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【備考2024】生物高考一輪復習
第14講　孟德爾的豌豆雜交實驗(一)
[課標要求] 闡明有性生殖中基因的分離使得子代的基因型和表型有多種可能，并可由此預測子代的遺傳性狀
[核心素養](教師用書獨具) 1.從細胞水平和分子水平闡述分離定律，形成結構與功能觀。(生命觀念)2.解釋一對相對性狀的雜交實驗，總結分離定律的實質，形成歸納與演繹能力。(科學思維)3.驗證分離定律，分析雜交實驗，進行實驗設計與實驗結果分析。(科學探究)4.解釋、解決生產與生活中的遺傳問題。(社會責任)
考點1　一對相對性狀的豌豆雜交實驗和分離定律
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
(1)傳粉：自花傳粉，在自然狀態下一般都是純種。
(2)性狀：具有易于區分的相對性狀，且能穩定地遺傳給后代。
(3)操作：花大，便于進行人工異花授粉操作。
2．用豌豆做雜交實驗的方法
(1)圖解：
(2)過程：
二、一對相對性狀雜交實驗分析
1．科學的研究：假說—演繹法的過程
2．實驗過程分析
3．性狀分離比的模擬實驗
(1)實驗原理：甲、乙兩個小桶分別代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶內的彩球分別代表雌、雄配子，不同彩球的隨機組合模擬雌、雄配子的隨機結合。
(2)注意問題：要隨機抓取，且抓完一次將小球放回原小桶并搖勻，重復次數足夠多。兩小桶內的彩球數量可以(填“可以”或“不可以”，下同)不相同，每個小桶內兩種顏色的小球數量不可以不相同。
(3)實驗結果
①彩球組合數量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
②彩球組合代表的顯隱性性狀的數值比接近3∶1。
三、分離定律的實質
1．細胞學基礎(如圖所示)
2．研究對象、發生時間、實質及適用范圍
1．孟德爾在豌豆開花時進行去雄和授粉，實現親本的雜交。 (×)
提示：豌豆是閉花授粉，去雄應在豌豆開花前。
2．“若F1產生配子時成對的遺傳因子彼此分離，則測交后代會出現兩種性狀，且性狀分離比接近1∶1”屬于演繹推理內容。 (√)
3．F1產生的雌配子數和雄配子數的比例為1∶1。 (×)
提示：雄配子數遠多于雌配子數。
4．分離定律中“分離”指的是同源染色體上的等位基因的分離。 (√)
5．F2的表型比為3∶1的結果最能說明分離定律的實質。 (×)
提示：測交實驗結果為1∶1，最能說明分離定律的實質。
6．因為F2出現了性狀分離，所以該實驗能否定融合遺傳。 (√)
1．玉米也可以作為遺傳實驗的材料，結合玉米花序與受粉方式模式圖思考：(必修2　P2“相關信息”)
(1)玉米為雌雄同株且為________(填“單性”或“兩性”)花。
(2)圖中兩種受粉方式中，方式Ⅰ屬于________(填“自交”或“雜交”)，方式Ⅱ屬于________(填“自交”或“雜交”)，因此自然狀態下，玉米能進行________。
(3)如果進行人工雜交實驗，則操作步驟為____________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：(1)單性　(2)自交　雜交　自由交配　(3)套袋→人工授粉→套袋
2．本來開白花的花卉，偶然出現了開紫花的植株，請寫出獲得開紫花的純種植株的兩種方法？(必修2　P8“思維訓練”)
提示：用紫花植株的花粉進行花藥離體培養，然后用秋水仙素處理，保留紫花品種；讓該紫花植株連續自交，直到后代不再出現性狀分離為止。
1．孟德爾驗證實驗中，用隱性純合子能對F1進行測交實驗的巧妙之處是
________________________________________________________________
____________________________________________________________。
提示：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被測個體產生的配子種類及比例
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。某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，則親本為顯性性狀；若子一代未發生性狀分離，則需要______________________________________
