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(共67张PPT)
第五单元　基因的传递规律
第18讲　基因的分离定律
课标 要求 1.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
2.活动:模拟植物或动物性状分离的杂交实验。
考情 分析 1.孟德尔一对相对性状的杂交实验及分离定律的实质 2025·云南卷,18;2023·北京卷,19;
2023·广东卷,4;2022·广东卷,5;
2022·浙江1月选考,10
2.性状分离比的模拟实验 2024·湖北卷,17
3.基因分离定律的基础题型 2024·安徽卷,12
考点一
一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念
1.孟德尔遗传实验的选材与杂交操作方法
(1)豌豆用作遗传实验材料的优点。
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
豌豆的特点 优势
传粉,闭花受粉,自然状态下一般都是 用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
具有 且 易于观察和分析实验结果
花较大 易于做人工杂交实验
子代个体数量 用数学统计方法分析结果更可靠,且偶然性小
自花
纯种
易于区分的性状
能够稳定地遗传给后代
较多
(2)孟德尔遗传实验的杂交操作方法。
雄蕊
自花传
粉
花蕾期(开花前)
外来花粉
提醒　人工去雄应在开花前(花蕾期)进行。
(必修2 P2相关信息拓展)玉米为雌雄同株异花植物,杂交操作过程为
,不需要开花前对母本去雄。
细读教材
套袋→人工传粉→再套袋
2.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
相对
高茎
显性
性
状分离
成对
彼此
分离
随机结合
4
1:1
提醒　提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的,不包括测交实验;演绎过程不等于测交实验,前者只是理论推导,后者则是通过杂交实验对演绎推理的结论进行验证。
3.分离定律的实质
(1)分离定律的实质、发生时间及适用范围。
等位
相同
等位基因
有性生殖
染色体
(2)分离定律实质与各种比例的关系。
等位基因
随同源染
色体
1:1
3:1
1:1
1:1
1:1
4.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种。
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行 ,直到 为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能 遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止 和进行
提供理论依据。
连续自交
不再发生性状分离
稳定
近亲结婚
遗传咨询
考向1　围绕豌豆用作遗传材料的优点和遗传学基本概念,考查生命观念
1.(2025·江苏宿迁期中)图1是豌豆一对相对性状的杂交实验示意图,图2是玉米植株的示意图。下列相关说法错误的是(　　)
A.图1中红花是母本,白花是父本
B.若用玉米做杂交实验,不需要操作①
C.豌豆的传粉方式是自花传粉,豌豆在自然条件下一般都是纯种
D.玉米和豌豆都是雌雄同株植物,它们的性别由性染色体决定
D
核心考向·突破
把握方向·训练到位
【解析】 玉米和豌豆都是雌雄同株植物,但二者没有性染色体。
2.(2025·黑龙江绥化期中)下列关于遗传学的基本概念的叙述,正确的是(　　)
A.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
B.杂交可以用来判断一对相对性状的显隐性,测交也可以
C.高茎豌豆与高茎豌豆杂交产生矮茎后代,这种现象称为性状分离
D.纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代不会出现纯合子
C
【解析】 隐性性状是指具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代没有表现出来的亲本性状,并不是生物体不能表现出来的性状,当隐性基因纯合时就会表现出隐性性状;具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代表现出来的性状为显性性状,所以杂交可以判断显隐性,测交是待测个体与隐性纯合子杂交,不能直接判断一对相对性状的显隐性;性状分离是指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,高茎豌豆与高茎豌豆杂交产生矮茎后代,说明亲代高茎豌豆是杂合子,后代出现了显性性状(高茎)和隐性性状(矮茎),这种现象称为性状分离;纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代会出现纯合子,如Aa自交后代会出现AA、aa纯合子。
考向2　围绕孟德尔一对相对性状的杂交实验的“假说—演绎法”分析,考查科学思维
3.(2025·江西宜春模拟)孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律,离不开科学的研究方法“假说—演绎法”。下列说法正确的是(　　)
A.孟德尔假说内容之一是“豌豆能产生数量相等的雌雄配子”
B.孟德尔的测交实验结果证明其假说是正确的,属于演绎推理过程
C.F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质
D.在杂交前应除去豌豆母本未成熟花的全部雄蕊、套袋处理等
D
【解析】 孟德尔所作假说的核心内容是“F1产生雄配子或雌配子时,等位基因分离,分别进入不同的配子”,且生物体能产生的雌雄配子数量不等;孟德尔的测交实验结果证明其假说是正确的,属于实验验证过程;最能说明基因分离定律实质的是测交的表型比为1∶1;豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,在杂交时为了防止自花传粉,应在母本开花前先去雄,再套袋,待去雄花的雌蕊成熟时再人工授粉。
4.(2025·福建福州月考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是(　　)
A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象
C.孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1
D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
D
【解析】 孟德尔未提出基因和染色体的概念;孟德尔的遗传规律不能解释连锁互换现象;孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程为若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,分离比接近1∶1。
考向3　围绕基因分离定律的应用,考查科学思维
5.(2025·陕西咸阳月考)人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病。理论上下列情况不可能出现的是(　　)
A.患者双亲的表型都正常
B.患者双亲都是杂合子
C.患者父亲是白化病患者
D.患者母亲是表现正常的纯合子
D
【解析】 由题可知,患者的基因型是aa,其双亲的基因型组合可能为Aa×aa、Aa×Aa、aa×aa,因此患者的双亲中不可能出现表现正常的纯合子个体。
考点二
性状分离比的模拟实验
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
随机结合
充分混合
随机
字母组合
1:2:1
3:1
考向4　结合性状分离比的模拟实验,考查科学探究
6.(2025·山西临汾二模)为体验孟德尔的假说,某生物兴趣小组进行了“性状分离比的模拟实验”,如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.甲、乙小桶分别代表雌、雄生殖器官,甲、乙桶内小球分别代表雌、雄配子
B.如实验条件有限,可用相同数量的绿豆和黄豆代替不同小球完成模拟实验
C.向两小桶内分别添加等量的代表另一对等位基因的小球可模拟自由组合现象
D.可用两小桶中不同小球的随机组合模拟生物体内基因重组的过程
核心考向·突破
把握方向·训练到位
A
【解析】 甲、乙小桶可分别表示雌、雄生殖器官,小球代表雌、雄配子;实验要求所使用的材料形状和大小一致,以避免人为误差,而绿豆和黄豆的大小不一;若要模拟两对等位基因的自由组合,则需要两个小桶,在两个小桶中分别加入代表两种等位基因的小球,进行随机抓取;可用两小桶中不同小球的随机组合模拟生物体内雌雄配子的随机结合,而非基因重组。
考点三
基因分离定律的基础题型突破
题型一　显、隐性性状的判断
知识方法
1.根据子代性状判断
2.根据遗传系谱图进行判断
3.合理设计杂交实验进行判断
7.(2025·贵州铜仁模拟)黄瓜是单性花、雌雄同株的植物,黄瓜的有刺和无刺是一对相对性状,无刺黄瓜汁水多、口感好、产量高,深受人们的喜爱。某农户种植的黄瓜中出现一株无刺黄瓜,若想保留该黄瓜的无刺性状,需要判断该株黄瓜的显隐性以及是否为纯种。下列相关叙述正确的是(　　)
A.让该株无刺黄瓜与有刺黄瓜杂交,若该植株所结黄瓜全为无刺,则无刺为显性性状
B.让该株无刺黄瓜自交,若所结黄瓜全为无刺,则该黄瓜为隐性纯合子
C.让该株无刺黄瓜自交,若所结黄瓜中出现有刺,则黄瓜有刺为显性性状
D.让该株无刺黄瓜与有刺黄瓜杂交,若该植株结出有刺和无刺两种黄瓜,则无刺为显性
A
类题精练
【解析】 让该株无刺黄瓜与有刺黄瓜杂交,若所结黄瓜全为无刺,则该无刺黄瓜为显性性状;让该株无刺黄瓜自交,若所结黄瓜全为无刺,则该黄瓜为纯合子,但无法判断显隐性;让该株无刺黄瓜自交,若所结黄瓜出现有刺,则该株无刺黄瓜为显性杂合子,无刺为显性性状;让该株无刺黄瓜与有刺黄瓜杂交,若该植株结出有刺和无刺两种黄瓜,则无法判断显隐性。
题型二　纯合子和杂合子的判断
知识方法
提醒　鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,上述四种方法均可,其中最简便的方法为自交法。
8.(2025·四川眉山期中)家鼠的灰毛和黑毛由常染色体上的一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到4个子代家鼠。不考虑变异,下列分析不合理的是(　　)
A.若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子
B.若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子
C.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1,则M一定是杂合子
D.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,则M一定是杂合子
B
类题精练
【解析】 假设家鼠关于毛色的等位基因为A、a,若子代出现黑毛鼠,说明M不可能是AA,则M一定是杂合子;若子代全为灰毛鼠,由于子代数目较少,不能确定M一定是纯合子,也可能是杂合子。
9.(2025·福建厦门联考)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状,某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(　　)
