【生物】2019届一轮复习人教版第14讲　基因的分离定律考点 41页

必修2　遗传与进化 第五单元　遗传的基本规律与伴性遗传 第14讲　基因的分离定律 ‎[考纲明细]　1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)　2.基因的分离定律(Ⅱ)‎ 考点1　一对相对性状遗传实验分析和相关概念 ‎1．孟德尔遗传实验的选材与杂交操作 ‎(1)豌豆作为实验材料的优点 ‎(2)孟德尔遗传实验的杂交操作 ‎2．对“性状分离”现象的解释和“假说—演绎”过程 ‎(1)观察现象(提出问题)‎ ‎①现象 ‎②问题 a．F1全为高茎，矮茎哪里去了呢？‎ b．F2中矮茎又出现了，说明了什么？‎ c．为什么F2中的比例都接近3∶1?‎ ‎(2)分析问题(提出假说)‎ ‎(3)对分离现象的验证(演绎推理)‎ ‎①方法：测交实验，即让F1与隐性纯合子杂交。‎ ‎②实验遗传图解如下：‎ ‎③预期：高茎∶矮茎＝1∶1。‎ ‎(4)实验检验(验证推理、得出结论)‎ ‎①测交实验结果：测交后代的高茎和矮茎比接近1∶1。‎ ‎②真实结果与推理结果一致，假说正确，得出基因的分离定律。‎ ‎3．基因的分离定律 ‎(1)研究对象：位于一对同源染色体上的一对等位基因。‎ ‎(2)发生时间：减Ⅰ后期。‎ ‎(3)实质：等位基因随着同源染色体的分开而分离，杂合子形成数量相等的两种配子。‎ ‎(4)适用范围 ‎①一对相对性状的遗传；‎ ‎②细胞核内染色体上的基因；‎ ‎③进行有性生殖的真核生物。‎ ‎1．深挖教材 ‎(1)符合基因分离定律，一定会出现特定的性状分离比吗？‎ 提示　①F2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，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变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。‎ ‎③某些性状从性遗传，基因型相同的雌雄个体表现型不一定相同。‎ ‎(2)杂合子(Aa)产生的雌雄配子数量相等吗？‎ 提示　杂合子(Aa)产生雌雄配子的数量不相等，基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a＝1∶1或产生的雄配子有两种A∶a＝1∶1，雌雄配子的数量不相等，一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。‎ ‎2．判断正误 ‎(1)孟德尔以豌豆为研究材料，采用人工杂交的方法，发现了基因分离与自由组合定律(√)‎ ‎(2)孟德尔设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(×)‎ ‎(3)生物体产生雌雄配子的数目总是相等的(×)‎ ‎(4)基因型相同的生物，表现型一定相同(×)‎ ‎(5)杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同(×)‎ 题组一　遗传学中的基本概念 ‎1．下列关于等位基因与非等位基因的叙述，正确的是(　　)‎ A．等位基因来源于基因突变和染色体变异 B．减数分裂过程中，等位基因分离，所有非等位基因自由组合 C．组成A和a两个基因的碱基种类和数目一定不同 D．非等位基因之间的基因重组可能来自自由组合，也可能来自交叉互换 答案　D 解析　等位基因来源于基因突变，染色体变异不能产生新的基因，A错误；减数分裂过程中，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，B错误；组成A和a两个等位基因的碱基数目可能不同，但都由4种碱基组成，C错误；有性生殖过程中，基因重组有两种来源：一是减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因自由组合，二是减数第一次分裂前期，一对同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，D正确。‎ ‎2．(2017·甘肃白银市会宁四中高三月考)下列各种遗传现象中，不属于性状分离的是(　　)‎ A．F1的高茎豌豆自交，后代中既有高茎豌豆，又有矮茎豌豆 B．F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔，又有长毛兔 C．粉红色牵牛花自交，后代中出现红色、粉红色和白色三种牵牛花 D．黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代出现一定比例的白色长毛兔 答案　D 解析　F1的高茎豌豆自交，后代中既有高茎豌豆，又有矮茎豌豆，属于性状分离，A不符合题意；F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔，又有长毛兔，属于性状分离，B不符合题意；粉红的牵牛花自交，后代中出现红色、粉红色和白色三种牵牛花属于性状分离，C不符合题意；黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代出现一定比例的白色长毛兔，不是性状分离，是性状的自由组合，D符合题意。‎ ‎3．下列关于纯合子与杂合子的叙述，不正确的是(　　)‎ A．纯合子之间杂交，后代不一定是纯合子 B．杂合子之间杂交，后代全是杂合子 C．前者形成配子时，只产生一种，后者不仅一种 D．前者自交后代性状不分离，后者自交后代性状分离 答案　B 解析　杂合子之间杂交，后代也可能出现纯合子，B错误。‎ 技法提升 ‎1．与基因相关的概念 ‎(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就为相同基因。‎ ‎(2)等位基因：生物杂合子中在一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。‎ ‎(3)非等位基因：非等位基因有三种，一种是位于非同源染色体上的基因，符合自由组合定律，如图中A和D等；一种是位于一对同源染色体上的非等位基因，如图中C和d等；还有一种是位于一条染色体上的非等位基因，如图中c和d等。‎ ‎(4)复等位基因：若同源染色体上同一位置的等位基因的个数在两个以上，称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、IB、i三个基因，ABO血型由这三个复等位基因决定。其中IA、IB对i是显性。‎ ‎2．与性状相关的概念 ‎(1)相对性状：同种生物的同一种性状的不同表现类型。‎ ‎(2)显性性状：具有一对相对性状的两纯合亲本杂交，F1表现出来的性状叫作显性性状。‎ ‎(3)隐性性状：具有一对相对性状的两纯合亲本杂交，F1未表现出来的性状叫作隐性性状。‎ ‎(4)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。‎ ‎3．纯合子和杂合子的概念 ‎(1)纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd。‎ ‎(2)杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。‎ 题组二　孟德尔实验选材及方法、过程分析 ‎4.(2017·河北衡水武邑中学测试)在豌豆开花前要对用于杂交实验的植株进行去雄处理，原因是(　　)‎ A．防止异花传粉 B．防止自花传粉 C．便于采粉和授粉 D．保护雌蕊和雄蕊 答案　B 解析　由于豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，所以杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊，防止自花传粉，否则可能会发生自交，干扰实验结果，B正确。‎ ‎5．(2017·江西抚州高三月考)“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是(　　)‎ A．生物的性状是遗传因子决定的 B．由F2出现了“3∶1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离 C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1∶1‎ D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因个体比接近1∶2∶1‎ 答案　C 解析　生物性状由遗传因子决定属于假说内容，A错误；由F2出现了“3∶1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离属于假说内容，B错误；演绎推理内容是F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1∶1，再设计测交实验对分离定律进行验证，C正确；若F1产生配子时成对遗传因子分离，雌雄配子随机组成，则F2中三种基因个体比接近1∶2∶1，属于假说内容，D错误。‎ ‎6．(2017·宁夏育才中学高三月考)下列有关孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验的叙述中，错误的是(　　)‎ A．豌豆在自然状态下一般是纯合子，可使杂交实验结果更可靠 B．进行人工杂交时，必须在豌豆花未成熟前除尽母本的雄蕊 C．在统计时，F2的数量越多，理论上其性状分离比越接近3∶1‎ D．