【生物】2020届 一轮复习 人教版 基因的分离定律 学案

【生物】2020届 一轮复习 人教版 基因的分离定律 学案

‎2020届 一轮复习 人教版 基因的分离定律 学案　‎ ‎【考纲解读】‎ 最新考纲 细解考点 核心素养 ‎1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)‎ ‎2.基因的分离定律(Ⅱ)‎ ‎1.说明一对相对性状的豌豆实验及科学方法 ‎2.理解并说出基因的分离定律 ‎3.能够利用基因的分离定律解决相关遗传问题 ‎1.生命观念——结构与功能观:从细胞水平和分子水平阐述基因的分离定律 ‎2.科学思维——归纳演绎:解释一对相对性状的杂交实验,总结分离定律的实质 ‎3.科学探究——实验设计与实验结果分析:验证基因的分离定律,分析杂交实验 ‎4.社会责任——解释、解决生产生活中的遗传问题 考点一　一对相对性状的豌豆实验及基因的分离定律 ‎1.孟德尔遗传实验的科学方法 ‎(1)豌豆作为实验材料的优点 ‎①传粉:自花传粉且闭花受粉,自然状态下一般为纯种。‎ ‎②性状:具有稳定遗传且易于区分的相对性状。‎ ‎③操作:花大、易去雄蕊和人工授粉。‎ ‎【深挖教材】‎ 实验材料的选择是实验能否成功的关键因素之一,遗传学实验材料,除豌豆外,通常还有玉米、果蝇等,那么玉米作为实验材料,具有什么优点呢?‎ 提示:玉米作为遗传学研究材料的优点有①雌雄同株异花,便于人工去雄和授粉;②有易于区分的相对性状;③产生后代数量多,便于统计分析。‎ ‎　(2)用豌豆做杂交实验的操作要点 ‎【深挖教材】‎ 人工去雄的目的是什么?应在什么时期进行?‎ 提示:防止自花传粉;花未成熟时。‎ ‎(3)科学的研究方法——假说—演绎法 ‎2.一对相对性状的杂交实验 ‎(1)观察现象,发现问题——实验过程 实验过程 说明 P(亲本)　　高茎×矮茎 ‎　　　　　　　　‎ F1(子一代)　 　高茎 ‎　　　　　　　　‎ F2(子二代)‎ 性状:　　 　高茎∶矮茎 比例:　　　　 3∶　1‎ P具有相对性状;‎ F1全部表现为显性性状;‎ F2出现性状分离现象,分离比为显性性状∶隐性性状≈3∶1;‎ 在亲本的正、反交实验中,子代的表现型相同 ‎(2)分析现象,提出假说——对分离现象的解释 ‎①图解假说 ‎②结果:F2表现型及比例为高茎∶矮茎=3∶1,F2的基因型及比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1。‎ ‎(3)演绎推理、实验验证 ‎①演绎:‎ ‎②验证:实际结果为后代中高茎植株与矮茎植株的比例接近1∶1‎ ‎【深挖教材】‎ ‎(1)“演绎”是否就是进行测交实验?‎ 提示:“演绎”是理论推导,即设计测交实验并预测实验结果,并非进行测交实验。‎ ‎(2)测交法可用于检测F1基因型的关键原因是什么?‎ 提示:孟德尔用隐性纯合子对F1进行测交实验,隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子,分析测交后代的性状表现及比例即可推知被测个体产生的配子种类及比例,从而检测F1的基因型。‎ ‎(4)得出结论——分离定律 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。‎ ‎3.分离定律的实质 由图可知,基因型为Aa的精(卵)原细胞产生配子的过程中,可能产生A和a两种类型的配子,比例为1∶1。‎ ‎【深挖教材】‎ F1产生雌雄配子比是不是1∶1?‎ 提示:F1产生雌、雄配子中A、a基因组成的配子比例都为1∶1,雌、雄配子的比例不是1∶1,雄配子数远多于雌配子数。‎ ‎4.分离定律的应用 ‎(1)农业生产:指导杂交育种。‎ ‎①选育纯种 a.优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到不再发生性状分离为止,即可留种推广使用。‎ b.优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。‎ ‎②选育杂种:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要 育种。‎ ‎(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。‎ ‎1.完成下列有关杂交、自交、测交、正交与反交作用的探讨 ‎(1)判断显、隐性的常用方法有杂交、自交。‎ ‎(2)判断纯合子与杂合子的常用方法有测交和自交。鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体为动物时,常采用测交法,但要注意后代个体数不能太少;当被测个体为植物时,测交法、自交法均可以,能自花受粉的植物用自交法,操作最为简单,且纯合个体不会消失。‎ ‎(3)提高纯合子所占比例的方法是自交。‎ ‎(4)检测子一代产生配子的类型、比例的方法是测交。‎ ‎(5)判断核遗传与质遗传的方法是正交与反交。‎ ‎(6)验证分离定律或自由组合定律的常用方法有测交和自交。‎ ‎2.马的毛色有栗色和白色两种。正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马,假定毛色由基因B和b控制,此基因位于常染色体上。