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第一讲 孟德尔的豌豆杂交实验（一）（教材第1节）
一、孟德尔遗传实验的杂交方法
(1)豌豆作为杂交实验材料的优点有哪些？
①豌豆是自花传粉和闭花受粉的植物，在自然状态下一般都是纯种。
②具有易于区分的相对性状。
(2)对豌豆进行人工杂交实验的操作流程是怎样的？
去雄(留下雌蕊，作为母本)→套袋(防止外来花粉的干扰)→人工授粉→再套袋。
二、一对相对性状的杂交实验
正交实验　　　　　　　　　　反交实验
P　　♀高茎×♂矮茎　　　 P　　♂高茎×♀矮茎
　　　　　 ↓　　　　　　　　　　　 　 ↓
F1　　　　高茎 F1　　　　高茎
　 　　　　?　　　　　　　　　 　　?
F2　　　高茎　矮茎 F2　　 高茎　　矮茎
　 　　　 3 ∶ 1　　　　　　　　　 3 ∶ 1
三、对分离现象的解释
(1)生物的性状是由遗传因子决定的。遗传因子分为显性遗传因子和隐性遗传因子。
(2)体细胞中遗传因子是成对存在的。包括纯合子(包含显性纯合子和隐性纯合子)和杂合子。
(3)形成生殖细胞(配子)时，成对的遗传因子彼此分离，配子中只含有每对遗传因子中的一个。
(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。
根据假设，你能解释F2中出现3∶1性状分离了吗？
一起来正确书写遗传图解：
P　　　　　 F1　　　　F2
――→ Dd ？
1．F1产生的配子
(1)雄配子种类及比例是D∶d＝1∶1。
(2)雌配子种类及比例是D∶d＝1∶1。
(3)雌、雄配子数相等吗？
雄配子数量远远多于雌配子数量。
2．F1配子的结合
(1)在受精时，雌雄配子的结合是随机的。
(2)结合方式有4种。
3．F2的两种表现型和三种基因型
(1)高茎：DD和Dd。
(2)矮茎：dd。
(3)F2的基因型及比例是DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1。
四、对分离现象解释的验证
(1)验证方法是测交，指让F1与隐性纯合子杂交。
(2)理论推导：
测交后代的性状及比例是高茎∶矮茎＝1∶1。
(3)实验验证：孟德尔用杂种子一代高茎豌豆与隐性纯合子矮茎豌豆杂交，在得到的64株后代中，30株高的，34株矮的，分离比接近1∶1。
五、分离定律的实质
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。时间：减数第一次分裂后期。
考点一 一对相对性状的杂交实验(Ⅱ)
考情解读 　　高考中多以文字叙述、表格数据或遗传图解等形式考查人工杂交方法、分离定律的实质和研究方法、杂交实验的解释和验证等知识。
[做一题]
[例1]　(2014·泉州质检)19世纪中期，孟德尔采用纯种豌豆做一对相对性状的杂交实验，发现了分离规律。下列有关该研究过程的叙述，错误的是(　　)
A．孟德尔在杂交实验中观察到F1中出现3∶1的性状分离比
B．孟德尔依据实验现象提出生物体细胞中含有成对遗传因子
C．孟德尔依据假说预测F1测交后代出现1∶1的性状分离比
D．孟德尔的测交结果验证了F1产生配子时成对遗传因子分离
[解析]　孟德尔在杂交实验中观察到F1中全部为高茎，F2中出现了3∶1的性状分离比。
[答案]　A
[链一串]
1．分离定律的研究方法：假说—演绎法
(1)发现并提出问题→为什么F1都是高茎，F2中总是出现3∶1的比例？
(2)作出假说解释→提出遗传因子控制相对性状等观点。
(3)进行验证：
理论推导→F1为杂合子，预期测交后代为1∶1。
实验验证→测交实验。
(4)总结规律→通过实验验证，若结果与理论推导一致，则假说成立；反之不成立。
2．一对相对性状遗传实验中的相关种类和比例
(1)F1(Dd)的配子种类和比例：2种(D、d)，1∶1。
(2)F2的基因型种类和比例：3种(DD、Dd、dd)，1∶2∶1。
(3)F2的表现型种类和比例：2种(显性、隐性)，3∶1。
(4)F1的测交后代基因型种类和比例：2种(Dd、dd)，1∶1。
(5)F1的测交后代表现型种类和比例：2种(显性、隐性)，1∶1。
3．分离定律的细胞学基础及实质
(1)细胞学基础：减数分裂中同源染色体的分离。
(2)实质：杂合子形成配子时，成对的遗传因子随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中。
(3)适用范围：①一对相对性状的遗传；②细胞核内染色体上的基因 ；③进行有性生殖的真核生物。
(4)作用时间：有性生殖形成配子时(减数第一次分裂后期)。
4．性状显隐性的判断方法
设A、B为一对相对性状，判断A、B显隐性的方法一般有两种：
(1)定义法(杂交法)：A×B，即具有一对相对性状的两个体杂交，若后代只表现一种性状，则后代表现出来的性状为显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。
(2)性状分离法(自交法)：A×A，即相同性状的两个体杂交，若后代出现性状分离即出现A、B两种性状，则亲本性状A一定是显性性状，非亲本性状B为隐性性状(“无中生有为隐性”)；若不发生性状分离，则无法判断显隐性。
[通一类]
1．(2014·龙岩质检)下列有关叙述中，正确的是(　　)
A．兔的白毛与黑毛，狗的长毛与卷毛都是相对性状
B．隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
C．纯合子的自交后代中不会发生性状分离，杂合子的自交后代中不会出现纯合子
D．表现型相同的生物，基因型不一定相同
解析：选D　狗的长毛与卷毛不是相对性状；隐性性状是指杂种F1不能表现出来的性状；杂合子的自交后代中可能会出现纯合子。
2．孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例，能说明基因分离定律实质的是(　　)
A．F2的表现型比为3∶1
B．F1产生的两种配子的比为1∶1
C．F2基因型的比为1∶2∶1
D．测交后代比为1∶1
解析：选B　基因分离定律的实质是同源染色体上的等位基因分离，分别进入不同的配子。F1为杂合子，等位基因分离形成两种配子，比例为1∶1。正因为F1产生比例相等的两种配子，所以自交后代基因型之比为1∶2∶1，表现型之比为3∶1。测交实验验证了基因的分离定律。
考点二 基因的分离定律及应用(Ⅱ)
考情解读 　　近几年高考中更加注重实际应用，常以文字分析和遗传图解等形式考查分离定律在农业育种及遗传病控制等方面的应用。预计今后高考中将会与自由组合定律、伴性遗传、育种等知识结合，用新情景素材作背景进行命题，考查理解、分析、推理及实验能力。
[做一题]
[例2]　(2013·福州质检)番茄果肉颜色红色和紫色为一对相对性状，红色为显性。杂合的红果肉的番茄自交获F1。将F1中表现型为红果肉的番茄自交得F2，以下叙述正确的是(　　)
A．F2中无性状分离
B．F2中性状分离比3∶1
C．F2红果肉个体中杂合的占2/5
D．在F2中不会出现能稳定遗传的紫果肉
[解析]　因F1中表现型为红果肉的番茄中有2/3为杂合子，所以F2中会发生性状分离，用A、a表示相关基因，则F2中基因型比例为3AA∶2Aa∶1aa，所以红色∶紫色＝5∶1；故A、B错误，C正确。
[答案]　C
[链一串]
1．基因分离定律的应用
(1)指导杂交育种：
第一步：按照育种的目标，选配亲本进行杂交；
第二步：根据性状的表现选择符合需要的杂种类型；
第三步：有目的地选育，培育出稳定遗传的新品种。基因分离定律告诉我们，如果优良性状是隐性的，可直接在F2中选种培育；如果优良性状是显性的，则必须从F2起连续自交，选择若干代(一般5～6代)，直至不再发生性状分离为止。
(2)在医学实践中的应用：
[关键一点]　每个人都携带5～6种不同的隐性致病遗传因子。近亲结婚的双方很可能是同一种致病遗传因子的携带者，他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加，因此要禁止近亲结婚。
2．方法与规律
(1)表现型与基因型的一般推断：
①由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)：
亲本 子代基因型 子代表现型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1
aa×aa aa 全为隐性
②由子代推断亲代的基因型(逆推型)：
方法一：基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，那么隐性性状的基因型只有一种aa，再根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
方法二，隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。
方法三：分离比法。
F1
(2)概率计算：
①乘法原则：两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率等于各自概率的积。如：已知不同配子的概率求后代某种基因型的概率；已知双亲基因型求后代某种基因型或表现型出现的概率等。
②加法原则：两个或两个以上互斥事件同时出现的概率等于各自概率的和。如已知双亲的基因型(或表现型)求后代某两种(或两种以上)基因型(或表现型)同时出现的概率等。
3．杂合子连续自交的概率计算
(1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：
Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体
所占比例 1－ － － ＋ －
(2)若有选择因素存在时，被淘汰的基因频率逐渐减少，保留的基因频率逐渐增大。纯合子和杂合子在后代中的比例也在不断变化。如每次淘汰aa，则第n代显性个体中杂合子占2/(2n＋1)。
[关键一点]　
(1)计算概率时要注意取值范围，如高茎豌豆(Aa)自交，后代中杂合子的概率为1/2，若是后代高茎豌豆中杂合子的概率，则为2/3。
(2)自交不等于自由交配：自交强调相同基因型个体的交配；自由交配强调的是群体中所有个体随机交配！
[通一类]
3．豌豆的花色中紫色(A)对白色(a)为显性。一株杂合紫花豌豆连续自交繁殖三代，则子三代中开紫花的豌豆植株和开白花的豌豆植株的比例是(　　)
A．3∶1　　　　　　　　　 B．15∶7
C．9∶7 D．15∶9
解析：选C　Aa连续自交三代，子三代中开白花的豌豆植株占(－)＝7/16，则开紫花和开白花的豌豆植株的比例是9∶7。
4．(2010·上海高考)人的前额V形发尖与平发际是由常染色体上单基因控制的一对相对性状(见下图)。约翰是平发际，他的父母都是V形发尖。约翰父母生一个平发际女孩的概率是(　　)
A．1/4 B．1/2
C．1/16 D．1/8
解析：选D　父母都是V形发尖，儿子平发际，确定V形发尖为显性；从题干信息知，该相对性状是由常染色体单基因控制的，推知父母都是杂合体，用A、a来表示相关基因，即：Aa×Aa→1/4aa，所以生一个平发际女孩的概率是1/8。
5．下面表示某家系中白化病(用A/a表示)发病情况的图解，请回答：
(1)Ⅱ1和Ⅱ2的基因型分别是________和________。
(2)如果Ⅱ1和Ⅱ2夫妇再生育一个孩子，这个孩子患白化病的概率是________。
(3)Ⅲ2可能的基因型是______________，它是杂合子的概率是______________。
解析：因为白化病是常染色体隐性遗传，Ⅱ1和Ⅱ2的儿子Ⅲ1有病，所以推出Ⅱ1和Ⅱ2都是携带者(Aa)，Ⅱ1和Ⅱ2夫妇再生育一个孩子患白化病的概率不受Ⅲ1的影响。
答案：(1)Aa　Aa　(2)1/4　(3)AA或Aa　2/3
一、选择题