孟德尔提出杂合子测交后代性状分离比为1∶1的假说，并通过实际种植来演绎 答案　D 解析　豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，一般是纯合子，可使杂交实验结果更可靠，A正确；进行人工杂交时，必须在豌豆花未成熟前除尽母本的雄蕊，防止豌豆自花传粉，B正确；在统计时，F2的数量越多，理论上其性状分离比越接近3∶1，C正确；孟德尔提出杂合子测交后代性状分离比为1∶1，是演绎推理的内容，并通过实际种植验证推理，D错误。‎ 题组三　分离定律的实质 ‎7.(2018·深圳调研)基因分离定律的实质是(　　)‎ A．子二代出现性状分离 B．子二代性状分离比为3∶1‎ C．减数分裂时，等位基因随同源染色体的分开而分离 D．测交后代分离比为1∶1‎ 答案　C 解析　基因分离定律的实质是减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分离，C正确。‎ ‎8．孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例，能直接说明基因分离定律实质的是(　　)‎ A．F2的表现型比例为3∶1‎ B．F1产生配子的种类比例为1∶1‎ C．F2基因型的比例为1∶2∶1‎ D．测交后代的比例为1∶1‎ 答案　B 解析　基因分离定律的实质是在减数第一次分裂的后期，位于一对同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中，则F1(Dd)能产生D、d两种配子，且比例为1∶1。‎ 题组四　分离定律的验证 ‎9.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 答案　A 解析　验证基因分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得：①显性纯合子和隐性个体杂交，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的性状比例；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，A符合题意。‎ ‎10．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 B．F1自交后结出的种子(F2)遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色 C．F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 D．F1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 解析　基因分离定律的实质是：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。‎ 技法提升 分离定律的验证方法 ‎(1)自交法：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。‎ 题组五　不同交配类型的判断及应用分析 ‎11.某小组模拟孟德尔杂交实验，用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交，得到的子一代(F1)都是高茎。用F1进行实验2，发现子二代(F2)中，高茎数目约为矮茎的三倍。实验2采用的方法是(　　)‎ A．正交实验 B．反交实验 C．自交实验 D．测交实验 答案　C 解析　根据题意可知，子二代(F2)中，高茎数目约为矮茎的三倍，是F1自交的后代性状分离比，C正确。‎ ‎12．测交法可用来检验F1是不是纯合子，其关键原因是(　　)‎ A．测交子代出现不同的表现型 B．测交不受其他花粉等因素的影响 C．与F1进行测交的个体是隐性纯合子 D．测交后代的表现型及比例直接反映F1的配子类型及比例 答案　D 解析　用测交实验来检测F1是不是纯合子，是将F1和隐性纯合子杂交，由于隐性纯合子只能产生一种类型的配子，所以，子代表现型及比例能直接反映F1产生配子的类型及比例，D正确。‎ ‎13．孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是(　　)‎ A．自交、杂交和测交 B．测交、自交和杂交 C．杂交、自交和测交 D．杂交、测交和自交 答案　C 解析　孟德尔的两个遗传定律是利用豌豆进行实验时发现的，不管分离定律还是自由组合定律，二者的实验思路是相同的，实验时先让豌豆杂交获得F1，再让F1自交得F2，发现问题，最后用测交实验证明其假说，C正确。