2026届高三生物一轮复习讲义 第14讲　第1课时　基因的分离定律

第五单元　遗传的基本规律和遗传的细胞基础 第14讲　基因的分离定律 第1课时　基因的分离定律 考点一 ● 必备知识 1.自花　闭花 2.(2)①人工传粉　②未成熟花　③外来花粉 3.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　4　1∶1　1∶1 4.等位基因　减数第一次分裂后期　等位基因　同源染色体　染色体　有性生殖　同源染色体　等位　姐妹染色单体　相同 5.(1)分离　随机　(2)雌、雄生殖器官　雌、雄性个体产生的两种配子数量相等　充分混合　等位基因分离及雌、雄配子的随机结合　放回原桶 【考点易错】 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× [解析] (1)豌豆为自花、闭花传粉植物,去雄应在开花前进行。(2)基因分离定律的实质是在减数分裂形成配子的过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,F1产生配子的比例为1∶1最能说明基因分离定律的实质。(3)相对性状指一种生物的同一种性状的不同表现类型,狗的长毛和卷毛不是一对相对性状。(4)孟德尔根据子代中不同个体表型及比例来推测亲本的基因型。(5)一般雄配子数量远远多于雌配子数量。 【长句拓展】 1.不属于,因为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,花粉属于配子而非后代,该现象证明其产生两种类型的配子,但不属于性状分离现象 2.方法一:用紫花植株的花粉进行花药离体培养,然后用秋水仙素处理,保留紫花的品种。方法二:让该紫花植株连续自交并筛选,直到后代不再出现性状分离为止 ● 典型例题 1.A　[解析] 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。 2.D　[解析] 孟德尔未提出“基因”这一概念,A错误;孟德尔遗传规律不能解释连锁互换等现象,B错误;孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1形成配子时成对的遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,性状比例接近1∶1,C错误;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正确。 3.A　[解析] 由题意可知,B、b基因控制的性状在花粉粒中已经表现,因此“等位基因分离发生在配子形成时”最直接的证据是取杂合非糯性水稻的花粉镜检,A正确;用糯性品系的花粉对非糯性纯合品系的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色,不能证明等位基因分离发生在配子形成时,B错误;用杂合非糯性水稻的花粉对糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色,只能提供间接证据,C错误;用杂合非糯性水稻的花粉对杂合非糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色,只能提供间接证据,D错误。 4.(1)在甲的花未成熟时进行套袋,采集乙的成熟花粉涂抹在甲成熟雌蕊的柱头上,再套袋　(2)实验思路:用甲、乙品系杂交获得F1,再用F1与乙品系测交,观察并记录F2的表型及其比例。预期结果:F2中野生型∶突变型=1∶1。 [解析] (1)若以甲为母本、乙为父本进行杂交育种,即异花传粉,进行人工授粉时,应在甲的花未成熟时进行套袋(避免其他花粉对实验造成影响),由于存在自交不亲和,所以无须去雄,待甲雌蕊成熟时,采集乙的成熟花粉涂抹在甲的柱头上,再套袋。(2)由于存在自交不亲和,所以不能用自交的方法验证分离定律,可通过测交或观察配子的形成情况或通过单倍体育种验证分离定律,就本实验而言,测交相对简单。实验思路:用甲、乙品系杂交获得F1(Aa),再用F1与乙品系(aa)测交,观察并记录F2的表型及其比例。预期结果:F2中野生型∶突变型=1∶1。 考点二 ● 典型例题 1.(1)显性　分别从子代中各取出等量若干玉米种子,种植,杂交,观察其后代叶片性状,后代表现出的叶形为显性性状,未表现出的叶形为隐性性状　(2)若后代只表现一种叶形,表现出的叶形为显性性状,另一种叶形为隐性性状;若后代既有常态叶又有皱叶,则不能判断性状的显隐性　(3)不能;选择子代中常态叶植株进行自交,观察子代的性状表现,若后代中常态叶植株∶皱叶植株=3∶1,则常态叶为显性性状;若后代全部为常态叶植株,则常态叶为隐性性状 [解析] (1)甲同学是利用自交法判断显隐性,即分别单独隔离种植,若子代发生性状分离,则亲本性状为显性性状;若子代不发生性状分离,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性状的显隐性,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出两种性状,则不能判断性状的显隐性。(3)杂交子代中既有常态叶植株又有皱叶植株,则说明亲本为显性杂合子和隐性纯合子,根据该实验无法判断显隐性,但是根据测交结果,子代两种植株中,一种为显性杂合子,一种为隐性纯合子,所以可选择常态叶植株进行自交,观察后代的性状表现,若后代中常态叶植株∶皱叶植株=3∶1,则常态叶为显性性状;若后代全部为常态叶植株,则常态叶为隐性性状。 2.