A.①或② B.①或④
C.②或③ D.③或④
B
【解析】 让全缘叶植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离,说明植株甲为杂合子,杂合子表现为显性性状,新出现的性状为隐性性状;用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子,既可能是显性纯合子,也可能是隐性纯合子,或者是双亲均表现为显性性状,其中之一为杂合子,另一个为显性纯合子,因此不能判断植株甲为杂合子;用植株甲给羽裂叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1,只能说明一个亲本为杂合子,另一个亲本为隐性纯合子,但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断;用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1,说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子。
题型三　基因型和表型的推断
知识方法
1.由亲代推断子代的基因型与表型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表型
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)
(1)基因填充法:根据亲代表型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A　表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
(2)隐性突破法:如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表型作出进一步推断。
(3)根据分离定律中规律性比例直接判断(用基因B、b表示)。
后代显隐性比例 双亲类型 结合方式
显性∶隐性=3∶1 都是杂合子 Bb×Bb→3B　∶ 1bb
显性∶隐性=1∶1 测交类型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状 至少一方为 显性纯合子 BB×BB或BB×Bb
或BB×bb
只有隐性性状 一定都是隐 性纯合子 bb×bb→bb
10.(2025·吉林白城期末)已知蝴蝶的体色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,其他都表现为白色。若以白色和黄色的蝴蝶作亲代进行杂交,子代中雄性全表现为黄色(假设子代数量足够多)。下列叙述正确的是(　　)
A.亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶
B.亲代黄色蝴蝶的基因型一定为Aa
C.亲代雌性蝴蝶的基因型只能是AA
D.子代雌性蝴蝶的基因型可以是aa
A
类题精练
【解析】 只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,因此亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶;若亲代雌性蝴蝶的基因型为AA,则亲代黄色蝴蝶的基因型可能为Aa或AA;若亲代雄性蝴蝶的基因型为AA,则亲代雌性蝴蝶的基因型可能是AA或Aa或aa,其子代的雄性均表现为黄色;子代雌性蝴蝶的基因型不可能是aa,因为子代若出现基因型为aa的个体,则子代会出现白色雄性(aa)个体,与题意不符。
题型四　自交和自由交配的概率计算
知识方法
1.杂合子连续自交的概率计算
(1)杂合子(Aa)连续自交n代(如图1),杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示。
(2)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)。如图所示。
2.自由交配的概率计算
如某种生物的基因型AA占1/3、Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中各基因型的概率。
(1)列举法。
基因型 ( 、♀) 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa
2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa
(2)配子法。
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa
(3)遗传平衡法。
先根据“某基因的基因频率=该基因纯合子基因型频率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率=1-2/3=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,自由交配子代中aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因频率的平方=(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。
11.(2025·广东揭阳模拟)豌豆的红花和白花是一对相对性状,由等位基因A/a控制。随机选取多对红花与白花植株作亲本进行杂交,子代的表型及比例为红花∶白花=5∶1(不考虑致死等其他情况)。下列有关分析错误的是(　　)
A.红花对白花为显性
B.亲本红花植株中纯合子占多数
C.子代中纯合子占多数
D.子代产生的配子中含a基因的配子更多
C
类题精练
【解析】 随机选取多对红花与白花植株作亲本进行杂交,子代的表型及比例为红花∶白花=5∶1,则在红花对白花为显性的情况下,红花亲本有两种基因型,即AA和Aa,与白花个体杂交产生的子代会表现出上述比例;红花植株的基因型为AA或Aa,设红花群体中Aa所占的比例为x,则子代白花的比例可表示为x×1/2=1/6,x=1/3,即亲代红花中两种基因型的比例为AA∶Aa=2∶1,故亲本红花植株多数为纯合子;亲代中AA∶Aa=2∶1,让该群体与白花植株进行杂交,后代中红花个体均为杂合子,白花个体均为纯合子,可见F1中杂合子Aa占多数;亲代中AA∶Aa=2∶1,子代中Aa和aa的比例为5∶1,子代群体产生的配子中含有a的配子比例为5/6×1/2+1/6=7/12,可见含a基因的配子较多。
12.(2025·河南许昌模拟)某植物可自交或自由交配,在不考虑生物变异和致死情况下,下列哪种情况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中基因型为Aa的该植物所占比例为2/9(　　)
A.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体
B.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体
C.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体
D.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体
B
【解析】 基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体,则子三代中Aa所占比例利用公式Aa=(1/2)n=(1/2)3=1/8。基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体,子一代中AA占1/3、Aa占2/3,子二代中AA占3/5、Aa占2/5,则子三代中Aa所占比例为(2/5×1/2)÷(1-2/5×1/4)=2/9。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体,子一代中A的基因频率为1/2,a的基因频率为1/2,自由交配基因频率不变,则子三代中Aa所占比例为1/2×
1/2×2=1/2。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体,子一代中AA占1/3、Aa占2/3,A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,子二代中AA占4/9、Aa占4/9、aa占1/9,去除aa个体后,AA占1/2、Aa占1/2,此时A的基因频率为3/4,a的基因频率为1/4,则子三代中Aa所占比例为(3/4×1/4×2)÷(1-1/4×1/4)=2/5。
演练真题·感悟高考
1.(2024·安徽卷,12)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是(　　)
A.1/2 B.3/4 C.15/16 D.1
A
【解析】 由题意可知,控制白色的基因在雄虫中不表达,随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,若白色对黄色为显性,相关基因用A/a表示,则亲代白色雌虫基因型为AA或Aa,当白色雌虫的基因型为AA时,黄色雄虫基因型可为AA或Aa或aa。若黄色雄虫基因型为AA,则F1基因型为AA,F1自由交配,F2基因型为AA,F2雌性中白色个体的比例为1;若黄色雄虫基因型为Aa,则F1基因型为1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,F2基因型为9/16AA、6/16Aa、1/16aa,F2雌性中白色个体的比例为15/16;若黄色雄虫基因型为aa,则F1基因型为Aa,F1自由交配,F2基因型为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,F2雌性中白色个体的比例为 3/4。当白色雌虫的基因型为Aa时,黄色雄虫的基因型为AA,F1基因型为 1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,F2基因型为 9/16AA、6/16Aa、1/16aa,F2雌性中白色个体的比例为 15/16。若白色为隐性,则亲代雌雄虫均为隐性纯合子,F1自由交配,F2雌性中白色个体的比例为1。
2.(2022·浙江6月选考,9)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是(　　)
A.让该紫茎番茄自交
B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交
D.与杂合紫茎番茄杂交
C
【解析】 纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代会出现性状分离,A项可行;显性纯合子与隐性纯合子杂交,子代均为显性杂合子,杂合子与隐性纯合子杂交,子代中显性杂合子∶隐性纯合子=1∶1,B项可行;待测紫茎番茄不管是纯合子还是杂合子,与纯合紫茎番茄杂交,子代都是紫茎个体,C项不可行;与杂合紫茎番茄杂交,若待测个体是纯合子,则子代只有紫茎个体,若待测个体是杂合子,则子代中紫茎个体∶绿茎个体=3∶1,D项可行。
3.(2025·云南卷,18)冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如下表。
群体 植株总数/株 果面有蜡 粉株数/株 果面无蜡
粉株数/株
P1 30 30 0
P2 30 0 30
F1 523 523 0
F2 574 430 144
注:F1为P1和P2杂交后代,F2为F1自交后代。
回答下列问题。
(1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的　　　 　定律,依据是
　 　 。
分离
