第15讲 分离定律（讲义）（原卷版）-2025年高考生物一轮复习

11/11第15讲分离定律目录TOC\o"1-3"\h\u01考情透视·目标导航 202知识导图·思维领航 303考点突破·考法探究 3考点一豌豆用作遗传实验的材料 3知识点1豌豆用作遗传实验材料的特点及优势 3知识点2孟德尔遗传实验的杂交操作 4考向1结合遗传学基本概念，考查生命观念 5考点二一对相对性状的杂交实验 6知识点1一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 6知识点2基因的分离定律的实质 8知识点3性状分离比的模拟实验 10考向1结合孟德尔一对相对性状杂交实验，考查科学思维、科学探究 10考向2围绕几种交配方式的应用，考查科学思维、科学探究 11考向3结合性状分离模拟实验，考查科学探究能力 11考点三基因分离定律基础题型突破（热考点） 12知识点1显、隐性性状的判断 12知识点2纯合子与杂合子的判断 13知识点3基因型、表型的推断 14知识点4分离定律中的概率计算 15考向1基因型和表型的推断，考查思维解答能力 16考向2显、隐性性状的判断，考查科学思维、科学探究 17考向3纯合子和杂合子的鉴定，考查科学思维、科学探究 17考向4自交与自由交配的问题，考查科学思维、科学探究 1804真题练习·命题洞见（含2024年高考真题） 1805长句分析·规范作答 18一、教材知识链接 20二、教材深挖拓展 20三、长句规范作答 20考点由高考知核心知识点预测分离定律考点一：豌豆用作遗传实验的材料（2023·海南）（2023·广东）（2023·天津）（2023·北京）（2023·浙江）（2023·山西）（2023·广东）（2022·北京）（2021·重庆）（2022·河北）（2021·海南）（2021·湖北）（2021·山东）（2021·浙江）（3年37考，全国卷3年3考）题型：选择题、解答题内容：基因的分离定律和自由组合定律题型：对于新高考来说，是重点的考察内容之一，大概率有一道多选题和一道简答题。考点二：一对相对性状的杂交实验考点三：基因分离定律的重点题型突破课标要求1.阐明有性生殖中基因的分离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。新旧教材对比增：①单性花的自交；②分离定律在生物遗传中的普遍性及实例。改：①融合遗传由“问题探讨”变成开篇正文；②豌豆7对相对性状中的种皮的颜色换成了花的颜色。考点一豌豆用作遗传实验的材料知识点1豌豆用作遗传实验材料的特点及优势豌豆的特点优势传粉自花传粉，自然状态下一般都是纯种用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析性状具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代实验结果易于观察和分析操作豌豆花大易于做人工杂交实验子代个体数量较多用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小【拓展延伸】遗传实验常用材料及特点1.果蝇①有多对易于区分的相对性状。②易饲养、繁殖快，十几天就能繁殖一代。③子代数量多，符合统计学要求。2.玉米①相对性状多且易于区分。②雌雄同株异花，杂交时去雄操作简便。③易种植，生长周期短。④子粒多，统计分析结果可靠。知识点2孟德尔遗传实验的杂交操作1.人工异花传粉流程（1）去雄：除去母本未成熟花的全部雄蕊；时间：花蕊成熟前，花蕾期；目的：防止自花传粉。（2）套袋：避免外来花粉的干扰；目的：防止外来花粉干扰（3）人工授粉：雌蕊成熟时将另一植株的花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上。（4）再套袋隔离：保证杂交得到的种子是人工授粉后所结。【拓展延伸】源于必修2P2“相关信息”：玉米也可以作为遗传实验的材料，结合玉米花序与受粉方式模式图思考：(1)玉米为雌雄同株且为单性(填“单性”或“两性”)花。(2)图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于自交(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于杂交(填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行自由交配。(3)如果人工杂交实验材料换成玉米，则操作步骤为套袋→人工授粉→套袋。注意：如果用玉米等雌雄同株异花植物或像菠菜这种雌雄异株植物进行实验，不需要去雄，直接套袋即可，步骤为：套袋→人工授粉→再套袋。2.遗传术语（1）性状：生物体的形态特征和生理特性。（2）相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。（3）显性性状：F1中表现出来的性状，如高茎。