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【備考2023】高中生物新教材一輪復習學案
第14講　基因的分離定律
[素養目標]
1．通過分析用豌豆做遺傳實驗容易成功的原因認識相對性狀，并了解人工異花傳粉的過程。(科學思維、科學探究)
2．通過學習孟德爾一對相對性狀的分析過程，掌握假說—演繹的過程及分離定律的實質。(科學思維、科學探究、生命觀念)
　基因的分離定律及其驗證
一、孟德爾遺傳實驗的科學方法
1．豌豆作為雜交實驗材料的優點
2．孟德爾遺傳實驗的雜交方法與程序
3．科學的研究方法——假說—演繹法
一對相對性狀雜交實驗的“假說—演繹”分析
二、基因的分離定律
三、分離定律的應用
1．農業生產：指導雜交育種
(1)優良性狀為顯性性狀：利用雜合子選育顯性純合子時，可進行連續自交，直到不再發生性狀分離為止，即可留種推廣使用。
(2)優良性狀為隱性性狀：一旦出現就能穩定遺傳，便可留種推廣使用。
(3)優良性狀為雜合子：兩個純合的不同性狀個體雜交的后代就是雜合子，但每年都要育種。
2．醫學實踐：分析單基因遺傳病的基因型和發病率；為禁止近親結婚和進行遺傳咨詢提供理論依據。
1．(必修2 P5“相關信息”)在孟德爾提出對分離現象解釋的假說時，生物學界還沒有認識到配子形成和受精過程中染色體的變化。(√)
2．(必修2 P5正文拓展)孟德爾假設生物的性狀是由遺傳因子決定的，并證明了遺傳因子就是基因。(×)
3．(必修2 P6“探究·實踐”)如果孟德爾當時只統計10株豌豆雜交的結果，則很難正確地解釋性狀分離現象。實驗統計的樣本數目足夠多，是孟德爾能夠正確分析實驗結果的前提條件之一。(√)
4．(必修2 P7正文)孟德爾提出雜合子測交后代性狀分離比為1∶1的假說，并通過實際種植來演繹。(×)
5．(必修2 P7“科學方法”)“演繹”就是進行測交實驗，如果實驗結果與預測相符，就可以證明假說正確。反之，則證明假說錯誤。(×)
必修2 P3圖1 1拓展：根據人工異花傳粉示意圖，分析回答下列問題：
(1)圖中①為________，目的是________________，應在________進行；②為________，目的是______________，應在________后進行。
(2)本雜交實驗中涉及兩次套袋，第一次套袋應在________(填“①”或“②”)之后，其目的是____________________；第二次套袋應在________(填“①”或“②”)之后，其目的是______________________。
(3)圖示雜交是以________(填“高莖”或“矮莖”)作母本，若進行反交實驗，則F1應表現為________(填“高莖”或“矮莖”)，應如何統計F1性狀？能否通過直接統計圖示豆莢中種子獲得數據？(可就子葉、胚乳、莖高矮、花色及花著生位置等分別說明)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：(1)去雄　避免自花傳粉　花蕾期　傳粉　實現雜交　花粉成熟
(2)①　防止外來花粉干擾　②　確保所結種子為雜交實驗的結果
(3)高莖　高莖　統計F1的子葉或胚乳性狀時可直接就豆莢中種子予以統計。而統計莖高矮需將豆莢中種子種下，待長成植株時方能統計，統計花色及花的著生位置需待植株開花時方能統計
一、基本概念[科學思維]
1．相同基因、等位基因、非等位基因辨析
(1)相同基因：同源染色體相同位置上控制同一性狀的基因。如下圖中A和A就是相同基因。
(2)等位基因：同源染色體的同一位置上控制相對性狀的基因。如下圖中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
(3)非等位基因：非等位基因有兩種情況，一種是位于非同源染色體上的非等位基因，其遺傳符合自由組合定律，如下圖中A和D；另一種是位于同源染色體上的非等位基因，如下圖中A和b。
2．與雜交方式相關的概念及其作用
概念 作用
雜交 基因型不同的個體間雌雄配子的結合 ①通過雜交將不同優良性狀集中到一起，得到新品種； ②通過后代性狀分離比，判斷性狀的顯、隱性
自交 基因型相同的個體間雌雄配子的結合 ①不斷提高種群中純合子的比例； ②可用于植物純合子、雜合子的鑒定
測交 F1與隱性純合子雜交 ①測定F1的基因組成； ②可驗證基因分離定律理論解釋的正確性； ③高等動物純合子、雜合子的鑒定
正交 和反 交 正交和反交是一對相對概念 若正交為♀A(性狀)×♂B(性狀)，則反交為♀B(性狀)×♂A(性狀) 若正交為♀B(性狀)×♂A(性狀)，則反交為♀A(性狀)×♂B(性狀) 常用于判斷某待測性狀是細胞核遺傳還是細胞質遺傳，基因位于常染色體上還是在X染色體上
3.分離定律核心概念間的聯系
(1)只要有一對基因雜合，不管有幾對基因純合，該個體即為雜合子；只有當每一對基因都純合時，才叫純合子。
(2)相對性狀的概念要同時具備三個要點：同種生物，同一性狀，不同表現類型。
(3)純合子自交后代仍是純合子，能夠穩定遺傳；雜合子自交后代出現性狀分離，不能穩定遺傳，其后代中既有純合子，也有雜合子。
二、基因分離定律的實質[科學思維]
1．實質
2．發生時間：減數分裂Ⅰ后期。
3．適用范圍
(1)真核生物有性生殖的細胞核遺傳。
(2)一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳。
[探究意圖：以植物雜交實驗為情境信息考查科學探究]
