内容正文:
(
(
(
(
( ( (
!
( ( (
"
( ( (
!
( ( (
#
,
-
.
/
0
1
(
2
3
+
4
!"
2
# +,&-.
第五单元 孟德尔定律和伴性遗传
第1讲 基因的分离定律
!"#$
·
%!&'
课标要求 核心素养
1.说明进行有性生殖的生物体,其遗传信
息通过配子传递给子代。
2.阐明有性生殖中基因的分离和自由组
合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。
1.分析基因分离定律实质,从细胞水平建立进化与适应的观点。
(生命观念)
2.利用假说—演绎法,培养归纳与概括、演绎与推理等能力。
(科学思维)
3.运用统计与概率的相关知识,解释并预测种群内某一遗传性
状的分布和变化。(科学思维、科学探究)
!"#$-,´ÆÇÈ¢¶É
1234567-8
(
|
)
|
*
|
+
1.实验材料与实验方法
(1)豌豆作为实验材料的优点
①传粉: 自花传粉且 闭花受粉,自然状态下一
般为纯种。
②性状:具有稳定遗传且易于区分的 相对性状。
③操作:花大、易 去雄蕊和人工授粉。
(2)用豌豆做杂交实验的操作要点
2.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
"#'
!
"
#
$
%
&
'
(
)
*
+
(
3.科学的研究方法——假说—演绎法
4.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
,
|
-
|
.
|
/
易错整合,判断正误。
(1)两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过
程叫作自花传粉。 (√ )
(2)F1自交后代出现性状分离现象,分离比为31属
于观察现象阶段。 (√ )
(3)F1产生的雌配子数和雄配子数的比例为11。
( × )
(4)基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等
位基因的分离。 (√ )
(5)“演绎”就是进行测交实验,如果实验结果与预测
相符,就可以证明假说正确;反之,则证明假说错误。
( × )
0
|
1
|
2
|
3
1.孟德尔豌豆杂交实验中F2出现31的分离比的条
件是什么?
2.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。
已知栗色和白色分别由B和b基因控制。育种工作
者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案
鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。(已知
在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。要
求:在一个配种季节里完成这项鉴定)。
9:;"5!"<=
4
|
5
|
6
|
7
1.与交配方式相关的概念及其作用
"#(
(
(
(
(
( ( (
!
( ( (
"
( ( (
!
( ( (
#
,
-
.
/
0
1
(
2
3
+
4
2.基因分离定律的实质与验证
(1)实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体
上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成
配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而
分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后
代。如下图所示:
(2)验证基因分离定律的方法
①自交法
②测交法
③配子法(花粉鉴定法)
④单倍体育种法
3.等位基因、非等位基因与复等位基因的区别
(1)等位基因:生物杂合子中在一对同源染色体的相
同位置上,控制着相对性状的基因。如图中B和b、
C和c、D和d就是等位基因。
(2)非等位基因:非等位基因有两种,一种是位于非
同源染色体上的基因,符合自由组合定律,如图中A
和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,
如图中A和b。
(3)复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定
律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,最常
见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——
IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
6
|
8
|
9
|
:
考向一 结合遗传学相关概念,考查生命观念
)
* "
(2024·海南海口联考)下列有关一对相
对性状遗传的叙述,正确的是 (D )
A.具有隐性遗传因子的个体都表现出隐性性状
B.最能说明基因分离定律实质的是F2 的表型比
为31
C.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量
D.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最
简便易行的方法是自交
〔变式训练1〕 下列有关遗传学基本概念及操作
的叙述,正确的是 (D )
A.纯合子的杂交后代不一定是纯合子,杂合子的
自交后代一定是杂合子
B.性状分离是指杂交或自交的后代同时出现显性
性状和隐性性状的现象
C.基因型相同的同种生物,其表型一定相同;表型
相同的同种生物,基因型不一定相同
D.孟德尔研究分离定律时,“设计测交实验并预
测测交结果”属于假说—演绎法中的“演绎推理”过程
考向二 假说—演绎法及分离定律的验证
)
* #
(2024·湖南十三校联考)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(D )
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121
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
〔变式训练2〕 玉米是一种二倍体异花传粉作
物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱
满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回
答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子
通常表现的性状是 显性性状。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽
粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为
材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果
。
"#)
!
"
#
$
%
&
'
(
)
*
+
(
!">$-´ÆÇÈ,Ê"Ë
9:;"5!"<=
4
|
5
|
6
|
7
1.“实验法”判断性状的显隐性
2.纯合子、杂合子的实验探究
(1)自交法:此法主要适用于植物,且是最简便的方法
待测
个体
→结果分析
若后代无性状分离,则待测个体为纯合子
若后代有性状分离,[ 则待测个体为杂合子
(2)测交法:此法适用于植物和动物,且需已知显
隐性
待测个体
×
隐性纯合子
结果
→分析
若后代无性状分离,则待测个体为纯合子
若后代有性状分离,[ 则待测个体为杂合子
3.自交的概率计算
(1)杂合子Dd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
× 12。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(如
图3),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
。
4.自由交配的概率计算
(1)若杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子比例为
1
2 ,显性纯合子比例为
1
4 ,隐性纯合子比例为
1
4 ;若
杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体
后,显性个体中,纯合子比例为nn +2,杂合子比例
为2n +2。
(2)自由交配问题的两种分析方法:如某种生物基因
型AA占13 ,Aa占
2
3 ,个体间可以自由交配,求后代
中AA的比例。
①棋盘法:在表格的第一行和第一列列出雌雄个体
可能的基因型,分别分析每种杂交类型后代的基因
型,然后综合分析所有后代中基因型和表型的比例
。
"#*
(
(
(
(
( ( (
!