F1自交得到的F2中出现3∶1的性状分离比,符合一对等位基因的遗传规律
【解析】 (1)根据题表数据可知,F1自交得到的F2中,果面有蜡粉株数与果面无蜡粉株数之比约为3∶1(430∶144≈3∶1),所以果面蜡粉的遗传遵循基因的分离定律。
(2)实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的,突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点,可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株,据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为提取基因组DNA→　　　　　 　目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,则F2中有蜡粉的植株为　　　　条条带,限制酶H的切割位点位于　　　　(填“A”“a”或“A和a”)上。
PCR扩增　
1条或3　
a
【解析】 (2)要进行植株基因型鉴定,在提取基因组DNA后,需要通过PCR扩增目的DNA片段。结果显示,P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,说明P1为纯合子(AA)且其基因不能被限制酶H切割,P2为纯合子(aa)且其基因能被限制酶H切割,限制酶H的切割位点位于a上。F1基因型为Aa,F2中有蜡粉的植株基因型为AA或Aa。AA只有1条条带(不能被切割),Aa会有3条条带(A不能被切割,为1条,a被切割为2条),所以F2中有蜡粉的植株为1条或3条条带。
(3)用表中材料设计实验,验证(1)中得到的结论,写出所选材料及遗传图解。
【答案】 (3)选用材料:F1植株和P2植株
遗传图解
【解析】 (3)验证分离定律,可采用测交的方法,可选择F1(Aa)与P2(aa)进行测交,遗传图解见答案。
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(时间:30分钟)
1.(2025·河南洛阳月考)孟德尔用豌豆进行遗传实验时,下列操作正确的是(　　)
A.豌豆自交时,不需要除去雌蕊和雄蕊
B.豌豆杂交时,需要除去父本的雄蕊
C.豌豆杂交时,开花后进行去雄操作
D.豌豆杂交时,人工传粉前应套袋,传粉后可不套袋
【答案】 A
【解析】 豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,豌豆自交时,不需要除去雌蕊和雄蕊;豌豆杂交时,需要除去母本的雄蕊,可以防止自花传粉;豌豆杂交时,需在开花前(花未成熟前)进行去雄操作;传粉后仍要套袋,目的是防止外来花粉的干扰。
2.(2025·陕西榆林模拟)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遗传因子控制
D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
【答案】 A
【解析】 对分离定律进行验证的实验要求所选相对性状的显隐性易于区分,否则会严重影响实验结果;验证实验中所选的相对性状受一对遗传因子控制,这样才符合分离定律的适用范围;实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法,否则会导致实验误差。
3.(2025·陕西汉中月考)某同学在利用红色彩球(标记D)和绿色彩球(标记d)进行“性状分离比模拟实验”的过程中,在桶A中放入两种彩球各20个模拟雄配子,以下操作中错误的是(　　)
A.在桶B中放入两种彩球各20个模拟雌配子
B.在每次随机抓取彩球之前摇匀桶中的彩球
C.红绿彩球除颜色不同外,其他均一致
D.每次取出的彩球记录完后不需放回桶内
【答案】 D
【解析】 为了保证每种配子被抓取的概率相等,每次抓取彩球统计后,应将彩球放回原来的小桶内。
4.(2025·湖北襄阳期末)融合遗传主张两亲代的相对性状在杂种后代中融合成为新的性状,即子代的性状是亲代性状的平均结果。下列遗传现象符合融合遗传的是(　　)
A.两只白羊生出的后代中既有白羊又有黑羊
B.高茎豌豆自交,后代既有高茎又有矮茎
C.圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交,后代均为圆粒
D.红色牡丹花与白色牡丹花杂交,后代均为粉色牡丹花
【答案】 D
【解析】 由题分析可知,融合遗传中杂种后代的性状与亲本均不同。两只白羊生出的后代中既有白羊又有黑羊,不属于融合遗传;高茎豌豆自交,后代既有高茎又有矮茎,不属于融合遗传;圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交,后代均为圆粒,无新性状出现,不属于融合遗传;红色牡丹花与白色牡丹花杂交,后代均为粉色牡丹花,出现了介于双亲之间的新性状,符合融合遗传。
5.(2025·河南驻马店期末)一个生物种群中,如果隐性个体的成体没有繁殖能力,一个杂合子(Aa)自交,得子一代(F1)个体,在F1个体可以自由交配和只能自交两种情况下,F2中有繁殖能力的个体分别占F2总数的(　　)
A.2/3　1/9 B.1/9　2/3
C.8/9　5/6 D.5/6　8/9
【答案】 C
【解析】 一个杂合子(Aa)自交,得子一代(F1)个体的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中隐性个体的成体(aa)没有繁殖能力,因此具有繁殖能力的个体及比例为1/3AA、2/3Aa。在F1个体只能自由交配的情况下:A的基因频率=1/3+2/3×1/2=2/3,a的基因频率=1/3,根据遗传平衡定律,F2中AA的基因型频率=2/3×2/3=4/9,Aa的基因型频率=2×1/3×2/3=4/9、aa的基因型频率=1/3×1/3=1/9,因此F2中有繁殖能力的个体占F2总数的8/9;在F1个体只能自交的情况下:1/3AA自交后代不发生性状分离,而2/3Aa自交后代发生性状分离(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),因此F2中有繁殖能力的个体占F2总数的1/3+2/3×(1/4+1/2)=5/6。
6.(2025·甘肃临夏期末)某科学团队对中华羊茅开展研究,已知中华羊茅的高茎(A)对矮茎(a)为显性。用纯合高茎中华羊茅与纯合矮茎中华羊茅杂交得F1,F1自交产生F2,下列有关叙述错误的是(　　)
A.F1产生的雌配子和雄配子中A∶a都为1∶1
B.F2中高茎与矮茎之比为3∶1,符合分离定律
C.F2中高茎中华羊茅的基因型有AA、Aa,其比例为1∶2
D.F2中高茎与矮茎杂交,后代高茎∶矮茎=1∶1
【答案】 D
【解析】 用纯合高茎中华羊茅AA与纯合矮茎中华羊茅aa杂交得F1,F1为Aa,减数分裂时等位基因A和a分离,雌雄配子中A∶a均为1∶1;F1自交(Aa×Aa),F2基因型为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,表型高茎(AA+Aa)与矮茎(aa)之比为3∶1,符合分离定律;F2高茎中AA占1/3,Aa占2/3,
AA∶Aa=1∶2,与矮茎(aa)杂交时,后代高茎比例为1/3×1+2/3×1/2=2/3,矮茎为1/3,故高茎∶矮茎=2∶1。
7.(2025·辽宁丹东期末)小鼠的皮毛颜色由常染色体上的一对等位基因A、a控制。选取灰鼠(AA)甲与白鼠(aa)乙杂交,并让F1相互交配得到实验一;在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄鼠丙,让丙与白鼠杂交得到实验二。结果如下表。相关叙述错误的是(　　)
项目 亲本组合 F1 F2
实验一 甲×乙 全为黑鼠 灰鼠∶黑鼠∶白鼠=1∶2∶1
实验二 丙×白鼠 1黄鼠∶ 1黑鼠 F1黄鼠随机交配,黄鼠∶白鼠=3∶1
F1黑鼠随机交配,灰鼠∶黑鼠∶白鼠=1∶2∶1
A.小鼠丙可能发生显性突变
B.实验中的灰鼠均为纯合子
C.实验中的黑鼠均为杂合子
D.实验二的F1黄鼠中既有纯合子,又有杂合子
【答案】 D
【解析】 由题可知,黄鼠丙是纯合灰鼠(AA)的后代,其与白鼠(aa)杂交的子代出现黄鼠和黑鼠(1∶1),说明丙携带显性突变基因(如A1),且A1对A为显性;灰鼠甲与白鼠乙杂交,并让F1相互交配得到F2,表现为灰鼠∶黑鼠∶白鼠=1∶2∶1,说明灰对白为不完全显性,因此,实验中的灰鼠均为纯合子(AA),黑鼠均为杂合子(Aa);由以上可知,丙的基因型为AA1,因此实验二的F1黄鼠为A1a(杂合子),其随机交配后子代黄鼠(A1A1、A1a)和白鼠(aa)比例为3∶1,说明F2黄鼠中既有纯合子,又有杂合子。
8.(2025·江西上饶期中)某兴趣小组利用相互独立的植株进行了以下几组杂交实验:
①高茎植株×矮茎植株→高茎植株和矮茎植株;
②高茎植株×高茎植株→高茎植株;
③矮茎植株×矮茎植株→矮茎植株。
同学们对实验结果进行了分析,其中分析正确的是(　　)
A.实验组①体现了性状分离,②③没有体现
B.实验组①存在基因分离,②③中不存在
C.取②和③组中的亲本植株杂交可确定显隐性
D.若②中子代有杂合子,则③中子代一定都为纯合子
【答案】 D
【解析】 实验①中亲代有高茎和矮茎,子代中也有高茎和矮茎,没有体现性状分离;②③中可能存在基因分离;取②组和③组中一亲本植株杂交不一定能确定显隐性,因为②或③中植株可能有杂合子;若②中有杂合子,说明高茎为显性,③中子代一定都为隐性纯合子。
9.(2025·江苏扬州模拟)外显率是指某一基因型个体在特定环境中表现出相应表型的百分率。基因型为aa的果蝇外显率为80%,其余表现为非间断脉翅。特定环境中两只非间断脉翅果蝇杂交,F1的表型为非间断脉翅∶间断脉翅=4∶1,F1随机交配得F2。下列叙述正确的是(　　)
A.亲本的基因型组合可能为Aa×aa或Aa×Aa
B.与F1相比,F2中间断脉翅的比例会下降
C.F2非间断脉翅中纯合子占3/8
D.测交实验无法判定非间断脉翅果蝇的基因型
【答案】 C
【解析】 若亲本基因型为Aa×aa,则F1中aa出现的概率为1/2,由于基因型为aa的果蝇外显率为80%,其余表现为非间断脉翅,因此子代表现为间断脉翅的个体所占的比例为1/2×80%=
2/5,与题意不符;由于子代中出现了间断脉翅个体,且所占比例为1/5=80%×1/4,因此可判断亲本基因型为Aa×Aa,F1中基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,产生的雌雄配子种类和比例均为A∶a=1∶1,子一代自由交配得到的子二代基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,基因型为aa的果蝇外显率为80%,因此子二代间断脉翅个体所占的比例为80%×1/4=1/5,与子一代间断脉翅的比例相同;F2中非间断脉翅中基因型和比例为AA∶Aa∶aa=(1/4)∶(2/4)∶(1/4×20%)=5∶10∶1,因此子二代中非间断脉翅中纯合子占(5+1)÷(5+10+1)=3/8;若非间断脉翅果蝇的基因型为AA,则测交后代基因型均为Aa,均为非间断脉翅;若非间断脉翅果蝇的基因型为Aa,则测交后代基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,间断脉翅的个体所占的比例为1/2×80%=2/5,因此子代非间断脉翅∶间断脉翅=3∶2;若非间断脉翅果蝇的基因型为aa,则与aa杂交的后代基因型均为aa,由于aa的外显率为80%,因此子代表现为非间断脉翅∶间断脉翅=1∶4,因此测交实验可以判定非间断脉翅果蝇的基因型。
10.(2025·山东泰安期中)家兔的脂肪有白色和淡黄色两种,由常染色体上一对等位基因F、f控制。现有甲、乙、丙三组家兔(每组家兔中基因型都相同),甲组家兔都是淡黄色脂肪兔,乙、丙两组家兔都是白色脂肪兔,某研究小组利用这三组家兔进行了以下实验:
