高考生物一轮复习专题5.1基因的分离定律（讲）（含解析）.docx

专题5.1基因的分离定律 1.孟德尔遗传实验的科学方法()。2.基因的分离定律()。知识点一 基因分离定律的发现与相关概念1一对相对性状的杂交实验 (1)分析豌豆作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。(2)过程图解P纯种高茎纯种矮茎 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。体细胞中遗传因子是成对存在的。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。受精时，雌雄配子的结合是随机的。(2)遗传图解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4分离定律的实质得出结论观察下列图示，回答问题：(1)能正确表示基因分离定律实质的图示是C。(2)发生时间：减数第一次分裂后期。(3)基因分离定律的细胞学基础是同源染色体分离。(4)适用范围真核(原核、真核)生物有性(无性、有性)生殖的细胞核(细胞核、细胞质)遗传。一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。5与植物杂交有关的小知识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6.图解遗传规律相关概念的联系知识点二 基因分离定律的题型1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。2分离定律的应用(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AAAaAAAa11全为显性AAaaAa全为显性AaAaAAAaaa121显性隐性31AaaaAaaa11显性隐性11aaaaaa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考点一 基因分离定律【典例1】（2019全国卷III32）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。【答案】（1）显性性状（2）答：思路及预期结果两种玉米分别自交，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。两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，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。让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，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。让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为11的性状分离比，则可验证分离定律。【解析】（1）在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子中存在控制该性状的一对等位基因，其通常表现的性状是显性性状。（2）玉米是异花传粉作物，茎顶开雄花，叶腋开雌花，因自然条件下，可能自交，也可能杂交，故饱满的和凹陷玉米子粒中可能有杂合的，也可能是纯合的，用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，首先要确定饱满和凹陷的显隐性关系，再采用自交法和测交法验证。思路及预期结果：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。两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，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。让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，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。让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为11的性状分离比，则可验证分离定律。【举一反三】（2018江苏卷，6）一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合31性状分离比的情况是（）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正确；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正确；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错误；若统计时,子二代3种基因型个体的存活率相等，则表现型比例为3:1，D正确。【方法技巧】“四法”验证分离定律1自交法：若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。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，若植株有两种表现型且比例为11，则符合基因的分离定律。 【变式1】 (2017全国卷)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是()A两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的CO型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的D高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的 【答案】D【解析】本题考查基因的分离定律、基因与性状的关系。A对：身高是由基因和环境条件(例如营养条件)共同决定的，故身高不同的两个个体基因型可能不同，也可能相同。B对：植物呈现绿色是由于在光照条件下合成了叶绿素，无光时不能合成叶绿素。某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的。C对：O型血个体相应基因型为隐性纯合子，故O型血夫妇的子代都是O型血，体现了基因决定性状。D错：高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎是性状分离的结果，从根本上来说是杂合子在产生配子时等位基因分离的结果，与环境无关。