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文档简介

第14讲基因的分离定律[最新考纲]1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。2.基因的分离定律(Ⅱ)。eq\a\vs4\al\co1(考点一基因分离定律的发现与相关概念(5年4考))1.豌豆做杂交实验材料的优点(1)豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物,能避免外来花粉的干扰,自然状态下一般都为纯合子。(2)豌豆品种间具有一些稳定的、易于区分的相对性状。2.一对相对性状的杂交实验——发现问题(1)实验过程及现象(2)提出问题由F1、F2的现象分析,提出了是什么原因导致F1表现一致,又是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离的问题。3.对分离现象的解释——提出假说(1)理论解释:①生物的性状是由遗传因子决定的。②体细胞中遗传因子是成对存在的。③生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。④受精时,雌雄配子的结合是随机的。(2)遗传图解4.对分离现象解释的验证——演绎推理(1)演绎推理过程①原理:隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子,所以不会掩盖F1配子中基因的表达。②方法:测交实验,即让F1与隐性纯合子杂交。③实验遗传图解如下:④预期:测交后代高茎和矮茎的比例为1∶1。(2)测交实验结果:测交后代的高茎和矮茎比接近1∶1。(3)结论:实验数据与理论分析相符,证明对分离现象的理论解释是正确的。5.分离定律——得出结论(1)研究对象:控制同一性状的遗传因子。(2)时间:形成配子时。(3)行为:成对的遗传因子发生分离。(4)结果:分离后的遗传因子分别进入不同配子中,随配子遗传给后代。(5)实质:等位基因随同源染色体的分开而分离。观察下列图示,请思考:(1)能正确表示基因分离定律实质的图示是①~④中哪一幅?其具体内涵是什么?发生时间及细胞学基础是什么?(2)图示基因分离过程适用范围如何?提示(1)③可揭示分离定律实质,其内涵是:控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离,其发生时间为减Ⅰ后期,细胞学基础是“同源染色体分离”。(2)该现象只发生于真核生物有性生殖时核基因的遗传。1.真题重组判断正误(1)孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律(2015·江苏卷,4A)(√)(2)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同(2012·江苏,11B)(×)(3)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(2012·江苏,11C)(×)(4)在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是孟德尔的豌豆杂交实验。(2013·新课标全国卷Ⅱ,T5)(×)以上内容主要源自教材必修2P2~7孟德尔豌豆杂交实验过程及相关分析,全面把握孟德尔实验选材及杂交实验的假说—演绎过程是解题关键。2.(教材P3图1-2改编)孟德尔通过豌豆杂交实验,提出了遗传的两大定律。如图是植物杂交过程示意图,请思考:(1)图中①、②操作具体内容及目的是什么?①②是否同时进行?(2)本杂交实验中涉及两次套袋,其时间分别在何时进行,目的是什么?(3)图示杂交是以________(填“高茎”或“矮茎”)作母本,若进行反交实验,则F1应表现为________(填“高茎”或“矮茎”),应如何统计F1性状?能否通过直接统计图示豆荚中种子获得数据?(可就子叶、胚乳、茎高矮、花色及花着生位置等分别说明)提示(1)①②分别为去雄和授粉,去雄的目的是避免自花传粉,授粉的目的是实现杂交,二者不是同时进行,去雄应在“花蕾期”进行,授粉操作应在“花粉成熟”后进行。(2)第一次套袋应在[①]人工去雄之后,其目的是防止外来花粉干扰;第二次套袋应在[②]人工授粉后,其目的是确保所结种子为“杂交实验”结果。(3)高茎高茎统计F1的子叶或胚乳性状时可直接就豆荚中种子予以统计。而统计茎高矮、花色等需将豆荚中种子种下,待植株形成时方能统计茎高矮,待植株开花时方能统计花色及花的着生位置等。遗传学核心概念及科学实验的方法1.(2013·新课标Ⅰ,6)若用玉米为实验材料,验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是()A.所选实验材料是否为纯合子B.所选相对性状的显隐性是否易于区分C.所选相对性状是否受一对等位基因控制D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法解析验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得:①显性纯合子和隐性个体杂交,子一代自交,子二代出现3∶1的性状分离比;②子一代个体与隐性个体测交,后代出现1∶1的性状分离比;③杂合子自交,子代出现3∶1的性状分离比。由此可知,所选实验材料是否为纯合子,并不影响实验结论。验证分离定律时所选相对性状的显隐性应易于区分,受一对等位基因控制,且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法。答案A2.下列有关概念之间关系的叙述,不正确的是()A.基因型决定了表现型B.等位基因控制相对性状C.杂合子自交后代没有纯合子D.性状分离是由于基因的分离解析基因型对表现型起决定作用,基因型相同,表现型一般也相同,环境条件同时影响表现型,A正确;等位基因是指位于同源染色体的同一位置,控制着一对相对性状的基因,B正确;杂合子自交,后代中有纯合子出现,C错误;性状分离是由于基因的分离,D正确。答案C图解遗传规律相关概念的联系分离定律的实质与假说—演绎法1.(2017·洛阳模考)利用“假说—演绎法”,孟德尔发现了两大遗传定律。下列关于孟德尔研究过程的分析,正确的是()A.孟德尔作出的“演绎”是F1与隐性纯合子杂交,预测后代产生1∶1的性状分离比B.孟德尔假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”C.为验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了正反交实验D.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有进行有性生殖的生物的遗传现象解析孟德尔的豌豆杂交实验(一)中,假说的核心内容是F1能产生D、d两种配子,作出的“演绎”是两种配子数量相等,预测F1与隐性纯合子杂交,后代会出现1∶1的性状分离比,A正确、B错误。为验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验,C错误。孟德尔的遗传规律只适用于进行有性繁殖时核基因的遗传规律,不适用于质基因的遗传,D错误。答案A2.(2017·安徽合肥检测)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因W控制)的子粒和花粉遇碘不变蓝;含直链淀粉多不具有黏性(由基因w控制)的子粒和花粉遇碘变蓝色。W对w完全显性。把WW和ww杂交得到的种子播种下去,先后获取花粉和子粒,分别滴加碘液观察统计,结果应为()A.花粉eq\f(1,2)变蓝、子粒eq\f(3,4)变蓝B.花粉、子粒各eq\f(3,4)变蓝C.花粉eq\f(1,2)变蓝、子粒eq\f(1,4)变蓝D.花粉、子粒全部变蓝解析WW和ww杂交之后的种子中胚的基因型为Ww,该种子播种后发育成的植株含有W和含有w的花粉各占一半,所以花粉滴加碘液有eq\f(1,2)会变蓝,而该植株的子代,即产生的种子中可以按照Ww自交来进行分析,后代中WW和Ww遇碘不变蓝色,ww遇碘变蓝色,所以正确答案是C。答案C1.“假说演绎”法推理过程(“四步”法)2.基因分离定律的实质在减数分裂形成配子时,同源染色体分离,等位基因随之分离。eq\a\vs4\al\co1(考点二基因分离定律重点题型突破(5年11考))1.相对性状显隐性的判断方法(1)直接判断法若已知某个体为杂合子,则该个体表现出的性状为显性性状。(解题时注意题中语言表述,如“某杂合的黑色豚鼠……”中“黑色”即显性性状)(2)根据子代性状判断①不同性状的纯合亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状,另一性状为隐性性状。