　某兩性花植物的紫花與紅花是一對相對性狀，且為由單基因(D、d)控制的完全顯性遺傳。現用一株紫花植株和一株紅花植株作為實驗材料，設計了如下實驗方案(后代數量足夠多)，以鑒別該紫花植株的基因型。
(1)完善下列實驗設計：
第一步：__________________(填選擇的親本及交配方式)；
第二步：紫花植株×紅花植株。
(2)實驗結果預測：
①若第一步出現性狀分離，說明紫花植株為________(填“純合子”或“雜合子”)。若未出現性狀分離，說明紫花植株的基因型為____________________。
②若第二步后代全部為紫花，則紫花植株的基因型為________；若后代全部為紅花或出現紅花，則紫花植株的基因型為________。
提示：(1)紫花植株自交
(2)①雜合子　DD或dd　②DD　dd
突破點1　圍繞遺傳概念之間的關系，考查生命觀念和科學思維的能力
1．下列關于遺傳學基本概念的敘述中，正確的有幾項(　　)
①兔的白毛和黑毛，狗的長毛和卷毛都是相對性狀
②純合子雜交產生的子一代所表現的性狀就是顯性性狀，XAY、XaY屬于純合子
③不同環境下，基因型相同，表型不一定相同
④A和A、b和b不屬于等位基因，C和c屬于等位基因
⑤后代中同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象叫作性狀分離，兩個雙眼皮的夫婦生了一個單眼皮的孩子屬于性狀分離
⑥檢測某雄兔是否是純合子，可以用測交的方法
A．2項　　　　　　 B．3項
C．4項 D．5項
解析：兔的白毛和黑毛是一對相對性狀，狗的長毛和卷毛不是一對相對性狀，①錯誤；具有一對相對性狀的兩個純合子雜交產生的子一代所表現的性狀是顯性性狀，②錯誤；性狀的表型是基因與環境相互作用的結果，基因型相同、環境不同時，表型不一定相同，③正確；同源染色體的同一位置上控制相對性狀的基因是等位基因，如C和c，④正確；性狀分離是指在雜種后代中，同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象，⑤錯誤；動物是否為純合子的檢測，可用測交法，⑥正確。
答案：B
2．對孟德爾關于豌豆一對相對性狀的雜交實驗及其解釋，下列敘述正確的是(　　)
A．在雜交實驗中，需在花蕾期同時對父本和母本去雄
B．假說的主要內容是F1產生配子時，成對的遺傳因子彼此分離
C．依據假說推斷，F1能產生數量比例為1∶1的雌雄配子
D．假說能解釋F1自交出現3∶1分離比的原因，所以假說成立
解析：在雜交實驗中，需在花蕾期對母本去雄，A錯誤；假說的主要內容是F1產生配子時，成對的遺傳因子彼此分離，B正確；依據假說推斷，F1能產生數量比例為1∶1的兩種雌配子和兩種雄配子，C錯誤；測交實驗的結果出現1∶1分離比，與假說進行演繹推理得出的預期結論相符，所以假說成立，D錯誤。
答案：B
3．牡丹的紅花與白花是一對相對性狀，受基因A、a控制。某生物興趣小組利用300對親本分3組進行雜交實驗，實驗結果如下。
甲組：紅花牡丹×紅花牡丹。F1的表型：紅花牡丹108，白花牡丹3。
乙組：紅花牡丹×白花牡丹。F1的表型：紅花牡丹70，白花牡丹10。
丙組：白花牡丹×白花牡丹。F1的表型：全部為白花。
請回答下列問題：
(1)紅花屬于________性狀，白花屬于________性狀，判斷依據是________組，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)基因A和a的堿基排列順序________(填“相同”或“不同”)。
(3)隨機選取乙組親本中的一株紅花牡丹，讓其自交，理論上，子代的表型及比例是________________________________________________________________________。
(4)據乙組可以推出，親本紅花牡丹中純合子與雜合子的比例為________。
解析：(1)紅花牡丹與紅花牡丹雜交后代出現性狀分離，可判斷白花為隱性性狀，紅花為顯性性狀。
(2)A和a是等位基因，是具有遺傳效應的DNA片段，控制相對性狀，堿基排列順序不同。
(3)隨機選取乙組的一株親本中的紅花牡丹，基因型可能是AA、Aa，讓其自交，F1有兩種結果：①全為紅花牡丹；②紅花牡丹∶白花牡丹＝3∶1。
(4)乙組F1的表型及比例：紅花牡丹∶白花牡丹＝7∶1，白花為aa，紅花牡丹為AA、Aa，設Aa占紅花親本的比例為X，AA占紅花親本的比例為(1－X)，則1/2X＋(1－X)＝7/8，X＝1/4，即Aa＝1/4，AA＝3/4，AA∶Aa＝3∶1。
答案：(1)顯性　隱性　甲　紅花牡丹與紅花牡丹雜交后代出現性狀分離
(2)不同
(3)全為紅花牡丹或紅花牡丹∶白花牡丹＝3∶1
(4)3∶1
突破點2　圍繞遺傳學的科學實驗方法，考查科學探究能力
4．下列屬于孟德爾在發現基因分離定律時的“演繹”過程的是(　　)
A．讓F1測交，結果產生了兩種性狀的子代，比例接近1∶1
B．由F2出現了“3∶1的性狀分離比”推測，生物體產生配子時成對遺傳因子彼此分離
C．若F1產生配子時成對遺傳因子分離，則測交后代會出現兩種性狀，比例接近1∶1
D．若F1產生配子時成對遺傳因子分離，則F2中三種基因型個體的數量比接近1∶2∶1
解析：假說—演繹法指在觀察和分析的基礎上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符，就證明假說是正確的，反之，則說明假說是錯誤的。孟德爾在發現基因分離定律時的“演繹”是根據假說內容推測測交實驗的結果，即若F1產生配子時成對的遺傳因子分離，則測交后代會出現兩種性狀且比例接近1∶1，C項符合題意。