考点二 显性性状与隐性性状的判断【典例2】（2019全国卷II32）某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。实验：让绿叶甘蓝（甲）的植株进行自交，子代都是绿叶实验：让甲植株与紫叶甘蓝（乙）植株进行杂交，子代个体中绿叶紫叶=13回答下列问题。（1）甘蓝叶色中隐性性状是_，实验中甲植株的基因型为_。（2）实验中乙植株的基因型为_，子代中有_种基因型。（3）用另一紫叶甘蓝（丙）植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为11，则丙植株所有可能的基因型是_；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是_；若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶与绿叶的分离比为151，则丙植株的基因型为_。【答案】（1）绿色 aabb（2）AaBb 4（3）Aabb、aaBb AABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABb AABB【解析】依题意：只含隐性基因的个体表现为隐性性状，说明隐性性状的基因型为aabb。实验的子代都是绿叶，说明甲植株为纯合子。实验的子代发生了绿叶紫叶13性状分离，说明乙植株产生四种比值相等的配子，并结合实验的结果可推知：绿叶为隐性性状，其基因型为aabb，紫叶为A_B_、A_bb和aaB_。（1）依题意可知：只含隐性基因的个体表现为隐性性状。实验中，绿叶甘蓝甲植株自交，子代都是绿叶，说明绿叶甘蓝甲植株为纯合子；实验中，绿叶甘蓝甲植株与紫叶甘蓝乙植株杂交，子代绿叶紫叶13，说明紫叶甘蓝乙植株为双杂合子，进而推知绿叶为隐性性状，实验中甲植株的基因型为aabb。（2）结合对(1)的分析可推知：实验中乙植株的基因型为AaBb，子代中有四种基因型，即AaBb、Aabb、aaBb和aabb。（3）另一紫叶甘蓝丙植株与甲植株杂交，子代紫叶绿叶11，说明紫叶甘蓝丙植株基因组成中，有一对为隐性纯合、另一对为等位基因，进而推知丙植株所有可能的基因型为aaBb、Aabb。若杂交子代均为紫叶，则丙植株的基因组成中至少有一对显性纯合的基因，因此丙植株所有可能的基因型为AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB。若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶绿叶151，为9331的变式，说明该杂交子代的基因型均为AaBb，进而推知丙植株的基因型为AABB。【举一反三】(2019山东省实验中学检测)玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植，如图一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是() A B C D【答案】C【解析】A选项中，当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能判断显隐性关系。B选项中，当其中有一个植株是杂合子时不能判断显隐性关系。C选项中，非甜玉米与甜玉米杂交，若后代只出现一种性状，则该性状为显性；若出现两种性状，则说明非甜玉米和甜玉米中有一个是杂合子，有一个是隐性纯合子，此时非甜玉米自交，若出现性状分离，则说明非甜玉米是显性性状；若没有出现性状分离，说明非甜玉米是隐性纯合子。D选项中，若后代有两种性状，则不能判断显隐性关系。【变式2】（河北衡水中学2019届模拟）现有两瓶世代连续的果蝇，甲瓶中的个体全为灰身，乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代都不出现性状分离，则可以认为()A甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子B甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子C乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子D乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子【解析】根据题中提示“让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代都不出现性状分离”，说明灰身对黑身为显性，且乙瓶中的灰身为显性纯合子(BB)，乙瓶中的黑身为隐性纯合子(bb)，甲瓶中的个体全为灰身，如甲是亲代，不会出现乙瓶中的子代，因为甲若是BB，乙瓶中不可能有黑身个体，若甲是Bb，则乙瓶中应有Bb的个体，所以，不可能是甲为亲代，乙为子代；若乙是亲代，即BBbb，甲为子代，则甲为Bb，灰身，D项正确。【答案】D考点三 亲子代基因型、表现型的推断【典例3】（湖南省邵阳一中2019届模拟）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 ()实验组亲本表现型F1的表现型和植株数目红果黄果1红果黄果4925042红果黄果99703红果红果1 511508A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aaC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【答案】C【解析】从实验2中可以看出，红果与黄果杂交，后代只出现红果没有黄果，说明黄果为隐性性状，红果为显性性状，A错误；实验组1的子代红果黄果11，则实验1的亲本基因型：红果为Aa，黄果为aa，B错误；实验2的亲本基因型：红果为AA，黄果为aa，实验2的F1中红果番茄均为杂合子，C正确；因为实验3的F1中黄果为隐性性状，所以其基因型为aa，D错误。【方法技巧】由子代推断亲代的基因型(逆推型)(1)基因填充法：根据亲代表现型写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)根据子代一对基因分别来自两个亲本推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状，基因型只能是aa。(2)隐性突破法：如果子代中有隐性个体，则亲代基因型中必定含有一个a基因，然后再根据亲代的表现型作出进一步判断。