②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。(3)根据子代性状分离比判断:具有一对相对性状的亲本杂交⇒F2代性状分离比为3∶1⇒分离比为3的性状为显性性状。(4)合理设计杂交实验,判断性状的显隐性:(5)根据遗传系谱图进行判断双亲表现正常,后代出现“患者”,则致病性状为隐性,如图甲所示,双亲表现患病,后代出现“正常”,则致病性状为显性,如图乙所示。2.纯合子和杂合子的鉴定(1)测交法(在已确定显隐性性状的条件下)待测个体×隐性纯合子→子代结果分析eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若子代只有一种性状,则待测个体为纯合子,若子代有两种性状,则待测个体为杂合子))(2)自交法结果分析eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若后代无性状分离,则待测个体为纯合子,若后代有性状分离,则待测个体为杂合子))(3)花粉鉴定法待测个体eq\o(→,\s\up7(减数分裂))花粉结果分析eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若产生2种花粉,则待测个体为杂合子,若只产生1种花粉,则待测个体为纯合子))(4)单倍体育种法待测个体→花粉→幼苗→秋水仙素处理获得植株结果分析eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若有两种类型的植株,则亲本能产生两种类型的花粉,,为杂合子,若只得到一种类型的植株,则亲本只能产生一种类型的花粉,,为纯合子))3.杂合子Aa(亲代)连续自交,第n代的比例分析Fn杂合子纯合子显(隐)纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例1/2n1-1/2n(1-eq\f(1,2n))×eq\f(1,2)eq\f(1,2)+eq\f(1,2n+1)eq\f(1,2)-eq\f(1,2n+1)根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为:图中a、b、c依次为纯合子、显性(隐性)纯合子、杂合子。相对性状中显、隐性的判断【典例】(2014·海南卷)某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制。要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是()A.抗病株×感病株B.抗病纯合体×感病纯合体C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体解析因不确定亲本是否纯合,若抗病株与感病株的杂交后代只有一种表现型,则可判断显隐性关系,若抗病株与感病株的杂交后代有两种表现型,则不能判断显隐性关系,A错误;因不确定亲本是否纯合,若抗病和感病的植株都是纯合体,则抗病株×抗病株、感病株×感病株的后代都无性状分离,无法判断显隐性,C、D错误。答案B本题极易误选C选项,认为相同性状相交子代出现“另类”性状最佳,然而若亲本抗病株与感病株均为纯合时,C组两种杂交均不能发生性状分离,故无法确认显隐性。只有选项所列杂交组合中出现“相同性状相交,子代出现了另类性状”时方可直接认定,归纳如下:(1)判断显隐性时最常用的方法是“相同性状”杂交(或自交)子代出现“另类性状”则此“另类”性状为隐性,亲本性状为显性。(2)测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。(3)植物遗传因子组成的检测常用自交法,也可用测交法,但自交法更简便。(4)若据性状分离比3∶1确认显隐性,则须符合“大样本”条件,即在大量统计基础上,获得结论。【对点小练】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()解析A选项中,当非甜和甜玉米都是纯合子时,不能判断显隐性关系;B选项中,当其中有一个植株是杂合子时,不能判断显隐性关系;C选项中,非甜与甜玉米杂交,若后代只出现一种性状,则该性状为显性性状;若出现两种性状,则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子,有一个是隐性纯合子,此时非甜玉米自交,若出现性状分离,则说明非甜是显性性状;若没有出现性状分离,则说明非甜玉米是隐性纯合子;D选项中,若后代有两种性状,则不能判断显隐性关系。答案C纯合子、杂合子的判断【典例】(2014·新课标全国Ⅰ)如图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者,其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高,假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48,那么,得出此概率值需要的限定条件是()A.Ⅰ-2和Ⅰ-4必须是纯合子B.Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅲ-4必须是纯合子C.Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅲ-2和Ⅲ-3必须是杂合子D.Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅳ-1和Ⅳ-2必须是杂合子[慧眼识图获取信息]答案B易错警示!!表现出不同性状≠性状分离只有亲本表现型一致,子代出现不同性状时方可称作性状分离。若双方亲本表现型不同,则即使子代表现不同类型,也不可称作性状分离。【对点小练】(2016·安徽黄山屯溪一中月考,14)水稻的高秆对矮秆是显性,现有一株高秆水稻,欲知其是否是纯合体,下列采用的方法最为简单的是()A.用花粉离体培养,观察后代的表现型B.与一株矮秆水稻杂交,观察后代的表现型C.与一株高秆水稻杂交,观察后代的表现型D.自花受粉,观察后代的表现型解析现有一株高秆水稻欲知其是否是纯合体,通过自花受粉,观察后代的表现型是最简单的方法,D正确。答案D基因型、表现型推导及概率计算1.(2015·北京卷,30改编)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。(1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对________性状。其中长刚毛是________性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为________________。(2)实验2结果显示:与野生型不同的表现型有____________种。③基因型为________,在实验2后代中该基因型的比例是________。(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因:__________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)一种生物同一性状的不同表现类型叫做相对性状。由实验2中F1腹部有长刚毛个体雌、雄交配,得到的后代性状分离比为腹部有长刚毛∶腹部有短刚毛=3∶1,可知该性状由一对等位基因控制,且长刚毛为显性性状。由上述分析可推知,F1中腹部有长刚毛的基因型应为Aa,腹部有短刚毛的基因型为aa。(2)野生型果蝇的表现型是腹部和胸部都有短刚毛,实验2的F2中除有1/4的野生型外,还有3/4的突变型,突变型中有2/3表现为腹部有长刚毛,1/3表现为腹部有长刚毛、胸部无刚毛。依据基因分离定律,实验2的F1(Aa)雌雄交配,子代的基因型及比例应为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,可推知基因型为AA的个体表现为胸部无刚毛,占F2的比例为1/4。(3)果蝇③的基因型为AA,而果蝇S的基因型为Aa,推测可知A基因纯合导致了胸部无刚毛的性状出现,而只有一个A基因时无此效应。答案(1)相对显Aa、aa(2)两AAeq\f(1,4)(3)两个A基因抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应2.(2016·天津六校期末)在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位基因的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的不正确结论是()杂交组合后代性状一红花A×白花B全为红花二红花C×红花D红花与白花之比约为3∶1A.