第14讲 基因的分离定律-【大鹏生物】2025年高考生物一轮复习讲义

第14讲　基因的分离定律 一、分离定律的发现 知识回顾 1．豌豆作为杂交实验材料的优点 2．孟德尔遗传实验的杂交操作 3．一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 4．性状分离比的模拟实验 (1)实验原理：甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，不同彩球的随机组合模拟雌雄配子的随机结合。 (2)注意问题：要随机抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并摇匀，重复次数足够多。两小桶内的彩球数量可以(填“可以”或“不可以”，下同)不相同，每个小桶内两种颜色的小球数量不可以不相同。 (3)实验结果 ①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。 ②彩球组合代表的显隐性性状的数值比接近3∶1。 5．分离定律的实质 (1)细胞学基础(如图所示) 5．分离定律的实质 (2)研究对象、发生时间、实质及适用范围 易错判断 (1)用豌豆做杂交实验需要高茎豌豆作父本，矮茎豌豆作母本(　　) (2)“F1的短毛雌兔与长毛雄兔交配，后代中既有短毛兔又有长毛兔”体现出了性状分离现象(　　) (3)具有隐性基因的个体一定表现为隐性性状，具有显性基因的个体一定表现为显性性状(　　) (4)“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现高茎和矮茎两种性状，且高茎和矮茎的数量比接近1∶1”属于推理演绎内(　　) (5)F1测交子代表现型及比例能直接真实地反映出F1配子种类及数量(　　) (6)因为F2出现了性状分离，所以该实验能否定融合遗传(　　) (7)F2的表现型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质(　　) (8)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(　　) 重点归纳 1．基因类概念辨析 (1)等位基因：同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，如图中B和b、C和c、D和d。 (2)非等位基因(有两种情况)：一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中A和D；另一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和B。 (3)相同基因：同源染色体相同位置上控制相同性状的基因，如图中A和A。 2．交配类型的辨析及应用 3．验证分离定律的方法 考向一　豌豆杂交实验过程及遗传学概念辨析 1．下列有关一对相对性状的豌豆杂交实验的叙述中，错误的是(　　) A．豌豆在自然状态下一般是纯合子，可使杂交实验结果更可靠 B．进行人工杂交时，必须在豌豆花未成熟时除尽母本的雄蕊 C．在统计时，若F2的数量过少，其性状分离比可能偏离3∶1 D．孟德尔提出杂合子测交后代性状分离比为1∶1的假说，并通过实际种植来演绎 2．下列有关遗传基本概念的叙述中，正确的是(　　) A．隐性性状是指生物体不能表现出来的性状 B．性状分离是指杂种后代中出现不同基因型个体的现象 C．等位基因是指位于同源染色体同一位置上控制相对性状的基因 D．表现型是指生物个体表现出来的性状，表现型相同时基因型一定相同 考向二　交配类型的应用及“假说—演绎法”辨析 3．通过下列有关遗传学交配方式(一对相对性状由一对等位基因控制，完全显性)不能达到相应目的的是(　　) A．让具有相对性状的纯合子杂交以判断性状的显隐性 B．通过正反交可判断基因是位于常染色体上还是位于X染色体上 C．杂合子植株自交一代即可筛选得到显性纯合子 D．测交可以推测被测个体产生的配子种类和比例 4．孟德尔在探索遗传定律时运用了假说—演绎法。下列有关叙述正确的是(　　) A．在“一对相对性状的遗传实验”中提出了等位基因的说法 B．假说的核心内容是“子代配子生活力相同及个体存活率相同” C．“豌豆在自然状态下一般是纯种”不属于孟德尔假说的内容 D．F1自交得到F2是对假说的验证 考向三　分离定律的实质与验证 5．水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红色。将W基因用红色荧光标记，w基因用蓝色荧光标记(不考虑基因突变)。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述错误的是(　　) A．观察F1未成熟花粉时，发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极，是分离定律的直观证据 B．观察F1未成熟花粉时，发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极，说明形成该细胞时发生过染色体片段交换 C．选择F1成熟花粉用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1 D．选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为3∶1 6．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。