【备考2024】高考生物一轮专题知识梳理：第13讲 基因的分离定律

高考生物一轮专题知识梳理
第13讲　基因的分离定律
课标解读 核心素养
1.分析孟德尔遗传实验的科学方法 2.阐明基因的分离定律 3.会用基因分离定律解决实际问题 生命观念 分析基因分离定律实质,从细胞水平建立进化与适应的观点
科学思维 利用假说—演绎法,培养归纳与概括、演绎与推理等能力
科学探究 验证分离定律实验
考点一　基因的分离定律及其验证
1.豌豆作杂交实验材料的优点。
2.孟德尔遗传实验的杂交操作“四步曲”。
提醒　如果用玉米做杂交实验,省去了人工去雄这一步。
3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析。
提醒　①F1(Dd)产生配子的数量中D(♂)=d(♂)、D(♀)=d(♀);D(♂)≠D(♀)、d(♂)≠d(♀)。
②“演绎”不同于测交实验,前者只是理论推导,后者则是进行实验验证。分离定律的演绎过程:若F1的遗传因子组成为Dd,则产生的配子可能为D∶d=1∶1。
4.基因分离定律。
正误判断
(1)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交。 (×)
(2)F1自交后代出现性状分离现象,分离比为3∶1属于观察现象阶段。 (√)
(3)“生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子成对存在;配子中遗传因子成单存在;受精时,雌雄配子随机结合”属于假说内容。 (√)
(4)“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代会出现两种性状,且性状分离比接近1∶1”属于演绎推理内容。 (√)
(5)孟德尔在检验假设阶段进行的实验是F1的自交。 (×)
(6)F1产生的雌配子数和雄配子数的比例为1∶1。 (×)
(7)基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离。 (√)
(8)基因分离定律的细胞学基础是减数第一次分裂时染色单体分开。 (×)
(9)F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质。 (×)
长句突破
1.(科学探究)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。
2.(科学探究)某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)(已知在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。要求:在一个配种季节里完成这项鉴定)。
提示　将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,若杂交后代全部为栗色马,说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;若杂交后代中既有白色马,又有栗色马,说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
1.相同基因、等位基因与非等位基因。
2.与交配方式相关的概念及其作用。
3.验证基因分离定律的方法。
①自交法。
②测交法。
③配子法(花粉鉴定法)。
④单倍体育种法。
角度一 结合遗传学相关概念,考查生命观念
1.(2023·河北石家庄模拟)下列遗传实例中,属于性状分离现象的是 (　　)
A.某非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的
B.对某未知基因型的个体进行测交后子代的性状表现
C.一对表型正常的夫妇生了一个正常的女儿和色盲的儿子
D.纯合红花和纯合白花的植株杂交,所得F1的花色表现为粉红花
解析　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,也就是说只有亲本表型一致,子代出现不同性状时方可称作性状分离,C项中的亲本表现为一种性状,后代两种性状,符合性状分离的概念,C项正确;A项中,某非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的,能直接证明孟德尔的基因分离定律,但不属于性状分离现象。
答案　C
2.(2023·西安模拟)在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及了杂交、自交和测交。下列相关叙述中正确的是 (　　)
A.测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型
B.测交和自交都可以用来判断一对相对性状的显隐性
C.培育所需显性性状的优良品种时要利用测交和杂交
D.杂交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律
解析　自交后代会出现性状分离,所以可以用来判断一对相对性状的显隐性,但测交的前提是已知相对性状的显隐性关系,B项错误;培育所需显性性状的优良品种时要利用自交方法,淘汰出现性状分离的杂合子,获得显性纯合子,C项错误;测交能用来验证分离定律和自由组合定律,杂交不能,D项错误。