（4）隐性性状：F1中未表现出来的性状，如矮茎。（5）性状分离：杂种后代中，同时出现显性和隐性性状的现象。（6）显性遗传因子：大写，如D。（7）隐性遗传因子：小写，如d。（8）纯合子：遗传因子组成相同的个体，高茎DD，矮茎dd。（9）杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体，高茎Dd。3.遗传实验中常用符号及含义符号PF1F2×⊗♀♂含义亲本_子一代_子二代_杂交__自交_母本父本正交：在具有相对性状的遗传实验中，若将显性个体作母本，隐性个体作父本的杂交方式称为正交；反交：将显性个体作父本，隐性个体作母本的杂交方式就为反交。正交与反交是相对的，若我们假设其中一种为正交，那么另一种就是反交。考向1结合遗传实验材料的特点及优势，考查生命观念例1．1866年，孟德尔发表论文将所获得的遗传规律正式公布于众，下图为孟德尔开展豌豆杂交实验的示意图。下列叙述正确的是()A．豌豆开花后要及时进行人工去雄B．去雄后需要套袋，防止自花传粉和异花传粉C．人工异花传粉后要进行套袋，防止再次异花传粉D．图中亲本高茎的花不需要去雄，矮茎的花需要去雄【变式训练】选择用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，下列叙述正确的是()A．已经完成传粉的豌豆，就无须再给花套袋B．自然状态下豌豆既能自花传粉又能异花传粉是豌豆作为实验材料的优点之一C．在杂交实验中进行正反交实验，需对父本和母本去雄后再杂交D．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无性生殖考点二一对相对性状的杂交实验知识点1一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析1.观察现象，提出问题（1）现象：（2）问题①为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢？②为什么子二代又出现了矮茎的呢？③子二代中出现3：1的性状分离比是偶然的吗？2.分析问题，提出假说（1）生物的性状是由遗传因子决定，体细胞中成对存在。（2）减数分裂产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，配子中只含有每对遗传因子中的一个。（3）受精时，雌雄配子的结合是随机的，结合方式有4种。3.根据假说，演绎推理4.设计实验，验证假说在得到的166株后代中，87株是高茎的，79株是矮茎的，高茎与矮茎植株的数量比接近1：1。5.分析结果得出结论（1）测交实验结果与预测相符，表明F1产生了两种配子（D和d），且比例是1：1。（2）得出结论：假说正确，即F1（Dd）在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子。（3）孟德尔第一定律，又称分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。【易错提示】1.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。2.演绎推理”≠测交实验：“演绎推理”只是理论推导，“测交实验”则是在大田中进行杂交实验验证。例1.孟德尔发现分离定律使用了假说演绎的科学方法，下列有关假说演绎的方法错误的解析是（）A.演绎推理的作用是为了把微观假说内容提升到宏观方面证明B.演绎推理是指根据假说内容推出测交的理论结果C.生物的性状是由遗传因子控制属于假说D.演绎过程是从个别现象推理到一般规律知识点2基因的分离定律的实质1.分离定律的实质、发生时间及适用范围2.分离定律实质与各种比例的关系【易错提示】辨析等位基因、非等位基因、相同基因3.分离定律的验证方法①自交法：若自交后代的性状分离比为3：1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。②测交法：若测交后代相对性状的分离比为1：1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。③花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1：1，则可直接验证基因的分离定律。④单倍体育种法：取华药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表型且比例为1：1，则符合基因的分离定律。4.孟德尔实验方法的启示（1）科学选材：豌豆作实验材料。（2）从简单到复杂的研究顺序，即一对相对性状到两对相对性状的研究方法。（3）运用统计学的方法对实验结果进行了统计分析.。（4）运用假说—演绎法这一科学方法。（5）对自然科学的热爱，严谨的的态度。【易错辨析】1．孟德尔假设生物的性状是由遗传因子决定的，并证明了遗传因子就是基因。(必修2P5正文)()2．