两杂交组合后代中红花基因型相同的概率是2/3B.红花A、C、D的基因型相同C.两组实验均可判断出红花为显性性状D.白花B的基因型为rr解析由杂交组合二可推知白花为隐性性状,则红花C、红花D的基因型均为杂合子(Rr),红花A的基因型为纯合子(RR),杂交组合一的后代基因型为Rr,杂交组合二的后代中红花的基因型为eq\f(1,3)RR,eq\f(2,3)Rr,白花为rr,故A、C、D所述均正确,B所述不正确。答案B(1)三步法推断亲子代基因型第一步确定显隐性题目没有明确告知的要从遗传结果中推测。第二步确定隐性性状对应的基因型,隐性性状个体一定是纯合子。第三步确定显性性状对应的基因型显性性状个体的基因型中一定存在一个显性基因,是纯合子还是杂合子还要看亲代或后代中隐性性状是否出现。(2)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)①亲本中只要有一方为AA→子代全为显性②亲本均为aa→子代全为隐性③双亲均为Aa→子代AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,完全显性时,表现为3显∶1隐,不完全显性时表现为显∶中间类型隐=1∶2∶1④测交类型:Aa×aa→子代显∶隐=1∶1(3)由子代分离比推断亲本基因型(逆推型)子代分离比双亲类型结合方式显性∶隐性=3∶1都是杂合子Bb×Bb显性∶隐性=1∶1测交类型Bb×bb只有显性性状至少一方为显性纯合子BB×BB或BB×Bb或BB×bb只有隐性性状一定都是隐性纯合子bb×bb自交、自由交配及淘汰隐性个体后自交、自由交配的概率计算1.将基因型为Aa的玉米自交所得的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体,随机分成两组,第一组让其自交,第二组让其自由传粉。则一、二组植株上aa基因型的种子所占比例分别为()A.1/9、1/16 B.3/8、1/9C.1/6、5/12 D.1/6、1/9解析将基因型为Aa的玉米自交,子代有3种基因型AA、Aa、aa,比例为1∶2∶1;去掉隐性个体后剩下AA、Aa,分别占1/3、2/3。第一组:当让其自交时有两种情况即AA自交,Aa自交,只有Aa自交才会产生aa个体,aa基因型所占比例为2/3(Aa的比例)×1/4(Aa相互交配后代中aa的比例)=1/6;第二组:当让其自由传粉时,有3种情况即AA×AA、AA×Aa、Aa×Aa,只有Aa×Aa才会产生aa个体。aa基因型所占比例为2/3(Aa的比例)×2/3(Aa的比例)×1/4(Aa相互交配后代中aa的比例)=1/9,故D正确。答案D2.已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制,其基因型为AA的个体为红褐色,aa为红色,在基因型为Aa的个体中,雄牛为红褐色,雌牛为红色。现有一群牛,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(基因型相同的雌雄个体交配)和自由交配,则子代的表现型及比例分别是()A.自交红褐色∶红色=5∶1;自由交配红褐色∶红色=8∶1B.自交红褐色∶红色=3∶1;自由交配红褐色∶红色=4∶1C.自交红褐色∶红色=2∶1;自由交配红褐色∶红色=2∶1D.自交红褐色∶红色=1∶1;自由交配红褐色∶红色=4∶5解析先求出不同交配类型产生的后代的基因型及概率,然后再利用题意求出表现型的比例。亲本的基因型及概率:1/3AA、2/3Aa,雌∶雄=1∶1,自交的子代中基因型AA占(1/3)×1+(2/3)×(1/4)=1/2,Aa占(2/3)×(1/2)=1/3,aa占1/6;在基因型为Aa的个体中有1/2为红褐色(雄牛),1/2为红色(雌牛),因此,子代中红褐色个体占(1/2)+(1/3)×(1/2)=2/3,则红色占1/3,即红褐色∶红色=2∶1。求自由交配产生子代的基因型时,可利用配子的概率求解,亲本产生的雄(或雌)配子中:A占2/3,a占1/3,则自由交配产生子代的基因型及概率:AA的概率=(2/3)×(2/3)=4/9,Aa的概率=2×(2/3)×(1/3)=4/9,aa的概率=(1/3)×(1/3)=1/9;再根据前面的计算方法可知,子代的表现型及比例为红褐色∶红色=2∶1。答案C连续自交、自由交配、淘汰隐性个体后杂合子占的比例连续自交自由交配连续自交并逐代淘汰隐性个体自由交配并逐代淘汰隐性个体P1111F1eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(2,3)eq\f(2,3)F2eq\f(1,4)eq\f(1,2)eq\f(2,5)eq\f(2,4)F3eq\f(1,8)eq\f(1,2)eq\f(2,9)eq\f(2,5)F4eq\f(1,16)eq\f(1,2)eq\f(2,17)eq\f(2,6)Fneq\f(1,2n)eq\f(1,2)eq\f(2,2n+1)eq\f(2,n+2)注:计算自由交配子代基因型、表现型概率用配子法较简便,但自交子代概率不可用配子法计算,如群体中AA∶Aa=1∶2(A=eq\f(2,3),a=eq\f(1,3)),自由交配时子代类型为AA=A2,Aa=2×A×a,aa=a2;而自交时需按“eq\f(1,3)AAeq\o(→,\s\up7(⊗))eq\f(1,3)×1AA,eq\f(2,3)Aaeq\o(→,\s\up7(⊗))eq\f(2,3)×(eq\f(1,4)AA、eq\f(2,4)Aa、eq\f(1,4)aa)”统计子代中各类型比例。易错·防范清零[易错清零]易错点1小样本问题——小样本不一定符合遗传定律点拨遗传定律是一种统计学规律,只有样本足够大,才有规律性。当子代数目较少时,不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交,生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白,有可能只有黑色或只有白色,也有可能既有黑色又有白色,甚至还可能3白1黑。易错点2从性遗传问题——错误地将“从性遗传”视作“伴性遗传”点拨在涉及常染色体上一对等位基因控制的性状遗传中,有时会出现某一基因型个体在雌、雄(或男、女)个体中表现型不同的现象,即从性遗传现象(这表明生物性状不仅与基因组成有关,也受环境等其他因素影响),然而,该类基因在传递时并不与性别相联系,这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质为:表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)易错点3复等位基因问题——不要认为“复等位基因”违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则点拨事实上“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的,例如人类ABO血型的决定方式:IAIA、IAi→A型血;IBIB、IBi→B型血;IAIB→AB型血(共显性);ii→O型血。注意复等位基因涉及的前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。易错点4不明确果皮、种皮及胚、胚乳来源及相关性状统计时机点拨(1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来,基因型与母本相同。(2)胚(由胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来,基因型与其发育成的植株相同。(3)胚乳由受精极核发育而来,基因型为母本配子基因型的两倍加上父本配子基因型,如下图表示:(4)相关性状统计欲统计甲、乙杂交后的F1性状,则:①种子胚(如子叶颜色)和胚乳性状的统计:在本次杂交母本植株所结种子内直接统计即可。②其他所有性状的统计(包括F1的种皮颜色、植株高矮、花的颜色、果皮的颜色或味道等)均需将上述杂交后所产生的种子种下,在新长成的植株中做相应统计。[纠错小练]1.小样本问题(原创题)德国白人家庭五年生育三个孩子,受到政府奖励。这三个孩子的性别是()A.三个男孩 B.一男两女或一女两男C.三个女孩 D.以上都有可能答案D2.从性遗传问题(注意:区别伴性遗传)已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表,下列判断正确的是()基因型HHHhhh公羊的表现型有角有角无角母羊的表现型有角无角无角A.若双亲无角,则子代全部无角B.若双亲有角,则子代全部有角C.