1．对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验来说，不必具备的条件是(　　)
A．选用的一对相对性状要有明显的差异
B．实验选用的两个亲本一定是纯种
C．要让显性亲本作父本，隐性亲本作母本
D．要让两个亲本之间进行有性杂交
解析：选C　孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的研究实验中豌豆必须具有一对易于区分的相对性状，同时亲本必须是纯种，具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交 ，该过程中正反交实验都要做，才能使实验更具有说服力。
2．西班牙长耳狗的耳聋是遗传的，且由常染色体上一对等位基因控制。一位西班牙长耳狗育种专家在一窝正常的长耳狗中发现下列情况：母狗a同公狗c交配所得后代都是正常狗，母狗b同公狗c交配所得后代中有耳聋狗。若该育种专家想淘汰掉耳聋基因，则他应该淘汰哪些狗(　　)
A．a和b B．b和c
C．a和c D．只有c
解析：选B　已知a、b、c都是正常狗，结果b与c生出耳聋狗，由此判断耳聋是常染色体上隐性遗传，b与c都是杂合子，含耳聋基因，所以应淘汰b与c。
3．Y(黄色)和y(白色)是位于某种蝴蝶常染色体上的一对等位基因，雄性有黄色和白色，雌性只有白色。下列杂交组合中，可以从其子代表现型判断出性别的是(　　)
A．♀yy×♂yy　　　　　　 B．♀Yy×♂yy
C．♀yy×♂YY D．♀Yy×♂Yy
解析：选C　根据题干叙述可推知：对于雄性个体YY或Yy均表现为黄色，而yy表现为白色；对于雌性个体来讲，Y_和yy均表现为白色。因此要想根据子代的表现型判断性别，就要使子代的基因型为Y_，如果子代的表现型为黄色则为雄性个体，如果子代的表现型为白色则为雌性个体。
4．用下列哪组方法，可最简捷地依次解决①～③的遗传问题(　　)
①鉴定一株高茎豌豆是否为纯合体　②区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系　③不断提高小麦抗病纯合体的比例
A．自交、杂交、自交 B．自交、测交、测交
C．杂交、测交、自交 D．测交、杂交、自交
解析：选A　鉴定豌豆是否是纯合子的最简捷的方法是自交，若后代不出现性状分离，说明该豌豆是纯合子，否则是杂合子。让豌豆进行自交，省去了母本去雄、套袋、授以父本花粉等杂交措施。判断一对相对性状的显、隐性，可以将具有一对相对性状的纯合子进行杂交，F1所表现出来的性状为显性、未出现的为隐性，此时不可以进行测交，因为测交是让被测个体与隐性性状的个体杂交，而此时谁显谁隐还未确定。不断提高小麦纯合子比例的方法，是不断让小麦进行自交。
5．孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说—演绎”法，该方法的基本内容是：在观察与分析的基础上提出问题，通过推理和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验证明假说。下列相关叙述中正确的是(　　)
A．“F2出现3∶1的性状分离比不是偶然的”属于孟德尔假说的内容
B．“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容
C．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
D．“体细胞中遗传因子成对存在，并且位于同源染色体上”属于孟德尔的假说内容
解析：选C　A、B项所述内容均为实验中存在的事实或实验现象，不属于假说内容。因受科技发展水平的限制，孟德尔所在时期没有发现染色体结构，因此假说内容不包含遗传因子与同源染色体的位置关系。
6．老鼠毛色有黑色和黄色之分，这是一对相对性状。下面有三组交配组合，请判断四个亲本中是纯合子的是(　　)
交配组合 子代表现型及数目
① 甲(黄色)×乙(黑色) 12(黑)、4(黄)
② 甲(黄色)×丙(黑色) 8(黑)、9(黄)
③ 甲(黄色)×丁(黑色) 全为黑色
A．甲和乙 B．乙和丙
C．丙和丁 D．甲和丁
解析：选D　根据三组杂交组合的子代表现型可知，黑色鼠出现的频率高于黄色鼠，且第③组子代全为黑色鼠，说明黑色为显性，黄色为隐性。故甲为隐性纯合子，丁为显性纯合子。
7.南瓜的花色由一对等位基因控制。相关杂交实验及结果如右图所示。下列说法中错误的是(　　)
A．F1的表现型及其比例可验证基因的分离定律
B．由过程③可知白色是显性性状
C．F2中黄花与白花的比例是5∶3
D．F1与F2中白花个体的基因型相同
解析：选D　自交后代3∶1和测交后代1∶1的性状分离比均可验证基因的分离定律；F1中白花占1/2，白花是显性性状，所以白花自交F2中白花占1/2×3/4＝3/8，黄花占1/2＋1/2×1/4＝5/8；F1中白花全部为杂合子，F2中白花有显性纯合子和杂合子两种。
8．(2013·新课标卷Ⅰ)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是(　　)
A．所选实验材料是否为纯合子
B．所选相对性状的显隐性是否易于区分
C．所选相对性状是否受一对等位基因控制
D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
解析：选A　杂交的两个个体如果都是纯合子，验证孟德尔分离定律的方法是杂交再测交或杂交再自交，子二代出现1∶1或3∶1的性状分离比；如果不都是或者都不是纯合子可以用杂交的方法来验证；显隐性不容易区分容易导致统计错误，影响实验结果；所选相对性状必须受一对等位基因的控制，如果受两对或多对等位基因控制，则可能符合自由组合定律；不遵守操作流程和统计方法，实验结果很难准确。
9．(2014·福州质检)苏格兰牛的耳尖V形与非V形是一对相对性状，由一对等位基因控制。以下是苏格兰牛耳尖性状遗传的家系图，下列叙述正确的是(　　)
A．V形耳尖由X染色体上的显性基因控制
B．由Ⅲ2的表现型可推定Ⅲ1为杂合子
C．Ⅲ3中控制非V形耳尖的基因可来自Ⅰ1
D．Ⅲ2与Ⅲ5生出V形耳尖子代的可能性为1/3
解析：选C　由Ⅱ1、Ⅱ2都是V形耳尖生出非V形耳尖Ⅲ2可知，控制耳尖性状的V形基因是显性基因，但是Ⅰ代的雌性后代中有非V形的，因此V形耳尖由常染色体上的显性基因控制；由Ⅲ2的表现型可推定Ⅱ1和Ⅱ2均为杂合子，但是Ⅲ1是否是杂合子未知；Ⅲ3中控制非V形耳尖的基因，双亲均提供一个，其母亲的非V形耳尖的基因也可能来自Ⅰ1或Ⅰ2；用A、a表示相关基因，则Ⅲ2与Ⅲ5的基因型分别是aa、Aa，因此生出V形耳尖子代的可能性为1/2。
10.将基因型为Aa的豌豆连续自交，在后代中的纯合子和杂合子按所占的比例得如右图所示曲线图，据图分析，错误的说法是
(　　)
A．a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B．b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C．隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D．c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化
解析：选C　杂合子Aa连续自交n代后，杂合子所占比例为(1/2)n，纯合子AA和aa所占比例相同为[1－(1/2)n]/2，可知图中a曲线表示纯合子所占比例，b曲线表示显性纯合子或隐性纯合子所占比例，c曲线表示杂合子所占比例。
11．一个研究小组，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现如下现象：
①黑色×黑色→黑色　②黄色×黄色→2黄色∶1黑色　③黄色×黑色→1黄色∶1黑色
推测胚胎致死(不能完成胚胎发育)的基因型为(　　)
A．显性纯合子 B．显性杂合子
C．隐性个体 D．不能确定
解析：选A　由第二组可知，黄色为显性，黑色为隐性，且两亲本均为显性杂合子，所以杂合子和隐性个体均无致死现象，致死基因型为显性纯合子，与第二、三组结果相符。
12．喷瓜有雄株、雌株和两性植株，其相应的基因型如下表所示。下列分析正确的是(　　)
性别类型 基因型
雄性植株 aDa＋、aDad
两性植株(雌雄同株) a＋a＋、a＋ad
雌性植株 adad
A.该植物的性别分别由不同的性染色体决定
B．aDa＋、aDad杂交后能产生雄株和两性植株
C．两性植株自交不可能产生雌株
D．雄株中不存在纯合子的原因是该物种缺乏aD的雌配子
解析：选D　由题表可知，喷瓜性别由3种基因决定，它没有性染色体；aDa＋、aDad不能杂交，因为它们都是雄株；当基因型为a＋ad的两性植株自交，会产生雌株。
二、非选择题
13．下面为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细阅读图后回答下列问题：
(1)该实验的亲本中，父本是____________，母本是____________。
(2)操作①叫________，操作②叫________；为了确保杂交实验成功，①的操作过程中应注意，时间上______，操作过程中________，操作后________。
(3)红花(A)对白花(a)为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为________色。
(4)若P为显隐性纯合子，让F1进行自交，F2的性状中，红花与白花之比为________，F2代的基因型有__________，且比值为________。
解析：在人工杂交时，提供花粉的是父本，接受花粉的是母本。人工杂交前要去雄，去雄要在花粉成熟前进行。若亲本是纯合子，F1自交后代会出现性状分离现象。
答案：(1)矮茎的花　高茎的花　(2)去雄　授粉　要在花粉未成熟之前进行　要干净、全部、彻底　要外套罩子(或袋子)　(3)红　(4)3∶1　AA、Aa、aa　1∶2∶1
14．下图为一个家族白化病的遗传系谱图，6号和7号为同卵双生，即由同一个受精卵发育成的两个个体，8号和9号为异卵双生，即由两个受精卵分别发育成的个体。请据图回答：
(1)控制白化病的是常染色体上的________基因。
(2)若用A、a表示控制相对性状的一对等位基因，则3号、7号和11号个体的基因型依次为________、________、________。
(3)6号为纯合体的概率是________，9号为杂合体的概率是________。
(4)7号和8号再生一个孩子有病的概率是________。
(5)如果6号和9号个体结婚，则他们生出有病孩子的概率为____________，若他们所生的第一个孩子有病，则再生一个孩子也有病的概率是____________，正常的概率是____________。
解析：(1)依据7号×8号→11号，即可判断该病由常染色体上的隐性基因控制。(2)直接依据图中个体的性状，并进行相应的遗传分析即能得出结果，3号、7号和11号个体的基因型分别是Aa、Aa、aa。(3)6号与7号是同卵双生，6号为纯合体的概率为0；9号与8号是异卵双生，是由不同受精卵发育而来的，9号个体为杂合体的概率为2/3。(4)7号基因型为Aa,8号基因型为Aa，因此再生一个有病孩子的概率为1/4。(5)6号基因型是Aa,9号基因型为1/3AA、2/3Aa，因此他们生育有病孩子的概率为2/3×1/4＝1/6，若他们生育的第一个孩子有病，则9号一定为Aa，他们再生一个孩子也有病的概率为1/4，正常的概率为3/4。
答案：(1)隐性　(2)Aa　Aa　aa　(3)0　2/3　(4)1/4　(5)1/6　1/4　3/4
15．玉米是遗传实验经常用到的材料，在自然条件下既可以自交也可以杂交。请回答下列有关问题。