( ( (
"
( ( (
!
( ( (
#
,
-
.
/
0
1
(
2
3
+
4
♀
♂
1
3 AA
2
3 Aa
1
3 AA
1
9 AA
1
9 AA、
1
9 Aa
2
3 Aa
1
9 AA、
1
9 Aa
1
9 AA、
2
9 Aa、
1
9 aa
由表可知,杂交类型有AA × AA、Aa × Aa、AA × Aa、
Aa × AA共4种,后代中AA的比例为13 ×
1
3 +
2
3 ×
2
3 ×
1
4 + 2 ×
1
3 ×
2
3 ×
1
2 =
4
9 。
②配子比例法:13 AA个体产生一种配子A;
2
3 Aa个
体产生两种数量相等的配子A和a,所占比例均为
1
3 ,则A配子所占比例为
2
3 ,a配子所占比例为
1
3 。
♀(配子)
♂ (配子)
2
3 A
1
3 a
2
3 A
4
9 AA
2
9 Aa
1
3 a
2
9 Aa
1
9 aa
由表可知,F1 基因型的比例为AAAaaa = 49
4
9
1
9 = 441;F1 表型的比例为A_aa =
8
9
1
9 = 81。
6
|
8
|
9
|
:
考向一 借助性状进行显隐性的判断考查实验探
究能力
)
* "
(2023·山东青岛调研)玉米为雌雄异花
的植物,豌豆是雌雄同花的植物,二者的茎秆都有高矮
之分,分别将高茎和矮茎在自然状态下间行种植,不考
虑变异,下列相关叙述错误的是 (A )
A.若矮茎玉米上所结的F1 既有高茎,也有矮茎,
则矮茎一定是隐性性状
B.若高茎玉米上所结的F1都是高茎,则高茎对矮
茎一定是显性
C.若高茎豌豆的F1 都是高茎,矮茎豌豆的F1 都
是矮茎,则无法判断茎秆的显隐性
D.若高茎豌豆的F1 既有高茎,也有矮茎,则该高
茎豌豆一定为杂合子
小样本问题——小样本不一定符合遗传定律
遗传定律是一种统计学规律,只有样本足够大时
才有规律性。当子代数目较少时,不一定符合预期的
分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交,生下的4只小豚鼠
不一定符合3黑1白的分离比,有可能只有黑色或只
有白色,也有可能既有黑色又有白色,甚至还可能是3
白1黑。
〔变式训练1〕 (2023·三湘名校教育联盟联考)
遗传学家研究发现,某种小鼠的黄色皮毛品种不能稳
定遗传。黄色小鼠与黄色小鼠交配,其后代总会有黑
色鼠,且黄色鼠黑色鼠=21,而不是通常应出现的
31的分离比。下列叙述错误的是 (C )
A.小鼠毛色的黄色和黑色性状中,黄色为显性性状
B.小鼠毛色的遗传遵循基因的分离定律
C.黄色鼠和黑色鼠交配,后代全为黄色鼠或黄色
鼠黑色鼠=11
D.黄色鼠均为杂合子,纯合的黄色鼠在胚胎发育
过程中死亡
考向二围绕纯合子和杂合子的判断
)
* #
(经典高考题)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授粉,子代均为全
缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与
羽裂叶的比例为11
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘
叶与羽裂叶的比例为31
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(B )
A.①或② B.①或④
C.②或③ D.③或④
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当待测个
体是动物时,常采用测交法;当待测个体是植物时,可
采用测交法、自交法、花粉鉴定法、单倍体育种法,但自
交法较简单。
〔变式训练2〕 番茄的红果色(R)对黄果色(r)
为显性。以下关于一株结红果的番茄是纯合子还是杂
合子的叙述,正确的是 (C )
A.可通过与红果纯合子杂交来鉴定
B.不能通过该红果自交来鉴定
C.可通过与黄果纯合子杂交来鉴定
D.
不能通过与红果杂合子杂交来鉴定
"$!
!