玉米子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_________。 (2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果。 二、基因分离定律重点题型突破 题型1　显、隐性性状的判断 1．根据子代性状判断 (1)不同性状的纯合亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。 (2)相同性状的亲本杂交⇒子代出现不同性状⇒子代所出现的新性状为隐性性状。 子代性状分离比为3∶1⇒“3”的性状为显性性状，“1”的性状为隐性性状 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 题型1　显、隐性性状的判断 1．已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一牛群中，A与a基因频率相等，每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于该性状遗传的研究方法及推断，不正确的是(　　) A．选择多对有角牛和无角牛杂交，若后代有角牛明显多于无角牛，则有角为显性性状；反之，则无角为显性性状 B．自由放养的牛群自由交配，若后代有角牛明显多于无角牛，则说明有角为显性性状 C．选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角最有可能为隐性性状 D．随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产3头牛全部是无角，则无角为显性性状 2．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，则亲本为______性状；若子一代未发生性状分离，则需要_______________________。 (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，请写出预测实验结果及相应结论。__________________________________________________________。 (3)丙同学选用一株常态叶玉米与一株皱叶玉米杂交，得到的子代中既有常态叶植株又有皱叶植株，则能否判断出显隐性？若不能，请利用子代植株为材料设计一个杂交实验来确定常态叶性状的显隐性(要求：写出实验思路和预期结果)。 题型2　纯合子与杂合子的判断 题型2　纯合子与杂合子的判断 3．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1∶1 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 4．某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，设计了如下实验方案(后代数量足够多)，以鉴别该紫花植株的基因型。 (1)完善下列实验设计： 第一步：______________(填选择的亲本及交配方式)； 第二步：紫花植株×红花植株。 (2)实验结果预测： ①若第一步出现性状分离，说明紫花植株为_______(填“纯合子”或“杂合子”)。若未出现性状分离，说明紫花植株的基因型为_________。 ②若第二步后代全为紫花，则紫花植株的基因型为____；若后代全部为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为____。 题型3　一对相对性状遗传中亲子代基因型和表现型的推断 亲代基因型、表现型 （正推，逆推）子代基因型、表现型 子代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型 全显 AA×_ _ 亲本中至少一方是显性纯合子 全隐 aa×aa 双亲均为隐性纯合子 显∶隐＝3∶1 Aa×Aa 双亲均为杂合子 显∶隐＝1∶1 Aa×aa 亲本一方为杂合子，一方为隐性纯合子 题型3　一对相对性状遗传中亲子代基因型和表现型的推断 5．鸡的毛腿(B)对光腿(b)为显性。现让毛腿雌鸡甲、 乙分别与光腿雄鸡丙交配，甲的后代有毛腿也有光腿，数量比为1∶1；乙的后代全部是毛腿。则甲、乙、丙的基因型依次是(　　) A．BB、Bb、bb B．bb、Bb、BB C．Bb、BB、bb D．Bb、bb、BB 6．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(　　) 实验 亲本表现型 F1的表现型和植株数目 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．番茄的果色中，黄色为显性性状 B．实验1的亲本基因型：红果为AA，黄果为aa C．实验2的后代红果番茄均为杂合子 D．实验3的后代中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA 题型4　分离定律的概率计算(含自交与自由交配) 1．用经典公式或分离比计算 (1)概率＝ 某性状或基因型数/ 总组合数×100%。 (2)根据分离比计算 AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2，显性性状出现的概率是3/4，隐性性状出现的概率是1/4，显性性状中杂合子的概率是2/3。 2．根据配子概率计算 (1)先计算亲本产生每种配子的概率。 (2)根据题目要求用相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘，即可得出某一基因型的个体的概率。 (3)计算表现型概率时，将相同表现型的个体的概率相加即可。 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]×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的概率计算 4．自由交配的概率计算 (1)若杂合子Aa连续自由交配n代 (2)若杂合子Aa连续自由交配n代，且逐代淘汰隐性个体后 (3)自由交配问题的两种分析方法： 如某种生物基因型AA占1/3，Aa占2/3，个体间可以自由交配，求后代中AA的比例。 解法一：列举法 ♂/♀ 1/3AA 2/3Aa 1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa 2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa 子代基因型及概率4/9AA、1/9Aa、1/9aa 子代表现型及概率(4/9＋4/9)A_、1/9aa 解法二：配子法——最直接的方法 1/3AA个体产生一种配子A；2/3Aa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。 由表可知：F1基因型的比例为AA∶Aa∶aa＝4/9∶4/9∶1/9＝4∶4∶1；F1表现型的比例为A_∶aa＝8/9∶1/9＝8∶1。 ♀(配子) ♂(配子) 2/3A 1/3a 2/3A 4/9AA 2/9Aa 1/3a 2/9Aa 1/9aa 题型4　分离定律的概率计算(含自交与自由交配) 7.假设在特定环境中，某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体，基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1000对（每对含有1个父本和1个母本），在这种环境中，若每对亲本只形成一个受精卵，则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为（ ）。 A．250、500、0 B．250、500、250 C．500、250、0 D．750、250、0 8.豌豆花的位置分为叶腋和茎顶两种，分别受T和t基因控制。种植基因型为TT和Tt的豌豆，两者数量之比是2：1。两种类型的豌豆繁殖率相同，则在自然状态下，其子代中基因型为TT、Tt、tt的数量之比为（ ）。 A. 7∶6∶3 B. 9∶2∶1 C. 7∶2∶1 D. 25∶10∶1 9.已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前全部死亡，现有该动物的一个大群体，只有AA和Aa两种基因型，其比例是1：2。假设每对亲本只交配一次且成功怀孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是（ ）。 A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．3：1 10.已知某植物的紫花(A)与红花(a)是一对相对性状，杂合的紫花植株自交得到F1，F1中紫花植株自交得到F2。下列相关叙述错误的是(　　) A．F1中紫花植株的基因型有2种 B．F2中的性状分离比为3∶1 C．F2紫花植株中杂合子占2/5 D．F2中红花植株占1/6 11.将遗传因子组成为Aa的豌豆连续自交，将后代中的纯合子和杂合子按所占的比例做出如下所示曲线图，据图分析，错误的是（ ）。 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 12．用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是(　　) A．曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4 B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4 C．曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n＋1 D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等 13．如图是白化病的系谱图，回答以下问题： (1)7号和8号再生一个孩子患白化病的概率是____。 (2)10号个体携带白化病致病基因的概率是____。 随堂演练 一、选择题 1．下列有关孟德尔遗传定律的叙述中，正确的是(　　) A．F1高茎豌豆自交所得F2中出现了高茎和矮茎，这是基因重组的结果 B．孟德尔通过测交实验的结果推测出F1产生配子的种类及数量，从而验证其假说是否正确 C．随着科学的不断发展，单倍体育种也可直接证明分离定律 D．孟德尔对分离现象的解释是基于对减数分裂的研究而提出的假说 2．在孟德尔的豌豆杂交实验中，涉及到了杂交、自交和测交。下列相关叙述中正确的是(　　) A．测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型 B．测交和自交都可以用来判断一对相对性状的显隐性 C．培育所需显性性状的优良品种时要利用测交和杂交 D．杂交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律 3．