‎ 技法提升 不同交配类型的判断及应用分析 含义 作用 杂交 基因型不同的同种生物体之间相互交配 ‎①探索控制生物性状的基因的传递规律；②将不同优良性状集中到一起，得到新品种；③显隐性性状判断 自交 ‎①植物的自花(或同株异花)受粉 ‎②基因型相同的动物个体间的交配 ‎①可不断提高种群中纯合子的比例；②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定 测交 杂合子与隐性纯合子的交配，是一种特殊方式的杂交 ‎①验证遗传基本规律理论解释的正确性；②可用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定 正交与反交 是相对而言的，正交中父方和母方分别是反交中母方和父方 ‎①检验是细胞核遗传还是细胞质遗传；②检验是常染色体遗传还是性染色体遗传 考点2　分离定律的解题方法及技巧 ‎ ‎ 一、显性性状与隐性性状的判断方法 ‎1．根据子代性状判断 ‎(1)相对性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。(杂交法)‎ ‎(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。(自交法)‎ ‎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．“实验法”判断性状的显隐性 ‎[对点训练]‎ ‎1．大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中能判断显性和隐性关系的是(　　)‎ ‎①紫花×紫花→403紫花 ‎②紫花×紫花→301紫花＋101白花 ‎③紫花×白花→399紫花 ‎④紫花×白花→198紫花＋202白花 A．②和③ B．③和④‎ C．①和③ D．①和②‎ 答案　A 解析　②为自交法确定，③为杂交法确定。‎ ‎2．某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制，要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是(　　)‎ A．抗病株×感病株 B．抗病纯合体×感病纯合体 C．抗病株×抗病株，或感病株×感病株 D．抗病纯合体×抗病纯合体，或感病纯合体×感病纯合体 答案　B 解析　抗病株与感病株杂交，若子代有两种性状，则不能判断显隐性关系，A错误；抗病纯合体×感病纯合体，后代表现出来的性状即为显性性状，据此可以判断显隐性关系，B正确；抗病株×抗病株(或感病株×感病株)，只有后代出现性状分离时才能判断显隐性，C错误；抗病纯合体×抗病纯合体(或感病纯合体×感病纯合体)，后代肯定为抗病(或感病)，据此不能判断显隐性关系，D错误。‎ 二、亲子代基因型及表现型的互推 ‎1．由亲代基因型推断子代的基因型、表现型及其比例(正推法，相关基因用A、a表示)‎ 亲本组合 子代基因型及其比例 子代表现型及其比例 AA×AA AA 全是显性 AA×Aa AA∶Aa＝1∶1‎ 全是显性 AA×aa Aa 全是显性 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 全是隐性 ‎2．由子代表现型推断亲代的基因型(逆推法，相关基因用A、a表示)‎ ‎(1)判断显隐性 ‎(2)基因填充法 根据亲子代表现型写出基因型中能确定的基因，如显性性状可用 A_表示，隐性性状用aa表示。然后根据子代中的一对基因来自两个亲本，可以逆推亲代基因型中未知基因，其中，子代隐性个体(aa)为逆推突破口。‎ ‎(3)分离比推断法 后代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型 全是显性 AA×AA或AA×Aa或AA×aa 亲本中一定有一个是显性纯合子 全是隐性 aa×aa 双亲均为隐性纯合子 显性∶隐性＝1∶1‎ Aa×aa 亲本一方为显性杂合子，一方为隐性纯合子 显性∶隐性＝3∶1‎ Aa×Aa 双亲均为显性杂合子 ‎[对点训练]‎ ‎3．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(　　)‎ 选择的亲本及交配方式 预测子代表现型 推测亲代基因型 第一种：‎ 紫花自交 出现性状分离 ‎③‎ ‎①‎ ‎④‎ 第二种：‎ 紫花×红花 全为紫花 DD×dd ‎②‎ ‎⑤‎ A．两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据 B．①全为紫花，④的基因型为DD×Dd C．②紫花和红花的数量之比为1∶1，⑤为Dd×dd D．③的基因型为Dd×Dd，判定依据是子代出现性状分离，说明双亲有隐性基因 答案　B 解析　第一种紫花自交，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，第二种由紫花×红花的后代全为紫花，可以判定紫花为显性性状，A正确；若①全为紫花，且亲本紫花自交，故④的基因型为DD×DD，B错误；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，C正确；子代出现性状分离，说明显性性状的双亲中都带有隐性基因，故亲代的基因型为Dd×Dd，D正确。