第5单元 1 第17讲 基因分离定律的发现（教师用书Word）-【金版新学案】2026年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（人教版 单选）

该高中生物学讲义聚焦基因分离定律的发现过程、实质及实践应用，紧密对接2024新课标卷等高考考情。以假说-演绎法为核心，串联豌豆材料特点、杂交实验操作、分离定律验证等考点，通过考点梳理、方法指导（如3:1分离比条件分析）、真题训练，帮助学生系统构建知识网络，突破核心概念辨析等难点。 讲义特色在于以科学思维和探究实践为导向，设计性状分离比模拟实验分析、玉米杂交情境探究等活动，引导学生深度理解假说-演绎法。设置分层练习（正误判断→情境分析→高考真题），配合例题解析与反馈，确保高效复习。如通过玉米花序模式图辨析自交与杂交，助力学生快速掌握实验设计思路，提升解题能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第17讲　基因分离定律的发现 课标 要求 1.通过对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析，培养归纳与演绎、抽象与概括的科学思维，体会假说－演绎法。　2.认同在科学探究中正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及应用符号体系表达概念的重要性。 考情 分析 1.一对相对性状的发现过程分析(2024·新课标卷T10；2022·全国甲卷T32；2022·广东卷T19；2021·海南卷T23) 2.分离定律的实质和适用条件 (2024·安徽卷T12；2021·浙江6月选考T18；2021·海南卷T4) 考点一　一对相对性状的杂交实验 1.豌豆用作遗传实验材料的特点及优势 豌豆的特点 优势 自花传粉，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 实验结果易于观察和分析 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 3.一对相对性状杂交实验的“假说－演绎”分析 学生用书⬇第119页 1.正误判断 (1)(必修2 P2 正文)关于一对相对性状杂交实验两亲本杂交所得F1表现为显性性状，这一结果既否定了融合遗传又支持了孟德尔的遗传方式。(×) (2)(必修2 P2 正文)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。(√) (3)(必修2 P4 正文)F1自交后代出现性状分离现象，分离比为3∶1属于观察现象阶段。(√) (4)(必修2 P4 正文)如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则高茎与矮茎的数量比一定为3∶1。(×) (5)(必修2 P7“科学方法”)“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。(×) (6)(2022·广东卷)孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律。(√) 2.情境分析 除豌豆外，玉米也可以作为遗传实验的材料，右图为玉米花序与受粉方式模式图。请回答： (1) 如果用玉米进行人工杂交，可以省略的操作步骤为对母本去雄。 (2) 图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于自交(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于杂交(填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行自由交配。 (3)将非甜玉米和甜玉米间行种植，发现非甜玉米植株上收获的种子均为非甜，甜玉米植株上收获的种子有非甜，也有甜。这说明这对相对性状中非甜是显性。 (4)一株杂合子玉米自交，收获40粒种子，其中显性性状和隐性性状比例一定是30∶10吗？ 提示：不一定。 孟德尔一对相对性状的杂交实验中，F2实现3∶1的分离比满足的条件： ①F1体细胞中各基因表达的机会相等； ②F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同； ③雌、雄配子结合的机会相等； ④F2不同基因型的个体的存活率相等； ⑤等位基因间的显隐性关系是完全的； ⑥观察的子代样本数目足够多。 实验过程分析 1.(2025·山东烟台模拟)孟德尔通过豌豆杂交实验，运用“假说－演绎法”成功地揭示了遗传的两个基本规律，为遗传学的研究做出了杰出贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列相关叙述错误的是(　　) A.豌豆在自然状态下一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果可靠易分析 B.“遗传因子在体细胞的染色体上成对存在”属于假说内容 C.解释性状分离现象的“演绎”过程是：若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表型，且比例接近1∶1 D.在豌豆一对相对性状杂交实验中，预期测交结果即为演绎过程 答案：B 解析：豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态下一般为纯种，所以用豌豆做人工杂交实验，结果可靠易分析，A正确；孟德尔的假说提出了遗传因子在体细胞中是成对存在的，但是并没有提出遗传因子在染色体上，B错误；解释性状分离现象的“演绎”过程是：若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表型，且比例接近1∶1，C正确；在豌豆一对相对性状杂交实验中，设计测交实验，预测实验结果即为演绎过程，D正确。 2.