【生物】2020届 一轮复习 人教版 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 学案 31页

‎2020届 一轮复习 人教版 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 学案 ‎【考纲要求】　1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。2.基因的分离定律(Ⅱ)。‎ ‎【学科素养】　1.科学思维—归纳与演绎：解释一对相对性状的杂交实验，总结分离定律的实质。2.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。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。‎ 知识点1　孟德尔遗传杂交实验的科学方法 基础回顾 ‎1.填空 ‎(1)豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下都是纯种，用于杂交实验，结果可靠，容易分析。‎ ‎(2)豌豆品种间有许多易于区分的相对性状，生长周期短，后代数目多，实验结果易观察和统计分析。‎ ‎2．判断正误 ‎(1)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。(×)‎ ‎(2)人工授粉后，应套袋。(√)‎ 方法规律 归纳孟德尔遗传实验的杂交方法与程序 知识点2　孟德尔一对相对性状的杂交实验分析 基础回顾 ‎1.填写遗传图解中的常见符号的含义 ‎2.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”过程 方法规律 ‎1.构建遗传规律相关概念的联系模型 ‎2．比较的三个概念 ‎(1)相同基因：同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A叫相同基因。‎ ‎(2)等位基因：同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图中B和b、D和d都是等位基因。‎ ‎(3)非等位基因：有两种情况：①位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D、d；②位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和B、b。‎ 知识点3　基因的分离定律 基础回顾 对基因分离定律概念的理解 方法规律 理解基因分离定律的实质 ‎(1)实质：在减数分裂形成配子时，同源染色体分离，等位基因随之分离。‎ ‎(2)图示： ‎ 考点1　孟德尔遗传实验的科学方法 ‎[典例精析]‎ ‎　(2018·江苏卷)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(　　)‎ 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 ‎[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。‎ ‎[答案]　C 考什么 ‎(1)一对相对性状的杂交实验及限定条件 ‎(2)假说—演绎法 主要以非选择题的形式考查 学什么 ‎(1)理解孟德尔遗传实验的科学方法 ‎(2)掌握孟德尔豌豆杂交实验的过程和结论 ‎(3)认识实验材料的选择对实验研究的意义 ‎[知能拓展]‎ ‎1．玉米作为遗传实验材料的优点 玉米作为实验材料的突出优点是：玉米为雌、雄异花植物，自然条件下既可自交，也可杂交。一方面，便于人工去雄和套袋隔离。另一方面，可同时进行杂交和自交实验。另外，与豌豆一样，具有以下特点：‎ ‎(1)生长期较短，繁殖速度快，节约时间。 ‎ ‎(2)具有多对容易区分的相对性状。 ‎ ‎(3)一次产生的后代多，产生的籽粒均在果穗上，容易准确统计。‎ ‎2．果蝇作为遗传实验材料的优点 果蝇作为遗传学研究的实验材料的优点主要体现在以下几个方面：‎ ‎(1)果蝇体型小，体长不到半厘米；饲养管理容易，既可喂以腐烂的水果，又可配培养基饲料。‎ ‎(2)果蝇繁殖系数高，孵化快。从卵到成虫只要10天左右，一年就可以繁殖30代。‎ ‎(3)果蝇的染色体数目少，仅3对常染色体和1对性染色体，便于分析。‎ ‎(4)有易于区分的性状，这一点与豌豆类似。 ‎ ‎3．关于大型动物遗传实验 动物大多数为雌、雄异体，一般只能杂交。大型动物一般子代数量较少，因此必须做大量实验，使子代数量达到统计学要求才能确定遗传方式。‎ ‎4．基因分离定律的适用范围和限制因素 基因分离定律是有性生殖的真核生物控制一对相对性状的一对等位基因(核基因)的传递规律。‎ 基因分离定律的F1和F2要表现特定的分离比应具备以下条件：‎ ‎(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性。‎ ‎(2)不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。‎ ‎(3)所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。‎ ‎(4)供实验的群体要大、个体数量要足够多。