‎ ‎4．蛇皮颜色的遗传符合遗传的基本规律。甲：P黑斑蛇×黄斑蛇→F1黑斑蛇、黄斑蛇；乙：F1黑斑蛇×F1黑斑蛇→F2：黑斑蛇、黄斑蛇。根据上述杂交实验，下列结论中不正确的是(　　)‎ 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黑斑基因型与其亲本黑斑基因型相同 D．乙实验中，F2黑斑基因型与其亲本基因型相同 答案　D 解析　F1代黑斑蛇之间自交，F2中有黑斑蛇和黄斑蛇，即发生性状分离，说明黑斑是显性性状(用A表示)，黄斑是隐性性状(用a表示)，且F1黑斑蛇是杂合子，则F2中黑斑蛇有纯合子和杂合子两种。由以上分析可知黑斑是显性性状，则所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇，A、B正确；F1代黑斑蛇的基因型与亲代黑斑蛇的基因型相同，都是Aa，C正确；F1代黑斑蛇是Aa，而F2代黑斑蛇的基因型为AA和Aa，所以F2代黑斑蛇的基因型与亲本黑斑蛇基因型不相同，D错误。‎ 三、分离定律应用中相关的概率计算 ‎1．用加法原理和乘法原理计算 ‎(1)加法原理：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这种互斥事件出现的概率，是它们各自概率之和。‎ ‎(2)乘法原理：一个事件的发生不影响另一个事件的发生，这样的两个独立事件同时发生或相继发生的概率是各自发生概率的乘积。‎ ‎2．用经典公式或分离比计算 ‎(1)概率＝(某性状或基因组合数/总组合数)×100%。‎ ‎(2)根据分离比推理计算 ‎①若双亲都是杂合子(Bb)，则后代表现型的概率：显性占3/4，隐性占1/4；基因型的概率：BB占1/4，Bb占1/2，bb占1/4。‎ ‎②若双亲是测交类型，则后代表现型的概率：显性占1/2，隐性占1/2，基因型的概率：Bb占1/2，bb占1/2。‎ ‎3．根据配子的概率计算 ‎ 先计算出亲本产生的每种配子的概率，再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘，即可得出某一基因型的个体的概率；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。‎ ‎[对点训练]‎ ‎5．一白化病女子与一正常的男子结婚后，生了一个患白化病的孩子。若他们再生两个孩子，则两个孩子中出现白化病患者的概率是(　　)‎ A．1/2 B．1/4 ‎ C．1/8 D．3/4‎ 答案　D 解析　白化病为常染色体隐性遗传病，设控制肤色的相关基因为A、a，据题意可知，正常男子的基因型为Aa，其和患病女性(aa)婚配后代中，正常的概率为1/2，白化病的概率为1/2。‎ 正常 白化 正常 正常 一个孩子白化 白化 一个孩子白化 两个孩子同时白化 两个孩子出现白化病患者概率为＋＋＝或1－正常概率＝1－1/4＝3/4。‎ ‎6．两株高茎豌豆杂交，后代既有高茎又有矮茎，让子代高茎豌豆自由交配，则后代的性状分离比为(　　)‎ A．3∶1 B．1∶1 ‎ C．9∶6 D．5∶1‎ 答案　D 解析　若控制豌豆茎高度的基因用D、d表示，由两株高茎豌豆的杂交后代既有高茎也有矮茎可知，两株豌豆的基因型均为Dd。其中子代的高茎中1/3为纯合子，2/3为杂合子，由于豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，因此只能自交，其中矮茎豌豆出现的概率＝(2/3)×(1/4)＝1/6，则高茎豌豆出现的概率为5/6，因此高茎∶矮茎＝5∶1。‎ ‎7．某常染色体显性遗传病在人群中的发病率为36%。现有一对患病的夫妇，他们所生小孩正常的概率是多少？若他们已经生有一个正常男孩，那他们再生一个正常女孩的概率是多少？(　　)‎ A．16/81　1/8 B．16/81　1/4‎ C．81/10000　1/8 D．81/10000　1/4‎ 答案　A 解析　常染色体显性遗传病在人群发病率为36%，说明aa概率为64%，所以人群中a基因占80%，即，A占20%，即，根据遗传平衡定律，AA的基因型频率＝×＝，Aa的基因型频率为××2＝‎ ，则该夫妇的基因型为Aa的概率＝，则他们所生小孩正常(aa)的概率是××＝，若他们(A_)已经生有一个正常男孩(aa)，则这对夫妇的基因型均为Aa，他们再生一个正常女孩的概率是×＝，B正确，A、C、D错误。‎ 四、自交和自由交配问题 ‎1．自交类型的解题技巧 ‎(1)杂合子Aa连续自交n次 杂合子比例为n，纯合子比例为1－n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝×。