第一单元　遗传的基本规律和伴性遗传　单元复习学案（含解析）

第一单元　遗传的基本规律和伴性遗传
第一讲　基因的分离定律
考纲要求
1．孟德尔遗传实验的科学方法　Ⅱ
2．基因的分离定律　Ⅱ
考点一　基因分离定律的相关概念、研究方法及实质
1．孟德尔遗传实验的选材与杂交操作
(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
①操作图示
②操作流程
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↓
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↓
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↓
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2．对“性状分离”现象的解释及“假说—演绎”过程
↓
―→
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↓
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3．基因的分离定律
4．几组基本概念
性状类
基因类
个体类
交配类
巧学妙记
1．相对性状——两“同”一“不同”
两同—
　|
一不同—不同的表现类型
2．等位基因——两“同”一“不同”
两同
　|
一不同—控制不同(相对)性状的基因
真题重组，判断正误。
(1)等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期(2016·海南卷，6A)(　×　)
(2)孟德尔定律支持融合遗传的观点(2015·海南卷，12A)(　×　)
(3)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·全国卷Ⅱ，T5)(　×　)
(4)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)(　√　)
(5)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(2012·经典高考，11C)(　×　)
1．番茄中红果(R)对黄果(r)为显性，甲番茄结红果，乙番茄结黄果。将甲(RR)的花粉授于乙(rr)雌蕊柱头上，母本植株结出什么颜色的果实？这与孟德尔遗传规律是否矛盾？
[提示]乙植株(rr)接受甲植株(RR)花粉所结种子的胚的基因型为Rr，由该胚发育成的新植株所结果实为红果，但就乙植株所结果实的颜色而言，由于该果实的果皮来自母本的子房壁，属于母体的一部分，与父本传来的花粉无关，故果皮的基因型为rr，表现为黄果，这与孟德尔遗传规律并不矛盾，因孟德尔所述的DD×dd子代全为高茎是指亲本杂交所产生的胚(F1)将来发育为高茎。
2．如果孟德尔在实验中只统计了一两株豌豆植株上所结的种子，那么在F2中一定还是3∶1的性状分离比吗？
[提示]不一定，因为3∶1是一个用统计学方法得到的比例，如果豌豆数量太少，则误差太大。
重 难 精 讲
1．与杂交方式相关的概念及其作用
概念 作用
杂交 基因型不同的个体间雌雄配子的结合 ①通过杂交将不同优良性状集中到一起，得到新品种 ②通过后代性状分离比判断显、隐性性状
自交 基因型相同的个体间雌雄配子的结合 ①不断提高种群中纯合子的比例 ②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交 F1与隐性纯合子相交 ①测定F1的基因组成 ②可验证基因分离定律理论解释的正确性 ③高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正反交 双亲互作父、母本的杂交方式 检验是细胞核遗传还是细胞质遗传
[特别提醒]
(1)杂合子(Aa)产生雌雄配子的数量不相等。基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a＝1∶1或产生的雄配子有两种A∶a＝1∶1，雌雄配子的数量不相等，一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
(2)符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性)。原因如下：
①F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少，不一定符合预期的分离比。
②某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
2．分离定律的实质、适用范围及条件
(1)实质：在杂合子形成配子时，成对的遗传因子随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个不同的配子中，独立地随着配子遗传给后代。(如下图所示)
(2)适用范围及条件
①范围
a．真核生物有性生殖的细胞核遗传。
b．一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
②适用条件
a．子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。
b．雌雄配子结合的机会相等。
c．子二代不同基因型的个体存活率相同。
d．遗传因子间的显隐性关系为完全显性。
e．观察子代样本数目足够多。
精 准 命 题
例1　(2018·甘肃民乐一中期中)孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了基因的分离定律。下列几组比例中能直接说明基因分离定律实质的是(　B　)
A．F2的表现型比例为3∶1 B．F1产生配子的比例为1∶1
C．F2基因型的比例为1∶2∶1 D．测交后代的比例为1∶1
[解析]　基因分离定律的实质是位于同源染色体上的等位基因彼此分离，发生在减数分裂过程中，即F1产生配子时，等位基因随同源染色体的分离而分开，产生两种数量相同的配子，B最符合题意。
技巧点拨
基因分离定律的鉴定方法
(1)测交法：让杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分离比为1∶1。
(2)自交法：让杂合子自交(若为雌雄异株个体，采用相同基因型的杂合子相互交配)，后代的性状分离比为3∶1。
(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，可直接验证基因的分离定律。
(4)花药离体培养法：将花药离体培养，只统计某一种性状，其性状分离比为1∶1。
上述四种方法都能揭示分离定律的实质，但有的操作简便，如自交法；有的能在短时间内做出判断，如花粉鉴定法等。由于四种方法各有优缺点，因此解题时要根据题意选择合理的实验方案(对于动物而言，常采用测交法)。
〔对应训练〕
1．(2018·湖北荆州中学月考)孟德尔在豌豆杂交实验中，成功利用“假说—演绎法”发现了两大遗传定律。下列有关分离定律发现过程的叙述，不正确的是(　D　)
A．提出的问题是：为什么F2出现了3∶1的性状分离比
B．假设的核心是：F1产生了带有不同遗传因子的两种配子，且比例相等
C．根据假设设计了测交实验并推理出相应结果
D．做了多组相对性状的杂交实验，F2的性状分离比均接近3∶1，以验证其假设
[解析]　“为什么F2出现了3∶1的性状分离比”是根据实验现象提出的问题，A项正确；“F1产生了带有不同遗传因子的两种配子，且比例相等”是假设的核心；B项正确；根据假设，设计测交实验验证演绎推理的结果，C项正确，D项错误。
2．(2018·山东淄博一中期中)具有相对性状的两纯合亲本进行杂交，F1形成配子时控制相对性状的基因彼此分离必须满足的条件是(　C　)
A．控制相对性状的基因位于常染色体上
B．F1的雌雄配子随机结合
C．控制相对性状的基因位于同源染色体上
D．用统计学的方法对F2进行分析
[解析]　控制相对性状的基因位于一对同源染色体上，该对同源染色体可以是常染色体，也可以是性染色体，A错误；F1的雌雄配子随机结合发生在配子形成之后，是F2实现3∶1性状分离比的条件，B错误；控制相对性状的基因即等位基因位于一对同源染色体，F1形成配子时等位基因随同源染色体的分离而分离，C正确；用统计学的方法对F2进行统计分析，发现了F2出现3∶1的性状分离比，D错误。
考点二　分离定律的解题规律和方法
1．根据亲代基因型推断子代基因型和表现型(基因用A和a表示)：
亲本 子代基因型 子代表现型
AA×AA AA 全是显性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全是显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1
aa×aa aa 全为隐性
2．根据子代表现型和比例推断亲本基因型(基因用A和a表示)：
(1)显性∶隐性＝3∶1，则双亲基因型为Aa×Aa。
(2)显性∶隐性＝1∶1，则双亲基因型为Aa×aa。
(3)只有显性性状，则双亲基因型为AA×AA或AA×Aa或AA×aa。
(4)只有隐性性状，则双亲基因型为aa×aa。
重 难 精 讲
1．纯合子、杂合子的判断
(1)自交法：如果后代出现性状分离，则此个体为杂合子；若后代不出现性状分离，则此个体为纯合子。自交法通常用于植物。
(2)测交法：如果后代既有显性性状出现，又有隐性性状出现，则被鉴定的个体为杂合子；若后代只出现显性性状，则被鉴定的个体为纯合子。测交法通常用于动物。
(3)花粉鉴定培养法：用花粉离体培养形成单倍体植株，再用秋水仙素处理以获得纯合的植株，然后根据植株性状进行确定。非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色，根据颜色反应即可判断被检验个体是纯合子还是杂合子。
2．杂合子Aa连续多代自交问题分析
(1)杂合子Aa连续自交，第n代中各种个体所占比例
Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状 个体 隐性性状 个体
所占 比例 1－ － － ＋ －
(2)在逐代淘汰隐性个体的情况下，Fn中显性纯合子所占比例为。
(3)杂合子自交后代中杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图
由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。
技巧点拨
利用假设法判断显隐性
在运用假设法判断显隐性性状时，若出现假设与事实相符的情况，要注意另一种假设，切不可只根据一种假设得出片面的结论；但若假设与事实不相符，则不必再作另一假设，可直接予以判断。3．自交与自由交配的辨析与应用
(1)自交
自交强调的是相同基因型个体之间的交配。对于植物，自花传粉是一种最为常见的自交方式；对于动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。如基因型为AA、Aa植物群体中自交是指：AA×AA、Aa×Aa，其后代基因型及概率为AA、Aa、aa，后代表现型及概率为A_、aa。
(2)自由交配
自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，以基因型为AA、Aa的动物群体为例，进行随机交配的情况，
如♂×♀
欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率，有以下几种解法：
解法一：自由交配方式(四种)展开后再合并
(1)♀AA×♂AA→AA
(2)♀AA×♂Aa→AA＋Aa
(3)♀Aa×♂AA→AA＋Aa
(4)♀Aa×♂Aa→AA＋Aa＋aa
合并后，基因型为AA、Aa、aa，表现型为A_、aa。