现提供一个自由放养多年的农场马群为实验动物,在一个配种季节从该马群中随机抽取1头栗色公马和多头白色母马交配,(1)如果后代毛色均为栗色;(2)如果后代小马毛色有栗色的,也有白色的。能否分别依据(1)(2)结果判断控制马毛色基因的显隐性关系。说明理由。‎ 提示:(1)能。(2)不能。‎ 理由:如果栗色为隐性,则这匹公马的基因型为bb,白色母马的基因型为BB、Bb,那么后代小马的基因型为Bb和bb,即既有白色的也有栗色的。如果栗色为显性,则这匹栗色公马的基因型为BB或Bb,多匹白色母马的基因型均为bb,那么后代小马的基因型为Bb,全为栗色或Bb和bb,栗色和白色均有。综上所述,只有在栗色公马为显性纯合体的情况下才会出现后代小马毛色全为栗色的杂交结果。‎ 题型一　孟德尔遗传实验的科学方法 ‎1.假说—演绎法包括“观察现象、提出问题、作出假设、演绎推理、验证假设、得出结论”六个环节。利用该方法孟德尔建立了两个遗传规律,下列说法正确的是(　D　)‎ A.为了检验作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了正反交实验 B.孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”‎ C.孟德尔发现的遗传规律可解释有性生殖生物所有相关性状的遗传现象 D.孟德尔作出的“演绎”是F1与隐性纯合子杂交,预测后代产生1∶1的性状分离比 解析:为了检验作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验;孟德尔假说的核心内容是“生物体的性状是由遗传因子决定的,产生配子时成对的遗传因子彼此分离”,生物体产生的雄配子数量远多于雌配子;孟德尔发现的遗传规律只能解释细胞核遗传,不能解释细胞质遗传;孟德尔作出的“演绎”即推测测交实验的结果,F1与隐性纯合子杂交,后代将产生1∶1的性状分离比。‎ ‎2.关于孟德尔的豌豆遗传学实验,下列说法错误的是(　C　)‎ A.选择豌豆是因为自然条件下豌豆是纯合体,且有易于区分的相对性状 B.杂交实验时,对母本的操作程序为去雄—套袋—人工授粉—套袋 C.孟德尔首先提出假说,并据此展开豌豆杂交实验并设计测交实验进行演绎 D.在对实验结果进行分析时,孟德尔用了数学统计学的方法 解析:豌豆为自花传粉且闭花受粉植物,自然条件下为纯合体,且有易于区分的相对性状,故常用作遗传实验的材料;进行人工杂交实验时,应对母本在开花前去雄而后套袋,待雌蕊成熟后进行人工授粉,继续套袋;孟德尔首先进行豌豆杂交实验,并在此基础上提出假说,然后设计测交实验进行演绎推理和验证;孟德尔用数学统计学的方法对实验结果进行统计分析,也是其取得成功的原因之一。‎ 题型二　基因分离定律的实质和验证 ‎3.(2019·山东潍坊月考)下列各项最能体现基因分离定律实质的是(　D　)‎ A.杂合子自交后代表现型之比为3∶1‎ B.杂合子测交后代表现型之比为1∶1‎ C.杂合子自交后代基因型之比为1∶2∶1‎ D.杂合子产生两种基因组成的配子比值为1∶1‎ 解析:基因分离定律的实质是等位基因分离,杂合子产生两种雌配子数目之比为1∶1,两种雄配子数目之比也为 1∶1。‎ ‎4.(2018·山师大附中检测)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色,糯性花粉遇碘液变棕色;玉米的高茎(D)对矮茎为显性(d)。下列不能用于验证基因的分离定律的是(　D　)‎ A.用碘液检测基因型为Bb的植株产生的花粉,结果是一半显蓝色,一半显棕色 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.杂合的高茎植株和矮茎植株杂交,子代表现型的比例为1∶1‎ D.纯合的高茎植株和矮茎植株杂交,子代全为高茎 解析:用碘液检测基因型为Bb的植株产生的花粉,结果是一半显蓝色,一半显棕色,说明B基因和b基因分离;基因型为Dd的植株自交,产生的子代中矮茎植株占1/4,说明高茎和矮茎的比例是3∶1,验证了等位基因分离;杂合的高茎植株和矮茎植株杂交,子代表现型的比例为 1∶1,说明杂合的高茎植株产生了两种基因组成的配子,比例为1∶‎ ‎1,验证了等位基因分离;纯合的高茎植株和矮茎植株杂交,子代全为高茎,不能验证基因的分离定律。‎ 基因分离定律的验证方法 ‎(1)自交法:若自交后代的性状分离比为3∶1,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1∶1,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1∶1,则可直接验证基因的分离定律。‎ 题型三　基因与性状的关系 ‎5.(2017·全国Ⅲ卷)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是(　D　)‎ 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 C.O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 解析:人的身高由基因决定,同时受环境影响,因此两个个体的身高不相同,他们的基因型可能相同,也可能不相同;光是叶绿素合成的必要条件,在黑暗环境中无法合成叶绿素,使绿色幼苗变成黄色,这是由环境造成的;血型中的O型是隐性性状,因此O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;豌豆的高茎是显性性状,高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎是性状分离的结果。