基因的分离定律---高考专题复习

1 基因的分离定律基因的分离定律 考点考点 1 孟德尔遗传实验的科学方法孟德尔遗传实验的科学方法 一、豌豆做为实验材料的优点一、豌豆做为实验材料的优点 传粉：自花传粉，闭花受粉，自然状态下为纯种。 性状：具有易于区分的相对性状。 补充：与植物杂交有关的小知识 2、孟德尔遗传实验的科学的杂交方法孟德尔遗传实验的科学的杂交方法 3一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验 1、实验过程-过程图解发现问题 P 纯种高茎纯种矮茎 单性花一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊 两性花同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，如豌豆花 自花传粉两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程 异花传粉两朵花之间的传粉过程 闭花受粉 花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉 传到雌蕊的柱头上的过程 父本和母本 不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本，接受花粉的植 株叫做母本 2 F1 高茎 F2 高茎 矮茎 比例 3 1 归纳总结：F1 全部为高茎； F2 发生了性状分离。 2对分离现象的解释提出假说 (1)理论解释 生物的性状是由遗传因子决定的。生物的性状是由遗传因子决定的。 遗传因子不融合、不消失。每种遗传因子决定一种特定的性状。 显性性状：由显性遗传因子控制（D） 隐性性状：由隐性遗传因子控制（d） 体细胞中遗传因子是成对存在的。体细胞中遗传因子是成对存在的。 纯种高茎豌豆：DD 纯种矮茎豌豆：dd 纯合子(遗传因子的组成相同) 高茎豌豆：Dd 杂合子(遗传因子的组成不同) 生物体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中生物体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中 只含有每对遗传因子中的一个。只含有每对遗传因子中的一个。 F1 形成配子时，成对的遗传因子分离，形成 D 和 d 两种配子。 受精时，雌雄配子的结合是随机的。受精时，雌雄配子的结合是随机的。 F1 形成的配子种类、比值都相等，受精机会均等。 F2 性状分离，遗传因子型比为：1：2：1，表现型比为 3:1。 (2)遗传图解 3 3设计测交实验方案及验证演绎推理 (1)验证的方法： 测交实验，选用 F1 和隐性纯合子作为亲本杂交，目的是为了验证 F1 的基因型。 (2)遗传图解 测交结果证明： 1、F1 为杂合子即基因型为 Dd 2、F1 产生了雌雄配子各 2 种，且比例为 1:1 四、孟德尔的研究方法-假设演绎法 五、遗传规律相关概念的联系 4 考点考点 2 基因分离定律及应用基因分离定律及应用 一、分离定律的内容一、分离定律的内容 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时， 成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 二、分离定律的实质二、分离定律的实质 观察下列图示，回答问题： (1) 能正确表示基因分离定律实质的图示是 C。 (2) 研究对象：位于一对同源染色体上的一对等位基因 （3）发生时间：减数第一次分裂后期。 (4) 实质：等位基因随同源染色体的分开而分离 （5) 适用范围： 真核生物有性生殖的细胞核遗传。 一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。 （6）适用条件： 子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。 5 雌雄配子结合的机会相等。 子二代不同基因型的个体存活率相同。 遗传因子间的显隐性关系为完全显性。 观察子代样本数目足够多。 三、分离定律的应用三、分离定律的应用 （一）推断个体基因型与表现型（一）推断个体基因型与表现型 (1)由亲代推断子代的基因型和表现型(正推型) 亲本子代基因型子代表现型 AAAAAA全为显性 AAAa AAAa11 全为显性 AAaaAa全为显性 AaAa AAAaaa121 显性隐性31 Aaaa Aaaa11 显性隐性11 aaaaaa全为隐性 (2)由子代分离比推断亲本基因型(逆推型) 后代显隐性关系双亲类型结合方式 显性隐性31都是杂合子BbBb 显性隐性11测交类型Bbbb 只有显性性状 至少一方为 显性纯合子 BBBB 或 BBBb 或 BBbb 只有隐性性状 一定都是隐 性纯合子 bbbbbb 6 （二）纯合子、杂合子的判断纯合子、杂合子的判断 (1)自交法： 如果后代出现性状分离，则此个体为杂合子； 若后代不出现性状分离，则此个体为纯合子。自交法通常用于植物。 (2)测交法： 如果后代既有显性性状出现，又有隐性性状出现，则被鉴定的个体为杂合子； 若后代只出现显性性状，则被鉴定的个体为纯合子。测交法通常用于动物。 (3)花粉鉴定培养法： 用花粉离体培养形成单倍体植株，再用秋水仙素处理以获得纯合的植株，然后根据植 株性状进行确定。若得到两种类型植株，则待测个体为杂合子；若得到一种类型植株，则 待测个体为纯合子。 如：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色，根据颜色反应即可判断被检验个体 是纯合子还是杂合子。 （三）显隐性性状的判断（三）显隐性性状的判断 (1)根据子代性状判断 不同性状的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。 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 代性状分离比为 31分离比为 3 的性状为显性性 状。 (四四)、“三法三法”验证分离定律验证分离定律 (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，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，由位于一对同源染 7 色体上的一对等位基因控制。 (3)花粉鉴定法：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 11，则可直接验证基因的分离定律。 考点考点 3 一对相对性状的概率计算一对相对性状的概率计算 1、用经典的公式计算 概率=（某性状或遗传因子组合数/总组合数）100% 2、根据分离比计算 如：AaAa-1AA:2Aa:1aa AA 和 aa 出现的概率 1/4 ; Aa 出现的概率 1/2 显性性状出现的概率 3/4; 隐性性状出现的概率 1/4 3、根据配子的概率计算 先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题目要求用相关两种配子的概率相乘，即可 得出某一遗传因子组成的个体的的概率； 计算表现型概率时，再将相同的表现型的个体概率相加即可。 4、杂合子 Aa（亲代）连续自交 n 次不淘汰相关基因型个体，第 n 次的比例分析： 注意区分：注意区分： 两种自交类型的解题技巧 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 ( )n 1 2 1( )n 1 2 1( )n 1 2 1 2 1( )n 1 2 1 2 +( )n+1 1 2 1 2 ( )n+1 1 2 1 2 8 (1)杂合子 Aa（亲代）连续自交 n 次，不淘汰相关基因型个体，杂合子比例为( )n，纯合子 1 2 比例为 1( )n，显性纯合子比例隐性纯合子比例1( )n 。 1 2 1 2 1 2 (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 ，杂合子比例为。 2n1 2n1 2 2n1 5、自交、自交自由交配自由交配 (1)自交自由交配 自交强调的是相同基因型个体的交配，如基因型为 AA、Aa 群体中自交是指： AAAA、AaAa。 自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，如基因型为 AA、Aa 群体中自由 交配是指：AAAA、AaAa、AAAa、AaAA。 (2) 在连续随交不淘汰隐性个体的情况下，随着随交代数的增加，基因型及表现型的比例 均不变；在连续随交，但逐代淘汰隐性个体的情况下，随着随交代数的增加，基因型及表 现型的比例都发生改变。 6、遗传中致死现象和从性遗传的分析、遗传中致死现象和从性遗传的分析 (1)某些致死现象及原因 隐性致死： 隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如镰刀型细胞贫血症(红 细胞异常，使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作 用而死亡。 显性致死： 显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多 发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂 合子自交后代显隐21。 配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生命力的配子的现象。 (2)从性遗传 9 从性遗传是指常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出男女性分布比例上或表现 程度上的差别。如男性秃顶的基因型为 Bb、bb，女性秃顶的基因型只有 bb。此类问题仍 然遵循基因的基本遗传规律，解答的关键是准确区分基因型和表现型的关系。 