答案　A
角度二 围绕一对相对性状杂交实验的假说—演绎过程分析,考查理解能力
3.对孟德尔关于豌豆一对相对性状的杂交实验及其解释,下列叙述正确的是 (　　)
A.在杂交实验中,需在花蕾期同时对父本和母本去雄
B.假说的主要内容是F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
C.依据假说推断,F1能产生数量比例为1∶1的雌雄配子
D.假说能解释F1自交出现3∶1分离比的原因,所以假说成立
解析　在杂交实验中,需在花蕾期对母本去雄,A项错误;假说的主要内容是F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,B项正确;依据假说推断,F1能产生数量比例为1∶1的两种雌配子和两种雄配子,C项错误;测交实验的结果出现1∶1分离比,与假说进行演绎推理得出的预期结论相符,所以假说成立,D项错误。
答案　B
4.(不定项)(2023·山东烟台联考)“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的方法,包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法,孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔研究过程的分析,不正确的是 (　　)
A.孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程
C.为了验证提出的假说是正确的,孟德尔设计并完成了测交实验
D.测交后代性状分离比为1∶1,可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质
解析　孟德尔提出的假说的核心内容是在产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,并没有提出染色体上基因的概念,A项错误;孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况,B项错误;测交后代性状比为1∶1,以上是从个体水平证明基因的分离定律,D项错误。
答案　ABD
角度三 通过分离定律的实质与验证,考查科学探究能力
5.水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红色。将W基因用红色荧光标记,w基因用蓝色荧光标记(不考虑基因突变)。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述错误的是 (　　)
A.观察F1未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是分离定律的直观证据
B.观察F1未成熟花粉时,发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极,说明形成该细胞时发生过染色体片段互换
C.选择F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1
D.选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为3∶1
解析　依据题干可知,F1的基因型为Ww,F2所有植株中非糯性(W_)∶糯性(ww)=3∶1,但所有F2植株产生的成熟花粉比例是W∶w=1∶1,用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例是1∶1,D项错误。
答案　D
6.(2019·全国卷Ⅲ)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题:
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是　　　　。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
解析　(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现为显性性状。(2)欲验证基因的分离定律,可采用自交法和测交法。根据题意,现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米籽粒若干,其显隐性未知,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,可让两种性状的玉米分别自交,若某些亲本自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若子代没有出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为纯合子,在子代中选择两种性状的玉米杂交得F1,F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;也可让两种性状的玉米杂交,若F1只表现一种性状,说明亲本均为纯合子,F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状比例,说明该亲本分别为杂合子和纯合子,则可验证分离定律。