"
#
$
%
&
'
(
)
*
+
(
考向三 亲子代基因型、表型的判断
)
* $
番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控
制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结
果。下列分析正确的是 (C )
实验组 亲本表型
F1的表型和植株数目
红果(个) 黄果(个)
1 红果×黄果 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1 511 508
A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状
B.实验组1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa
C.实验组2的F1红果番茄均为杂合子
D.实验组3的F1中黄果番茄的基因型可能是Aa
或AA
“两法”推断基因型和表型
基因
填充法
先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),然
后根据子代一对基因分别来自两个亲
本推断亲代的未知基因
隐性纯合
突破法
若子代中有隐性个体存在,则双亲都
至少含有一个隐性基因,再根据亲本
的表型推测剩余的基因
〔变式训练3〕 (2024·邢台模拟)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。下列叙述正确的是 (A )
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
考向四 围绕自交与自由交配概率计算,考查解
决问题的能力
)
* %
(2024·北京东城模拟)已知一批基因型
为AA和Aa的豌豆和玉米种子,其中纯合子与杂合子
的比例均为11,分别间行种植,则在自然状态下,豌
豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为
(B )
A. 71、71 B. 71、151
C. 151、151 D. 81、161
计算自由交配子代基因型、表型概率用配子法或
遗传平衡定律较简便,但自交子代概率不易用配子法
计算。如群体中AAAa = 12(A = 2 / 3,a = 1 / 3),自
由交配时子代类型为AA = A2,Aa = 2 × A × a,aa = a2;
而自交时需按“1 / 3AA → 1 / 3 × 1AA,2 / 3Aa → 2 / 3
×(1 / 4AA、2 / 4Aa、1 / 4aa)”统计子代中各类型比例。
〔变式训练4〕 黄瓜植株中含有一对等位基因E
和e,其中E基因纯合的植株不能产生卵细胞,而e基
因纯合的植株产生的花粉不能正常发育,杂合子植株
完全正常。现以若干基因型为Ee的黄瓜植株为亲本,
下列有关叙述正确的是 (C )
A.如果每代均自由交配直至F2,则F2 植株中EE
植株所占比例为12
B.如果每代均自由交配直至F2,则F2植株中正常
植株所占比例为49
C.如果每代均自交直至F2,则F2植株中正常植株
所占比例为12
D.如果每代均自交直至F2,则F2 植株中ee植株
所占比例为1
2
!"D$´ÆÇÈ,ÌÍÎÏÐ
9:;"5!"<=
4
|
5
|
6
|
7
1.复等位基因
在一个群体内,若同源染色体的同一位置上的等位
基因的数目在两个以上,称为复等位基因。如控制
人类ABO血型的IA、IB、i三个基因,ABO血型由这
三个复等位基因决定。因为IA 对i是显性,IB 对i
是显性,IA和IB 是共显性,所以基因型与表型的关
系如下表:
表型 A型 B型 AB型 O型
基因型 IA IA、IA i IB IB、IB i IA IB ii
2.异常分离比问题
(1)不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性
表现形式。如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)
与
"$"
(
(
(
(
( ( (
!
( ( (
"
( ( (
!
( ( (
#
,
-
.
/
0
1
(
2
3
+
4
白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后
代有3种表型:红花、粉红花、白花,性状分离比为
121,图解如下:
P RR(红花) × rr(白花)
↓
F1 Rr(粉红花)
↓
F2 1RR(红花)2Rr(粉红花)1rr(白花)
(2)致死遗传现象
致死基因导致的死亡
配子致死
合子致死
现以亲本基因型均为Aa为例进行分析:
3.雄性不育和母系影响
(1)雄性不育
①细胞核雄性不育:核基因控制的雄性不育,有显性核
不育和隐性核不育,遗传方式符合孟德尔遗传定律。
②细胞质雄性不育:表现为母系遗传、花粉败育和雌
穗正常。可以被显性核恢复基因恢复育性。
③核质互作不育型:是由核基因和细胞质基因相互
作用共同控制的雄性不育类型。
(2)母性效应
是指子代的某一表型受母本核基因型的影响,和母
本的基因型所控制的表型一样。因此正反交结果不
同,但不是细胞质遗传,这种遗传不是由细胞质基因
所决定的,而是由核基因表达并积累在卵细胞中的
物质所决定的。
4.从性遗传
是指由常染色体上的基因控制的性状,在表型上受
个体性别影响的现象。如绵羊的有角和无角受常染
色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角
基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,
母羊表现为无角,其基因型与表型关系如表:
基因型 HH Hh hh
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角
5.表型模拟问题
表型模拟是指生物的表型不仅仅取决于基因型,还
受所处环境的影响,从而导致基因型相同的个体在
不同环境中表型有差异。
(1)生物的表型=基因型+环境,由于受环境影响,
导致表型与基因型不符合的现象,叫表型模拟。
(2)设计实验确认隐性个体是“vv”的纯合子还是
“V_”表型模拟的。
6
|
8
|
9
|
:
)
* "
(2024·扬州中学模拟)某种雌雄同花植
物的花色呈现出白色、浅红色、粉红色、红色和紫红色,
是由一个基因座位上的三个复等位基因决定的;将一
白花植株与一紫红花植株杂交,F1均为粉红花植株。
下列叙述正确的是 (D )
A.三个复等位基因之间是共显性关系
B. F1粉红花植株进行自交,其后代会出现浅红花
植株
C. F1粉红花植株进行自交,其后代出现多种表型
是基因重组的结果
D.若一浅红花植株与一红花植株杂交,其后代一
定不会出现白花和紫红花植株
)
* #
(2022·河北邢台二模)栝楼是雌雄异株
植物,叶形有近圆形叶(E)和心形叶(e),花粉e有
50%不育。现有雌雄基因型均为EEEe = 12的植
株自由交配,子代中的近圆形叶与心形叶比为(D )
A. 2419 B. 81
C. 191 D. 141
(1)分离定律中四种致死问题
①隐性致死:隐性基因纯合时,对个体有致死
效应。
②显性致死:显性基因具有致死效应。显性致死
又分为显性纯合致死和显性杂合致死。
③配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从
而不能形成有生活力的配子的现象。
④合子致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段
发生作用,从而不能形成活的幼体或个体的现象
。
"$#
!