实验一:让甲组中的雌雄淡黄色脂肪兔交配,F1全为淡黄色脂肪兔;
实验二:让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1;
实验三:让丙组中的白色脂肪兔与甲组中的淡黄色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1。
根据以上实验结果,回答下列问题。
(1)据实验　　　　可知　　　　脂肪兔为显性性状。
(2)甲、乙、丙三组家兔的基因型分别是　　　　、　　　　、　　　　,实验二的F1中的白色脂肪兔与亲本中的白色脂肪兔的基因型相同的概率为　　　　　　。
(3)某个家兔种群的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=8∶1∶1,若让基因型相同的个体之间交配,则子代的表型及比例是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】 (1)二　白色
(2)ff　Ff　Ff　2/3
(3)白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=7∶1
【解析】 (1)据实验二让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1,可知白色脂肪兔为显性性状,且乙组中白色脂肪兔的基因型为Ff。
(2)依据(1),可知白色脂肪兔为显性性状,乙组家兔的基因型为Ff,所以,甲组家兔的基因型为ff,依据实验三,其F1中白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1,可知丙组家兔的基因型为Ff。实验二中,亲本的基因型为Ff,F1中白色脂肪兔的基因型为F　,与亲本中的白色脂肪兔(Ff)的基因型相同的概率为2/3。
(3)某个家兔种群关于脂肪颜色的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=8∶1∶1,基因型相同个体间交配即相当于自交,则子代中表型为淡黄色脂肪兔的比例为1/10×1/4(Ff自交)+1/10(ff自交)=1/8,白色脂肪兔=1-1/8=7/8,因此子代表型及比例为白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=7∶1。第18讲　基因的分离定律
课标 要求 1.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。 2.活动:模拟植物或动物性状分离的杂交实验。
考情 分析 1.孟德尔一对相对性状的杂交实验及分离定律的实质 2025·云南卷,18;2023·北京卷,19;2023·广东卷,4;2022·广东卷,5;2022·浙江1月选考,10
2.性状分离比的模拟实验 2024·湖北卷,17
3.基因分离定律的基础题型 2024·安徽卷,12
考点一　一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念
1.孟德尔遗传实验的选材与杂交操作方法
(1)豌豆用作遗传实验材料的优点。
豌豆的特点 优势
　　 　　传粉,闭花受粉,自然状态下一般都是　　　　 用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
具有　　　　　　　　且　　　　　　　　 易于观察和分析实验结果
花较大 易于做人工杂交实验
子代个体数量　　　 用数学统计方法分析结果更可靠,且偶然性小
(2)孟德尔遗传实验的杂交操作方法。
提醒　人工去雄应在开花前(花蕾期)进行。
(必修2 P2相关信息拓展)玉米为雌雄同株异花植物,杂交操作过程为　　　　　　 　　　,不需要开花前对母本去雄。
2.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
提醒　提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的,不包括测交实验;演绎过程不等于测交实验,前者只是理论推导,后者则是通过杂交实验对演绎推理的结论进行验证。
3.分离定律的实质
(1)分离定律的实质、发生时间及适用范围。
(2)分离定律实质与各种比例的关系。
4.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种。
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行　　　　,直到　　　　　　
为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能　　　　遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止　　　　和进行　　　　　　提供理论依据。
考向1　围绕豌豆用作遗传材料的优点和遗传学基本概念,考查生命观念
1.(2025·江苏宿迁期中)图1是豌豆一对相对性状的杂交实验示意图,图2是玉米植株的示意图。下列相关说法错误的是(　　)
A.图1中红花是母本,白花是父本
B.若用玉米做杂交实验,不需要操作①
C.豌豆的传粉方式是自花传粉,豌豆在自然条件下一般都是纯种
D.玉米和豌豆都是雌雄同株植物,它们的性别由性染色体决定
2.(2025·黑龙江绥化期中)下列关于遗传学的基本概念的叙述,正确的是(　　)
A.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
B.杂交可以用来判断一对相对性状的显隐性,测交也可以
C.高茎豌豆与高茎豌豆杂交产生矮茎后代,这种现象称为性状分离
D.纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代不会出现纯合子
考向2　围绕孟德尔一对相对性状的杂交实验的“假说—演绎法”分析,考查科学思维
3.(2025·江西宜春模拟)孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律,离不开科学的研究方法“假说—演绎法”。下列说法正确的是(　　)
A.孟德尔假说内容之一是“豌豆能产生数量相等的雌雄配子”
B.孟德尔的测交实验结果证明其假说是正确的,属于演绎推理过程
C.F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质
D.在杂交前应除去豌豆母本未成熟花的全部雄蕊、套袋处理等
4.(2025·福建福州月考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是(　　)
A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象
C.孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1
D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
考向3　围绕基因分离定律的应用,考查科学思维
5.(2025·陕西咸阳月考)人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病。理论上下列情况不可能出现的是(　　)
A.患者双亲的表型都正常
B.患者双亲都是杂合子
C.患者父亲是白化病患者
D.患者母亲是表现正常的纯合子
考点二　性状分离比的模拟实验
考向4　结合性状分离比的模拟实验,考查科学探究
6.(2025·山西临汾二模)为体验孟德尔的假说,某生物兴趣小组进行了“性状分离比的模拟实验”,如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.甲、乙小桶分别代表雌、雄生殖器官,甲、乙桶内小球分别代表雌、雄配子
B.如实验条件有限,可用相同数量的绿豆和黄豆代替不同小球完成模拟实验
C.向两小桶内分别添加等量的代表另一对等位基因的小球可模拟自由组合现象
D.可用两小桶中不同小球的随机组合模拟生物体内基因重组的过程
考点三　基因分离定律的基础题型突破
题型一　显、隐性性状的判断
1.根据子代性状判断
2.根据遗传系谱图进行判断
3.合理设计杂交实验进行判断
7.(2025·贵州铜仁模拟)黄瓜是单性花、雌雄同株的植物,黄瓜的有刺和无刺是一对相对性状,无刺黄瓜汁水多、口感好、产量高,深受人们的喜爱。某农户种植的黄瓜中出现一株无刺黄瓜,若想保留该黄瓜的无刺性状,需要判断该株黄瓜的显隐性以及是否为纯种。下列相关叙述正确的是(　　)
A.让该株无刺黄瓜与有刺黄瓜杂交,若该植株所结黄瓜全为无刺,则无刺为显性性状
B.让该株无刺黄瓜自交,若所结黄瓜全为无刺,则该黄瓜为隐性纯合子
C.让该株无刺黄瓜自交,若所结黄瓜中出现有刺,则黄瓜有刺为显性性状
D.让该株无刺黄瓜与有刺黄瓜杂交,若该植株结出有刺和无刺两种黄瓜,则无刺为显性
题型二　纯合子和杂合子的判断
提醒　鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,上述四种方法均可,其中最简便的方法为自交法。
8.(2025·四川眉山期中)家鼠的灰毛和黑毛由常染色体上的一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到4个子代家鼠。不考虑变异,下列分析不合理的是(　　)
A.若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子
B.若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子
C.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1,则M一定是杂合子
D.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,则M一定是杂合子
9.(2025·福建厦门联考)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状,某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(　　)
A.①或② B.①或④
C.②或③ D.③或④
题型三　基因型和表型的推断
1.由亲代推断子代的基因型与表型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表型
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)
(1)基因填充法:根据亲代表型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A　表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
(2)隐性突破法:如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表型作出进一步推断。
(3)根据分离定律中规律性比例直接判断(用基因B、b表示)。
后代显隐性比例 双亲类型 结合方式
显性∶隐性= 3∶1 都是杂合子 Bb×Bb→3B　∶ 1bb
显性∶隐性= 1∶1 测交类型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状 至少一方为 显性纯合子 BB×BB或BB×Bb 或BB×bb
只有隐性性状 一定都是隐 性纯合子 bb×bb→bb
10.(2025·吉林白城期末)已知蝴蝶的体色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,其他都表现为白色。若以白色和黄色的蝴蝶作亲代进行杂交,子代中雄性全表现为黄色(假设子代数量足够多)。下列叙述正确的是(　　)