____________________________________________________________________。
提示：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
1．遺傳學研究中常用的交配類型、含義及其應用
交配類型 含義 應用
雜交 基因型不同的個體之間相互交配 ①將不同的優良性狀集中到一起，得到新品種②用于顯隱性的判斷
自交 一般指植物的自花(或同株異花)傳粉，基因型相同的動物個體間的交配 ①連續自交并篩選，提高純合子比例②用于植物純合子、雜合子的鑒定③用于顯隱性的判斷
測交 待測個體(F1)與隱性純合子雜交 ①用于測定待測個體(F1)的基因型②用于高等動物純合子、雜合子的鑒定
正交和反交 正交中的父方和母方分別是反交中的母方和父方 ①判斷某待測性狀是細胞核遺傳，還是細胞質遺傳②判斷基因是在常染色體上，還是在X染色體上
2．遺傳定律核心概念間的聯系
3．三類基因的比較
(1)等位基因：同源染色體的同一位置上控制相對性狀的基因，如圖中B和b、C和c、D和d。
(2)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，如圖中A和D；另一種是位于同源染色體上的非等位基因，如圖中A和B。
(3)相同基因：同源染色體相同位置上控制相同性狀的基因，如圖中A和A。
1．除了豌豆適于作遺傳實驗的材料外，玉米和果蠅也適于作遺傳實驗的材料，玉米和果蠅適于作遺傳材料的優點有哪些？
提示：玉米：(1)雌雄同株且為單性花，便于人工授粉；(2)生長周期短，繁殖速率快；(3)相對性狀差別顯著，易于區分觀察；(4)產生的后代數量多，統計更準確。
果蠅：(1)易于培養，繁殖快；(2)染色體數目少且大；(3)產生的后代多；(4)相對性狀易于區分。
2．在一對相對性狀的豌豆雜交實驗中，F2中出現3∶1的性狀分離比需滿足的條件有哪些？
提示：(1)所研究的每一對相對性狀只受一對等位基因控制，且相對性狀為完全顯性。(2)每一代不同類型的配子都能發育良好，且不同配子結合機會相等。(3)所有后代都處于比較一致的環境中，且存活率相同。(4)供實驗的群體要大，個體數量要足夠多。
3．某自花傳粉植物的矮莖/高莖、腋花/頂花這兩對相對性狀各由一對等位基因控制，這兩對等位基因自由組合。現有該種植物的甲、乙兩植株，甲自交后，子代均為矮莖，但有腋花和頂花性狀分離；乙自交后，子代均為頂花，但有高莖和矮莖性狀分離。根據所學的遺傳學知識，可推斷這兩對相對性狀的顯隱性。請寫出通過對甲、乙自交實驗結果的分析進行推斷的思路。
提示：若甲為腋花，則腋花為顯性性狀，頂花為隱性性狀，若甲為頂花，則腋花為隱性性狀，頂花為顯性性狀；若乙為高莖，則高莖是顯性性狀，矮莖是隱性性狀，若乙為矮莖，則矮莖為顯性性狀，高莖為隱性性狀。
考查孟德爾實驗及科學方法
1．(2021·衡水中學二調)孟德爾用豌豆進行雜交實驗，成功地揭示了遺傳的兩個基本定律，為遺傳學的研究做出了杰出的貢獻。下列有關孟德爾一對相對性狀雜交實驗的說法錯誤的是(　　)
A．豌豆是自花傳粉植物，實驗過程中免去了人工授粉的麻煩
B．在實驗過程中，提出的假說是F1產生配子時，成對的遺傳因子分離
C．解釋性狀分離現象的“演繹”過程是若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表型，且數量比接近1∶1
D．驗證假說階段完成的實驗是讓子一代與隱性純合子雜交
A　[豌豆是自花傳粉植物，在雜交時，要嚴格“去雄”“套袋”，進行人工授粉；解釋實驗現象時，提出的“假說”是F1產生配子時，成對的遺傳因子分離；解釋性狀分離現象的“演繹”過程是若F1產生配子時，成對的遺傳因子分離，則測交后代出現兩種表型且比例接近1∶1，驗證假說階段完成的實驗是讓子一代與隱性純合子雜交。]
2．(2021·深圳高級中學檢測)孟德爾采用假說—演繹法提出分離定律，下列說法不正確的是(　　)
A．觀察到的現象：具有一對相對性狀的純合親本雜交得F1，F1自交得F2，其表型之比接近3∶1
B．提出的問題：F2中為什么出現3∶1的性狀分離比
C．演繹推理的過程：具有一對相對性狀的純合親本雜交得F1，F1與隱性親本測交，對其后代進行統計分析，表型之比接近1∶1
D．得出的結論：配子形成時，成對的遺傳因子發生分離，分別進入不同的配子中
C　[具有一對相對性狀的純合親本雜交得F1，F1與隱性親本測交，對其后代進行統計分析，表型之比接近1∶1，是測交結果，是對演繹推理的驗證，不是演繹推理的過程。演繹推理的過程應是：若假設成立，F1應該產生兩種含有不同遺傳因子的配子，F1與隱性親本測交，測交后代表型之比應為1∶1。]
