2019高考生物一輪復習 第15講 基因的分離定律講練結合學案.doc
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第15講 基因的分離定律 [考綱明細] 1.孟德爾遺傳實驗的科學方法(Ⅱ) 2.基因的分離定律(Ⅱ) 板塊一 知識自主梳理 一、遺傳的基本概念 1．性狀類 (1)相對性狀：同種生物的同一種性狀的不同表現類型。 (2)顯性性狀：具有一對相對性狀的兩純合親本雜交，F1表現出來的性狀叫做顯性性狀。 (3)隱性性狀：具有一對相對性狀的兩純合親本雜交，F1未表現出來的性狀叫做隱性性狀。 (4)性狀分離：雜種后代中同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象。 2．基因類 (1)相同基因：同源染色體相同位置上控制同一性狀的基因。如圖中A和A就為相同基因。 (2)等位基因：同源染色體的相同位置上，控制著相對性狀的基因。如圖中B和b、C和c、D和d就是等位基因。 (3)非等位基因：非等位基因有三種，一種是位于非同源染色體上的基因，符合自由組合定律，如圖中A和D等；一種是位于一對同源染色體上的非等位基因，如圖中C和d等；還有一種是位于一條染色體上的非等位基因，如圖中c和d等。 3．個體類 (1)純合子：遺傳因子組成相同的個體。純合子能夠穩(wěn)定遺傳，自交后代不會發(fā)生性狀分離。 (2)雜合子：遺傳因子組成不同的個體。雜合子不能穩(wěn)定遺傳，自交后代會發(fā)生性狀分離。 (3)基因型：與表現型有關的基因組成?；蛐褪菦Q定性狀表現的內在因素。 (4)表現型：生物個體表現出來的性狀。表現型是基因型的表現形式，是基因型和環(huán)境共同作用的結果。 二、孟德爾的科學研究方法 1．豌豆作為實驗材料的優(yōu)點 (1)豌豆是自花傳粉、閉花受粉植物，在自然狀態(tài)下一般是純種。 (2)豌豆具有許多易于區(qū)分的相對性狀。 (3)豌豆花大，便于進行異花傳粉操作。 2．豌豆雜交實驗的過程：去雄→套袋→人工傳粉→再套袋。 3．假說—演繹法：提出問題→提出假說→演繹推理→得出結論。 三、一對相對性狀的雜交實驗——發(fā)現問題 1．實驗過程及現象 2．提出問題 由F1、F2的現象分析，提出了是什么原因導致遺傳性狀在雜種后代中按一定的比例分離等問題。 四、對分離現象的解釋——提出假說 五、對分離現象解釋的驗證——演繹推理 1．演繹推理過程 (1)方法：測交實驗，即讓F1與隱性純合子雜交。 (2)畫出測交實驗的遺傳圖解： 預期：測交后代高莖和矮莖的比例為1∶1。 2．測交實驗結果：測交后代的高莖和矮莖比接近1∶1。 3．結論：實驗數據與理論分析相符，證明對分離現象的理論解釋是正確的。 六、分離定律——得出結論 1．內容 (1)研究對象：控制同一性狀的遺傳因子。 (2)時間：形成配子時。 (3)行為：成對的遺傳因子發(fā)生分離。 (4)結果：分離后的遺傳因子分別進入不同配子中，隨配子遺傳給后代。 2．實質：等位基因隨同源染色體的分開而分離。 3．適用范圍 (1)一對相對性狀的遺傳。 (2)細胞核內染色體上的基因。 (3)進行有性生殖的真核生物。 七、性狀分離比的模擬實驗 1．實驗原理：甲、乙兩個小桶分別代表雌雄生殖器官，甲、乙內的彩球分別代表雌雄配子，用不同彩球隨機組合模擬生物在生殖過程中雌雄配子的隨機結合。 2．實驗注意問題 (1)要隨機抓取，且抓完一次將小球放回原小桶并攪勻。 (2)重復的次數足夠多。 3．結果與結論：彩球組合類型數量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1，彩球代表的顯隱性狀的數值比接近3∶1。 ◆ 深入思考 1．孟德爾雜交實驗中F2呈現3∶1性狀分離比必須依賴哪些條件？ 提示 ①F1個體形成的兩種配子數目相等且生活力相同。②雌雄配子結合的機會相等。③F2不同基因型的個體存活率相同。④遺傳因子間的顯隱性關系為完全顯性。⑤觀察子代樣本數目足夠多。 2．番茄中紅果(R)對黃果(r)為顯性，甲番茄結紅果，乙番茄結黃果。將甲(RR)的花粉授于乙(rr)雌蕊柱頭上，母本植株結出什么顏色的果實？這與孟德爾遺傳規(guī)律是否矛盾？ 提示 結黃色的果實，因為果皮的顏色由母本基因決定。這與孟德爾遺傳定律不矛盾，在子代會出現性狀分離比。 ◆ 自查診斷 1．