A.亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶
B.亲代黄色蝴蝶的基因型一定为Aa
C.亲代雌性蝴蝶的基因型只能是AA
D.子代雌性蝴蝶的基因型可以是aa
题型四　自交和自由交配的概率计算
1.杂合子连续自交的概率计算
(1)杂合子(Aa)连续自交n代(如图1),杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示。
(2)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)。如图所示。
2.自由交配的概率计算
如某种生物的基因型AA占1/3、Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中各基因型的概率。
(1)列举法。
基因型 (♂、♀) 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa
2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa
(2)配子法。
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa
(3)遗传平衡法。
先根据“某基因的基因频率=该基因纯合子基因型频率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率=1-2/3=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,自由交配子代中aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因频率的平方=
(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。
11.(2025·广东揭阳模拟)豌豆的红花和白花是一对相对性状,由等位基因A/a控制。随机选取多对红花与白花植株作亲本进行杂交,子代的表型及比例为红花∶白花=5∶1(不考虑致死等其他情况)。下列有关分析错误的是(　　)
A.红花对白花为显性
B.亲本红花植株中纯合子占多数
C.子代中纯合子占多数
D.子代产生的配子中含a基因的配子更多
12.(2025·河南许昌模拟)某植物可自交或自由交配,在不考虑生物变异和致死情况下,下列哪种情况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中基因型为Aa的该植物所占比例为2/9(　　)
A.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体
B.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体
C.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体
D.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体
1.(2024·安徽卷,12)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是(　　)
A.1/2 B.3/4 C.15/16 D.1
2.(2022·浙江6月选考,9)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是(　　)
A.让该紫茎番茄自交
B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交
D.与杂合紫茎番茄杂交
3.(2025·云南卷,18)冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如下表。
群体 植株总数/株 果面有蜡粉株数/株 果面无蜡粉株数/株
P1 30 30 0
P2 30 0 30
F1 523 523 0
F2 574 430 144
注:F1为P1和P2杂交后代,F2为F1自交后代。
回答下列问题。
(1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的　 　　　定律,依据是　
　。
(2)实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的,突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点,可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株,据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为提取基因组DNA→　　　　　　　　目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,则F2中有蜡粉的植株为　　　　　　条条带,限制酶H的切割位点位于　　　　　　(填“A”“a”或“A和a”)上。
(3)用表中材料设计实验,验证(1)中得到的结论,写出所选材料及遗传图解。第五单元　基因的传递规律
第18讲　基因的分离定律
(时间:30分钟)
1.(2025·河南洛阳月考)孟德尔用豌豆进行遗传实验时,下列操作正确的是(　　)
A.豌豆自交时,不需要除去雌蕊和雄蕊
B.豌豆杂交时,需要除去父本的雄蕊
C.豌豆杂交时,开花后进行去雄操作
D.豌豆杂交时,人工传粉前应套袋,传粉后可不套袋
2.(2025·陕西榆林模拟)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遗传因子控制
D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
3.(2025·陕西汉中月考)某同学在利用红色彩球(标记D)和绿色彩球(标记d)进行“性状分离比模拟实验”的过程中,在桶A中放入两种彩球各20个模拟雄配子,以下操作中错误的是(　　)
A.在桶B中放入两种彩球各20个模拟雌配子
B.在每次随机抓取彩球之前摇匀桶中的彩球
C.红绿彩球除颜色不同外,其他均一致
D.每次取出的彩球记录完后不需放回桶内
4.(2025·湖北襄阳期末)融合遗传主张两亲代的相对性状在杂种后代中融合成为新的性状,即子代的性状是亲代性状的平均结果。下列遗传现象符合融合遗传的是(　　)
A.两只白羊生出的后代中既有白羊又有黑羊
B.高茎豌豆自交,后代既有高茎又有矮茎
C.圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交,后代均为圆粒
D.红色牡丹花与白色牡丹花杂交,后代均为粉色牡丹花
5.(2025·河南驻马店期末)一个生物种群中,如果隐性个体的成体没有繁殖能力,一个杂合子(Aa)自交,得子一代(F1)个体,在F1个体可以自由交配和只能自交两种情况下,F2中有繁殖能力的个体分别占F2总数的(　　)
A.2/3　1/9 B.1/9　2/3
C.8/9　5/6 D.5/6　8/9
6.(2025·甘肃临夏期末)某科学团队对中华羊茅开展研究,已知中华羊茅的高茎(A)对矮茎(a)为显性。用纯合高茎中华羊茅与纯合矮茎中华羊茅杂交得F1,F1自交产生F2,下列有关叙述错误的是(　　)
A.F1产生的雌配子和雄配子中A∶a都为1∶1
B.F2中高茎与矮茎之比为3∶1,符合分离定律
C.F2中高茎中华羊茅的基因型有AA、Aa,其比例为1∶2
D.F2中高茎与矮茎杂交,后代高茎∶矮茎=1∶1
7.(2025·辽宁丹东期末)小鼠的皮毛颜色由常染色体上的一对等位基因A、a控制。选取灰鼠(AA)甲与白鼠(aa)乙杂交,并让F1相互交配得到实验一;在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄鼠丙,让丙与白鼠杂交得到实验二。结果如下表。相关叙述错误的是(　　)
项目 亲本组合 F1 F2
实验一 甲×乙 全为黑鼠 灰鼠∶黑鼠∶白鼠=1∶2∶1
实验二 丙×白鼠 1黄鼠∶ 1黑鼠 F1黄鼠随机交配,黄鼠∶白鼠=3∶1
F1黑鼠随机交配,灰鼠∶黑鼠∶白鼠=1∶2∶1
A.小鼠丙可能发生显性突变
B.实验中的灰鼠均为纯合子
C.实验中的黑鼠均为杂合子
D.实验二的F1黄鼠中既有纯合子,又有杂合子
8.(2025·江西上饶期中)某兴趣小组利用相互独立的植株进行了以下几组杂交实验:
①高茎植株×矮茎植株→高茎植株和矮茎植株;
②高茎植株×高茎植株→高茎植株;
③矮茎植株×矮茎植株→矮茎植株。
同学们对实验结果进行了分析,其中分析正确的是(　　)
A.实验组①体现了性状分离,②③没有体现
B.实验组①存在基因分离,②③中不存在
C.取②和③组中的亲本植株杂交可确定显隐性
D.若②中子代有杂合子,则③中子代一定都为纯合子
9.(2025·江苏扬州模拟)外显率是指某一基因型个体在特定环境中表现出相应表型的百分率。基因型为aa的果蝇外显率为80%,其余表现为非间断脉翅。特定环境中两只非间断脉翅果蝇杂交,F1的表型为非间断脉翅∶间断脉翅=4∶1,F1随机交配得F2。下列叙述正确的是(　　)
A.亲本的基因型组合可能为Aa×aa或Aa×Aa
B.与F1相比,F2中间断脉翅的比例会下降
C.F2非间断脉翅中纯合子占3/8
D.测交实验无法判定非间断脉翅果蝇的基因型
10.(2025·山东泰安期中)家兔的脂肪有白色和淡黄色两种,由常染色体上一对等位基因F、f控制。现有甲、乙、丙三组家兔(每组家兔中基因型都相同),甲组家兔都是淡黄色脂肪兔,乙、丙两组家兔都是白色脂肪兔,某研究小组利用这三组家兔进行了以下实验:
实验一:让甲组中的雌雄淡黄色脂肪兔交配,F1全为淡黄色脂肪兔;
实验二:让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1;
实验三:让丙组中的白色脂肪兔与甲组中的淡黄色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1。
根据以上实验结果,回答下列问题。
(1)据实验　　　　可知　　 　　脂肪兔为显性性状。
(2)甲、乙、丙三组家兔的基因型分别是　　　 　、　　 　　、　　　　,实验二的F1中的白色脂肪兔与亲本中的白色脂肪兔的基因型相同的概率为　　 　　　　。
(3)某个家兔种群的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=8∶1∶1,若让基因型相同的个体之间交配,则子代的表型及比例是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 第18讲　基因的分离定律
课标 要求 1.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。 2.活动:模拟植物或动物性状分离的杂交实验。
考情 分析 1.孟德尔一对相对性状的杂交实验及分离定律的实质 2025·云南卷,18;2023·北京卷,19;2023·广东卷,4;2022·广东卷,5;2022·浙江1月选考,10
2.性状分离比的模拟实验 2024·湖北卷,17
3.基因分离定律的基础题型 2024·安徽卷,12
考点一　一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念
1.孟德尔遗传实验的选材与杂交操作方法
(1)豌豆用作遗传实验材料的优点。
豌豆的特点 优势
自花传粉,闭花受粉,自然状态下一般都是纯种 用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代 易于观察和分析实验结果
花较大 易于做人工杂交实验
子代个体数量较多 用数学统计方法分析结果更可靠,且偶然性小
(2)孟德尔遗传实验的杂交操作方法。