答案：C
5．(多選) (2022·山東煙臺聯考)“假說—演繹法”是現代科學研究中常用的方法，包括“提出問題、提出假說、演繹推理、檢驗推理、得出結論”五個基本環節。利用該方法，孟德爾發現了兩個遺傳定律。下列關于孟德爾研究過程的分析，不正確的是(　　)
A．孟德爾提出的假說的核心內容是“性狀是由位于染色體上的基因控制的”
B．孟德爾依據減數分裂的相關原理進行“演繹推理”的過程
C．為了驗證提出的假說是正確的，孟德爾設計并完成了測交實驗
D．測交后代性狀分離比為1∶1，可以從細胞水平上說明基因分離定律的實質
解析：在孟德爾提出的假說的內容中，性狀是由成對的遺傳因子控制的，而不是由位于染色體上的基因控制的；孟德爾演繹推理的是F1和隱性個體雜交后代的情況；測交后代性狀比為1∶1，以上是從個體水平證明基因的分離定律。
答案：ABD
6．從性遺傳是指常染色體上的基因所控制的性狀在表型上受性別影響的現象。雞的雄羽、母羽是一對相對性狀，受常染色體上一對等位基因(D、d)控制，母雞只有母羽一種表型，公雞有母羽和雄羽兩種表型。研究人員做了一組雜交實驗，P：母羽♀×母羽♂→F1：母羽♀∶母羽♂∶雄羽♂＝4∶3∶1。
回答下列問題。
(1)母羽、雄羽這對相對性狀中顯性性狀是________。
(2)F1母羽公雞個體的基因型為________，理論上F1母羽公雞產生的D配子和d配子的比例是________，讓F1母羽雌、雄個體隨機交配，后代中雄羽個體所占的比例為________。
(3)設計雜交實驗方案判斷F1中母羽公雞是不是純合子。
①實驗方案：_________________________________________________________。
②結果預測：若子代____________________________________________________，
則F1母羽公雞為純合子，否則為雜合子。
解析：(1)根據雜交實驗，母羽♀與母羽♂雜交，后代出現雄羽♂，可知母羽是顯性性狀。(2)結合分析可知，親本基因型是Dd×Dd，F1的基因型及比例為DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，母雞都表現為母羽，公雞基因型為DD、Dd的個體表現為母羽，基因型為dd的個體表現為雄羽；F1母羽公雞的基因型及比例是DD∶Dd＝1∶2，產生的配子的類型及比例是D∶d＝2∶1；F1母羽母雞的基因型及比例是DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，產生的卵細胞的基因型及比例是D∶d＝1∶1，讓F1母羽雌、雄個體隨機交配，后代的基因型及比例是DD∶Dd∶dd＝2∶3∶1，母雞都表現為母羽，公雞中D_表現為母羽，dd表現為雄羽，雄羽個體所占的比例是1/127。(3)題中雜交實驗F1中的母羽公雞的基因型是DD或Dd，讓F1中母羽公雞與多只母羽母雞交配，如果母羽公雞是純合子，基因型為DD，雜交后代公雞、母雞都表現為母羽；如果雜交后代公雞中出現雄羽，則母羽公雞為雜合子(Dd)。
答案：(1)母羽　(2)DD或Dd　2∶1　1/12
(3)①隨機選擇F1中母羽公雞與多只母羽母雞交配
②全表現為母羽
突破點3　圍繞基因分離定律的實質，考查科學思維能力
7．豌豆灰種皮(G)對白種皮(g)為顯性，黃子葉(Y)對綠子葉(y)為顯性，每對性狀的雜合子(F1)自交后代為F2，下列敘述正確的是(　　)
①F1植株上結的種子，灰種皮∶白種皮接近3∶1
②F1植株上結的種子，黃子葉∶綠子葉接近3∶1
③F1植株上結的種子，胚的基因型有9種
④F2植株上結的種子，灰種皮∶白種皮接近3∶1
A．②③④ B．②③
C．③④ D．①②④
解析：種皮是由母本的珠被發育而來的，基因型和表型都和母本相同，所以F1植株(GgYy)上結的種子，全部為灰種皮，①錯誤；子葉是由受精卵發育而來的，所以F1植株(GgYy)上結的種子，黃子葉(Y_)∶綠子葉(yy)接近3∶1，②正確；胚是由受精卵發育而來的，F1植株(GgYy)上結的種子，胚的基因型有3×3＝9種，③正確；F1植株(GgYy)上結的種子，全部為灰種皮，而F2植株上結的種子的種皮由F1的基因型決定，所以其灰種皮∶白種皮接近3∶1，④正確。綜上所述，②③④正確。
答案：A
8．某植物是異花傳粉的兩性花植物(二倍體)，紅花和白花是一對相對性狀，受一對等位基因控制。回答下列問題。
(1)雜合植株形成的配子中，一般只含該對等位基因中的一個，原因是
________________________________________________________________________。
若雜合植株在進行減數分裂時，發生了染色體數目變異，產生了含有該對等位基因的異常配子，則該配子的形成是減數第________次分裂異常導致的。
(2)為探究該對相對性狀的顯隱性關系，用自然種群中的一株紅花植株作母本與純合白花植株雜交，若____________________________，則紅花為顯性性狀；若____________________，則紅花為隱性性狀。
(3)研究發現該植物雜合植株的花藥不能發育，且紅花為顯性性狀。請用自然種群中的紅花植株和白花植株為實驗材料，設計一次雜交實驗，驗證基因的分離定律，寫出實驗思路及預期結果(要求寫明父本、母本)。