解法二：利用基因频率推算：已知群体基因型AA、Aa，不难得出A、a的基因频率分别为、，根据遗传平衡定律，后代中：AA＝()2＝，Aa＝2××＝，aa＝()2＝。
精 准 命 题
考向一　显隐性性状的判断及基因型推导
例2　(2018·江苏四市调研)一群绵羊中，基因型为HH的个体表现为有角，基因型为hh的个体表现为无角，基因型为Hh的个体，公羊表现为有角，母羊表现为无角。现将一头有角公绵羊与一头无角母绵羊交配，F1中公羊均有角，母羊均无角。让F1中的公羊与母羊随机交配获得F2，F2的公羊中有角羊占，母羊中有角羊占。下列有关叙述不正确的是(　B　)
A．F1中公羊与母羊基因型相同
B．F2中无角公羊与无角母羊比例相同
C．若将F2中有角公羊与有角母羊交配，所得子代中有角羊占
D．若将F2中有角公羊与无角母羊交配，所得子代有角中纯合有角羊占
[解析]　根据题意分析，有角公绵羊的基因型为HH或Hh，无角母绵羊的基因型为Hh或hh，F1中公羊均有角，母羊均无角，因此亲代基因型为HH和hh，子代公羊与母羊基因型都为Hh，A正确；让F1中的公羊与母羊随机交配获得F2，基因型及其比例为HH∶Hh∶hh＝1∶2∶1，则F2中无角公羊(hh)的比例为，无角母羊(Hh或hh)比例为，B错误；若将F2中有角公羊(HH、Hh)与有角母羊(HH)交配，后代基因型及其比例为HH∶Hh＝2∶1，因此后代无角母羊的比例为，所以子代中有角羊占，C正确；若将F2中有角公羊(HH、Hh)与无角母羊(hh、Hh)交配，后代基因型及其比例为HH∶Hh∶hh＝(×)∶(×＋×)∶(×)＝2∶5∶2，因此所得子代中纯合个体占，D正确。
技巧点拨
性状显隐性的判断
(1)根据子代性状判断
①不同性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状。
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。
(2)根据子代性状分离比判断
具一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。
(3)遗传系谱图中的显隐性判断
若双亲正常，子代有患者，则为隐性遗传病；若双亲患病，子代有正常者，则为显性遗传病。
(4)显隐性判断的杂交实验合理设计
考向二　验证分离定律的实验方法
例3　(2018·郑州一中模拟)下列关于一对相对性状遗传的叙述，正确的是(　C　)
A．若仅考虑一对等位基因，在一个生物群体中，有4种不同的交配类型
B．F2的表现型之比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质
C．自交是鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦最简便易行的方法
D．通过测交可以推测被测个体产生配子的数量
[解析]　若只考虑一对等位基因，一个群体中雌雄各有三种基因型，所以交配方式共有9种，A正确；F1自交后代出现3∶1的分离比，间接证明了F1确实产生了两种数量相等的配子，而基因分离定律实质的就是F1减数分裂产生了2种数量相等的配子，所以最能说明分离定律实质的是检测到F1产生了2种数量相等的配子，B错误；小麦是雌雄同株的植物，自然状态下既能完成杂交，也能完成自交，若自交不发生性状分离则为纯合子，便可留种，是最简便的育种方式，C正确；测交只能推测出显性个体产生配子的种类和数量比例，而不能推测出具体的数量，D错误。
考向三　自交与自由交配的相关计算
例4　(2018·山东师大附中二模)已知基因B、b分别控制黑色和白色性状，某生物基因型为Bb，该个体自交得F1，下列说法中正确的是(　D　)
A．F1表现型为黑色的个体中杂合子占1/4
B．F1中黑色个体自由交配，后代中白色个体占1/6
C．F1中杂合黑色个体与白色个体杂交得到的子代个体自交，自交后代的性状分离比为1∶1
D．F1自交得F2，F2中BB、Bb的概率分别为3/8、1/4
[解析]　基因型为Bb的个体自交得F1，F1基因型及比例为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，黑色个体中杂合子占2/3，A错误；F1中黑色个体基因型为1/3BB、2/3Bb，B基因频率为2/3，b基因频率为1/3，根据遗传平衡定律，其后代中白色个体占1/9，B 错误；F1中杂合黑色个体(Bb)与白色个体(bb)杂交得到的子代个体基因型及比例为Bb∶bb＝1∶1，Bb自交后代表现型及比例为黑色∶白色＝3∶1，bb自交后代全为白色，故自交后代的性状分离比为3∶5，C错误；F1自交，F2中BB的概率为1/4×2/4×1/4＝3/8，Bb的概率为2/4×2/4＝1/4，D正确。
〔对应训练〕
3．(2018·成都模拟)把黄玉米与白玉米隔行种植在一块试验田里，让它们在自然条件下相互授粉，结果黄玉米结出的果穗上籽粒全部是黄色，白玉米果穗上籽粒有黄色也有白色。以下对黄色和白色的显隐性关系和亲代情况的叙述正确的是(　B　)
A．黄色对白色为显性，黄玉米为纯合子，白玉米为杂合子
B．黄色对白色为显性，黄玉米和白玉米都是纯合子
C．白色对黄色为显性，白玉米为纯合子，黄玉米为杂合子
D．白色对黄色为显性，白玉米和黄玉米都是纯合子
[解析]　黄色对白色为显性，黄玉米和白玉米都是纯合子，否则黄玉米结出的果穗上籽粒应该有黄色有白色，故B对，ACD错。
4．(2018·江苏泰州一中期中)某种植物的花色受一对等位基因控制，且红花对白花为显性。现将该植物群体中的白花植株与红花植株杂交，子一代中红花植株和白花植株的比例为5∶1，如果将亲本红花植株自交，F1中红花植株和白花植株的比例为(　D　)
A．3∶1 B．5∶1
C．5∶3 D．11∶1
[解析]　设控制红花与白花的基因分别为A、a，根据白花植株与红花植株杂交，子一代中红花植株和白花植株的比例为5∶1，aa占1/6，说明亲本红花植株中Aa占1/3，AA占2/3。亲本红花植株自交，后代中白花植株占1/3×1/4＝1/12，则红花植株占11/12，即F1中红花植株和白花植株的比例为11∶1。
5．(2018·河南灵宝质检)玉米是雌雄同株、异花授粉植物，可以接受本植株的花粉，也能接受其他植株的花粉，在一块农田里间行种植等数量基因型为Aa和aa的玉米(A与a分别控制显性性状和隐性性状，AA、Aa表现型相同且不存在致死现象)，在收获的子代玉米中该显性性状与隐性性状的比例应接近(　D　)
A．1∶3 B．5∶8
C．1∶1 D．7∶9
[解析]　群体中杂合子和隐性纯合子数量相等，即Aa∶aa＝1∶1，由此可以得到A的基因频率为，a的基因频率为。由于玉米之间是自由交配，所以根据基因频率可以计算出后代aa即隐性个体的比例为，则显性个体的比例为1－＝。故子代中显性个体与隐性个体的数量比为7∶9。
考点三　分离定律遗传特例分析
重 难 精 讲
1．某些致死基因导致异常遗传分离比问题
(1)配子致死：致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。
(2)合子致死：致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。
①隐性致死：隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用，如镰刀型细胞贫血症，红细胞异常，使人死亡；植物中白化基因(bb)，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。
②显性致死：显性基因具有致死作用，又分为显性纯合致死和显性杂合致死。
2．基因分离定律中其他特殊情况分析
(1)不完全显性：如等位基因A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，Aa自交后代中红∶白＝3∶1，在不完全显性时，Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)＝1∶2 ∶1。
(2)复等位基因：复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。复等位基因尽管有多个，但遗传时仍符合分离定律，彼此之间有显隐性关系，表现特定的性状，最常见的如人类ABO血型的遗传，涉及三个基因——IA、IB、i，组成六种基因型：IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
(3)从性遗传：从性遗传是指常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出男女性分布比例上或表现程度上的差别。如男性秃顶的基因型为Bb、bb，女性秃顶的基因型只有bb。此类问题仍然遵循基因的基本遗传规律，解答的关键是准确区分基因型和表现型的关系。
3．共显性问题
一对等位基因在杂合体中都显示出来。如人类的MN血型，MN型血的人是杂合子，他们的血细胞上既有M型抗原，又有N型抗原，两个基因同时表达。
4．表型模拟问题
生物的表现型＝基因型＋环境，由于受环境影响，导致表现型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响，其表现型、基因型与环境的关系如下表：
　　　　　　　温度 表现型　　 基因型　　　　　　　 25℃(正常温度) 35℃
VV、Vv 长翅 残翅
vv 残翅
精 准 命 题
考向一　分离定律中的致死问题
例5　(2018·安徽六安模拟)老鼠的体色黄色与灰色分别由位于常染色体上的一对等位基因A、a控制。有一位遗传学家在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合。如果黄色鼠与黄色鼠(第一代)交配得到第二代，第二代老鼠自由交配一次得到第三代，那么在第三代中黄色鼠的比例是(　B　)
A． B．
C． D．
[解析]　从题干信息可知，群体存在显性纯合致死的情况，即AA的个体不存在，黄色鼠的基因型都是Aa，所以一对黄色鼠为杂交子代的基因型及比例为Aa∶aa＝2∶1，子代产生的配子类型及比例为A∶a＝1∶2，自由交配的实质是雌雄配子的随机结合，故下一代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，由于AA致死，所以生存下来的个体为Aa∶aa＝1∶1，故黄色鼠所占比例为。
考向二　分离定律中的特殊情况
例6　(2018·山东德州期中)金鱼草的花色由一对等位基因控制，科研小组进行杂交实验的结果如表所示，下列相关叙述错误的是(　D　)
交配类型 子代性状及比例
粉红花×白花 粉红花∶白花＝1∶1
粉红花×红花 粉红花∶红花＝1∶1
粉红花×粉红花 粉红花∶白花∶红＝2∶1∶1
A．红花植株与红花植株杂交，后代均为红花植株
B．白花植株与白花植株杂交，后代均为白花植株
C．红花植株与白花植株杂交，后代均为粉红花植株
D．红花植株为显性纯合子，粉红花植株为杂合子
[解析]　由题意可知金鱼草的花色受一对等位基因控制，应遵循基因的分离定律，分析第三组杂交实验可知该性状是不完全显性遗传，其中粉红花是杂合子控制的，白花和红花是显性或隐性纯合子。红花植株是纯合子，因此红花植株与红花植株杂交，后代均为红花植株，A正确。白花植株是纯合子，白花植株与白花植株杂交，后代均为白花植株，B正确。红花植株与白花植株杂交，后代都是杂合子，均为粉红花植株，C正确。由题干信息无法确定红花、白花的显隐性，D错误。
例7　(2018·广东深圳罗湖统考)某被子植物的性别受一对基因控制，这对基因共有三种，分别是aD、a＋、ad。aD是决定雄性的显性基因；a＋决定雌雄同株，只对ad为显性；ad是决定雌性的隐性基因。对该植物的正确叙述是(　C　)
A．雄株有三种可能的基因型
B．雌雄同株个体的基因型不可能纯合
C．雄株与雌雄同株个体杂交，子代中雄株占
D．若雌雄同株群体中出现一株雌株则说明发生了基因突变