(1)请列举玉米作为遗传实验材料的优点(至少两条)：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)玉米的高茎对矮茎为显性。为探究一高茎玉米植株的果穗上所结子粒的基因型，某同学选取了该玉米果穗上2粒种子单独隔离种植，观察记录并分别统计后代植株的性状，结果后代全为高茎，该同学即判断玉米果穗所有子粒为纯种。有人认为他的结论不科学，为什么？ ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
写出你的设计思路________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料，通过实验判断该相对性状的显隐性。
①甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，分别单独隔离种植，观察子一代性状：若子一代发生性状分离，则亲本表现出的性状为________性状；若子一代未发生性状分离，能否直接判断出显、隐性？______________________________________。
②乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，种植，杂交，观察子代性状，请帮助预测实验结果及得出相应结论。
解析：(1)、(2)玉米既可自花传粉，又可异花传粉，同一株玉米果穗上所结玉米子粒的基因型不一定相同。该同学只选取2粒种子，选取样本太少，不能代表全部子粒的基因型。
(3)①甲同学是利用自交方法判断显隐性，即设置相同性状的亲本杂交，若子代发生性状分离，则亲本性状为显性；若子代不出现性状分离，则亲本为显性纯合子或隐性纯合子，可再设置杂交实验判断，杂交后代表现出的性状为显性性状。②乙同学利用杂交实验判断显隐性，若杂交后代只表现出一种性状，则该性状为显性；若杂交后代同时表现两种性状，则不能判断显隐性关系。
答案：(1)相对性状明显，易于区分　后代数目多，统计结果更准确　雄蕊花序顶生，雌蕊果穗着生在中部，便于操作　既能自花传粉也能异花传粉(答出其中两条即可)
(2)因为选择的样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型　用该玉米果穗上的全部子粒作为亲本，单独隔离种植(自交)，观察记录，并分别统计子代植株的高矮
(3)①显性　不能　②在统计数量足够多的情况下，若后代只表现一种叶形，则该叶形为显性性状，另一种为隐性性状；若后代既有常态叶又有皱叶，则不能作出显隐性判断
第二讲 孟德尔的豌豆杂交实验（二）（教材第2节）
一、两对相对性状的杂交实验
P：黄色圆粒×绿色皱粒→F1F2
(1)两对相对性状是指子叶的颜色和种子的形状。
(2)F1的表现型是黄色圆粒。
(3)F2的表现型及其比例是黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。
(4)F2具有的类型及比例：
①F2中黄色∶绿色＝3∶1，圆粒∶皱粒＝3∶1，该比例关系说明两对相对性状各自遵循分离定律。
②两种亲本类型：9/16黄色圆粒、1/16绿色皱粒。
③两种重组类型：3/16黄色皱粒、3/16绿色圆粒。
(5)在亲本的正交与反交实验中，F1、F2的性状表现相同吗？相同。
(6)若亲本的杂交实验改为P：黄色皱粒×绿色圆粒，那么F1、F2的性状表现与上述杂交实验相同吗？相同。
二、对两对相对性状杂交实验的解释
P　　　　YYRR×yyrr
　　　　　　　↓
F1　　　　　 YyRr
　　　　　　　↓
F2　　　　　
(1)用图示表示F1个体中两对基因在染色体上的位置。
(2)F1产生配子及其结合：
①
②
(3)试写出F2四种表现型可能包含的基因型及比例：
①黄色圆粒：1/16YYRR、2/16YyRR、2/16YYRr、4/16YyRr；
②黄色皱粒：1/16YYrr、2/16Yyrr；
③绿色圆粒：1/16yyRR、2/16yyRr；
④绿色皱粒：1/16yyrr。
三、对自由组合现象的验证
(1)理论推导：写出测交实验的遗传图解：
(2)测交实验：后代的性状及比例取决于F1产生的配子的种类及比例。
四、自由组合定律的实质
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
发生时间：减数第一次分裂后期。
遗传因子之间的关系：分离和组合是互不干扰的。
实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
范围：真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递。
考点一 自由组合定律的原理(Ⅱ)
考情解读 　　高考中多以非选择题形式出现，以文字信息、表格数据等方式考查推理、计算等能力。预计在今后的高考仍可能对自由组合定律中基因型和表现型推导和比例计算、运用实验结果分析遗传遵循的规律等进行考查。
[做一题]
[例1]　(2013·福建高考)甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因控制，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。花色表现型与基因型之间的对应关系如表。
表现型 白花 乳白花 黄花 金黄花
基因型 AA_ _ _ _ Aa_ _ _ _ aaB_ _ _ aa_ _ D_ Aabbdd
请回答：
(1)白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD)，F1基因型是________，F1测交后代的花色表现型及其比例是____________________________________________________________________。
(2)黄花(aaBBDD)×金黄花，F1自交，F2中黄花基因型有________种，其中纯合个体占黄花的比例是________。
(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值，欲同时获得四种花色表现型的子一代，可选择基因型为________的个体自交，理论上子一代比例最高的花色表现型是________。
[解析]　(1)AABBDD×aaBBDD的后代基因型为AaBBDD，其测交后代的基因型为1AaBbDd和1aaBbDd，对照表格可知其表现型及比例为乳白花∶黄花＝1∶1。
(2)黄花(aaBBDD)×金黄花(aabbdd)，F1基因型为aaBbDd，其自交后代基因型有9种，表现型是黄花(9aaB_D_、3 aaB_dd、3aabbD_)和金黄花(1 aabbdd)，故F2中黄花基因型有8种，其中纯合个体占黄花的比例是3/15＝1/5。
(3)欲同时获得四种花色表现型的子一代，则亲代需同时含A和a、B和b、D和d，故可选择基因型为AaBbDd的个体自交，子代白花的比例是1/4、乳白花的比例是1/2、黄花的比例是1/4×3/4×3/4＋1/4×3/4×1/4＋1/4×1/4×3/4＝15/64、金黄花的比例是1/4×1/4×1/4＝1/64，故理论上子一代比例最高的花色表现型是乳白花。
[答案]　(1)AaBBDD　乳白花∶黄花＝1∶1
(2)8　1/5
(3)AaBbDd　乳白花
[链一串]
1．两对相对性状的遗传实验中相关种类和比例
(1)F1(YyRr)产生的配子种类和比例：4种，YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
(2)F2的基因型：9种。
(3)F2的表现型和比例：4种，双显∶一显一隐∶一隐一显∶双隐＝9∶3∶3∶1。
(4)F1的测交后代基因型和比例：4种，1∶1∶1∶1。
(5)F1的测交后代表现型和比例：4种，1∶1∶1∶1。
2．孟德尔的实验数据分析(两对相对性状)
(1)两对相对性状的遗传实验的F2中表现型比例的分析：
①F1为“双杂合”个体，基因型是YyRr，表现型是黄圆。
②F2共有16种组合，9种基因型，4种表现型。
a．双显性性状的个体占9/16，单显性性状的个体(绿圆、黄皱)各占3/16，双隐性性状的个体占1/16。
b．纯合子(1/16YYRR＋1/16YYrr＋1/16yyRR＋1/16yyrr)共占4/16，杂合子占1－4/16＝12/16，其中双杂合个体(YyRr)占4/16，单杂合个体(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr各占2/16)占8/16。
c．F2中与亲本表现型相同的个体(Y_R_＋yyrr)占10/16，重组类型(3/16Y_rr＋3/16yyR_)占6/16。
(2)子代表现型与亲代基因型的关系：
子代表现型比例 亲代基因型
3∶1 Aa×Aa
1∶1 Aa×aa
9∶3∶3∶1 AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 AaBb×aabb、Aabb×aaBb
3∶1∶3∶1 AaBb×aaBb、AaBb×Aabb
3．孟德尔遗传定律的适用范围和条件
(1)适用范围：以染色体为载体的细胞核基因的遗传。等位基因的遗传符合孟德尔的分离定律；非同源染色体上的非等位基因的遗传符合自由组合定律。
(2)发生时间：减数第一次分裂的后期，随着同源染色体的分开，等位基因彼此分离；随着非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因发生自由重组。
[关键一点]　减数分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，同源染色体的等位基因发生自由组合。
(3)不遵循遗传基本规律的有：①原核细胞中的基因；②真核细胞的质基因；③真核生物进行无性生殖时，核基因也不遵循。
[关键一点]　减数分裂时发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(如图1)，而不是所有的非等位基因。同源染色体上的非等位基因(如图2)则不遵循自由组合定律。
[通一类]
1．(2013·天津高考)大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验，结果如下图。据图判断，下列叙述正确的是(　　)
A．黄色为显性性状，黑色为隐性性状
B．F1与黄色亲本杂交，后代有两种表现型
C．F1和F2中灰色大鼠均为杂合体
D．F2黑色大鼠与米色大鼠杂交，其后代中出现米色大鼠的概率为1/4
解析：选B　两对等位基因杂交，F2中灰色比例最高，所以灰色为双显性状，米色最少为双隐性状，黄色、黑色为单显性状；相关基因用A、a，B、b表示，则F1为双杂合子(AaBb)，与黄色亲本(假设为aaBB)杂交，后代有两种表现型；F2出现性状分离，体色由两对等位基因控制，则灰色大鼠中有1/9的为纯合体(AABB)，其余为杂合体；F2中黑色大鼠中纯合子(AAbb)所占比例为1/3，与米色(aabb)杂交不会产生米色大鼠，杂合子(Aabb)所占比例为2/3，与米色大鼠(aabb)交配，产生米色大鼠的概率为2/3×1/2＝1/3。
2．已知番茄植株有茸毛(A)对无茸毛(a)是显性，红果(B)对黄果(b)是显性。有茸毛番茄植株表面密生茸毛，具有显著的避蚜效果，且能减轻黄瓜花叶病毒的感染，在生产上具有重要应用价值，但该性状显性纯合时植株不能存活。假设番茄的这两对相对性状独立遗传，请回答下列问题：
(1)欲验证这两对等位基因符合自由组合定律，可采用下列哪些组合________。
①AaBb×AaBb　②Aabb×aaBb　③AaBb×aabb
④AABB×aabb
(2)以有茸毛杂合红果番茄为亲本进行自交，其后代植株表现型及比例为______________
__________________________________________________________________________。
(3)甲番茄植株×乙番茄植株→有茸毛红果∶有茸毛黄果∶无茸毛红果∶无茸毛黄果＝2∶2∶1∶1，则亲本甲、乙的基因型是________、________。