"
#
$
%
&
'
(
)
*
+
(
(2)致死问题解题步骤
关于致死现象的遗传题,可分三步分析:第一步,
无论是配子致死还是合子致死,均按无致死现象、遵循
分离定律写出配子种类及比例,并书写遗传图解;第二
步,根据题目信息“划掉”遗传图解中致死配子或个
体;第三步,根据“划掉”后的情况调整配子或个体基
因型前的“系数”,分析得出正确答案。
)
* $
(2020·江苏卷)有一观赏鱼品系体色为
桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等
位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发
现,后代中2 / 3为桔红带黑斑,1 / 3为野生型性状,下列
叙述错误的是 (D )
A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明
该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带
黑斑品系
)
* %
已知牛的有角和无角由等位基因(A / a)
控制;公牛的显性纯合子和杂合子表型一致,母牛的杂
合子和隐性纯合子表型一致。若多对纯合有角公牛与
无角母牛杂交,F1中公牛都有角,母牛都无角,F1中公
牛母牛自由交配,F2 的公牛中有角无角= 31,母
牛中有角无角=13。下列叙述错误的是(D )
A.控制该相对性状的基因位于常染色体上,且有
角为显性性状
B. F2有角公牛的基因型为AA、Aa,有角母牛的基
因型为AA
C.有无角性状表现与性别有关,但不属于伴性
遗传
D.若F2 中无角公牛和无角母牛自由交配,则F3
中有角牛的概率为13
)
* &
椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,可
以进行自交。椎实螺螺壳的开口方向有左旋和右旋,
该性状由母体的细胞核基因型决定,而不受本身基因
型的控制,其遗传过程如图所示。据图中信息判断,F2
自交产生的子代中,右旋与左旋之比为 (B )
A. 13 B. 31
C.全部左旋 D.全部右旋
PQRS5TUVW
;
|
<
|
=
|
>
|
"?@:ABCDE
|
阅读下列材料,回答下列问题:
母性效应
“母性效应”
是指子代某一性状的表型由母体的
染色体基因型决定,
而不受本身基因型的支配①。椎
实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精
繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的
旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合“母性效
应”,遗传过程如图所示。
(1)“母性效应”现象 遵循(填“遵循”或“不遵
循”)孟德尔遗传定律。基因分离定律的实质是
在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,
具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等
位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两
个配子中、独立地随配子遗传给后代。
(2)F2中3 / 4的个体自交后代表现为右旋,这些
F2个体的基因型为 DD或Dd。
(3)螺壳表现为左旋的个体其基因型可能为
dd或Dd。欲判断某左旋椎实螺的基因型,请设计实验
方案,并预期实验结果及结论。
实验方案:
①用任意旋向椎实螺作父本与待测个体交配。
②观察并统计后代的表型。
实验结果及结论: 若子代表现
为左旋,则该左旋椎实螺的基因型为dd,若子代表现
为右旋,则该左旋椎实螺的基因型为Dd
。
"$$
(
(
(
(
( ( (
!
( ( (
"
( ( (
!
( ( (
#
,
-
.
/
0
1
(
2
3
+
4
【解题策略】
获取
信息
信息①(子代椎实螺螺壳的旋转方向由母
本基因型决定);
图片信息(椎实螺螺壳的旋转方向由一对
等位基因控制
)
信息
知识
↓
整合
(1)由图片信息→“母性效应”现象遵循基
因分离定律;
(2)信息① +图片信息→ F2个体的基因型
为DDDddd = 121,其中DD和Dd
自交后代表现为右旋,占3 / 4;
(3)信息① +图片信息→螺壳表现为左旋
的个体其母本基因型为dd,可知其基因型
为Dd或dd,因子代螺壳的旋转方向由母体
染色体基因决定,若要判断某左旋螺的基因
型,可用任意旋向的椎实螺作父本与之交
配,
观察并统计后代的表型即可
F
|
:
|
G
|
H
1.(2023·海南卷)某作物的雄性育性与细胞质基因
(P、H)和细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4
个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性
可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可
育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获
得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是
(D )
A.①和②杂交,产生的后代雄性不育
B.②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变
C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种,其自交
后代出现性状分离,故需年年制种
D.①和③杂交后代作父本,②和③杂交后代作母
本,二者杂交后代雄性可育和不育的比例为31
2.(2022·海南卷)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基
因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常
染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡
群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机
交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列
有关叙述正确的是 (D )
A. F1中匍匐型个体的比例为12 / 25
B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C. F2中野生型个体的比例为25 / 49
D. F2中A基因频率为2 / 9
3.(2022·浙江卷)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 (C )
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
4.(2021·浙江1月选考)某种小鼠的毛色受AY(黄
色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等
位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,
并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列
叙述错误的是 (C )
A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1 有3种基
因型
B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表型
C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可
同时出现鼠色个体与黑色个体
D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则
F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
5.(2023·北京卷)二十大报告提出“种业振兴行动”。
油菜是重要的油料作物,筛选具有优良性状的育种
材料并探究相应遗传机制,对创制高产优质新品种
意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶),
获得了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野
生型杂交,结果如图甲,其中隐性性状是 黄化叶。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因,与野生
型相比,它在DNA序列上有一个碱基对改变,导致
突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点(如图
乙)。据此,检测F2基因型的实验步骤为:提取基因
组DNA→PCR→回收扩增产物→用限制酶B处理→
电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为 3 条。
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂
交,获得杂交油菜种子S(杂合子),使杂交油菜的大
规模种植成为可能。品系A1育性正常,其他性状与
A相同,A与A1杂交,子一代仍为品系A,由此可大
量繁殖A。在大量繁殖A的过程中,会因其他品系
花粉的污染而导致A不纯,进而影响种子S的纯度
,
"$%
!