[解析]　根据题干信息雄株必须有aD基因，即只要有aD基因植株就为雄株，故某雄株个体中aD基因必然来自上一代的雄株，另外一个基因必然来自雌株或雌雄同株，所以雄株个体不可能存在aDaD纯合子个体，故基因型只有两种，A错误；雌雄同株个体的基因型可能纯合，如a＋a＋，B错误；雄株的基因型为aDa＋和aDad，无论哪一种基因型，雄株产生的雄配子都有是aD，该配子与任何雌配子结合都为雄性，故子代中雄株占，C正确；雌雄同株群体自交可以出现adad的雌株，不一定是基因突变导致的，D错误。
〔对应训练〕
6．(2018·湖北武汉部分学校调研)已知牛的有角和无角为一对相对性状，由位于常染色体上的一对等位基因(A/a)控制。多对纯合的有角公牛和纯合的无角母牛杂交，F1中公牛全为有角，母牛全为无角；F1个体自由交配得到足够多的子代，F2的公牛中有角∶无角＝3∶1，母牛中有角∶无角＝1∶3。不考虑基因突变和染色体变异，回答下列问题：
(1)生物学家对上述遗传现象作出的解释是：基因型同为Aa的公牛与母牛表现型不同。若要验证上述解释是否正确，可以选用无角公牛与F1中无角母牛杂交，统计子代群体的表现型及比例，若公牛有角∶无角＝1∶1，母牛全为无角则此解释正确。
(2)据上述杂交实验推测，公牛中基因型为AA的个体表现型是全为有角或全为无角(填“全为有角”“全为无角”或“全为有角或全为无角”)。
[解析]　(1)多对纯合的有角公牛和纯合的无角母牛杂交，F1中公牛和母牛的基因型相同，均为Aa，但基因型同为Aa的公牛与母牛表现型不同，基因型为Aa的公牛表现为有角，基因型为Aa的母牛表现为无角。基因型为Aa的F1个体自由交配，F2的公牛中有角∶无角＝3∶1，其中有角公牛的基因型为AA和Aa，无角公牛的基因型为aa(或者有角公牛的基因型为Aa和aa、无角公牛的基因型为AA)，F2的母牛中有角∶无角＝1∶3，其中有角母牛的基因型为AA、无角母牛的基因型为Aa、aa(或者有角母牛的基因型为aa、无角母牛的基因型为Aa、AA)。让无角公牛(aa或AA)与F1中无角母牛(Aa)杂交，后代的基因型为Aa、aa或AA、Aa(数量比均为1∶1)，其中公牛表现型及比例为有角∶无角＝1∶1，母牛全为无角。(2)因不清楚有角和无角的显隐性关系，故公牛中基因型为AA的个体表现型是全为有角或全为无角。
7．(2018·重庆巴蜀中学月考)某动物毛色的黄色与黑色是一对相对性状，受常染色体上的一对等位基因(B、b)控制，已知在含有基因B、b的同源染色体上，有一条染色体带有致死基因，但致死基因在某性激素存在时才表达。请根据如表所示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 黄色(♀)×黄色(♂) 黄238 黄120
乙 黄色(♂) ×黑色(♀) 黄111，黑110 黄112，黑113
丙 乙组的黄色F1相互交配 黄358，黑121 黄243，黑119
(1)毛色的黄色与黑色这对相对性状中，显性性状是黄色。甲组亲本的基因型是♂Bb×♀BB。
(2)丙组的子代中导致雌雄个体中黄与黑比例差异的可能原因是基因型为BB的雄性个体含两个致死基因而死亡。
(3)从上述杂交组合中可以判断致死基因是隐(填“显”或“隐”)性基因，且与B(填“B”或“b”)同在一条染色体上，雄性激素会促进致死基因的表达。
[解析]　(1)(2)丙组亲本均为黄色个体，子代中出现黑色个体，说明黄色是显性性状；分析可知，丙组亲本基因型均为Bb，理论上后代黄色∶黑色＝3∶1，但雄性中该比例约为2∶1，可推知BB雄性个体致死。甲组的子代中，只有黄色个体，说明甲组的亲本中至少有一个个体是显性纯合子，但亲本中雄性黄色个体不可能是纯合子，则甲组的亲本基因型是♂Bb×♀BB。(3)从基因型为BB的雄性个体死亡，可知致死基因与B基因在同一条染色体上，b基因所在的染色体上不带有致死基因，且雄性激素会促进致死基因的表达，若该致死基因为显性基因，则Bb雄性个体也会致死，与题意不符，故致死基因是隐性基因。
课末总结
1．〔思维导图〕
2．〔高考必背语句〕
1．相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。
2．性状分离是指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
3．孟德尔分离现象的假说要点：(1)生物的性状是由遗传因子决定的。(2)体细胞中遗传因子成对存在。(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，分别进入到不同配子中。(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。
4．测交是指让F1与隐性纯合子杂交。
5．分离定律的实质就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。
3．〔探究高考·明确考向〕
1．(2018·天津卷，6)某生物基因型为A1A2，A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白，即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍，则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中，N1N1型蛋白占的比例为(　D　)
A．1/3 B．1/4
C．1/8 D．1/9
[解析]　由题意“A2基因表达产物的数量是A1的2倍”可知：两基因的表达产物中N1占1/3，N2占2/3。因为N1和N2随机结合，所以由两者形成的二聚体蛋白中N1N1型占1/3×1/3＝1/9，N1N2型占1/3×2/3×2＝4/9，N2N2型占2/3×2/3＝4/9。
2．(2017·海南卷，20)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下，基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中，栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是(　C　)
A．多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，则说明黑色为显性
B．观察该种群，若新生的栗色个体多于黑色个体，则说明栗色为显性
C．若该种群栗色与黑色个体的数目相等，则说明显隐性基因频率不等
D．选择1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，则说明栗色为隐性
[解析]　多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，可能黑色为显性或隐性，A错。新生的栗色个体多于黑色个体，不能说明显隐性，B错。显隐性基因频率相等，则显性个体数量大于隐性个体数量，故若该种群栗色与黑色个体的数目相等，则说明隐性基因频率大于显性基因频率，C正确。1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，栗色可能为显性也可能为隐性，D错。
3．(2017·全国卷Ⅲ，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是(　D　)
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
[解析]　基因型相同的两个人，营养条件等环境因素的差异可能会导致两人身高不同，A正确；绿色幼苗在黑暗中变黄，是因为缺光无法合成叶绿素，是由环境因素造成的，B正确；O型血夫妇基因型均为ⅱ，两者均为纯合子，所以后代基因型仍然为ⅱ，表现为O型血，这是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明高茎豌豆亲本是杂合子，子代出现性状分离，这是由遗传因素决定的，D错误。
第二讲　基因的自由组合定律
考纲要求
1．基因的自由组合定律　Ⅱ
2．孟德尔遗传实验的科学方法　Ⅱ
考点一　两对相对性状的遗传实验分析及自由组合定律
1．自由组合现象的解释及“假说—演绎”过程
2．自由组合定律
3．孟德尔获得成功的原因
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6 cm，每个显性基因增加纤维长度2 cm。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉花纤维长度范围是8～14 cm。(2016·经典高考，25)(　√　)
(2)孟德尔定律支持融合遗传的观点(2015·海南卷，12)(　×　)
(3)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对等位基因杂合的个体出现的概率不同(2014·海南高考，22D)(　×　)
1．在该实验中，孟德尔为什么要用正交和反交进行实验？正交和反交的结果一致说明什么？若从F2中收获了绿色皱粒豌豆3 000粒，按理论计算，同时收获黄色圆粒豌豆多少粒？纯合的黄色圆粒豌豆多少粒？
[提示]用正交和反交实验是为了证明性状的遗传是否和母本有关(排除细胞质遗传)，结果证明后代的性状与哪个亲本作母本无关。27 000粒，3 000粒。
2．如图表示基因在染色体上的分布情况，其中哪组不遵循基因自由组合定律？为什么？
　
[提示]①　只有位于非同源染色体上的非等位基因之间，其遗传时才遵循自由组合定律，Aa与Dd位于同一对染色体上，不遵循该定律。
重 难 精 讲
1．两对相对性状的遗传实验分析
(1)实验分析
P　YYRR(黄圆)×yyrr(绿皱)
↓
F1　　　　YyRr(黄圆)
↓→
F2
1YY(黄)　2Yy(黄) 1yy(绿)
1RR(圆) 2Rr(圆) (黄圆) (绿圆)
1rr(皱) 1YYrr　2Yyrr(黄皱) 1yyrr(绿皱)
(2)相关结论：F2共有16种组合、9种基因型、4种表现型
①表现型
②基因型
(3)F1的配子分析
F1在产生配子时，每对等位基因彼此分离，不同对的等位基因自由组合，F1产生的雌、雄配子各4种：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，图解如下：
2．基因的自由组合定律的实质及细胞学基础
(1)实质：在进行减数分裂的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)适用条件
①有性生殖的真核生物。
②细胞核内染色体上的基因。
③两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
(3)细胞学基础：减数分裂中，非同源染色体的自由组合。
[易错警示]
(1)明确重组类型的含义
重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例并不都是6/16
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组性状所占比例是6/16。
②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组性状所占比例是1/16＋9/16＝10/16。
不要机械地认为只有一种亲本组合方式，重组性状只能是6/16。
(3)n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律
相对 性状 对数 等位 基因 对数 F1配子 F1配子 可能 组合数 F2基因型 F2表现型
种类 比例 种类 比例 种类 比例
1 1 2 1∶1 4(2×2) 3 1∶2∶1 2 3∶1
2 2 22 1∶1∶1∶1 42 32 (1∶2∶1)2 22 (3∶1)2
3 3 23 1∶1∶1∶1∶ 1∶1∶1∶1 43 33 (1∶2∶1)3 23 (3∶1)3

n n 2n 1∶1∶1∶1 ……∶1 4n 3n (1∶2∶1)n 2n (3∶1)n
精 准 命 题
例1　(2018·黑龙江哈尔滨三中考试)如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株体内相关基因控制的性状显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述正确的是(　A　)