(4)现以有茸毛纯合红果与无茸毛黄果番茄为亲本，以获取有茸毛黄果番茄植株(Aabb)。请你设计一个简要的育种方案。
解析：(1)可采用自交或测交的方法验证这两对等位基因是否符合基因的自由组合定律。(2)有茸毛(A)对无茸毛(a)是显性，该性状显性纯合时植株不能存活，故有茸毛杂合红果番茄的基因型为AaBb，其遗传符合基因的自由组合定律，后代中纯合茸毛个体不能存活，因而自交后代表现型有茸毛红果(AaB_)∶有茸毛黄果(Aabb)∶无茸毛红果(aaB_)∶无茸毛黄果(aabb)＝(1/2×3/4)∶(1/2×1/4)∶(1/4×3/4)∶(1/4×1/4)＝6∶2∶3∶1。(3)甲番茄植株和乙番茄植株杂交后代中有茸毛∶无茸毛＝2∶1、红果∶黄果＝1∶1，所以可确定亲本甲、乙的基因型是AaBb、Aabb。(4)有茸毛纯合红果与无茸毛黄果番茄的基因型分别是AaBB、aabb，可采用二者杂交之后再测交或自交的方法获得Aabb植株(具体见答案)。
答案：(1)①③　(2)有茸毛红果∶有茸毛黄果∶无茸毛红果∶无茸毛黄果＝6∶2∶3∶1　(3)AaBb　Aabb
(4)方案一：
①有茸毛纯合红果(AaBB)与无茸毛黄果番茄(aabb)杂交，收获其种子F1；
②播种F1，性成熟时选择有茸毛植株与无茸毛黄果番茄(aabb)杂交，收获其种子F2；
③播种F2，选择有茸毛黄果植株即为Aabb。
方案二：
①有茸毛纯合红果(AaBB)与无茸毛黄果番茄(aabb)杂交，收获其种子F1；
②播种F1，性成熟时选择有茸毛植株自交，收获其种子F2；
③播种F2，选择有茸毛黄果植株即为Aabb。
考点二 自由组合定律的应用(Ⅱ)
考情解读 　　近几年高考中，除对自由组合定律应用进行常规考查外；遗传学中基因致死、基因互作、多因一效、表型模拟等“例外”现象持续出现，这方面的考查力度还会加大。高考中也常联系育种考查遗传定律，从而实现理论与实践的紧密结合。
[做一题]
[例2]　(2012·山东高考)某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ 1基因型为AaBB，且Ⅱ 2与Ⅱ 3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图，正确的推断是(　　)
A．Ⅰ3的基因型一定为AABb
B．Ⅱ2的基因型一定为aaBB
C．Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABb
D．Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为3/16
[解析]　根据题干信息，可推出当个体基因型中同时含有A和B基因时个体表现正常，当个体基因型中只含有A或B基因时或不含有显性基因时个体表现为患病。Ⅱ2和Ⅱ3婚配的子代不会患病，说明其子代基因型同时含有A和B基因，结合Ⅱ2、Ⅱ3的表现型，可判定Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为aaBB和AAbb，Ⅲ1和Ⅲ2的基因型为AaBb；Ⅲ2与基因型为AaBb的个体婚配，则子代患病的概率为3/16(A_bb)＋3/16(aaB_)＋1/16(aabb)＝7/16。
[答案]　B
[链一串]
1．基因自由组合定律异常分离比
异常情况 基因型说明 自交后代分离比 测交后代分离比
“多因一效”(两基因决定一对相对性状) A_B_(性状甲)∶A_bb、aaB_、aabb(性状乙) 9∶7 1∶3
A_B_(性状甲)∶A_bb和aaB_(性状乙)∶aabb(性状丙) 9∶6∶1 1∶2∶1
与基因种类无关，只与个体含有的显性基因个数有关，且呈现累加效应 1∶4∶6∶4∶1 1∶2∶1
含有任何一个显性基因的表现型相同，与隐性纯合子的表现型不同 15∶1 3∶1
显性上位效应 A_B_和aaB_(性状甲)∶A_bb(性状乙)∶aabb(性状丙) 12∶3∶1 2∶1∶1
隐性上位效应 A_B_(性状甲)∶aaB_和aabb(性状乙)∶A_bb(性状丙) 9∶4∶3 1∶2∶1
A基因不控制性状，对另一对基因起抑制作用　 A_B_、A_bb和aabb(性状甲)∶aaB_(性状乙) 13∶3 3∶1
2.特殊分离比的解题技巧
(1)看后代的可能组合，若可能组合是16种，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律；
(2)写出正常比值为9∶3∶3∶1；
(3)对照题中所给信息，进行归类，若其比值是9∶7，则为9∶(3∶3∶1)，即7是后3种合并的结果；若其比值为9∶6∶1，则为9∶(3∶3)∶1；若其比值是15∶1，则为(9∶3∶3)∶1。
3．基因的分离定律和自由组合定律的比较
项目/规律 分离定律 自由组合定律
研究的相对性状 一对 两对或两对以上
等位基因数量及在染色体上的位置 一对等位基因位于一对同源染色体上 两对(或两对以上)等位基因分别位于不同的同源染色体上
联系 分离定律是自由组合定律的基础
[通一类]
3．(2013·大纲卷)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证：①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律；②子粒的非糯和糯的遗传符合分离定律；③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求：写出遗传图解，并加以说明。
解析：常用的验证孟德尔遗传规律的杂交方案为自交法和测交法。植物常用自交法进行验证，根据一对相对性状遗传实验的结果，若杂合子自交后代表现型比例为3∶1，则该性状的遗传符合分离定律，根据两对相对性状遗传实验结果，若杂合子自交后代表现型比例为9∶3∶3∶1，则两对性状遗传符合自由组合定律；测交法是教材中给出的验证方法，若杂合子测交后代两种表现型比例为1∶1，则该性状遗传符合分离定律，若双杂合子测交后代出现四种表现型比例为1∶1∶1∶1，则两对性状的遗传符合分离定律。本题中两种方法均可选择。
答案：遗传图解如下：
亲本　　　　 (纯合白非糯)aaBB×AAbb(纯合黄糯)
亲本或为：　　 (纯合黄非糯)AABB×aabb(纯合白糯)
↓ 　　　　　　　
AaBb(杂合黄非糯)　　　　
↓　　　　　　　　
F2　　　　　　　　
F2子粒中：
①若黄粒(A_)︰白粒(aa)＝3︰1，则验证该性状的遗传符合分离定律；
②若非糯粒(B_)︰糯粒(bb)＝3︰1，则验证该性状的遗传符合分离定律；
③若黄非糯粒︰黄糯粒︰白非糯粒︰白糯粒＝9︰3︰3︰1，即：A_B_︰A_bb︰aaB_︰aabb＝9︰3︰3︰1，则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律。
一、选择题
1．灰兔和白兔杂交，F1全是灰兔，F1雌雄个体相互交配，F2中有灰兔、黑兔和白兔，比例为9∶3∶4，则(　　)
A．家兔的毛色受一对等位基因控制
B．F2灰兔中能稳定遗传的个体占1/16
C．F2灰兔基因型有4种，能产生4种比例相等的配子
D．亲代白兔与F2中黑兔交配，后代出现白兔的概率是1/3
解析：选D　9∶3∶4的比例关系是9∶3∶3∶1的特殊类型，因此家兔毛色应由两对等位基因(设为A、a，B、b)控制，且灰色由双显性基因(A_B_)控制，根据F2中的分离比，可推知F1的基因型为AaBb，进一步推知亲本基因型为AABB(灰兔)×aabb(白兔)；F2灰兔中能稳定遗传的只有AABB，占灰兔(A_B_)的1/9；F2灰兔基因型及其比例是：AABB∶AaBB∶AABb∶AaBb＝1∶2∶2∶4，产生的配子种类及其比例是：AB∶Ab∶aB∶ab＝4∶2∶2∶1；亲本白兔基因型为aabb，若F2黑兔基因型为A_bb(此时aaB_决定白色性状)，则aabb×A_bb(1/3AAbb、2/3Aabb)→2/3Aabb、1/3aabb，白兔的比例为1/3(若aaB_决定黑色性状时，结果也一样)。
2．用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1，与F2出现这样的比例无直接关系的是(　　)
A．亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B．F1产生的雄、雌配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1
C．F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的
D．F1的16种配子结合方式都能发育成新个体(种子)
解析：选A　具有两对相对性状的纯种个体杂交，F2中要出现性状分离比为9∶3∶3∶1的现象，亲本除可以是纯种黄色圆粒与纯种绿色皱粒外，也可以是纯种黄色皱粒与纯种绿色圆粒。F1产生的雄、雌配子各4种，比例为1∶1∶1∶1，F1自交时雄、雌配子的结合是随机的，且不同种配子结合方式都发育良好。
3．已知玉米高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，控制上述性状的基因位于两对同源染色体上。现用两个纯种的玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1，再用F1与玉米丙杂交(图1)，结果如图2所示，分析玉米丙的基因型为(　　)
A．DdRr　　　　　　　　　 B．ddRR
C．ddRr D．Ddrr
解析：选C　结合孟德尔两对相对性状的遗传学实验的相关结论，利用反推和正推相结合的方法就能分析出玉米丙的基因型。玉米品种甲(DDRR)和乙(ddrr)杂交得F1，F1的基因型为DdRr；再结合图2中的比例，抗病∶易感病＝3∶1和高秆∶矮秆＝1∶1，可以推知玉米丙的基因型为ddRr。
4．(2014·龙岩质检)在家蚕遗传中，蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的黑色与淡赤色是相对性状，黄茧和白茧是相对性状(控制这两对性状的基因自由组合)，两个杂交组合得到的子代(足够多)数量比见下表，以下叙述中错误的是(　　)
杂交组合 子代表现型及比例
黄茧黑蚁 白茧黑蚁 黄茧淡赤蚁 白茧淡赤蚁
组合一 9 3 3 1
组合二 0 1 0 1
A.黑色对淡赤色为显性，黄茧对白茧为显性
B．组合一子代中杂合白茧黑蚁所占的比例为1/8
C．组合一和组合二的子代中白茧黑蚁的基因型相同
D．组合二中亲本的基因型和子代的基因型相同
解析：选C　组合一子代中黑色∶淡赤色＝3∶1，所以黑色对淡赤色为显性，黄茧∶白茧＝3∶1，所以黄茧对白茧为显性；组合一子代中杂合白茧黑蚁所占的比例为2/16；组合一中白茧黑蚁的基因型有纯合子也有杂合子，而组合二的子代中白茧黑蚁的基因型都是杂合子；组合二中亲本的基因型和子代的基因型相同。
5．牵牛花的红花A对白花a为显性，阔叶B对窄叶b为显性。纯合红花窄叶和纯合白花阔叶杂交的后代再与“某植株”杂交，其后代中红花阔叶、红花窄叶、白花窄叶、白花阔叶的比例依次是3∶1∶1∶3，遵循基因的自由组合定律。“某植株”的基因型为(　　)
A．Aabb B．aaBB
C．AaBb D．aaBb
解析：选D　纯合红花窄叶(AAbb)和纯合白花阔叶(aaBB)杂交的后代F1的基因型为AaBb，它与“某植株”杂交后代中红花与白花的比例为1∶1，说明“某植株”中控制花色的基因型为aa，阔叶与窄叶的比例为3∶1，说明“某植株”中控制叶形的基因型为Bb，则“某植株”的基因型为aaBb。
6．(2014·福州质检)某种蛙眼色的表现型与基因型的对应关系如下表(两对基因独立遗传)：
表现型 蓝眼 绿眼 紫眼
基因型 A_B_ A_bb、aabb aaB_