孟德爾研究豌豆花的構造，但無需考慮雌蕊、雄蕊的發(fā)育程度。( ) 答案 2．F1產生雌、雄配子的比例為1∶1，此比例為雌、雄配子的數量之比。( ) 答案 3．F2的3∶1性狀分離比一定依賴于雌雄配子的隨機結合。( ) 答案 √ 4．雜種后代不表現的性狀叫隱性性狀。( ) 答案 5．孟德爾巧妙設計的測交方法只能用于檢測F1的基因型。( ) 答案 6．雜合子與純合子基因組成不同，性狀表現也不同。( ) 答案 板塊二 考點題型突破 考點1 一對相對性狀遺傳實驗分析和相關概念 [2017全國卷Ⅲ]下列有關基因型、性狀和環(huán)境的敘述，錯誤的是( ) A．兩個個體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同 B．某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的 C．O型血夫婦的子代都是O型血，說明該性狀是由遺傳因素決定的 D．高莖豌豆的子代出現高莖和矮莖，說明該相對性狀是由環(huán)境決定的 [解析] 身高是由基因和環(huán)境條件(例如營養(yǎng)條件)共同決定的，故身高不同的兩個個體基因型可能不同，也可能相同，A正確；植物呈現綠色是由于在光照條件下合成了葉綠素，無光時不能合成葉綠素，某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的，B正確；O型血個體相應基因型為隱性純合子，故O型血夫婦的子代都是O型血，體現了基因決定性狀，C正確；高莖豌豆的子代出現高莖和矮莖是性狀分離的結果，從根本上來說是雜合子在產生配子時等位基因分離的結果，與環(huán)境無關，D錯誤。 [答案] D 題型一 遺傳學中相關概念 1．下列有關敘述中，正確的是( ) A．兔的白毛與黑毛、狗的長毛與卷毛都是相對性狀 B．隱性性狀是指生物體不能表現出來的性狀 C．性狀分離是子代同時出現顯性性狀和隱性狀性的現象 D．表現型相同的生物，基因型不一定相同 答案 D 解析 狗的長毛為毛長度性狀，卷毛則為毛造型性狀，二者不屬相對性狀，A錯誤；隱性性狀是指相對性狀的純合親本雜交，在F1中不能表現出的性狀，B錯誤；性狀分離是指雜合子自交，子代顯現不同類型的現象，C錯誤。 2．下列有關純合子的敘述，錯誤的是( ) A．由相同基因型的雌雄配子結合發(fā)育而來 B．連續(xù)自交，性狀能穩(wěn)定遺傳 C．雜交后代一定是純合子 D．不含等位基因 答案 C 解析 表現型相同的純合子雜交，所得后代是純合子；表現型不同的純合子雜交，所得后代為雜合子，故C錯誤。 題型二 孟德爾實驗選材及方法、過程分析 3．[2016陜西西安檢測]假說—演繹法是現代科學研究中常用方法，包括“提出問題、作出假設、演繹推理、得出結論”四個基本環(huán)節(jié)，利用該方法，孟德爾發(fā)現了兩個遺傳定律。下列關于孟德爾的研究過程分析正確的是( ) A．“一對相對性狀的遺傳實驗和結果”屬于假說的內容 B．孟德爾所作假設的核心內容是“性狀是由位于染色體上的基因控制的” C．孟德爾依據減數分裂的相關原理進行“演繹推理”的過程 D．為了驗證作出的假設是否正確，孟德爾設計并完成了測交實驗 答案 D 解析 “一對相對性狀的遺傳實驗和結果”屬于提出問題階段，A錯誤；孟德爾所作假設的核心內容是“性狀是由遺傳因子控制的”，孟德爾所生的年代還沒有出現“基因”一詞，B錯誤；孟德爾依據雜交實驗的結果進行“演繹推理”的過程，C錯誤；為了驗證作出的假設是否正確，孟德爾設計并完成了測交實驗，D正確。 4．[2017贛州模擬]孟德爾一對相對性狀的雜交實驗中，實現3∶1的分離比必須同時滿足的條件是( ) ①觀察的子代樣本數目足夠多?、贔1形成的兩種配子數目相等且生活力相同 ③雌、雄配子結合的機會相等 ④F2不同基因型的個體存活率相等?、莸任换蜷g的顯隱性關系是完全的?、轋1體細胞中各基因表達的機會相等 A．①②⑤⑥ B．①③④⑥ C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥ 答案 C 解析 觀察的子代樣本數目要足夠多，這樣可以避免偶然性，①正確；F1形成的兩種配子數目相等且生活力相同，這是實現3∶1的分離比要滿足的條件，②正確；雌、雄配子結合的機會相等，這是實現3∶1的分離比要滿足的條件，③正確；F2不同基因型的個體存活率要相等，否則會影響子代表現型之比，④正確；等位基因間的顯隱性關系是完全的，否則會影響子代表現型之比，⑤正確；基因是選擇性表達的，因此F1體細胞中各基因表達的機會不相等，⑥錯誤。 