备考2025届高考生物一轮复习【讲义】第5章课时1基因的分离定律

第5章基因的传递规律课时1基因的分离定律课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.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；2.模拟植物或动物性状分离的杂交实验基因的分离定律2023：江苏T23（1）（2）、海南T15、天津T16（1）（2）、全国甲T6；2022：浙江6月T9和T28（2）、全国甲T32（1）（3）、浙江1月T10、重庆T19、北京T18（1）；2021：湖北T4和T18、全国甲T32（1）、北京T20（1）、浙江1月T19；2020：海南T20、全国ⅠT5、浙江7月T18和T28（1）、浙江1月T18、江苏T7；2019：海南T18、全国ⅡT5、全国ⅢT6和T321.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。2.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。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，分析杂交实验命题分析预测1.本部分内容是高考的核心考点之一，主要考查考生运用分离定律解决实际问题的能力，如性状显隐性的判断、纯合子和杂合子的判断、基因型和表型的判断、遗传实验设计等。2.预测2025年高考还可能将本部分内容与基因自由组合定律、伴性遗传、变异等结合，通过设置新情境考查考生解决实际问题的能力和实验设计能力1.孟德尔遗传实验的科学方法（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流程辨析与交配方式有关的概念及其应用杂交概念基因型不同的个体间相互交配应用①将不同优良性状集于一体，获得新品种；②通过后代性状比，判断显隐性自交概念同一个体或基因型相同的个体间交配应用①不断提高种群中纯合子的比例；②用于植物纯合子和杂合子的鉴定测交概念F1与隐性纯合子杂交应用①测定F1的基因型，F1产生配子的种类及比例；②高等动植物纯合子、杂合子的鉴定正交和反交概念正交和反交是一对相对概念，若正交为♂A（性状）×♀B（性状），则反交为♂B（性状）×♀A（性状），反之亦然应用①常用于判断待测性状是细胞核遗传还是细胞质遗传；②判断基因是位于常染色体还是性染色体上回交概念杂种子一代与两个亲本中的任一个进行交配应用①与隐性亲本回交，检测子一代基因型；②在育种中，加强杂种个体的某一亲本的性状表现自由交配概念又称随机交配，指群体中的雌雄个体随机进行交配，基因型相同和不同的个体之间都可进行交配应用2.一对相对性状的杂交实验的“假说—演绎”分析3.基因的分离定律的实质4.性状分离比的模拟实验（1）实验原理：甲、乙两个小桶分别代表[19]雌、雄生殖器官，甲、乙内的彩球分别代表[20]雌、雄配子，用不同彩球的随机组合模拟生物在生殖过程中[21]雌、雄配子的随机结合。（2）实验注意问题：①要[22]随机抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并摇匀；②重复的次数要足够多。两个小桶内的彩球数量可以不相等，但每个小桶内两种颜色的小球数量必须相等。（3）结果与结论：彩球组合类型数量比为DD：Dd：dd≈[23]1：2：1，彩球组合代表的显隐性性状的数量比接近[24]3：1。基础自测1.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。（×）2.F1自交后代出现性状分离现象，分离比为3：1属于观察现象阶段。（√）3.“生物的性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子成对存在；配子中只含有每对遗传因子中的一个；受精时，雌雄配子随机结合”属于假说内容。（√）4.F2的表型比例为3：1的结果最能说明基因分离定律的实质。（×）5.基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离。（√）6.孟德尔先提出假说，再据此开展豌豆杂交实验并设计测交实验进行演绎。（×）7.孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律[2022广东，T5A]。