提醒　人工去雄应在开花前(花蕾期)进行。
(必修2 P2相关信息拓展)玉米为雌雄同株异花植物,杂交操作过程为套袋→人工传粉→再套袋,不需要开花前对母本去雄。
2.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
提醒　提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的,不包括测交实验;演绎过程不等于测交实验,前者只是理论推导,后者则是通过杂交实验对演绎推理的结论进行验证。
3.分离定律的实质
(1)分离定律的实质、发生时间及适用范围。
(2)分离定律实质与各种比例的关系。
4.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种。
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到不再发生性状分离为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。
考向1　围绕豌豆用作遗传材料的优点和遗传学基本概念,考查生命观念
1.(2025·江苏宿迁期中)图1是豌豆一对相对性状的杂交实验示意图,图2是玉米植株的示意图。下列相关说法错误的是(　　)
A.图1中红花是母本,白花是父本
B.若用玉米做杂交实验,不需要操作①
C.豌豆的传粉方式是自花传粉,豌豆在自然条件下一般都是纯种
D.玉米和豌豆都是雌雄同株植物,它们的性别由性染色体决定
【答案】 D
【解析】 玉米和豌豆都是雌雄同株植物,但二者没有性染色体。
2.(2025·黑龙江绥化期中)下列关于遗传学的基本概念的叙述,正确的是(　　)
A.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
B.杂交可以用来判断一对相对性状的显隐性,测交也可以
C.高茎豌豆与高茎豌豆杂交产生矮茎后代,这种现象称为性状分离
D.纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代不会出现纯合子
【答案】 C
【解析】 隐性性状是指具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代没有表现出来的亲本性状,并不是生物体不能表现出来的性状,当隐性基因纯合时就会表现出隐性性状;具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代表现出来的性状为显性性状,所以杂交可以判断显隐性,测交是待测个体与隐性纯合子杂交,不能直接判断一对相对性状的显隐性;性状分离是指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,高茎豌豆与高茎豌豆杂交产生矮茎后代,说明亲代高茎豌豆是杂合子,后代出现了显性性状(高茎)和隐性性状(矮茎),这种现象称为性状分离;纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代会出现纯合子,如Aa自交后代会出现AA、aa纯合子。
考向2　围绕孟德尔一对相对性状的杂交实验的“假说—演绎法”分析,考查科学思维
3.(2025·江西宜春模拟)孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律,离不开科学的研究方法“假说—演绎法”。下列说法正确的是(　　)
A.孟德尔假说内容之一是“豌豆能产生数量相等的雌雄配子”
B.孟德尔的测交实验结果证明其假说是正确的,属于演绎推理过程
C.F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质
D.在杂交前应除去豌豆母本未成熟花的全部雄蕊、套袋处理等
【答案】 D
【解析】 孟德尔所作假说的核心内容是“F1产生雄配子或雌配子时,等位基因分离,分别进入不同的配子”,且生物体能产生的雌雄配子数量不等;孟德尔的测交实验结果证明其假说是正确的,属于实验验证过程;最能说明基因分离定律实质的是测交的表型比为1∶1;豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,在杂交时为了防止自花传粉,应在母本开花前先去雄,再套袋,待去雄花的雌蕊成熟时再人工授粉。
4.(2025·福建福州月考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是(　　)
A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象
C.孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1
D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
【答案】 D　
【解析】 孟德尔未提出基因和染色体的概念;孟德尔的遗传规律不能解释连锁互换现象;孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程为若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,分离比接近1∶1。
考向3　围绕基因分离定律的应用,考查科学思维
5.(2025·陕西咸阳月考)人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病。理论上下列情况不可能出现的是(　　)
A.患者双亲的表型都正常
B.患者双亲都是杂合子
C.患者父亲是白化病患者
D.患者母亲是表现正常的纯合子
【答案】 D
【解析】 由题可知,患者的基因型是aa,其双亲的基因型组合可能为Aa×aa、Aa×Aa、aa×aa,因此患者的双亲中不可能出现表现正常的纯合子个体。
考点二　性状分离比的模拟实验
考向4　结合性状分离比的模拟实验,考查科学探究
6.(2025·山西临汾二模)为体验孟德尔的假说,某生物兴趣小组进行了“性状分离比的模拟实验”,如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.甲、乙小桶分别代表雌、雄生殖器官,甲、乙桶内小球分别代表雌、雄配子
B.如实验条件有限,可用相同数量的绿豆和黄豆代替不同小球完成模拟实验
C.向两小桶内分别添加等量的代表另一对等位基因的小球可模拟自由组合现象
D.可用两小桶中不同小球的随机组合模拟生物体内基因重组的过程
【答案】 A
【解析】 甲、乙小桶可分别表示雌、雄生殖器官,小球代表雌、雄配子;实验要求所使用的材料形状和大小一致,以避免人为误差,而绿豆和黄豆的大小不一;若要模拟两对等位基因的自由组合,则需要两个小桶,在两个小桶中分别加入代表两种等位基因的小球,进行随机抓取;可用两小桶中不同小球的随机组合模拟生物体内雌雄配子的随机结合,而非基因重组。
考点三　基因分离定律的基础题型突破
题型一　显、隐性性状的判断
1.根据子代性状判断
2.根据遗传系谱图进行判断
3.合理设计杂交实验进行判断
7.(2025·贵州铜仁模拟)黄瓜是单性花、雌雄同株的植物,黄瓜的有刺和无刺是一对相对性状,无刺黄瓜汁水多、口感好、产量高,深受人们的喜爱。某农户种植的黄瓜中出现一株无刺黄瓜,若想保留该黄瓜的无刺性状,需要判断该株黄瓜的显隐性以及是否为纯种。下列相关叙述正确的是(　　)
A.让该株无刺黄瓜与有刺黄瓜杂交,若该植株所结黄瓜全为无刺,则无刺为显性性状
B.让该株无刺黄瓜自交,若所结黄瓜全为无刺,则该黄瓜为隐性纯合子
C.让该株无刺黄瓜自交,若所结黄瓜中出现有刺,则黄瓜有刺为显性性状
D.让该株无刺黄瓜与有刺黄瓜杂交,若该植株结出有刺和无刺两种黄瓜,则无刺为显性
【答案】 A
【解析】 让该株无刺黄瓜与有刺黄瓜杂交,若所结黄瓜全为无刺,则该无刺黄瓜为显性性状;让该株无刺黄瓜自交,若所结黄瓜全为无刺,则该黄瓜为纯合子,但无法判断显隐性;让该株无刺黄瓜自交,若所结黄瓜出现有刺,则该株无刺黄瓜为显性杂合子,无刺为显性性状;让该株无刺黄瓜与有刺黄瓜杂交,若该植株结出有刺和无刺两种黄瓜,则无法判断显隐性。
题型二　纯合子和杂合子的判断
提醒　鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,上述四种方法均可,其中最简便的方法为自交法。
8.(2025·四川眉山期中)家鼠的灰毛和黑毛由常染色体上的一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到4个子代家鼠。不考虑变异,下列分析不合理的是(　　)
A.若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子
B.若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子
C.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1,则M一定是杂合子
D.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,则M一定是杂合子
【答案】 B
【解析】 假设家鼠关于毛色的等位基因为A、a,若子代出现黑毛鼠,说明M不可能是AA,则M一定是杂合子;若子代全为灰毛鼠,由于子代数目较少,不能确定M一定是纯合子,也可能是杂合子。
9.(2025·福建厦门联考)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状,某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(　　)
A.①或② B.①或④
C.②或③ D.③或④
【答案】 B
【解析】 让全缘叶植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离,说明植株甲为杂合子,杂合子表现为显性性状,新出现的性状为隐性性状;用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子,既可能是显性纯合子,也可能是隐性纯合子,或者是双亲均表现为显性性状,其中之一为杂合子,另一个为显性纯合子,因此不能判断植株甲为杂合子;用植株甲给羽裂叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1,只能说明一个亲本为杂合子,另一个亲本为隐性纯合子,但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断;用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1,说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子。
题型三　基因型和表型的推断
1.由亲代推断子代的基因型与表型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表型
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)
(1)基因填充法:根据亲代表型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A　表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
(2)隐性突破法:如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表型作出进一步推断。
(3)根据分离定律中规律性比例直接判断(用基因B、b表示)。
后代显隐性比例 双亲类型 结合方式
显性∶隐性=3∶1 都是杂合子 Bb×Bb→3B　∶ 1bb