A．甲、乙、丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料
B．图丁个体自交后代中最多有三种基因型、两种表现型
C．图甲所表示个体减数分裂时，可以揭示基因的自由组合定律的实质
D．图丙个体自交，子代表现型比例为9∶3∶3∶1，属于假说—演绎的实验验证阶段
[解析]　基因分离定律的实质是位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分离而分离，甲、乙、丙、丁均有至少一对等位基因，都可以作为验证基因分离定律的材料，A正确；图丁个体的基因型是DdYyrr，Y(y)与D(d)位于一对同源染色体上，如果减数分裂时发生交叉互换，则丁个体自交后代的基因型会多于三种，表现型会多于两种，B错误；图甲个体的基因型为Yyrr，不论是否遵循自由组合定律，都产生比例是1∶1的两种类型的配子，因此不能揭示基因的自由组合定律的实质，C错误；假说演绎法的验证阶段是测交实验，不是自交实验，D错误。
技巧点拨
基因的自由组合定律的验证方法：
验证方法 结论
自交法 若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 若测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，则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 花粉有四种表现型，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，若植株性状有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
〔对应训练〕
1．(2018·甘肃静宁一中月考)孟德尔用具有两对相对性状的豌豆作亲本杂交获得F1，F1自交得F2，F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1，与F2出现这种比例无直接关系的是(　A　)
A．亲本必须是纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆
B．F1产生的雌、雄配子各有4种，比例为1∶1∶1∶1
C．F1自交时，4种类型的雌、雄配子的结合是随机的
D．F1的雌、雄配子结合成的合子都能发育成新个体
[解析]　具有两对相对性状的豌豆杂交实验，若F1自交产生的F2的性状分离比为9∶3∶3∶1，则F1必须产生雌雄各四种配子且比例为AABB(黄色圆粒)×aabb(绿色皱粒)或AAbb(黄色皱粒)×aaBB(绿色圆粒)都能得到双杂合个体，A错误，B正确；F1产生的四种雌配子和四种雄配子只有随机结合才能出现9∶3∶3∶1，C正确；配子随机结合的后代全部存活才能出现9∶3∶3∶1，D正确。
2．(2018·江西师大附中月考)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是(　C　)
A．两对等位基因的遗传一定遵循自由组合定律
B．自由组合定律的实质是指F1产生的雌、雄配子之间自由组合
C．子代性状分离比为1∶1∶1∶1的两亲本基因型不一定是AaBb和aabb
D．孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1 产生4个比例为1∶1∶1∶1的配子
[解析]　两对等位基因只有位于两对同源染色体上，在遗传时才遵循自由组合定律，A错误；自由组合定律是指产生配子时，非同源染色体上的非等位基因重新组合，B错误；两对等位基因遵循自由组合定律，杂交要产生性状分离比为1∶1∶1∶1的后代，这样的杂交组合可以是AaBb×aabb或者Aabb×aaBb，C正确；两对相对性状的杂交实验中，F1减数分裂时，由于自由组合产生了雌雄配子各4种，且数量比为1∶1∶1∶1，而不是4个，具体的数量无法确定，D错误。
考点二　自由组合定律的解题思路与方法
重 难 精 讲
1．利用“拆分法”解决自由组合计算问题
(1)思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析，再运用乘法原理进行组合。
(2)方法
题型分类 解题规律 示例
种类问题 配子类型 (配子种类数) 2n(n为等位基因对数) AaBbCCDd产生配子种类数为23＝8
配子间结 合方式 配子间结合方式种类数等于配子种类数的乘积 AABbCc×aaBbCC配子间结合方式种类数＝4×2＝8
子代基因型 (或表现型) 种类 双亲杂交(已知双亲基因型)，子代基因型(或表现型)等于各性状按分离定律所求基因型(或表现型)的乘积 AaBbCc×Aabbcc，基因型为3×2×2＝12种，表现型为2×2×2＝8种
概率问题 基因型 (或表现型) 的比例 按分离定律求出相应基因型(或表现型)，然后利用乘法原理进行组合 AABbDd×aaBbdd，F1中AaBbDd所占的比例为1×1/2×1/2＝1/4
纯合子或杂合 子出现的比例 按分离定律求出纯合子的概率的乘积为纯合子出现的比例，杂合子概率＝1－纯合子概率 AABbDd×AaBBdd杂交，AABBdd所占比例为1/2×1/2×1/2＝1/8
2．“逆向组合法”推断亲本基因型
(1)方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。
(2)题型示例
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)。
精 准 命 题
例2　(2018·江苏南京调研)有关下列遗传图解的叙述，正确的是(　C　)
A．基因的自由组合定律发生在图中的④⑤⑥过程
B．以上过程属于“假说—演绎”法中的验证过程
C．图中③过程的随机性是子代Aa占的原因之一
D．子代中aaBB的个体占aaB_中的比例为
[解析]　基因的自由组合是指减数分裂时，成对的遗传因子彼此分离，位于非同源染色体上的不成对的遗传因子自由组合，而不是配子结合的时候，所以发生的过程应该为④⑤，A错误；假说—演绎法的检验过程是指杂交一代与隐性纯合子杂交的过程，B错误；③指配子结合过程，只有随机结合才能产生AA、Aa、aa，C正确；AaBb个体自交后代aaB_所占的份数为3，包括两份杂合子和一份纯合子，所以aaBB占aaB_的比例为，D错误。
技巧点拨
自由组合定律常用解题技巧
(1)根据后代分离比解题。在基因的分离定律中，不同基因型之间交配，后代在性状上往往有一些规律性的分离比。如杂合F1(一对杂合基因，有显隐性关系)自交，后代分离比为3∶1，测交后代分离比是1∶1，亲本之一为显性纯合子，其后代只有显性性状的个体。利用这些规律性的分离比是解自由组合题目的技巧之一。
(2)运用隐性纯合突破法解题。隐性性状的个体可直接写出其基因型，显性性状可写出部分基因型，再结合减数分裂产生配子和受精作用的相关知识，能够推出亲代的基因型。
(3)运用综合分析法解题。如已知一个亲本的基因型为BbCc，另一个为bbC_。后代中四种表现型个体比近似于3∶1∶3∶1，即总份数为8。根据受精作用中雌雄配子结合规律可断定一个亲本可产生两种配子，另一个亲本能产生四种配子，雌雄配子随机结合的可能性有8种，可推知另一个体基因型为bbCc。
〔对应训练〕
3．(2018·广东深圳期末)木瓜素有“岭南果王”的称号，如设其白色果(W)对黄色果(w)为显性，扁形果(D)对圆形果(d)为显性。纯合白色圆形果和纯合黄色扁形果杂交的后代再与“X植株”杂交，其后代中白色扁形果、白色圆形果、黄色扁形果、黄色圆形果的比是3∶1∶3∶1，遗传遵循基因的自由组合定律。“(X)植株”的基因型是(　D　)
A．Wwdd B．wwDD
C．WwDd D．wwDd
[解析]　纯合白色圆形果和纯合黄色扁形果杂交的后代为白色扁形果(WwDd)，与X杂交后代中白色∶黄色＝1∶1，说明亲本这一对性状的基因组合是Ww×ww；后代中扁形果：圆形果＝3∶1，说明亲本这一对性状的基因组合是Dd×Dd。由此可知X的基因型是wwDd。
4．(2018·河北沧州一中周测)豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交，发现F1出现4种类型，对性状的统计结果如图所示。如果用F1中的一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，得到的F2的性状及比例是(　C　)
A．黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝2∶1∶2∶1
B．黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝2∶2∶1∶1
C．黄色圆粒∶绿色圆粒＝1∶1或黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝1∶1∶1∶1
D．黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1
[解析]　从题干可知，黄色圆粒的基因型为Y_R_，绿色圆粒的基因型为yyR_，结合柱形图圆粒∶皱粒＝75∶25＝3∶1，黄色∶绿色＝1∶1可知，两亲本的基因型为YyRr和yyRr。二者杂交后代中黄色圆粒的基因型为YyRR或YyRr，与绿色皱粒(yyrr)杂交F2的性状及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒＝1∶1或黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝1∶1∶1∶1，C正确。
5．(2017·全国卷Ⅲ，31)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表。
组别 杂交组合 F1表现型 F2表现型及个体数
甲 红二×黄多 红二 450红二、160红多、150黄二、50黄多
红多×黄二 红二 460红二、150红多、160黄二、50黄多
乙 圆单×长复 圆单 660圆单、90圆复、90长单、160长复
圆复×长单 圆单 510圆单、240圆复、240长单、10长复
回答下列问题：
(1)根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上，依据是F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1；控制乙组两对相对性状的基因位于一对(填“一对”或“两对”)同源染色体上，依据是F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1。
(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合1∶1∶1∶1的比例。
[解析]　(1) 由于表中数据显示甲组F2的表现型及比例为红二∶红多∶黄二∶黄多≈9∶3∶3∶1，该比例符合基因的自由组合定律的性状分离比，所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上。
乙组F2的表现型中，每对相对性状表现型的比例都符合3∶1，即圆形果∶长形果＝3∶1，单一花序∶复状花序＝3∶1。而圆单∶圆复∶长单∶长复不符合9∶3∶3∶1的性状分离比，不符合自由组合定律，所以控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。
(2)根据乙组的相对性状表现型分离比可知，控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以用“长复”(隐性纯合子)分别与乙组的两个F1进行杂交，不会出现测交结果为1∶1∶1∶1的比例。
考点三　自由组合定律中的特殊分离比成因
重 难 精 讲