解析：(1)由題意可知，該植物為二倍體，紅花和白花是一對相對性狀，受一對等位基因控制。雜合子細胞在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入不同的配子中，因此雜合植株形成的配子中，一般只含一對等位基因中的一個。若雜合植株在減數分裂形成配子時，減數分裂Ⅰ異常，該對等位基因所在的同源染色體未分離，而是進入了同一個次級精母細胞，可形成含有該對等位基因的異常配子。(2)由題意可知，紅花和白花是一對相對性狀，受一對等位基因控制，為探究該對相對性狀的顯隱性關系，用自然種群中的一株紅花植株作母本與純合白花植株雜交，若子代全為紅花或子代中有紅花和白花個體，則紅花為顯性性狀；若子代全為白花，則紅花為隱性性狀。(3)該植物雜合植株的花藥不能發育，因此可用花藥不能發育的雜合紅花植株作母本，白花植株作父本進行雜交，如果F1中紅花∶白花接近1∶1，則可驗證基因的分離定律。
答案：(1)雜合子細胞在減數分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進入不同的配子中　一　(2)子代全為紅花或子代中有紅花和白花　子代全為白花　(3)用花藥不能發育的紅花植株作母本，白花植株作父本進行雜交，如果F1中紅花∶白花接近1∶1，則可驗證基因的分離定律。
1．鳳仙花的花瓣有單瓣和重瓣兩種，由一對等位基因控制。重瓣鳳仙花自交，子代都是重瓣花，單瓣鳳仙花自交，子代單瓣和重瓣的比例為1∶1，其原因是________________
________________________________________________________________________。
提示：鳳仙花的重瓣為隱性性狀，單瓣為顯性性狀。單瓣鳳仙花產生的含顯性基因的精子或卵細胞死亡(或不能受精)
2．測交法可用于檢測F1基因型的關鍵原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
提示：用隱性純合子對F1進行測交實驗，隱性純合子只產生一種含隱性基因的配子，分析測交后代的性狀表現及比例即可推知F1產生的配子種類及比例，從而檢測出F1的基因型
3．選有角牛和無角牛雜交，后代既有有角牛又有無角牛，能否確定有角和無角這對相對性狀的顯隱性？若能，請闡明理由；若不能，請提出解決方案。____________________
________________________________________________________________________。
提示：不能。可選用多對有角牛和有角牛雜交或多對無角牛和無角牛雜交，若后代發生性狀分離，則親本性狀為顯性性狀
　基因分離定律的重點題型突破
題型一　性狀顯隱性的判斷與實驗設計
1．根據概念判斷顯隱性
→甲性狀→
2．根據子代表型判斷顯隱性
3．設計雜交實驗判斷顯隱性
4．根據遺傳系譜圖判斷顯隱性
系譜圖中“無中生有為隱性”，即雙親都沒有患病而后代表現出的患病性狀為隱性性狀，如圖甲所示，由該圖可以判斷白化病為隱性性狀；“有中生無為顯性”，即雙親都患病而后代出現不患病的性狀，則患病性狀為顯性性狀，如圖乙所示，由該圖可以判斷多指是顯性性狀。
1．馬的黑色與棕色是一對相對性狀，現有黑色馬與棕色馬交配的不同組合及結果如下：
①黑×棕→1匹黑　　　②黑×黑→2匹黑
③棕×棕→3匹棕 ④黑×棕→1匹黑＋1匹棕
根據上面的結果，下列說法正確的是(　　)
A．黑色是顯性性狀，棕色是隱性性狀
B．棕色是顯性性狀，黑色是隱性性狀
C．交配的不同組合中的黑馬和棕馬肯定都是純合子
D．無法判斷顯隱性，也無法判斷哪種馬是純合子
解析：由于后代數目少，具有偶然性，所以根據題述無法判斷顯隱性，也無法判斷哪種馬是純合子，D正確。
答案：D
2．玉米的常態葉與皺葉是一對相對性狀。某研究性學習小組計劃以自然種植多年后收獲的一批常態葉與皺葉玉米的種子為材料，通過實驗判斷該相對性狀的顯隱性。
(1)甲同學的思路是隨機選取等量常態葉與皺葉玉米種子各若干粒，分別單獨隔離種植，觀察子一代性狀。若子一代發生性狀分離，則親本為________性狀；若子一代未發生性狀分離，則需要_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同學的思路是隨機選取等量常態葉與皺葉玉米種子各若干粒，種植，雜交，觀察子代性狀，請幫助預測實驗結果及得出相應結論。
解析：(1)甲同學是利用自交法判斷顯隱性，即用相同性狀的親本雜交，若子代發生性狀分離，則親本性狀為顯性性狀；若子代不出現性狀分離，則親本為顯性純合子或隱性純合子，可再設置雜交實驗判斷，雜交后代表現出的性狀為顯性性狀。(2)乙同學利用雜交實驗判斷顯隱性，若雜交后代只表現出一種性狀，則該性狀為顯性；若雜交后代同時表現兩種性狀，則不能判斷顯隱性。
答案：(1)顯性　分別從子代中各取出等量若干玉米種子，種植，雜交，觀察其后代葉片性狀，表現出的葉形為顯性性狀，未表現出的葉形為隱性性狀
(2)若后代只表現一種葉形，該葉形為顯性性狀，另一種為隱性性狀；若后代既有常態葉又有皺葉，則不能作出顯隱性判斷。
題型二　純合子與雜合子的判斷方法
純合子與雜合子的判斷
3．現有一株高莖(顯性)豌豆甲，欲知其是否是純合子，最簡便易行的辦法是(　　)
A．選另一株矮莖豌豆與甲雜交，子代中若有矮莖出現，則甲為雜合子
B．選另一株矮莖豌豆與甲雜交，子代若都表現為高莖，則甲為純合子
C．讓甲與多株高莖豌豆雜交，子代中若高、矮莖之比接近3∶1，則甲為雜合子