‎ ‎[角度训练]‎ 角度1　考查实验材料的选择 ‎1．(2018·邯郸模拟)孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法错误的是(　　)‎ A．豌豆是自花受粉植物，实验过程中免去了人工授粉的麻烦 B．在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离 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现型，且数量比接近1∶1‎ D．验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交 ‎[解析]　豌豆是自花传粉植物，在杂交时，要严格“去雄”并“套袋”，进行人工授粉。‎ ‎[答案]　A ‎2．玉米是遗传实验经常用到的材料，在自然状态下，花粉既可以落到同一植株的柱头上也可以落到其他植株的柱头上(如图所示)。请回答下列有关问题：‎ ‎(1)玉米的高茎对矮茎为显性。为探究一高茎玉米植株的果穗上所结子粒的基因型，某同学选取了该玉米果穗上2粒种子单独隔离种植，观察记录并分别统计后代植株的性状，结果后代全为高茎，该同学即判断玉米果穗所有子粒为纯种。可老师认为他的结论不科学，为什么？‎ ‎(2)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，观察子一代性状：若子一代发生性状分离，则亲本为________性状；若子一代未发生性状分离，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，请帮助预测实验结果及得出相应结论。‎ ‎[答案]　(1)选择样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部籽粒的基因型 ‎(2)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，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，该叶形为显性性状，另一种为隐性性状；若后代既有常态叶又有皱叶，则不能作出显隐性判断。‎ 角度2　考查假说—演绎法及其应用 ‎3．假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程的是(　　)‎ A．生物的性状是由遗传因子决定的 B．由F2中出现的分离比推测，生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离 C．若F1产生配子时遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1∶1‎ D．若F1产生配子时遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶1‎ ‎[解析]　“假说—演绎法”中的“演绎”是根据假说进行的推理过程，孟德尔在发现分离定律时的演绎过程是设计测交实验并预测实验结果的过程。‎ ‎[答案]　C ‎4．(2018·赣州调研)下列关于孟德尔的遗传定律及其研究过程的分析，错误的是(　　)‎ A．提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交实验的基础上的 B．为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验 C．孟德尔遗传定律只适用于进行有性生殖的真核生物的核遗传 D．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”‎ ‎[解析]　孟德尔时代还未提出基因的概念，当时孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由遗传因子决定的”。‎ ‎[答案]　D 考点2　基因的分离定律及其应用 ‎[典例精析]‎ ‎　(2018·天津卷)某生物基因型为A1A2，A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白，即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍，则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中，N1N1型蛋白占的比例为(　　)‎ A．1/3 B．1/4 C．1/8 D．1/9‎ ‎[解析]　基因A1、A2的表达产物N1、N2可随机结合，组成三种类型的二聚体蛋白N1N1、N1N2、N2N2，若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍，则N1占1/3，N2占2/3，由于N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白，因此N1N1占1/3×1/3＝1/9，D正确。‎ ‎[答案]　D 考什么 ‎(1)基因分离定律的实质 ‎(2)基因分离定律的应用 主要以非选择题的形式考查 学什么 ‎(1)学会验证分离定律的方法 ‎(2)掌握显隐性、纯合子、杂合子的鉴定及相关概率计算 ‎[知能拓展]‎ ‎1．