高考生物一轮复习必修2第五单元遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病第19讲分离定律学案

eq\a\vs4\al(必修2)遗传的基本规律、伴性遗传与人类遗传病第19讲分离定律【课标要求】阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。考点一一对相对性状的杂交实验1．豌豆作为实验材料的优点2．用豌豆做杂交实验的方法[易错提醒]人工去雄应在开花前（花蕾期）进行。3．运用假说—演绎法分析一对相对性状的杂交实验[易错提醒]提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的，不包括测交实验；演绎过程不等于测交实验，前者只是理论推导，后者则是通过杂交实验对演绎推理的结论进行验证。4．基因的分离定律5．分离定律的应用（1）农业生产：指导杂交育种。①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，直到为止，即可留种推广使用。②优良性状为隐性性状：一旦出现就能遗传，便可留种推广。③优良性状为杂合子：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；为禁止和进行提供理论依据。[答案自填]1.自花闭花相对性状异花2.外来花粉3．相对显性高茎性状分离矮茎遗传因子成对成单成对的遗传因子随机结合41∶11∶14．减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ等位基因有性生殖染色体5.（1）①不再发生性状分离②稳定（2）近亲结婚遗传咨询[教材命题点思考]已知玉米的高茎对矮茎为显性。某小组为了探究纯合高茎玉米植株所结果穗的所有籽粒是全为纯合或全为杂合，还是既有纯合又有杂合，选取了该玉米果穗上的两粒种子作为亲本，单独隔离种植，结果发现子代植株全为高茎，由此他们判断该玉米果穗所有籽粒为纯种。（1）老师认为此结论不科学，原因是什么？（2）应如何完善实验？请写出你的实验设计思路并预测实验结果及结论。提示：（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）增加样本数量，尽量减少实验偶然性带来的误差。实验设计思路：用高茎玉米果穗上的全部籽粒作亲本，单独隔离种植（或自交）；分别观察记录子代植株的高矮情况。预测实验结果及结论：①所有籽粒的后代全为高茎，说明该玉米果穗上的籽粒全为纯合子；②所有籽粒的后代既有高茎又有矮茎，说明该玉米果穗上的籽粒全为杂合子；③若部分籽粒的后代全为高茎，部分籽粒的后代既有高茎又有矮茎，说明该玉米果穗上的籽粒既有纯合子又有杂合子。1．遗传实验常用的其他材料及特点2．相同基因、等位基因与非等位基因3．与交配方式相关的概念及其作用4．验证基因的分离定律的方法（1）自交法。（2）测交法。（3）配子法（花粉鉴定法）。（4）单倍体育种法。考向1一对相对性状杂交实验的假说演绎过程分析1．（2024·龙湖高三联考）假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是（）A．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”B．孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象C．孟德尔在发现基因的分离定律时的“演绎”过程：若F1形成配子时成对的遗传因子分离，则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1D．提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的解析：选D。孟德尔未提出“基因”这一概念，A项错误；孟德尔遗传规律不能解释连锁互换现象，B项错误；孟德尔在发现基因的分离定律时的“演绎”过程：若F1形成配子时成对的遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，分离比接近1∶1，C项错误；提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的，D项正确。考向2分离定律的实质及验证2．水稻的非糯性（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橙红色。将W基因用红色荧光标记，w基因用蓝色荧光标记（不考虑基因突变）。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述，错误的是（）A．观察F1未成熟花粉时，发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向细胞两极，是分离定律的直观证据B．观察F1未成熟花粉时，发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向细胞两极，说明形成该细胞时发生过染色体片段交换C．选择F1成熟花粉用碘液染色，理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1∶1D．