‎ ‎6.(2018·海南卷)生物的有些性状受单基因控制,有些性状受多基因控制。回答下列问题:‎ ‎(1)假设某作物的A性状(如小麦的有芒、无芒)受单基因控制,B性状(如小麦的产量)受多基因控制,则　　　　性状更容易受到环境的影响。 ‎ ‎(2)若要通过实验探究B性状的表现与环境的关系,则该实验的自变量应该是　　　　,在设置自变量时,应该注意的事项有　  ‎ ‎ 　(答出两点即可)。 ‎ ‎(3)根据上述两类性状的遗传特点,对于人类白化病的控制来说,一般应设法降低人群中　　　　　　　　　　;对于哮喘病的预防来说,一般可从改善其所处的　　　入手。 ‎ 解析:(1)多对基因控制的性状易受环境影响。(2)研究环境对生物性状影响的实验中,自变量是环境。不同组间的环境应有明显差异,同一组内的环境应保持一致。(3)哮喘病是多基因遗传病,易受环境影响。‎ 答案:(1)B　(2)环境　不同组间环境有足够的差异;同一组内的环境尽量保持一致　(3)致病基因的基因频率　环境 题型四　遗传学概念及相互关系 ‎7.(2018·北京东城区期末)下列对遗传学概念的解释,不正确的是(　C　)‎ A.性状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象 B.伴性遗传:由位于性染色体上的基因控制,遗传上总是与性别相关联的现象 C.显性性状:两个亲本杂交,子一代中显现出来的性状 D.等位基因:位于同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基因 解析:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象称为性状分离;由位于性染色体上的基因控制,遗传上总是与性别相关联的现象称为伴性遗传;具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的性状是显性性状,不表现出的性状是隐性性状;等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。‎ ‎8.在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及了杂交、自交和测交。下列相关叙述中正确的是(　A　)‎ 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 解析:测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型,若测交后代中既有显性性状又有隐性性状出现,或自交后代中出现性状分离,则此显性个体为杂合子;若自交后代出现性状分离,则可以判断一对相对性状的显隐性,测交指用隐性个体与未知基因型杂交,所以测交的前提是已知显隐;培育所需显性性状的优良品种时要连续自交,且逐代淘汰隐性性状的个体;测交能用来验证分离定律和自由组合定律,而杂交不能。‎ 考点二　基因分离定律应用的重点题型 题型一　显隐性性状的判断 ‎【方法掌握】‎ ‎1.根据子代性状判断 ‎(1)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。‎ ‎(2)相同性状的亲本杂交⇒子代出现不同性状⇒子代所出现的新的性状为隐性性状。‎ ‎2.根据子代性状分离比判断 具一对相对性状的亲本杂交⇒F2性状分离比为3∶1⇒分离比为3的性状为显性性状。‎ ‎3.遗传系谱图中的显隐性判断 ‎(1)若双亲正常,子代有患者,则为隐性遗传病。‎ ‎(2)若双亲患病,子代有正常者,则为显性遗传病。‎ ‎【方法应用】‎ ‎1.(2017·海南卷)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是(　C　)‎ A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性 B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性 C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等 D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性 解析:多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为隐性;新生的栗色个体多于黑色个体不能说明控制栗色的基因为显性,栗色基因也可能为隐性;若该种群栗色与黑色个体的数目为 3∶1或1∶3,则说明显隐性基因频率相等,否则不等;选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则栗色有可能为显性纯合子。‎ ‎2.(2018·山东实验中学检测)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(　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。‎ 题型二　纯合子与杂合子的判断与分析 ‎【方法掌握】‎ ‎1.