"
#
$
%
&
'
(
)
*
+
(
导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识,且
对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化
性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一
系列操作,获得了新生叶黄化的A1,利用黄化A1生
产种子S的育种流程见图丙。
①图丙中,A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂
交,筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为
50%。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降,简单
易行的田间操作是
在开花前把田间出现的绿叶植株除去。
温馨提示:复习至此,请完成练案[14]
第2讲 基因的自由组合定律
!"#$
·
%!&'
课标要求 核心素养
阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使
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。
1.通过分析基因自由组合定律的细胞学基础,建立进化与适应
的观念。(生命观念)
2.通过研究自由组合定律的解题规律及方法,培养归纳与演绎
的科学思维。(科学思维)
!"#$ѫҫAÓ,ÔÕ7¶Ö×X[ÇÈ
1234567-8
(
|
)
|
*
|
+
1.发现问题——两对相对性状的杂交实验
(1)实验过程
(2)结果分析
结果 结论
F1全为黄色圆粒 说明 黄色和圆粒为显性性状
F2中圆粒皱粒= 31
说明种子粒形的遗
传遵循 分离
定律
F2中黄色绿色= 31
说明种子粒色的遗
传遵循 分离
定律
F2 中出现两种亲本类型
(黄色圆粒、绿色皱粒),出
现两种新性状(绿色圆粒、
黄色皱粒)
说明不同性状之间
进行了
自由组合
2.提出假说——对自由组合现象的解释
(1)理论解释(提出假说)
①两对相对性状分别由 两对遗传因子控制。
②F1在产生配子时, 成对遗传因子彼此分离,
不同对的遗传因子可以自由组合。
③F1产生的雌配子和雄配子各有 4种,且数量
相等。
④受精时,雌雄配子的结合是 随机的
。
"$&
必修2 遗传与进化
第五单元 孟德尔定律和伴性遗传
第1讲 基因的分离定律
考点一 基因的分离定律及其验证
必备知识·夯实基础
知识巩固
1.(1)①自花 闭花 ②相对性状 ③去雄蕊和人工授粉
(2)① 雄蕊 外来花粉 ② 再套袋隔离
2.高茎 矮茎 相对 显性 性状分离 遗传因子 成对
成单 成对的遗传因子 随机结合 4 11 11
4.(1)同源染色体 等位 姐妹染色单体 相同 减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ 等位基因 有性生殖 染色体 (2)等位基因随
同源染色体 11 31 11 11 11
思维辨析
(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)×
延伸探究
1.①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性
状为完全显性。
②每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会
相等。
③所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。
④供实验的群体要大,个体数量要足够多。
2.将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,若杂交后代全部为
栗色马,说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;若杂交后代
中既有白色马,又有栗色马,说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
剖析难点·考点突破
精准命题
例1:D 具有隐性遗传因子的个体不一定表现出隐性性状,
如杂合子Aa,A错误;最能说明基因分离定律实质的是F1 产生两
种类型的配子且比例为11,B错误;测交后代的表型及比例反
映待测个体产生配子的类型及比例,C错误;鉴别显性个体是纯合
子或杂合子的方法有自交法和测交法,若要鉴别和保留纯合的抗
锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交法,D正确。
变式训练1:D 两个纯合子杂交的后代可能出现杂合子,杂
合子自交后代可能有纯合子出现,如Aa自交后代有AA、Aa、aa,A
错误;性状分离是指在杂合子自交后代中同时出现显性性状和隐
性性状的个体的现象,B错误;表型是基因型和环境条件共同作用
的结果,基因型相同的同种生物,其表型不一定相同,表型相同的
同种生物,基因型不一定相同,C错误;假说—演绎法包括“提出
问题→作出假设→演绎推理→实验检验→得出结论”五个基本环
节,孟德尔研究分离定律时,“设计测交实验并预测测交结果”属
于假说—演绎法中的“演绎推理”过程,D正确。