D．讓甲豌豆進行自花傳粉，若子代中有矮莖出現，則甲為雜合子
解析：對植物而言，最簡便易行的辦法是采用自交法，對動物而言，最簡便易行的辦法是采用測交法。要確定豌豆甲的基因型，最簡便易行的辦法是讓甲豌豆進行自花傳粉，若子代中有矮莖出現，則甲為雜合子，若子代全為高莖，則甲為純合子。
答案：D
4．(多選)已知羊的毛色由一對常染色體上的基因A、a控制。某牧民讓兩只白色羊交配，后代中出現一只黑色羊。判斷一只白色公羊是純合子還是雜合子的實驗方案有如圖所示的兩種，已知方案一中母羊的基因型為Aa，方案二中母羊的基因型為aa，下列判斷正確的是(　　)
方案一：
方案二：
A．①全為白色 B．②黑色∶白色＝3∶1
C．③全為白色 D．④黑色∶白色＝1∶1
解析：根據題意可知，羊的毛色遺傳中白色為顯性，方案一中母羊的基因型為Aa，如果親本公羊為純合子(AA)，則后代①全為白色；如果親本公羊為雜合子(Aa)，則后代②白色∶黑色＝3∶1。方案二中母羊的基因型為aa，如果親本公羊為純合子(AA)，則后代③全為白色；如果親本公羊為雜合子(Aa)，則后代④白色∶黑色＝1∶1。
答案：ACD
題型三　一對相對性狀的遺傳中親、子代基因型和表型的推斷
1．由親代推斷子代的基因型與表型(正推型)
親本 子代基因型 子代表型
AA×AA AA 全為顯性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全為顯性
AA×aa Aa 全為顯性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 顯性∶隱性＝3∶1
aa×Aa Aa∶aa＝1∶1 顯性∶隱性＝1∶1
aa×aa aa 全為隱性
2．由子代推斷親代的基因型(逆推型)
(1)隱性純合突破法：若子代出現隱性性狀，則基因型一定是aa，其中一個a來自父本，另一個a來自母本。
(2)由子代表型及比例推斷親代基因型
組合 后代顯隱性關系 親本基因型
Ⅰ 顯性∶隱性＝3∶1 Aa×Aa
Ⅱ 顯性∶隱性＝1∶1 Aa×aa
Ⅲ 只有顯性性狀 AA×AA，AA×Aa，AA×aa
Ⅳ 只有隱性性狀 aa×aa
3.分離比判斷法：根據分離定律中規律性比值直接判斷(用基因B、b表示)
后代顯隱性關系 雙親類型 組合方式
顯性∶隱性＝3∶1 都是顯性 Bb×Bb→3B_∶1bb
顯性∶隱性＝1∶1 測交類型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有顯性性狀 至少一方為顯性純合子 BB×BB或BB×Bb或BB×bb
只有隱性性狀 一定都是隱性純合子 bb×bb→bb
4.“四步法”解決分離定律的概率計算
5．家鼠的毛色受常染色體上的一對等位基因(A和a)控制，黃色(A)對灰色(a)為顯性，基因型為AA的胚胎致死。下列有關敘述正確的是(　　)
A．只有通過測交實驗，才能推知不同毛色個體的基因型
B．黃色鼠自由交配，其后代中黃色鼠與灰色鼠之比為3∶1
C．黃色鼠與黃色鼠交配，子三代中，黃色鼠所占的比例為2/5
D．黃色鼠與灰色鼠交配，能獲得最大比例的黃色鼠個體
解析：根據題干信息可知，基因型為AA的胚胎致死，則成活的黃色鼠的基因型只能為Aa，灰色鼠的基因型為aa，故不用通過測交就可推知不同毛色個體的基因型，A錯誤；黃色鼠(Aa)自由交配，理論上后代的基因型為1/4AA、2/4Aa、1/4aa，A基因純合致死，因此后代中黃色鼠與灰色鼠之比為2∶1，B錯誤；黃色鼠與黃色鼠交配，F1中黃色鼠所占的比例為2/3，灰色鼠所占的比例為1/3，F1產生的配子中，含A的配子占1/3，含a的配子占2/3，F1隨機交配，F2中，AA占1/9(死亡)，aa占4/9，Aa占4/9，則成活個體中黃色鼠(Aa)∶灰色鼠(aa)＝1∶1，F2產生的配子中，含A的配子占1/4，含a的配子占3/4，F2隨機交配，F3中AA占1/16(死亡)，Aa占6/16，aa占9/16，則成活個體中黃色鼠所占的比例為2/5，C正確；黃色鼠(Aa)與灰色鼠(aa)交配，后代中黃色鼠與灰色鼠所占的比例都是1/2，而黃色鼠(Aa)與黃色鼠(Aa)交配，后代成活個體中黃色鼠占2/3，D錯誤。
答案：C
6．某種雌雄同株植物(2n＝28)的花色受一組復等位基因A＋、A、a控制(A＋對A和a為顯性，A對a為顯性)，其中基因A＋控制紅色素的形成、基因A控制藍色素的形成、基因a控制黃色素的形成，含有相應色素就開相應顏色的花。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．該植物群體中與花色有關的基因型有6種
B．黃花植株自交后代不會出現性狀分離
C．紅花植株與藍花植株雜交，后代可能出現三種花色的植株
D．若親本均為雜合子，則雜交后代性狀分離比為3∶1
解析：該雌雄同株植物群體中與花色有關的基因型有3種純合的，3種雜合的，共有6種，A正確；黃色植株是隱性純合子，自交后代不會出現性狀分離，B正確；基因型為A＋a的紅花植株與基因型為Aa的藍花植物雜交，后代有三種花色，C正確；若親本基因型分別為A＋A、A＋a，則后代的性狀分離比為3∶1，若親本基因型分別為A＋A、Aa，則后代的性狀分離比為1∶1，若親本基因型分別為A＋a、Aa，則后代性狀分離比為2∶1∶1，D錯誤。
答案：D
7．(2022·河北九校第二次聯考)研究者在某果蠅種群中發現了一對新的相對性狀(由一對等位基因控制)。為了確定該相對性狀的顯隱性，研究者讓一對具有不同性狀的雌果蠅和雄果蠅雜交，統計子一代的表型和數目(不考慮相關基因在Y染色體上)。請回答下列問題。