1．分离比为9∶3∶3∶1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例，题干中如果出现附加条件，则可能出现9∶3∶4、9∶6∶1、15∶1、9∶7等一系列的特殊分离比。
现在对自由组合定律的9∶3∶3∶1变式总结如下：
F1(AaBb)自 交后代比例 原因分析 F1测交后代比例
9∶7 当双显性基因同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型 1∶3
9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为隐性性状， 其余正常表现 1∶1∶2
9∶6∶1 单显性表现为同一种性状，其余正常表现 1∶2∶1
15∶1 有显性基因就表现为同一种性状， 其余表现另一种性状 3∶1
12∶3∶1 双显性和一种单显性表现为同一种性状，其余正常表现 2∶1∶1
13∶3 双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状，另一种单显性表现为另一种性状 3∶1
2．“和”小于16的由基因致死导致的特殊分离比
(1)致死类型归类分析
①显性纯合致死
a．AA和BB致死
b．AA(或BB)致死
②隐性纯合致死
a．双隐性致死
b．单隐性致死
(2)致死类问题解题思路
第一步：先将其拆分成分离定律单独分析。
第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定成活个体基因型、表现型及比例。
精 准 命 题
考向一　无“致死”状况下的变式分离比
例3　(2018·广东惠州三模)香豌豆的花色有白色和红色两种，由独立遗传的两对核等位基因(A/a、B/b)控制。白花品种甲与白花品种乙杂交，子一代全是红花，子二代红花：白花＝9∶7。以下分析错误的是(　C　)
A．品种甲的基因型为AAbb或aaBB
B．子二代红花的基因型有4种
C．子二代白花植株中杂合的比例为
D．子二代红花严格自交，后代红花的比例为
[解析]　根据题意分析，子二代红花∶白花＝9∶7，是9∶3∶3∶1的变形，说明子一代是双杂合子AaBb，红花的基因型为A_B_，其余基因二代红花的基因型为A_B_，共4种，B正确；子二代白花植株占总数的7份，其中有3份是纯合子，因此其中杂合子的比例为，C错误；子二代红花基因型及其比例为AABB∶AABb∶AaBB∶AaBb＝1∶2∶2∶4，因此自交后代红花的比例＝＋×＋×＋×＝，D正确。
技巧点拨
特殊分离比的解题思路
(1)看后代可能的配子组合种类，若组合方式是16种，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律，其上代基因型为双杂合。
(2)写出正常的分离比9∶3∶3∶1。
(3)对照题中所给信息进行归类，若分离比为9∶7，则为9∶(3∶3∶1)，即7是后三种合并的结果；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。考向二　基因致死的分离比
例4　(2018·河北定州中学月考)某个鼠群有基因纯合致死现象(使个体在胚胎时期就死亡)，该鼠群的体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)。任意取雌、雄两只黄色短尾鼠经多次交配，F 1的表现型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1。则下列相关说法不正确的是(　C　)
A．两个亲本的基因型均为YyDd
B．F1中黄色短尾个体的基因型为YyDd
C．F1中只有某些纯合子在胚胎时期死亡
D．F1中黄色长尾和灰色短尾的基因型分别是Yydd和yyDd
[解析]　任意取雌、雄两只黄色短尾鼠经多次交配，F1的表现型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1，即黄色∶灰色＝2∶1，短尾∶长尾＝2∶1，根据题干信息“鼠群有基因纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡)”，可知YY、DD致死。两对基因的遗传遵循自由组合定律，可推知两个亲本的基因型均为YyDd，其交配后代中基因型为YYDD，YYDd、YyDD、YYdd和yyDD的个体均在胚胎时期死亡，因此存活的F1中YyDd(黄色短尾)∶Yydd(黄色长尾)∶yyDd(灰色短尾)∶yydd(灰色长尾)＝4∶2∶2∶1，A、B、D正确；由上述分析可知F1中除了某些纯合子在胚胎时期死亡外，还有YYDd、YyDD杂合子也死亡，C错误。
技巧点拨
基因数量遗传及基因致死的异常分离比
类型 特值原因 自交后代比例 测交后代比例
① 显性基因在基因型中的个数影响性状表现(数量遗传) AABB∶(AaBB、AABb)∶ (AaBb∶aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)：aabb＝1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶ aabb＝1∶2∶1
② 显性纯合致死(如AA、BB致死) AaBb：Aabb：aaBb：aabb＝4：2：2：1，其余基因型个体致死 AaBb∶Aabb：aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1
③ 隐性纯合致死(自交情况) 自交出现3∶1∶1(双隐性致死)，自交出现9：1(单隐性致死)
当出现致死效应时，应首先将异常的性状分离比与正常的性状分离比进行比较，以确定致死效应的类型。当出现合子致死时，先不考虑致死效应，直接分析基因型的遗传，最后将致死的合子去掉即可；当出现配子致死时，则在分析基因型时就要去掉致死的配子，然后推出后代的基因型及比例。
〔对应训练〕
6．(2018·陕西西安摸底)某种植物果实重量由三对等位基因控制，这三对基因分别位于三对同源染色体上，对果实重量的增加效应相同且具叠加性。已知隐性纯合子和显性纯合子果实重量分别为150 g和270 g。现将三对基因均杂合的两植株杂交，F1中重量为190 g的果实所占比例为(　D　)
A．3/64 B．5/64
C．12/64 D．15/64
[解析]　由于每个显性基因增重20 g，所以重量为190 g的果实的基因型中含有2个显性基因。三对基因均杂合的两植株(AaBbCc)杂交；含两个显性基因的个体基因型为AAbbcc、aaBBcc、aabbCC、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc，所占比例依次为1/64、1/64、1/64、4/64、4/64、4/64，因此共占比例为15/64。
7．(2018·湖南益阳、湘潭调研)某雌雄同株的高等绿色植物具有茎的颜色(绿茎、紫茎)和花的颜色(红花、白花)两对相对性状，其中一对相对性状受一对等位基因控制，另一对相对性状受两对等位基因控制，3对基因分别位于3对同源染色体上。现用一株绿茎、红花植株与一株紫茎、白花植株杂交得到F1，再用F1自交得到F2，统计结果如下表(子代数量足够多)
F1表现型及比例 全为紫茎、红花
F2表现型及比例 紫茎红花∶紫茎白花∶绿茎红花∶绿茎白花＝27∶21∶9∶7
请分析回答下列问题：
(1)在绿茎与紫茎这对相对性状中属于显性性状的是紫茎。F1紫茎植株自交得到的F2中同时出现了绿茎和紫茎，遗传学上把这种现象称为性状分离。
(2)花色的遗传符合基因的自由组合定律，理由是F1自交得到的F2中，红花与白花之比为9∶7，说明花色的遗传受两对独立遗传的等位基因控制。
(3)在F2白花中纯合子的比例为3/7，在F2的紫茎白花植株中自交不发生性状分离的比例是1/3。
[解析]　(1)亲本为紫茎植株和绿茎植株，而F1为紫茎植株，说明紫茎为显性性状。F1为紫茎植株，自交后代出现紫茎和绿茎，这种现象称为性状分离。(2)分析可知，F2中有关花色的表现型及比例为红花∶白花＝(27＋9)∶(21＋7)＝9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，说明其遗传受位于非同源染色体上的两对等位基因控制，因此花色的遗传符合基因的自由组合定律。(3)假设控制花色的基因为B、b和D、d，则F2中白花植株的基因型为1/16BBdd、2/16Bbdd、1/16bbDD、2/16bbDd、1/16bbdd，所占比例为7/16，其中纯合子所占比例为(1/16＋1/16＋1/16)÷7/16＝3/7；已分析知，F2中白花植株的基因为B_dd、bbD_、bbdd，其自交后代均为白花，不发生性状分离，故仅分析紫茎性状即可，由题意可知紫茎为显性性状，当紫茎植株为纯合子时，后代不出现性状分离，故F2的紫茎白花植株中自交不发生性状分离的比例是1/3。
课末总结
1．〔思维导图〕
2．〔高考必背语句〕
1．两对相对性状杂交试验中的有关结论：(1)两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。(2)F1减数分裂产生配子时，等位基因一定分离。非等位基因(位于非同源染色体上的非等位基因)自由组合，且同时发生。(3)F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例：9∶3∶3∶1。
2．利用自交法确定基因位置：F1自交，如果后代性状分离比符合3∶1；则控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上；如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1或(3∶1)n(n≥2)，则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
3．基因自由组合定律的实质：等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3．〔探究高考·明确考向〕
1．(2017·全国卷Ⅱ，6)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中，A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是(　D　)
A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd
B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
[解析]　由题可以直接看出F2中毛色表现出了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9，F2为52＋3＋9＝64份，可以推出F1产生雌雄配子各8种，即F1的基因型为三杂AaBbDd。A项中AABBDD×aaBBdd→F1：AaBBDd，或AAbbDD×aabbdd→F1：AabbDd，F1产生的雌雄配子各有4种，A项错误。B项中aaBBDD×aabbdd→F1：aaBbDd，或AAbbDD×aaBBDD→F1：AaBbDD，F1产生的雌雄配子各有4种，B项错误。C项中aabbDD×aabbdd→F1：aabbDd，F1产生的雌雄配子各有2种；AAbbDD×aabbdd→F1：AabbDd，F1产生的雌雄配子各有4种，C项错误。D项中AAbbDD×aaBBdd→F1：AaBbDd，或AABBDD×aabbdd→F1：AaBbDd，F1产生的雌雄配子各有8种，D项正确。
2．(2016·上海卷，25)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6厘米，每个显性基因增加纤维长度2厘米。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交，则F1的棉花纤维长度范围是(　C　)
A．6～14厘米　　　　　　 B．6～16厘米
C．8～14厘米 D．8～16厘米