现有蓝眼蛙与紫眼蛙杂交，F1仅有蓝眼和绿眼两种表现型，理论上F1中蓝眼蛙∶绿眼蛙为(　　)
A．3∶1 B．3∶2
C．9∶7 D．13∶3
解析：选A　蓝眼蛙与紫眼蛙杂交，F1仅有蓝眼和绿眼两种表现型，推出亲代蓝眼基因型为AABb和aaBb，所以理论上F1中蓝眼蛙∶绿眼蛙为3∶1。
7．某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型AA的植株表现为大花瓣，Aa的为小花瓣，aa的为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的花瓣是红色，rr的为黄色，两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交，则下列有关判断错误的是(　　)
A．子代共有9种基因型
B．子代共有4种表现型
C．子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例约为1/3
D．子代的所有植株中，纯合子约占1/4
解析：选B　此题运用拆分法求解，Aa×Aa后代有3种基因型，3种表现型；Rr×Rr后代有3种基因型，2种表现型。故AaRr自交后代有3×3＝9种基因型，有5种表现型。子代有花瓣植株占12/16＝3/4，其中，AaRr(4/16)所占的比例约为1/3。子代的所有植株中，纯合子占4/16＝1/4。
8．狗毛褐色由B基因控制，黑色由b基因控制，I和i是位于另一对同源染色体上的一对等位基因，I是抑制基因，当I存在时，B、b均不表现颜色而产生白色。现有黑色狗(bbii)和白色狗(BBII)杂交，产生的F2中杂合褐色∶黑色为(　　)
A．1∶3 B．2∶1
C．1∶2 D．3∶1
解析：选B　bbii与BBII交配，子一代的基因型为BbIi，子二代中杂合褐色的基因型为Bbii，占2/16，黑色的基因型为bbii，占1/16，所以比例为2∶1。
9．果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性，但纯合长翅品系的幼虫，在35℃条件下培养成的成体果蝇为残翅。下列叙述正确的是(　　)
A．35℃条件下果蝇的长翅基因突变成了残翅基因
B．果蝇的长翅和残翅是由环境温度决定的
C．纯合的长翅果蝇幼虫在35℃条件下培养成的残翅性状是不能遗传的
D．如果有一只残翅果蝇，只要让其与另一只异性的残翅果蝇交配，就能确定其基因型
解析：选C　表现型是基因型与环境共同作用的结果，由环境引起的变异属于不可遗传的变异。
10．豌豆花的颜色受两对基因P/p和Q/q控制，这两对基因遵循自由组合定律。假设每一对基因中至少有一个显性基因时，花的颜色为紫色，其他的基因组合则为白色。依据下列杂交结果，P：紫花×白花→F1：3/8紫花、5/8白花，推测亲代的基因型是(　　)
A．PPQq×ppqq B．PPqq×Ppqq
C．PpQq×ppqq D．PpQq×Ppqq
解析：选D　由题意知，P_Q_表现型为紫花，P_qq、ppQ_和ppqq表现型为白花。PPQq×ppqq→1/2PpQq、1/2Ppqq，F1表现为1/2紫花、1/2白花。PPqq×Ppqq→1/2Ppqq、1/2PPqq，F1全为白花。PpQq×ppqq→1/4PpQp、1/4Ppqq、1/4ppQq、1/4ppqq，F1表现为1/4紫花、3/4白花。PpQq×Ppqq→1/8PPQq、1/8PPqq、2/8PpQq、2/8Ppqq、1/8ppQq，1/8ppqq，F1表现为3/8紫花、5/8白花。
11．人类的皮肤含有黑色素，皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A和a、B和b)所控制，显性基因A和B可以使黑色素的量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚，下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述中错误的是(　　)
A．可产生四种表现型
B．与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的孩子占3/8
C．肤色最浅的孩子基因型是aaBb
D．与亲代AaBB表现型相同的孩子占1/4
解析：选D　基因型为AaBb与AaBB的后代中基因型有1AABB、1AABb、2AaBB、2AaBb、1aaBB、1aaBb。依据含显性基因的个数有4、3、2、1四种，后代有四种不同的表现型。后代中2AaBb和1aaBB与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样，占3/8。1aaBb只含一个显性基因，后代中没有不含显性基因的，因此肤色最浅的孩子的基因型是aaBb。1AABb和2AaBB与亲代AaBB的表现型相同，占3/8。
12．已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型个体，Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体比例为(　　)
A．1/2 B．5/8
C．1/4 D．3/4
解析：选B　从题干信息不难发现，只需考虑Aa、AA的遗传即可。双亲中Aa∶AA＝1∶1，则随机交配，后代中有三种基因型的个体：AA、Aa、aa，出现的概率分别是9/16、6/16、1/16，即能稳定遗传的个体AA、aa所占比例为5/8。
二、非选择题
13．(2013·福州质检)控制玉米(2n＝ 20)的胚乳非甜质与甜质等位基因(S、s)位于第4号染色体上、控制胚乳粒紫色与无色基因(B、b)和非糯性与糯性等位基因(R、r)都位于第9号染色体上。现欲培育纯合紫色非糯性非甜质(BBRRSS)、纯合无色糯性甜质(bbrrss)和杂合紫色非糯性非甜质(BbRrSs)三个品系，用于遗传学的实验教学。
(1)从大田种植的种子中选取表现型为无色非糯性非甜质和紫色糯性甜质的种子，种植并进行杂交，从当年果穗种子(F1)中，选出表现型为无色糯性甜质和紫色非糯性非甜质的种子，能稳定遗传的表现型是________，另一类种子种植后通过____________可获得纯合品系。如当年没有获得表现为无色糯性甜质的种子，则说明上述亲本的基因型中，至少有一个亲本的一对显性基因是______________。
(2)如果纯合品系构建成功，对两个纯合品系应如何处理，才能保证每年均能获得上述三个品系？______________。为验证自由组合定律，可用杂合子品系(BbRrSs)自交，统计子代性状________________________或________________________的组合比是否符合9∶3∶3∶1。
解析：(1)无色糯性甜质三对性状都是隐性的，所以肯定是纯合子(bbrrss)，故能稳定遗传；紫色非糯性非甜质的种子是杂合子，通过连续自交可获得纯合品系。要得到bbrrss，亲代无色非糯性非甜质和紫色糯性甜质的基因型必须为bbRrSs和BBrrss，只要RrSs中有一对纯合的，就无法产生无色糯性甜质的种子。(2)要保证每年均能获得上述三个品系，既要保证两个纯合品系自交得到纯合的品系，又要杂交得到杂合的。要验证自由组合定律必须是2对同源染色体是的基因，不能考虑(B、b)与(R、r)，因为它们都位于第9号染色体上。
答案：(1)无色糯性甜质　连续自交　纯合的
(2)分别种植两个纯合品系，部分进行自交，部分进行杂交 (只写一项不得分)
非甜质非糯性、非甜质糯性、甜质非糯性、甜质糯性
非甜质紫色、非甜质无色 甜质紫色、甜质无色
14．(2013·新课标卷Ⅰ)一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色(显性)和白色(隐性)。这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。
回答下列问题：
(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示，则紫花品系的基因型为________________；上述5个白花品系之一的基因型可能为______________(写出其中一种基因型即可)
(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：
该实验的思路______________________________________________________________。
预期的实验结果及结论_______________________________________________________
__________________________________________________________________________。
解析：(1)由题中信息可知，紫花为显性，若紫花品系受8对等位基因控制，则该紫花品系的基因型必是纯合体AABBCCDDEEFFGGHH；同样，题中给出信息，紫花品系中选育出的5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异，这一差异可能存在于8对等位基因中的任何一对，如aaBBCCDDEEFFGGHH，或AAbbCCDDEEFFGGHH，或AABBccDDEEFFGGHH等。(2)题中已经假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若是一个新基因的突变，则该白花植株及自交后代与原有的白花品系具有不同的隐性基因，例如，原有的5个白花品系基因型分别是aaBBCCDDEEFFGGHH，AAbbCCDDEEFFGGHH，AABBccDDEEFFGGHH，AABBCCddEEFFGGHH，AABBCCDDeeFFGGHH，该白花植株及自交后代基因型为AABBCCDDEEFFGGhh，则该白花植株的后代与任意一个白花品系杂交，后代都将开紫花；若该白花植株属于5个白花品系之一，如aaBBCCDDEEFFGGHH，则1个杂交组合子代为白花，其余4个杂交组合的子代为紫花。
答案：(1)AABBCCDDEEFFGGHH(答案符合即可)　aaBBCCDDEEFFGGHH(答案符合即可)
(2)①用该白花植株子代分别与五个白花品系杂交，观察子一代花色
②若子一代全为紫色，说明该白花植株是由基因突变产生新基因而导致的；若在五个杂交组合的子一代中，有白花植株，说明该白花植株是五个白花品系之一。
15．有一种无毒蛇的体表花纹颜色由两对基因(D和d，H和h)控制，这两对基因按自由组合定律遗传，与性别无关。花纹颜色和基因型的对应关系如下表：
基因组合 D、H同时存在(D_H_型) D存在、H不存在(D_hh型) H存在、D不存在(ddH_型) D和H都不存在(ddhh型)
花纹颜色 野生型(黑色、橘红色同时存在) 橘红色 黑色 白色
现存在下列三个杂交组合，请回答：
甲：野生型×白色→F1：野生型，橘红色，黑色，白色
乙：橘红色×橘红色→F1：橘红色，白色
丙：黑色×橘红色→F1：全部都是野生型
(1)甲组杂交方式在遗传学上称为________，属于假说—演绎法的________阶段，甲组杂交子一代四种表现型的比例是________。
(2)让乙组后代F1中橘红色无毒蛇与另一纯合黑色无毒蛇杂交，杂交后代表现型及比例在理论上是________。
(3)让丙组F1中的雌雄个体交配，后代表现为橘红色的有120条，那么表现为黑色的杂合子理论上有________条。
(4)野生型与橘红色个体杂交，后代中白色个体概率最大的亲本的基因型组合为________。
解析：(1)由于甲组杂交组合中的白色个体为双隐性纯合子，因此，该杂交方式为测交，是验证演绎推理的常用方法。杂交后代有四种表现型，说明亲本中的野生型个体可产生4种配子，应为双杂合个体(DdHh)，杂交子一代四种表现型的比例是1∶1∶1∶1。(2)乙组杂交后代中有白色个体(ddhh)产生，说明双亲基因型都为Ddhh，F1中橘红色个体的基因型为1/3DDhh和2/3Ddhh，与黑色个体(ddHH)杂交，后代中野生型个体∶黑色个体＝2∶1。