“三法”验证基因的分离定律 ‎2．果皮、种皮、胚、胚乳的基因型分析 ‎(1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来，基因型都与母本相同。‎ ‎(2)胚(由胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来，基因型与子代相同。‎ ‎(3)胚乳由受精极核发育而来，基因组成为两个雌配子和1个雄配子的组成。‎ ‎3．运用基因分离定律指导杂交育种 ‎(1)第一步：按照育种的目标，选择亲本进行杂交。‎ ‎(2)第二步：根据性状的表现选择符合需要的杂种类型。‎ ‎(3)第三步：有目的地选育稳定遗传的新品种。‎ ‎①如果优良性状是隐性的，可直接在F2中选种培育。‎ ‎②如果优良性状是显性的，则必须从F2起连续自交，选择若干代(一般5～6代)，直至不再发生性状分离为止。‎ ‎③如果优良性状是杂合子，则需要每年都制种。‎ ‎4．分离定律理解及应用的两个易误点 ‎(1)杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等。‎ 一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。‎ ‎(2)符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性)。原因如下：‎ ‎①F1中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少时，不一定符合预期的分离比。‎ ‎②某些致死基因可能导致遗传分离比发生变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。‎ ‎5．分离定律的概率计算 ‎(1)用经典公式计算 概率＝(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100% ‎ ‎(2)根据分离比推理计算 ‎ ‎ ‎(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的两种配子的概率相乘，即可得出某一遗传因子组成个体的概率；计算表现型概率时，再将相同表现型个体的概率相加即可。‎ ‎[角度训练]‎ 角度1　分离定律实质的验证 ‎1．(2013·全国卷Ⅰ)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是(　　)‎ A．所选实验材料是否为纯合子 B．所选相对性状的显隐性是否易于区分 C．所选相对性状是否受一对等位基因控制 D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法 ‎[解析]　验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得：①显性纯合子和隐性纯合子杂交，子一代自交，子二代出现3∶1的性状分离比；②子一代个体与隐性个体测交，后代出现1∶1的性状分离比；‎ ‎③杂合子自交，子代出现3∶1的性状分离比。由此可知，所选实验材料是否为纯合子，并不影响实验结论。验证分离定律时所选相对性状的显隐性应易于区分，受一对等位基因控制，且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法。‎ ‎[答案]　A ‎2．(2018·合肥检测)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因W控制)的子粒和花粉遇碘不变蓝；含直链淀粉多不具有黏性(由基因w控制)的子粒和花粉遇碘变蓝色。W对w完全显性。把WW和ww杂交得到的种子播种下去，先后获取花粉和子粒，分别滴加碘液观察统计，结果应为(　　)‎ A．花粉1/2变蓝、子粒3/4变蓝 B．花粉、子粒各3/4变蓝 C．花粉1/2变蓝、子粒1/4变蓝 D．花粉、子粒全部变蓝 ‎[解析]　WW和ww杂交之后的种子中胚的基因型为Ww，该种子播种后发育成的植株产生含有W和w的花粉各占一半，所以花粉滴加碘液有1/2会变蓝，而该植株的子代，即产生的种子中可以按照Ww自交来进行分析，后代中WW和Ww遇碘不变蓝色，ww遇碘变蓝色。‎ ‎[答案]　C 角度2　显隐性性状的判断方法与实验设计 ‎3．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错误的是(　　)‎ 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 ‎[解析]　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。‎ ‎[答案]　D 显隐性性状的判断方法与实验设计 ‎(1)根据子代性状判断 ‎(2)合理设计杂交实验，判断性状的显隐性 ‎(3)根据遗传系谱图进行判断 双亲表现正常，后代出现“患者”，则致病性状为隐性，如图甲所示，由该图可以判断白化病为隐性性状；双亲表现患病，后代出现“正常”，则致病性状为显性，如图乙所示，由该图可以判断多指是显性性状。‎ 角度3　纯合子与杂合子的判断 ‎4．某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，请设计实验方案(后代数量足够多)，以鉴别该紫花植株的基因型。