5．有些植物的花為兩性花(即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊)，有些植物的花為單性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有關植物雜交育種的說法中，正確的是( ) A．對兩性花的植物進行雜交需要對父本進行去雄 B．對單性花的植物進行雜交的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋 C．無論是兩性花植物還是單性花植物，在雜交過程中都需要套袋 D．提供花粉的植株稱為母本 答案 C 解析 對兩性花的植物進行雜交需要對母本進行去雄，防止其自交而影響實驗結果，A錯誤；對單性花的植物進行雜交時，不需要進行去雄操作，B錯誤；無論是兩性花植物還是單性花植物在雜交過程中都需要套袋，以防止外來花粉干擾，C正確；提供花粉的植株稱為父本，D錯誤。 知識拓展 “假說演繹”法推理過程(“四步”法) 題型三 基因分離定律的實質及驗證 6．孟德爾在對一對相對性狀進行研究的過程中，發(fā)現了基因的分離定律。下列有關基因分離定律的幾組比例，能直接說明基因分離定律實質的是( ) A．F2的表現型比例為3∶1 B．F1產生配子的種類比例為1∶1 C．F2基因型的比例為1∶2∶1 D．測交后代的比例為1∶1 答案 B 解析 基因分離定律的實質是在減數第一次分裂的后期，位于一對同源染色體上的等位基因隨著同源染色體的分開而分離，分別進入不同的配子中，則F1(Dd)能產生D、d兩種配子，且比例為1∶1。 7．水稻中非糯性(W)對糯性(w)為顯性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈藍黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈紅褐色。下面是對純種的非糯性與糯性水稻的雜交后代進行觀察的結果，其中能直接證明孟德爾的基因分離定律的一項是( ) A．雜交后親本植株上結出的種子(F1)遇碘全部呈藍黑色 B．F1自交后結出的種子(F2)遇碘后，3/4呈藍黑色，1/4呈紅褐色 C．F1產生的花粉遇碘后，一半呈藍黑色，一半呈紅褐色 D．F1測交所結出的種子遇碘后，一半呈藍黑色，一半呈紅褐色 答案 C 解析 基因分離定律的實質：雜合子減數分裂形成配子時，等位基因分離，分別進入兩個配子中去，獨立地隨配子遺傳給后代，由此可知，分離定律的直接體現是等位基因分別進入兩個配子中去。 8．若用玉米為實驗材料驗證孟德爾分離定律，下列因素對得出正確實驗結論影響最小的是( ) A．所選實驗材料是否為純合子 B．所選相對性狀的顯隱性是否易于區(qū)分 C．所選相對性狀是否受一對等位基因控制 D．是否嚴格遵守實驗操作流程和統計分析方法 答案 A 解析 若如題中選項A用純合子驗證的話，可用雜交再測交得出子二代1∶1的性狀分離比，這樣也能驗證孟德爾的分離定律，即所選實驗材料是否為純合子都不影響驗證結果，故A項符合題意，影響較??；對分離定律進行驗證的實驗要求所選相對性狀有明顯的顯隱性區(qū)分，否則會嚴重影響實驗結果，B錯誤；驗證實驗中所選的相對性狀一定受一對等位基因控制，這樣才符合分離定律的適用范圍，C錯誤；實驗中要嚴格遵守實驗操作流程和統計分析方法，否則會導致實驗誤差，D錯誤。 技法提升 基因分離定律的鑒定方法 (1)測交法：讓雜合子與隱性純合子雜交，后代的性狀分離比為1∶1。 (2)自交法：讓雜合子自交(若為雌雄異株個體，采用同基因型的雜合子相互交配)，后代的性狀分離比為3∶1。 (3)花粉鑒定法：取雜合子的花粉，對花粉進行特殊處理后，用顯微鏡觀察并計數，可直接驗證基因的分離定律。 (4)花藥離體培養(yǎng)法：將花藥離體培養(yǎng)，只統計某一種性狀，其性狀分離比為1∶1。 上述四種方法都能揭示分離定律的實質，但有的操作簡便，如自交法；有的能在短時間內做出判斷，如花粉鑒定法等。由于四種方法各有優(yōu)缺點，因此解題時要根據題意選擇合理的實驗方案(對于動物而言，常采用測交法)。 