题组一题组一 杂交实验的材料与操作的分析杂交实验的材料与操作的分析 1下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是( ) A孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交 B孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度 C孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合 D孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性 答案 D 2有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊)，有些植物的花为单性花(即一 朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物杂交育种的说法中，正确的是( ) A对两性花的植物进行杂交需要对父本进行去雄 B对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄套袋授粉套袋 C无论是两性花植物还是单性花植物在杂交过程中都需要套袋 D提供花粉的植株称为母本 答案 C 解析 对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄；对单性花的植物进行杂交的基本操 作程序是套袋授粉套袋；无论是两性花植物还是单性花植物在杂交过程中都需要套袋， 其目的是避免外来花粉的干扰；提供花粉的植株称为父本，接受花粉的植株称为母本。 归纳提升 题组二题组二 “假说假说演绎法演绎法”中中“假说假说”与与“演绎演绎”的判断的判断 3孟德尔验证“分离定律”假说的证据是( ) 10 A亲本产生配子时，成对的等位基因发生发离 B杂合子自交产生 31 的性状分离比 C两对相对性状杂合子产生配子时非等位基因自由组合 D杂合子与隐性亲本杂交后代发生 11 的性状分离比 答案 D 解析 验证“分离定律”假说的方法是测交实验，D 正确。 4孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说演绎法”，下列相关叙述中不正确的是( ) A“一对相对性状的遗传实验和结果”属于假说的内容 B“测交实验”是对推理过程及结果的检测 C“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存 在”“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容 D“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(Dd11)”属于推理内容 答案 A 解析 孟德尔通过对豌豆一对相对性状的杂交实验，在观察和数学统计分析的基础上，发 现了 F2 中高茎豌豆与矮茎豌豆的分离比为 31，而提出“该分离比出现的原因是什么”这 一问题；通过推理和想象，提出“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存 在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”等假说；根据这些假说，推出 F1(高茎)的遗传因子组成及其产生配子的类型，进一步推出 F2 中各种豌豆的遗传因子组成 及其比例，最后通过巧妙地设计“测交实验”检验演绎推理的结论。A 项中，“一对相对性状 的遗传实验和结果”属于发现问题，是事实不是假说。 题组三题组三 遗传学的核心概念及其相互关系的判断遗传学的核心概念及其相互关系的判断 5下列关于显性性状的叙述，错误的是( ) A杂合子 F1 表现出的性状是显性性状 B具有显性性状的个体可能是纯合子 C具有显性性状的个体自交后代一定会产生性状分离 D显性性状是受显性遗传因子控制的 11 答案 C 解析 具有显性性状的纯合子自交后代不出现性状分离。 6下列有关概念之间关系的叙述，不正确的是( ) A基因型决定了表现型 B等位基因控制相对性状 C杂合子自交后代没有纯合子 D性状分离是由于基因的分离 答案 C 解析 基因型对表现型起决定作用，基因型相同，表现型一般也相同，环境条件同时影响 表现型，A 项正确。等位基因是指位于同源染色体的同一位置，控制着相对性状的基因， B 项正确。杂合子自交，后代中有纯合子出现，C 项错误。性状分离是由于基因的分离， D 项正确。 归纳提升 解答概念类题目的思路 解答概念类题目时，通过辨析要把基本概念弄清楚，要抓住概念的本质以及它的内涵与外 延，在此基础上提高分析问题和解决问题的能力。例如，准确把握相对性状的内涵和外延， 紧扣两个“同”与一个“不同”，即同一种生物、同一性状的不同表现类型。 