例2:D 孟德尔未提出“基因”这一概念,A错误;孟德尔的遗
传规律不能解释连锁互换现象,B错误;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,则测交后
代会出现两种性状,分离比接近11,C错误。
变式训练2:(1)显性性状 (2)思路及预期结果:①两种玉
米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现31的性状分离比,则
可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合
子进行杂交,得到F1,F1自交,得到F2,若F2 中出现31的性状
分离比,则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的
玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1 自交,得到F2,若F2
中出现31的性状分离比,则可验证分离定律。④让籽粒饱满的
玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1 表现两种性状,且比例为
11,则可验证分离定律。(任答两种即可)
解析:(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子同时具
有显性基因和隐性基因,显性基因表达后会掩盖隐性性状或抑制
隐性基因的表达,所以杂合子通常表现的性状为显性性状。
(2)由于自然条件下玉米中表现为显性性状的个体存在纯合
子和杂合子,所以可以通过杂合子自交或测交的方法来验证基因
的分离定律。①自交法:自交后代的性状分离比为31,则符合
基因的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因
控制。②测交法:若测交后代的性状分离比为11,则符合基因
的分离定律,性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控
制。结合本题题干提供的实验材料,进行合理设计即可。
考点二 基因分离定律的重点题型
剖析难点·考点突破
精准命题
例1:A 高茎玉米和矮茎玉米间行种植,二者随机受粉,若矮
茎玉米为杂合子,则其上所结的F1可既有高茎,又有矮茎,故矮茎
可能是隐性性状,也可能是显性性状,A错误;若高茎玉米上所结
的F1都是高茎,说明无论高茎玉米自交,还是与矮茎玉米杂交,后
代都是高茎,推断高茎为显性性状且亲本高茎玉米为纯合子,B正
确;豌豆自然状态下只能自交,高茎豌豆自交后代都是高茎,说明
其是纯合子,矮茎豌豆自交后代都是矮茎,说明其也是纯合子,由
于间行种植的高茎豌豆和矮茎豌豆之间没有互相受粉,因此无法
判断显隐性,C正确;高茎豌豆自交后代发生性状分离,则高茎为
显性性状,并且亲本高茎豌豆为杂合子,D正确。
变式训练1:C 黄色小鼠与黄色小鼠交配,其后代黄色鼠
黑色鼠= 21,说明小鼠的毛色由一对等位基因控制,其遗传遵
循基因的分离定律,且双亲均为杂合子,而杂合子表现为显性性
状,即黄色为显性性状,同时也说明,黄色鼠均为杂合子,纯合的
黄色鼠在胚胎发育过程中死亡,A、B、D均正确;黄色鼠和黑色鼠
交配,后代黄色鼠黑色鼠= 11,C错误。
例2:B 实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作
为亲本的植株甲为杂合子;实验④中植株甲与另一具有相同性状
的个体杂交,后代出现31的性状分离比,说明亲本均为杂合子;
在相对性状的显隐性不确定的情况下,植株甲是隐性纯合子或杂
合子都可能出现②③情况,所以无法依据实验②、③判定植株甲
是否为杂合子,故选B。
变式训练2:C 该红果植株与红果纯合子(RR)杂交后代都
是红果(R_),所以不能通过与红果纯合子杂交来鉴定该红果植株
是否是纯合子,A错误;能通过该红果植株自交来鉴定,如果后代
都是红果,则其是纯合子;如果后代有红果也有黄果,则其是杂合
子,B错误;能通过与黄果纯合子(rr)杂交来鉴定该红果植株是否
是纯合子,如果后代都是红果,则其是纯合子;如果后代有红果也
有黄果,则其是杂合子,C正确;能通过与红果杂合子杂交来鉴定
该红果植株是否是纯合子,D错误。
例3:C 由实验组2或实验组3可知红果为显性性状,A错
误;实验组1的亲本基因型:红果为Aa、黄果为aa,B错误;实验组
2的亲本基因型:红果为AA、黄果为aa,F1 红果番茄均为杂合子,
基因型为Aa,C正确;实验组3的F1中黄果番茄的基因型是aa,D
错误。
变式训练3:A 根据题意可知,亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴
蝶,A正确;若亲本雌性基因型为AA,则亲代黄色蝴蝶的基因型可
能为Aa或AA,B错误;若亲本雄性的基因型为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,
C错误;子代雌性蝴蝶的基因型不可能是aa,因为子代若出现aa,
雄性个体表现为白色,与题意不符,D错误。
例4:B 在自然状态下豌豆是自花传粉、闭花受粉,而玉米自
然状态下可以杂交,豌豆有1 / 2AA和1 / 2Aa,自交后隐性性状只
有1 / 2 × 1 / 4 = 1 / 8,其余都是显性性状,所以豌豆显性性状隐性