考點2 分離定律的解題方法及技巧 [2015北京高考節(jié)選]野生型果蠅的腹部和胸部都有短剛毛，而一只突變果蠅S的腹部卻生出長剛毛。研究者對果蠅S的突變進行了系列研究，用這兩種果蠅進行雜交實驗的結果見圖。 (1)根據實驗結果分析，果蠅腹部的短剛毛和長剛毛是一對________性狀，其中長剛毛是________性性狀。圖中①、②基因型(相關基因用A和a表示)依次為________。 (2)實驗2結果顯示：與野生型不同的表現型有________種。③基因型為________，在實驗2后代中該基因型的比例是________。 (3)根據果蠅③和果蠅S基因型的差異，解釋導致前者胸部無剛毛，后者胸部有剛毛的原因：______________________________。 (4)實驗2中出現的胸部無剛毛的性狀不是由F1新發(fā)生突變的基因控制的，作出這一判斷的理由是：雖然胸部無剛毛是一個新出現的性狀，但________________ _______________，說明控制這個性狀的基因不是一個新突變的基因。 [解析] (1)根據實驗2可判斷，長剛毛是顯性性狀。實驗1的雜交后代中顯、隱性比例為1∶1，且與性別無關，結合實驗1親本表現型得出實驗1親本雜交方式為測交，相應基因型為Aaaa。 (2)實驗2中，與野生型不同的表現型有2種，一種是腹部長剛毛、胸部短剛毛，基因型為Aa。另一種是腹部長剛毛、胸部無剛毛，基因型為AA，占全部后代的1/4。 (3)果蠅③腹部長剛毛，胸部無剛毛的原因可能是A基因的純合抑制胸部長出剛毛，只有一個A基因時無此效應。 (4)果蠅③胸部無剛毛是一個新性狀，但由于數量較多，占全部后代的1/4，說明該性狀的出現不是基因突變的結果，而是A基因的純合導致的。 [答案] (1)相對 顯 Aa、aa (2)兩 AA 1/4 (3)兩個A基因抑制胸部長出剛毛，只有一個A基因時無此效應 (4)新的突變基因經過個體繁殖后傳遞到下一代中不可能出現比例高達25%的該基因純合子 題型一 性狀顯隱性的判斷 1．純種甜玉米和純種非甜玉米間行種植，收獲時發(fā)現甜玉米果穗上有非甜玉米子粒，而非甜玉米果穗上卻無甜玉米子粒，原因是( ) A．甜是顯性 B．非甜是顯性 C．相互混雜 D．相互選擇 答案 B 解析 純種甜玉米和純種非甜玉米間行種植就能進行相互傳粉。非甜玉米上結的子粒都是非甜的，非甜玉米的胚珠可能有兩種受精方式，一種是自花傳粉，得到純合非甜玉米子粒；另一種是異花傳粉，得到雜合的非甜玉米子粒。由此可確定非甜對甜是顯性。甜玉米果穗上結的子粒有甜的，也有非甜的。甜玉米的胚珠受精方式也有兩種可能，一種是自花傳粉，得到的是純合的甜玉米；另一種是異花傳粉，即非甜玉米的花粉傳給甜玉米，得到的是雜合的子粒，表現型為非甜。由此也可以確定非甜對甜是顯性。 2．某二倍體植物中，抗病和感病這對相對性狀由一對等位基因控制，要確定這對性狀的顯隱性關系，應該選用的雜交組合是( ) A．抗病純合體感病純合體 B．抗病株抗病株，或感病株感病株 C．抗病株感病株 D．抗病純合體抗病純合體，或感病純合體感病純合體 答案 A 解析 抗病純合體感病純合體，后代表現出來的性狀即為顯性性狀，據此可以判斷顯隱性關系，A正確；抗病株抗病株(或感病株感病株)，只有后代出現性狀分離時才能判斷顯隱性，B錯誤；抗病株與感病株雜交，若子代有兩種性狀，則不能判斷顯隱性關系，C錯誤；抗病純合體抗病純合體(或感病純合體感病純合體)，后代肯定為抗病(或感病)，據此不能判斷顯隱性關系，D錯誤。 技法提升 1.根據子代性狀判斷 (1)不同性狀親本雜交?子代只出現一種性狀?子代所出現性狀為顯性性狀。 (2)相同性狀親本雜交?子代出現不同性狀?子代所出現的新性狀為隱性性狀。 2．根據子代性狀分離比判斷 具一對相對性狀的親本雜交?F2性狀分離比為3∶1?分離比為3的性狀為顯性性狀。 3．假設法判斷 在運用假設法判斷顯隱性性狀時，若出現假設與事實相符的情況，要注意另一種假設，切不可只根據一種假設得出片面的結論；但若假設與事實不相符，則不必再作另一假設，可直接予以判斷。 題型二 純合子、雜合子的鑒定 3．水稻的高稈對矮稈是顯性，現有一株高稈水稻，欲知其是否是純合體，下列采用的方法最為簡單的是( ) A．用花粉離體培養(yǎng)，觀察后代的表現型 B．與一株矮稈水稻雜交，觀察后代的表現型 C．與一株高稈水稻雜交，觀察后代的表現型 D．