高考生物一轮复习讲义基因的分离定律和自由组合定律

基因的分离定律和自由组合定律——2025届高考生物一轮复习【教学目标】1.在一对相对性状杂交实验现象的分析和解释的基础上，对假说内容设计实验方案，进行验证。通过对不同方案的比较，认同测交的巧妙之处，进而阐明分离定律。2.通过对整个分离定律论证过程的学习，总结孟德尔的研究思路，归纳其科学研究方法。3.运用分离定律，解决实际问题，预测实验现象。4.说出两对相对性状的杂交实验过程。阐述对自由组合现象的解释、验证。5.说出自由组合规律的内容，运用自由组合规律解释或预测一些遗传现象。6.说出孟德尔遗传实验获得成功的原因。【核心素养】1.生命观念：用遗传学术语阐述分离定律的内容和实质。2.生命观念：分析基因型与表型之间内因与外因、现象与本质的辩证关系。3.科学思维：根据孟德尔分离定律，分析一对相对性状的遗传规律。4.科学探究：总结孟德尔遗传学实验的过程及其成功的原因，认识遗传学的一般方法，利用模拟实验训练科学的范式。5.社会责任：肯定孟德尔在遗传学研究中努力探索、积极尝试的科学精神，遵循孟德尔的经验，尝试遗传学实验，为生产中的实际操作做好理论和方法储备。6.生命观念：分析自由组合规律的实质，阐释生命的延续性。7.科学思维：分析两对遗传因子的自由组合，掌握自由组合规律的实质。8.科学探究：体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维，感悟科学研究的一般规律。9.社会责任：形成严谨、求实的科学态度和勇于创新的科学精神。【典例分析】1.某二倍体植物的株高受复等位基因A+、A和a控制，其中A+对A和a为显性，A对a为显性，A控制高茎，A+和a基因均控制矮茎，且两者控制的性状无差别。某随机交配的种群中A+、A和a的基因频率相等，下列有关叙述错误的是()A.该群体中的矮茎植株存在4种基因型B.该群体中高茎植株所占的比例为1/3C.矮茎植株之间杂交，若后代出现高茎，则高茎占1/4D.高茎植株之间杂交，若后代出现矮茎，则矮茎占1/4答案：C解析：A+对A和a为显性，A对a为显性，因此高茎植株的基因型有AA和Aa两种基因型，而矮茎植株有A+A+、A+A、A+a和aa，一共4种不同的基因型，A项正确；该群落中高茎植株的基因型为AA和Aa两种，其所占的比例为13×1/3+2×1/3×1/3=1/3，因此所占比例为1/3，B项正确；矮茎植株之间杂交，若后代出现高茎，则亲本的杂交组合为A+A×A+A、A+A×A+a或AA×aa，后代高茎植株所占的比例为1/4或1/2，C项错误；高茎植株之间杂交，若后代出现矮茎，则杂交亲本为Aa×Aa，子代aa占1/4，D项正确。2.水稻细胞中由M基因编码的某种毒性蛋白，对雌配子没有影响，但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡，从而改变后代分离比，使其有更多的机会遗传下去。现让基因型为Mm的水稻自交，F1中三种基因型个体的比例为MM:Mm:mm=3:4:1，F1随机授粉获得F2。下列分析正确的是()A.F1产生雄配子的比例为M:m=4:1B.F2中基因型为Mm的个体所占比例大于1/2C.种群内个体基因型全为mm，不影响逐代正常繁衍D.从亲本到F1，再到F2，M的基因频率始终保持不变答案：C解析：A、基因型为Mm的水稻自交，F1中基因型mm个体所占比例为1/8，子代中雌配子正常，说明花粉中含m基因的概率为1/4，雄配子中M:m=3:1，A错误；B.F1自交，雌配子M=5/8，雌配子m=3/8，雄配子M=3/4，雄配子m=1/4，F2中基因型为Mm的个体所占比例为5/8×1/4+3/4×3/8=7/16，B错误；C.结合题干可知，基因型为mm的个体能正常产生花粉并不会灭绝，C正确；D.每一代都会有m基因的死亡，故从亲本到F2，M的基因频率会越来越高，D错误。3.血型检测是亲子鉴定的依据之一。