(3)根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因B、b表示)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BbBb3B_1bb显性隐性11测交类型Bbbb1Bb1bb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【变式3】（辽宁省盘锦一中2019届模拟） 控制蛇皮颜色的基因遵循分离定律，现进行如下杂交实验：根据上述杂交实验，下列结论错误的是()A所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇B黄斑是隐性性状C甲实验中，F1黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因型相同D乙实验中，F1黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因型相同【解析】乙组P：黑斑蛇黑斑蛇的后代出现了黄斑蛇，说明黑斑对黄斑为显性，所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇，A、B两项正确；设黑斑基因为A，则黄斑基因为a，则甲组F1和P中黑斑蛇基因型都为Aa，C项正确；乙组P中黑斑蛇基因型为Aa，F1中黑斑蛇基因型为AA或Aa，D项错误。【答案】D考点四 考查杂合子连续自交后代【典例4】（2019全国卷II5）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。植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶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A或B或C或D或【答案】B【解析】由题干信息可知，羽裂叶和全缘叶是一对相对性状，但未确定显隐性，若要判断全缘叶植株甲为杂合子，即要判断全缘叶为显性性状，羽裂叶为隐性性状。根据子代性状判断显隐性的方法：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，双亲均为纯合子；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，亲本为杂合子。让全缘叶植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离，说明植株甲为杂合子，杂合子表现为显性性状，新出现的性状为隐性性状，正确；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶，说明双亲可能都是纯合子，既可能是显性纯合子，也可能是隐性纯合子，或者是双亲均表现为显性性状，其中之一为杂合子，另一个为显性纯合子，因此不能判断植株甲为杂合子，错误；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，只能说明一个亲本为杂合子，另一个亲本为隐性纯合子，但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断，错误；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，说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子，正确。综上分析，供选答案组合，B正确，A、C、D均错误。【举一反三】（山西省吕梁一中2019届模拟）番茄的红果(R)对黄果(r)是显性，让杂合的红果番茄自交得F1，淘汰F1中的黄果番茄，利用F1中的红果番茄自交，其后代RR、Rr、rr三种基因型的比例分别是()A121B441C321 D931【答案】C【解析】杂合红果番茄自交得F1，淘汰F1中黄果番茄，F1中红果番茄中为RR，为Rr。RRRR，Rr,RR，Rr，rr。则后代RR、Rr、rr三种基因型的比例为321。【方法技巧】解答此类问题需注意以下几个方面(1)亲本必须是杂合子，n是自交次数，而不是代数。(2)分析曲线时，应注意辨析纯合子，显性(隐性)纯合子，当n，子代中纯合子所占比例约为1，而显性(隐性)纯合子所占比例约为。2在连续自交过程中，若逐代淘汰隐性个体，则Fn中显性纯合子所占比例为，分析如下：因此，Fn中DD基因型频率为(2n1)/(2n1)，Dd基因型频率为2/(2n1)。【变式4】（湖北省武汉一中2019届模拟）老鼠毛色有黑色和黄色之分，这是一对相对性状。请根据下面三组交配组合，判断四个亲本中是纯合子的是()交配组合子代表现型及数目甲(黄色)乙(黑色)12(黑)、4(黄)甲(黄色)丙(黑色)8(黑)、9(黄)甲(黄色)丁(黑色)全为黑色A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁【答案】D【解析】根据交配组合：甲(黄色)丁(黑色)后代全为黑色，说明黑色相对于黄色为显性性状(用A、a表示相应基因)，且甲的基因型为aa，丁的基因型为AA；甲(黄色)乙(黑色)后代出现黄色个体，说明乙的基因型为Aa；甲(黄色)丙(黑色)后代出现黄色个体，说明丙的基因型为Aa。由此可见，甲和丁为纯合子。故本题选D。考点五 考查基因分离定律应用中子代特殊分离比【典例5】（2019全国卷III6）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1 000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A250、500、0B250、500、250C500、250、0D750、250、0【答案】A【解析】双亲的基因型均为Bb，根据基因的分离定律可知：BbBb1/4BB、1/2Bb、1/4bb，由于每对亲本只能形成1个受精卵，1000对动物理论上产生的受精卵是1000个，且产生基因型为BB、Bb、bb的个体的概率符合基因的分离定律，即产生基因型为BB的个体数目为1/41000=250个，产生基因型为Bb的个体数目为1/21000=500个，由于基因型为bb的受精卵全部致死，因此获得基因型为bb的个体数目为0。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。故选A。【举一反三】（黑龙江省鸡西一中2019届模拟）在牵牛花的遗传实验中，用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交，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中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交，则后代表现型及比例应该为()A红色粉红色白色121B红色粉红色白色321C红色粉红色白色141D红色粉红色白色441【答案】B【解析】由题意分析可知，红色应是AA，粉红色是Aa，白色是aa。F2中粉红色占2/3，红色占1/3，自交时，1/3AA自交子代为1/3AA,2/3Aa自交子代为1/6AA、2/6Aa、1/6aa，整体下来为3/6AA、2/6Aa、1/6aa，对应表现型及比例为红色粉红色白色321。故选B。【方法技巧】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