(1)非糯性水稻　花粉　(2)高茎豌豆　(3)将该黑色公牛与多头棕色母牛交配　若后代全部为黑色牛,说明该黑色公牛可能是纯合子;若后代中既有黑色牛,又有棕色牛,说明该黑色公牛是杂合子 [解析] (1)在这三类生物中,水稻的非糯性花粉遇碘液呈蓝黑色,糯性花粉遇碘液呈橙红色,可以借助显微镜观察花粉的颜色来直接鉴定水稻是否纯合,如果滴加碘液后没有出现橙红色花粉,则该非糯性水稻为纯合子;如果滴加碘液后出现橙红色花粉,则该非糯性水稻为杂合子。(2)要鉴定高茎豌豆是显性纯合子还是杂合子,可用测交法,也可用自交法。豌豆是严格闭花、自花传粉植物,直接种植让其自交,然后观察后代是否发生性状分离即可鉴定高茎豌豆是纯合子还是杂合子,如果后代出现性状分离,该高茎豌豆为杂合子;如果后代没有出现性状分离,则该高茎豌豆为显性纯合子。而鉴定黑色公牛是否纯合需让其与母牛交配,母牛生下小牛后再观察统计小牛的表型及比例,过程较烦琐。(3)在正常情况下,一头母牛一次只能生一头小牛,为了在一个配种季节里完成该黑色公牛的鉴定,应将该黑色公牛与多头棕色母牛交配,这样可在一个配种季节里产生多头后代。后代可能有两种结果:①全部为黑色牛,此结果说明该黑色公牛可能是纯合子;②既有黑色牛,又有棕色牛,此结果说明该黑色公牛为杂合子。 3.B　[解析] 由题干信息可知,酒窝是常染色体显性遗传,相关基因用A、a表示,故有酒窝的基因型为AA或Aa,无酒窝的基因型为aa,则甲、丙的基因型均为AA或Aa,乙、丁的基因型为aa。若甲与丙结婚,生出的孩子不一定都有酒窝,A错误;若乙与丁结婚,生出的孩子的基因型都是aa,都无酒窝,B正确;若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率是50%或100%,C错误;若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型为Aa,为杂合子,D错误。 4.B　[解析] 基因型为Aa的水稻自交,得到的种子的基因型及比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,将这些种子全部种下,待其长成幼苗后,人工去掉隐性个体,则基因型为AA的个体占1/3,基因型为Aa的个体占2/3。①组全部让其自交:1/3AA自交→1/3(AA×AA)→1/3AA;2/3Aa自交→2/3(1/4AA、1/2Aa、1/4aa)→1/6AA、1/3Aa、1/6aa,则基因型为AA的种子所占比例为1/3+1/6=1/2;②组让其自由传粉,可运用“遗传平衡定律”来计算:A基因频率为2/3,a基因频率为1/3,因此,基因型为AA的种子所占比例为2/3×2/3=4/9。 5.C　[解析] 第一组中各代杂合子所占的比例依次为50%、25%、12.5%,为连续自交,A正确;第二组中杂合子所占的比例保持50%不变,为连续随机交配,B正确;第三组如果为连续自交并逐代淘汰隐性个体,则F2中Aa所占的比例应是40%,C错误;第四组各代中杂合子所占比例依次为66.7%、50%、40%,为随机交配并逐代淘汰隐性个体,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五单元　遗传的基本规律和遗传的细胞基础 第14讲　基因的分离定律 课标 要求 1.分析孟德尔遗传实验的科学方法 2.阐明有性生殖中基因的分离定律并推测子代的遗传性状 第1课时　基因的分离定律 考点一　基因分离定律的发现与实质(迁移·提能类) 　 　　　　　　　　　　　　　　 必备知识 1.豌豆用作遗传实验材料的优点 [提醒]玉米用作遗传实验材料的优点 ①雌雄同株异花,便于人工授粉;②生长周期短,繁殖速度快;③相对性状易于区分;④产生的后代数量多,统计更准确。 2.豌豆人工异花传粉的基本步骤 (1)操作图示 (2)操作流程 [提醒]人工去雄应在开花前(花蕾期)进行。 3.运用假说—演绎法分析一对相对性状的杂交实验 [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,后者则是进行实验,对演绎推理的结论进行验证。 4.基因的分离定律 5.性状分离比的模拟实验 (1)实验目的:通过模拟实验,理解遗传因子的　　　　、配子的　　　　结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。   (2)方法步骤 过程 操作要点 取两个小桶 编号为甲、乙,分别模拟　　　　　　　  分装彩球 在甲、乙两小桶内均放入两种彩球各10个,分别模拟　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  混合彩球 摇动两个小桶,使小桶内的彩球　　　  随机取球 分别从甲桶、乙桶中随机抓取一个彩球,组合在一起,模拟　　　　　　　　　　　　　　,并记录字母组合  重复实验 将抓取的彩球　　　　　　,摇匀,重复做30次以上  统计结果 小组和全班分别统计DD、Dd、dd出现的次数,并计算出现的概率 [提醒]每个小桶内两种彩球的数量必须相等,但两个小桶内的两种彩球的总数可以不相等。 考点易错·明辨析 (1)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交。(　) (2)F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质。(　) (3)兔的白毛与黑毛、狗的长毛与卷毛都是相对性状。(　) (4)孟德尔根据亲本中不同个体表型来判断亲本的基因型。(　) (5)F1杂合子(Aa)产生的雌、雄配子总数之比是1∶1。(　) 长句拓展·练思维 1.[必修2 P8“拓展应用”] 非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的现象,是否属于性状分离?判断并分析原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  2.