‎ ‎(1)实验程序：‎ 第一步：_____________________________________________(填选择的亲本及杂交方式)；‎ 第二步：_____________________________________________。‎ ‎(2)结果预测：‎ ‎①若第一步实验的子代出现性状分离，说明紫花植株为杂合子(Dd)；若_________________________________________________ ___________________________________________________。‎ ‎②__________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　根据实验结果预测中①的题干可知，第一步是让紫花植株自交，根据子代是否出现性状分离判断紫花是否纯合。如果是DD或dd，则子代全部为紫花；如果是Dd，则子代出现性状分离。第二步是将紫花植株与红花植株杂交，如果子代全为紫花，则紫花植株的基因型为DD；如果全为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为dd。‎ ‎[答案]　(1)紫花植株自交　紫花植株与红花植株杂交 ‎(2)①未出现性状分离，说明紫花植株的基因型为DD或dd ‎②‎ 若第二步子代全为紫花，则紫花植株的基因型为DD；若子代全部为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为dd 纯合子、杂合子的判断方法 角度4　基因型和表现型的判断 ‎5．某植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传，现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A.两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据 B．若①全为紫花，则④为DD×Dd C．若②为紫花和红花的数量之比是1∶1，则⑤为Dd×dd D．若③为Dd×Dd，则判定依据是子代出现性状分离 ‎[解析]　紫花自交，子代出现性状分离，可以判定出现的新性状为隐性性状，亲本性状(紫花)为显性性状。由紫花×红花的后代全为紫花，可以判定紫花为显性性状；①全为紫花，且亲本紫花自交，故④的基因型为DD×DD；紫花×红花的后代中紫花和红花的数量之比为1∶1时，⑤为Dd×dd；子代出现性状分离，说明亲代的基因型为Dd×Dd。‎ ‎[答案]　B 基因型和表现型的推导方法 ‎(1)基因填充法 先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性亲本的基因型可用A_来表示，那么隐性亲本的基因型只有一种aa，再根据子代中的一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。‎ ‎(2)隐性纯合子突破法 如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，所以亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。‎ ‎(3)分离比法 考点3　基因的分离定律的拓展 ‎[典例精析]‎ ‎　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①，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Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4‎ B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4‎ C．曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n＋1‎ D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等 ‎[破题关键]　①—根据不同交配方式的特点，识图并确定曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所代表的交配类型。‎ ‎[解析]　对题目中提到四种交配方式逐一分析。①杂合子连续自交：Fn中Aa基因型频率为(1/2)n，图中曲线Ⅳ符合，连续自交得到的Fn中纯合子比例为1－(1/2)n，Fn－1中纯合子的比例为1－(1/2)(n－1)，二者之间差值是(1/2)n，C项错误；由于在杂合子的连续自交过程中没有选择，各代间A和a的基因频率始终相等，故D项中关于曲线Ⅳ的描述正确；②杂合子的随机交配：亲本中Aa基因型频率为1，随机交配子一代中Aa基因型频率为1/2，继续随机交配不受干扰，A和a的基因频率不改变，Aa的基因型频率也保持定值，曲线Ⅰ符合小麦的此种交配方式，同时D项中关于曲线Ⅰ的描述正确；③连续自交并逐代淘汰隐性个体：亲本中Aa基因型频率为1，自交一次并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为2/3，第二次自交并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为2/5，即0.4，第三次自交并淘汰隐性个体后Aa基因型频率为2/9，所以曲线Ⅲ为连续自交并逐代淘汰隐性个体，B项正确；④随机交配并逐代淘汰隐性个体：基因型为Aa的亲本随机交配一次(可视为自交)，产生子一代并淘汰掉隐性个体后Aa基因型频率为2/3，再随机交配产生子二代并淘汰掉隐性个体，A的基因频率为3/4，a的基因频率为1/4，第三次随机交配产生子三代并淘汰掉隐性个体后，Aa的基因型频率为0.4，曲线Ⅱ符合，A项正确。 ‎ ‎[答案]　C ‎　一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色(显性)和白色(隐性)。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这 ‎5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异①。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示，则紫花品系的基因型为________________；上述5个白花品系之一的基因型可能为________________(写出其中一种基因型即可)。‎ ‎(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个②，则：‎ 该实验的思路：__________________________。‎ 预期的实验结果及结论：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎[破题关键]　①—明确已知条件：一对等位基因的问题，白花为某一对等位基因的隐性纯合体。‎ ‎②—分析问题实质：若为已知白花的某一种，则二者为相同基因的隐性纯合体；若为新品系，则为新突变基因纯合体，已知白花品系，则该对等位基因为显性纯合体。‎ ‎[解析]　(1)题干已强调“大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株”‎ ‎，说明该紫花品系为显性纯合，因此，其基因型为AABBCCDDEEFFGGHH。由于5个白花品系与该紫花品系只有一对等位基因存在差异，因此5个白花品系的基因组成中只有一对基因为隐性纯合，如aaBBCCDDEEFFGGHH或AAbbCCDDEEFFGGHH等。(2)依据题意，大量种植紫花品系时偶然发现1株白花植株，这株白花植株可能是选育出的5个白花品系中的一个，也可能是该紫花品系另外的显性基因突变产生的。若是前者，新发现的白花植株应与前5个白花品系之一有相同的隐性纯合基因；若为后者，新发现的白花植株应为新突变的隐性基因，且此基因在前5个白花品系中表现为显性纯合。故可将该白花植株后代分别与5个白花品系杂交，观察子一代花色：若后代出现白花，则为前者；若后代没有白花，则为后者。‎ ‎[答案]　(1)AABBCCDDEEFFGGHH　aaBBCCDDEEFFGGHH(其他合理答案也可)‎ ‎(2)用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交，观察子代的花色，在5个杂交组合中，如果子代全部为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变造成的；如果4个组合的子代为紫花，1个组合的子代为白花，说明该白花植株属于这5个白花品系之一 ‎[知能拓展]‎ ‎1．杂合子连续自交 ‎(1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表 根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线图为 曲线 解读 由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用 ‎(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。‎ ‎2．自交与自由交配 ‎(1)自交与自由交配的区别 ‎①自交强调相同基因型个体之间的交配。对于植物，自花传粉是一种最为常见的自交方式；对于动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。如基因型为2/3AA、1/3Aa植物群体中，自交是指：2/3AA×AA、1/3Aa×Aa，其后代基因型及概率为3/4AA、1/6Aa、1/12aa，后代表现型及概率为11/12A_、1/12aa。‎ ‎②自由交配强调群体中所有个体进行随机交配，以基因型为2/3AA、1/3Aa的动物群体为例，进行随机交配的情况是：♂×♀ ‎(2)计算自由交配后代基因型、表现型概率的两种解法 解法一　自由交配方式(四种)展开后再合并：‎ ‎①♀2/3AA×♂2/3AA→4/9AA ‎②♀2/3AA×♂1/3Aa→1/9AA＋1/9Aa ‎③♀1/3Aa×♂2/3AA→1/9AA＋1/9Aa ‎④♀1/3Aa×♂1/3Aa→1/36AA＋1/18Aa＋1/36aa 合并后，基因型为25/36AA、10/36Aa、1/36aa，表现型为35/36A_、1/36aa。