考查分離定律的實質和驗證
3．(2021·青島期末)水稻的非糯性(W)對糯性(w)為顯性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈藍色，糯性品系所含淀粉遇碘呈紅色。將W基因用紅色熒光標記，w基因用藍色熒光標記，下面對純種非糯性與糯性水稻雜交的子代的敘述錯誤的是(不考慮基因突變)(　　)
A．觀察F1未成熟花粉時，發現2個紅色熒光點和2個藍色熒光點分別移向兩極，是分離定律的直觀證據
B．觀察F1未成熟花粉時，發現1個紅色熒光點和1個藍色熒光點分別移向兩極，說明形成該細胞時發生過染色體片段交換
C．選擇F1成熟花粉用碘液染色，理論上藍色花粉和紅色花粉的比例為1∶1
D．選擇F2所有植株成熟花粉用碘液染色，理論上藍色花粉和紅色花粉的比例為3∶1
D　[純種非糯性與糯性水稻雜交，F1的基因組成為Ww，則觀察F1未成熟花粉時，發現2個紅色熒光點和2個藍色熒光點分別移向兩極，是因為染色體已經發生了復制，等位基因發生分離，移向了兩個細胞，這是分離定律最直接的證據，A正確；觀察F1未成熟花粉時，若染色單體已經形成，且發生過染色體片段交換，則可觀察到1個紅色熒光點和1個藍色熒光點分別移向兩極，B正確；控制水稻的非糯性和糯性性狀的為一對等位基因，符合分離定律，因此F1產生的糯性和非糯性的花粉的比例為1∶1，故理論上藍色花粉和紅色花粉的比例為1∶1，C正確；依據題干可知，F1的基因組成為Ww，F2所有植株中非糯性(W_)∶糯性(ww)＝3∶1，但它們產生的成熟花粉用碘液染色，理論上藍色花粉和紅色花粉的比例為1∶1，D錯誤。]
4．(2019·全國卷Ⅲ)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，雜合子通常表現為顯性性狀。(2)欲驗證分離定律，可采用自交法和測交法。根據題意，現有在自然條件下獲得的具有一對相對性狀的玉米籽粒若干，其顯隱性未知，若要用這兩種玉米籽粒為材料驗證分離定律，可讓兩種性狀的玉米分別自交，若某些親本自交后，子代出現3∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律；若子代沒有出現3∶1的性狀分離比，說明親本均為純合子，在子代中選擇兩種性狀的玉米雜交得F1，F1自交得F2，若F2出現3∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律。也可讓兩種性狀的玉米雜交，若F1只表現一種性狀，說明親本均為純合子，讓F1自交得F2，若F2出現3∶1的性狀分離比，則可驗證分離定律；若F1表現兩種性狀，且表現為1∶1的性狀分離比，說明該親本分別為雜合子和純合子，則可驗證分離定律。
[答案]　(1)顯性性狀　(2)驗證思路及預期結果：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。
　分離定律的驗證方法
(1)自交法：自交后代的性狀分離比為3∶1(不完全顯性為1∶2∶1)，則符合分離定律，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，則符合分離定律，由位于一對同源染色體上的一對等位基因控制。
(3)花粉鑒定法：取雜合子的花粉，對花粉進行特殊處理后，用顯微鏡觀察并計數，若花粉粒類型比例為1∶1，則可直接驗證分離定律。
考查不同的交配類型及作用
5．在孟德爾的豌豆雜交實驗中，涉及了雜交、自交和測交。下列相關敘述中正確的是(　　)
A．測交和自交都可以用來判斷某一顯性個體的基因型
B．測交和自交都可以用來判斷一對相對性狀的顯隱性
C．培育所需顯性性狀的優良品種時要利用測交和雜交
D．雜交和測交都能用來驗證分離定律和自由組合定律
A　[測交和自交都可以用來判斷某一顯性個體的基因型，A項正確；測交不能判斷一對相對性狀的顯隱性，B項錯誤；培育所需顯性性狀的優良品種時要進行多代自交，淘汰隱性個體，C項錯誤；驗證分離定律和自由組合定律應進行自交或測交，雜交不能驗證分離定律和自由組合定律，D項錯誤。]
6．(不定項)(2021·黃島區高三期中)遺傳學研究中經常通過不同的交配方式來達到不同的目的，下列有關遺傳學交配方式的敘述，正確的是(　　)
A．雜合子植株自交一代即可通過性狀觀察篩選得到顯性純合子
B．正反交可用來判斷基因是位于常染色體上還是性染色體上
C．測交可用于推測被測個體基因型及其產生配子的種類和比例
D．只考慮一對等位基因，在一個種群中可有6種不同的交配類型