人类常见的ABO血型系统的血型与对应的遗传因子组成的关系如表所示。下列相关说法不正确的是()血型遗传因子组成AIAIA、IAiBIBIB、IBiABIAIBOiiA．决定ABO血型的遗传因子有IA、IB、iB．利用血型检测一般不能准确地进行亲子鉴定C．A型、B型和O型血个体都为纯合子D．遗传因子组成为IAi和IBi的个体孕育的子代可能出现四种血型答案：C解析：A、根据表中信息可知，决定ABO血型的遗传因子有ⅠA、ⅠB、i,A正确；B、没有亲缘关系的不同个体的血型也可能相同，因此利用血型检测一般不能准确地进行亲子鉴定，B正确；C、O型血个体为纯合子，但A型和B型血个体可能为纯合子，也可能为杂合子，C错误；D、遗传因子组成为I^和P的个体孕育的后代的遗传因子组成可能有ⅠAi、ⅠBi、ⅠAⅠB、ii四种，对应血型分别为A型、B型、AB型、O型，D正确，故选C。4.某植物为二倍体雌雄同株同花植物，自然状态下可以自花受粉或异花受粉。其花色受A(红色)、AP(斑红色)、AT(条红色)、a(白色)4个复等位基因控制，4个复等位基因的显隐性关系为A>AP>AT>a。AT是一种“自私基因”，在产生配子时会导致同株一定比例的其他花粉死亡，使其有更多的机会遗传下去。基因型为ATa的植株自交，F1中条红色：白色=5:1.下列叙述正确的是()A.色基因的遗传遵循孟德尔自由组合定律B.两株花色不同的植株杂交，子代花色最多有4种C.等比例的AAP与ATa植株随机交配，F1“自私基因”的植株所占比例为15/28D.基因型为ATa的植株自交，F1条红色植株中能稳定遗传的占2/5答案：D解析：A、由题意可知，花色的遗传受4个复等位基因控制，遵循基因的分离定律，A错误；B、这4个复等位基因之间是完全显性的关系，则两株花色不同的植株杂交，子代花色最多有3种，B错误；C、ATa的植株自交，F1中条红色：白色=5:1。aa所占的比例为1/6=1/2×1/3，说明AT能使1/2a的花粉致死。故等比例的AAP与ATa植株随机交配，产生的雌配子为1/4A、1/4AP、1/4AT、1/4a，产生的雄配子为2/7A、2/7AP、2/7AT、1/7a，则含有A植株比例为1/4+2/71/4×2/7=13/28，C错误；D、基因型为ATa的植株自交，F1中条红色：白色=5:1。白色所占的比例为1/6=1/2x1/3，说明A能使1/2a的花粉致死，所以产生的雄配子比例为AT:a=2:1，雌配子的种类和比例为AT:a=l:1，后代的基因型及比例为ATAT:ATa:ATa:aa=2:2:1:1，则F1条红色植株中能稳定遗传的占2/5，D正确。5.扁豆表皮图案具有大理石纹、斑纹和光洁等相对性状。将不同性状的纯合亲本进行杂交，F1自交，结果如表所示。下列推测不合理的是()亲本F1F2大理石纹×光洁大理石纹大理石纹：光洁＝3：1斑纹×光洁斑纹斑纹：光洁＝3：1大理石纹×斑纹大理石纹大理石纹：斑纹＝3：1A.大理石纹对斑纹为完全显性 B.杂合子表型为大理石纹或斑纹C.表皮图案的遗传符合分离定律 D.F2的斑纹或光洁扁豆稳定遗传答案：D解析：A、大理石纹和斑纹杂交，F1全为大理石纹，说明大理石纹对斑纹为完全显性，A正确；B.大理石纹和斑纹杂交，F1全为大理石纹，说明大理石纹对斑纹为完全显性，且F1为杂合子，表型为大理石纹，斑纹和光洁杂交，F1全为斑纹，说明斑纹对光洁为完全显性，且F1为杂合子，故杂合子表型为大理石纹或斑纹，B正确；C.大理石纹和光洁杂交，F1全为大理石纹，F1自交，F2中大理石纹：光洁＝3：1，斑纹和光洁杂交，F1全为斑纹，F1自交，F2中斑纹：光洁=3：1，大理石纹和斑纹杂交，F1全为大理石纹，F1自交，F2中大理石纹：斑纹＝3：1，说明表皮图案的遗传符合复等位基因分离定律，C正确；D.大理石纹和斑纹杂交，F1全为大理石纹，F1自交，F2中大理石纹：斑纹＝3：1，但斑纹和光洁杂交，F1全为斑纹，F1自交，F2中斑纹：光洁=3：1，斑纹有杂合子，不能稳定遗传，D错误。