(2024·江苏高三月考)豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性，孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本，杂交得到F1，F1自交获得F2(如图所示)。下列有关分析正确的是(　　) A.图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等 B.③的子叶颜色与F1子叶颜色相同 C.①和②都是黄色子叶，③是绿色子叶 D.产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy(♂) 答案：C 解析：豌豆产生雌配子的数量远少于雄配子的数量，A错误；③的基因型为yy，子叶表现为绿色，而F1的基因型为Yy，子叶表现为黄色，B错误；①和②的基因型均为Yy，子叶表现为黄色，③的基因型为yy，子叶表现为绿色，C正确；产生Yy的亲本可能为YY(♀)、yy(♂)或YY(♂)、yy(♀)，D错误。 学生用书⬇第120页 相关概念辨析 3.(2025·湖北宜昌模拟)下列关于遗传学基本概念的叙述，正确的有(　　) ①兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状 ②隐性性状一经出现一定是隐性纯合子 ③不同环境下，基因型相同，表型不一定相同 ④A和A、b和b不属于等位基因，C和c属于等位基因 ⑤检测某雄兔是否是纯合子，可以用测交的方法 A.2项 B.3项 C.4项 D.5项 答案：C 解析：兔的白毛和黑毛是一对相对性状，狗的长毛和卷毛不是一对相对性状，①错误；隐性性状一经出现一定是隐性纯合子，如矮茎豌豆dd，②正确；性状的表型是基因型与环境相互作用的结果，基因型相同，环境不同，表型不一定相同，③正确；同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因是等位基因，如C 和c，A和A、b和b 是相同基因，不属于等位基因，④正确；对于动物是否是纯合子的检测，可用测交法，⑤正确。故选C。 概念辨析 (1)性状类 ①显性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，子一代表现出的亲本性状。 ②隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，子一代未表现出的亲本性状。 ③性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。 (2)基因类 ①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。 ③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；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)个体类 ①纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如DD、dd、AABB、AAbb)。 ②杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如Dd、AaBB、AaBb)。 4.在遗传学实验过程中，生物的交配方式很多，下列有关叙述错误的是(　　) A.杂交是指基因型不同的个体之间的交配方式，是目前培育新品种的重要方法之一 B.自交是自花传粉、闭花受粉植物的主要交配方式 C.测交常用来检测某个体的基因型，也可用来确定一对相对性状的显隐性 D.正交和反交可以用来判断某基因的位置是在常染色体上还是性染色体上 答案：C 解析：测交常用来检测某个体的基因型，但是不能用来确定一对相对性状的显隐性，C错误。 与交配方式相关的概念及其作用 考点二　分离定律及其验证 1.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，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。 (2)实验过程 ①在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个；摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。 学生用书⬇第121页 ②分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合；将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀。 ③按步骤②重复做30次以上。 (3)注意问题：要随机抓取；两小桶内的彩球数量可以(填“可以”或“不可以”)不相同，每个小桶内两种颜色的小球数量相同(填“相同”或“不同”)。 (4)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。 2.基因的分离定律的实质和适用条件 1.正误判断 (1)(必修2 P6“探究·实践”)性状分离比的模拟实验中，每个桶内两种颜色的彩球的数量必须相同。(√) (2)(必修2 P6“探究·实践”)用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。(√) (3)(必修2 P6“探究·实践”)做性状分离比模拟实验时，若前3次都从小桶中摸出A球，则第4次摸出a球的概率大。(×) (4)(必修2 P6“探究·实践”)每次抓出两个球记录好组合情况后，桶内剩余球应摇匀后再继续实验。(×) (5) (必修2 P7正文)两只白色绵羊生出黑色的小羊是控制相关性状的遗传因子遵循分离定律的结果。(√) 2.情境分析 (2019·全国卷Ⅲ情境)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。玉米籽粒的饱满对凹陷为显性，受一对等位基因控制。