测交法(在已确定显性性状的条件下)‎ 待测个体×隐性纯合子子代 结果分析 ‎2.自交法 待测个体子代 结果分析 ‎3.花粉鉴定法 待测个体花粉 结果分析 ‎4.单倍体育种法 待测个体花粉幼苗秋水仙素处理获得植株 结果分析 ‎【方法应用】‎ ‎3.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(　D　)‎ 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,若甲是亲代,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BB×bb,甲为子代,则为Bb,表现为灰身,D正确。‎ ‎4.现有一株高茎(显性)豌豆甲,欲知其是否是纯合子,最简便易行的办法是(　D　)‎ A.选另一株矮茎豌豆与甲杂交,子代中若有矮茎出现,则甲为杂合子 B.选另一株矮茎豌豆与甲杂交,子代若都表现为高茎,则甲为纯合子 C.让甲与多株高茎豌豆杂交,子代中若高、矮茎之比接近3∶1,则甲为杂合子 D.让甲豌豆进行自花传粉,若子代中有矮茎出现,则甲为杂合子 解析:要确定豌豆甲的基因型,最简便易行的办法是让甲豌豆进行自花传粉,若子代中有矮茎出现,则甲为杂合子,若子代全为高茎,则甲最可能是纯合子。‎ 题型三　亲代与子代基因型和表现型的相互推导 ‎【方法掌握】‎ ‎1.由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)‎ 亲本 子代基因型 子代表现型 AA×AA AA 全为显性 AA×Aa AA∶Aa=1∶1‎ 全为显性 AA×aa Aa 全为显性 Aa×Aa AA∶Aa∶aa=1∶2∶1‎ 显性∶隐性=3∶1‎ Aa×aa Aa∶aa=1∶1‎ 显性∶隐性=1∶1‎ aa×aa aa 全为隐性 ‎2.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推断。‎ ‎(3)根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因B、b表示)‎ 后代显隐性比值 双亲类型 结合方式 显性∶隐性=3∶1‎ 都是杂合子 Bb×Bb→3B　∶1bb ‎ 显性∶隐性=1∶1‎ 测交类型 Bb×bb→1Bb∶1bb 只有显性性状 至少一方为 显性纯合子 BB×BB或 BB×Bb或BB×bb 只有隐性性状 一定都是隐 性纯合子 bb×bb→bb ‎【方法应用】‎ ‎5.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(　B　)‎ A.P中黄果的基因型是aa B.F1中白果的基因型为AA和Aa C.由图中③可以判定白果为显性性状 D.F2中黄果与白果的理论比例是5∶3‎ 解析:③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。亲代中白果和F1中白果的基因型都为Aa,黄果的基因型为aa,F2中白果的基因型为AA和Aa。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1-5/8=3/8,则F2中黄果与白果的理论比例为5∶3。‎ ‎6.控制蛇皮颜色的基因遵循分离定律,现进行如下杂交实验:‎ 甲:P　　黑斑蛇×黄斑蛇 ‎　　　　　　　↓‎ ‎　F1　 　黑斑蛇、黄斑蛇 乙:P　　黑斑蛇×黑斑蛇 ‎　　　　　　　↓‎ ‎　F1　 　黑斑蛇、黄斑蛇 根据上述杂交实验,下列结论错误的是(　D　)‎ 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;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;乙组P中黑斑蛇基因型为Aa,F1中黑斑蛇基因型为AA或Aa。‎ 题型四　遗传概率计算 ‎【方法掌握】‎ ‎1.用经典公式或分离比计算 ‎(1)概率: ×100%。‎ ‎(2)根据分离比计算:‎ 如Aa∶1aa ‎　 3显性性状∶1隐性性状 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,再将相同表现型的个体的概率相加即可。‎ ‎【方法应用】‎ ‎7.(2019·湖南株洲月考)玉米是雌雄同株植物,顶端开雄花,叶腋开雌花,既能同株传粉,又能异株传粉,是遗传学理想材料。籽粒颜色受到一对等位基因的控制,黄色(A)对白色(a)为显性。现将杂合的黄色玉米植株与白色玉米植株间行种植,则黄色玉米植株所结种子中白色籽粒所占的比例为(　B　)‎ A.1/4 B.3/‎8 ‎‎ ‎C.3/16 D.1/2‎ 解析:杂合的黄色玉米植株(Aa)与白色玉米植株(aa)间行种植,玉米既可以自交,也可以杂交,求黄色玉米植株所结种子,因此包含1/2Aa自交,1/2Aa与aa杂交。1/2Aa 自交,子代白色aa为1/8,1/2Aa与aa杂交,子代白色aa为1/4,则黄色玉米植株所结种子中白色所占的比例为1/8+1/4=3/8。‎ ‎8.(2018·河北石家庄二模)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(　D　)‎ A. B. C. D. 