(1)若子一代只有一種表型，則此表型為________性。
(2)若子一代中雌性個體和雄性個體的表型不相同，則______________________為顯性，另一種表型為隱性。
(3)若子一代中__________________________，則需要進一步進行實驗。請簡要敘述相關實驗步驟，并預期結果及結論。
(4)果蠅從蛹殼中羽化出來后8～12 h即可交配。在上述第(3)小題所設計的實驗中，需要在果蠅羽化后8 h內對其進行分離培養，原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)判定一對相對性狀(由一對等位基因控制)的顯隱性的方法有兩種，一種方法是讓兩個具有不同性狀的純合親本雜交，后代只有一種表型，后代所表現出的性狀為顯性性狀，未表現出的性狀為隱性性狀。另一種方法是讓兩個表型相同的個體雜交，若后代發生性狀分離，則后代中不同于親本類型的性狀為隱性，親本表現出來的性狀為顯性。(2)一對具有不同性狀的雌果蠅和雄果蠅雜交，若子一代中雌性個體和雄性個體的表型不相同，說明相關基因在X染色體上，且親本雌性個體的表型為隱性、雄性個體的表型為顯性，子一代中雌性個體的表型為顯性，雄性個體的表型為隱性。(3)若子一代中雌雄個體均有兩種表型，則不能判定該相對性狀的顯隱性，若要判定該相對性狀的顯隱性，則需要進一步進行實驗：分別讓子一代表型相同的雌雄個體交配，統計子二代的表型和數目，發生性狀分離的子一代的表型為顯性，另一種表型為隱性。(4)果蠅從蛹殼中羽化出來后8～12 h即可交配。在第(3)小題所設計的實驗中，需要在果蠅羽化后8 h內對其進行分離培養，原因是羽化8 h以內的雌雄果蠅沒有交配能力，若羽化8 h后再分離培養，雄果蠅有可能已與不同性狀的雌果蠅交配，從而影響實驗結果的準確性。
答案：(1)顯　(2)子代中雌性個體的表型　(3)雌雄個體均有兩種表型　實驗步驟：分別讓表型相同的子一代雌雄果蠅交配，統計子二代的表型和數目。預期結果及結論：發生性狀分離的子一代的表型為顯性，另一種表型為隱性。(4)若羽化8 h后再分離培養，雄果蠅有可能已與不同性狀的雌果蠅交配，從而影響實驗結果的準確性(合理即可)
題型四　自交與自由交配條件下的概率計算
1．自交與自由交配的區別
(1)自交強調的是相同基因型個體的交配，如基因型為AA、Aa群體中自交是指：AA×AA、Aa×Aa。
(2)自由交配強調的是群體中所有個體進行隨機交配，如基因型為AA、Aa群體中自由交配是指；AA×AA，Aa×Aa、AA(♀)×Aa(♂)、Aa(♀)×AA(♂)。
2．兩種自交類型的解題技巧
(1)不淘汰相關基因型
①雜合子Aa連續自交，第n代的比例情況如下表所示：
Fn 雜合子 純合子 顯性純 合子 隱性純 合子 顯性性 狀個體 隱性性 狀個體
所占 比例 1－ － － ＋ －
②根據上表比例，純合子、雜合子所占比例的坐標曲線圖為：
由該曲線得到的啟示：在育種過程中，選育符合人們要求的個體(顯性)，可進行連續自交，直到性狀不再發生分離為止，即可留種推廣使用。
(2)逐代淘汰隱性個體
雜合子Aa連續自交，且逐代淘汰隱性個體，自交n代后，顯性個體中，純合子比例為，雜合子比例為。
3．兩種自由交配類型的解題技巧
(1)雜合子Aa連續自由交配n代
后代雜合子比例為，顯性純合子比例為，隱性純合子比例為。
(2)雜合子Aa連續自由交配n代，且逐代淘汰隱性個體后代顯性個體中，純合子比例為，雜合子比例為。
8．(2022·遼寧大連模擬)已知牛的體色由一對等位基因(A、a)控制，其基因型為AA的個體是紅褐色，基因型為aa的個體是紅色，在基因型為Aa的個體中，雄牛為紅褐色，雌牛為紅色。現有一群牛，只有AA、Aa兩種基因型，其比例為1∶2，且雌∶雄＝1∶1。若讓該群體的牛分別進行自交(基因型相同的雌雄個體交配)和自由交配，則子代的表型及比例分別是(　　)
A．自交：紅褐色∶紅色＝5∶1；自由交配：紅褐色∶紅色＝8∶1
B．自交：紅褐色∶紅色＝3∶1；自由交配：紅褐色∶紅色＝4∶1
C．自交：紅褐色∶紅色＝2∶1；自由交配：紅褐色∶紅色＝2∶1
D．自交：紅褐色∶紅色＝1∶1；自由交配：紅褐色∶紅色＝4∶5
解析：先求出不同交配類型產生的后代的基因型及概率，然后再根據題意求出表型的比例。親本的基因型及概率：1/3AA、2/3Aa，雌∶雄＝1∶1，自交的子代中基因型AA占(1/3)×1＋(2/3)×(1/4)＝1/2，Aa占(2/3)×(1/2)＝1/3，aa占(2/3)×(1/4)＝1/6；在基因型為Aa的個體中有1/2為紅褐色(雄牛)，1/2為紅色(雌牛)，因此，子代中紅褐色個體占1/2＋(1/3)×(1/2)＝2/3，則紅色個體占1/6＋(1/3)×(1/2)＝1/3，即紅褐色∶紅色＝2∶1。求自由交配產生子代的基因型時，可利用配子的概率求解，親本產生的雄(或雌)配子中：A占2/3，a占1/3，則自由交配產生子代的基因型及概率：AA的概率＝(2/3)×(2/3)＝4/9，Aa的概率＝2×(2/3)×(1/3)＝4/9，aa的概率＝(1/3)×(1/3)＝1/9；再根據前面的計算方法可知，子代的表型及比例為紅褐色∶紅色＝2∶1。
答案：C
9．某植物可自交或自由交配，在不考慮生物變異和致死情況下，下列哪種情況可使基因型為Aa的該植物連續交配3次后所得子三代中Aa所占比例為2/5(　　)
A．基因型為Aa的該植物連續自交3次，且每代子代中不去除aa個體