若双亲基因型为Hh,则子代有角与无角的数量比为1∶1D.绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律解析绵羊角的性状遗传受一对等位基因的控制,遵循基因的分离定律。无角双亲可能是Hh的母羊和hh的公羊,其后代中eq\f(1,2)的基因型为Hh,如果是公羊,则表现为有角;有角的双亲可能是HH的母羊和Hh的公羊,其后代中基因型为Hh的母羊表现为无角;若双亲基因型为Hh,则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1,HH的表现有角,hh的表现无角,Hh的公羊有角,母羊无角,有角与无角的数量比为1∶1。答案C3.复等位基因问题在家兔的常染色体上有一系列决定毛色的复等位基因:A、a1、a2、a。其中A基因对a1、a2、a为显性,a1基因对a2、a为显性,a2对a为显性。该系列基因在决定家兔毛皮颜色时其表现型与基因型的关系如下表。让全色的家兔和喜马拉雅色的家兔杂交,则不会出现的情况是()毛皮颜色表现型基因型全色A_青旗拉a1_喜马拉雅a2_白化aaA.后代出现七种基因型B.后代出现四种表现型C.后代会产生a1a1的个体D.复等位基因之间的根本区别是基因中的碱基排列顺序不同解析全色家兔的基因型有AA、Aa1、Aa2、Aa四种,会产生A、a1、a2、a四种类型的配子,喜马拉雅色的家兔有a2a2、a2a两种基因型,会产生a2、a两种类型的配子,其杂交子代会产生Aa2、Aa、a1a2、a1a、a2a2、a2a、aa七种基因型,四种表现型,但是不会产生a1a1的个体。故选择C项。答案C随堂·真题演练1.(2015·山东卷,6)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体,在群体足够大且没有其他因素干扰时,每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是()A.0<p<1时,亲代群体都可能只含有纯合子B.只有p=b时,亲代群体才可能只含有杂合子C.p=a时,显性纯合子在F1中所占的比例为eq\f(1,9)D.p=c时,F1自交一代,子代中纯合子比例为eq\f(5,9)解析当p=0时,种群只有hh,当p=1时,种群只有HH,当0<p<1时,种群可以是只含有纯合子,也可能纯合子杂合子都有,A正确;只有当p=b时,F1Hh基因型频率为eq\f(1,2),此时亲代才可能只含杂合子,B正确;图示曲线信息表明p=a时,Hh=hh即2×a×(1-a)=(1-a)2,则3a=1即H为1/3,h为2/3,显性纯合子在F1中为1/9,C正确;p=c时,HH=Hh即c2=2×c×(1-c),求得c=eq\f(2,3),则HH=eq\f(4,9),Hh=2×eq\f(1,3)×eq\f(2,3)=eq\f(4,9),hh=eq\f(1,9),则F1自交子代纯合子比例为1-杂合子=1-eq\f(4,9)×eq\f(1,2)=eq\f(7,9),D错误。答案D2.(2014·海南单科)某动物种群中,AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为()A.3∶3∶1 B.4∶4∶1C.1∶2∶0 D.1∶2∶1解析若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,就是AA、Aa这两种基因型的雌雄个体间的交配,AA占1/3、Aa占2/3,(用棋盘法):产生雌雄配子的概率eq\f(2,3)Aeq\f(1,3)aeq\f(2,3)Aeq\f(4,9)AAeq\f(2,9)Aaeq\f(1,3)aeq\f(2,9)Aaeq\f(1,9)aa理论上,下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为4∶4∶1,故选B。答案B3.(2012·全国新课标,31)一对毛色正常鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为,鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为________,则可推测毛色异常是________性基因突变为________性基因的直接结果,因为________________________________________________________________________。(2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为________,另一种是同一窝子代全部表现为________鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。解析(1)若毛色异常鼠为基因突变所致,则毛色正常鼠应为纯合子,被发现的毛色异常鼠应为杂合子。则题干中的交配实验,其子代中表现型比例为毛色正常鼠∶毛色异常鼠=1∶1。(2)设控制毛色的基因为A、a,若毛色异常鼠的出现是隐性基因携带者之间交配的结果,则一对毛色正常鼠交配有:♀Aa×♂Aa→1AA∶2Aa∶1aa,用毛色异常的雄鼠(aa)分别与其同一窝的多只毛色正常雌鼠交配,可能出现两种情况:①Aa×aa→1Aa∶1aa;②AA×aa→Aa。答案(1)1∶1隐显只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时,才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1的结果(其他合理答案也可)(2)1∶1毛色正常eq\a\vs4\al\co1(课后·分层训练)(时间:30分钟满分:100分)1.(2016·深圳调研)基因分离定律的实质是()A.子二代出现性状分离B.子二代性状分离比为3∶1C.等位基因随同源染色体的分开而分离D.测交后代分离比为1∶1解析基因分离定律的实质是减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分离,C正确。答案C2.某养兔场有黑色兔和白色兔,假如黑色(B)对白色(b)为显性,要想鉴定一头黑色公兔是杂种(Bb)还是纯种(BB),最合理的方法是()A.让该公兔充分生长,以观察其肤色是否会发生改变B.让该黑色公兔与黑色母兔(BB或Bb)交配C.让该黑色公兔与多只白色母兔(bb)交配D.从该黑色公兔的表现型即可分辨解析鉴定显性表现型动物个体的基因型可采用测交的方法,即让该黑色公兔与多只白色母兔(bb)交配,如果后代全为黑色兔,说明该黑色公兔的基因型为BB,如果后代中出现了白色兔,说明该黑色公兔的基因型为Bb。答案C3.基因型为Aa的大豆植株产生的配子及比例是()A.雌A∶雄a=1∶1 .雌A∶雄a=3∶1C.雄A∶雄a=3∶1 .雌A∶雌a=1∶1解析基因型为Aa的大豆植株产生的雄配子数量远多于雌配子,根据基因分离定律可知,Aa产生的雄配子和雌配子各有A、a两种,并且两种雄(或雌)配子的数量相等。答案D4.(2016·山东日照调研)下列遗传实例中,属于性状分离现象的是()①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高茎豌豆②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高有矮,数量比接近1∶1③圆粒豌豆的自交后代中,圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4④开粉色花的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现型A.①③ B.①④C.②③ D.③④解析①中后代无性状分离现象;②中不符合性状分离的条件。答案D5.(经典题)在家鼠中短尾(T)对正常尾(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾与短尾比例相同;而短尾类型相互交配,子代中有一类型死亡,能存活的短尾与正常尾之比为2∶1,则不能存活类型的基因型可能是()A.TT B.TtC.tt D.TT或Tt解析由题干可知,Tt(短尾鼠)×Tt(短尾鼠)→T-(短尾鼠)∶tt(正常尾鼠)=2∶1,又因短尾鼠×tt(正常尾鼠)→正常尾鼠∶短尾鼠=1∶1,得出存活的短尾鼠一定是杂合子(Tt),所以排除其他致死因素,则致死的小鼠一定是纯合短尾鼠。答案A6.(2017·西安模拟)豌豆的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,其控制性状的基因在染色体上。将纯种圆粒豌豆与纯种皱粒豌豆杂交,产生的F1全是圆粒;然后将F1自交,获得的F2中圆粒与皱粒之比约为3∶1(第一个实验)。