解析:根据系谱图,5号为患病女孩,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。设用A、a表示相关基因,则6号个体为 AA或Aa,7号个体为Aa,由于8号个体是正常个体,其为AA的概率是×+×,为Aa的概率是×+×,因此,8号个体是杂合子的概率是=(+)÷(+++)=。‎ 题型五　连续自交与自由交配的概率计算 ‎【方法掌握】‎ ‎1.自交与自由交配的区别 ‎(1)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:AA×AA、Aa×Aa。‎ ‎(2)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:AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。‎ ‎2.杂合子连续自交的相关概率计算 ‎(1)根据杂合子连续自交图解分析 由图可知:DD的概率等于dd的概率,所以只需求出Dd的概率,且只有Dd的亲本自交才能产生Dd的子代。‎ ‎(2)根据图解推导相关公式 Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 所占比例 ‎1- - Fn 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体 所占比例 - + - ‎(3)根据上表比例绘制坐标曲线图 曲线含义:图中曲线①表示纯合子(DD和dd)所占比例,曲线②表示显性(隐性)纯合子所占比例,曲线③表示杂合子所占比例。‎ ‎(4)杂合子Dd连续自交并逐代淘汰隐性个体的概率计算:‎ 杂合子连续自交,其中隐性个体的存在对其他两种基因型的个体数之比没有影响,可以按照杂合子连续自交的方法进行计算,最后除去隐性个体即可,因此连续自交n次后,显性个体中,显性纯合子DD所占比例为,杂合子Dd所占比 例为。‎ ‎3.自由交配问题的两种分析方法 实例:某种群中生物基因型AA∶Aa=1∶2,雌雄个体间可以自由交配,求后代中AA的比例。‎ ‎(1)个体棋盘法:首先列举出雌雄个体间所有的交配类型,然后分别分析每种杂交类型后代的基因型,最后进行累加,得出后代中所有基因型和表现型的比例。‎ ‎　　♀‎ ‎1/3AA ‎2/3Aa ‎♂　　‎ ‎1/3AA ‎1/9AA ‎1/9AA、1/9Aa ‎2/3Aa ‎1/9AA、1/9Aa ‎1/9AA、2/9Aa、1/9aa 由表可知,杂交类型有AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂,共4种,后代中AA的比例为1/3×1/3+2/3×2/3×1/4+2×1/3×2/3×1/2=4/9。‎ ‎(2)配子棋盘法:首先计算A、a的配子比例,然后再计算自由交配情况下的某种基因型的比例。1/3AA个体产生一种配子A,2/3Aa个体产生含A或a的两种数量相等的配子,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。‎ ‎　　　　　♀(配子)‎ ‎♂(配子)　　　　　‎ ‎2/‎‎3A ‎1/‎‎3a ‎2/‎‎3A ‎4/9AA ‎2/9Aa ‎1/‎‎3a ‎2/9Aa ‎1/9aa 由表可知,后代中AA=2/3×2/3=4/9。‎ ‎【方法应用】‎ ‎9.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(　C　)‎ A.1∶2∶1 B.4∶4∶1‎ C.3∶2∶1 D.9∶3∶1‎ 解析:F1中的红果番茄自交,1/3RR自交不发生性状分离,而2/3Rr自交发生性状分离,后代的基因型及比例为1/4RR、1/2Rr、1/4rr,则RR、Rr、rr三种基因型所占比例分别是1/3+2/3×1/4=1/2,2/3×1/2=1/3,2/3×1/4=1/6,所以RR、Rr、rr三种基因型之比为3∶2∶1。‎ ‎10.(2019·山东济南月考)已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕,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　)‎ A.1∶1 B.1∶2‎ C.2∶1 D.3∶1‎ 解析:在该群体中AA=,Aa=,则配子A=,a=,则子代中AA=,Aa=,aa=(死亡)。该子代中AA和Aa的比例是1∶1。‎ ‎11.(2018·山东实验中学检测)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,并分成①、②两组,在下列情况下:①组全部让其自交;②组让其所有植株间相互传粉。①、②两组的植株上aa基因型的种子所占比例分别为(　B　)‎ A.1/9,1/6 B.1/6,1/9‎ C.1/6,5/12 D.3/8,1/9‎ 解析:基因型为Aa的水稻自交一代,去掉隐性个体后的基因型及比例为1AA∶2Aa,①‎ 组全部让其自交,只有Aa自交的结果有aa基因型,所占比例为1/4×2/3=1/6;②组让其所有植株间相互传粉,相当于随机交配,两种配子及比例是2/3A、1/3a,aa所占的比例为1/3×1/3=1/9。‎ ‎【构建知识网络】‎ ‎【记忆核心要点】‎ ‎1.相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。