‎ 解法二　利用基因频率推算：已知群体基因型为2/3AA、1/3Aa，不难得出A、a的基因频率分别为5/6、1/6，根据遗传平衡定律，后代中：AA＝5/6×5/6＝25/36，Aa＝2×5/6×1/6＝10/36，aa＝1/6×‎ ‎1/6＝1/36。‎ ‎3．分离定律异常分离比 ‎(1)不完全显性 Aa与AA表现型不同，杂合子(Aa)自交产生的子代中，性状分离比为1∶2∶1。‎ ‎(2)共显性 等位基因间无显隐关系，纯合子为相对性状中的一种，杂合子显现两种性状。如MN血型，有MM、MN、NN三种基因型，三种表现型。‎ ‎(3)存在致死现象 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，从而因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，如人的神经胶质基因(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＝2∶1‎ 配子 致死 指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象 合子 致死 指致死基因在胚胎时期发生作用，从而不能形成活的个体的现象 ‎4.从性遗传 由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象，如绵羊的有角基因H为显性，无角基因h为隐性，在杂合子(Hh)中，公羊表现为有角，母羊则表现为无角。‎ ‎[角度训练]‎ 角度1　考查自交与自由交配的区别 ‎1．(2018·揭阳模拟)将基因型为Aa的豌豆连续自交，将后代中的纯合子和杂合子按所占的比例绘制成如图所示曲线图，据图分析下列叙述错误的是(　　)‎ A．a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例 B．b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例 C．隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小 D．c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化 ‎[解析]　杂合子Aa连续自交n代后，后代中杂合子所占比例为(1/2)n，纯合子AA和aa所占比例相同，为[1－(1/2)n]/2，可知图中a曲线表示纯合子所占比例，b曲线表示显性纯合子或隐性纯合子所占比例，c曲线表示杂合子所占比例。 ‎ ‎[答案]　C ‎2．(2018·濮阳检测)已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，相关基因(A、a)位于常染色体上。将纯种的灰身和黑身果蝇杂交，F1全为灰身。F1自交(基因型相同的雌雄果蝇相互交配)产生F2，下列针对F2个体间杂交所获得的结果预测错误的是(　　)‎ 选项 杂交范围 杂交方式 后代中灰身和 黑身果蝇的比例 A 取F2中的雌雄果蝇 自由交配 ‎3∶1‎ B 取F2中的雌雄果蝇 自交 ‎5∶3‎ C 取F2中的灰身果蝇 自由交配 ‎9∶1‎ D 取F2中的灰身果蝇 自交 ‎5∶1‎ ‎[解析]　依据题意分析，将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F1全为灰身，说明灰身相对于黑身为显性性状。亲本中灰身果蝇的基因型为AA，黑身果蝇的基因型为aa，F1的基因型为Aa，F1自交产生F2，F2的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，由此求得F2产生A和a两种配子的概率都是1/2。取F2中的雌雄果蝇自由交配后，后代中黑身果蝇占(1/2)×(1/2)＝1/4，灰身果蝇占1－1/4＝3/4，则灰身和黑身果蝇的比例为3∶1，A正确。取F2中的雌雄果蝇自交，由于AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，所以自交后代中黑身果蝇占(1/2)×(1/4)＋1/4＝3/8，灰身果蝇占1－3/8＝5/8，因此灰身和黑身果蝇的比例为5∶3，B正确。F2中灰身果蝇的基因型及比例是AA∶Aa＝1∶2，由此计算出F2中灰身果蝇产生A配子的概率是2/3，a配子的概率是1/3，若自由交配，子代中黑身果蝇(aa)占(1/3)×(1/3)＝1/9，灰身果蝇占1－1/9＝8/9，所以后代中灰身和黑身果蝇的比例为8∶1，C错误。若让F2的灰身果蝇自交，后代中黑身果蝇占(2/3)×(1/4)＝1/6，灰身果蝇占1－1/6＝5/6，故后代中灰身和黑身果蝇的比例为5∶1，D正确。‎ ‎[答案]　C 角度2　基因分离定律的特例 ‎(1)　复等位基因问题 ‎3．已知某种兔的毛色受一组复等位基因控制，纯合子和杂合子的基因型和相应的表现型如表所示，若基因型为gbrgb、gbg的个体杂交，则子代表现型的种类及比例是(　　)‎ 纯合子 杂合子 GG(黑色)、gbrgbr(棕色)、gbgb(灰色)、gg(白色)‎ G与任一等位基因(黑色)；gbr与gb、g(棕色)；gbg(灰色)‎ A.2种，3∶1 B．2种，1∶1‎ C．3种，2∶1∶1 D．