显性∶隐性=1∶1 测交类型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状 至少一方为 显性纯合子 BB×BB或BB×Bb 或BB×bb
只有隐性性状 一定都是隐 性纯合子 bb×bb→bb
10.(2025·吉林白城期末)已知蝴蝶的体色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,其他都表现为白色。若以白色和黄色的蝴蝶作亲代进行杂交,子代中雄性全表现为黄色(假设子代数量足够多)。下列叙述正确的是(　　)
A.亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶
B.亲代黄色蝴蝶的基因型一定为Aa
C.亲代雌性蝴蝶的基因型只能是AA
D.子代雌性蝴蝶的基因型可以是aa
【答案】 A
【解析】 只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,因此亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶;若亲代雌性蝴蝶的基因型为AA,则亲代黄色蝴蝶的基因型可能为Aa或AA;若亲代雄性蝴蝶的基因型为AA,则亲代雌性蝴蝶的基因型可能是AA或Aa或aa,其子代的雄性均表现为黄色;子代雌性蝴蝶的基因型不可能是aa,因为子代若出现基因型为aa的个体,则子代会出现白色雄性(aa)个体,与题意不符。
题型四　自交和自由交配的概率计算
1.杂合子连续自交的概率计算
(1)杂合子(Aa)连续自交n代(如图1),杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示。
(2)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)。如图所示。
2.自由交配的概率计算
如某种生物的基因型AA占1/3、Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中各基因型的概率。
(1)列举法。
基因型 (、♀) 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa
2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa
(2)配子法。
结果:子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa
(3)遗传平衡法。
先根据“某基因的基因频率=该基因纯合子基因型频率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3,a的基因频率=1-2/3=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,自由交配子代中aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因频率的平方=
(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。
11.(2025·广东揭阳模拟)豌豆的红花和白花是一对相对性状,由等位基因A/a控制。随机选取多对红花与白花植株作亲本进行杂交,子代的表型及比例为红花∶白花=5∶1(不考虑致死等其他情况)。下列有关分析错误的是(　　)
A.红花对白花为显性
B.亲本红花植株中纯合子占多数
C.子代中纯合子占多数
D.子代产生的配子中含a基因的配子更多
【答案】 C
【解析】 随机选取多对红花与白花植株作亲本进行杂交,子代的表型及比例为红花∶白花=
5∶1,则在红花对白花为显性的情况下,红花亲本有两种基因型,即AA和Aa,与白花个体杂交产生的子代会表现出上述比例;红花植株的基因型为AA或Aa,设红花群体中Aa所占的比例为x,则子代白花的比例可表示为x×1/2=1/6,x=1/3,即亲代红花中两种基因型的比例为AA∶Aa=2∶1,故亲本红花植株多数为纯合子;亲代中AA∶Aa=2∶1,让该群体与白花植株进行杂交,后代中红花个体均为杂合子,白花个体均为纯合子,可见F1中杂合子Aa占多数;亲代中AA∶Aa=2∶1,子代中Aa和aa的比例为5∶1,子代群体产生的配子中含有a的配子比例为5/6×1/2+1/6=7/12,可见含a基因的配子较多。
12.(2025·河南许昌模拟)某植物可自交或自由交配,在不考虑生物变异和致死情况下,下列哪种情况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中基因型为Aa的该植物所占比例为2/9(　　)
A.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体
B.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体
C.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体
D.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体
【答案】 B
【解析】 基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体,则子三代中Aa所占比例利用公式Aa=(1/2)n=(1/2)3=1/8。基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体,子一代中AA占1/3、Aa占2/3,子二代中AA占3/5、Aa占2/5,则子三代中Aa所占比例为(2/5×1/2)÷(1-2/5×1/4)=2/9。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体,子一代中A的基因频率为1/2,a的基因频率为1/2,自由交配基因频率不变,则子三代中Aa所占比例为1/2×1/2×2=1/2。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体,子一代中AA占1/3、Aa占2/3,A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,子二代中AA占4/9、Aa占4/9、aa占1/9,去除aa个体后,AA占1/2、Aa占1/2,此时A的基因频率为3/4,a的基因频率为1/4,则子三代中Aa所占比例为(3/4×1/4×2)÷
(1-1/4×1/4)=2/5。
1.(2024·安徽卷,12)某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制,雌虫有黄色和白色两种表型,雄虫只有黄色,控制白色的基因在雄虫中不表达,各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,雄性全为黄色。继续让F1自由交配,理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是(　　)
A.1/2 B.3/4 C.15/16 D.1
【答案】 A
【解析】 由题意可知,控制白色的基因在雄虫中不表达,随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配,F1雌性全为白色,若白色对黄色为显性,相关基因用A/a表示,则亲代白色雌虫基因型为AA或Aa,当白色雌虫的基因型为AA时,黄色雄虫基因型可为AA或Aa或aa。若黄色雄虫基因型为AA,则F1基因型为AA,F1自由交配,F2基因型为AA,F2雌性中白色个体的比例为1;若黄色雄虫基因型为Aa,则F1基因型为1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,F2基因型为9/16AA、6/16Aa、1/16aa,F2雌性中白色个体的比例为15/16;若黄色雄虫基因型为aa,则F1基因型为Aa,F1自由交配,F2基因型为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,F2雌性中白色个体的比例为 3/4。当白色雌虫的基因型为Aa时,黄色雄虫的基因型为AA,F1基因型为 1/2AA、1/2Aa,F1自由交配,F2基因型为 9/16AA、6/16Aa、1/16aa,F2雌性中白色个体的比例为 15/16。若白色为隐性,则亲代雌雄虫均为隐性纯合子,F1自由交配,F2雌性中白色个体的比例为1。
2.(2022·浙江6月选考,9)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是(　　)
A.让该紫茎番茄自交
B.与绿茎番茄杂交
C.与纯合紫茎番茄杂交
D.与杂合紫茎番茄杂交
【答案】 C
【解析】 纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代会出现性状分离,A项可行;显性纯合子与隐性纯合子杂交,子代均为显性杂合子,杂合子与隐性纯合子杂交,子代中显性杂合子∶隐性纯合子=1∶1,B项可行;待测紫茎番茄不管是纯合子还是杂合子,与纯合紫茎番茄杂交,子代都是紫茎个体,C项不可行;与杂合紫茎番茄杂交,若待测个体是纯合子,则子代只有紫茎个体,若待测个体是杂合子,则子代中紫茎个体∶绿茎个体=3∶1,D项可行。
3.(2025·云南卷,18)冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因(用“A”“a”表示)进行定位,科研人员进行了一系列杂交实验,结果如下表。
群体 植株总数/株 果面有蜡 粉株数/株 果面无蜡 粉株数/株
P1 30 30 0
P2 30 0 30
F1 523 523 0
F2 574 430 144
注:F1为P1和P2杂交后代,F2为F1自交后代。
回答下列问题。
(1)根据杂交结果可知,果面蜡粉的遗传遵循基因的　　　　定律,依据是　 　 。
(2)实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的,突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点,可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株,据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为提取基因组DNA→　　　　　　目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,则F2中有蜡粉的植株为　　　　条条带,限制酶H的切割位点位于　　　　(填“A”“a”或“A和a”)上。
(3)用表中材料设计实验,验证(1)中得到的结论,写出所选材料及遗传图解。
【答案】 (1)分离　 F1自交得到的F2中出现3∶1的性状分离比,符合一对等位基因的遗传规律
(2)PCR扩增　1条或3　a
(3)选用材料:F1植株和P2植株
遗传图解
【解析】 (1)根据题表数据可知,F1自交得到的F2中,果面有蜡粉株数与果面无蜡粉株数之比约为3∶1(430∶144≈3∶1),所以果面蜡粉的遗传遵循基因的分离定律。
(2)要进行植株基因型鉴定,在提取基因组DNA后,需要通过PCR扩增目的DNA片段。结果显示,P1植株为1条条带,P2植株为2条条带,说明P1为纯合子(AA)且其基因不能被限制酶H切割,P2为纯合子(aa)且其基因能被限制酶H切割,限制酶H的切割位点位于a上。F1基因型为Aa,F2中有蜡粉的植株基因型为AA或Aa。AA只有1条条带(不能被切割),Aa会有3条条带(A不能被切割,为1条,a被切割为2条),所以F2中有蜡粉的植株为1条或3条条带。
(3)验证分离定律,可采用测交的方法,可选择F1(Aa)与P2(aa)进行测交,遗传图解见答案。
(时间:30分钟)
1.(2025·河南洛阳月考)孟德尔用豌豆进行遗传实验时,下列操作正确的是(　　)