自花受粉，觀察后代的表現型 答案 D 解析 現有一株高稈水稻欲知其是否是純合體，通過自花受粉，觀察后代的表現型是最簡單的方法，D正確。 4．某養(yǎng)豬場有黑色豬和白色豬，假如黑色(B)對白色(b)為顯性，要想鑒定一頭黑色公豬是雜種(Bb)還是純種(BB)，最合理的方法是( ) A．讓該公豬充分生長，以觀察其膚色是否會發(fā)生改變 B．讓該黑色公豬與多只黑色母豬(BB和Bb)交配 C．讓該黑色公豬與多只白色母豬(bb)交配 D．從該黑色公豬的表現型即可分辨 答案 C 解析 某養(yǎng)豬場有黑色豬和白色豬，要想鑒定一頭黑色公豬是雜種(Bb)還是純種(BB)，最合理的方法是測交，即讓該黑色公豬與白色母豬(bb)交配。若子代全為黑豬，則表明該黑色公豬是純種(BB)；若子代出現白豬，則表明該黑色公豬為雜種(Bb)。所以C項是正確的。 技法提升 純合子及雜合子的鑒定方法 (1)自交法 (2)測交法 (3)花粉鑒定法 此法只適用于一些特殊的植物。如非糯性與糯性水稻的花粉遇碘液呈現不同顏色。如果鑒定結果有兩種顏色，且比例為1∶1，則被鑒定的親本為雜合子；如果鑒定結果只有一種顏色，則被鑒定的親本為純合子。 (4)單倍體育種法 待測個體→花粉→單倍體幼苗→秋水仙素處理獲得植株 結果分析 鑒定某生物個體是純合子還是雜合子，當被測個體是動物時，常采用測交法；當被測個體是植物時，上述四種方法均可以，但自交法較簡單。 題型三 親子代基因型及表現型的互推 5．番茄果實的顏色由一對等位基因A、a控制，下表是關于番茄果實顏色的3個雜交實驗及其結果。下列分析正確的是( ) 實驗組 親本表現型 F1的表現型和植株數目 紅果 黃果 1 紅果黃果 492 504 2 紅果黃果 997 0 3 紅果紅果 1511 508 A．番茄的果實顏色中，黃色為顯性性狀 B．實驗組1的親本基因型：紅果為AA，黃果為aa C．實驗組2的F1紅果番茄均為雜合子 D．實驗組3的F1中黃果番茄的基因型可能是AA或Aa 答案 C 解析 由實驗組2或實驗組3可知紅果為顯性性狀，A錯誤；實驗組1的親本基因型：紅果為Aa、黃果為aa，B錯誤；實驗組2的親本基因型：紅果為AA、黃果為aa，F1紅果番茄均為雜合子Aa，C正確；實驗組3的F1中黃果番茄的基因型是aa，D錯誤。 6. [2017山東棗莊十八中高三段測]南瓜果實的黃色和白色是由一對等位基因(A和a)控制的，用一株黃色果實南瓜和一株白色果實南瓜雜交，子代(F1)既有黃色果實南瓜也有白色果實南瓜，讓F1自交產生的F2的表現型如圖所示，下列說法不正確的是( ) A．由①②可知黃果是隱性性狀 B．由③可以判定白果是顯性性狀 C．F2中，黃果與白果的理論比例是5∶3 D．P中白果的基因型是aa 答案 D 解析 由①可知黃果如為顯性則為雜合，再結合②可知黃果為隱性，A正確；由③出現性狀分離可知白果是顯性性狀，B正確；P中白果基因型為Aa，F1中黃果(aa)占1/2，白果(Aa)也占1/2，F1中黃果自交得到的F2全部是黃果占，F1中的白果自交得到F2中，黃果∶白果＝1∶3，所以F2中黃果與白果理論比例是＋∶＝5∶3，C正確；由于白色是顯性性狀，所以P中白果的基因型是Aa，D錯誤。 技法提升 1.由親代推斷子代的遺傳因子組成、表現類型(正推法) 親本組合 子代遺傳因子組成及比例 子代表現類型及比例 AAAA AA 全是顯性 AAAa AA∶Aa＝1∶1 全是顯性 AAaa Aa 全是顯性 AaAa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 顯性∶隱性＝3∶1 Aaaa Aa∶aa＝1∶1 顯性∶隱性＝1∶1 aaaa aa 全是隱性 (1)若親代中有顯性純合子(AA)，則子代一定表現為顯性性狀(A_)。 (2)若親代中有隱性純合子(aa)，則子代中一定含有隱性遺傳因子(_a)。 2．由子代推斷親代遺傳因子組成(逆推法) (1)填充法：先根據親代性狀表現寫出能確定的遺傳因子，顯性性狀遺傳因子組成可用A_來表示，隱性性狀遺傳因子組成只有一種aa。根據子代中一對遺傳因子分別來自兩個親本，推出未知部分即可。 (2)隱性突破法：如果子代中有隱性個體存在，它往往是逆推過程中的突破口。因為隱性個體是純合子aa，遺傳因子只能來自父母雙方，因此親代遺傳因子組成中必然都有一個a。 (3)分離比法：運用性狀分離比直接逆推，如： 后代顯隱性關系 雙親結合方式 顯性∶隱性＝3∶1 AaAa 顯性∶隱性＝1∶1 Aaaa 只有顯性性狀 AAAA或AAAa或AAaa 只有隱性性狀 aaaa 題型四 分離定律應用中相關的概率計算 7．[2017甘肅金昌期末]某種植物的花色性狀受一對等位基因控制，且紅花基因對白花基因顯性?，F將該植物群體中的白花植株與紅花植株雜交，子一代中紅花植株和白花植株的比值為5∶1，如果將親本紅花植株自交，F1中紅花植株和白花植株的比值為( ) A．3∶1 B．5∶1 C．5∶3 D．11∶1 答案 D 解析 植物的花色性狀受一對等位基因控制，將該植物群體中的白花植株(aa)與紅花植株(A_)雜交，子一代中紅花植株和白花植株的比值為5∶1，說明該植物群體中的紅花植株為AA和Aa，比例為2∶1。因此，將親本紅花植株自交，F1中白花植株的概率為1/31/4＝1/12，紅花植株和白花植株的比值為11∶1，D正確。 8．[2017廣東清遠模擬]假設控制番茄葉顏色的基因用D、d表示，紅色和紫色為一對相對性狀，且紅色為顯性。雜合的紅葉番茄自交獲得F1，將F1中表現型為紅葉的番茄自交得F2，下列敘述正確的是( ) A．F2中無性狀分離 B．F2中性狀分離比為3∶1 C．F2紅葉個體中雜合子占 D．在F2中首次出現能穩(wěn)定遺傳的紫葉個體 答案 C 解析 F1中紅葉番茄的基因型為DD、Dd，F1紅葉番茄自交得F2中紅葉∶紫葉＝＋∶＝5∶1，A、B錯誤；F2紅葉個體占＋＝，雜合子占＝，因此F2紅葉個體中雜合子占＝，C正確；在F1首先出現能穩(wěn)定遺傳的紫葉(dd)，D錯誤。 技法提升 1.用經典公式或分離比計算 (1)概率＝100% (2)根據分離比計算： AA、aa出現的概率各是1/4，Aa出現的概率是1/2，顯性性狀出現的概率是3/4，隱性性狀出現的概率是1/4，顯性性狀中雜合子的概率是2/3。 2.根據配子概率計算 (1)先計算親本產生每種配子的概率。 (2)根據題目要求用相關的兩種(♀、♂)配子的概率相乘，即可得出某一基因型的個體的概率。 (3)計算表現型概率時，將相同表現型的個體的概率相加即可。 題型五 自交和自由交配問題 9．已知果蠅的黑身(b)和灰身(B)是一對相對性狀，將純種的灰身果蠅和黑身果蠅雜交，F1全部為灰身，讓F1自由交配得到F2，將F2的灰身果蠅全部取出，讓其自由交配，后代中灰身果蠅所占的比例是( ) A. B. C. D. 答案 A 解析 由題干知： P BB bb ↓ F1 Bb Bb ↓ F2 BB Bb bb 將F2的灰身果蠅取出：BB Bb 解法一：F2中配子B＝＋＝，b＝，畫出棋盤可知，BB＝，Bb＝，bb＝，即后代灰身果蠅為。 解法二：F2中只有BbBb的后代才出現bb，故黑身果蠅bb＝(Bb)(Bb)＝，則灰身果蠅所占比例為1－＝。 10．將基因型為Aa的豌豆連續(xù)自交，將后代中的純合子和雜合子所占的比例繪制成如下圖所示的曲線，據圖分析，錯誤的說法是( ) A．a曲線可代表自交n代后純合子所占的比例 B．b曲線可代表自交n代后顯性純合子所占的比例 C．隱性純合子的比例比b曲線所對應的比例要小 D．c曲線可代表后代中雜合子所占比例隨自交代數的變化 答案 C 解析 雜合子連續(xù)自交n代后，雜合子所占比例為(1/2)n，純合子所占比例為1－(1/2)n，顯性純合子比例＝隱性純合子比例＝，可知圖中a曲線表示純合子所占比例，b曲線表示顯性純合子或隱性純合子所占比例，c曲線表示雜合子所占比例。 技法提升 自交和自由交配的相關計算方法 (1)自交強調的是相同基因型個體之間的交配。對于植物，自花傳粉是一種最為常見的自交方式；對于動物(雌雄異體)自交更強調參與交配的雌雄個體基因型相同。雜合子Aa連續(xù)自交n次，雜合子比例為n，純合子比例為1－n，顯性純合子比例＝隱性純合子比例＝。 (2)自由交配強調的是群體中所有個體進行隨機交配，以基因型為1/3AA,2/3Aa的動物群體為例。 解法1：配子法 分析：基因型為1/3AA、2/3Aa的雌、雄個體產生的雌、雄配子的基因型及概率均為2/3A、1/3a，自由交配的后代情況列表如下： 解法2：列舉法 既然自由交配又叫隨機交配，是指在一個進行有性生殖的種群中，一個雌性或雄性個體與任何一個異性個體交配的機會均等，故可采用列舉法分析(如表所示)。 解法3：運用遺傳平衡定律法 先根據“一個等位基因的頻率＝它的純合子基因型頻率＋(1/2)雜合子基因型頻率”推知，A的基因頻率＝1/3＋(1/2)(2/3)＝2/3，a的基因頻率＝1－(2/3)＝1/3。