BCD　[本題考查不同的交配方式及應用。雜合子植株自交一代，產生的子代中顯性純合子和雜合子都表現顯性性狀，無法通過性狀觀察篩選，A錯誤；若正交和反交的結果相同，則該基因位于常染色體上，若正交和反交的結果不同，則該基因位于性染色體上，B正確；測交可用于推測被測個體的基因型及其產生配子的種類和比例，C正確；只考慮一對等位基因，在一個種群中交配類型有AA×AA、AA×Aa、AA×aa、Aa×Aa、Aa×aa、aa×aa，共6種類型，D正確。]
考點2　分離定律重點題型突破
題型1　顯、隱性性狀的判斷與探究
1．根據子代性狀判斷
(1)具有一對相對性狀的親本雜交 子代只出現一種性狀 子代所出現的性狀為顯性性狀。
(2)具有相同性狀的親本雜交 子代出現不同性狀 子代所出現的新性狀為隱性性狀。
2．根據子代性狀分離比判斷
具有一對相對性狀的親本雜交 F2性狀分離比為3∶1 分離比為“3”的性狀為顯性性狀。
3．根據遺傳系譜圖進行判斷
4．合理設計雜交實驗進行判斷
1．(2021·三湘名校聯考)玉米是雌雄同株單性花的二倍體植物，其種子的甜味和非甜受一對等位基因控制，但顯隱性關系未知。現有非甜玉米(甲)和甜味玉米(乙)，下列有關敘述正確的是(　　)
A．讓甲、乙相互授粉，收獲并種植兩植株結的種子，二者子代的表型及比例不同
B．讓甲、乙雜交，根據子代的表型及比例一定能判斷出種子甜味與非甜的顯隱性關系
C．讓甲、乙分別自交，根據子代的表型及比例一定能判斷出種子甜味與非甜的顯隱性關系
D．若非甜對甜味為顯性性狀，則根據甲、乙雜交子代的表型及比例能判斷出甲的基因型
D　[讓甲、乙相互授粉，收獲并種植兩植株結的種子，二者子代的表型及比例相同，A項錯誤；若甲或乙是雜合子，二者雜交后，不能根據子代的表型及比例判斷出種子甜味與非甜的顯隱性關系，B項錯誤；若甲和乙都是純合子，分別自交后，子代都不出現性狀分離，不能根據子代的表型及比例判斷出種子甜味與非甜的顯隱性關系，C項錯誤。]
2．已知馬的毛色有栗色和白色兩種，由位于常染色體上的一對等位基因控制。在自由放養多年的一馬群中，兩基因頻率相等。正常情況下，每匹母馬一次只生產一匹小馬。以下關于性狀遺傳的研究方法及推斷，錯誤的是(　　)
A．隨機選擇多匹栗色馬與多匹白色馬雜交，若后代白色馬明顯多于栗色馬，則白色為顯性
B．選擇多匹栗色公馬和多匹栗色母馬交配一代，若后代全部為栗色馬，則栗色為隱性
C．自由放養的馬群隨機交配一代，若后代栗色馬明顯多于白色馬，則栗色為顯性
D．隨機選出一匹栗色公馬和三匹白色母馬分別交配，若所產小馬都是栗色，則栗色為顯性
D　[設控制馬毛色的基因為A、a，隨機選擇多匹栗色馬與多匹白色馬雜交，包括Aa×aa和AA×aa，這種情況下，后代的顯性個體會多于隱性個體，因此若后代白色馬明顯多于栗色馬，則白色為顯性，A正確；選擇多匹栗色公馬和多匹栗色母馬交配一代，若栗色是顯性，則其中會出現Aa×Aa的組合，后代會出現白色馬，因此只有栗色是隱性時，無論多少對栗色馬交配，后代都是栗色馬，B正確；自由放養的馬群隨機交配一代，已知控制毛色的兩基因頻率相等，則后代表現隱性性狀的比例為×＝，因此若后代栗色馬明顯多于白色馬，則栗色為顯性，C正確；隨機選出一匹栗色公馬和三匹白色母馬分別交配，假如栗色為隱性，三個雜交組合可能都是aa×Aa，因為后代數量較少，故也可能出現所產小馬都是栗色的情況，D錯誤。]
題型2　純合子和雜合子的判斷
【特別提醒】　鑒定某生物個體是純合子還是雜合子，當被測個體是動物時，常采用測交法；當被測個體是植物時，上述四種方法均可，其中自交法較簡單。
3．(2019·全國卷Ⅱ)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
B　[實驗①中植株甲自交，子代出現了性狀分離，說明作為親本的植株甲為雜合子。實驗④中植株甲與另一具有相同性狀的個體雜交，后代出現3∶1的性狀分離比，說明親本均為雜合子。在相對性狀的顯隱性不確定的情況下，無法依據實驗②③判定植株甲為雜合子。]
4．家兔的毛色黑(A)對褐(a)為顯性。下列關于判斷一只黑毛公兔基因型的方法及結論，正確的是(　　)
A．用一只純合黑毛兔與之交配，若子代全為黑毛兔，則其基因型為Aa
B．用一只雜合黑毛兔與之交配，若子代全為黑毛兔，則其基因型為AA
C．用多只褐毛雌兔與之交配，若子代全為黑毛兔，則其基因型為AA
D．用光學顯微鏡觀察，若細胞中只有A基因，則其基因型為AA
C　[一只黑毛公兔的基因型可能是AA或Aa，若用一只純合黑毛兔(AA)與之交配，則無論這只黑毛公兔的基因型如何，后代都是黑毛兔，A錯誤；用一只雜合黑毛兔(Aa)與之交配，因為子代數量較少，即使其基因型是Aa，子代也可能全為黑毛兔，故無法據此作出判斷，B錯誤；用多只褐毛雌兔(aa)與之交配，若子代全為黑毛兔，則其基因型為AA，因為若其基因型為Aa，則子代會出現褐毛兔，C正確；光學顯微鏡下不能觀察到細胞中的基因，D錯誤。]