F1自交后选择F2所有植株的成熟花粉用碘液染色，理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为3∶1解析：选D。观察F1（Ww）未成熟花粉时，发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向细胞两极，即含2个红色荧光点的染色体与含2个蓝色荧光点的同源染色体正在分离，是分离定律的直观证据，A项正确；观察F1未成熟花粉时，发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向细胞两极，不考虑基因突变，说明形成该细胞时发生过染色体片段交换，导致一条染色体上既有W基因又有w基因，B项正确；F1成熟花粉中非糯性花粉和糯性花粉的比例为1∶1，用碘液染色后，理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1∶1，C项正确；F1（Ww）自交，F2的基因型及比例为WW∶Ww∶ww＝1∶2∶1，F2所有植株产生的成熟花粉的基因型及比例为W∶w＝1∶1，选择F2所有植株的成熟花粉用碘液染色，理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1∶1，D项错误。3．玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。（1）在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是。（2）现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要以这两种玉米籽粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果。答案：（1）显性性状（2）验证思路及预期结果：①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交得F1，F1自交得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。（任答两种即可）考点二性状分离比的模拟实验[学生用书P121][答案自填]雌、雄生殖器官雌、雄配子随机结合两种彩球充分混合随机组合字母组合1∶2∶13∶11．（2021·浙江6月选考）某同学用红色豆子（代表基因B）和白色豆子（代表基因b）建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是（）A．该实验模拟基因自由组合的过程B．重复100次实验后，Bb组合约为16%C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数解析：选C。该实验仅涉及一对等位基因，其遗传不符合自由组合定律，A项错误；每个容器中的红色豆子（或白色豆子）的比例表示人群中B（或b）的基因频率，即人群中B、b的基因频率分别为0.2、0.8，故Bb的概率为2×0.2×0.8×100%＝32%，B项错误；当人群中B＝0.2、b＝0.8时，患病比例为BB＋Bb＝0.2×0.2×100%＋32%＝36%，即甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体，乙容器模拟的可能是该病占36%的女性群体，C项正确；乙容器的豆子数模拟的可能是人群中男性或女性B、b的基因频率，D项错误。2．（2024·辽宁丹东高三模拟）在做性状分离比的模拟实验时，分别同时从甲小桶和乙小桶抓取小球30次以上，统计小球组合为DD的比例约为（）A．1/3B．1/4C．1/2D．1/5解析：选B。在做性状分离比的模拟实验时，分别同时从甲小桶和乙小桶中抓取小球30次以上，从甲桶中抓取小球D或d的概率都为1/2，从乙桶中抓取小球D或d的概率也都为1/2，因此小球组合为DD的比例约为（1/2）×（1/2）＝1/4，B项符合题意。创设情境长句特训[学生用书P122][事实概述类]1．孟德尔运用“遗传因子”解释豌豆杂交实验现象，控制相对性状的遗传因子分离发生的时期是________________________。提示：减数分裂Ⅰ后期2．孟德尔豌豆杂交实验中，F2出现3∶1的分离比的条件是___________________________________________________________________。提示：（1）所研究的相对性状只受一对等位基因控制，且相对性状为完全显性；（2）每一代不同类型的配子都能发育良好，且不同配子结合的机会相等；（3）所有后代都处于比较一致的环境中，且存活率相同；（4）供实验的群体要大，个体数量要足够多3．观察下图并分析问题。能正确表示基因的分离定律实质的图是①～④中的，其具体内涵是____________________________________________________。提示：③控制相对性状的基因在形成配子时彼此分离[原因分析类]4．一对相对性状的遗传实验中，若统计的样本数量足够多，子二代的性状分离比是1∶2∶1的原因可能是____________________________________________________。提示：显性基因相对于隐性基因为不完全显性5．短尾猫之间相互交配，子代中总是出现约1/3的长尾猫，最可能的原因是___________________________________________________。