答案　(1)显性性状　(2)思路及预期结果
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状比例,则可验证分离定律。
考点二　基因分离定律的重点题型突破
重点题型一　显、隐性性状的判断
1.根据子代性状判断。
2.根据遗传系谱图进行判断。
3.合理设计杂交实验进行判断。
1.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.抗病纯合子×感病纯合子
C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
D.抗病纯合子×抗病纯合子,或感病纯合子×感病纯合子
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型,则不能判断显隐性关系,A项错误;因不确定亲本是否纯合,若抗病和感病的植株都是纯合子,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两项错误。
答案　B
2.某雌雄同花植物花色有红色和白色两种,受一对等位基因控制。研究小组随机取红花和白花植株各60株均分为三组进行杂交实验,结果如表所示,下列相关推断不正确的是 (　　)
组别 杂交方案 杂交结果
甲组 红花×红花 红花∶白花=9∶1
乙组 红花×白花 红花∶白花=7∶1
丙组 白花×白花 全为白花
A.根据甲组结果,可以判断红花为显性性状
B.甲组结果没有出现3∶1性状分离比最可能的原因是发生突变
C.乙组亲本的红花植株中,纯合子与杂合子的比例为3∶1
D.乙组的杂交结果中红花植株都为杂合子
解析　甲组亲本都是红花,杂交后代出现白花,说明红花为显性性状,A项正确;甲组结果没有出现3∶1性状分离比的原因是红花亲本中并非都是杂合子,B项错误;设花色由A、a基因控制,乙组中的白花个体为隐性纯合子,因此F1中7红花∶1白花就代表了亲代中的所有红花亲本产生的配子比例为显性基因∶隐性基因=7∶1,即红花植株中AA∶Aa=3∶1,C项正确;根据分析可知,乙组亲本基因型为AA×aa、Aa×aa,故乙组杂交的后代中红花植株均为杂合子,D项正确。
答案　B
重点题型二　纯合子与杂合子的判断
提醒　鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;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。
3.(不定项)已知羊的毛色由一对常染色体上的基因A、a控制。某牧民让两只白色羊交配,后代中出现一只黑色羊。判断一只白色公羊是纯合子还是杂合子的实验方案有如图所示的两种,已知方案一中母羊的基因型为Aa,方案二中母羊的基因型为aa,下列判断正确的是 (　　)
方案一:白色公羊
　 ×
母羊　Aa
方案二:白色公羊
　 ×
母羊　aa
A.①全为白色
B.②黑色∶白色=3∶1
C.③全为白色
D.④黑色∶白色=1∶1
解析　根据题意可知,羊的毛色遗传中白色为显性,方案一中母羊的基因型为Aa,如果亲本公羊为纯合子(AA),则后代①全为白色,A项正确;如果亲本公羊为杂合子(Aa),则后代②白色∶黑色=3∶1,B项错误;方案二中母羊的基因型为aa,如果亲本公羊为纯合子(AA),则后代③全为白色,C项正确;如果亲本公羊为杂合子(Aa),则后代④白色∶黑色=1∶1,D项正确。
答案　ACD
4.(2019·全国卷Ⅱ)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离　②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶　③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1　④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是 (　　)
A.①或② B.①或④
C.②或③ D.③或④
解析　实验①中植株甲自交,子代出现了性状分离,说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交,后代出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下,无法依据实验②、③判定植株甲为杂合子。
答案　B
重点题型三　基因型和表型的推断
1.亲代基因型、表型子代基因型、表型。
2.由子代推断亲代的基因型。
5.(不定项)某种雌雄同株植物(2n=28)的花色受一组复等位基因A+、A、a控制(A+对A和a为显性,A对a为显性),其中基因A+控制红色素的形成、基因A控制蓝色素的形成、基因a控制黄色素的形成,含有相应色素就开相应颜色的花。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.该植物群体中与花色有关的基因型有8种
B.黄花植株自交后代不会出现性状分离
C.红花植株与蓝花植株杂交,后代可能出现三种花色的植株
D.若亲本均为杂合子,则杂交后代性状分离比为3∶1