在孟德尔提出对分离现象解释的假说时，生物学界还没有认识到配子形成和受精过程中染色体的变化。(必修2P5相关信息)()3．如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则很难正确地解释性状分离现象。实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。(必修2P6讨论)()4．“演绎”就是进行测交实验，如果实验结果与预测相符，就可以证明假说正确。反之，则证明假说错误。(必修2P7科学方法)()知识点3性状分离比的模拟实验1.实验原理：2.实验步骤：充分混合→随机抽取→记录组合→重复实验3.实验注意事项：：（1）要随机抓取，且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。（2）重复的次数足够多。【思考1】甲、乙两小桶内的彩球数可以不相同吗？【思考2】每个小桶中两种颜色的小球可以不相同吗？【教材隐性知识】源于必修2P6“讨论”：如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则高茎与矮茎的数量比一定为3：1吗？考向1结合孟德尔一对相对性状杂交实验，考查科学思维、科学探究例1．孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说—演绎法”，下列相关叙述正确的是()A.遗传因子成对出现，雌、雄配子数量相等属于作出假设B.用假设内容推导F1自交后代类型及其比例属于演绎推理C.把演绎推理的结果用测交实验来检验属于实验验证D.孟德尔用“假说—演绎法”揭示了基因分离定律的实质【变式训练】辣椒花是两性花，自花传粉。常见辣椒品种的果实在植株上的着生方向有悬垂和朝天两种类型，该性状受一对等位基因控制。为研究辣椒果实着生方向的遗传特点，某小组进行如图杂交实验。下列分析错误的是()A.进行杂交实验时须选果实朝天的植株在开花前进行去雄处理B.若以朝天植株为父本，在完成授粉后需对母本进行套袋处理C.根据F1的表型以及F2两种表型的比例可确定朝天为隐性性状D.选择F2中悬垂个体种植，自然条件下子代中朝天的比例为1/6考向2围绕几种交配方式的应用，考查科学思维、科学探究例2．下列关于杂交、自交和测交的叙述，错误的是()A.用高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代都表现为高茎B.杂合子水稻逐代自交，则后代中的纯合子比例不断提高C.测交是指用隐性纯合子与未知基因型个体杂交，以推知其基因型的方法D.一株番茄自交后代出现性状分离，则可判断该个体为显性个体【变式训练】如果用纯种红牡丹与纯种白牡丹杂交，F1是粉红色的，有人认为这符合融合遗传理论，也有人认为这是不完全显性遗传的结果。为探究上述问题，下列做法错误的是()A.用纯种红牡丹与纯种白牡丹再杂交一次，观察后代的花色B.让F1进行自交，观察后代的花色C.对F1进行测交，观察测交后代的花色D.让F1与纯种红牡丹杂交，观察后代的花色考向3结合性状分离模拟实验，考查科学探究能力例3．下列各项是“性状分离比的模拟实验”中的操作，其中模拟等位基因分离的是()A.每个容器中放入等量的2种颜色小球B.摇动容器，使容器内的小球充分混合C.将从容器中随机抓取的小球记录D.将抓取的小球分别放回原来的容器中【变式训练】某同学将两色的围棋子放到不透明的箱子中，通过抓取围棋子模拟性状分离比的实验。下列叙述正确的是()A.甲、乙两个箱子代表雌雄生殖器官，两个箱子内的围棋子的数量必须相等B.每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子，数量可以不相等C.从每个箱子抓取围棋子并统计后，围棋子不必放回D.多次抓取后，同色围棋子组合与不同色围棋子组合出现的比例大致相等，即杂合子与纯合子出现的频率相等考点三基因分离定律基础题型突破（热考点）知识点1显、隐性性状的判断1.根据子代性状判断（1）具有一对相对性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。(杂交法)例：红花×白花→全是红花⇒红花为显性性状,白花为隐性性状。（2）具有相同性状的亲本杂交⇒子代出现不同性状⇒子代所出现的新的性状为隐性性状。(自交法)甲×甲→甲+乙⇒甲为显性性状,乙为隐性性状。（3）具一对相对性状的亲本杂交⇒F2性状分离比为3：1⇒分离比为3的性状为显性性状。2.根据遗传系谱图判断（1）若双亲正常,子代有患者,则为隐性遗传病；(无中生有),如图甲。（2）若双亲患病,子代有正常者,则为显性遗传病。(有中生无),如图乙。3.合理设计杂交实验进行判断知识点2纯合子与杂合子的判断1.测交法(在已确定显隐性性状的条件下)2.自交法3.花粉鉴定法4.