‎ ‎2.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。‎ ‎3.纯合子体内基因组成相同,杂合子体内基因组成不同。‎ ‎4.纯合子自交后代一定是纯合子,杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。‎ ‎5.基因的分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。‎ 素养提升课4　基因分离定律的异常、特殊分离比 突破点一　基因分离定律的特殊现象 ‎(2017·全国Ⅰ卷,节选)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,则理论上,子一代群体中母羊的表现型及其比例为　　　　　　　　;公羊的表现型及其比例为　　　　　　　　。 ‎ ‎【审题指导】‎ ‎(1)题目信息给出了羊的有角和无角性状在公羊和母羊中的差别即公羊和母羊中NN都为有角,公羊和母羊中nn都为无角。Nn基因型的公羊有角,母羊无角,同一基因型在公羊和母羊中表现型不同。‎ ‎(2)杂合体的公羊与杂合体的母羊杂交,子一代的基因型为NN∶Nn∶nn=1∶2∶1。分别分析公羊和母羊有角和无角的比例。‎ 解析:多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,子一代的基因型及比例为NN∶Nn∶nn=1∶2∶1。基因型为Nn的公羊表现为有角,则公羊的表现型及比例为有角∶无角=3∶1;基因型为Nn的母羊表现为无角,则母羊的表现型及比例为有角∶无角=1∶3。‎ 答案:有角∶无角=1∶3　有角∶无角=3∶1‎ ‎1.了解与分离定律有关的四类特殊现象 ‎(1)不完全显性:如等位基因A和a分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红∶白=3∶1;在不完全显性时,Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)=1∶2∶1。‎ ‎(2)复等位基因:一对同源染色体的同一位置上的基因有多种,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及3个基因——IA、IB、i,其基因型与表现型的关系如表:‎ 基因型 表现型 IAIA、IAi A型 IBIB、IBi B型 IAIB AB型 ii O型 ‎(3)从性遗传: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。‎ 从性遗传与伴性遗传的根本区别在于:‎ 从性遗传 伴性遗传 特 点 常染色体基因控制的性状 性染色体基因控制的性状 发 生 在两种性别上,但受个体影响存在差异 在两种性别上,和性别的发生频率有差异 ‎(4)环境影响:由于受环境影响,导致表现型与基因型不符合的现象。例如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,其表现型、基因型与环境的关系如表:‎ 环境表现型基因型 ‎25 ℃‎ ‎(正常温度)‎ ‎35 ℃‎ VV、Vv 长翅 残翅 vv 残翅 ‎2.解题指导 ‎(1)透过现象理解本质 ‎①不完全显性只是两个基因间的作用关系不同于完全显性,它们在形成配子时基因仍存在分离现象。‎ ‎②复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。‎ ‎③从性遗传的本质为表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异等)。‎ ‎(2)掌握一个解题原则 此类问题遵循基因的分离定律,解题的关键是准确区分基因型和表现型的关系,明确特殊情境下的个体比例变化。‎ ‎1.在牵牛花的遗传实验中,用纯合红色牵牛花(AA)和纯合白色牵牛花(aa)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1∶2∶1,如果取F2中的全部粉红色牵牛花和红色牵牛花分别进行自交,则后代表现型及比例应该为(　B　)‎ A.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1‎ B.红色∶粉红色∶白色=3∶2∶1‎ C.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1‎ D.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1‎ 解析:由题意分析可知,F2中粉红色与红色的比例为2∶1,因此自交时,1/3AA自交子代为1/3AA,2/3Aa自交子代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=3∶2∶1。‎ ‎2.(2018·湖北重点中学联考)二倍体喷瓜有雄性(G)、两性(g)、雌性(g-)三种性别,三个等位基因的显隐性关系为G>g>g-,下列有关叙述错误的是(　C　)‎ A.雄性喷瓜的基因型中不存在GG个体 B.两性植株自交后代中不存在雄株 C.雄株与雌株杂交子代中雄株所占比例为2/3‎ D.