性状为71,C、D错误;玉米相当于自由交配,1 / 2AA,1 / 2Aa,自
由交配时产生1 / 4a配子,子代中会有隐性性状1 / 4 × 1 / 4 = 1 / 16,
其余都是显性性状,所以显性性状隐性性状为151,B正确,
A错误。
变式训练4:C 基因型为Ee的个体自交后代F1 的基因型及
比例是EEEeee = 121,F1 进行自由交配时,由于E基因
纯合的植株不能产生卵细胞,则产生的雌配子的基因型及比例是
Ee = 12,由于ee植株产生的花粉不能正常发育,则产生的雄
配子的基因型及比例是Ee = 21,则F2中,ee的基因型频率=
2
3 ×
1
3 =
2
9 ,EE的基因型频率=
1
3 ×
2
3 =
2
9 ,正常植株Ee所占
比例为1 - 29 -
2
9 =
5
9 ,A、B错误;E基因纯合的植株不能产生
卵细胞,而e基因纯合的植株花粉不能正常发育,因此每代中只有
Ee可以自交,因此F2植株中正常植株Ee所占比例为12 ,C正确
;
—545—
如果每代均自交直至F2,则F2植株有EEEeee = 121,其
中ee植株所占比例为14 ,D错误。
考点三 分离定律的遗传特例归纳
剖析难点·考点突破
精准命题
例1:D 由题干信息可知,某种雌雄同花植物的花色由三个
复等位基因控制,三个复等位基因可组成六种基因型,若为共显
性,则群体中应为6种表型,而题中只有5种表型,所以可判断三
个复等位基因之间不是共显性关系,A错误;设白花基因为A、红
花基因为A1、紫红花基因为A2,当有A基因时可淡化花色,所以
AA1为浅红色,AA2为粉红色。F1粉红花(AA2)植株进行自交,其
后代会出现白花、粉红花和紫红花植株,不会出现浅红花植株,B
错误;基因重组至少要涉及两对等位基因,而题中只有三个复等
位基因,不能发生基因重组,C错误;若一浅红花植株(AA1)与一
红花植株(A1A1)杂交,其后代会出现浅红花植株和红花植株,一
定不会出现白花和紫红花植株,D正确。
例2:D 雌雄基因型均为EEEe = 12的群体产生的雌配
子为2 / 3E、1 / 3e,花粉e有50%不育,雄配子为4 / 5E、1 / 5e[1 / 3e ×
1 / 2 = 1 / 6e,则e占雄配子的概率为1 / 6 ÷(1 / 6 + 2 / 3)= 1 / 5],则
子代心形叶(ee)的比例为1 / 3 × 1 / 5 = 1 / 15,近圆形叶为14 / 15,近
圆形叶与心形叶比为141,D正确。
例3:D 由桔红带黑斑品系的后代出现性状分离,说明该品
系均为杂合子,A正确;桔红带黑斑为显性性状,则突变形成的桔
红带黑斑基因为显性基因,杂合桔红带黑斑鱼(Aa)相互交配,子
代表型比例为21,可推得基因型为AA的个体死亡,即桔红带黑
斑基因具有纯合致死效应,B正确;由于桔红带黑斑基因具有纯合
致死效应,自然繁育条件下,该显性基因的频率会逐渐下降,则桔
红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;桔红带黑斑基因显性纯合致
死,则无论回交多少次,所得桔红带黑斑品系均为杂合子,D错误。
例4:D 由题意分析可知,控制牛有角和无角的基因位于常
染色体上,公牛Aa、AA为有角,因此有角是显性性状,A正确;由
题意分析可知,F2中有角公牛的基因型是AA、Aa,有角母牛的基
因型是AA,B正确;由题意分析可知,公牛AA、Aa为有角,aa为无
角,母牛中AA为有角,Aa、aa为无角,可见有无角性状表现与性
别有关,但不属于伴性遗传,为从性遗传,C正确;F2 无角公牛的
基因型是aa,无角母牛的基因型是Aaaa = 21,无角公牛产生
的精子的基因型是a,无角母牛产生的卵细胞的基因型及比例是
Aa = 12,雌雄配子随机结合,后代的基因型及比例是Aaaa
= 12,母牛都无角,公牛中Aa有角,aa无角,因此有角牛的概率
是16 ,D错误。
例5:B 子代性状由母体的细胞核基因型决定。F2 中DD和
Dd的后代为右旋椎实螺,dd的后代为左旋椎实螺,图中D_dd
= 31,因此F2自交产生的后代中右旋椎实螺左旋椎实螺=
31。
素养提升·强化思维
情境试题 规范作答
(1)遵循 在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位
基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基
因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中、独立
地随配子遗传给后代 (2)DD或Dd (3)dd或Dd ①用任意旋
向椎实螺作父本与待测个体交配 ②若子代表现为左旋,则该左
旋椎实螺的基因型为dd,若子代表现为右旋,则该左旋椎实螺的
基因型为Dd
真题再现
1. D ①(P)dd(雄性不育)作为母本和②(H)dd(雄性可育)作为
父本杂交,产生的后代的基因型均为(P)dd,表现为雄性不育,A
正确;②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变,即表现为
稳定遗传,B正确;①(P)dd(雄性不育)作为母本和③(H)DD
(雄性可育)作为父本杂交,产生的后代的基因型为(P)Dd,为
杂交种,自交后代会表现出性状分离,因而需要年年制种,C正
确;①和③杂交后代的基因型为(P)Dd,②和③杂交后代的基因