A.豌豆自交时,不需要除去雌蕊和雄蕊
B.豌豆杂交时,需要除去父本的雄蕊
C.豌豆杂交时,开花后进行去雄操作
D.豌豆杂交时,人工传粉前应套袋,传粉后可不套袋
【答案】 A
【解析】 豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,豌豆自交时,不需要除去雌蕊和雄蕊;豌豆杂交时,需要除去母本的雄蕊,可以防止自花传粉;豌豆杂交时,需在开花前(花未成熟前)进行去雄操作;传粉后仍要套袋,目的是防止外来花粉的干扰。
2.(2025·陕西榆林模拟)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遗传因子控制
D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
【答案】 A
【解析】 对分离定律进行验证的实验要求所选相对性状的显隐性易于区分,否则会严重影响实验结果;验证实验中所选的相对性状受一对遗传因子控制,这样才符合分离定律的适用范围;实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法,否则会导致实验误差。
3.(2025·陕西汉中月考)某同学在利用红色彩球(标记D)和绿色彩球(标记d)进行“性状分离比模拟实验”的过程中,在桶A中放入两种彩球各20个模拟雄配子,以下操作中错误的是(　　)
A.在桶B中放入两种彩球各20个模拟雌配子
B.在每次随机抓取彩球之前摇匀桶中的彩球
C.红绿彩球除颜色不同外,其他均一致
D.每次取出的彩球记录完后不需放回桶内
【答案】 D
【解析】 为了保证每种配子被抓取的概率相等,每次抓取彩球统计后,应将彩球放回原来的小桶内。
4.(2025·湖北襄阳期末)融合遗传主张两亲代的相对性状在杂种后代中融合成为新的性状,即子代的性状是亲代性状的平均结果。下列遗传现象符合融合遗传的是(　　)
A.两只白羊生出的后代中既有白羊又有黑羊
B.高茎豌豆自交,后代既有高茎又有矮茎
C.圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交,后代均为圆粒
D.红色牡丹花与白色牡丹花杂交,后代均为粉色牡丹花
【答案】 D
【解析】 由题分析可知,融合遗传中杂种后代的性状与亲本均不同。两只白羊生出的后代中既有白羊又有黑羊,不属于融合遗传;高茎豌豆自交,后代既有高茎又有矮茎,不属于融合遗传;圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交,后代均为圆粒,无新性状出现,不属于融合遗传;红色牡丹花与白色牡丹花杂交,后代均为粉色牡丹花,出现了介于双亲之间的新性状,符合融合遗传。
5.(2025·河南驻马店期末)一个生物种群中,如果隐性个体的成体没有繁殖能力,一个杂合子(Aa)自交,得子一代(F1)个体,在F1个体可以自由交配和只能自交两种情况下,F2中有繁殖能力的个体分别占F2总数的(　　)
A.2/3　1/9 B.1/9　2/3
C.8/9　5/6 D.5/6　8/9
【答案】 C
【解析】 一个杂合子(Aa)自交,得子一代(F1)个体的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中隐性个体的成体(aa)没有繁殖能力,因此具有繁殖能力的个体及比例为1/3AA、2/3Aa。在F1个体只能自由交配的情况下:A的基因频率=1/3+2/3×1/2=2/3,a的基因频率=1/3,根据遗传平衡定律,F2中AA的基因型频率=2/3×2/3=4/9,Aa的基因型频率=2×1/3×2/3=4/9、aa的基因型频率=1/3×1/3=1/9,因此F2中有繁殖能力的个体占F2总数的8/9;在F1个体只能自交的情况下:1/3AA自交后代不发生性状分离,而2/3Aa自交后代发生性状分离(1/4AA、1/2Aa、1/4aa),因此F2中有繁殖能力的个体占F2总数的1/3+2/3×(1/4+1/2)=5/6。
6.(2025·甘肃临夏期末)某科学团队对中华羊茅开展研究,已知中华羊茅的高茎(A)对矮茎(a)为显性。用纯合高茎中华羊茅与纯合矮茎中华羊茅杂交得F1,F1自交产生F2,下列有关叙述错误的是(　　)
A.F1产生的雌配子和雄配子中A∶a都为1∶1
B.F2中高茎与矮茎之比为3∶1,符合分离定律
C.F2中高茎中华羊茅的基因型有AA、Aa,其比例为1∶2
D.F2中高茎与矮茎杂交,后代高茎∶矮茎=1∶1
【答案】 D
【解析】 用纯合高茎中华羊茅AA与纯合矮茎中华羊茅aa杂交得F1,F1为Aa,减数分裂时等位基因A和a分离,雌雄配子中A∶a均为1∶1;F1自交(Aa×Aa),F2基因型为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,表型高茎(AA+Aa)与矮茎(aa)之比为3∶1,符合分离定律;F2高茎中AA占1/3,Aa占2/3,
AA∶Aa=1∶2,与矮茎(aa)杂交时,后代高茎比例为1/3×1+2/3×1/2=2/3,矮茎为1/3,故高茎∶矮茎=2∶1。
7.(2025·辽宁丹东期末)小鼠的皮毛颜色由常染色体上的一对等位基因A、a控制。选取灰鼠(AA)甲与白鼠(aa)乙杂交,并让F1相互交配得到实验一;在纯合灰鼠群体的后代中偶然发现一只黄鼠丙,让丙与白鼠杂交得到实验二。结果如下表。相关叙述错误的是(　　)
项目 亲本组合 F1 F2
实验一 甲×乙 全为黑鼠 灰鼠∶黑鼠∶白鼠=1∶2∶1
实验二 丙×白鼠 1黄鼠∶ 1黑鼠 F1黄鼠随机交配,黄鼠∶白鼠=3∶1
F1黑鼠随机交配,灰鼠∶黑鼠∶白鼠=1∶2∶1
A.小鼠丙可能发生显性突变
B.实验中的灰鼠均为纯合子
C.实验中的黑鼠均为杂合子
D.实验二的F1黄鼠中既有纯合子,又有杂合子
【答案】 D
【解析】 由题可知,黄鼠丙是纯合灰鼠(AA)的后代,其与白鼠(aa)杂交的子代出现黄鼠和黑鼠(1∶1),说明丙携带显性突变基因(如A1),且A1对A为显性;灰鼠甲与白鼠乙杂交,并让F1相互交配得到F2,表现为灰鼠∶黑鼠∶白鼠=1∶2∶1,说明灰对白为不完全显性,因此,实验中的灰鼠均为纯合子(AA),黑鼠均为杂合子(Aa);由以上可知,丙的基因型为AA1,因此实验二的F1黄鼠为A1a(杂合子),其随机交配后子代黄鼠(A1A1、A1a)和白鼠(aa)比例为3∶1,说明F2黄鼠中既有纯合子,又有杂合子。
8.(2025·江西上饶期中)某兴趣小组利用相互独立的植株进行了以下几组杂交实验:
①高茎植株×矮茎植株→高茎植株和矮茎植株;
②高茎植株×高茎植株→高茎植株;
③矮茎植株×矮茎植株→矮茎植株。
同学们对实验结果进行了分析,其中分析正确的是(　　)
A.实验组①体现了性状分离,②③没有体现
B.实验组①存在基因分离,②③中不存在
C.取②和③组中的亲本植株杂交可确定显隐性
D.若②中子代有杂合子,则③中子代一定都为纯合子
【答案】 D
【解析】 实验①中亲代有高茎和矮茎,子代中也有高茎和矮茎,没有体现性状分离;②③中可能存在基因分离;取②组和③组中一亲本植株杂交不一定能确定显隐性,因为②或③中植株可能有杂合子;若②中有杂合子,说明高茎为显性,③中子代一定都为隐性纯合子。
9.(2025·江苏扬州模拟)外显率是指某一基因型个体在特定环境中表现出相应表型的百分率。基因型为aa的果蝇外显率为80%,其余表现为非间断脉翅。特定环境中两只非间断脉翅果蝇杂交,F1的表型为非间断脉翅∶间断脉翅=4∶1,F1随机交配得F2。下列叙述正确的是(　　)
A.亲本的基因型组合可能为Aa×aa或Aa×Aa
B.与F1相比,F2中间断脉翅的比例会下降
C.F2非间断脉翅中纯合子占3/8
D.测交实验无法判定非间断脉翅果蝇的基因型
【答案】 C
【解析】 若亲本基因型为Aa×aa,则F1中aa出现的概率为1/2,由于基因型为aa的果蝇外显率为80%,其余表现为非间断脉翅,因此子代表现为间断脉翅的个体所占的比例为1/2×80%=
2/5,与题意不符;由于子代中出现了间断脉翅个体,且所占比例为1/5=80%×1/4,因此可判断亲本基因型为Aa×Aa,F1中基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,产生的雌雄配子种类和比例均为A∶a=1∶1,子一代自由交配得到的子二代基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,基因型为aa的果蝇外显率为80%,因此子二代间断脉翅个体所占的比例为80%×1/4=1/5,与子一代间断脉翅的比例相同;F2中非间断脉翅中基因型和比例为AA∶Aa∶aa=(1/4)∶(2/4)∶(1/4×20%)=5∶10∶1,因此子二代中非间断脉翅中纯合子占(5+1)÷(5+10+1)=3/8;若非间断脉翅果蝇的基因型为AA,则测交后代基因型均为Aa,均为非间断脉翅;若非间断脉翅果蝇的基因型为Aa,则测交后代基因型及比例为Aa∶aa=1∶1,间断脉翅的个体所占的比例为1/2×80%=2/5,因此子代非间断脉翅∶间断脉翅=3∶2;若非间断脉翅果蝇的基因型为aa,则与aa杂交的后代基因型均为aa,由于aa的外显率为80%,因此子代表现为非间断脉翅∶间断脉翅=1∶4,因此测交实验可以判定非间断脉翅果蝇的基因型。
10.(2025·山东泰安期中)家兔的脂肪有白色和淡黄色两种,由常染色体上一对等位基因F、f控制。现有甲、乙、丙三组家兔(每组家兔中基因型都相同),甲组家兔都是淡黄色脂肪兔,乙、丙两组家兔都是白色脂肪兔,某研究小组利用这三组家兔进行了以下实验:
实验一:让甲组中的雌雄淡黄色脂肪兔交配,F1全为淡黄色脂肪兔;
实验二:让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1;
实验三:让丙组中的白色脂肪兔与甲组中的淡黄色脂肪兔交配,F1中的白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1。
根据以上实验结果,回答下列问题。
(1)据实验　　　　可知　　　　脂肪兔为显性性状。
(2)甲、乙、丙三组家兔的基因型分别是　　　　、　　　　、　　　　,实验二的F1中的白色脂肪兔与亲本中的白色脂肪兔的基因型相同的概率为　　　　　　。
(3)某个家兔种群的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=8∶1∶1,若让基因型相同的个体之间交配,则子代的表型及比例是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【答案】 (1)二　白色
(2)ff　Ff　Ff　2/3
(3)白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=7∶1
【解析】 (1)据实验二让乙组中的雌雄白色脂肪兔交配,F1中白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=3∶1,可知白色脂肪兔为显性性状,且乙组中白色脂肪兔的基因型为Ff。
(2)依据(1),可知白色脂肪兔为显性性状,乙组家兔的基因型为Ff,所以,甲组家兔的基因型为ff,依据实验三,其F1中白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=1∶1,可知丙组家兔的基因型为Ff。实验二中,亲本的基因型为Ff,F1中白色脂肪兔的基因型为F　,与亲本中的白色脂肪兔(Ff)的基因型相同的概率为2/3。
(3)某个家兔种群关于脂肪颜色的基因型及比例为FF∶Ff∶ff=8∶1∶1,基因型相同个体间交配即相当于自交,则子代中表型为淡黄色脂肪兔的比例为1/10×1/4(Ff自交)+1/10(ff自交)=1/8,白色脂肪兔=1-1/8=7/8,因此子代表型及比例为白色脂肪兔∶淡黄色脂肪兔=7∶1。

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