题组四题组四 分离定律的验证分离定律的验证 7水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含 淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中 能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是( ) A杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色 BF1 自交后结出的种子(F2)遇碘后，3/4 呈蓝黑色，1/4 呈红褐色 CF1 产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 DF1 测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 答案 C 12 解析 基因分离定律的实质：杂合子减数分裂形成配子时，等位基因分离，分别进入两个 配子中去，独立地随配子遗传给后代，由此可知，分离定律的直接体现是等位基因分别进 入两个配子中去。 8蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的，雌蜂是由受精卵发育而成的。蜜蜂的体色， 褐色对黑色为显性，控制这一相对性状的基因位于常染色体上。现有褐色雄蜂与黑色蜂王 杂交产生 F1，在 F1 的雌雄个体交配产生的 F2 中，雄蜂的体色是_，比例 是_，依上述现象可证明基因的_定律。 答案 褐色和黑色 11 分离 解析 一对相对性状杂合子两种配子比例 11得出结论分离定律实质。若用 B、b 表示控制蜜蜂体色的基因，由题意可知，亲代中褐色雄蜂基因型是 B，黑色蜂王基因型是 bb，那么 F1 中雌、雄蜂基因型分别为 Bb、b，由于 F1 中雌蜂能产生数量相等的 B、b 两 种卵细胞，故发育成的 F2 中雄蜂的体色及比例为褐色黑色11。依此可验证基因的 分离定律。 技法提炼 题组五题组五 相对性状中显隐性的判断相对性状中显隐性的判断 1南瓜果实的颜色是由一对等位基因(A 和 a)控制的，用一株黄果南瓜和一株白果南瓜杂 交，F1 中既有黄果南瓜，也有白果南瓜，F1 自交产生的 F2 的表现型如图所示，根据图示 分析，下列说法错误的是( ) AP 中黄果的基因型是 aa BF1 中白果的基因型为 AA 和 Aa C由图中可以判定白果为显性性状 DF2 中黄果与白果的理论比例是 53 答案 B 解析 过程是白果自交，后代产生了白果和黄果两种表现型，可以确定白果为显性性状。 13 F1 中黄果和白果各占 1/2，F2 中黄果占 1/2(1/2)(1/4)5/8，则 F2 中白果占 15/83/8。 2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，两基因频率相等，每头母牛一次只生产 1 头小牛。以下关于性状遗 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；反之， 则无角为显性 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 C选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角为隐性 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 答案 D 解析 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；反 之，则无角为显性。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。选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角为隐性。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，由于子代牛的 数量较少，不能判断显隐性关系。 技法提炼 利用假设法判断显隐性 在运用假设法判断显隐性性状时，若出现假设与事实相符的情况，要注意另一种假设，切 不可只根据一种假设得出片面的结论；但若假设与事实不相符，则不必再作另一假设，可 直接予以判断。 题组六题组六 纯合子、杂合子的判断纯合子、杂合子的判断 3豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据下表中的三组杂交实验结果，判断显性性状 和纯合子分别为( ) 杂交组合子代表现型及数量 甲(顶生)乙(腋生)101 腋生，99 顶生 甲(顶生)丙(腋生)198 腋生，201 顶生 14 甲(顶生)丁(腋生)全为腋生 A.顶生，甲、乙 B腋生；甲、丁 C顶生；丙、丁 D腋生；甲、丙 答案 B 解析 由第三个杂交组合判断腋生为显性性状，顶生为隐性性状，设花的腋生和顶生由基 因 A、a 控制，则甲的基因型为 aa，丁的基因型为 AA。依据子代表现型及比例可知，第一 组为甲(aa)和乙(Aa)，第二组为甲(aa)和丙(Aa)。 