‎ ‎(2)杂合子Aa连续自交且逐代淘汰隐性个体的解题方法 ‎2．自由交配类型的解题技巧 以基因型为AA、Aa的动物群体为例，进行随机交配，欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率，有以下几种解法。‎ 解法一：列举法 ‎♀‎ ‎♂　　‎ AA Aa AA AA AA、Aa Aa AA、Aa AA、Aa、aa 子代基因型及概率AA、Aa、aa 子代表现型的概率A_、aa 解法二：配子法 合并后，基因型及概率为AA、Aa、aa，表现型及概率为A_、aa。‎ 解法三：遗传平衡法 先根据“一个等位基因的频率＝它的纯合子基因型频率＋(1/2)杂合子基因型频率”推知，子代中A的基因频率＝1/3＋(1/2)×(2/3)＝2/3，a的基因频率＝1－(2/3)＝1/3。然后根据遗传平衡定律可知，aa的基因型频率＝a基因频率的平方＝(1/3)2＝1/9，AA的基因型频率＝A基因频率＝(2/3)2＝，Aa的基因型频率＝2×A基因频率×a基因频率＝2×2/3×1/3＝4/9。‎ ‎[对点训练]‎ ‎8．已知一批豌豆种子中胚的基因型为AA与Aa的种子数之比为1∶3，将这批种子种下，自然状态下(假设结实率相同)，其子一代中胚的基因型为AA、Aa、aa的种子数之比为(　　)‎ A．3∶2∶1 B．7∶6∶3‎ C．5∶2∶1 D．25∶30∶9‎ 答案　B 解析　解答本题时，应注意豌豆属于严格的自花传粉植物，自然情况下属于自交而非自由交配；在进行自交的概率计算时，注意个体基因型前面的系数(份数)不能重复使用。在自然状态下豌豆自交，亲代中AA占1/4、Aa占3/4，AA自交后代仍为AA，但Aa自交后代的基因型及比例为(3/4)×[(1/4)AA∶(1/2)Aa∶(1/4)aa]＝3/16AA∶3/8Aa∶3/16aa，因此，子一代中胚的基因型为AA、Aa、aa的种子数之比为(1/4＋3/16)∶(3/8)∶(3/16)＝7∶6∶3。‎ ‎9．基因型为Aa的豌豆连续自交，同时每代淘汰隐性个体，F5个体中，表现型符合要求的个体中杂合子所占的比例是(　　)‎ A．1/32 B．1/16 ‎ C．2/31 D．2/33‎ 答案　D 解析　该题是杂合子连续自交并逐代淘汰隐性个体，直接套用公式即可得到杂合子所占的比例，即2/(25＋1)＝2/33。‎ ‎10．果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性，现将纯种的灰身果蝇与黑身果蝇杂交，产生的F1雌雄个体彼此交配产生F2，将F2中所有的黑身果蝇去除，让灰身果蝇自由交配，产生F3。F3中灰身果蝇与黑身果蝇的比为(　　)‎ A．3∶1 B．5∶1 ‎ C．8∶1 D．9∶1‎ 答案　C 解析　由题意可知，纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F1的基因型为Bb，F1雌雄个体彼此交配产生的F2的基因型及其比例为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，除去黑身果蝇，则F2中BB∶Bb＝1∶2，灰身果蝇自由交配，产生的配子中，B占2/3，b占1/3，则F3中黑身果蝇的概率＝(1/3)×(1/3)＝1/9，则灰身果蝇的概率＝1－1/9＝8/9，因此灰身果蝇与黑身果蝇的比为8∶1。‎ 技法提升 解答Aa连续自交和自由交配类型的题时，可以发现以下特点：‎ ‎(1)若Aa自由交配，F1及以后各代的基因型比例及基因频率均不发生改变；而Aa连续自交，由于每代的杂合子自交均有纯合子生成，因此纯合子的比例逐渐增大，杂合子的比例逐渐减小，但每一代中的基因频率与自由交配一样，均不发生改变，即A的基因频率＝a的基因频率＝1/2。‎ ‎(2)没有特殊说明时，豌豆在自然条件下属于自交，玉米在自然条件下属于自由交配，这是题中隐含的已知条件，但常常有部分同学弄混。‎ ‎(3)自交的有关计算不能用配子法。自由交配的有关计算用配子法简捷、快速，不易出错。在利用列举法求解自由交配问题时，基因型不同的双亲杂交容易遗漏正交和反交中的一种情况，导致概率计算出现错误。‎ 五、纯合子、杂合子的判断 ‎1．自交法：此法主要用于植物，而且是最简便的方法。‎ ‎2．测交法：一般动物用测交，并且是在已确定显隐性性状的条件下。‎ ‎3．单倍体育种法：此法只适用于植物。‎ ‎4．花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同的颜色。如果花粉有两种，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物。‎ ‎[对点训练]‎ ‎11．某养猪场有黑色猪和白色猪，假如黑色(B)对白色(b)为显性，要想鉴定一头黑色公猪是杂种(Bb)还是纯种(BB)，最合理的方法是(　　)‎ A．