[必修2 P8 “思维训练”] 本来开白花的花卉,偶然出现了开紫花的植株,已知该种花卉是自花传粉植物,且该紫花植株为杂合子,获得开紫花的纯种植株的方法有哪些?　 。  重点难点 1.相同基因、等位基因与非等位基因 2.与交配方式相关的概念及其作用 典型例题 命题角度一　考查遗传学的核心概念及假说—演绎法 1.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,下列叙述错误的是(　) 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 2.[2024·湖南长沙联考] 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(　) 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基因遗传现象 C.孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1形成配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种遗传因子组成个体的数量比接近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 题后归纳 遗传中核心概念间的相互联系 命题角度二　考查分离定律的实质及验证 3.水稻有糯性品系和非糯性品系,非糯性(B)对糯性(b)是显性。糯性品系的米粒含有支链淀粉,用碘液处理后呈红褐色,非糯性品系的米粒含有直链淀粉,用碘液处理后呈蓝黑色。B、b基因的遗传效应在花粉粒中已经表现出来。下列实验的结果为“等位基因分离发生在配子形成时”提供直观证据的是(　) A.取杂合非糯性水稻的花粉加碘液染色,在显微镜下观察花粉粒颜色 B.用糯性品系的花粉对非糯性纯合纯合品系的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色 C.用杂合非糯性水稻的花粉对糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色 D.用杂合非糯性水稻的花粉对杂合非糯性水稻的母本进行授粉,用碘液检测米粒颜色 4.[2024·四川内江模拟] 马铃薯是主要的粮食作物之一,某二倍体马铃薯存在自交不亲和现象(指植物自花传粉后不会产生种子的现象)。该二倍体马铃薯某性状的野生型和突变型受一对等位基因(A/a)控制,现用甲(AA)、乙(aa)两种该二倍体马铃薯品系完成相关实验。回答下列问题: (1)若以甲为母本、乙为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是 　 。  (2)若要用甲、乙两种马铃薯品系验证分离定律,写出实验思路和预期结果。 ______________________________________________________________________________ 题后归纳 “四法”验证基因的分离定律 (1)自交法:杂合子自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,即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:若测交后代的性状比例为1∶1,则符合基因的分离定律,即性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。 (3)花粉鉴定法(仅限于花粉期能有性状表现的基因):取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为1∶1,则可直接验证基因的分离定律。 (4)单倍体育种法:取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,产生2种表型且比例为1∶1,则符合分离定律。 考点二　基因分离定律的主要题型(迁移·应用类) 　 　　　　　　　　　　　　　　 题型一　显隐性性状的判断 1.根据子代性状判断 (1)具有相对性状的纯合亲本杂交⇒子代只表现一种性状⇒子代所表现的性状为显性性状,未表现的性状为隐性性状。 (2)具有相同性状的亲本杂交⇒子代出现不同性状⇒子代所出现的新的性状为隐性性状。 2.根据子代性状分离比判断 具有一对相对性状的亲本杂交⇒F2性状分离比为3∶1⇒其中“3”对应的性状为显性性状。 3.合理设计杂交实验,判断性状的显隐性 典型例题 1.[2024·广东广州联考] 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,观察子代性状。若子代发生性状分离,则亲本为　　　　性状;若子代未发生性状分离,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,请写出预期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,据此能否判断出性状的显隐性?若不能,请以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)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  题型二　纯合子和杂合子的判断 1.自交法——此法主要用于植物,而且是最简便的方法。 2.测交法——若待测对象为雄性动物,则可与多个表现隐性性状的雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力。 3.花粉鉴定法——此法只适用于一些特殊的植物。