故选D。6.某种二倍体植物不含性染色体，但花的演化受等位基因G、g的调控，当基因G存在时演化为雄花序(雄株)，仅有基因g时演化为雌花序(雌株)。该植物的宽叶(M)对窄叶(m)为显性，上述两对基因独立遗传。下列相关说法错误的是()A.宽叶雄株的基因型有2种，窄叶雌株的基因型有1种B.若子代中既有宽叶又有窄叶，则父本的基因型可能为GgMm或GgmmC.窄叶雄株与杂合的宽叶雌株杂交，子代中窄叶雄株占1/4D.两宽叶雌、雄植株杂交，子代中宽叶雌株与宽叶雄株所占比例不同答案：D解析：A、宽叶雄株的基因型有2种（GgMM，GgMm），窄叶雌株的基因型有1种(ggmm),A正确；B、由于雄株的基因型只能为Gg，若子代中既有宽叶又有窄叶，则父本的基因型为GgMm，Ggmm,B正确；C、窄叶雄株（Ggmm)与杂合的宽叶雌株（ggMm）杂交，子代中窄叶雄株（Ggmm）111占1/2×1/2=1/4，C正确；D、宽叶雄株(GgM)和宽叶雌株(ggM_)杂交，可写作(Gg×gg)(M_×M_)，雌雄比例为1：1，故后代中宽叶雌株与宽叶雄株所占比例相同，D错误。7.雕鹗（鹰类）的下列性状分别由位于两对常染色体上的两对等位基因控制，分别用A、a和B、b表示。其中基因A具有纯合致死效应。已知绿色条纹雕鹗与黄色无纹雕鹗交配，F1为绿色无纹和黄色无纹，比例为1：1。当F1的绿色无纹雕鹗彼此交配时，其后代F2表现型及比例为绿色无纹：黄色无纹：绿色条纹：黄色条纹=6：3：2：1。下列叙述错误的()A.控制绿色的基因是A，控制无纹的基因是BB.F1绿色无纹雕鹗彼此交配的后代致死基因型有3种，占其后代的比例为1/4C.让F2中黄色无纹的个体彼此交配，则出现黄色条纹个体的几率为1/9D.让F2中绿色无纹的个体分别和黄色条纹个体杂交，则后代有4种表现型，比例1：1：1：1答案：D解析：A.基因A具有纯合致死效应，根据分析可知，控制绿色的基因是A，控制无纹的基因是B,A正确；B.F1绿色无纹雕鹗彼此交配的后代致死基因型有1AABB、2AABb、1AAbb3种，占其后代的比例为4/16=1/4，B正确；C.F2中黄色无纹个体基因型为1/3aaBB、2/3aaBb，它们彼此交配，出现黄色条纹个体的几率为（2/3）×（2/3）×（1/4）=1/9，C正确；D.F2中绿色无纹个体基因型为AaBB、AaBb,AaBB和黄色条纹个体aabb杂交，后代有2种表现型，比例1：1,D错误。故选D。8.某品种水稻的基因型为AaBb，其产生的ab雄配子有50%不育。若不考虑基因突变及染色体片段互换，则下列叙述错误的是()A.若该水稻产生的可育雄配子及比例为AB：Ab：aB：ab=2：2：2：1，则说明这两对基因的遗传遵循自由组合定律B.若该水稻产生的可育雄配子及比例是AB：ab=2：1，则说明A基因和b基因位于同一条染色体上C.若这两对基因独立遗传，则该水稻作父本进行测交后，其子代的基因型及比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb=2：2：2：1D.若这两对基因位于一对同源染色体上，则该水稻自交后，其子代的基因型及比例为AABB：AaBb：aabb=2：3：1答案：B解析：A、若A、a和B、b这两对基因的遗传遵循自由组合定律，正常情况下基因型为AaBb的个体会产生的雄配子及比例为AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，而结合题干“其产生的ab雄配子有50%不育”，意味着1／4ab中只能存活1／4×1／2＝1／8ab，将能存活的雄配子的比例进行重新分配可得：可育雄配子及比例为AB：Ab：aB：ab=2：2：2：1，A正确；B.