解析　该雌雄同株植物群体中与花色有关的基因型有3种纯合的,3种杂合的,共有6种,A项错误;黄色植株是隐性纯合子,自交后代不会出现性状分离,B项正确;基因型为A+a的红花植株与基因型为Aa的蓝花植物杂交,后代有三种花色,C项正确;若亲本基因型分别为A+A、A+a,则后代的性状分离比为3∶1,若亲本基因型分别为A+A、Aa,则后代的性状分离比为1∶1,若亲本基因型分别为A+a、Aa,则后代性状分离比为2∶1∶1,D项错误。
答案　AD
6.(2023·河北九校联考)研究者在某果蝇种群中发现了一对新的相对性状(由一对等位基因控制)。为了确定该相对性状的显隐性,研究者让一对具有不同性状的雌果蝇和雄果蝇杂交,统计子一代的表型和数目(不考虑相关基因在Y染色体上)。请回答下列问题:
(1)若子一代只有一种表型,则此表型为　　　　　性。
(2)若子一代中雌性个体和雄性个体的表型不相同,则　　　　　　　　　　　　为显性,另一种表型为隐性。
(3)若子一代中　　　　　　　　　　　　　　　　,则需要进一步进行实验。请简要叙述相关实验步骤,并预期结果及结论。
(4)果蝇从蛹壳中羽化出来后8~12 h即可交配。在上述第(3)小题所设计的实验中,需要在果蝇羽化后8 h内对其进行分离培养,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析　(1)判定一对相对性状(由一对等位基因控制)的显隐性的方法有两种,一种方法是让两个具有不同性状的纯合亲本杂交,后代只有一种表型,后代所表现出的性状为显性性状,未表现出的性状为隐性性状。另一种方法是让两个表型相同的个体杂交,若后代发生性状分离,则后代中不同于亲本类型的性状为隐性,亲本表现出来的性状为显性。(2)一对具有不同性状的雌果蝇和雄果蝇杂交,若子一代中雌性个体和雄性个体的表型不相同,说明相关基因在X染色体上,且亲本雌性个体的表型为隐性、雄性个体的表型为显性,子一代中雌性个体的表型为显性,雄性个体的表型为隐性。(3)若子一代中雌雄个体均有两种表型,则不能判定该相对性状的显隐性,若要判定该相对性状的显隐性,则需要进一步进行实验:分别让子一代表型相同的雌雄个体交配,统计子二代的表型和数目,发生性状分离的子一代的表型为显性,另一种表型为隐性。(4)果蝇从蛹壳中羽化出来后8~12 h即可交配。在第(3)小题所设计的实验中,需要在果蝇羽化后8 h内对其进行分离培养,原因是羽化8 h以内的雌雄果蝇没有交配能力,若羽化8 h后再分离培养,雄果蝇有可能已与不同性状的雌果蝇交配,从而影响实验结果的准确性。
答案　(1)显　(2)子代中雌性个体的表型　(3)雌雄个体均有两种表型　实验步骤:分别让表型相同的子一代雌雄果蝇交配,统计子二代的表型和数目。预期结果及结论:发生性状分离的子一代的表型为显性,另一种表型为隐性。(4)若羽化8 h后再分离培养,雄果蝇有可能已与不同性状的雌果蝇交配,从而影响实验结果的准确性(合理即可)
重点题型四　分离定律的概率计算(含自交与自由交配)
1.用经典公式或分离比计算某表型或基因型所占比例。
(1)概率=×100%。
(2)根据分离比计算。
如Aa
AA、aa出现的概率各是,Aa出现的概率是,显性性状出现的概率是,隐性性状出现的概率是,显性性状中杂合子的概率是。
2.根据配子概率计算。
(1)先计算亲本产生每种配子的概率。
(2)根据题目要求用相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘,即可得出某一基因型的个体的概率。
(3)计算表型概率时,将相同表型的个体的概率相加即可。
3.自交的概率计算。
(1)杂合子Dd连续自交n代过程(如图1):
图1
由图1可推测:杂合子比例为n,纯合子比例为1-n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=1-n×。
纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示:
图2
(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,杂合子比例为。如图所示:
4.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,显性纯合子比例为,隐性纯合子比例为;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,杂合子比例为。(①自由交配若符合遗传平衡条件,则无论交配多少代,子代基因频率不发生改变;②自由交配过程中若有淘汰,需要每一代淘汰后,重新换算基因型比例,再进行计算。)
(2)自由交配问题的两种分析方法:如某种生物基因型AA占,Aa占,个体间可以自由交配,求后代中AA的比例。
解法一:列举法
解法二:配子法——最直接的方法
AA个体产生一种配子A;Aa个体产生两种数量相等的配子A和a,所占比例均为,则A配子所占比例为,a配子所占比例为。
♀(配子) ♂(配子) A a
A AA Aa
a Aa aa
由表可知:F1基因型的比例为AA∶Aa∶aa=∶∶=4∶4∶1;F1表型的比例为A_∶aa=∶=8∶1。
7.(2023·吕梁模拟)闭花受粉植物甲,高茎和矮茎分别受A和a基因控制(完全显性);雌雄同株异花植物乙,其籽粒的颜色黄色与白色分别由Y和y基因控制(完全显性)。两者的遗传均遵循孟德尔定律。自然状态下,间行种植基因型为AA、Aa的植物甲(两者数量之比是1∶2)和间行种植基因型为YY、Yy的植物乙(两者数量之比是1∶2)。下列叙述不正确的是 (　　)