題型3　一對相對性狀遺傳中親子代基因型和表型的推斷
親代基因型、表型子代基因型、表型
子代表型 親本基因型組合 親本表型
全顯 AA×__ 親本中至少一方是顯性純合子
全隱 aa×aa 雙親均為隱性純合子
顯∶隱＝3∶1 Aa×Aa 雙親均為雜合子
顯∶隱＝1∶1 Aa×aa 親本一方為雜合子，一方為隱性純合子
5．(2021·新泰誠信考試)某種植物的花色性狀受一對等位基因控制，且紅花對白花為顯性。現將該植物群體中的白花植株與紅花植株雜交，子一代中紅花植株和白花植株的比值為5∶1，如果將親本紅花植株自交，F1中紅花植株和白花植株的比值為(　　)
A．3∶1 B．5∶1
C．11∶1 D．5∶3
C　[植物的花色性狀受一對等位基因控制(假設為A、a)，將該植物群體中的白花植株(aa)與紅花植株(A_)雜交，子一代中紅花植株和白花植株的比值為5∶1，說明該植物群體中的紅花植株的基因型有AA和Aa，比例為2∶1。因此，將親本紅花植株自交，F1中白花植株的概率為1/3×1/4＝1/12，紅花植株和白花植株的比值為11∶1，故選C。]
6．(2021·鄂州模擬)現有某種動物的800對雌雄個體(均為灰體)分別交配，每對僅產下一個后代，合計后代中有灰體700只，黑體100只。控制體色的顯、隱性基因在常染色體上，分別用R、r表示。若沒有變異發生，則理論上基因型組合為Rr×Rr的親本數量應該是(　　)
A．100對 B．400對
C．700對 D．800對
B　[根據分離定律Rr×Rr→3R_(灰體)∶1rr(黑體)，結合題目信息，理論上基因型組合為Rr×Rr的親本數量如果是400對，則會產生灰體300只，黑體100只。另外400只灰體子代的400對灰體親本組合則為RR×Rr或RR×RR，B正確。故選B。]
題型4　分離定律的概率計算(含自交和自由交配)
1．用經典公式或分離比計算
(1)概率＝×100%。
(2)根據分離比計算
AA、aa出現的概率各是，Aa出現的概率是，顯性性狀出現的概率是，隱性性狀出現的概率是，顯性性狀中雜合子的概率是。
2．根據配子概率計算
(1)先計算親本產生每種配子的概率。
(2)根據題目要求用相關的兩種(♀、)配子的概率相乘，即可得出某一基因型的個體的概率。
(3)計算表型概率時，將相同表型的個體的概率相加即可。
3．自交的概率計算
(1)雜合子Dd連續自交n代(如圖1)，雜合子比例為()n，純合子比例為1－()n，顯性純合子比例＝隱性純合子比例＝[1－()n]×。純合子、雜合子所占比例的坐標曲線如圖2所示：
圖1
圖2
(2)雜合子Aa連續自交且逐代淘汰隱性個體的概率計算第一步，構建雜合子自交且逐代淘汰隱性個體的圖解：
第二步，依據圖解推導相關公式：
雜合子Aa連續自交，其中隱性個體的存在對其他兩種基因型的個體數之比沒有影響，可以按照雜合子連續自交進行計算，最后去除隱性個體即可，因此可以得到：連續自交n代，顯性個體中，純合子的比例為，雜合子的比例為。
4．自由交配的概率計算
(1)若雜合子Aa連續自由交配n代，雜合子比例為，顯性純合子比例為，隱性純合子比例為；若雜合子Aa連續自由交配n代，且逐代淘汰隱性個體后，顯性個體中，純合子比例為，雜合子比例為。
(2)自由交配問題的兩種分析方法：如某種生物基因型AA占，Aa占，個體間可以自由交配，求后代中AA的比例。
解法一：列舉法
解法二：配子法——最直接的方法
AA個體產生一種配子A；Aa個體產生兩種數量相等的配子A和a，所占比例均為，則A配子所占比例為，a配子所占比例為。
♀(配子) (配子)　　　　 A a
A AA Aa
a Aa aa
由表可知：F1基因型的比例為AA∶Aa∶aa＝∶∶＝4∶4∶1；F1表型的比例為A_∶aa＝∶＝8∶1。
7．如圖是白化病的系譜圖，回答以下問題：
(1)7號和8號再生一個孩子患白化病的概率是________。
(2)10號個體攜帶白化病致病基因的概率是________。
[解析]　(1)白化病是常染色體隱性遺傳病(相關基因用A、a表示)，由1、2號表現正常，6號患病可知，1、2號都是致病基因攜帶者，7號表現正常，則基因型為AA、Aa，由3號患病，4號表現正常，且8、9號表現均正常可知，8號的基因型為Aa。則7號和8號再生一個孩子患白化病的概率是×＝。
(2)7號與8號個體再生一個孩子，則子代基因型為AA的概率是×＋×＝，基因型為Aa的概率是×＋×＝，10號個體表現正常，則其攜帶白化病致病基因的概率為÷(＋)＝。
[答案]　(1)　(2)