两性植株群体内随机授粉,子代纯合子比例>50%‎ 解析:依题意可知:雌性(g-)植株和两性(g)植株均不能产生基因型为G的卵细胞,因此没有基因型为GG的受精卵,雄性喷瓜的基因型中不存在GG个体;两性植株的基因型为gg、gg-,其自交后代中不存在含有G基因的个体,即不存在雄株;雄株的基因型为Gg、Gg-,雌株的基因型为g-g-,二者杂交子代中雄株所占比例为50%;两性植株的基因型为gg、gg-,若群体内随机传粉,gg自交后代均为纯合子,gg-自交和gg×gg-杂交,其后代纯合子与杂合子比例相等,因此子代纯合子比例>50%。‎ ‎3.果蝇的黑体(v)与灰体(V)是一对相对性状,某实验小组对果蝇的这对相对性状进行遗传研究。如果用含有某种添加剂的食物喂养果蝇,所有的果蝇都是黑体,现有一只用含有该种添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇,请设计一个实验探究其基因型。‎ ‎(1)应选取  ‎ 果蝇与待测果蝇交配。‎ ‎(2)用　　　　　　　　　　　　　喂养子代果蝇。 ‎ ‎(3)通过观察子代果蝇性状,推断待测果蝇的基因型:‎ ‎①若子代　　　　　　,则待测果蝇的基因型为VV; ‎ ‎②  ‎ ‎ 　; ‎ ‎③  ‎ ‎ 　。 ‎ 解析:(1)检测某动物的基因型,常用测交法,即选取多只用不含添加剂的食物喂养的黑体雌果蝇(vv)与待测雄果蝇交配。(2)用不含添加剂的食物喂养子代果蝇。(3)①若子代全为灰体,则待测果蝇的基因型为VV,即VV×vv→Vv;②若子代全为黑体,则待测果蝇的基因型为vv,即vv×vv→vv;③若子代既有灰体,也有黑体,则待测果蝇的基因型为Vv,即Vv×vv→Vv、vv。‎ 答案:(1)多只用不含添加剂的食物喂养的黑体雌 ‎(2)不含添加剂的食物　(3)①全为灰体　②若子代全为黑体,则待测果蝇的基因型为vv　③若子代既有灰体,又有黑体,则待测果蝇的基因型为Vv ‎4.(2018·山东菏泽模拟)羊毛的黑色和白色(相关基因用A、a表示)、羊的有角和无角(相关基因用B、b表示)是由位于两对常染色体上的不同基因控制的,两对基因独立遗传,其毛色的遗传图解如下:‎ 请回答下列相关问题:‎ ‎(1)羊的毛色中,　　　　为显性性状,F1中的两黑色羊再生一黑色母羊的概率为　　　　。 ‎ ‎(2)用多对纯合的有角公羊和无角母羊杂交,得到足够多的子一代,F1中公羊全为有角,母羊全为无角。F1个体相互交配,在F2公羊中,有角∶无角=3∶1;在F2母羊中,有角∶无角=1∶3。某生物学家对此作出的解释是相同的基因型在公羊和母羊中的　　　　可能不同。若此解释正确,则F2无角母羊的基因型及比例为　。 ‎ 若要验证此解释是否成立,应让无角公羊和　　　　　　　　　　　　　　交配,若子代　　　　　　　　　　　　　　　,则此解释正确。该生物学家的探究过程体现了现代科学研究中常用的一种科学方法叫作　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)根据图解判断白色为隐性性状,黑色为显性性状。F1黑色羊的基因型为Aa,F1‎ 中的两黑色羊再生一黑色母羊的概率为3/4×1/2=3/8。(2)根据F2的表现型判断F1的基因型为Bb,Bb的公羊有角,Bb的母羊无角。F2无角母羊的基因型及比例为Bb∶bb=2∶1。若要验证此解释成立,可让无角公羊(bb)与多只F1的无角母羊(Bb)或有角母羊(BB)交配,观察后代公羊和母羊的表现型及比例。‎ 答案:(1)黑色　3/8　(2)表现型　Bb∶bb=2∶1　F1中的多只无角母羊(或多只有角母羊)　公羊中,有角与无角比例为1∶1,母羊全为无角(或公羊全为有角,母羊全为无角)　假说—演绎法 突破点二　基因分离定律中的致死问题 某生物的长尾对短尾为显性,控制基因为A/a,存在胚胎致死效应,假设有两种情况:甲情况为显性基因纯合致死;乙情况为隐性基因纯合致死。下列叙述不正确的是(　　)‎ A.甲情况下,长尾个体相互交配,子代的性状分离比为 2∶1‎ B.甲情况下,无须通过测交来确定长尾个体的基因型 C.乙情况下,必须通过测交才能确定长尾个体的基因型 D.乙情况下,该生物种群中a基因频率可能会逐代降低 ‎【审题指导】‎ ‎(1)题目给出两种致死情况的信息:甲情况是显性纯合致死,乙情况是隐性纯合致死。‎ ‎(2)甲情况显性纯合致死,群体中显性个体为Aa,隐性个体为aa;乙情况隐性纯合致死,群体中都为显性个体,基因型为AA或Aa。‎ 解析:甲情况下,长尾中的雌雄个体交配,子代中基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中AA胚胎致死,因此子代中长尾∶短尾=2∶1,甲情况为显性纯合致死,长尾个体的基因型只有Aa,无须通过测交来确定基因型;乙情况为隐性纯合致死,因此没有基因型为aa的个体存在,因此无法进行测交实验;隐性纯合致死会使a的基因频率逐渐降低。‎ 答案:C ‎1.理解五种常见的致死现象 ‎(1)显性致死:显性基因具有致死作用。若为显性纯合致死,杂合子自交后代显∶隐=2∶1。‎ ‎(2)隐性致死:隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用。如植物中的白化基因(bb)使植物不能形成叶绿素,不能进行光合作用而死亡。‎ ‎(3)配子致死:致死基因在配子时期发生作用,不能形成有生活力的配子的现象。‎ ‎(4)合子致死:致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用,不能形成活的幼体或个体早夭的现象。