（√）8.融合遗传的核心观点是两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状，按照该观点以融合方式传递的遗传性状不会（填“会”或“不会”）发生分离。9.在性状分离比的模拟实验中，若将甲小桶内彩球上的标记改为A和a，其余不变，乙小桶不做改变，此时分别从甲、乙两个小桶内随机抓取一个小球进行组合可以模拟非同源染色体上非等位基因的自由组合。情境应用1.玉米为单性花、雌雄同株植物（见下图），若间行种植基因型为AA和aa的玉米植株，可能的杂交组合有哪些？提示♀AA×♂AA、♀aa×♂aa、♀AA×♂aa、♀aa×♂AA。2.本来开白花的花卉，偶然出现了开紫花（显性突变）的植株，怎样获得开紫花的纯种植株呢？提示方法一：用紫花植株的花粉进行花药离体培养，然后用秋水仙素处理，保留紫花的品种。方法二：将该紫花植株连续自交，且每一代淘汰掉白花植株，则子代不出现性状分离的为纯种植株。深度思考1.为什么测交必须让F1与隐性纯合子杂交？提示因为隐性纯合子只产生一种含有隐性基因的配子，通过分析测交后代的性状表现及比例，即可推知被测个体产生的配子种类及比例。2.杂合子（Aa）产生的雌雄配子数量相等吗？提示基因型为Aa的杂合子产生的雌配子种类及比例为A：a＝1：1，产生的雄配子种类及比例为A：a＝1：1，但一般情况下生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。3.由一对等位基因控制的杂合子自交后代出现3：1性状分离比的条件是什么？提示（1）不同类型配子生活力相同。（2）雌雄配子结合的机会相等。（3）不同基因型的个体存活率相同。（4）等位基因间的显隐性关系为完全显性。（5）子代样本数目足够多。（6）性状表现不受特殊环境影响。4.“演绎推理”和“验证假说”中均涉及测交，二者有何不同？提示“演绎推理”强调“设计”测交实验，即理论推导，而“验证假说”强调“实施”测交实验，即通过实验对“演绎推理”的结论进行验证。5.若以小鼠为实验材料采用测交法验证分离定律，该小鼠生出两只颜色不同的后代，能否验证分离定律，为什么？提示不能。因为实验统计的样本数目太少，偶然性太大。6.高茎（Dd）豌豆自交后代共收获16粒种子，前15粒种子种植后表现为高茎，第16粒种子种植后表现如何？第16粒种子种植后表现为高茎的可能性是多少？提示第16粒种子种植后可能表现为高茎，也可能表现为矮茎。第16粒种子种植后是高茎的可能性是3/4。7.性状分离比的模拟实验中，两个小桶中的彩球数量必须相等吗？为什么？提示两个小桶中的彩球数量可以不相等，因为在生物体的有性生殖过程中，一般是雄配子的数量远多于雌配子的数量。研透高考明确方向命题点1孟德尔遗传实验的科学方法1.[2022浙江1月]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（D）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自然条件下豌豆大多数是纯合子，原因是豌豆是严格的自花传粉和闭花受粉植物，受粉时没有外来花粉的干扰，便于形成纯种，因此杂合豌豆植株连续自交，纯合子所占比例逐渐增大，D符合题意。命题变式[设问拓展型]（1）选择豌豆作实验材料是孟德尔发现遗传规律取得成功的重要原因之一，下列叙述错误的是（C）A.自然状态下豌豆既能自花传粉又能闭花受粉是豌豆作为实验材料的优点之一B.孟德尔选用山柳菊进行杂交实验并没有获得成功的原因之一是山柳菊有时进行无性生殖C.豌豆和山柳菊都具有易于区分且可连续观察的相对性状D.豌豆花大，易于进行人工杂交实验，而山柳菊花小，难以做人工杂交实验解析豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，自然条件下只能进行自交，A正确；孟德尔选用山柳菊进行杂交实验并没有获得成功，其中一个主要原因是山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖，而遗传规律只适用于进行有性生殖的生物，B正确；山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状，C错误；豌豆花大，易于进行人工杂交实验，而山柳菊花小，难以做人工杂交实验，D正确。（2）水稻是我国主要的粮食作物之一，它是自花传粉植物。袁隆平等人发现了花粉败育的野生稻，为杂交水稻雄性不育系的选育打开了突破口。