8．(2021·衡水中學檢測)已知玉米的高莖對矮莖顯性，受一對等位基因A/a控制。現有親本為Aa的玉米隨機傳粉，得到F1，F1植株成熟后再隨機傳粉，收獲F1中高莖植株的種子再種下，得到F2植株。下列敘述正確的是(　　)
A．F2植株中矮莖占1/6
B．F2植株中純合子占1/3
C．F1高莖植株中純合子占1/4
D．F1矮莖植株中純合子占1/3
A　[F1基因型及比例為AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，F1高莖植株中純合子占1/3，C項錯誤。矮莖植株全為純合子，D項錯誤。由于只收獲F1高莖植株的種子，則F1隨機傳粉得到F2過程中，母本為高莖，父本既有高莖又有矮莖，F2植株中矮莖占1/6，純合子占1/2，A項正確，B項錯誤。]
9．將基因型為Aa的數量足夠多的水稻均分為4組，分別進行不同的遺傳實驗(不考慮突變)，各組后代中Aa基因型頻率變化如圖所示。
下列分析錯誤的是(　　)
A．第一組為連續自交
B．第二組為連續隨機交配
C．第三組為連續自交并逐代淘汰隱性個體
D．第四組為隨機交配并逐代淘汰隱性個體
C　[A項正確：基因型為Aa的個體連續自交n代，后代中Aa的基因型頻率＝(1/2)n，即F1中Aa的基因型頻率＝1/2，F2中Aa的基因型頻率＝1/4，F3中Aa的基因型頻率＝1/8。B項正確：隨機交配各代基因頻率不變，由題意可知，親本基因型均為Aa，則A的基因頻率＝1/2，a的基因頻率＝1/2，后代Aa的基因型頻率＝2×(1/2)×(1/2)＝1/2。C項錯誤：Aa(親本)連續自交3代(每代均淘汰基因型為aa的個體)，其F1～F3中Aa的基因型及比例(頻率)計算如下：
D項正確：基因型為Aa的個體隨機交配，F1淘汰隱性個體前的基因型及比例分別是1/4AA、1/2Aa、1/4aa，淘汰隱性個體后的基因型及比例分別是1/3AA、2/3Aa，淘汰隱性個體后A的基因頻率＝2/3、a的基因頻率＝1/3；F2淘汰隱性個體前的基因型及比例分別是4/9AA、4/9Aa、1/9aa，淘汰隱性個體后的基因型及比例分別是1/2AA、1/2Aa，淘汰隱性個體后A的基因頻率＝3/4、a的基因頻率＝1/4；F3淘汰隱性個體前的基因型及比例分別是9/16AA、3/8Aa、1/16aa，淘汰隱性個體后的基因型及比例分別是3/5AA、2/5Aa。]
　
1．核心概念
(1)(必修2 P3)相對性狀是指一種生物的同一種性狀的不同表現類型。
(2)(必修2 P4)具有相對性狀的兩個純種親本雜交，子一代顯現出來的親本性狀為顯性性狀，子一代未顯現出來的親本性狀為隱性性狀。
(3)(必修2 P4)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．結論語句
(必修2 P32)分離定律的實質：在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；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，分別進入兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。
1．(2021·浙江6月選考)某同學用紅色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某顯性遺傳病的遺傳模型，向甲、乙兩個容器均放入10顆紅色豆子和40顆白色豆子，隨機從每個容器內取出一顆豆子放在一起并記錄，再將豆子放回各自的容器中并搖勻，重復100次。下列敘述正確的是(　　)
A．該實驗模擬基因自由組合的過程
B．重復100次實驗后，Bb組合約為16%
C．甲容器模擬的可能是該病占36%的男性群體
D．乙容器中的豆子數模擬親代的等位基因數
C　[該模擬實驗只研究了一對等位基因，因此模擬的是分離定律，A項錯誤；甲乙兩個容器均放入10顆紅色豆子和40顆白色豆子，模擬的是在男性和女性中某顯性遺傳病基因及其等位基因的基因頻率，在男性和女性中B基因的頻率是1/5，b基因的頻率是4/5，重復100次實驗后，Bb組合的頻率是2×1/5×4/5＝8/25＝32%，B項錯誤；甲容器模擬的可能是男性中B和b的基因頻率，該病在男性群體所占的比例是1/5×1/5＋2×1/5×4/5＝9/25＝36%，C項正確；乙容器中的豆子數模擬的是親代B和b基因的基因頻率，不是模擬的親代等位基因數，D項錯誤。]
2．(不定項)(2020·山東等級考模擬)二倍體生物的某性狀受常染色體上的基因控制。正常條件下，用該性狀的一對相對性狀的純合親本進行雜交，獲得F1，由F1獲得F2。假設沒有任何突變發生，下列對雜交結果的推測，與實際雜交結果一定相符的是(　　)