再进行测交实验(第二个实验)。根据题意回答:(1)上述实验是由________及其________两个实验构成的。(2)观察第一个实验,由此提出的问题是____________________________。(3)观察第一个实验,由此提出的假说是____________________________。(4)第二个实验得出的结果是______________________________________。(5)由此可见,分离规律的细胞学基础是________;研究分离规律的方法是________;分离规律的实质是杂合子在形成配子时,存在于一对同源染色体上的具有独立性的________________的分开而分离,独立地随配子遗传给后代。解析(1)题干中的实验包括杂交实验(两纯种亲本杂交及F1自交)和测交实验。(2)(3)对杂交实验提出的问题是F2中为什么会出现3∶1的性状分离比,对这一问题所提出的假说是一对等位基因控制一对相对性状;并且生物体在产生配子时,成对的等位基因彼此分离分别进入不同的配子中,在配子受精时,雌、雄配子的结合是随机的。(4)测交实验是让F1圆粒个体与皱粒个体杂交,由于F1圆粒个体基因型为Rr,则测交后代中圆粒∶皱粒=1∶1。(5)分离规律的实质体现在减数分裂产生配子时,在减数第一次分裂的后期,等位基因随同源染色体分开而分离,减数分裂是分离规律的细胞学基础。孟德尔研究分离规律运用了假说—演绎法。答案(1)杂交实验测交实验(2)为什么F2中会出现性状分离和3∶1的比例(其他答案正确也可以)(3)一对等位基因控制一对相对性状(其他答案正确也可以)(4)圆粒∶皱粒=1∶1(5)减数分裂假说一演绎法一对等位基因随同源染色体7.(2016·湖北襄阳调研)已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是由一对等位基因Y、y控制的,用豌豆进行下列遗传实验,具体情况如下:请分析回答:(1)用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因之一是____________________。(2)从实验________可判断这对相对性状中________是显性性状。(3)实验二黄色子叶戊中能稳定遗传的占________。(4)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1,其中主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为________。(5)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占________________。解析(1)豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,在自然条件下,豌豆只能自花传粉,这样可以避免外来花粉的干扰,使实验结果变得可靠;豌豆也有容易区分的性状,这样使实验结果容易统计和分析。以上都是以豌豆作实验材料容易获得成功的原因。(2)实验二黄色子叶亲本自交,后代出现了性状分离,后代中出现的与亲本性状不同的绿色子叶为隐性性状,亲本性状黄色为显性性状。(3)实验二中亲本丁的基因型为Yy,F1中黄色子叶戊的基因型有YY和Yy,其中能稳定遗传的纯合子YY在戊中占1/3。(4)实验一中亲本甲的基因型为Yy,它产生Y和y两种配子,且比例为1∶1,这是甲与乙(yy)杂交产生的后代出现黄色子叶∶绿色子叶=1∶1的主要原因。(5)丙的基因型为Yy,戊的基因型为YY(1/3)Yy(2/3),其中Yy与YY(1/3)杂交,后代中YY占(1/2)×(1/3)=1/6,Yy占(1/2)×(1/3)=1/6;Yy与Yy(2/3)杂交,后代中YY占(1/4)×(2/3)=1/6,Yy占(2/4)×(2/3)=2/6,yy占(1/4)×(2/3)=1/6,则后代中黄色子叶个体中不能稳定遗传的Yy占3/5。答案(1)自花传粉,而且是闭花受粉;具有易于区分的性状(答出一点即可)(2)二黄色子叶(3)1/3(4)Y∶y=1∶1(5)3/51.(2016·海南七校联考)假设控制番茄叶颜色的基因用D、d表示,红色和紫色为一对相对性状,且红色为显性。杂合的红叶番茄自交获得F1,将F1中表现型为红叶的番茄自交得F2,下列叙述正确的是()A.F2中无性状分离B.F2中性状分离比为3∶1C.F2红叶个体中杂合子占2/5D.在F2中首次出现能稳定遗传的紫叶个体解析杂合的红叶番茄(Dd)自交,F1的基因型及比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,红叶个体的基因型为1/3DD、2/3Dd,DD自交,F2全为DD(占1/3),Dd自交,F2中DD占1/4×2/3=1/6、Dd占1/2×2/3=1/3、dd占1/4×2/3=1/6,则F2中红叶∶紫叶=5∶1(出现了性状分离),F2红叶个体中杂合子Dd占2/5;F1中已经出现能稳定遗传的紫叶个体(dd)。答案C2.(2016·临沂一模)某植物子叶的颜色受一对等位基因控制,基因型为AA的个体呈深绿色,基因型为Aa的个体呈浅绿色。基因型为aa的个体呈黄色,在幼苗阶段死亡。下列说法错误的是()A.浅绿色植株自花传粉,其成熟后代的基因型为AA和Aa,且比例为1∶2B.浅绿色植株与深绿色植株杂交,其后代的表现型为深绿色和浅绿色,且比例为1∶1C.浅绿色植株连续自交n次,成熟后代中杂合子的概率为1/2nD.经过长时间的自然选择,A基因频率越来越大,a基因频率越来越小解析浅绿色植株自交,其后代中基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,即深绿色∶浅绿色∶黄色=1∶2∶1,但由于aa的个体幼苗阶段死亡,在成熟后代中只有AA和Aa,且比例为1∶2,A正确;若浅绿色植株与深绿色植株杂交,即Aa×AA,则后代中表现型及比例为深绿色(AA)∶浅绿色(Aa)=1∶1,B正确;浅绿色植株连续自交,即Aa×Aa,则成熟后代为AA∶Aa=1∶2,杂合子的概率为2/3,当自交次数为n时,则杂合子的概率为eq\f(2,2n+1),C错误;由于aa个体在自然选择中被淘汰,所以经过长期的自然选择,A的基因频率越来越大,a基因频率越来越小,D正确。答案C3.某植物的紫花与红花是一对相对性状,且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传,现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是()选择的亲本及交配方式预测子代表现型推测亲代基因型第一种:紫花自交出现性状分离③①④第二种:紫花×红花全为紫花DD×dd②⑤A.两组实验中,都有能判定紫花和红花的显隐性的依据B.①全为紫花,④的基因型为DD×DdC.②紫花和红花的数量之比为1∶1,⑤为Dd×ddD.③的基因型为Dd×Dd,判定依据是子代出现性状分离,说明双亲有隐性基因解析紫花自交,子代出现性状分离,可以判定出现的新性状为隐性性状,亲本性状(紫花)为显性性状。由紫花×红花的后代全为紫花,可以判定紫花为显性性状,所以A正确;①全为紫花,且亲本紫花自交,故④的基因型为DD×DD或dd×dd,B错误;紫花×红花的后代中紫花和红花的数量之比为1∶1时,⑤为Dd×dd,C正确;子代出现性状分离,说明显性性状的双亲中都带有隐性基因,故亲代的基因型为Dd×Dd,D正确。答案B4.(2016·安徽合肥一检)葫芦科植物喷瓜的自然种群中有雄株、雌株和两性植株,A基因决定雄株,a基因决定两性植株,a-基因决定雌株。A对a、a-为显性。现有喷瓜植株甲(雄株)、乙(雌株)、丙1(两性植株)、丙2(两性植株),实验小组做了如下实验:实验1:甲×乙→F1雄株∶雌株=1∶1实验2:丙1自交→F1全为两性植株实验3:丙2自交→F1两性植株∶雌株=3∶1实验4:甲×丙2→F1雄株∶雌株∶两性植株=2∶1∶1实验5:丙2×乙→F1两性植株∶雌株=1∶1请回答:(1)根据实验结果对a-、a的显隐关系做出相应的推断:________________。(2)在不考虑基因突变的情况下,喷瓜自然种群中雄株的基因型有________种,雌株的基因型有________种。(3)将植株丙1与雌株乙间行种植,F1基因型为________、________。将雌株上收获的种子种植,让其自花传粉,后代的表现型及比例是__________________。解析(1)根据实验3结果可知a对a-为显性。(2)分析可知,雌性植株的基因型仅有a-a-一种,两性植株的基因型有aa、aa-两种,则雄性植株的基因型中不可能出现AA,只能是Aa、Aa-两种。(3)植株丙1(aa)与雌株乙(a-a-)间行种植,后代可能来自植株丙1自交,或植株丙1和雌株乙杂交,故F1基因型为aa或aa-。