让该公猪充分生长，以观察其肤色是否会发生改变 B．让该黑色公猪与黑色母猪(BB或Bb)交配 C．让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配 D．从该黑色公猪的表现型即可分辨 答案　C 解析　鉴定显性表现型动物个体的基因型可采用测交的方法，即让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配，如果后代全为黑色猪，说明该黑色公猪的基因型为BB，如果后代中出现了白色猪，说明该黑色公猪的基因型为Bb。‎ ‎12．(2018·安徽黄山屯溪一中月考)水稻的高秆对矮秆是显性，现有一株高秆水稻，欲知其是否是纯合体，下列采用的方法最为简单的是(　　)‎ A．用花粉离体培养，观察后代的表现型 B．与一株矮秆水稻杂交，观察后代的表现型 C．与一株高秆水稻杂交，观察后代的表现型 D．自花传粉，观察后代的表现型 答案　D 解析　现有一株高秆水稻欲知其是否是纯合体，通过自花传粉，观察后代的表现型是最简单的方法，D正确。‎ 技法提升 解此类题目时要注意鉴定的对象和题目的要求，避免出现以下错误：一是忽视实验材料的特点，导致交配方式选择错误，如动物一般不应采用自交法，豌豆等闭花受粉植物无法自由交配等；二是在判断某个体是纯合子还是杂合子时，忽视实验要求，如“最简单”还是“最准确”，对自花传粉植物而言，自交最简单，测交最准确。‎ 微专题6　分离定律的特例 ‎　　分离定律的致死问题 ‎1．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。‎ ‎2．显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶质症(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。‎ ‎3．配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。‎ ‎4．合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体的现象。‎ ‎[对点训练]‎ ‎1．在家鼠中短尾(T)对正常尾(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常鼠交配，后代中正常尾与短尾比例相同；而短尾类型相互交配，子代中有一类型死亡，能存活的短尾与正常尾之比为2∶1，则不能存活类型的基因型可能是(　　)‎ A．TT B．Tt ‎ C．tt D．TT或Tt 答案　A 解析　由题干可知，短尾鼠(T_)×正常鼠(tt)→短尾鼠(T_)∶正常鼠(tt)＝1∶1，得出短尾鼠基因型为Tt，又因为短尾鼠(Tt)×短尾鼠(Tt)→短尾鼠∶正常鼠＝2∶1，所以TT纯合致死。‎ ‎2．(2017·贵州黔东南州模拟)凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种，由一对等位基因控制，且单瓣对重瓣为显性，在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育，卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育。现取自然情况下多株单瓣凤仙花自交得F1，问F1中单瓣与重瓣的比值分析中正确的是(　　)‎ A．单瓣与重瓣的比值为3∶1 ‎ B．单瓣与重瓣的比值为1∶1‎ C．单瓣与重瓣的比值为2∶1 ‎ D．单瓣与重瓣的比值无规律 答案　B 解析　由于单瓣对重瓣为显性，在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育，卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育，所以自然情况下多株单瓣凤仙花的基因型都为Aa，其产生的雄配子只有a，而产生的卵细胞有A和a，比例为1∶1，所以自交得F1，则F1中单瓣与重瓣的比值为1∶1。‎ ‎　　复等位基因 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。如人的ABO血型，其由一对基因控制，这对基因有三种不同的形式，分别为能合成A抗原的IA基因，能合成B抗原的IB基因及不合成抗原的i基因。‎ ‎[对点训练]‎ ‎3．在家兔的常染色体上有一系列决定毛色的复等位基因：A、a1、a2、a。其中A基因对a1、a2、a为显性，a1基因对a2、a为显性，a2对a为显性。该系列基因在决定家兔毛皮颜色时其表现型与基因型的关系如下表。让全色的家兔和喜马拉雅色的家兔杂交，则不会出现的情况是(　　)‎ 毛皮颜色表现型 基因型 全色 A_‎ 青旗拉 a1_‎ 喜马拉雅 a2_‎ 白化 aa A．