[解析]　棉花植株甲(AABBcc)与乙(aaBbCc)杂交，F1中至少含有一个显性基因A，长度最短为6＋2＝8厘米，含有显性基因最多的基因型是AaBBCc，长度为6＋42＝14厘米。
3．(2018·全国卷Ⅰ，32)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：
眼 性别 灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2有眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
1/2无眼 1/2雌 9∶3∶3∶1
1/2雄 9∶3∶3∶1
回答下列问题：
(1)根据杂交结果，不能(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是无眼，判断依据是只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离。
(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求：写出杂交组合和预期结果)。
(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有8种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为隐性(填“显性”或“隐性”)。
[答案]　(2)杂交组合：无眼×无眼　预期结果：若子代中无眼︰有眼＝3︰1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状
[解析]　(1)由于无眼和有眼性状的显隐性无法判断，所以无论基因位于常染色体还是X染色体上，无眼雌性个体和有眼雄性个体杂交后代都有可能出现有眼雌性︰有眼雄性︰无眼雌性︰无眼雄性＝1︰1︰1︰1。那么通过子代的性状分离比无法判断控制果蝇无眼/有眼性状的基因的位置。若控制果蝇有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，由于子代雄性个体中同时出现了无眼和有眼两种性状，说明亲代雌性果蝇为杂合体，杂合体表现出的无眼性状为显性性状。
(2)若控制无眼/有眼性状的基因位于常染色体上，杂交子代无眼︰有眼＝1︰1，则说明亲本为显性杂合体和隐性纯合体测交，根据测交结果，子代两种性状中，一种为显性杂合体，一种为隐性纯合体，所以可选择均为无眼的雌雄个体进行杂交，观察子代的性状表现，若子代中无眼︰有眼＝3︰1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状。
(3)由题意知，控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上，控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，它们的遗传符合自由组合定律。现将具有三对相对性状的纯合亲本杂交，F1为杂合体(假设基因型为AaBbDd)，F1相互交配后，F2有2×2×2＝8种表现型。根据表格中的性状分离比9︰3︰3︰1可知，黑檀体性状为隐性，长翅性状为显性，若子代黑檀体(1/4)长翅(3/4)无眼(？)的概率为3/64，则无眼的概率为1/4，无眼性状为隐性。
4．(2016·全国卷Ⅱ，32)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状，各由一对等位基因控制(前者用D、d表示，后者用F、f表示)，且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交，实验结果如下：
回答下列问题：
(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为有毛，果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为黄肉。
(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为DDff、ddFf、ddFF。
(3)若无毛黄肉B自交，理论上，下一代的表现型及比例为无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1。
(4)若实验3中的子代自交，理论上，下一代的表现型及比例为有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1。
(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有ddFF、ddFf。
[解析]　(1)实验1中亲本有毛×无毛，子代全为有毛，所以有毛对无毛为显性，且A、B的相应基因型分别为DD和dd。实验3中亲本白肉×黄肉，子代全为黄肉，所以黄肉对白肉为显性，A的相应基因型为ff，且C的相应基因型为FF。(2)实验1中白肉A(ff)×黄肉B→黄肉∶白肉＝1∶1，说明B的相应基因型为Ff，B、C均无毛，相应基因型均为dd，所以A、B、C的基因型依次为：DDff、ddFf、ddFF。(3)若B(ddFf)自交，后代表现型及比例为：无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1。(4)实验3中：DDff(A)×ddFF(C)→F1：DdFf；F1自交，则F2：有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1。(5)实验2中：ddFf(B)×ddFF(C)→ddFF、ddFf。
第三讲　基因在染色体上、伴性遗传
和人类遗传病
考纲要求
1．伴性遗传　Ⅱ
2．人类遗传病　Ⅰ
3．人类遗传病的监测和预防　Ⅰ
4．实验：调查常见的人类遗传病
考点一　基因在染色体上
1．萨顿的假说
项目 基因 染色体
生殖过程中 在杂交过程中保持完整性和独立性 在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定
存 在 体细胞 成对 成对
配子 成单 成单
体细胞 中来源 成对基因一个来自父方，一个来自母方 一对同源染色体，一条来自父方，一条来自母方
形成配子时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合
2．实验证据——摩尔根的果蝇眼色实验
P　红眼(♀)×白眼(♂)→F1F2
(1)F1中雌雄果蝇的表现型：都是红眼。
(2)F2中红眼∶白眼＝3∶1，符合分离定律。
(3)写出F2中雌雄个体的表现型及比例：
雌性：都是红眼；雄性：红眼∶白眼＝1∶1。
(4)写出实验的现象及结论：
实验现象：白眼性状的表现，总与性别相联系。
实验结论：控制白眼的基因在X染色体上。
(5)基因与染色体的关系是：一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
巧学妙记
巧记萨顿假说
萨顿假说，类比推理，结论正误，实验验证。
果蝇杂交，假说演绎，基因染(色)体，线性排列。
易错整合，判断正误。
(1)性染色体上的基因都与性别决定有关(　×　)
(2)体细胞中基因成对存在，配子中只含一个基因(　×　)
(3)在形成配子时，并非所有非等位基因都发生自由组合(　√　)
(4)摩尔根等人首次通过实验证明基因在染色体上(　√　)
(5)玉米、小麦、西瓜等植物雌、雄同株，细胞内无性染色体(　√　)
1．就“基因在染色体上”这一论点，摩尔根运用的研究方法更像萨顿还是更像孟德尔？类比推理与假说—演绎法的结论都是正确的吗？
[提示]摩尔根先假设基因在X染色体上，然后巧妙地设计了遗传实验(测交实验等)予以验证，故其研究方法更像孟德尔，即运用了假说—演绎法。类比推理的结论尚未经实验检验故不一定正确；假说—演绎法的结论是正确的。
2．基因是什么？“基因在染色体上”是否适合所有生物？
[提示]基因是有遗传效应的核酸片段(无DNA的病毒，其基因为有遗传效应的RNA片段)。“基因在染色体上”只适合于真核生物，其基因主要在染色体上，原核生物、病毒无染色体，故不适合“基因在染色体上”这种说法。
重 难 精 讲
1．基因位于染色体上的实验证据
(1)摩尔根果蝇杂交实验分析
①F2中红眼与白眼比例为3∶1，说明这对性状的遗传符合基因的分离定律。白眼全是雄性，说明该性状与性别相关联。
②假设控制白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，取亲本中的白眼雄果蝇和F1中红眼雌果蝇交配，后代性状比为1∶1，仍符合基因的分离定律。
(2)基因与染色体的关系
基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有许多基因。
(3)研究方法：假说—演绎法。
2．性染色体与性别决定
(1)染色体类型
↓基因
伴性遗传
(2)性别决定
①性染色体决定性别
项目类型 XY型性别决定 ZW型性别决定
雄性个体 两条异型性染色体X、Y 两条同型性染色体Z、Z
雄配子 两种，分别含X和Y，比例为1∶1 一种，含Z
雌体个体 两条同型性染色体X、X 两条异型性染色体Z、W
后代性别 决定于父方 决定于母方
典型分布 哺乳动物、双翅目和直翅目昆虫、某些鱼类和两栖类、菠菜、大麻等 鸟类、鳞翅目昆虫、爬行类、鱼类、两栖类
②染色体组数决定性别
③环境因子决定性别
有些生物性别完全由环境决定
[易错警示]
(1)♀、♂异体生物才有性别，性别决定方式有多种，但最主要的是由性染色体决定。
(2)不是所有的生物都有性染色体，只有由性染色体决定性别的生物才有性染色体，如雌雄同体的生物(如小麦)就没有性染色体。
精 准 命 题
例1　(2017·河北衡水中学调研)下列叙述中，不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是(　A　)
A．基因发生突变而染色体没有发生变化
B．等位基因随同源染色体的分离而分离
C．二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半
D．含有等位基因A和a的杂合体发生染色体缺失后，可表现出a基因的性状
[解析]　基因突变发生在基因内部，不会导致染色体发生变化，不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”，A符合题意；等位基因随同源染色体的分离而分离可以说明“核基因和染色体行为存在平行关系”；B不符合题意；减数分裂产生配子时，配子中基因和染色体数目均减半，说明“核基因和染色体行为存在平行关系”，C不符合题意；基因型为Aa的杂合体因染色体缺失而表现出a基因控制的性状，说明A基因随缺失染色体而缺失，可以说明“核基因和染色体行为存在平行关系”，D不符合题意。
〔对应训练〕
1．(2018·山西太原一模)羊的性别决定方式为XY型，已知某种羊的黑毛和白毛由一对等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。在正常情况下，下列叙述错误的是(　C　)
A．若该对等位基因位于常染色体上，该羊群体中相关基因型可以有3种
B．若该对等位基因仅位于X染色体上，该羊群体中相关基因型可以有5种
C．若该对等位基因位于X和Y染色体的同源区段，该羊群体中相关基因型有6种
D．若该对等位基因仅位于X染色体上，白毛母羊与黑毛公羊交配的后代中雌性均为黑毛
[解析]　若该对等位基因位于常染色体上，则羊群体中相关基因型有MM、Mm、mm3种，A正确；若该对等位基因仅位于X染色体上，则羊群体中相关基因型有XMXm、XMXM、XmXm、XMY、XmY5种，B正确；若该对等位基因位于X和Y染色体的同源区段，则羊群体中相关基因型有XMXm、XMXM，XmXm、XMYM、XmYm、XMYM、XmYm7种，C错误；若该对等位基因仅位于X染色体上，白毛母羊XmXm与黑毛公羊XMY交配，后代基因型为XMXm、XmY，雌性均为黑毛，D正确。