提示：短尾猫相互交配，子代短尾猫中显性纯合子死亡6．凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种，由一对等位基因控制。重瓣凤仙花自交，子代表型都是重瓣，单瓣凤仙花自交，子代单瓣和重瓣的表型比例为1∶1，其原因是____________________________________________。提示：凤仙花的重瓣为隐性性状，单瓣为显性性状。单瓣凤仙花产生的含显性基因的精子或卵细胞死亡（或不能受精）7．花农培育了一种两性花观赏植物，该植物有多种花色。将开粉红花的植株进行自交，后代出现开红花的植株84株、开白花的植株82株、开粉红花的植株170株，此现象（填“遵循”或“不遵循”）基因的分离定律，理由是____________________________________________________________。提示：遵循后代的表型及比例为红花∶粉红花∶白花≈1∶2∶1，粉红花为杂合子，自交后代的分离比为1∶2∶1，遵循基因的分离定律[开放思维类]8．现有甲、乙两瓶世代连续的果蝇，其控制灰身（B）、黑身（b）的基因位于常染色体上。甲瓶中的果蝇均为灰身，乙瓶中的果蝇既有灰身也有黑身，甲、乙两瓶中果蝇的性别未知，异性果蝇之间能自由交配，不考虑基因突变等。若甲瓶中灰身果蝇为杂合子，请分析并写出乙瓶中果蝇作为甲瓶中果蝇的亲本的必要条件。_______________________________________________________________。提示：乙瓶中黑身果蝇的基因型均为bb且性别相同，灰身果蝇的基因型均为BB且性别相同，灰身果蝇与黑身果蝇为异性果蝇高考真题体验[学生用书P122]1．（2022·浙江1月选考）孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子，主要原因是（）A．杂合子豌豆的繁殖能力低B．豌豆的基因突变具有可逆性C．豌豆的性状大多数是隐性性状D．豌豆连续自交，杂合子比例逐渐减小解析：选D。自然条件下豌豆大多数是纯合子，主要原因是豌豆是严格的自花传粉和闭花受粉植物，杂合豌豆植株连续自交，纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐渐减小，D项符合题意。2．（2019·高考全国卷Ⅲ）假设在特定环境中，某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体，基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1000对（每对含有1个父本和1个母本），在这种环境中，若每对亲本只形成一个受精卵，则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为（）A．250、500、0B．250、500、250C．500、250、0D．750、250、0解析：选A。由题意可知，1000对基因型均为Bb的亲本交配，每对亲本只形成一个受精卵，若不考虑致死，一对基因型为Bb的亲本产生基因型为BB、Bb、bb的受精卵的概率分别为1/4、2/4、1/4，1000对基因型均为Bb的亲本交配，产生基因型为BB、Bb、bb的受精卵的数目分别为250、500、250，由于基因型为bb的受精卵全部死亡，所以该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为250、500、0，A项符合题意。3．（2019·高考全国卷Ⅱ）某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株（植株甲）进行了下列四个实验。①让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1其中能够判定植株甲为杂合子的实验是（）A．①或②B．①或④C．②或③D．③或④解析：选B。实验①中植株甲自交，子代出现了性状分离，说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交，子代出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下，无法依据实验②或③判定植株甲为杂合子。4．（2021·湖北等级考）浅浅的小酒窝，笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定的，属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性，丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是（）A．若甲与丙结婚，生出的孩子一定都有酒窝B．若乙与丁结婚，生出的所有孩子都无酒窝C．若乙与丙结婚，生出的孩子有酒窝的概率为50%D．若甲与丁结婚，生出一个无酒窝的男孩，则甲的基因型可能是纯合的解析：选B。由题干可知，酒窝性状的遗传方式为常染色体显性遗传，设相关基因为A、a。甲和丙均有酒窝，则基因型为AA或Aa，若两者基因型均为Aa，则生出的孩子基因型可能为aa，表现为无酒窝，A项错误。乙和丁均无酒窝，则基因型均为aa，两者结婚，生出的孩子基因型为aa，表现为无酒窝，B项正确。