‎ ‎(5)染色体缺失也有可能造成致死现象。‎ ‎2.抓住一个解题关键 无论哪一种致死情况,只要掌握分离定律的实质,及一对相对性状遗传的各种组合方式和分离比,结合题目中的信息,通过和正常杂交对比就可以判断出造成比例异常的可能原因,进而快速解题。‎ ‎1.(2019·山东临沂月考)猫的无尾、有尾受一对等位基因控制,为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,其余均为无尾猫。下列判断错误的是(　B　)‎ A.猫的无尾是显性性状 B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致 C.自交后代无尾猫中只有杂合子 D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2‎ 解析:无尾猫和无尾猫杂交,后代出现约1/3的有尾猫,说明无尾是显性,有尾是隐性,显性基因存在纯合致死现象。‎ ‎2.一豌豆杂合子(Aa)植株自交时,下列叙述错误的是(　B　)‎ A.若自交后代的基因型比例是2∶3∶1,可能是含有隐性基因的花粉50%的死亡造成 B.若自交后代的基因型比例是2∶2∶1,可能是隐性个体有50%的死亡造成 C.若自交后代的基因型比例是4∶4∶1,可能是含有隐性基因的配子有50%的死亡造成 D.若自交后代的基因型比例是1∶2∶1,可能是花粉有50%的死亡造成 解析:一豌豆杂合子Aa植株自交时,后代基因型及比例理论上应该是AA∶Aa∶aa=1∶2∶‎ ‎1。若含有隐性基因的花粉50%死亡,则该豌豆杂合子Aa植株产生的雌配子为1/2A、1/2a,雄配子为2/3A、1/3a,其自交后代基因型比例是2∶3∶1;若自交后代的基因型比例是2∶2∶1,可能是显性杂合子和隐性个体都有50%的死亡造成;若含有隐性基因的配子有50%的死亡,则该豌豆杂合子Aa植株可以产生雌、雄配子均为2/3A、1/3a,其自交后代的基因型比例是 4∶4∶1;若花粉 有50%的死亡,并不影响花粉的基因型比例,所以后代的性状分离比仍然是1∶2∶1。‎ ‎3.果蝇的隐性突变基因a纯合时导致雌蝇不育(无生殖能力),对雄蝇无影响。一对基因型为Aa的果蝇交配产生子一代,子一代随机交配产生子二代。下列叙述正确的是(　B　)‎ A.在子二代和子一代中,雄性果蝇均多于雌性果蝇 B.子二代和子一代相比,A的基因频率增大 C.子二代和子一代相比,各基因型的比值没有改变 D.因为没有致死现象,子二代果蝇和子一代相比未进化 解析:一对基因型为Aa的果蝇交配产生的子一代基因型为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,A的基因频率为50%,子一代随机交配时,雄蝇产生的配子A、a各占1/2,雌蝇由于aa无生殖能力,产生的配子中A配子占2/3,a配子占 1/3,子二代中雌性果蝇和雄性果蝇中AA∶Aa∶aa=2∶3∶1,A的基因频率约为58%。‎ ‎4.(2018·山东青岛一模)科研人员将某纯合的二倍体无叶舌植物种子送入太空,返回后种植得到了一株有叶舌变异植株,经检测发现该植株体细胞内某条染色体上多了4对脱氧核苷酸。已知控制有叶舌、无叶舌的基因位于常染色体上。请分析回答下列问题:‎ ‎(1)从变异类型分析,有叶舌性状的产生是　　　　　　的结果,该个体为　　　　(填“纯合子”或“杂合子”)。 ‎ ‎(2)让有叶舌变异植株自交,后代有叶舌幼苗134株、无叶舌幼苗112株,这一结果　　　　(填“符合”或“不符合”)孟德尔自交实验的分离比。 ‎ ‎(3)针对(2)中的现象,科研人员以有叶舌植株和无叶舌植株作为亲本进行杂交实验,统计母本植株的结实率,结果如表所示。‎ 杂交 编号 亲本组合 结实数/授粉 的小花数 结实率 ‎①‎ ‎♀纯合无叶舌×‎ ‎♂纯合有叶舌 ‎16/158‎ ‎10%‎ ‎②‎ ‎♀纯合有叶舌×‎ ‎♂纯合无叶舌 ‎148/154‎ ‎96%‎ ‎③‎ ‎♀纯合无叶舌×‎ ‎♂纯合无叶舌 ‎138/141‎ ‎98%‎ 由表中数据分析推断,该变异能导致　　　　配子育性大大降低。 ‎ ‎(4)研究人员从上表杂交后代中选择亲本进一步设计测交实验,根据测交后代性状的出现情况验证上述推断。请写出实验的思路和结果。  ‎ ‎  ‎ ‎ 　 。 ‎ 解析:(1)根据题意,有叶舌与无叶舌是一对相对性状,受常染色体上的等位基因控制,且有叶舌的出现是由于多了4对脱氧核苷酸,说明基因、DNA和染色体的数量都没有改变,改变的是基因的结构,属于基因突变。因只有一杂染色体上的基因发生突变,所以突变体为杂合子。‎ 解析:(2)已知有叶舌变异植株是杂合子,其自交后代的性状分离比应该是3∶1,而结果是接近1∶1,不符合孟德尔自交实验的分离比。‎ ‎(3)由表中数据分析推断,该变异能导致(有叶舌)雄配子育性大大降低。‎ ‎(4)从杂交组合①或②的后代中选择有叶舌为父本,从杂交组合③的后代中选择无叶舌植株为母本进行杂交,观察记录后代的性状表现。结果是后代出现少量的有叶舌植株,大量的无叶舌植株。‎ 答案:(1)基因突变　杂合子 ‎(2)不符合 ‎(3)(有叶舌)雄 ‎(4)思路:从杂交组合①或②的后代中选择有叶舌植株为父本,从杂交组合③后代中选择无叶舌植株为母本,进行杂交,观察记录后代的性状表现。‎ 结果:后代出现少量的有叶舌植株,大量的无叶舌植株