雌株乙上收获的种子的基因型为aa-,种植后为两性植株,自交后代基因型为aa、aa-、a-a-,比例为1∶2∶1,表现型及比例为两性植株∶雌株=3∶1。答案(1)a对a-为显性(2)21(3)aaaa-两性植株∶雌株=3∶15.(2016·山东济宁一模)某动物体色的鲜艳与不鲜艳是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制,已知在含有基因A、a的同源染色体上,有一条染色体带有致死基因,但致死基因的表达会受到性激素的影响。请根据下列杂交组合及杂交结果回答问题。杂交组合亲本类型子代雌雄甲鲜艳(♀)×鲜艳(♂)鲜艳437鲜艳215乙鲜艳(♂)×不鲜艳(♀)鲜艳222,不鲜艳220鲜艳224,不鲜艳226丙乙组的鲜艳F1自交鲜艳716,不鲜艳242鲜艳486,不鲜艳238(1)体色的鲜艳与不鲜艳的这对相对性状中,________为显性性状,甲组亲本的基因型是________。(2)从上述杂交组合中可以判断致死基因是________(填“显”或“隐”)性基因。(3)丙组的子代中导致雌雄中鲜艳与不鲜艳比例差异的可能原因是_______________________________________________________________。请设计方案验证你的解释:①设计思路:__________________________________________________________________________________________________________________。②结果和结论:一组子代性状比例为2∶1,另一组子代性状比例是1∶1,则假设正确。答案(1)鲜艳AA(♀)、Aa(♂)(2)隐(3)AA雄性个体含两个致死基因而致死分别取丙组子代中的鲜艳雌雄个体与不鲜艳异性个体测交,并统计后代中鲜艳与不鲜艳个体的比例6.(2016·云南统一检测,32)控制某种安哥拉兔长毛(HL)和短毛(HS)的等位基因位于常染色体上,雄兔中HL对HS为显性,雌兔中HS对HL为显性。请分析回答相关问题。(1)长毛和短毛在安哥拉兔群的雄兔和雌兔中,显隐性关系刚好相反,但该相对性状的遗传不属于伴性遗传,为什么?________________________________。(2)基因型为HLHS的雄兔的表现型是________。现有一只长毛雌兔,所生的一窝后代中雌兔全为短毛,则子代雌兔的基因型为________,为什么?________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)现用多对基因型杂合的亲本杂交,F1长毛兔与短毛兔的比例为________。解析(1)根据题干信息“控制某种安哥拉兔长毛(HL)和短毛(HS)的等位基因位于常染色体上”,该相对性状的遗传不属于伴性遗传。(2)根据题干信息“雄兔中HL对HS为显性”,基因型为HLHS的雄兔的表现型是长毛。“雌兔中HS对HL为显性”,基因型为HLHS的雌兔的表现型为短毛。亲代长毛雌兔的基因型为HLHL,子代雌兔全为短毛,则其基因型只能为HLHS,因为雌兔中短毛(HS)对长毛(HL)为显性,而子代雌兔为短毛,所以其必有一个HS基因;又因其母本是长毛兔,基因型为HLHL,能传HL给子代,所以子代雌兔的基因型为HLHS。(3)P:HLHS♀×HLHS♂→F1:1HLHL∶2HLHS∶1HSHS,由于HLHS在雌兔中表现为短毛,在雄兔中表现为长毛,所以子代中长毛∶短毛=1∶1。答案(1)因为控制安哥拉兔长毛和短毛的等位基因位于常染色体上(2)长毛HLHS因为雌兔中短毛(HS)对长毛(HL)为显性,而子代雌兔全为短毛,所以必有一个HS基因;又因母本是长毛兔,基因型为HLHL,能传HL给子代,所以子代雌兔的基因型为HLHS(3)1∶1第15讲基因的自由组合定律[最新考纲]基因的自由组合定律(Ⅱ)。eq\a\vs4\al\co1(考点一两对相对性状的遗传实验分析(5年11考)))1.两对相对性状的杂交实验——发现问题(1)杂交实验过程(2)实验结果分析①F1全为黄色圆粒,表明粒色中黄色是显性,粒形中圆粒是显性。②F2中出现了不同性状之间的重新组合。③F2中4种表现型的分离比为9∶3∶3∶1。2.对自由组合现象的解释——提出假说(1)理论解释①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。③F1产生配子种类及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。④受精时,雌雄配子的结合是随机的,配子结合方式为16种。(2)遗传图解3.设计测交方案及验证——演绎和推理(1)方法测交实验。(2)遗传图解4.自由组合定律——得出结论(1)内容①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。②在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。(2)实质5.孟德尔成功的原因分析(1)科学选择了豌豆作为实验材料。(2)采用由单因素到多因素的研究方法。(3)应用了统计学方法对实验结果进行统计分析。(4)科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上,提出合理的假说,并且设计了新的测交实验来验证假说。1.下面两图分别是具有一对和两对等位基因的个体杂交的遗传图解。已知同一个体产生的各种配子类型数量相等。请思考:(1)基因分离定律的实质体现在图中的________,基因自由组合定律的实质体现在图中的________。(填序号)(2)③⑥过程表示________,这一过程中子代遗传物质的来源情况如何?_________________________________________________________________。(3)如果A和a、B和b(完全显性)各控制一对相对性状,并且彼此间对性状的控制互不影响,则图2中所产生的子代中表现型有________种,它们的比例为__________________________________________________________________。(4)图中哪些过程可以发生基因重组?_________________________________。提示(1)①②④⑤(2)受精作用细胞核中遗传物质一半来自父方,另一半来自母方,细胞质中遗传物质几乎全部来自母方(3)49∶3∶3∶1(4)④⑤2.据图判断,下列①~④中哪些可遵循基因自由组合定律?提示②③④1.真题重组判断正误(1)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6cm,每个显性基因增加纤维长度2cm。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉花纤维长度范围是8~14cm。(2016·经典高考卷,25)(√)(2)孟德尔定律支持融合遗传的观点(2015·海南卷,12)(×)(3)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(2012·江苏,11C)(×)(4)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组合,则7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同(2014·海南高考,22D)(√)以上内容主要源自必修2P9~11孟德尔豌豆杂交实验二全面分析孟德尔实验成功原因,把握自由组合定律实质是解题关键。2.教材P11思考与讨论改编(1)在豌豆杂交实验之前,孟德尔曾花了几年时间研究山柳菊,结果却一无所获,其原因主要有哪些?提示①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状。②当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖,有时进行无性生殖。③山柳菊的花小、难以做人工杂交实验。(2)孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣,十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢?提示作为一种正确的假说,不仅能解释已有的实验结果,还应该能够预测另一些实验结果,故有必要设计测交实验予以验证。3.教材P10旁栏思考题改编请从数学角度建立9∶3∶3∶1与3∶1间的数学联系,此联系对理解两对相对性状的遗传结果有何启示?