考点二　伴性遗传
1．伴性遗传的概念
性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。
2．伴性遗传(以红绿色盲为例)
(1)子代XBXb的个体中XB来自母亲，Xb来自父亲。
(2)子代XBY个体中XB来自母亲，由此可知这种遗传病的遗传特点是交叉遗传。
(3)如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病，这说明这种遗传病的遗传特点是隔代遗传。
(4)这种遗传病的遗传特点还有男性患者多于女性患者。
3．连线下列伴性遗传病的分类及特点
易错整合，判断正误。
(1)白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞(　√　)
(2)伴X染色体隐性遗传病中，女患者的父亲和儿子可以正常(　×　)
(3)伴X染色体隐性遗传病中，男患者的父亲和母亲都患病(　×　)
(4)伴X染色体显性遗传病中，男患者的母亲和女儿都是患者(　√　)
(5)伴X染色体显性遗传病中，女患者的父亲和母亲可以都正常(　×　)
1．某兴趣小组试图研究玉米的叶形遗传是否为伴性遗传，你认为他们的研究是否有意义？为什么？
[提示]伴性遗传与性别相关联，雌雄同株的植物不存在性别决定，故其研究无意义。
2．下图表示X和Y染色体的同源区段和非同源区段，据图回答问题。
X、Y染色体同源区段的基因遗传与性别有关吗？请举例说明。
[提示]假设控制某相对性状的基因(A，a)位于同源区段，则：
可见同源区段上的基因遗传与性别有关。
重 难 精 讲
1．X、Y染色体不同区段与伴性遗传的关系
(1)基因所在区段位置与相应基因型对应关系
基因所 在区段 基因型(隐性遗传病)
男正常 男患病 女正常 女患病
Ⅰ XBYB XBYb XbYB XbYb XBXB XBXb XbXb
Ⅱ－1(伴Y染 色体遗传) XYB XYb
Ⅱ－2(伴X染 色体遗传) XBY XbY XBXB XBXb XbXb
(2)X、Y染色体同源区段上基因的遗传
Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。同源区段上基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但在特殊情况下也有差别，如控制某对相对性状的基因A、a位于X和Y染色体的同源区段Ⅰ上，如下图：
♀XaXa　　×　　XaYA♂
XaYA　　　　XaXa
(♂全为显性)　　(♀全为隐性)
(3)X、Y染色体非同源区段上基因的遗传
基因的位置 Y染色体非同源区段基因的传递规律 X染色体非同源区段基因的传递规律
隐性基因 显性基因
模型 图解
判断 依据 父传子、子传孙，具有世代连续性 双亲正常子病；母病子必病，女病父必病 子女正常双亲病；父病女必病，子病母必病
规律 没有显隐性之分，患者全为男性，女性全部正常 男性患者多于女性患者；具有交叉遗传现象 女性患者多于男性患者；具有连续遗传现象
举例 外耳道多毛症 红绿色盲症、血友病 抗维生素D佝偻病
[易错警示]
X、Y染色体的来源及传递规律
①X1Y中X1只能由父亲传给女儿，Y则由父亲传给儿子。
②X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲，也可来自父亲，向下一代传递时，任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。
③一对夫妇生两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，应是相同的，但来自母亲的既可能为X2，也可能为X3，不一定相同。
2．伴性遗传与生物性别简易界定
上述杂交实验不仅可用于确认基因位置，还可用于伴性遗传中生物性别的简易界定，即若控制某性状的基因位于X(或Z)染色体上，Y(或W)染色体上无其等位基因，则可选择同型性染色体隐性类型(XbXb或ZbZb)与异型性染色体显性类型(XBY或ZBW)进行杂交，则子代中，凡具显性性状(XBXb或ZBZb)的个体应具同型染色体；凡具隐性性状的个体均具异型性染色体。由此，可据生物个体性状表现，推测其性别类型，即：
精 准 命 题
例2　(2018·河南省安阳市高考生物一模)假设每一代中均既有男性又有女性，那么，下列哪组单基因遗传病肯定会表现出“代代相传且男女患病概率不同”的特点(　D　)
A．常染色体显性、伴X染色体隐形、伴Y染色体显性
B．常染色体显性、伴X染色体显形、伴Y染色体隐性
C．常染色体显性、伴X染色体显形、伴Y染色体显性
D．伴X染色体显性、伴Y染色体隐性和伴Y染色体显性
[解析]　常染色体显性遗传病的遗传与性别无关，后代男女患病概率相同，不会出现“男女患病概率不同”的现象，ABC错误；伴X染色体显性代代相传，且女患者多于男患者；伴Y染色体隐性和伴Y染色体显性都具有代代相传的特点，且患者都为男性，即男女患病概率不等，D正确。
〔对应训练〕
2．(2018·学年黑龙江省伊春二中高三期中)果蝇中，红眼(B)与白眼(b)是由一对等位基因控制的相对性状，白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1全为红眼，F2代白眼∶红眼＝1∶3，但是白眼只出现于雄性，下列叙述正确的是(　D　)
A．实验结果不能用孟德尔分离定律解释
B．从上述结果就可判断该基因仅位于X染色体上，Y上无等位基因
C．将F2中白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，每一组杂交都可获得白眼雌蝇
D．要确定该基因是否仅位于X染色体上，应将白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交
[解析]　由于果蝇的眼色由一对等位基因控制的相对性状，所以实验结果能用孟德尔分离定律解释，A错误；从上述结果可判断该基因位于X染色体上，但不能判断Y上无等位基因，B错误；将F2中白眼雄蝇(XbY)与红眼雌蝇(XBXB、XBXb)杂交，只有一半杂交可获得白眼雌蝇，C错误；要确定该基因是否仅位于X染色体上，应将白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，后代雄蝇应均为白眼，D正确。
3．(2019·北京海淀区期末)如图所示为鸡(ZW型性别决定)羽毛颜色的杂交实验结果，下列叙述不正确的是(　D　)
P　芦花♂　　×　　芦花♀
↓
F1　芦花♂　芦花♀　　非芦花♀
↓
2　∶　1　∶　1　　　
A．该对性状的遗传属于伴性遗传
B．芦花性状为显性性状
C．亲、子代芦花母鸡的基因型相同
D．亲、子代芦花公鸡的基因型相同
[解析]　雄性芦花鸡与雌性芦花鸡杂交，后代雄性都是芦花鸡，雌性中芦花：非芦花＝1∶1，说明该性状的遗传属于伴性遗传，A正确。雄性芦花鸡与雌性芦花鸡杂交，后代出现非芦花鸡，发生性状分离，说明芦花性状为显性性状，B正确。母鸡的性染色体组成为ZW，而控制芦花与非芦花这对相对性状的基因位于Z染色体上，故亲、子代芦花母鸡的基因型相同，C正确。假设相关基因用A、a表示，由题图可知，子代发生性状分离，故亲代芦花公鸡为杂合子(ZAZa)，芦花母鸡基因型为ZAW，故子代芦花公鸡有纯合子，也有杂合子，D错误。
考点三　遗传系谱图中遗传方式的判断及相关计算
重 难 精 讲
1．“四步法”判断遗传系谱图中的遗传方式
步骤 现象及结论 图解表示
第一，排除或确定伴Y染色体遗传 若系谱图中患者全为男性，而且患者后代中男性全为患者，则极可能为伴Y染色体遗传病，若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y染色体遗传
第二，确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗传 “无中生有”(无病的双亲，所生的孩子中有患者)，则为隐性遗传
“有中生无”(有病的双亲，所生的孩子中出现无病的)，则为显性遗传
第三，确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上 ①双亲有病儿子正常 ②父病女必病，子病母必病 伴X染 色体显 性遗传
①双亲有病女儿正常 ②父病女不病或者子病母不病 常染色 体显性 遗传
①父亲正常儿子有病 ②母病子必病，女病父必病 伴X染 色体隐 性遗传
①双亲正常女儿有病 ②母病子不病或女病父不病 常染色体 隐性遗传
第四，若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小方面推测 ①若该病在代与代间连续遗传→ 显性遗传— ②若该病在系谱图中隔代遗传→ 隐性遗传—
2．基因位置的确认——设计实验确认基因在常染色体上还是在X染色体上
(1)若性状显隐性已知，选择隐性雌性个体(♀)与显性雄性个体(♂)杂交，据子代性状表现是否与性别相联系予以确认。
隐性性状(♀)×显性性状(♂)
若雄性子代中有显性性状(或雌性子代中有隐性性状)
可确认基因不在X染色体上(或确认基因应在常染色体上)
(2)若性状显隐性是未知的，则可设计正反交实验确认基因在常染色体上，还是在X染色体上——正反交结果相同时，基因位于常染色体上，正反交结果不同时，基因位于X染色体上。
3．基因是伴X染色体遗传还是X、Y染色体同源区段的遗传
适用条件：已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。
(1)基本思路一：用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：

(2)基本思路二：用“杂合显性雌×纯合显性雄”进行杂交，观察分析F1的性状。即：

4．基因是位于常染色体还是X、Y染色体同源区段
(1)设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表现型情况。即：
F2
(2)结果推断
精 准 命 题
考向一　系谱图中遗传病的类型推断及概率计算
例3　(2018·辽宁五校联考)如图为某家族两种单基因遗传病甲病(A、a)和乙病(B、b)的遗传系谱图，家族中Ⅰ－2不携带乙病致病基因，下列说法不正确的是(　D　)
A．Ⅲ－13致病基因来自Ⅱ－8
B．假如Ⅲ－10和Ⅲ－13结婚，后代不患病的概率为7/24
C．Ⅱ－5为纯合子的概率是1/2
D．假如Ⅲ－10和Ⅲ－13结婚，生出只患一种病孩子的概率为3/8
[解析]　根据Ⅱ－3和Ⅱ－4均患甲病而Ⅲ－9不患病可知，甲病为常染色体显性遗传病，由Ⅰ－2不携带乙病致病基因，Ⅰ－1和Ⅰ－2均不患乙病，而Ⅱ－7患乙病可知乙病为伴X隐性遗传病，故患乙病男孩(Ⅲ－13)的致病基因只能来自母方(Ⅱ－8)，A正确。Ⅲ－10和Ⅲ－13婚配，仅考虑甲病，Ⅲ－10的基因型为2/3Aa、1/3AA，Ⅲ－13的基因型为aa，后代不患甲病的概率为2/3×1/2＝1/3，患甲病的概率为2/3；仅考虑乙病，Ⅲ－13的基因型为XbY，Ⅲ－10的基因型为3/4XBXB、1/4XBXb，后代患乙病的概率为1/4×1/2＝1/8，不患乙病的概率为7/8，两种病综合考虑时，后代不患病的概率为1/3×7/8＝7/24，只患一种病的概率为1－7/24－1/8×2/3＝5/8，B正确、D错误。分析可知，Ⅰ－1的基因型为aaXBXb，Ⅰ－2的基因型为AaXBY，Ⅱ－5表现正常，其基因型是1/2aaXBXb、1/2aaXBXB，C正确。
技巧点拨
伴性遗传和常染色体上“患病男孩”和“男孩患病”概率计算
(1)位于常染色体上的遗传病
如果控制遗传病的基因位于常染色体上，由于常染色体与性染色体是自由组合的，在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循以下规则：患病男孩的概率＝患病孩子的概率×1/2；男孩患病的概率＝患病孩子的概率。
(2)位于性染色体上的遗传病