现有一些纯合的饱满玉米籽粒和凹陷玉米籽粒，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。 提示：方案1：让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，F1自交得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。方案2：让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，F1与籽粒凹陷玉米测交，若子代出现1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。 验证分离定律的方法 1.自交法 2.测交法 3.配子法(花粉鉴定法) 4.单倍体育种法 性状分离比的模拟实验 1.在性状分离比的模拟实验中，某同学在2个小桶内各装入20个等大、质地相同的小球(红色、蓝色各10个，分别代表配子D、d)。分别从两桶内随机抓取1个小球并记录，直至抓完桶内小球。结果DD∶Dd∶dd＝10∶5∶5，该同学感到很失望。你给他的建议和理由是(　　) A.把小球改换为质地、大小相同的围棋，更有利于充分混合，避免人为误差 B.每次抓取后，应将抓取的小球放回原桶，保证每种配子被抓取的概率相等 学生用书⬇第122页 C.将某桶内的2种小球各减少到1个，因为卵细胞的数量比精子少得多 D.改变桶内配子的比例，继续重复抓取，保证基因的随机分配和足够大的样本数 答案：B 解析：等大、质地相同的小球能混合均匀，把小球改换为质地、大小相同的围棋，不能改善实验结果，A错误；如果每次抓取后没有将抓取的小球放回原桶，会使每种配子被抓取的概率不相等，所以每次抓取后，应将抓取的小球放回原桶，以保证每种配子被抓取的概率相等，B正确；若将某桶内的2种小球各减少到1个，使小桶中两种小球的数目只有1个，会导致误差变大，C错误；桶内配子的比例必须保持1∶1，不能改变桶内配子的比例，D错误。 分离定律的实质和适用条件 2.(2024·湖北宜昌高三月考)孟德尔的一对相对性状的杂交实验中，最能体现分离定律实质的是(　　) A.高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎 B.F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子彼此分离 C.F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1 D.F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1 答案：B 解析：高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎，说明高茎为显性性状，不能体现分离定律实质，A不符合题意；F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子随同源染色体的分开而分离，最能体现分离定律实质，B符合题意；F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1，属于性状分离现象，能间接体现分离定律实质，C不符合题意；F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1，说明是杂合子，能间接体现分离定律实质，D不符合题意。 3.(2024·山东潍坊统考)玉米的花粉有糯性(B)和非糯性(b)两种，非糯性花粉遇碘液变蓝黑色，糯性花粉遇碘液变橙红色；玉米的高茎(D)对矮茎(d)为显性。下列不能用于验证基因的分离定律的是(　　) A.用碘液检测基因型为Bb的植株产生的花粉，结果是一半显蓝黑色，一半显橙红色 B.基因型为Dd的植株自交，产生的子代中矮茎植株占1/4 C.纯合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代全为高茎 D.杂合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代表型的比例为1∶1 答案：C 解析：纯合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代全为高茎，只能说明高茎对矮茎为显性，不能用于验证基因的分离定律，C符合题意。 分离定律的实践应用 4.如图是某种单基因遗传病的系谱图，图中8号个体是杂合子的概率是(　　) A.1/2 B.1/3 C.3/5 D.5/6 答案：A 解析：根据系谱图，5号为患病女性，其父母都正常，所以该单基因遗传病为常染色体隐性遗传病(相关基因用A、a表示)。6号个体的基因型为1/3AA或2/3Aa，7号个体的基因型为Aa，8号个体的基因型为杂合子(Aa)的概率为1/3×1/2＋2/3×1/2＝1/2，A符合题意。 1.(2022·浙江1月选考)孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花授粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子，主要原因是(　　) A.杂合子豌豆的繁殖能力低 B.豌豆的基因突变具有可逆性 C.豌豆的性状大多数是隐性性状 D.豌豆连续自交，杂合子比例逐渐减小 答案：D 解析：孟德尔杂交实验选择了严格自花授粉的豌豆作为材料，连续自交可以提高纯合子的纯合度，因此，自然条件下豌豆大多数都是纯合子，D正确。 2.(2021·浙江6月选考)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是(　　) A.该实验模拟基因自由组合的过程 B.重复100次实验后，Bb组合约为16％ C.