A.植物甲的F1中杂合子所占的比例为1/3
B.植物乙的F1中白色籽粒所占的比例为1/9
C.植物乙的F1黄色籽粒中纯合子所占的比例为1/2
D.若植物甲含有a的配子1/2致死,则F1中矮茎个体所占的比例为1/9
解析　植物甲闭花受粉,自然状态下为自交,间行种植基因型为AA、Aa的植物甲(两者数量之比是1∶2),F1中杂合子所占的比例为2/3×1/2=1/3,A项正确;植物乙为雌雄同株异花,间行种植基因型为YY、Yy的植物乙(两者数量之比是1∶2),植物乙为自由交配,种群中产生y雌雄配子的概率均为1/3,植物乙的F1中白色籽粒所占的比例为1/9,B项正确;植物乙自由交配,种群中产生Y雌雄配子的概率均为2/3,种群中产生y雌雄配子的概率均为1/3,植物乙的F1中YY占4/9,表现为黄色,Yy占4/9,表现为黄色,yy占1/9,表现为白色,所以,黄色籽粒中纯合子所占的比例为1/2,C项正确;若植物甲含有a的配子1/2致死,则Aa产生配子A∶a=2∶1,则F1中矮茎个体aa占2/3×1/3×1/3=2/27,D项错误。
答案　D
8.(不定项)黄瓜植株中含有一对等位基因E和e,其中E基因纯合的植株不能产生卵细胞,而e基因纯合的植株产生的花粉不能正常发育,杂合子植株完全正常。现以若干基因型为Ee的黄瓜植株为亲本,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.如果每代均自由交配直至F2,则F2植株中EE植株所占比例为
B.如果每代均自由交配直至F2,则F2植株中正常植株所占比例为
C.如果每代均自交直至F2,则F2植株中正常植株所占比例为
D.如果每代均自交直至F2,则F2植株中ee植株所占比例为
解析　基因型为Ee的个体自交后代F1的基因型及比例是EE∶Ee∶ee=1∶2∶1,F1进行自由交配时,由于E基因纯合的植株不能产生卵细胞,则产生的雌配子的基因型及比例是E∶e=1∶2,由于ee植株产生的花粉不能正常发育,则产生的雄配子的基因型及比例是E∶e=2∶1,则F2中,ee的基因型频率=×=,EE的基因型频率=×=,正常植株Ee所占比例为1--=,A项错误,B项正确;E基因纯合的植株不能产生卵细胞,而e基因纯合的植株花粉不能正常发育,因此每代中只有Ee可以自交,因此F2植株中正常植株Ee所占比例为,C项正确;如果每代均自交直至F2,则F2植株有EE∶Ee∶ee=1∶2∶1,其中ee植株所占比例为,D项错误。
答案　BC
1.经典重组　判断正误
(1)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。(全国卷Ⅲ,6D) (×)
(2)杂合子中的等位基因均在形成配子时分离。(2019·海南卷,18C) (√)
(3)等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期。(海南卷) (×)
(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。(全国卷Ⅱ) (×)
2.(2022·浙江6月选考)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
解析　紫茎为显性,令其自交,若为纯合子,则子代全为紫茎,若为杂合子,子代发生性状分离,会出现绿茎, A项不符合题意;可通过与绿茎纯合子(aa)杂交来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子;如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,B项不符合题意;与紫茎纯合子(AA)杂交后代都是紫茎,故不能通过与紫茎纯合子杂交进行鉴定,C项符合题意;能通过与紫茎杂合子杂交(Aa)来鉴定,如果后代都是紫茎,则是纯合子;如果后代有紫茎也有绿茎,则是杂合子,D项不符合题意。
答案　C
3.(2020·海南卷)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表型为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变
B.果蝇的翻翅对直翅为显性
C.F1中翻翅基因频率为
D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为
解析　紫外线照射使果蝇基因结构发生了改变,产生了新的等位基因,A项正确;翻翅个体交配,F1出现了性状分离,说明翻翅为显性性状,直翅为隐性性状,B项正确;设翻翅和直翅由等位基因A/a控制,翻翅纯合(AA)致死,亲本中翻翅个体的基因型为Aa,杂交后产生的子代基因型及比例为Aa∶aa=2∶1,F1中翻翅基因(A)的基因频率为=,C项正确;F1中Aa占,aa占,则产生A配子的概率为×=,产生a配子的概率为,F2中aa的概率为×=,Aa的概率为××2=,AA的概率为×=(死亡),因此F2中直翅个体所占比例为,D项错误。
答案　D
4.(2020·江苏卷)有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是 (　　)