如果控制遗传病的基因位于性染色体上，由于该性状与性别联系在一起，所以在计算“患病男孩”和“男孩患病”的概率时遵循伴性遗传规律，即从双亲基因型推出后代的患病情况，然后再按以下规则：患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中的概率；男孩患病的概率＝后代男孩中患病者的概率。
考向二　基因位置的确认
例4　(2017·全国卷Ⅲ，32)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体变换，回答下列问题：
(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
[答案]　(1)选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。
(2)选择①×②杂交组合进行正反交，观察F，中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。
〔对应训练〕
4．(2018·河南郑州二测)果蝇的灰身(B)和黑身(b)、红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制。B、b基因位于常染色体上，R、r基因位于X染色体上。下表是杂交实验结果：
P 灰身♀×黑身♂ 红眼♀×眼♂
F1 灰身 红眼
F2 灰身∶黑身＝3∶1 红眼∶白眼＝3∶1
(1)F1随机交配，试推断F2中红眼、白眼果蝇的性别分别是雄、雌和雄。
(2)现用纯合的灰身红眼雌果蝇与黑身白眼雄果蝇杂交，再让F1个体间杂交得到F2。预期F2可能出现的基因型有12种，雄性中黑身白眼的概率是1/8。
(3)自然界中的果蝇雌雄个体中都有一些个体为黄翅，一些个体为灰翅，不知道黄翅和灰翅的显隐关系，但已知该对性状受一对等位基因控制。请你设计一个通过两组杂交实验(提示：一组为正交，一组反交，来判断这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上的方案。
正反交实验：正交雄性黄翅×雌性灰翅；反交雄性灰翅×雌性黄翅。
实验结果和结论：如果正交和反交两组实验中子一代的任一性状的表现都与性别无关(同一性状在雌雄个体中所占的比例相同)，则说明这对等位基因位于常染色体上。
如果正交和反交两组中的一组子一代的任一性状的表现与性别无关，而另一组与性别有关(一组中同一性状在雌雄个体中所占的比例相同，而另一组中同一性状在雌雄个体中所占的比例不同)，则说明这对等位基因位于X染色体上。
或把正反交所得到的子一代果蝇放在一块统计，如果任一性状的表现与性别都无关(同一性状在雌雄个体中所占的比例相同)，则说明这对等位基因位于常染色体上。
如果任一性状的表现与性别有关(同一性状在雌雄个体中所占的比例不同)，则说明这对等位基因位于X染色体上。
5．(2017·海南卷，22)甲、乙、丙、丁4个系谱图依次反映了a、b、c、d四种遗传病的发病情况，若不考虑基因突变和染色体变异，那么，根据系谱图判断，可排除由X染色体上隐性基因决定的遗传病是(　D　)
A．a　　　　 B．b　　　　
C．c　　　　 D．d
[解析]　X染色体上隐性基因决定的遗传病，如果女儿患病，父亲一定患病，故D可以排除。
考点四　人类遗传病
1．概念
(1)由于遗传物质改变而引起的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。
(2)人类遗传病的特点、类型及实例(连线)
　　　　　　
①由多对基因控制 a．单基因遗传病 Ⅰ．原发性高血压
②由一对基因控制 Ⅱ．色盲
③由染色体结构或 b．多基因遗传病 Ⅲ．21－三体综合征
数目异常引起
④遵循孟德尔遗传规律 c．染色体异常遗传病 Ⅳ．白化病
⑤群体中发病率高　　　　　　 Ⅴ．猫叫综合征
Ⅵ．抗维生素D
佝偻病
[答案]　(2)①—b—Ⅰ　②　③
④　⑤—b—Ⅰ
2．遗传病的监测和预防
(1)手段
主要包括遗传咨询和产前诊断等。
(2)意义
在一定程度上能够有效地预防遗传病的发生和发展。
(3)遗传咨询的内容和步骤
3．实验：调查人群中的遗传病
(1)遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解其发病情况。
(2)实验步骤
↓
—
↓
↓
↓
(3)计算公式：
某种遗传病的发病率＝×100%。
真题重组，判断正误。
(1)遗传病是指基因结构改变而引发的疾病(2017·江苏卷，6A)(　×　)
(2)常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率(2016·全国卷Ⅰ，6B)(　×　)
(3)通过染色体检查及系谱图分析，可明确诊断苯丙酮尿症携带者和新生儿患者(2015·广东理综，24C)(　×　)
1．能否在普通学校调查21三体综合征患者的概率？
[提示]不能，因为学校是一个特殊的群体，没有做到在人群中随机调查。
2．调查人群中的遗传病时，对遗传病类型的选择上有什么要求？
[提示]调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视等。多基因遗传病易受环境因素影响，不宜作为调查对象。
重 难 精 讲
1．人类遗传病的类型与特点归纳
遗传病类型 特点 男女患病比率
单基因遗传病 常染 色体 显性 代代相传，含致病基因即患病 相等
隐性 隔代遗传，隐性纯合发病 相等
伴X染色体 显性 代代相传，男患者的母亲和女儿一定患病 女患者多于男患者
隐性 隔代遗传，女患者的父亲和儿子一定患病 男患者多于女患者
伴Y遗传 父传子，子传孙 患者只有男性
多基因遗传病 ①家族聚集现象； ②易受环境影响； ③群体发病率高 相等
染色体异 常遗传病 往往造成较严重后果，甚至胚胎期引起自然流产 相等
2．界定先天性疾病、家族性疾病与遗传病
精 准 命 题
例5　(2018·江西省赣州市高考生物一模)某夫妇去医院进行遗传咨询，己知男子患有某种遗传病，其父母和妻子均正常，但妻子的母亲也患有该遗传病。下列推测中错误的是(　B　)
A．可以排除该男子患细胞质遗传病和伴Y染色体遗传病的可能性
B．若该病为伴X染色体遗传病，则男子家族中女性患病风险较高
C．若男子有一个患同种遗传病的妹妹，则这对夫妇生下患该遗传病的男孩的概率为
D．可以通过观察该男子有丝分裂中期的细胞装片判断该病是否为染色体异常遗传病
[解析]　该患病男子的父母都正常，这可以排除该男子患细胞质遗传病和伴Y染色体遗传病的可能性，A正确；若该病为伴X染色体遗传病，由于母亲正常，则该病为伴X染色体隐性遗传病，该病的患病率男性高于女性，B错误；若男子有一个患同种遗传病的妹妹，则该病为常染色体隐性遗传病(相关基因用A、a表示)，该男子的基因型为aa，其妻子的基因型为Aa，因此这对夫妇生下患该遗传病的男孩的概率为×＝，C正确；染色体变异可通过显微镜观察到，因此可以通过观察该男子有丝分裂中期的细胞装片判断该病是否为染色体异常遗传病，D正确。
〔对应训练〕
6．(2018·辽宁大连双基测试)图甲为人类某种遗传病的系谱图，已知某种方法能够使正常基因显示一个条带，致病基因则显示为位置不同的另一个条带(若显示两个条带说明此人是杂合子)。用该方法对该家系中的每个个体进行分析，条带的有无及具体位置见图乙。请据此判断下列叙述错误的是(　A　)
A．该病为常染色体隐性遗传病，且4号的基因型有两种可能性
B．若10号与该病致病基因的携带者婚配，则生育病孩的概率为1/4
C．10号基因型的产生可能与3号或4号产生配子时发生了基因突变有关
D．据图乙可知，3号、4号、8号、9号和13号都为显性纯合子
[解析]　据图分析，图中正常的双亲生出了有病的女儿，说明该病为常染色体隐性遗传病；设该病由等位基因A、a控制，图乙显示4号只有条带1，说明其为纯合子(AA)，A错误。图乙显示10号为杂合子，基因型为Aa，其与该病致病基因的携带者(Aa)婚配，生育病孩的概率为1/4，B正确。图乙显示3号和4号的基因型都是AA，而10号的基因型为Aa，a基因的出现可能与3号或4号产生配子时发生了基因突变有关，C正确。据图乙可知，3号、4号、8号、9号和13号都为显性纯合子，D正确。
7．(2018·贵州模拟)下列关于人类遗传病的叙述，错误的是(　C　)
A．人类遗传病不一定携带致病基因，且可能遗传给子代
B．血友病是伴X染色体隐性遗传病，常表现为男性患者多于女性患者
C．原发性高血压是多基因遗传病，适合中学生进行遗传病调查
D．先天性愚型属于染色体数目变异遗传病，可在显微镜下观察到染色体数目的变化
[解析]　人类遗传病分为基因遗传病和染色体遗传病，染色体遗传病不携带致病基因，有可能遗传给下一代，A正确；伴X染色体隐性遗传病的特点之一是男性患者多于女性患者，B正确；遗传病调查常选用发病率高的单基因遗传病，C错误；先天性愚型即21三体综合征，可通过显微镜进行染色体计数辨别，D正确。
课末总结
1．〔思维导图〕
2．〔高考必背语句〕
1．基因与染色体行为间存在明显的平行关系。在体细胞中染色体、基因都是成对存在的，在配子中二者都是成单存在的。
2．体细胞中成对的基因及成对的染色体都是一个来自父方，一个来自母方。
3．性染色体上的基因，它们的遗传与性别相关联，但不一定与性别决定有关。
4．在X、Y染色体的同源区段，基因是成对存在的，存在等位基因；而非同源区段则不存在等位基因。
5．不携带致病基因的个体，不一定不患遗传病；携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病。先天性疾病不一定是遗传病，家族性疾病不一定是遗传病。
6．遗传咨询和产前诊断是监测和预防遗传病的主要手段。
3．〔探究高考·明确考向〕
1．(2017·全国卷Ⅰ，6)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅，下列叙述错误的是(　B　)
A．亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B．F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C．雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D．白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
[解析]　F1雄蝇中有1/8为白眼残翅(bbXrY)，1/8＝1/4×1/2，可推出亲本的基因型为BbXRXr、BbXrY，A正确；F1中出现长翅雄蝇的概率为3/4(长翅)×1/2(雄性)＝3/8，B错误；亲本雌蝇产生XR和Xr两种配子，亲本雄蝇产生Xr和Y两种配子，在雌、雄亲本产生的配子中Xr均占1/2，C正确；白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr，减数分裂形成的极体的基因型可为bXr，D正确。
2．(2018·全国卷Ⅱ，32)某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状，豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同，豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制，且在W染色体上没有其等位基因。
回答下列问题：
(1)用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交，杂交亲本的基因型为ZAZA，ZaW；理论上，F1个体的基因型和表现型为ZAW、ZAZa，雌雄均为正常眼，F2雌禽中豁眼禽所占的比例为1/2。
(2)为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽，请确定一个合适的杂交组合，使其子代中雌禽均为豁眼，雄禽均为正常眼。写出杂交组合和预期结果，要求标明亲本和子代的表现型、基因型。
(3)假设M/m基因位于常染色体上，m基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常眼，而MM和Mm对个体眼的