甲容器模拟的可能是该病占36％的男性群体 D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数 答案：C 解析：由题意分析可知，该实验模拟的是生物在生殖过程中，等位基因的分离和雌、雄配子的随机结合，A错误；重复100次实验后，Bb的组合约为20％×80％×2＝32％，B错误；若甲容器模拟的是该病(B_)占36％的男性群体，则该群体中正常人(bb)占64％，即b＝80％、B＝20％，与题意相符，C正确；由题意分析可知，乙容器中的豆子数模拟的是雌性或雄性亲本产生的配子种类及比例，D错误。 3.(经典高考题)一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是(　　) 学生用书⬇第123页 A.显性基因相对于隐性基因为完全显性 B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等，雄配子中也相等 C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，雌配子无差异 D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等 答案：C 解析：一对相对性状的遗传实验中，若显性基因相对于隐性基因为完全显性，则子一代为杂合子，子二代性状分离比为3∶1，A不符合题意；若子一代雌雄性都产生比例相等的两种配子，则子二代性状分离比为3∶1，B不符合题意；若子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，雌配子无差异，则子二代性状分离比不为3∶1，C符合题意；若统计时，子二代3种基因型个体的存活率相等，则性状分离比为3∶1，D不符合题意。 4.(经典高考题)下图是某对血型为A型和B型的夫妇生出孩子的可能基因型的遗传图解，图示过程与基因传递所遵循遗传规律的对应关系是(　　) A.仅过程Ⅰ遵循基因分离定律 B.过程Ⅰ和Ⅱ遵循基因分离定律 C.仅过程Ⅱ遵循基因自由组合定律 D.过程Ⅰ和Ⅱ遵循基因自由组合定律 答案：A 解析：根据题意和图示分析可知，人类ABO血型系统遗传受一对复等位基因控制，遵循基因的分离定律。一对血型为A型和B型的夫妇，都是杂合体，过程Ⅰ表示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，体现了基因传递所遵循的分离定律；过程Ⅱ表示雌、雄配子随机结合，形成受精卵，不能体现基因传递所遵循的遗传规律。综上所述，B、C、D不符合题意，A符合题意。 　　玉米是雌雄同株的异花传粉作物，自交和异交都可正常结实，但异交结实率较高。自然界中存在一类玉米，可为不同种类的其他玉米授粉使之结实，却不能接受不同种类的其他玉米的花粉而结出果实，这种现象称为单向异交不亲和。若该性状由一对等位基因G、g控制，现有甲、乙、丙三种植株，基因型分别为GG、Gg及gg，科研人员利用这三种植株进行了四组实验，结果如下。 ①gg(♂)×GG(♀)→不结实； ②GG(♂)×gg(♀)→结实； ③GG(♂)×Gg(♀)→结实； ④Gg(♂)×GG(♀)→结实。 角度一　实验结果分析 (1)由第①组和第②组实验可以得出，基因型为　　　　的植株表现为单向异交不亲和，研究表明，这种现象的形成是由于某种基因型的雌配子不能与另一种基因型的雄配子结合导致，结合第③组和第④组实验可知，G和g中，具有这种特点的是基因型为　　　　的雌配子。第③组和第④组实验中，第　　　　组的授粉成功率更高。 角度二　实验的补充与完善 (2)丙类型的植株具有诸多优良性状且每对基因均为纯合，为培育既具有稳定遗传优良性状又表现为单向异交不亲和的玉米新品种，研究者以甲类型植株与丙类型植株为材料进行选育工作，共分三步进行。 第一步：使丙类型与甲类型玉米杂交获得F1。杂交时，　　　　类型应作为母本。 第二步：F1玉米与丙类型植株杂交。杂交时，应以丙类型植株作为母本，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 第三步：获得足够数量基因型为Gg且具有纯合优良性状的玉米。进行的操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(筛选Gg的方法忽略)。 第四步：将筛选到的玉米进行自交。该步骤的目的是　　　　　。 答案：(1)GG　G　③　(2)丙　丙类植株作父本时，由于G基因的雌配子无法接受g基因的雄配子而结实，因此，无法产生基因型为Gg的个体　将筛选得到的玉米(Gg)与玉米丙(gg)连续回交和筛选，从而获得足够数量的Gg玉米　通过自交可以筛选出具有优良性状的单向异交不亲和的目的植株 解析：(1)由第①组和第②组实验可以得出，基因型为GG的植株表现为单向异交不亲和，研究表明，这种现象的形成是由于某种基因型的雌配子(G)不能与另一种基因型的雄配子(g)结合导致，即G和g中，具有这种特点的是基因型为G的雌配子，因此，第③组和第④组实验中，第③组的授粉成功率更高，因为第④组中部分G基因的雌配子与g基因的雄配子结合后不结实。(2)丙类型的植株具有诸多优良性状且每对基因均为纯合，为培育既具有稳定遗传优良性状又表现为单向异交不亲和的玉米新品种，研究者以甲类型植株与丙类型植株为材料进行选育工作，共分三步进行。第一步：使丙类型(gg)与甲类型(GG)玉米杂交获得F1。杂交时，由于丙类型的玉米表现为单向异交不亲和，即g类型的雄配子不能被G类型的雌配子接受而结实，因此用丙类型的玉米作为母本。第二步：F1玉米(Gg)与丙类型植株(gg)杂交。杂交时，仍然需要以丙类型植株(gg)作为母本，因为丙类植株作父本时无法产生基因型为Gg的个体，因此选择F1作父本。即Gg与玉米丙(gg)为母本进行回交，产生F2为Gg、gg，从中筛选出基因型为Gg的玉米。第三步：将第二步过程筛选得到的玉米与(Gg)玉米丙(gg)连续回交和筛选，从而获得足够数量的Gg玉米，且表现为丙类型玉米的优良性状。第四步：将筛选到的玉米(Gg)进行自交。即可获得基因型为GG、Gg、gg的玉米品种，而后从中筛选出单向异交不亲和的玉米新品种GG(该个体带有丙类型个体的优良性状)。 学科网（北京）股份有限公司 $