4种，1∶1∶1∶1‎ ‎[解析]　根据基因分离定律可知，gbrgb×gbg→gbrgb∶gbrg∶gbgb∶gbg＝1∶1∶1∶1。其中gbrgb和gbrg均表现为棕色，gbgb和gb g均表现为灰色，故子代表现型有2种，比例为1∶1。‎ ‎[答案]　B ‎(2)异常分离比问题 ‎4．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1∶2∶1，如果人为去掉白色牵牛花，再将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＝4∶4∶1‎ B．红色∶粉红色∶白色＝3∶3∶1‎ C．红色∶粉红色∶白色＝1∶2∶1‎ D．红色∶粉红色∶白色＝1∶4∶1‎ ‎[解析]　F2中粉红色牵牛花(Aa)和红色牵牛花(AA)的比例为2∶1，A的基因频率为2/3，a的基因频率为1/3，后代中AA占4/9，Aa占4/9，aa占1/9。‎ ‎[答案]　A ‎5．(2016·全国卷Ⅱ)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制，且对于这对性状的表现型而言，G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表现型。据此可推测：雌蝇中(　　)‎ A．这对等位基因位于常染色体上，G基因纯合时致死 B．这对等位基因位于常染色体上，g基因纯合时致死 C．这对等位基因位于X染色体上，g基因纯合时致死 D．这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死 ‎[解析]　结合选项，并根据题干信息：子一代果蝇中雌∶雄＝2∶1，且雌蝇有两种表现型，可知这对等位基因位于X染色体上。若亲代雄蝇为显性个体，则子代雌蝇不可能有两种表现型，故亲代雄蝇应为隐性个体，基因型为Xg Y，说明受精卵中不存在g基因(即G基因纯合)时会致死。由于亲代表现型不同，故亲代雌蝇为显性个体，且基因型为XGXg，子一代基因型为XGXg、XgXg、XGY(死亡)、XgY。综上分析，这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死。‎ ‎[答案]　D ‎(3)从性遗传问题 ‎6．山羊胡子的出现由B基因决定，等位基因Bb、B＋分别决定有胡子和无胡子，但是Bb在雄性中为显性基因，在雌性中为隐性基因。有胡子雌山羊与无胡子雄山羊的纯合亲本杂交产生F1，F1中的2个个体交配产生F2(如图所示)。下列判断正确的是(　　)‎ A．F1中雌性表现为有胡子 B．F1中雄性50%表现为有胡子 C．F2纯合子中有胡子和无胡子两种表现型均有 D．控制山羊有无胡子的基因的遗传为伴性遗传 ‎[解析]　无胡子雄山羊B＋B＋与有胡子雌山羊BbBb杂交，F1的基因型都是B＋Bb，雄性都表现为有胡子，雌性都表现为无胡子。F2基因型有B＋B＋(雌雄都表现为无胡子)，BbBb(雌雄都表现为有胡子)，B＋Bb(雄性都表现为有胡子，雌性都表现为无胡子)。在杂合子中，决定有胡子基因Bb的表现受性别影响，但该基因的遗传不是伴性遗传。‎ ‎[答案]　C ‎(4)表型模拟 ‎7．某种两性花的植物，可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 ℃的条件下，基因型为AA和Aa的植株都开红花，基因型为aa的植株开白花，但在30 ℃‎ 的条件下，各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是(　　)‎ A．不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状 B．若要探究一开白花植株的基因型，最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行杂交实验 C．在25 ℃的条件下生长的白花植株自交，后代中不会出现红花植株 ‎ D．在30 ℃的条件下生长的白花植株自交，产生的后代在25 ℃条件下生长可能会出现红花植株 ‎[解析]　在25 ℃条件下，基因型所决定的表现型能够真实地得到反映，因此，要探究一开白花植株的基因型需要在25 ℃条件下进行实验，但杂交实验操作复杂、工作量大，最简单的方法是进行自交。‎ ‎[答案]　B ‎1．(2018·大连测试)孟德尔在发现分离定律的过程中运用了假说—演绎法。在孟德尔的研究过程中，“演绎推理”的步骤是指(　　)‎ A．完成了豌豆的正、反交实验 B．提出假说，解释性状分离现象 C．设计测交实验，预期实验结论 D．完成测交实验，得到实验结果 ‎[解析]　假说—演绎法的基本步骤是提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。孟德尔在发现分离定律的过程中，通过豌豆的正、反交实验，在观察和分析的基础上提出问题；通过推理和想象提出假说，解释性状分离现象；根据假说进行演绎推理，即设计测交实验，预期实验结论；完成测交实验，得到实验结果，属于对“演绎推理”的验证。‎ ‎[答案]　C ‎2．(2018·宜宾一模)椎实螺螺壳的旋向是由一对核基因控制的，右旋(D)对左旋(d)是完全显性。旋向的遗传规律是子代螺壳旋向只由其母本核基因型决定，与其自身基因型无关。下列叙述错误的是(　　)‎ A．椎实螺螺壳旋向的遗传现象符合基因的分离定律 B．