B．基因型為Aa的該植物連續自交3次，且每代子代中均去除aa個體
C．基因型為Aa的該植物連續自由交配3次，且每代子代中不去除aa個體
D．基因型為Aa的該植物連續自由交配3次，且每代子代中均去除aa個體
解析：基因型為Aa的該植物連續自交3次，且每代子代中不去除aa個體，則子三代中Aa所占比例為1/23＝1/8。基因型為Aa的該植物連續自交3次，且每代子代中均去除aa個體，則子三代中Aa所占比例為2/(23＋1)＝2/9。基因型為Aa的該植物連續自由交配3次，且每代子代中不去除aa個體，符合遺傳平衡定律；A的基因頻率＝a的基因頻率＝1/2，而且每一代的基因型頻率均不變，則子三代中Aa的基因型頻率＝2×1/2×1/2＝1/2。基因型為Aa的該植物連續自由交配3次，且每代子代中均去除aa個體，由于存在選擇作用，所以每一代的基因頻率均會發生改變，需要逐代進行計算；基因型為Aa的該植物自由交配一次，子一代中AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，去除aa個體，則子一代中有1/3AA和2/3Aa。子一代中A的基因頻率＝1/3＋1/2×2/3＝2/3，a的基因頻率＝1/3，子一代再自由交配，子二代中AA的基因型頻率＝(2/3)2＝4/9，Aa的基因型頻率＝2×2/3×1/3＝4/9，去除aa個體，子二代中有1/2AA和1/2Aa。子二代中A的基因頻率＝1/2＋1/2×1/2＝3/4，a的基因頻率＝1/4，子二代再自由交配，在子三代中AA的基因型頻率＝(3/4)2＝9/16，Aa的基因型頻率＝2×3/4×1/4＝6/16，去除aa個體，則子三代中Aa所占比例為2/5。
答案：D
[構建知識網絡]
[強化生命觀念]
1．性狀分離是指在雜種后代中，同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象。
2．孟德爾分離現象的假說要點：(1)生物的性狀是由遺傳因子決定的。(2)體細胞中遺傳因子成對存在。(3)生物體在形成生殖細胞——配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同配子中。(4)受精時，雌雄配子的結合是隨機的。
3．分離定律的實質就是在形成配子時，等位基因隨減數分裂Ⅰ后期同源染色體的分開而分離，分別進入不同的配子中。
4．判斷顯隱性的方法有①根據子代表型及比例判斷；②通過自交或雜交實驗進行判斷；③根據遺傳系譜圖判斷。
5．用自交法或雜交法判斷顯隱性時，要求子代個體足夠多。
6．鑒定純合子和雜合子時，植物多用自交法，動物多用測交法。
7．雜合子連續自交，后代雜合子的比例為1/2n，純合子的比例為1－1/2n。
8．生物致死類型：有隱性致死和顯性致死，其中顯性致死又包括純合致死和雜合致死；合子致死和配子致死。
真題再現　感悟考情
1．(2021·全國甲卷)果蠅的翅型、眼色和體色3個性狀由3對獨立遺傳的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色體上。讓一群基因型相同的果蠅(果蠅M)與另一群基因型相同的果蠅(果蠅N)作為親本進行雜交，分別統計子代果蠅不同性狀的個體數量，結果如圖所示。已知果蠅N表現為顯性性狀灰體紅眼。下列推斷錯誤的是(　　)
A．果蠅M為紅眼雜合體雌蠅
B．果蠅M體色表現為黑檀體
C．果蠅N為灰體紅眼雜合體
D．親本果蠅均為長翅雜合體
解析：設翅型由基因A、a控制，體色由基因B、b控制，眼色由基因D、d控制。依據題意可知，眼色屬于伴性遺傳，翅型和體色屬于常染色體遺傳。依據圖示分析可知雜交后代中長翅∶殘翅≈3∶1，已知翅型屬于常染色體遺傳，由此可推測親本果蠅M、N都是雜合子，有關翅型的基因型都為Aa。雜交后代中灰體∶黑檀體≈1∶1，且體色屬于常染色體遺傳，灰體為顯性性狀，由此可推測果蠅N關于體色的基因型為Bb，果蠅M表現為黑檀體，關于體色的基因型為bb。依據以上分析可知，B、C、D正確。雜交后代中白眼∶紅眼≈1∶1，且控制眼色的基因位于X染色體上，果蠅N為紅眼，推測果蠅M、N的基因型組合有兩種可能，即XDY(果蠅N)×XdXd(果蠅M)或XDXd(果蠅N)×XdY(果蠅M)，故果蠅M可能為白眼雜合體雌蠅，也可能為白眼雜合體雄蠅，A錯誤。
答案：A
2．(2020·浙江1月選考)若馬的毛色受常染色體上一對等位基因控制，棕色馬與白色馬交配，F1均為淡棕色馬，F1隨機交配，F2中棕色馬∶淡棕色馬∶白色馬＝1∶2∶1。下列敘述正確的是(　　)
A．馬的毛色性狀中，棕色對白色為完全顯性
B．F2中出現棕色、淡棕色和白色是基因重組的結果
C．F2中相同毛色的雌雄馬交配，其子代中雌性棕色馬所占的比例為3/8
D．F2中淡棕色馬與棕色馬交配，其子代基因型的比例與表型的比例相同
解析：依據題意可知，馬的毛色受常染色體上一對等位基因控制，棕色馬與白色馬交配，F1均為淡棕色馬，說明棕色對白色為不完全顯性，A錯誤；馬的毛色遺傳僅涉及一對等位基因，不會發生基因重組，B錯誤；假設相關基因用A、a表示，F2中相同毛色的雌雄馬交配，即(1/4)AA×AA、(1/2)Aa×Aa、(1/4)aa×aa，其后代中AA占1/4＋(1/2)×(1/4)＝3/8，因此子代中雌性棕色馬所占的比例為(3/8)×(1/2)＝3/16，C錯誤；F2中淡棕色馬(Aa)與棕色馬(AA)交配，其子代基因型比例為AA∶Aa＝1∶1，表型比例為棕色馬∶淡棕色馬＝1∶1，D正確。
答案：D