如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。 4.单倍体育种法 待测个体花粉单倍体幼苗秋水仙素处理获得植株。 结果 分析 典型例题 2.[2024·福建泉州质检] 某农场主要有以下动植物:水稻、豌豆和牛。水稻的非糯性对糯性是显性(非糯性花粉遇碘液呈蓝黑色,糯性花粉遇碘液呈橙红色),豌豆的高茎对矮茎是显性,牛的黑色对棕色是显性。如果请你设计实验方案鉴定一株非糯性水稻、一株高茎豌豆和一头黑色公牛是纯合子还是杂合子,请回答: (1)可借助显微镜进行直接鉴定的是　　　　　(填“非糯性水稻”“高茎豌豆”或“黑色公牛”),可以选取该生物的　　　　进行检查。  (2)高茎豌豆和黑色公牛两类生物中鉴定步骤比较简便的是　　　　　　。  (3)在正常情况下,一头母牛一次只能生一头小牛,为了在一个配种季节里完成该黑色公牛的鉴定,可设计杂交实验方案:  　。  预测实验结果:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  题型三　基因型、表型的推导及相关计算 1.由亲代推子代或由子代推亲代 双亲类型 亲代基因型 子代表型及比例 都是杂合子 Bb×Bb 显性∶隐性=3∶1 测交类型 Bb×bb 显性∶隐性=1∶1 至少一方为 显性纯合子 BB×BB或BB×Bb 或BB×bb 只有显性性状 都为隐性纯合子 bb×bb 只有隐性性状 2.由子代推亲代基因型的解题思路 典型例题 3.[2021·湖北卷] 浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。 酒窝是由人类常染色体的单基因所决定,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是(　) A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝 B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝 C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50% D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的 题型四　连续自交和自由交配 1.杂合子Dd连续自交,过程如下: (1)第n代的比例分析 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 1/2n 1- 1/2n 1/2- 1/2(n+1) 1/2- 1/2(n+1) 1/2+ 1/2(n+1) 1/2- 1/2(n+1) (2)根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例曲线图如下: 图中a、b、c依次为纯合子、显性(隐性)纯合子、杂合子。 当n趋向于无穷大时,杂合子的占比趋向于0,纯合子的占比趋向于1,显性纯合子和隐性纯合子的占比趋向于1/2。 2.自由交配的概率计算 自由交配问题的三种分析方法: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。 (1)列举(棋盘)法:在表格的第一行和第一列分别列出雌、雄个体可能的基因型及比例,分别分析每种杂交类型后代的基因型及比例,然后综合分析所有后代中基因型和表型的比例。 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:AA=4/9、Aa=4/9、aa=1/9 子代表型的概率:A_=8/9、aa=1/9 (2)配子比例法: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。如下: 由图可知:F1基因型及比例为AA∶Aa∶aa=4∶4∶1;F1表型的比例为A_∶aa=8∶1。 (3)遗传平衡法 根据“等位基因的频率=相应纯合子基因型频率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,亲代中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,亲代和子代的基因频率相同,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,表型及比例为8/9A_、1/9aa。 3.连续自交、自由交配、淘汰隐性个体后杂合子占的比例 连续 自交 自由 交配 连续自交并逐代 淘汰隐性个体 自由交配并逐代 淘汰隐性个体 P 1 1 1 1 F1 1/2 1/2 2/3 2/3 F2 1/4 1/2 2/5 2/4 F3 1/8 1/2 2/9 2/5 F4 1/16 1/2 2/17 2/6 Fn 1/2n 1/2 2/(2n+1) 2/(n+2) 典型例题 4.[2024·湖北武汉月考] 将基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗后,人工去掉隐性个体,并均分为①②两组,进行如下处理:①组全部让其自交;②组让其所有植株间自由传粉。则①②两组的植株上基因型为AA的种子所占比例分别为(　) A.1/9、1/6B.1/2、4/9 C.1/6、1/9D.4/9、1/2 5.[2024·浙江嘉兴期中] 将基因型为Aa的水稻均分为4组,分别进行不同的遗传实验,各组子代的Aa基因型频率变化如图。下列分析错误的是(　) A.第一组为连续自交 B.第二组为连续随机交配 C.第三组为连续自交并逐代淘汰隐性个体 D.第四组为随机交配并逐代淘汰隐性个体 学科网（北京）股份有限公司 $$