然后根據遺傳平衡定律可知，aa的基因型頻率＝a基因頻率的平方＝(1/3)2＝1/9。 微專題四 分離定律的特例 一 分離定律中的致死問題 (1)隱性致死：隱性基因存在于同一對同源染色體上時，對個體有致死作用，如鐮刀型細胞貧血癥(紅細胞異常，使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成葉綠素，從而不能進行光合作用而死亡。 (2)顯性致死：顯性基因具有致死作用，如人的神經膠質癥(皮膚畸形生長，智力嚴重缺陷，出現多發(fā)性腫瘤等癥狀)。顯性致死又分為顯性純合致死和顯性雜合致死，若為顯性純合致死，雜合子自交后代顯∶隱＝2∶1。 (3)配子致死：指致死基因在配子時期發(fā)生作用，從而不能形成有生活力的配子的現象。 (4)合子致死：指致死基因在胚胎時期或幼體階段發(fā)生作用，從而不能形成活的幼體或個體的現象。 1．某玉米品種含一對等位基因A和a，其中a基因純合的植株花粉敗育，即不能產生花粉，含A基因的植株完全正常。現有基因型為Aa的玉米若干，每代均為自由交配直至F2，F2植株中正常植株與花粉敗育植株的比例為( ) A．1∶1 B．3∶1 C．5∶1 D．7∶1 答案 C 解析 親本Aa自交產生的F1有三種類型1AA、2Aa、1aa，F1自由交配，產生的雌配子有2種，1/2A、1/2a，由于aa的花粉敗育，因而產生兩種雄配子2/3A、1/3a，雌雄配子隨機結合，產生的后代中花粉敗育的aa占1/6，則正常的占5/6，故選C。 2．白斑銀狐是銀狐的一個突變種，用白斑銀狐的皮毛制成的大衣可謂“千金裘”。白斑銀狐與銀狐的雜交后代中，總是白斑銀狐和銀狐各占一半，正反交結果相同。為培育白斑銀狐的純系，將白斑銀狐互交，其F1總有兩種表現型，且白斑銀狐與銀狐的比例總為2∶1，而兩種表現型中雌雄的比例均為1∶1。下列相關敘述中，不正確的是( ) A．控制該性狀的等位基因可能位于性染色體上 B．在該皮毛性狀的遺傳中，白斑銀狐對銀狐為顯性 C．所有的白斑銀狐均為雜合體，所有的銀狐均為純合體 D．利用正常的雜交育種方法，不可能獲得白斑銀狐的純系 答案 A 解析 由于白斑銀狐與銀狐的雜交后代中，正反交結果相同，且F1的兩種表現型中雌、雄比例相同，所以控制該性狀的等位基因位于常染色體上，A錯誤；由于白斑銀狐互交，后代出現銀狐，所以在該皮毛性狀的遺傳中，白斑銀狐對銀狐為顯性，B正確；由于F1白斑銀狐∶銀狐＝2∶1，說明純合白斑銀狐致死，所以所有的白斑銀狐均為雜合體，所有的銀狐均為隱性純合體，C正確；純合白斑銀狐致死，因此無法利用正常的雜交育種方法獲得純種白斑銀狐，D正確。 二 不完全顯性 不完全顯性：如等位基因A和a分別控制紅花和白花，在完全顯性時，Aa自交后代中紅∶白＝3∶1，在不完全顯性時，Aa自交后代中紅(AA)∶粉紅(Aa)∶白(aa)＝1∶2∶1。 3．一對灰翅昆蟲交配產生的91只后代中，有黑翅22只，灰翅45只，白翅24只。若黑翅與灰翅昆蟲交配，則后代中黑翅的比例最有可能是 ( ) A．33% B．50% C．67% D．100% 答案 B 解析 根據后代的性狀和比例可以分析，昆蟲翅色的遺傳屬于不完全顯性遺傳，中間性狀灰色為雜合子(Aa)，黑色性狀為純合子(AA或aa)，黑翅與灰翅交配，后代中黑翅的比例為50%。 三 復等位基因 復等位基因：復等位基因是指一對同源染色體的同一位置上的基因有多個。復等位基因盡管有多個，但遺傳時仍符合分離定律，彼此之間有顯隱性關系，表現特定的性狀，最常見的如人類ABO血型的遺傳，涉及三個基因——IA、IB、i，組成六種基因型：IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。 4．紫色企鵝的羽毛顏色是由復等位基因決定的。Pd深紫色、Pm中紫色、Pl淺紫色、Pvl很淺紫色(接近白色)。其顯隱性關系是：Pd>Pm>Pl>Pvl(前者對后者為完全顯性)。若有淺紫色企鵝(PlPvl)與深紫色企鵝交配，則后代小企鵝的羽毛顏色和比例可能是( ) A．1中紫色∶1淺紫色 B．2深紫色∶1中紫色∶1淺紫色 C．1深紫色∶1中紫色 D．