4一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交，生出 20 匹红马和 22 匹黑马，你 认为这两种亲本马的基因型是( ) A黑马为显性纯合子，红马为隐性纯合子 B黑马为杂合子，红马为显性纯合子 C黑马为隐性纯合子，红马为显性纯合子 D黑马为杂合子，红马为隐性纯合子 答案 D 解析 具有一对相对性状的纯合子杂交后代均为显性性状，故 A、C 错误；具有一对相对 性状的显性纯合子与杂合子杂交后代也均为显性性状，故 B 错误；具有一对相对性状的杂 合子与隐性纯合子杂交，后代显隐性之比为 11，故 D 正确。 技法提炼 题组七题组七 连续自交和连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率推算连续自交和连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率推算 5豌豆的花色中紫色对白色为显性。一株杂合紫花豌豆连续自交繁殖三代，则子三代中开 紫花的豌豆植株与开白花的豌豆植株的比例为( ) A31 B157 C97 D159 答案 C 解析 杂合紫花豌豆连续自交繁殖，子三代中杂合子 Aa 占，纯合子占 1 ，隐性 1 23 1 23 7 8 15 纯合子占，显性纯合子也占，因此开紫花的豌豆占，开白花的豌豆占。 7 16 7 16 9 16 7 16 6现有一豌豆种群(个体足够多)，所有个体的基因型均为 Aa，已知隐性纯合子产生的配 子均没有活性，该种群在自然状态下繁殖 n 代后，子 n 代中能产生可育配子的个体所占比 例为( ) A. B. 2n1 2n1 2n11 2n1 C. D. 2n1 2n2 2n12 2n1 答案 C 解析 豌豆是自花传粉且闭花受粉的植物，自然状态下豌豆只能自交。由题干信息可知能 产生可育配子的基因型为 AA 和 Aa。 方法 1：子一代中，AA 占 1/4，Aa 占 2/4，aa 占 1/4，A_占 3/4；子二代中，aa 占 2/31/41/6，A_占 5/6，把 n 等于 1 和 2 分别代入选项中的四个表达式，与上述结果吻 合的只有 C，故正确选项为 C。 方法 2：由于豌豆自交，aa 个体的存在对 AA 和 Aa 的个体数之比没有影响，假设各种基因 型的个体均可育，则子 n 代中，Aa 占，AA 和 aa 各占 (1)，这样每一代中 1 2n 1 2 1 2n ，由于每代的 aa 都是上一代 Aa 个体自交产生的，所以 Aa AAAa 1 2n 1 2n 1 21 1 2n 2 2n1 子 n 代中的 aa 占 ，则子 n 代中 A_占 1，故 C 正确。 2 2n11 1 4 1 2n2 1 2n2 2n1 2n2 题组八题组八 自由交配和自由交配逐代淘汰隐性个体的概率推算自由交配和自由交配逐代淘汰隐性个体的概率推算 7在阿拉伯牵牛花的遗传实验中，用纯合子红色牵牛花和纯合子白色牵牛花杂交，F1 全 是粉红色牵牛花。将 F1 自交后，F2 中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花，比例 为 121，如果取 F2 中的粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植，进行自由传粉， 则后代表现型及比例应该为( ) A红色粉红色白色441 B红色粉红色白色331 16 C红色粉红色白色121 D红色粉红色白色141 答案 A 解析 F2 中的粉红色牵牛花(Aa)和红色牵牛花(AA)的比例为 21，A 的基因频率为 ，a 2 3 的基因频率为 ，后代中 AA 占 ，Aa 占 ，aa 占 。 1 3 4 9 4 9 1 9 8(2013山东，6)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曲线的 F3 中 Aa 基因型频率为 0.4 B曲线的 F2 中 Aa 基因型频率为 0.4 C曲线的 Fn 中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n1 D曲线和的各子代间 A 和 a 的基因频率始终相等 答案 C 解析 若 Aa 分别连续自交和随机交配并淘汰隐性个体，则后代都为(1/4AA1/2Aa1/4aa)， 淘汰掉 aa 则 F1 代 Aa 的基因型比例都是 2/3。而若 F1 代再自交则其后代是 1/3AA2/3Aa(1/4AA1/2Aa1/4aa)，淘汰掉 aa 以后，得到的后代 F2 是 3/5AA2/5Aa，Aa 所占的比例是 0.4；若 F1 代再随机交配则可先计算出 F1 的 A 和 a 的基 因频率分别为 2/3 和 1/3，依据遗传平衡可计算出 F2 中 AA4/9、Aa4/9、aa1/9，淘汰 aa 之后则 Aa1/2，由此推知图中曲线是随机交配并淘汰 aa 的曲线，曲线是自交并淘 汰 aa 的曲线，进而可知 B 项正确；曲线所示 F2 代的 A、a 基因频率分别为 3/4 和 1/4， 则随机交配后代中 AA9/16、Aa6/16、aa1/16，淘汰 aa 后，则 F3 中 Aa 的基因型频 率为 2/5，所以 A 项正确；Aa 分别连续自交和随机交配不淘汰隐性个体，F1 代 Aa 的基因 型频率都是 1/2，若 F1 代再随机交配，后代的基因型频率不会发生改变，则图