若该水稻产生的可育雄配子及比例是AB：ab=2：1，则说明A基因和B基因位于同一条染色体上，B错误；C、结合A选项的分析，该水稻作父本进行测交（与基因型为aabb的母本）后，其子代的基因型及比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb=2：2：2：1，C正确；D、若这两对基因位于一对同源染色体上，结合题干应为A、B在一条染色体上，a、b在一条染色体上，该水稻自交，其父本产生的可育雄配子基因型及比例为：AB：ab＝2：1，母本产生的配子基因型及比例为：AB：ab＝1：1，故则该水稻自交后，其子代的基因型及比例为AABB：AaBb：aabb=2：3：1，D正确。故选B。9.某雌雄同株异花的二倍体植物的花色由两对独立遗传的基因B、b和D、d控制，不同基因影响不同色素形成，如下图所示。研究发现此植物存在某种基因型配子致死的现象。研究人员让纯合蓝花植株甲的花粉授予红花植株乙，得到的F1中有紫花和蓝花，让F1中的紫花植株自交获得足够多的F2，F2的表型及比例为紫花∶蓝花∶红花∶白花=7∶3∶1∶1。研究发现，高温（35℃）会阻抑基因D的表达，导致植株不能合成相关色素，但B基因不受影响。下列叙述错误的是()A.植株乙的基因型是bbDdB.致死的配子是bD的雄配子C.F1植株放在正常温度环境下自交，F2的蓝花占1/4D.F1紫花植株放在35℃环境下自交，F2的表型及比例为蓝花：白花=5∶1答案：C解析：AC、纯合蓝色基因型为BBdd，与红花植株乙（bbD_），杂交，后代出现紫花和蓝花，则植株乙的基因型为bbDd，亲本杂交组合为BBdd×bbDd，则F1为BbDd:Bbdd=1:1，F1中的紫花植株自交，获得足够多的F2，统计其花色，比例为紫花：蓝花：红花：白花=7：33:1:1，Bbdd杂交，后代蓝色个体比例为3/4所以F1植株放在正常温度环境下自交，F2的蓝花占3/12×1/2+3/4×1/2=1/2，A正确，C错误；B、F1的紫花BbDd，蓝花bbDd，获得足够多的F2，统计其花色，比例为紫花：蓝花：红花：白花=7:3:1:1，对白花和蓝花无影响，所以bD的雄配子致死，B正确；D、F1紫花植株放在35℃环境下自交，则紫色全部变为蓝花，红花变为白花，则F2的表型及比例为蓝花：白花=10:2=5:1，D正确。10.家兔的毛色由一系列复等位基因控制，其中复等位基因C、cch、ch、c分别控制全黑色、青紫蓝色、八黑和白化4种毛色，表达的优先级是（C>cch>ch>c）。科研人员进行如下表所示实验，以筛出青紫蓝色个体。回答下列问题：步骤1P：全黑色×全黑色→F1：全黑色：青紫蓝色=3：1步骤2F1中青紫蓝色雌雄兔自由交配→F2性状分离比为3：1(1)全黑兔的基因型有__________种，表中P基因型组合为__________。(2)表中F2的表现型为__________。(3)家兔毛的长度由一对等位基因M和m控制。让青紫蓝色短毛兔与白化长毛兔进行杂交得到F1，并在F1中继续进行杂交实验。实验过程如下图1所示：①家兔毛长度性状中隐性性状为__________。②图1的F2中能稳定遗传的个体所占比例为__________（用分数表示），F2中青紫蓝色兔自由交配的后代中出现青紫蓝色长毛兔的概率为__________（用分数表示）。③家兔毛的花斑和纯一色由另一对等位基因En和en控制。让纯合花斑短毛兔和纯合纯一色长毛兔杂交得到F1，再让F1与亲本纯一色长毛兔回交。实验过程如下图2所示：a.由图2可推出F1花斑短毛兔中基因En和基因__________位于同一条染色体上。b.由图2中F2的表现型及比例可知，F1产生配子过程中出现了染色体__________。已知：重组率＝×100%，则F1产生配子时连锁基因间重组率为__________。答案：(1)4；Ccch×Cch，Ccch×Cc(2)青紫蓝色：八黑=3：1或青紫蓝色：白化=3：1(3)长毛；1/8；3/16；M；交换（交叉互换）；12%解析：（1）根据题干的显隐性关系，C>cch>ch>c，全黑色的基因型有4种：CC、Ccch、Cch、Cc。结合步骤1：全黑色×全黑色→F1：全黑色：青紫蓝色=3：1，