A．F1中的個體都為雜合子 B．F1表型與某親本相同
C．F2會出現性狀分離現象 D．F2中基因型比例為1∶2∶1
AC　[二倍體生物的某性狀受常染色體上的基因控制。假設受一對等位基因控制，則用該性狀的一對相對性狀的純合親本(假設為AA×aa)進行雜交，獲得F1(Aa)，由F1獲得F2(1AA、2Aa、1aa)，假設受兩對等位基因控制，則用該性狀的一對相對性狀的純合親本(假設為AABB×aabb或AAbb×aaBB)進行雜交，獲得F1(AaBb)，由F1獲得F2(9A_B_、3A_bb、3aaB_、1aabb)，以此可類推受三對或更多對等位基因控制的情況，親本均為純合子，F1中的個體都為雜合子，A正確；F1表型不一定與某親本相同，如A對a為不完全顯性的情況，B錯誤；F1中的個體都為雜合子，F1到F2一定會出現性狀分離現象，C正確；F2中基因型比例不一定為1∶2∶1，該性狀不一定是由一對等位基因控制，D錯誤。]
3．(2020·海南等級考)直翅果蠅經紫外線照射后出現一種突變體，表型為翻翅，已知直翅和翻翅這對相對性狀完全顯性，其控制基因位于常染色體上，且翻翅基因純合致死(胚胎期)。選擇翻翅個體進行交配，F1中翻翅和直翅個體的數量比為2∶1。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．紫外線照射使果蠅的直翅基因結構發生了改變
B．果蠅的翻翅對直翅為顯性
C．F1中翻翅基因頻率為1/3
D．F1果蠅自由交配，F2中直翅個體所占比例為4/9
D　[紫外線照射使果蠅基因結構發生了改變，產生了新的等位基因，A正確；由分析知，翻翅為顯性基因，B正確；F1中Aa占2/3，aa占1/3，A的基因頻率為2/3÷(2/3×2＋1/3×2)＝1/3，C正確；F1中Aa占2/3，aa占1/3，則產生A配子的概率為2/3×1/2＝1/3，a配子的概率為2/3，F2中aa為2/3×2/3＝4/9，Aa為1/3×2/3×2＝4/9，AA為1/3×1/3＝1/9(死亡)，因此直翅所占比例為1/2，D錯誤。]
4．(2021·全國甲卷)植物的性狀有的由1對基因控制，有的由多對基因控制。一種二倍體甜瓜的葉形有缺刻葉和全緣葉，果皮有齒皮和網皮。為了研究葉形和果皮這兩個性狀的遺傳特點，某小組用基因型不同的甲乙丙丁4種甜瓜種子進行實驗，其中甲和丙種植后均表現為缺刻葉網皮。雜交實驗及結果見下表(實驗②中F1自交得F2)。
實驗 親本 F1 F2
① 甲×乙 1/4缺刻葉齒皮1/4缺刻葉網皮1/4全緣葉齒皮1/4全緣葉網皮 /
② 丙×丁 缺刻葉齒皮 9/16缺刻葉齒皮3/16缺刻葉網皮3/16全緣葉齒皮1/16全緣葉網皮
回答下列問題：
(1)根據實驗①可判斷這2對相對性狀的遺傳均符合分離定律，判斷的依據是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
根據實驗②，可判斷這2對相對性狀中的顯性性狀是______________。
(2)甲乙丙丁中屬于雜合體的是________。
(3)實驗②的F2中純合體所占的比例為________。
(4)假如實驗②的F2中缺刻葉齒皮∶缺刻葉網皮∶全緣葉齒皮∶全緣葉網皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，則葉形和果皮這兩個性狀中由1對等位基因控制的是________，判斷的依據是__________________________________
__________________________________________________________________。
[解析]　(1)實驗①中F1表現為1/4缺刻葉齒皮，1/4缺刻葉網皮，1/4全緣葉齒皮，1/4全緣葉網皮，分別統計兩對相對性狀，缺刻葉∶全緣葉＝1∶1，齒皮∶網皮＝1∶1，每對相對性狀結果都符合測交的結果，說明這2對相對性狀的遺傳均符合分離定律；根據實驗②，F1全為缺刻葉齒皮，F2出現全緣葉和網皮，可以推測缺刻葉對全緣葉為顯性，齒皮對網皮為顯性。
(2)假設葉形相關基因用A、a表示，果皮相關基因用B、b表示。根據已知條件，甲乙丙丁的基因型不同，其中甲和丙種植后均表現為缺刻葉網皮，實驗①雜交的F1結果類似于測交，實驗②的F2出現9∶3∶3∶1，則F1的基因型為AaBb，綜合推知，甲的基因型為Aabb，乙的基因型為aaBb，丙的基因型為AAbb，丁的基因型為aaBB，甲乙丙丁中屬于雜合體的是甲和乙。
(3)實驗②的F2中純合體基因型為1/16AABB，1/16AAbb，1/16aaBB，1/16aabb，所有純合體占的比例為1/4。