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。下列有关分析正确的是(　　) 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．孟德尔在发现基因分离定律时的“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 4．某种植物的叶色与花色皆是由一对等位基因控制的。研究人员任取红叶植株与绿叶植株杂交，F1均表现淡红叶；任取红花植株与白花植株杂交，F1均表现淡红花。研究人员经分析认为叶色和花色是由同一对基因控制的，若让淡红叶淡红花植株自交，则下列关于子代的预期不能支持该看法的是(　　) A．红叶植株皆开红花 　 B．绿叶植株皆开白花 C．淡红叶淡红花植株占1/4 　 D．红叶红花植株占1/4 5．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(　　) 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 6．某哺乳动物的毛色受三个位于常染色体上的复等位基因A1(黄色)、A2(黑色)、A3(白色)控制(A1对A2、A3为显性，A2对A3为显性)，某一基因存在纯合致死现象。基因型为A1A3的个体与基因型为A1A2的个体交配得到F1，F1表现型及比例相对值如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．该哺乳动物中复等位基因的存在体现了基因突变的不定向性 B．该哺乳动物的群体中，基因型为A1A1的个体不能存活 C．F1中个体自由交配所得F2中黄色∶黑色∶白色＝5∶3∶1 D．F1中黄色个体与黑色个体交配，后代出现白色个体的概率为1/8 7．萤火虫的体色有红色、黄色、棕色，分别由位于常染色体上的一组复等位基因C1、C2、C3控制。现用红色萤火虫与棕色萤火虫进行杂交，F1中红色和黄色之比为1∶1。下列判断错误的是(　　) A．C1、C2、C3的显隐性关系是C1>C2>C3 B．亲代红色萤火虫与F1红色萤火虫基因型相同 C．若让F1中黄色萤火虫自由交配，则F2表现型之比为3∶1 D．若子代表现型之比为2∶1∶1，则亲代的杂交组合为红色×黄色 8．研究表明，鸡的羽毛结构受常染色体上的一对等位基因(A－a)控制，现用两只表现为母羽的雌、雄鸡交配，F1雌鸡与雄鸡的比例为1∶1，且雌鸡全为母羽，雄鸡中母羽与雄羽的比例为3∶1，下列相关叙述错误的是(　　) A．在鸡的羽毛性状中，母羽对雄羽完全显性 B．该性状的遗传中，雌激素可能会影响a基因的表达 C．若F1母羽鸡自由交配，后代雄羽鸡的比例为1/6 D．亲代雌鸡、雄鸡的基因型均为Aa 二、非选择题 9．已知纯种的粳稻与糯稻杂交，F1全为粳稻。粳稻中含直链淀粉，遇碘呈蓝黑色(其花粉粒的颜色反应也相同)，糯稻含支链淀粉，遇碘呈红褐色(其花粉粒的颜色反应也相同)。现有一批纯种粳稻和糯稻以及一些碘液，请设计两种方案来验证基因的分离定律。(实验过程中可自由取用必要的实验器材；相关基因用M和m表示) 方案一： (1)实验方法：_______。 (2)实验步骤：①首先让纯种粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻；②让F1杂合粳稻与糯稻测交，观察后代的性状分离现象。 (3)实验预期现象： ___________________________________________________________ (4)对实验现象的解释： (5)实验结论：F1中含有M和m基因，且M和m这对等位基因在F1产生配子的过程中随同源染色体的分开而分离，最终产生了两种不同的配子，从而验证了基因的分离定律。 方案二： (1)实验方法：____________。 (2)实验步骤：①首先让纯种粳稻和糯稻杂交，获取F1杂合粳稻；②F1开花时取其一个成熟的花药，取出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察。 (3)实验预期现象：__________________________________。 (4)对实验现象的解释： (5)实验结论：F1在减数分裂产生配子的过程中，所含的等位基因M和m随同源染色体的分开而分离，并最终形成了两种不同的配子，从而直接验证了基因的分离定律。 10．在自然鼠群中，已知毛色由一对等位基因控制，A控制黄色，a1控制灰色，a2控制黑色，显隐性关系为A＞a1＞a2，且AA纯合胚胎致死。请分析回答相关问题： (1)两只鼠杂交，后代出现三种表现型，则该对亲本的基因型是_________，它们再生一只灰色雄鼠的概率是_____。 (2)现进行多对Aa1×a1a2的杂交，统计结果平均每窝出生8只小鼠。在同样条件下进行许多Aa2×Aa2的杂交，预期每窝平均生出的黑色小鼠占比为____。 (3)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠，如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型？请写出实验思路及预测结果。 实验思路：__________________________________________________________。 预测结果：若子代表现型及比例为__________________，则该黄色雄鼠基因型为Aa1；若子代表现型及比例为__________________，则该黄色雄鼠基因型为Aa2。 学科网（北京）股份有限公司 $$