单倍体育种法【易错提示】鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子（1）当被测个体是动物时，常采用测交法；（2）当被测个体是植物时，上述四种方法均可，其中最简便的方法为自交法。知识点3基因型、表型的推断1.由亲代基因型推断子代的基因型、表型及其比例(正推法)亲代组合子代基因型及比例子代表型及比例AA×AAAA全显AA×AaAA：Aa=1：1全显AA×aaAa全显Aa×AaAA：Aa：aa=1：2：1显：隐=3：1Aa×aaAa：aa=1：1显：隐=1：1aa×aaaa全隐规律：①只要亲本中有一方基因型为AA，子代表型全为显性；②亲代基因型都是杂合子Aa时，子代表型比例为3：1③亲代一方为杂合子Aa，一方为aa时，子代表型比例为1：12.由子代表型推断亲代的基因型(逆推法)（1）基因填充法：根据亲代表型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状，基因型只能是aa。（2）隐性突破法：若子代出现隐性性状，则该子代基因型一定是aa，其中一个a来自父本，另一个a来自母本。（3）根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因A、a表示)组合后代显隐性比值结合方式双亲类型Ⅰ显性：隐性＝3：1Aa×Aa→3A_：1aa都是杂合子Ⅱ显性：隐性＝1：1Aa×aa→1Aa：1aa测交类型Ⅲ只有显性性状AA×AA或AA×Aa或AA×aa至少一方为显性纯合子Ⅵ只有隐性性状aa×aa→aa一定都是隐性纯合子知识点4分离定律中的概率计算1.自交的概率计算（1）杂合子Dd连续自交n代(如图1)，杂合子比例为(1/2)n，纯合子比例为1－(1/2)n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝[1－(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示：（2）杂合子(Aa)连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为(2n－1)/(2n＋1)，杂合子比例为2/(2n＋1)。如图所示：2.自由交配的概率计算（1）若杂合子Aa连续自由交配n代，杂合子比例为1/2，显性纯合子比例为1/4，隐性纯合子比例为1/4；若杂合子Aa连续自由交配n代，且逐代淘汰隐性个体后，显性个体中。纯合子比例为n/(n＋2)杂合子比例为2/(n＋2)（2）配子法：某种生物基因型AA占1/3，Aa占2/3，个体间可以自由交配，求后代中AA的比例。类型♀(配子)2/3A1/3a♂(配子)2/3A4/9AA2/9Aa1/3a2/9Aa1/9aa由表可知：F1基因型的比例为AA：Aa：aa＝4/9：4/9：1/9＝4：4：1；F1表型的比例为A_：aa＝8/9：1/9＝8：1考向1显、隐性性状的判断，考查科学思维、科学探究例1．玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植，其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是()【变式训练】玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料，通过实验判断该相对性状的显隐性。(1)甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，分别单独隔离种植，观察子一代性状。若子一代发生性状分离，则亲本为________性状；若子一代未发生性状分离，则需要_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，种植，杂交，观察子代性状，请写出预期实验结果及相应结论。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)丙同学选用一株常态叶玉米与一株皱叶玉米杂交，得到的子代中既有常态叶植株又有皱叶植株，则能否判断出显隐性？若不能，请利用子代植株为材料设计一个杂交实验来确定常态叶性状的显隐性(要求：写出实验思路和预期结果)。___________________________________________________________________________________________。考向2纯合子和杂合子的鉴定，考查科学思维、科学探究例2.番茄的红果色(R)对黄果色(r)为显性。以下关于一株结红果的番茄是纯合子还是杂合子的叙述，正确的是()A.可通过与红果纯合子杂交来鉴定B.不能通过该红果自交来鉴定C.可通过与黄果纯合子杂交来鉴定D.不能通过与红果杂合子杂交来鉴定【变式训练】某农场主要有以下动植物：水稻、豌豆和牛。水稻的非糯性对糯性是显性(非糯性花粉遇碘液呈蓝黑色，糯性花粉遇碘液呈橙红色)，豌豆的高茎对矮茎是显性，牛的黑色对棕色是显性。