(4)假如實驗②的F2中缺刻葉齒皮∶缺刻葉網皮∶全緣葉齒皮∶全緣葉網皮＝45∶15∶3∶1，分別統計兩對相對性狀，缺刻葉∶全緣葉＝60∶4＝15∶1，可推知葉形受兩對等位基因控制，齒皮∶網皮＝48∶16＝3∶1，可推知果皮受一對等位基因控制。
[答案]　(1)基因型不同的兩個親本雜交，F1分別統計，缺刻葉∶全緣葉＝1∶1，齒皮∶網皮＝1∶1，每對相對性狀結果都符合測交的結果，說明這2對相對性狀的遺傳均符合分離定律　缺刻葉和齒皮　(2)甲和乙　(3)1/4　(4)果皮　F2中齒皮∶網皮＝48∶16＝3∶1，說明受一對等位基因控制
5．(2021·河北選擇性考試)我國科學家利用栽培稻(H)與野生稻(D)為親本，通過雜交育種方法并輔以分子檢測技術，選育出了L12和L7兩個水稻新品系。L12的12號染色體上帶有D的染色體片段(含有耐缺氮基因TD)，L7的7號染色體上帶有D的染色體片段(含有基因SD)，兩個品系的其他染色體均來自H(圖1)。H的12號和7號染色體相應片段上分別含有基因TH和SH。現將兩個品系分別與H雜交，利用分子檢測技術對實驗一親本及部分F2的TD/TH基因進行檢測，對實驗二親本及部分F2的SD/SH基因進行檢測，檢測結果以帶型表示(圖2)。
圖1
圖2
圖3
回答下列問題：
(1)為建立水稻基因組數據庫，科學家完成了水稻____________條染色體的DNA測序。
(2)實驗一F2中基因型TDTD對應的是帶型________。理論上，F2中產生帶型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的個體數量比為________。
(3)實驗二F2中產生帶型α、β和γ的個體數量分別為12、120和108，表示F2群體的基因型比例偏離________定律。進一步研究發現，F1的雌配子均正常，但部分花粉無活性。已知只有一種基因型的花粉異常，推測無活性的花粉帶有________(填“SD”或“SH”)基因。
(4)以L7和L12為材料，選育同時帶有來自D的7號和12號染色體片段的純合品系X(圖3)。主要實驗步驟包括：①________________________________；
②對最終獲得的所有植株進行分子檢測，同時具有帶型________的植株即為目的植株。
(5)利用X和H雜交得到F1，若F1產生的無活性花粉所占比例與實驗二結果相同，雌配子均有活性，則F2中與X基因型相同的個體所占比例為________。
[解析]　(1)由題圖1可知，水稻體細胞中有12對同源染色體，且水稻為雌雄同株，沒有性染色體與常染色體之分因此，為建立水稻基因組數據庫，需要完成水稻12條染色體的DNA測序。(2)由題圖2可知，實驗一F2中帶型Ⅲ與L12相同，因此，帶型Ⅲ的基因型也是TDTD。L12的基因型是TDTD，H的基因型是THTH。兩者雜交產生的F1的基因型是TDTH，F1自交產生的F2的基因型及其比例為TDTD∶TDTH∶THTH＝1∶2∶1，帶型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應的基因型分別為THTH、TDTH、TDTD，因此，帶型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的個體數量比為1∶2∶1。(3)由題圖2可知，實驗二F2中帶型α與L7相同，α、β、γ帶型對應的基因型分別為SDSD、SDSH、SHSH，說明該相對性狀由一對等位基因控制，三者的數量比為1∶10∶9，因此F2群體的基因型比例偏離分離定律。由于F1的雌配子均正常，有且只有一種基因型的花粉部分無活性，統計F2中不同基因型個體比例可知，SD和SH的花粉比例是1∶9，因此推測無活性的花粉帶有SD基因。(4)根據題圖3可知，以L7和L12為材料選育的品系X的基因型為SDSDTDTD，因此實驗步驟為先讓L7和L12雜交得到F1，再讓F1自交得到F2，對最終獲得的所有植株進行分子檢測，同時具有帶型α和Ⅲ的植株即為目的植株。(5)X植株的基因型為SDSDTDTD，H植株的基因型為SHSHTHTH，兩者雜交所得F1的基因型為SDSHTDTH，因為含SD的花粉90%敗育，即含SDTD的有活力花粉數量占總花粉的，含SDTD的雌配子的占比為，因此F1自交，F2中基因型為SDSDTDTD的個體所占比例為。
[答案]　(1)12　(2)Ⅲ　1∶2∶1　(3)分離　SD　(4)①以L7和L12作親本，進行雜交，得到F1，再讓F1自交得到F2　②Ⅲ和α　(5)
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