提示从数学角度看,(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积,由此可获得如下启示:针对两对相对性状的遗传结果,如果对每一对相对性状进行单独的分析,如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时,其性状的数量比是圆粒∶皱粒=(315+108)∶(101+32)=3∶1;黄色∶绿色=(315+101)∶(108+32)=3∶1。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的“乘积”,即9∶3∶3∶1来自于(3∶1)2。自由组合定律的实质1.(2014·全国卷)现有4个小麦纯合品种,即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性,无芒对有芒为显性,且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合,使其F1均为抗锈病无芒,且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题:(1)为实现上述目的,理论上,必须满足的条件有:在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于________上,在形成配子时非等位基因要________,在受精时雌雄配子要________,而且每种合子(受精卵)的存活率也要________。那么,这两个杂交组合分别是________和________。(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子,1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起,长成的植株称为1个F3株系。理论上,在所有F3株系中,只表现出一对性状分离的株系有4种,那么,在这4种株系中,每种株系植株的表现型及其数量比分别是________,________________,________________和______________。解析(1)4个纯合品种组成的两个杂交组合的F1的表现型相同,且F2的表现型及其数量比完全一致,由此可推断出控制这两对性状的两对等位基因位于非同源染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律,理论上还需满足受精时雌雄配子是随机结合的、受精卵的存活率相等等条件。两种杂交组合分别为抗锈病无芒×感锈病有芒、抗锈病有芒×感锈病无芒。(2)若分别用A、a和B、b表示控制抗锈病、感锈病和无芒、有芒的基因,则F1基因型为AaBb,F2的基因型为A_B_、A_bb、aaB_、aabb,F2自交后代只表现出一对性状分离的基因型分别是AABb、AaBB、Aabb、aaBb,其对应F3株系的表现型及其数量比分别为抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1、抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1。答案(1)非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒×感锈病有芒抗锈病有芒×感锈病无芒(2)抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶12.已知茶树圆形叶(A)对长形叶(a)为显性、深绿叶(B)对浅绿叶(b)为显性,高茎(C)对矮茎(c)为显性。图甲、乙分别是茶树甲、乙中部分染色体基因组成,已知失去图示三种基因中的任意一种,配子会因不能发育而死亡(不考虑交叉互换)。请回答下列问题:现有一基因型确定为AaBbCc的茶树,有各种性状的染色体正常的植株可供选用,请设计遗传实验,判断该茶树染色体组成为图甲类型还是图乙类型。最佳实验方案:_________________________________________________。预测结果及结论:_______________________________________________。答案将待测植株与长形浅绿叶矮茎植株进行测交,观察后代植株表现型若后代植株有4种表现型,其染色体组成为图甲类型;若后代植株有2种表现型,其染色体组成为图乙类型1.基因自由组合定律的细胞学基础2.巧用“逆向组合法”推断亲本基因型①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。注:并非所有非等位基因都遵循自由组合定律——减数第一次分裂后期自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(如图A中基因a、b),而不是所有的非等位基因。同源染色体上的非等位基因(如图B中基因A、C),则不遵循自由组合定律。自由组合定律的验证1.(2013·全国卷,34)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;②子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律;③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求:写出遗传图解,并加以说明。解析基因分离定律是一对等位基因分配给子代时的规律,将具有一对相对性状的两纯合亲本杂交,F1产生的雌雄配子各有两种,比例为1∶1,F2的表现型有两种,比例为3∶1。基因的自由组合定律是位于非同源染色体上的非等位基因分配给子代时的规律,具有两对相对性状的纯合亲本杂交,F1自交,F1产生的雌雄配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1,在完全显性的条件下,F2表现型有四种,比例为9∶3∶3∶1。因此,欲验证基因的分离定律,应选具两对相对性状的纯合亲本杂交:aaBB×AAbb(或者AABB×aabb),得F1,F1自交得F2,观察并统计F2的表现型及其比例,若F2中黄色∶白色=3∶1,则说明玉米子粒的颜色遵循分离定律,若F2中非糯粒∶糯粒=3∶1,则验证该相对性状遵循分离定律。若F2黄色非糯粒∶黄色糯粒∶白色非糯粒∶白色糯粒=9∶3∶3∶1,即A_B_∶A_bb,aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则验证这两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。F2子粒中:①若黄粒(A_)∶白粒(aa)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒=9∶3∶3∶1即:A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律(其他合理答案也可)2.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为:①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法正确的是()A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色解析采用花粉鉴定法验证遗传的基本规律,必须是可以在显微镜下表现出来的性状,即非糯性(A)和糯性(a),花粉粒长形(D)和圆形(d)。①和③杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同,显微镜下观察不到,A错误;若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,则应该选择②④组合,观察F1的花粉,B错误;将②和④杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,一半花粉为蓝色,一半花粉为棕色,D错误。答案C孟德尔两大定律的验证方法整合验证方法结论自交法F1自交后代的分离比为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F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制测交法F1测交后代的性状比例为1∶1,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制花粉鉴定法F1若有两种花粉,比例为1∶1,则符合分离定律F1若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律单倍体育种法取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律eq\a\vs4\al\co1(考点二基因自由组合定律分离比变式及应用(5年12考))1.