椎实螺螺壳表现为左旋的个体基因型可能为DD C．椎实螺螺壳表现为右旋的个体基因型可能为dd D．控制左旋和右旋的基因都是有遗传效应的DNA片段 ‎[解析]　依据题意，椎实螺螺壳旋向的遗传规律是子代螺壳旋向只由其母本核基因型决定，与其自身基因型无关。也就是说，不论后代基因型为Dd还是dd，只要母本核基因型为dd，就为左旋。左旋个体的母本必为dd，dd母本的后代基因型不可能为DD。‎ ‎[答案]　B ‎3．(2018·德州质检)喷瓜的性别是由3个基因aD、a＋、ad决定的，aD对a＋为显性，a＋对ad为显性。喷瓜个体只要有aD基因即为雄性，无aD而有a＋基因时为雌雄同株，只有ad基因时为雌性。下列说法正确的是(　　)‎ A．该植物不可能存在的基因型是aDaD B．该植物可产生基因组成为aD的雌配子 C．该植物不可能产生基因组成为a＋的雌配子 D．aDad×a＋ad→雄株∶雌雄同株∶雌株＝1∶2∶1‎ ‎[解析]　根据题意可知，雌配子的基因组成不可能是aD，故该植物不可能存在的基因型是aDaD，喷瓜的雄株基因型为aDa＋、aDad，雌雄同株的基因型为a＋a＋、a＋ad，雌株的基因型为adad。雌雄同株的植株可产生基因组成为a＋的雌配子。aDad×a＋ad→雄株∶雌雄同株∶雌株＝2∶1∶1。‎ ‎[答案]　A ‎4．(2018·南阳模拟)萝卜的花有红色的、紫色的、白色的，由一对等位基因控制。现选用紫花萝卜分别与红花、白花、紫花萝卜杂交，F1中红花、白花、紫花的数量比例分别如图①、②、③所示，下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．红花萝卜与红花萝卜杂交，后代均为红花萝卜 B．白花萝卜与白花萝卜杂交，后代均为白花萝卜 C．红花萝卜与白花萝卜杂交，后代既有红花萝卜，也有白花萝卜 D．可用紫花萝卜与白花萝卜杂交验证基因的分离定律 ‎[解析]　根据题干中的杂交结果可推知，红花萝卜和白花萝卜为纯合子，紫花萝卜为杂合子。红花萝卜与白花萝卜杂交，后代只有紫花萝卜。‎ ‎[答案]　C ‎5．(2018·郑州一模)黄瓜是雌雄同株单性花植物，果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显隐性关系的相对性状。从种群中选定两个个体进行实验，根据子代的表现型一定能判断显隐性关系的是(　　)‎ A．绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交 B．绿色果皮植株和黄色果皮植株正、反交 C．绿色果皮植株自交和黄色果皮植株与绿色杂交 D．黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交 ‎[解析]　若两亲本是纯合子，则自交后代不发生性状分离，不能判断显隐性；黄瓜无性染色体，正、反交结果相同；绿色果皮植株自交，若后代发生性状分离，则绿色果皮为显性性状，若不发生性状分离，则说明绿色果皮植株是纯合子，再和黄色果皮植株杂交，后代若出现黄色果皮植株则黄色果皮为显性性状，若后代为绿色果皮，则绿色果皮为显性性状。‎ ‎[答案]　C ‎6．(2018·濮阳质检)某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株，这些植株的花色有红花和白花两种，茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析。‎ ‎(1)从第一组花色遗传的结果来看，隐性性状为________，最可靠的判断依据是________组。‎ ‎(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交，其子一代表现型的情况是_____________________________________________________ ___________________。‎ ‎(3)由B组可以判定，该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为________。‎ ‎(4)从第二组茎色遗传的结果来看，隐性性状为________，判断依据的是________组。‎ ‎(5)如果F组正常生长繁殖的话，其子一代表现型的情况是______________________________。‎ ‎[解析]　(1)由A组中“红花×红花”后代出现性状分离可以判定白花为隐性性状。依据C组不能作出判断，因为若亲代全为显性纯合子或至少有一方为显性纯合子，后代也会出现这种情况。(2)B组亲本中的任一株红花植株，可能是纯合子也可能是杂合子，因此自交后代出现的情况是全为红花或红花∶白花＝3∶1。(3)B组中的白花个体为隐性纯合子，因此F1中5红花∶1白花代表了亲代中的所有红花亲本所含显隐性基因的比为显性基因∶隐性基因＝5∶1。如果设显性基因为R，则RR∶Rr＝2∶‎ ‎1。(4)第二组的情况与第一组不同，第一组类似于群体调查结果，第二组为两亲本杂交情况，由D组可判定为测交类型，亲本一个为杂合子，一个为隐性纯合子；再根据E组可判定紫茎亲本为隐性纯合子。(5)杂合子自交，后代将出现3∶1的性状分离比。‎ ‎[答案]　(1)白花　A ‎(2)全为红花或红花∶白花＝3∶1‎ ‎(3)2∶1‎ ‎(4)紫茎　D和E ‎(5)绿茎∶紫茎＝3∶1‎