雄性不育系作母本对培育杂交水稻的意义是水稻为两性花，进行杂交时需要对母本进行去雄处理，而水稻的花很多且比较小。如果用雄性不育的水稻作母本，就可以省掉去雄操作，提高杂交育种的效率。命题点2基因分离定律的实质和验证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；W基因可用红色荧光标记，w基因可用绿色荧光标记。现将纯种非糯性与糯性水稻杂交，产生子代F1，下列现象最能说明分离定律实质的是（A）A.观察F1未成熟花药中的细胞，发现2个红色荧光点和2个绿色荧光点分别移向两极B.将F1成熟花粉用碘液染色，发现蓝黑色花粉：橙红色花粉＝1：1C.对F1植株进行测交，后代表现为糯性：非糯性＝1：1D.F1植株自交，后代表现为糯性：非糯性＝1：3解析纯种非糯性与糯性水稻杂交，F1的基因型为Ww，则未成熟花药中，发现2个红色荧光点和2个绿色荧光点分别移向两极，是因为减数分裂Ⅰ后期，等位基因随同源染色体的分开而发生分离，这是基因的分离定律最直接的证据，A正确。将F1成熟花粉用碘液染色，发现蓝黑色花粉：橙红色花粉＝1：1；对F1植株进行测交，后代表现为糯性：非糯性＝1：1；F1植株自交，后代表现为糯性：非糯性＝1：3，这些都能证明基因分离定律的实质，但都是间接证明，直接证明分离定律实质的现象应该在减数分裂过程中，而这三项都不是发生在减数分裂过程中，B、C、D错误。3.[全国Ⅲ高考，9分]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显性性状。（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，若要用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。①让两种玉米分别自交，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，且表型比例为1：1，则可验证分离定律。（其他答案合理也可）解析（1）一对等位基因控制一对相对性状，通常情况下，这对等位基因具有完全显性关系，杂合子表现为显性性状。（2）已知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，若要用饱满的玉米籽粒和凹陷的玉米籽粒为材料验证分离定律，可用自交、杂交或测交的方法。①让两种玉米分别自交，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，再让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表现两种性状，且表型比例为1：1，则可验证分离定律。通性通法四法验证基因分离定律（1）自交法（2）测交法（3）花粉鉴定法（4）单倍体育种法命题点3基因分离定律的应用4.[2023淮南模拟]小鼠的正常体型对矮小体型为显性，分别受常染色体上的等位基因A、a控制。小鼠体型遗传过程中，有一种有趣的“基因印迹”现象，来自某一亲本的基因A被“印迹”而不能表达。下列叙述错误的是（B）A.正常体型小鼠和矮小体型小鼠均可能是杂合子B.基因型为Aa的雌雄小鼠交配，子代性状分离比为3：1C.若亲本基因型均为Aa，则可通过与基因型为aa的小鼠交配，判断被“印迹”基因A来自哪个亲本D.若“印迹”基因A来自母本，母本不一定是正常体型小鼠解析若小鼠的基因型为Aa，且来自某一亲本的基因A被“印迹”而不能表达，则表型为矮小体型，所以正常体型小鼠和矮小体型小鼠均可能是杂合子，A正确；基因型为Aa的雌雄小鼠交配，只有不发生“基因印迹”现象时，子代性状分离比才为3：1，B错误；亲本基因型均为Aa时，可通过与基因型为aa的小鼠交配，判断被“印迹”基因A来自哪个亲本，即交配后代都是矮小体型小鼠的那个亲本的基因A被“印迹”，C正确；若“印迹”基因A来自母本，母本不一定是正常体型小鼠，也可能是矮小体型小鼠（基因型为Aa），D正确。5.[高考组合，6分]（1）[2022北京节选]番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交所得的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色∶无色＝3∶1。（2）[2021北京节选]玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干