如果请你设计实验方案鉴定一株非糯性水稻、一株高茎豌豆和一头黑色牛是纯合子还是杂合子，请回答：(1)可借助显微镜进行直接鉴定的是____________(填“非糯性水稻”“高茎豌豆”或“黑色牛”)，可以选取该生物的________进行检查。(2)高茎豌豆和黑色牛两类生物中鉴定步骤比较简便的是__________________________________。(3)在正常情况下，一头母牛一次只能生一头小牛，为了在一个配种季节里完成鉴定，可设计杂交实验方案：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。预测实验结果：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。考向3基因型和表型的推断，考查科学思维例3.人的耳垢有油性和干性两种类型，并且受一对遗传因子A、a控制。有人对某一社区670个独生子女的家庭进行了调查，结果如表所示。下列有关分析错误的是()项目父亲母亲油耳男孩油耳女孩干耳男孩干耳女孩组合一油耳油耳90801015组合二油耳干耳25301510组合三干耳油耳262464组合四干耳干耳00160175A.油耳是显性性状，干耳是隐性性状B.组合一中，父母均为杂合子的家庭至少有25个C.组合二中，油耳父亲的遗传因子组成是AaD.组合三中，油耳母亲的遗传因子组成有的是AA，有的是Aa【变式训练】苋菜的紫叶对绿叶为完全显性，由一对等位基因控制。现将多株紫叶苋菜与绿叶苋菜杂交，子一代中紫叶苋菜和绿叶苋菜的数量比为5：1。如果让亲本紫叶苋菜自交，子一代中紫叶苋菜和绿叶苋菜的数量比为()A.2：1 B.3：1C.5：1 D.11：1考向4分离定律中的概率计算，考查科学思维、科学解答能力例4.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是()A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4C.曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n＋1D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等【变式训练】假设羊的毛色遗传由一对基因控制，黑色(B)对白色(b)为显性。一个随机交配多代的羊群中，白毛和黑毛的基因频率各占一半，现需对羊群进行人工选择，逐代淘汰白色个体。下列说法错误的是()A．淘汰前，该羊群中黑色个体数量多于白色个体数量B．白色羊至少要淘汰2代，才能使b基因频率下降到25%C．白色个体连续淘汰2代，羊群中Bb的比例为2/3D．若每代均不淘汰，不论交配多少代，羊群中纯合子的比例均为1/21．（2023·海南·高考真题）某作物的雄性育性与细胞质基因（P、H）和细胞核基因（D、d）相关。现有该作物的4个纯合品种：①（P）dd（雄性不育）、②（H）dd（雄性可育）、③（H）DD（雄性可育）、④（P）DD（雄性可育），科研人员利用上述品种进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是（

）A．①和②杂交，产生的后代雄性不育B．②③④自交后代均为雄性可育，且基因型不变C．①和③杂交获得生产上可利用的杂交种，其自交后代出现性状分离，故需年年制种D．①和③杂交后代作父本，②和③杂交后代作母本，二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3：12．（2022·浙江·高考真题）番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子，下列方法不可行的是（

）A．让该紫茎番茄自交 B．与绿茎番茄杂交 C．与纯合紫茎番茄杂交 D．与杂合紫茎番茄杂交3．（2022·浙江·高考真题）孟德尔杂交试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4．（2021·浙江·高考真题）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5．（2024·安徽·高考真题）某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制，雌虫有黄色和白色两种表型，雄虫只有黄色，控制白色的基因在雄虫中不表达，各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配，F1雌性全为白色，雄性全为黄色。继续让F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例不可能是（

）A．1/2 B．3/4 C．15/16 D．16．（2024·河北·高考真题）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（