1深紫色∶1中紫色∶1淺紫色∶1很淺紫色 答案 C 解析 深紫色個體的基因型為PdPd時，子代全為深紫色；深紫色個體的基因型為PdPm時，子代的羽毛顏色和比例為1深紫色∶1中紫色；深紫色個體的基因型為PdPl時，子代的羽毛顏色和比例為1深紫色∶1淺紫色；深紫色個體的基因型為PdPvl時，子代的羽毛顏色和比例為2深紫色∶1淺紫色∶1很淺紫色。 四 從性遺傳 從性遺傳：從性遺傳是指常染色體上的基因，由于性別的差異而表現出男女性別分布比例上或表現程度上的差別。如男性禿頂的基因型為Bb、bb，女性禿頂的基因型只有bb。此類問題仍然遵循基因的基本遺傳規(guī)律，解答的關鍵是準確區(qū)分基因型和表現型的關系。 5．[2017陜西西安摸底]人類單眼皮與雙眼皮的遺傳規(guī)律受一對常染色體上等位基因控制，但其性狀表現與性別有關，如表所示(A、a表示相關的遺傳因子)。假若一對單眼皮的夫婦生了一個雙眼皮的孩子甲，則( ) A．甲是男性，基因型是Aa B．甲是女性，基因型是Aa C．甲是男性，基因型是aa D．甲是女性，基因型是aa 答案 B 解析 由表可知，母親的遺傳因子組成一定為aa，如果父親的遺傳因子組成是aa，則孩子甲的遺傳因子組成一定為aa，表現型為單眼皮；如果父親的遺傳因子組成是Aa，則孩子甲的遺傳因子組成為aa時，表現型為單眼皮，孩子甲的遺傳因子組成為Aa時，女性表現為雙眼皮，男性表現為單眼皮。 五 表型模擬 表型模擬問題：生物的表現型＝基因型＋環(huán)境，由于受環(huán)境影響，導致表現型與基因型不符合的現象。例如果蠅長翅(V)和殘翅(v)的遺傳受溫度的影響，其表現型、基因型與環(huán)境的關系如下表： 6．某種兩性花的植物，可以通過自花傳粉或異花傳粉繁殖后代。在25 ℃的條件下，基因型為AA和Aa的植株都開紅花，基因型為aa的植株開白花，但在30 ℃的條件下，各種基因型的植株均開白花。下列說法錯誤的是( ) A．不同溫度條件下同一植株花色不同說明環(huán)境能影響生物的性狀 B．若要探究一開白花植株的基因型，最簡單可行的方法是在25 ℃條件下進行雜交實驗 C．在25 ℃的條件下生長的白花植株自交，后代中不會出現紅花植株 D．在30 ℃的條件下生長的白花植株自交，產生的后代在25 ℃條件下生長可能會出現紅花植株 答案 B 解析 在25 ℃條件下，基因型所決定的表現型能夠真實地得到反映，因此，要探究一開白花植株的基因型需要在25 ℃條件下進行實驗，但雜交實驗操作復雜、工作量大，最簡單的方法是進行自交。 板塊三 方向真題體驗 1．[2017海南高考]遺傳學上的平衡種群是指在理想狀態(tài)下，基因頻率和基因型頻率都不再改變的大種群。某哺乳動物的平衡種群中，栗色毛和黑色毛由常染色體上的一對等位基因控制。下列敘述正確的是( ) A．多對黑色個體交配，每對的子代均為黑色，則說明黑色為顯性 B．觀察該種群，若新生的栗色個體多于黑色個體，則說明栗色為顯性 C．若該種群栗色與黑色個體的數目相等，則說明顯隱性基因頻率不等 D．選擇一對栗色個體交配，若子代全部表現為栗色，則說明栗色為隱性 答案 C 解析 多對黑色個體交配，每對的子代均為黑色，可能黑色為顯性或隱性，A錯誤；新生的栗色個體多于黑色個體，不能說明顯隱性，B錯誤；顯隱性基因頻率相等，則顯性個體數量大于隱性個體數量，故若該種群栗色與黑色個體的數目相等，則說明隱性基因頻率大于顯性基因頻率，C正確；一對栗色個體交配，若子代全部表現為栗色，栗色可能為顯性也可能為隱性，D錯誤。 2．[2016上海高考]下表顯示某家庭各成員間的凝血現象(－表示無凝集，＋表示凝集)，其中妻子是A型血，則女兒的血型和基因型分別為( ) A．A型；IAi B．B型；IBi C．AB型；IAIB D．O型；ii 答案 B 解析 人紅細胞表面有相應的抗原，血清中有不同的抗體，抗原與相應抗體進行特異性結合后發(fā)生凝血現象。妻子是A型血，故其紅細胞表面含有A抗原，血清中含有B抗體，結合表分析可知兒子的血型為O型(ii)，故妻子的血型為A型(IAi)，丈夫和女兒的血型均為B型(IBi)。 3．[2015山東高考]玉米的高稈(H)對矮稈(h)為顯性。現有若干H基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時，每個群體內隨機交配一代后獲得F1。各F1中基因型頻率與H基因頻率(p)的關系如圖。下列分析錯誤的是( ) A．0
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