3．(2020·全國Ⅰ卷)已知果蠅的長翅和截翅由一對等位基因控制。多只長翅果蠅進行單對交配(每個瓶中有1只雌果蠅和1只雄果蠅)，子代果蠅中長翅∶截翅＝3∶1。據此無法判斷的是(　　)
A．長翅是顯性性狀還是隱性性狀
B．親代雌蠅是雜合子還是純合子
C．該等位基因位于常染色體還是X染色體上
D．該等位基因在雌蠅體細胞中是否成對存在
解析：具有相同性狀的兩親本雜交，子代中新出現的性狀為隱性性狀，多只長翅果蠅進行單對交配，子代果蠅中長翅∶截翅＝3∶1，說明子代中新出現的截翅為隱性性狀，所以可判斷長翅是顯性性狀，截翅是隱性性狀，A項可以判斷。假設長翅受A基因控制，截翅受a基因控制，若該對等位基因位于常染色體上，則親代雌、雄果蠅的基因型均為Aa時，子代果蠅可以出現長翅∶截翅＝3∶1的現象；若該對等位基因位于X染色體上，則親代雌果蠅的基因型為XAXa、雄果蠅的基因型為XAY時，子代果蠅也可以出現長翅∶截翅＝3∶1的現象，所以無法判斷該對等位基因位于常染色體還是X染色體上，C項無法判斷。不論該對等位基因位于常染色體上還是位于X染色體上，親代雌蠅都是雜合子，該等位基因在雌蠅體細胞中都成對存在，B、D項可以判斷。
答案：C
4．(2019·全國Ⅱ卷)某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對相對性狀。某同學用全緣葉植株(植株甲)進行了下列四個實驗。
①讓植株甲進行自花傳粉，子代出現性狀分離
②用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代均為全緣葉
③用植株甲給羽裂葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1
④用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1
其中能夠判定植株甲為雜合子的實驗是(　　)
A．①或②　　　　　　　 B．①或④
C．②或③ D．③或④
解析：假設控制羽裂葉和全緣葉的相關基因是A、a。植株甲(全緣葉)自花傳粉后，子代出現性狀分離，可說明植株甲是雜合子，①符合題意；用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代均為全緣葉，不能判定植株甲是雜合子(如AA×Aa)，②不符合題意；用植株甲給羽裂葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例是1∶1，不能判定全緣葉和羽裂葉的顯隱性，若羽裂葉為顯性性狀(Aa)，則植株甲是純合子(aa)，③不符合題意；用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例是3∶1，說明全緣葉是顯性性狀，植株甲和另一全緣葉植株都是雜合子，即Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa，④符合題意。
答案：B
5．(2019·全國Ⅲ卷)玉米是一種二倍體異花傳粉作物，可作為研究遺傳規律的實驗材料。玉米籽粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀，受一對等位基因控制。回答下列問題。
(1)在一對等位基因控制的相對性狀中，雜合子通常表現的性狀是________。
(2)現有在自然條件下獲得的一些飽滿的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要用這兩種玉米籽粒為材料驗證分離定律，寫出兩種驗證思路及預期結果。
解析：(1)在一對等位基因控制的相對性狀中，雜合子同時具有顯性基因和隱性基因，顯性基因表達后會掩蓋隱性性狀或抑制隱性基因的表達，所以雜合子通常表現出的性狀為顯性性狀。(2)由于自然條件下玉米中表現為顯性性狀的個體存在純合子和雜合子，所以可以通過雜合子自交或測交的方法來驗證基因的分離定律。①自交法：自交后代的性狀分離比為3∶1，則符合基因的分離定律，性狀由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制。②測交法：若測交后代的性狀分離比為1∶1，則符合基因的分離定律，性狀由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制。結合本題題干提供的實驗材料，進行合理設計即可。
答案：(1)顯性性狀　
(2)思路及預期結果　
①兩種玉米分別自交，若某些玉米自交后，子代出現3∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律。
②兩種玉米分別自交，在子代中選擇兩種純合子進行雜交，F1自交，得到F2，若F2中出現3∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律。
③讓籽粒飽滿的玉米和籽粒凹陷的玉米雜交，如果F1都表現一種性狀，則用F1自交，得到F2，若F2中出現3∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律。
④讓籽粒飽滿的玉米和籽粒凹陷的玉米雜交，如果F1表現兩種性狀，且表現為1∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律。

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