A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
解析　亲本为桔红带黑斑品系,后代的性状分离比为桔红带黑斑∶野生型=2∶1,说明亲本品系为杂合子,A项正确;子代中桔红带黑斑个体占2/3,说明子代中无桔红带黑斑纯合个体,即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,B项正确;由桔红带黑斑基因具有纯合致死效应可知,桔红带黑斑基因逐渐被淘汰,故在自然选择作用下桔红带黑斑性状易被淘汰,C项正确;桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,无法通过多次回交获得性状不再分离的纯合桔红带黑斑品系,D项错误。
答案　D
5.(2019·全国卷Ⅲ)假设在特定环境中,某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体,基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成一个受精卵,则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为 (　　)
A.250、500、0 B.250、500、250
C.500、250、0 D.750、250、0
解析　基因型为Bb的个体产生的配子种类及比例为B∶b=1∶1,若两亲本的基因型都为Bb,则产生的受精卵的基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,理论上1 000个受精卵发育形成的个体中BB、Bb、bb个体的数目依次为250、500、250,而在该特定环境中,基因型为bb的受精卵全部死亡,故A项正确。
答案　A
(九)　分离定律在特殊情况下的思维方法
题型一　显性的相对性
显性的相对性
比较项目 完全显性 不完全显性 共显性
杂合子表型 显性性状 中间性状 显性+隐性
杂合子自交子代的性状分离比 显性∶隐性=3∶1 显性∶中间性状∶隐性=1∶2∶1 显性∶(显性+隐性)∶隐性=1∶2∶1
1.研究发现基因家族存在一种“自私基因”,该基因可通过杀死不含该基因的配子来扭曲分离比例。若A基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内一半不含该基因的雄配子。某基因型为Aa的植株自交获得的F1中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)=2∶3∶1,则F1中个体随机受粉产生的后代的表型及比例为 (　　)
A.红花∶白花=2∶1
B.红花∶粉红花=8∶7
C.红花∶粉红花∶白花=14∶17∶5
D.红花∶粉红花∶白花=98∶105∶25
解析　若A基因是一种“自私基因”,能杀死一半不含该基因的雄性配子,即能杀死一半Aa产生的含基因a的雄配子,而基因型AA、aa个体产生配子时不存在致死现象。F1个体随机交配,则F1产生的雌配子基因型及比例是A∶a=7∶5,产生雄配子的基因型及比例是A∶a=2∶1,则AA∶Aa∶aa=14∶17∶5,C项正确。
答案　C
2.鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功能相同的酶),由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2,在鲫鱼中是a3和a4,这四个基因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合子鲤鱼(a1a2)为例,其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如图:
请回答相关问题:
(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体,则其体内GPI类型是　　　　　。
(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体,则鲤鲫杂交的子一代中,基因型为a2a4个体的比例为　　　　。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析,图谱中会出现　　　　条带。
(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交,对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析,每尾鱼的图谱均一致,如下图所示:
据图分析,三倍体的基因型为　　　　,二倍体鲤鱼亲本为纯合子的概率是　　　　。
解析　(1)鲫鱼中编码GPI肽链的等位基因是a3和a4,编码的肽链分别为P3和P4,其纯合子(a3a3或a4a4)内GPI类型是P3P3或P4P4。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体,则其基因型分别为a1a2、a3a4,鲤鲫杂交子一代中a2a4个体所占比例为×=,即25%;因鲤鲫杂交子一代均为杂合子,任一尾鱼的组织均含有2种不同的肽链,其两两组合共有3种GPI类型,对其进行电泳分析,图谱中会出现3条带。(3)据图示分析,子代中出现了P1、P2和P3肽链,所以产生的三倍体子代的基因型为a1a2a3,未发生性状分离,推出亲本均为纯合子,所以二倍体鲤鱼亲本必为纯合子。