型为(H)Dd,若前者作父本,后者作母本,则二者杂交的后代为
(H)_ _,均为雄性可育,不会出现雄性不育,D错误。故选D。
2. D 根据题意,A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此匍匐型个体
Aa占80%,野生型个体aa占20%,则A基因频率= 80% × 1 / 2
= 40%,a = 60%,子一代中AA = 40% × 40% = 16%,Aa = 2 ×
40% × 60% = 48%,aa = 60% × 60% = 36%,由于A基因纯合时
会导致胚胎死亡,所以子一代中Aa占(48%)÷(48% + 36%)
= 4 / 7,A错误;由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此每一
代都会使A的基因频率减小,故与F1相比,F2中A基因频率较
低,B错误;子一代Aa占4 / 7,aa占3 / 7,产生的配子为A = 4 / 7
× 1 / 2 = 2 / 7,a = 5 / 7,子二代中aa = 5 / 7 × 5 / 7 = 25 / 49,由于AA
=2 / 7 × 2 / 7 = 4 / 49致死,因此子二代aa占25 / 49 ÷ (1 - 4 / 49)
= 5 / 9,C错误;子二代aa占5 / 9,Aa占4 / 9,因此A的基因频率
为4 / 9 × 1 / 2 = 2 / 9,D正确。
3. C 紫茎为显性,令其自交,若为纯合子,则子代全为紫茎,若为
杂合子,子代发生性状分离,会出现绿茎,A不符合题意;可通
过与绿茎纯合子(aa)杂交来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯
合子,如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,B不符合题意;与
紫茎纯合子(AA)杂交后代都是紫茎,故不能通过与紫茎纯合
子杂交进行鉴定,C符合题意;能通过与紫茎杂合子杂交(Aa)
来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子,如果后代有紫茎也有
绿茎,则是杂合子,D不符合题意。
4. C 若AYa个体与AYA个体杂交,后代基因型为AYAY、AYA、
AYa、Aa,由于AYAY胚胎致死,故后代有3种基因型,A正确;若
AYa个体与Aa个体杂交,后代基因型为AYA、AYa、Aa和aa,表
型分别为黄色、鼠色和黑色,B正确;若1只黄色雄鼠(基因型为
AYA或AYa)与若干只黑色雌鼠(aa)杂交,则F1 可同时出现黄
色个体和鼠色个体或同时出现黄色个体和黑色个体,不会同时
出现鼠色个体与黑色个体,C错误;若1只黄色雄鼠(基因型为
AYA或AYa)与若干只纯合鼠色雌鼠(AA)杂交,则F1可同时出
现黄色个体与鼠色个体,D正确。
5.(1)黄化叶 (2)用限制酶B处理 3 (3)①50% ②在开花
前把田间出现的绿叶植株除去
解析:(1)野生型油菜进行自交,后代中既有野生型又有黄化
叶,由此可以推测黄化叶是隐性性状。
(2)检测F2基因型的实验步骤为:提取基因组DNA→PCR→回
收扩增产物→用限制酶B处理→电泳。野生型基因电泳结果
有一条带,叶黄化的基因电泳结果有两条带,则F2 中杂合子电
泳条带数目应为3条。
(3)①油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交,获得
杂交油菜种子S(杂合子),设育性基因为A、a,叶色基因为B、
b,可判断雄性不育品系A为显性纯合子(AA),R为隐性纯合
子(aa),A植株的绿叶雄性不育子代(AaBb)与黄化A1(aabb)
杂交,后代中一半黄化,一半绿叶,筛选出的黄化A植株占子一
代总数的比例约为50% 。②A不纯会影响种子S的纯度,为减
少因花粉污染导致的种子S纯度下降,应在开花前把田间出现
的绿叶植株除去。
练案[14]
A组
1. C 性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性
性状的现象,也就是说只有亲本表型一致,子代出现不同性状
时方可称作性状分离,选项C中的亲本表现为一种性状,后代
两种性状,符合性状分离的概念,C正确;选项A中,某非糯性水
稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的能直接证明孟德尔的
基因分离定律,但不属于性状分离现象。
2. C 观察遗传图解,可根据Ⅱ2 和Ⅱ3 两只白羊后代中有黑羊判
断这对相对性状中白毛是显性性状,黑毛是隐性性状,故图中
三只黑羊的基因型一定相同;图中Ⅱ、Ⅲ代中都有黑羊,可判断
Ⅰ、Ⅱ代中白羊均为杂合体,但Ⅲ2 的基因型可为纯合,也可为
杂合,为杂合的概率为2 / 3,它与一只黑羊交配再生一只黑羊的
概率为2 / 3 × 1 / 2 = 1 / 3。
3. C 两紫花豌豆杂交,F1中既有紫花豌豆又有白花豌豆,说明这
两株紫花豌豆为杂合子。若控制花色的基因用A和a表示,则
F1的基因型及其比例为AAAaaa = 121,其中aa表现为
白花。去掉F1中的白花豌豆,则剩余的紫花豌豆中,基因型为
AA的个体占1 / 3,Aa的个体占2 / 3。豌豆是自花传粉、闭花受
粉的植物,在自然状态下只能进行自交。因此1 / 3AA
的紫花植
—645—