乙（aa）与丙（AA或Aa）结婚，若丙基因型为AA，则生出的孩子均有酒窝；若丙基因型为Aa，则生出的孩子有酒窝的概率为50%，C项错误。甲（AA或Aa）与丁（aa）结婚，生出一个无酒窝的男孩（aa），则甲的基因型只能为Aa，是杂合子，D项错误。课时跟踪练[学生用书P24（单独成册）]一、选择题1．（2024·广东名校联考）下列有关遗传学基本概念及其应用的叙述，正确的是（）A.非等位基因的遗传均遵循基因的分离定律和自由组合定律B．正反交结果相同，可判断相关基因一定位于常染色体上C．一对相对性状可以受一对、两对或多对等位基因的控制D．两亲本的杂交后代只有一种表型，说明双亲均为纯合子解析：选C。等位基因的遗传遵循基因的分离定律，非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A项错误；正反交结果相同，一般可判断基因位于常染色体上，但基因也可能位于X染色体与Y染色体的同源区段，B项错误；基因与性状存在一对一、一对多或多对一等数量关系，一对相对性状可以受一对、两对或多对等位基因控制，C项正确；两亲本杂交后代只有一种表型，双亲可能均为纯合子，也可能其中一方为杂合子，D项错误。2．下列鉴定生物遗传特性的方法中，不合理的是（）A．鉴定一只灰毛兔是不是纯合子用测交法B．区分狗的长毛与短毛的显隐性关系用杂交法C．不断提高小麦抗病系的纯度宜用连续自交的方法D．测定杂种豌豆F1的遗传因子组成宜用杂交的方法答案：D3．（2024·山东聊城高三期中）“假说—演绎法”是遗传学研究中的重要方法，它实质上是一种解释归纳推理，即通过归纳得到的结论只能是一个假说，这个假说的合理性有多大，即归纳所得结论的可靠性就有多大，需要接受事实的检验。如果假说能够合理地解释已知的或可预测的经验事实，则假说的确证度就增大。下列分析错误的是（）A．孟德尔发现分离定律和自由组合定律时均采用了“假说—演绎法”B．孟德尔对分离现象的原因提出的假说内容有“生物的性状是由基因决定的”C．演绎推理得到的结论具有逻辑的必然性，仍需实验检验D．在豌豆一对相对性状的杂交实验中，预测测交结果为演绎过程解析：选B。“基因”一词由丹麦生物学家约翰逊提出，B项错误。4．某种品系的鼠毛灰色和黄色是一对相对性状，科学家进行了大量的杂交实验，得到了如下表所示的结果，由此推断，下列叙述错误的是（）杂交组合亲本后代A灰色×灰色灰色B黄色×黄色2/3黄色、1/3灰色C灰色×黄色1/2黄色、1/2灰色A.杂交组合A后代不发生性状分离，亲本为纯合子B．由杂交组合B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因C．杂交组合B后代中黄色毛鼠既有杂合子，也有纯合子D．鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律解析：选C。设相关基因用A、a表示，杂交组合B亲本的基因型均为Aa，根据基因的分离定律，后代基因型及比例应为AA（黄色）∶Aa（黄色）∶aa（灰色）＝1∶2∶1，即黄色∶灰色＝3∶1，而实际为黄色∶灰色＝2∶1，这说明显性基因纯合致死，即杂交组合B后代中黄色毛鼠只有杂合子，C项错误。5．玉米植株的宽叶与窄叶是由一对等位基因控制的一对相对性状。将宽叶与窄叶两种纯合亲本间行种植，宽叶亲本玉米植株的子代只有宽叶，窄叶亲本植株的子代宽叶和窄叶均有。现选取F1中部分宽叶植株与窄叶植株杂交，F2中宽叶∶窄叶＝7∶5（假设整个过程中每株玉米受粉机会均等）。下列叙述错误的是（）A．玉米植株的宽叶对窄叶为显性B．F1玉米植株中窄叶基因的频率为1/2C．F1玉米植株中宽叶所占比例为1/6D．若将F1中选取的那部分宽叶玉米种植，则后代玉米植株宽叶∶窄叶＝119∶25解析：选C。设A/a控制玉米的叶形，纯合宽叶玉米与纯合窄叶玉米间行种植，窄叶植株的子代有宽叶，宽叶植株的子代无窄叶，说明宽叶对窄叶为显性，A项正确；纯合宽叶玉米（AA）与窄叶玉米（aa）间行种植，即AA占1/2、aa占1/2，玉米植株自由交配，后代中AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，a基因的频率为（1/2）×（1/2）＋1×（1/4）＝1/2，B项正确；F1玉米中AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，所以宽叶∶窄叶＝3∶1，宽叶占3/4，C项错误；选取F1中部分宽叶玉米植株与窄叶玉米植株杂交，F2中宽叶∶窄叶＝7∶5，设选取的F1宽叶玉米中基因型为Aa的植株占x，则基因型为AA的植株占1－x，与窄叶植株（aa）杂交，后代中窄叶玉米为（1/2）x＝5/（7＋5）＝5/12，所以x＝5/6，即选取的F1宽叶玉米中Aa占5/6、AA占1/6，这些宽叶玉米自由交配，则产生的配子中A占7/12、a占5/12，后代中窄叶（aa）玉米所占比例为（5/12）×（5/12）＝25/144，宽叶玉米所占比例为1－25/144＝119/144，所以宽叶∶窄叶＝119∶25，D项正确。6．（2024·梅州高三一模）研究人员将二倍体不抗病野生型水稻种子进行人工诱导，获得了一种抗病突变体，研究发现该突变体是由一个基因发生突变产生的，且抗病与不抗病由一对等位基因控制。对该抗病突变体的花药进行离体培养，获得的两种单倍体植株中，抗病与野生型的比例为1∶3。下列叙述正确的是（