(3)黑色、橘红色个体杂交，产生的后代没有发生性状分离，说明亲本的基因型分别为ddHH、DDhh，产生的F1的基因型为DdHh。F1自交，产生的后代性状分离比为9∶3∶3∶1，橘红色个体占120条，相应的黑色个体也应该为120条，其中纯合子40条，杂合子80条。(4)若想使野生型个体与橘红色个体杂交产生白色个体(ddhh)，则双亲中都必须含基因d、h，因此野生型个体的基因型为DdHh，橘红色个体的基因型为Ddhh。
答案：(1)测交　实验验证(实验检验)　1∶1∶1∶1
(2)野生型∶黑色＝2∶1　(3)80　(4)DdHh、Ddhh
第一讲 减数分裂和受精作用（教材第1节）
一、减数分裂
(1)适用范围：进行有性生殖的生物(无性生殖的生物不进行减数分裂)。
(2)特点：在整个减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。
(3)结果：成熟生殖细胞中的染色体数目，比原始生殖细胞中的染色体数目减少了一半。
二、减数分裂的过程
1．精子的形成过程
(1)精原细胞通过减数分裂产生精细胞。
(2)精细胞通过变形形成精子。
2．主要特点
(1)特有染色体行为：
①减数第一次分裂前期：同源染色体联会，形成四分体；同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。
②减数第一次分裂后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
(2)遗传物质减半发生时期：
①染色体数目减半发生在减数第一次分裂。
②DNA数目减半发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂。
3．动物精子和卵细胞形成过程的区别
项目 精子形成过程 卵细胞形成过程
部位 睾丸 卵巢
原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞
细胞质的分裂情况 两次分裂都均等 只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等，其他分裂皆不均等
分裂结果 1个精原细胞产生4个精细胞(生殖细胞) 1个卵原细胞产生1个卵细胞(生殖细胞)和3个极体(消失)
是否变形 变形 不需变形
三、受精作用
(1)受精作用的实质是细胞核的融合。
(2)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方吗？
①细胞核DNA：一半来自父方，一半来自母方。
②细胞质DNA：几乎全部来自母方。
(3)有性生殖后代多样性有哪些原因？
配子中染色体组成具有多样性;受精时精卵细胞结合具有随机性。
考点一 减数分裂的过程(Ⅱ)
考情解读 　　高考中多以坐标曲线、文字信息或图形辨析等形式考查染色体和DNA的变化，或通过分析异常配子的形成考查染色体行为变化等。减数分裂与遗传规律的关系、减数分裂与生物变异关系的命题值得期待。
[做一题]
[例1]　(2013·江苏高考)右图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4 各表示一条染色体。下列表述正确的是(　　)
A．图中细胞处于减数第二次分裂前期
B．图中细胞的染色体数是体细胞的2倍
C．染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D．染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
[解析]　图中同源染色体正在进行联会，属于减数第一次分裂前期，A错误；一个着丝点上有两条DNA分子，但染色体数目没变，和体细胞中的数目一样，B错误；染色体1和2是同源染色体，在减数第一次分裂后期，会相互分离，进入不同子细胞，C正确；1和3是非同源染色体，在减数第一次分裂后期，会发生自由组合，1可以和3或4进入同一个子细胞，D错误。
[答案]　C
[链一串]
1．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
(设体细胞内染色体数为2N)
减数第一次分裂 减数第二次分裂
间期复制与否 复制 不复制
同源染色体 有，分离 无
着丝点变化 不分裂 分裂
染色体主要行为 ①同源染色体联会②四分体非姐妹染色单体交叉互换③同源染色体分离，非同源染色体自由组合 着丝点分裂，姐妹染色单体分开
染色体数目 2N→N(减半) N→2N→N(不减半)
DNA数目 2N→4N→2N 2N→N
染色单体数 0→4N→2N 2N→0
分裂过程中细胞名称 　　精(卵)原细胞　↓　初级精(卵)母细胞　↓ (第一极体) 次级精(卵)母细胞(第一极体)↓精(卵)细胞(第二极体)
2．一个细胞内染色体和DNA的数量变化曲线
(1)染色体加倍：发生在减数第二次分裂后期(着丝点分裂时染色体数目才增加)。
(2)DNA加倍：间期复制后即加倍。
(3)DNA和染色体数目的比例：
①DNA/染色体＝2∶1的时期：减数第一次分裂的前、中、后、末期，减Ⅱ的前、中期。
②DNA/染色体＝1∶1的时期：减数第二次分裂的后、末期。
3．减数分裂与可遗传变异
(1)基因突变—减Ⅰ间期DNA复制。
(2)基因 减Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换
重组 减Ⅰ后期非同源染色体上非等位基因自由组合
(3)染色体变异—减数分裂中可发生染色体结构变异和数目变异。
[关键一点]
(1)交叉互换发生在四分体中的非姐妹染色单体之间。
(2)特殊情况下，可能出现同源染色体或姐妹染色单体形成的子染色体移向细胞的同一极，其形成的配子的染色体的数目不再是减半的情况了。
(3)减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期或者间期时间很短。
[通一类]
1．(2011·上海高考)下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述与图中信息相符的是(　　)
A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合
B．Ⅲ代表初级精母细胞
C．②代表染色体
D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
解析：选A　分析图示可知：Ⅰ为精原细胞，Ⅱ为初级精母细胞，在减Ⅰ前期、后期可发生基因自由组合。Ⅲ为次级精母细胞，Ⅳ为精细胞，①表示染色体，②表示染色单体，③表示DNA，Ⅰ～Ⅳ中，③DNA的数量比是2∶4∶2∶1。
2．(2013·天津高考)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)
据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同
D．培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞
解析：选C　据图可知，初级卵母细胞形成次级精母细胞的过程需要促性腺激素的调节；细胞Ⅲ为次级卵母细胞，减数第二次分裂是在输卵管中伴随着受精作用完成的；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别为初级卵母细胞、次级卵母细胞和受精卵，它们在细胞分裂后期的染色体组数依次为：2N、2N、4N，染色体数不同；动物细胞的受精卵全能性高，因此培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞。
考点二 减数分裂与有丝分裂的比较(Ⅱ)
考情解读 　　通过创设问题情境、图形辨析等背景，结合染色体、DNA、基因的变化规律，考查分析、判断、推理及评价能力。该考点与遗传变异、生物育种等知识结合，以新情景材料为背景命制综合性较高的题目。
[做一题]
[例2]　下图A→G表示某基因型为AaBb的高等动物睾丸内细胞分裂图像和染色体数目变化曲线。请据图回答：
(1)细胞图像D→F属于______分裂；D→A属于______分裂，判断的理由是____________。
(2)图中C细胞和A细胞分别叫做________、________。
(3)写出一个D细胞经C细胞形成的配子的基因型：________。
(4)图中D细胞在分裂产生配子时A和a的分离和a与a的分开分别发生在坐标G中的________、________阶段(用数字表示)。
[解析]　本题考查细胞分裂的综合知识。(1)首先要仔细观察、分析细胞的分裂图像，D→F有同源染色体但无同源染色体的联会、四分体现象，且同源染色体没有相互分离，故该过程为有丝分裂；D→A有同源染色体的分离现象，故为减数分裂。(2)图C为减数第一次分裂图像，该细胞为初级精母细胞；图A为减数第二次分裂图像，该细胞为次级精母细胞。(3)由于该个体的基因型为AaBb，再根据图像，可知一个D细胞经C细胞形成的4个配子的基因型是Ab、Ab、aB、aB。(4)A与a为等位基因，其分离发生在减数第一次分裂后期，即图G中的Ⅰ～Ⅱ阶段；a与a分开发生在减数第二次分裂后期，即图G中的Ⅲ～Ⅳ阶段。
[答案]　(1)有丝　减数　D→F无同源染色体的分开，D→A有同源染色体的分开　(2)初级精母细胞　次级精母细胞　(3)Ab、Ab、aB、aB　(4)Ⅰ～Ⅱ　Ⅲ～Ⅳ
[链一串]
1． 减数分裂和有丝分裂的过程比较
比较项目 减数分裂 有丝分裂
不同点 分裂的细胞 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞
细胞分裂次数 两次 一次
同源染色体的行为 ①联会形成四分体，非姐妹染色单体交叉互换②同源染色体分离 存在同源染色体，但不联会，不分离，无交叉互换现象
非同源染色体的行为 自由组合 不出现自由组合
子细胞染色体数目 减半 不变
子细胞的名称和数目 4个精子或1个卵细胞和3个极体 2个体细胞
子细胞间的遗传物质 不一定相同 一定相同(基本上)
相同点 ①染色体都只复制一次②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重现过程③都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象
2．细胞分裂图像的识别方法
(1)根据染色体的形态判断细胞分裂方式(二倍体生物)：
→前期
→中期
→后期
(2)根据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞：
分辨雄性、雌性个体的减数分裂主要看细胞质分裂是否均等：均等分裂——雄性减数分裂或雌性第一极体的分裂；不均等分裂——雌性减数分裂。
3．减数分裂和有丝分裂坐标曲线的比较与辨别
(1)区分核DNA的变化曲线和染色体的变化曲线的技巧：
看“斜线”，曲线中存在斜线的为DNA变化曲线，不存在斜线的为染色体变化曲线。
(2)区分开核DNA和染色体的变化曲线后，再区分细胞增殖的方式：
①看“染色体数目最大值”，染色体数目最大为4N的，是有丝分裂；染色体数目最大为2N的，是减数分裂。
②看“DNA复制和分裂次数”，斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的，为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的，为有丝分裂。
③看“结果”，分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。
[通一类]