后代出现七种基因型 B．后代出现四种表现型 C．后代会产生a1a1的个体 D．复等位基因之间的根本区别是基因中的碱基排列顺序不同 答案　C 解析　全色家兔的基因型有AA、Aa1、Aa2、Aa四种，会产生A、a1、a2、a四种类型的配子，喜马拉雅色的家兔有a2a2、a2a两种基因型，会产生a2、a两种类型的配子，其杂交子代会产生Aa2、Aa、a1a2、a1a、a2a2、a2a、aa七种基因型，四种表现型，但是不会产生a1a1的个体，C错误。‎ ‎　　不完全显性 具有相对性状的纯合亲本杂交后，F1显现中间类型的现象。如等位基因A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，基因型为Aa的个体自交后代中红∶白＝3∶1；在不完全显性时，基因型为Aa的个体自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)＝1∶2∶1。‎ ‎[对点训练]‎ ‎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＝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 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。‎ ‎　　从性遗传 从性遗传指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。例如，某种鱼尾鳍类型受常染色体上等位基因(D、d)控制，但雌性个体均为单尾鳍，雄性个体有单尾鳍、双尾鳍。‎ ‎[对点训练]‎ ‎5．已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表，下列判断正确的是(　　)‎ 基因型 HH Hh hh 公羊的表现型 有角 有角 无角 母羊的表现型 有角 无角 无角 A．若双亲无角，则子代全部无角 B．若双亲有角，则子代全部有角 C．若双亲基因型为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1‎ D．绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律 答案　C 解析　绵羊角的性状遗传受一对等位基因的控制，遵循基因的分离定律，D错误；无角双亲可能是Hh的母羊和hh的公羊，其后代中的基因型为Hh，如果是公羊，则表现为有角，A错误；有角的双亲可能是HH的母羊和Hh的公羊，其后代中基因型为Hh的母羊表现为无角，B错误；若双亲基因型为Hh，则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1，HH的表现有角，hh的表现无角，Hh的公羊有角，母羊无角，有角与无角的数量比为1∶1，C正确。‎ ‎　　表型模拟问题 生物的表现型＝基因型＋环境，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下表：‎ ‎[对点训练]‎ ‎6．果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性，将纯合长翅品系的幼虫在25 ℃条件下培养得到的成体果蝇为长翅，但在35 ℃条件下培养，得到的成体果蝇为残翅。下列叙述正确的是(　　)‎ A．35 ℃条件下果蝇的长翅基因突变成了残翅基因 B．果蝇的长翅和残翅是由环境温度决定的 C．在35 ℃条件下培养纯合的长翅果蝇幼虫，得到的残翅性状是不能遗传的 D．如果有一只残翅果蝇，只要让其与另一只异性的残翅果蝇交配，就能确定其基因型 答案　C 解析　表现型是基因型与环境共同作用的结果，由环境引起的变异属于不可遗传的变异。‎ 高考热点突破 ‎1．(2017·全国卷Ⅲ)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 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 答案　D 解析　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，A正确；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，B正确；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，C正确；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，D错误。‎ ‎2．(2015·山东高考)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是(　　)‎ A．0