“和”为16的特殊分离比的成因(1)基因互作序号条件F1(AaBb)自交后代比例F1测交后代比例1存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现9∶6∶11∶2∶12两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状9∶71∶33当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现9∶3∶41∶1∶24只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现15∶13∶1(2)显性基因累加效应①表现:②原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。2.“和”小于16的特殊分离比的成因序号原因后代比例1显性纯合致死(AA、BB致死)自交子代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,其余基因型个体致死测交子代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶12隐性纯合致死(自交情况)自交子代出现9∶3∶3(双隐性致死);自交子代出现9∶1(单隐性致死)无“致死”状况下的变式分离比1.(2016·全国课标卷Ⅲ,6)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是()A.F2中白花植株都是纯合体B.F2中红花植株的基因型有2种C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多解析本题切入点不在于“F1全表现红花”而在于用纯合白花植株花粉给F1红花植株授粉,子代红花为101株,白花为302株,即红花∶白花=1∶3。这应符合两对等位基因自由组合的杂合子测交子代比例1∶1∶1∶1的变式,由此可推知该相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b),即F1的基因型为AaBb,F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb,故A错误;F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种。答案D2.某种羊的有角和无角为一对相对性状,由常染色体上的基因控制。多对雄羊和雌羊进行交配得到F1,F1自由交配得到F2,如果如表所示。请据此分析,回答下列问题。PF1F2雄性有角(基因型相同)有角有角∶无角=15∶1雌性无角(基因型相同)有角有角∶无角=9∶7注:一对等位基因用A、a表示,两对等位基因用A、a和B、b表示,三对等位基因用A、a,B、b和C、c表示,以此类推。(1)羊的有角和无角性状由________对等位基因控制,且遵循________定律。(2)亲代雄羊的基因型有________种可能,F1中雄羊的基因型为________。(3)F2无角雌羊中纯合子概率为________,用F2中有角雌羊和无角雄羊随机交配,子代出现有角雌羊的概率为________。解析(1)从表格中F2的性状分离比可推出羊的有角与无角由两对等位基因控制,符合基因自由组合定律,且F1的基因型为AaBb。(2)F1中雄羊、雌羊的基因型均为AaBb,亲代有角雄羊的基因型可能为AABB、AAbb或aaBB,与之组合的亲代无角雌羊的基因型可能是aabb、aaBB或AAbb。(3)F2中无角雌羊占7/16,F2中无角雌羊纯合子占3/16,因此F2无角雌羊中纯合子概率为3/7;F2中有角雌羊的基因型为A_B_,其中1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,产生4/9AB、2/9Ab、2/9aB、1/9ab共4种卵细胞,无角雄羊的基因型为aabb,产生1/2abX精子和1/2abY精子,因此子代中有角雌羊的概率为4/9×1/2=2/9。答案(1)两基因自由组合(2)3AaBb(3)3/72/91.特殊分离比的解题技巧(1)看F2的组合表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。(2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,分析合并性状的类型。如比值为9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即4为后两种性状的合并结果,若分离比为9∶6∶1,则为9∶(3∶3)∶1;若分离比为15∶1,则为(9∶3∶3)∶1。(3)明确出现异常分离比的原因。(4)根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。2.巧用“性状比之和”,快速判断控制遗传性状的基因的对数判断相关性状由几对等位基因控制是解遗传题的必备技巧,巧用“性状比之和”能迅速判断出结果,具体方法如下:如果题目中给出的数据是比例的形式,或者给出的性状个体数之间的比值接近“常见”性状比值,可以将性状比中各个数值相加。自交情况下,得到的总和是4的几次方,就说明自交的亲代中含有几对等位基因;测交情况下,得到的总和是2的几次方,则该性状就由几对等位基因控制。“致死”状况下的变式分离比1.(2014·经典高考)一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异,已知决定颜色的显性基因纯合子不能存活。图中显示了鹰羽毛的杂交遗传,对此合理的解释是()①绿色对黄色完全显性②绿色对黄色不完全显性③控制羽毛性状的两对基因完全连锁④控制羽毛性状的两对基因自由组合A.①③ B.①④C.②③ D.②④解析子一代的绿色非条纹个体自交后代中既有绿色又有黄色,说明绿色为显性性状,但子代中绿色个体与黄色个体的比例为(6+2)∶(3+1)=2∶1,说明绿色个体中存在显性纯合致死效应,①正确、②错误;绿色非条纹个体自交后代出现绿色非条纹、黄色非条纹、绿色条纹、黄色条纹等四种性状,且性状分离比为6∶3∶2∶1,说明控制羽毛性状的两对基因可以自由组合,③错误、④正确。答案B2.果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状,分别由等位基因A、a,D、d控制。某科研小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验,F1代表现型及比例如下表:灰身刚毛灰身截毛黑身刚毛黑身截毛♂eq\f(3,15)eq\f(3,15)eq\f(1,15)eq\f(1,15)♀eq\f(5,15)0eq\f(2,15)0(1)果蝇控制刚毛和截毛的等位基因位于______染色体上。(2)上表实验结果存在与理论分析不吻合的情况,原因可能是基因型为________的受精卵不能正常发育成活。(3)若上述(2)题中的假设成立,则F1代成活的果蝇共有________种基因型,在这个种群中,黑身基因的基因频率为________。让F1代灰身截毛雄果蝇与黑身刚毛雌果蝇自由交配,则F2代雌果蝇共有________种表现型。(4)控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上,红眼(R)对白眼(r)为显性。研究发现,眼色基因可能会因染色体片段缺失而丢失(记为XC);若果蝇两条性染色体上都无眼色基因,则其无法存活,在一次用纯合红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)杂交的实验中,子代中出现了一只白眼雌果蝇。欲用一次杂交实验判断这只白眼雌果蝇出现的原因,请简要写出实验方案的主要思路_____________________________________________________________________________________。实验现象与结论:①若子代果蝇出现红眼雄果蝇,则是环境条件改变导致的;②若子代果蝇________,则是基因突变导致的;③若子代果蝇________,则是染色体片段缺失导致的。解析(1)~(3)解析如下:①就体色而言,♂灰身∶黑身=3∶1,♀灰身∶黑身=3∶1→灰身与黑身基因位于常染色体上②就刚截毛而言,♂刚毛∶截毛=1∶1,♀只有刚毛,无截

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