3．(2014·福州质检)基因型为AaXBXb个体产生的一个卵细胞，其染色体及基因组成如右图(①、②代表X染色体)，该卵细胞产生过程中(　　)
A．卵母细胞未能进行染色体复制
B．初级卵母细胞同源染色体未能联会
C．减数第一次分裂中有关同源染色体未能分开
D．同时产生的三个极体，染色体组成与其都相同
解析：选C　由图可知，该卵细胞形成过程中减数第一次分裂中同源染色体XBXb未能分开，进入同一个次级卵母细胞，第二次分裂正常，得到2个如图所示的细胞，一个为卵细胞，另一个为极体。故同时产生的三个极体，染色体组成只有1个与其相同。
4．下图表示细胞分裂和受精作用过程中，核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析正确的是(　　)
A．具有染色单体的时期只有CD、GH、MN段
B．着丝点分裂只发生在DE、NO段
C．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的
D．MN段相对于AB段发生了核DNA含量的加倍
解析：选D　图中a为有丝分裂过程中DNA分子的变化，b为减数分裂过程DNA分子的变化，LM代表受精作用，c代表有丝分裂过程中染色体的变化。具有染色单体的时期，除了有CD、GH和MN段以外，还有IJ段；着丝点分裂除了发生在DE、NO段以外，还发生在JK段，即MⅡ过程中；在GH段染色体数未有变化，而OP段着丝点已断裂，应是GH段的2倍；MQ是一个完整的有丝分裂过程，MN段发生了DNA的复制，复制后DNA数是AB段的2倍。
考点三 高考实验：观察细胞的减数分裂
考情解读 　　该实验不是高考的常考点，但可以与观察细胞的有丝分裂实验相结合，对实验材料的选择和实验结果的分析等方面进行考查。
[做一题]
[例3]　小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤。供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液，解离固定液。
(1)取材：用________作实验材料。
(2)制片：①取少量组织低渗处理后，放在________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量________。
③一定时间后加盖玻片，________。
(3)观察：①用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是________。
②上图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常，A2发生的改变可能是________。
[解析]　解答此题要首先对课本上关于有丝分裂实验中的系列步骤要熟知，取材—解离—漂洗—染色—制片—观察。然后将知识迁移到减数分裂实验观察中。A1和A2是配对的同源染色体，由于A1正常，A2比A1少一同源区段，因此是发生染色体结构变异的缺失所致。
[答案]　(1)(小鼠)睾丸　(2)①解离固定液　②醋酸洋红染液　③压片(只要有压片的操作即可)　(3)①次级精母细胞、精细胞、精原细胞　②缺失
[学一技]
1．实验材料的选择
(1)一般来说，雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量，因此在选择观察减数分裂的材料时，最好选择雄性个体的生殖器官，如动物精巢、植物花药。
(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂，所以要完整观察减数分裂各时期的图像，特别是减Ⅱ分裂图像，一般不选择雌性动物的生殖器官。
2．细胞减数分裂的观察步骤
一、选择题
1．假如有10个基因型为AaBbCcDd的精原细胞和卵原细胞，经减数分裂后形成的精子和卵细胞的种类最多分别是(　　)
A．2种和1种　　　　　　　 B．16种和10种
C．16种和16种 D．16种和8种
解析：选B　一个精原细胞可形成4个2种精子(不考虑交叉互换)，考虑交叉互换时一个精原细胞最多可形成4个4种精子，一个基因型为AaBbCcDd的个体最多可产生16种精子，所以10个精原细胞产生的精子种类最多是16种。一个卵原细胞可形成1个1种卵细胞，所以10个卵原细胞产生的卵细胞种类最多是10个10种。
2．(2013·厦门质检)下列叙述中，与减数分裂有关而与有丝分裂无关的是(　　)
A．分裂过程中出现染色体和纺锤体的变化
B．姐妹染色单体相同位置上的基因为等位基因
C．四分体的非姐妹染色单体可能发生交叉互换
D．染色体的某一片段移接到非同源染色体上
解析：选C　在减数分裂和有丝分裂过程中都出现染色体和纺锤体的变化；四分体的非姐妹染色单体可能发生交叉互换只发生在减数分裂中。染色体的某一片段移接到非同源染色体上属于染色体变异，只要出现染色体都有可能。
3．右图表示某生物一个正在分裂的细胞，请判断下列说法正确的是(　　)
A．该细胞是次级精母细胞或次级卵母细胞
B．该细胞中1与2、3与4是同源染色体
C．该细胞分裂产生的一定是精子
D．该细胞中，如果1是Y染色体，则2也是Y染色体，3与4为常染色体
解析：选D　次级卵母细胞在进行减数第二次分裂过程中，细胞质不均等分配。1与2、3与4在分开前为姐妹染色单体，不是同源染色体。该细胞分裂也可能产生极体。该图表示减数第二次分裂，之前X染色体和Y染色体已经分开，若1与2是Y染色体，则3与4一定为常染色体。
4．下列各图所示细胞均来自同一生物体，有关叙述正确的是(　　)
A．属于有丝分裂过程的图是③④⑤
B．细胞①的形成过程：④→③→⑤→②→⑥→①
C．图①和图②可能来自于同一个初级精母细胞
D．图③④⑤⑥中都具有同源染色体
解析：选C　属于有丝分裂的是④⑤；细胞①的形成过程：⑤→④→③→②→⑥→①；根据图①和图②的染色体组成可知两细胞可能来自同一个初级精母细胞；细胞⑥不含同源染色体。
5．下面是人体细胞分裂时，A、B、C、D四个不同细胞分裂时期染色体数目和DNA数目的统计数据的柱状图，那么非同源染色体上的非等位基因自由组合可以发生在(　　)
解析：选B　分析题图：A时期，DNA还没有进行复制，此为分裂间期；B时期，DNA已经复制完毕，着丝点还没有断裂，此时期可以代表有丝分裂的前期、中期和减数第一次分裂的前期、中期、后期；C时期，染色体数目为23条，但DNA数目为46条，此为减数第二次分裂的前期和中期；D时期，DNA数目和染色体数目皆为92条，为有丝分裂后期。非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期，即B时期。
6．一个基因型为TtMm(这两对基因可以自由组合)的卵原细胞，在没有突变的情况下，如果它所产生的卵细胞的基因组成为TM，则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中，基因组成表示正确的是(　　)
A．减数第一次分裂产生的极体为TTMM，减数第二次分裂产生的极体为TM
B．减数第一次分裂产生的极体为tm，减数第二次分裂产生的极体为tm
C．减数第一次分裂产生的极体为tm，减数第二次分裂产生的极体为TM或tm
D．减数第一次分裂产生的极体为ttmm，减数第二次分裂产生的极体为TM或tm
解析：选D　一个基因组成为TtMm的卵原细胞产生了一个TM的卵细胞，那么其次级卵母细胞的基因组成为TTMM，第一极体的基因组成为ttmm，最终产生的1个卵细胞为TM，第二极体中只有1个为TM、2个为tm。
7．(2013·安徽高考)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是(　　)
①人类的47，XYY综合征个体的形成　②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落　③三倍体西瓜植株的高度不育　④一对等位基因杂合子的自交后代出现3︰1的性状分离比　⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体
A．①② B．①⑤
C．③④ D．④⑤
解析：选C　人类引起的XYY综合征是由于生殖细胞在减数分裂过程中出现异常，卵细胞不可能提供Y染色体，所以出现YY染色体是由于精子形成过程中减Ⅱ时期姐妹染色单体没有分离；线粒体DNA不与蛋白质结合不形成染色体，无法进行减数分裂；21三体综合征，主要是由卵细胞异常导致的(异常精子受精的概率低)，可能是由于减Ⅰ同源染色体未分离，也可能由于减Ⅱ姐妹染色单体未分离，从而产生了21号染色体多一条的卵子，而胚胎发育过程中个别细胞染色体异常分离，属于有丝分裂异常；三倍体无子西瓜与联会紊乱有关；杂合子自交，在产生配子时，同源染色体联会配对、分离导致位于同源染色体上的等位基因分离。
8．(2014·厦门质检)下图为某一动物个体的细胞分裂示意图，相关叙述正确的是(　　)
A．③⑤分别为处于有丝分裂中期、后期的细胞，均有二个染色体组
B．②④⑥为处于减数分裂过程的细胞，均有同源染色体
C．④为初级卵母细胞，细胞中染色体数与核DNA数之比为1∶2
D．⑥分裂结束后产生的子细胞为生殖细胞
解析：选D　③⑤分别为处于有丝分裂中期、后期的细胞，⑤中有四个染色体组；②④⑥为处于减数分裂过程的细胞，⑥中没有同源染色体；④为初级精母细胞。
9.右图表示高等动物细胞(2N)在分裂过程中某一时期的染色体(a)、染色单体(b)、DNA(c)三者之间的数量关系。此时细胞内不可能发生(　　)
A．染色体在纺锤体的牵引下移向细胞两极
B．存在于细胞中某一极的染色体数目可能为2N
C．同源染色体联会，四分体内非姐妹染色单体交叉互换
D．无同源染色体联会，染色体着丝点排列在赤道板上
解析：选B　图示表明此时细胞内的每条染色体都是由两条姐妹染色单体通过着丝点结合在一起组成的。对于染色体数目为2N的高等动物细胞而言，如果存在于细胞中某一极的染色体数为2N，则此时染色体的着丝点已经分裂，姐妹染色单体已经分开，不可能存在图示的数量关系。
10.右图是基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某动物组织切片显微图像。有关判断正确的是(　　)
A．按分裂过程判断，图中标号的先后顺序为①→②→③
B．该动物为雌性，②和③是次级卵母细胞
C．基因A和基因a的分离发生在②细胞中
D．③正常分裂结束后能产生1种基因型的细胞
解析：选D　按分裂过程判断，图中标号的先后顺序为①→③→②；该动物为雌性，②是次级卵母细胞，③是次级卵母细胞或第一极体；基因A和基因a的分离发生在①细胞中；③正常分裂结束后能产生1种基因型的细胞。
11．下图为精原细胞增殖以及形成精子过程的示意图。图中标明了部分染色体与染色体上的基因。设①和③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期。下列关于图解叙述正确的是(　　)
A．①中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4a
B．②有姐妹染色单体，①和③也可能有姐妹染色单体
C．②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4a
D．③中无同源染色体，染色体数目为n，DNA数目为2a
解析：选C　从精原细胞中的染色体组成看，该生物为二倍体。①可表示有丝分裂后期的细胞，含有同源染色体，着丝点已分裂，染色体数目暂时加倍为4n，DNA分子数目为4a；②为初级精母细胞，含有染色单体，在①有丝分裂后期及③减数第二次分裂后期的细胞中不含姐妹染色单体；③处于减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂染色体数目暂时加倍为2n。
12．(2013·新课标卷Ⅰ)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是(　　)
A．两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同
B．两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同
C．两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同
D．两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同
解析：选C　有丝分裂间期和减数第一次分裂间期都进行了DNA的复制，所以在着丝点分裂之前，染色体数目、DNA数目都相同，在减数第一次分裂前期有同源染色体的联会以及部分同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，两者染色体行为不同；有丝分裂后期着丝点一分为二，染色体加倍，而减数第一次分裂后期只是同源染色体分开移向两极，染色体数目没变，两个过程的DNA数目没变化；有丝分裂的末期，由同一个着丝点连接的两个染色单体分成的两个子染色体分别进入不同的子细胞，分裂结果是两个体细胞，染色体数目不变，而减数第一次分裂的末期是同源染色体分开进入不同的子细胞，分成两个次级性母细胞，染色体减半，DNA分子数目减半，二者DNA分子数目相同。
二、非选择题
13．下图A、B是某种雌性动物细胞分裂示意图，C表示该动物细胞分裂时期核DNA数量变化曲线，请据图回答问题。
(1)A细胞中含有________个染色体组。
(2)B细胞中染色体①上基因B与突变基因b的分离发生在C图的________阶段。
(3)若图B细胞分裂完成后形成了基因型为ABb的子细胞，其可能的原因是________、________。(必须说明时期和具体染色体的行为才行)
(4)D图坐标中染色体数与核DNA数之比y1和y2依次为________、________，并在D图坐标中画出该动物细胞正常减数分裂过程中“染色体数与核DNA数之比”变化曲线图。
(5)请在E内画出该生物体形成AB的配子的减数第二次分裂后期示意图(只要求画出与AB形成有关的细胞图)。
解析：A图中同一形态的染色体有4条，共有4种形态，所以含两个染色体组；姐妹染色单体的分离发生在C图的f～g阶段；形成了基因型为ABb的子细胞其可能的原因是减数第一次分裂后期同源染色体①和②没有分离或者是减数第二次分裂后期染色体①上姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极；当有染色单体存在时染色体和DNA的比值是1/2，当没有姐妹染色单体时，染色体和DNA的比值是1，所以D图坐标中染色体数与核DNA数之比y1和y2依次为1、1/2；画图时需注意减数第二次分裂后期没有同源染色体。
答案：(1)4　(2)f→g　(3)减数第一次分裂后期同源染色体①和②没有分离　减数第二次分裂后期染色体①上姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极
(4)1　1/2
如下图所示：　　　　(5)如下图所示
　
14．(2014·厦门质检)利用卵细胞培育二倍体是目前鱼类育种的重要技术。其原理是经辐射处理的精子入卵后不能与卵细胞核融合，只激活卵细胞分裂，后代的遗传物质全部来自卵细胞。关键步骤包括：①精子染色体的失活处理；②卵细胞染色体二倍体化；③后代染色体检测。请据图回答：
(1)辐射处理可导致精子染色体断裂失活，丧失受精能力，这属于________变异。
(2)卵细胞的二倍体化有两种方法。用方法一获得的子代是纯合二倍体，导致染色体数目加倍的原因是________________；用方法二获得的子代通常是杂合二倍体，这是因为在四分体时期________________________发生了交叉互换，导致基因重组造成的。
(3)用上述方法繁殖鱼类并统计子代性别比例，可判断其性别决定机制。若子代性别比例为________，则其性别决定为XY型；若子代性别比例为________(WW个体不能成活)，则其性别决定为ZW型。
(4)已知金鱼的正常眼(A)对龙眼(a)为显性，基因B能抑制龙眼基因表达，两对基因分别位于两对常染色体上。偶然发现一只有观赏价值的龙眼雌鱼，若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖，子代出现龙眼个体的概率为________；若用基因型为AABB的雄鱼与该雌鱼杂交，子二代出现龙眼个体的概率为________。
解析：(1)染色体断裂属于染色体结构变异。(2)卵细胞的二倍体化有两种方法。据图并联系课本知识可推出用方法一获得的子代是纯合二倍体，导致染色体数目加倍的原因是低温抑制纺锤体的形成；方法二通常为杂合二倍体的原因是在四分体期的同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换，导致基因重组造成的。(3)因为是用卵细胞培育，所以XY型的卵细胞只有X，后代全为雌性， ZW型的卵细胞有Z、W，加倍后为ZZ、WW, 由于WW个体不能成活，所以后代全为雄性。(4)正常眼(A)对龙眼(a)为显性，则龙眼雌鱼基因型为aabbXX，卵细胞基因型为abX，子代全部为aabbXX，龙眼概率为100%；若用基因型为AABB的雄鱼与该雌鱼杂交，子一代为AaBb，子二代出现龙眼个体(aabb)的概率为1/16。
答案：(1)染色体结构变异　(2)低温抑制纺锤体的形成　同源染色体上的非姐妹染色单体　(3)雄∶雌＝0∶1(全为雌性)　雄∶雌＝1∶0(全为雄性)　(4)100%　1/16(6.25%)
15．某科学家欲探究甲苯对小鼠精母细胞减数分裂的影响，设计了如下实验。请完成相关问题：
实验课题：探究甲苯溶液的浓度大小对小鼠精母细胞的减数分裂的抑制性强弱。
实验材料：浓度为1.6 μg/g、3.2 μg/g、4.8 μg/g的甲苯溶液、生理盐水、育龄相同雄性小鼠若干、秋水仙素等。
实验步骤：将小鼠随机等分成四组，分别皮下注射等量的三种浓度的甲苯溶液和生理盐水。48 h后注射秋水仙素并处死小鼠，剥离小鼠睾丸曲精小管，将其捣碎、离心、染色，制成临时装片，观察小鼠减数分裂相。
实验结论：实验结果如下表。由此得出的结论是__________________________________
_________________________________________________________________________ 。
组别 分裂相数
实验组 低　1.6 μg/g 206
中　3.2　μg/g 166
高　4.8 μg/g 153
对照组 生理盐水 260
实验分析：
(1)该实验中，实验的自变量为______________；因变量为______________。
(2)处死小鼠前，注射秋水仙素的目的是________________________________________。
(3)该实验可选用________作为染色试剂。
(4)从机理上推测，甲苯作用于精母细胞，可能抑制了_____________________________
__________________________________________________________________________。
(5)甲苯是致癌剂，从实验结果上看，过量接触甲苯易造成机体________功能减退。
解析：减数分裂的实验与有丝分裂的实验所用的试剂及作用原理基本相同，具体表现在染色体都可用龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色，原理都是用秋水仙素抑制纺锤体的形成。甲苯抑制了精母细胞的DNA复制或蛋白质合成。
答案：实验结论：甲苯溶液的浓度越高，对小鼠精母细胞减数分裂的抑制作用越强　(1)甲苯溶液的浓度大小　减数分裂进行的情况　(2)抑制纺锤体的形成，让减数分裂停止在某一时刻　(3)龙胆紫溶液(醋酸洋红液)　(4)DNA的复制或蛋白质的合成(答对一个即可)　(5)生殖
第二讲 基因在染色体上与伴性遗传（教材第2、3节）
一、基因在染色体上
1．提出
(1)提出者是萨顿。
(2)依据是基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
(3)方法是类比推理法。
2．实验证明
P：红眼(♀)×白眼(♂)→F1→F2
(1)实验者是摩尔根。
(2)F1的表现型是全是红眼。
(3)F2的表现型及比例是红眼∶白眼＝3∶1，其中白眼全是雄性果蝇。
(4)摩尔根等人对该实验如何解释？采用什么方法？
控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。假说—演绎法。
(5)运用什么方法进行了验证？测交。(亲本：红眼雄果蝇与白眼雌果蝇)
3．基因和染色体的关系
基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有许多基因。
二、伴性遗传
1．分类与特点
类型 典例 患者基因型 特点
伴X染色体隐性遗传病 红绿色盲症 XbXb、XbY ①隔代交叉遗传②男性患者多
伴X染色体显性遗传病 抗维生素D佝偻病 XDXD、XDXd、XDY ①世代连续②女性患者多
伴Y染色体遗传病 外耳廓多毛症 患者只有男性
2．应用
(1)雌、雄鸡的性染色体组成分别是ZW、ZZ。
(2)试写出根据羽毛特征区分性别的遗传图解。
考点一 性染色体上基因的传递规律(Ⅱ)
考情解读 性染色体上基因的传递规律在高考中常结合有关信息材料，以有关性染色体上基因的特殊遗传方式、基因位置的判断为背景考查推理和综合分析能力。题型多为选择题。
[做一题]
[例1]　右图是人体性染色体的模式图，有关叙述不正确的是(　　)
A．位于Ⅰ区段内基因的遗传只与男性相关
B．位于Ⅱ区段内基因在遗传时，后代男女性状的表现一致
C．位于Ⅲ区段内的致病基因，在体细胞中也可能有等位基因
D．性染色体既存在于生殖细胞中，也存在于体细胞中
[解析]　位于Ⅱ区段内的基因在遗传时，后代男女性状的表现不一定相同。如XaXa与XAYa婚配，后代女性全表现显性性状，男性全表现隐性性状；若XaXa与XaYA婚配，后代女性全表现隐性性状，男性全表现显性性状。
[答案]　B
[链一串]
一、判断基因位置的方法
1．探究基因位于常染色体还是X染色体上
(1)在已知显隐性状的前提条件下，可选用隐性雌性个体与显性雄性个体杂交，据子代性状表现是否与性别相关给予确认。
　　　　 隐性♀×显性♂
　　　　　　　 ↓
若雄性子代中有显性性状，可确认基因不在X染色体上
(或雌性子代中有隐性性状， 确认基因应在常染色体上)
(2)在未知显隐性状关系时：用正反交的结果进行比较。
若结果相同，与性别无关，则位于常染色体上；若结果不同，其中一种杂交后代的某一性状(或2个性状)和性别明显相关，则位于X染色体。
2．探究基因位于X、Y染色体同源区段，还是只位于X染色体上
纯合隐性♀　　　　纯合显性♂
　　　　　　×
　　　　　　↓
　　　　　　F1
(1)若子代雌雄全为显性，则基因位于X、Y染色体同源区段。
(2)若子代雌性个体为显性，雄性个体为隐性，则基因只位于X染色体上。
二、X、Y染色体同源区段的基因的遗传
上图为X、Y染色体的结构模式图，Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。假设控制某个相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的Ⅰ片段，那么这对性状在后代雌雄个体中表现型也有差别，如：
♀XaXa　×　XaYA♂
　　　　 ↓
XaYA　　　XaXa
(♂全为显性)　(♀全为隐性)
三、X、Y染色体非同源区段的基因的遗传(以人类为例)
基因的

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