答案　(1)P3P3或P4P4　(2)25%　3
(3)a1a2a3　100%
题型二　性别对性状的影响
1.从性遗传:从性遗传的本质为:表型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。从性遗传和伴性遗传的表型都与性别有密切的联系,但它们是两种截然不同的遗传方式。伴性遗传的基因位于性染色体上,而从性遗传的基因位于常染色体上;从性遗传的基因在传递时并不与性别相联系,其与位于性染色体上基因的传递有本质区别。例如:绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊表现为无角,其基因型与表型关系如表。
HH Hh hh
雄性 有角 有角 无角
雌性 有角 无角 无角
2.限性遗传:是指常染色体或性染色体上的基因只在一种性别中表达,而在另一种性别中完全不表达的现象。
3.母性效应:是指子代的某一表型受到母本基因型的影响,而和母本的基因型所控制的表型一样,因此正反交所得结果不同,但不是细胞质遗传。这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因的表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
3.(不定项)(2023·邯郸模拟)“母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的核基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分。旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.与螺壳旋转方向有关基因的遗传遵循基因的分离定律
B.螺壳表现为左旋的个体和表现为右旋的个体的基因型都有3种
C.让图示中F2个体进行自交,其后代螺壳都将表现为右旋
D.欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作为父本进行交配
解析　与螺壳旋转方向有关的基因是一对等位基因,且F1自交后代出现三种基因型,其比例是1∶2∶1,说明与螺壳旋转方向有关基因的遗传遵循基因的分离定律,A项正确;螺壳表现为左旋,说明母本的基因型为dd,故螺壳表现为左旋的个体的基因型为dd或Dd(2种),螺壳表现为右旋,说明母本的基因型为DD或Dd,故螺壳表现为右旋的个体的基因型为DD、dd或Dd(3种),B项错误;“母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的核基因型决定,而不受本身基因型的支配,因此,让图示中F2个体进行自交,基因型为Dd和DD的个体的子代螺壳都将表现为右旋,而基因型为dd的个体的子代螺壳将表现为左旋,C项错误;左旋椎实螺的基因型是Dd或dd,欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配,若左旋椎实螺基因型为dd,则子代螺壳均为左旋,若左旋椎实螺基因型为Dd,则子代螺壳均为右旋,D项正确。
答案　AD
4.已知某种羊的有角和无角基因由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制,请分析:
公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,则理论上子一代群体中母羊的表型及其比例为　　　　　　　　;公羊的表型及其比例为　　　　　　　　。
解析　多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,Nn×Nn→NN、Nn、nn,比例为1∶2∶1。由于母羊中基因型为NN的表现为有角,基因型为nn或Nn的表现为无角,所以子一代群体中母羊的表型及其比例为有角∶无角=1∶3;由于公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,基因型为nn的表现为无角,所以子一代群体中公羊的表型及其比例为有角∶无角=3∶1。
答案　有角∶无角=1∶3　有角∶无角=3∶1
题型三　复等位基因遗传
在一个群体内,若同源染色体的同一位置上的等位基因的数目在两个以上,称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、IB、i三个基因,ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性,IB对i是显性,IA和IB是共显性,所以基因型与表型的关系如下表:
表型 A型 B型 AB型 O型
基因型 IAIA、IAi IBIB、IBi IAIB ii
5.(2021·湖北卷)人类的ABO血型是由常染色体上的基因IA、IB和i(三者之间互为等位基因)决定的。IA基因产物使得红细胞表面带有A抗原,IB基因产物使得红细胞表面带有B抗原。IA IB基因型个体红细胞表面有A抗原和B抗原,ii基因型个体红细胞表面无A抗原和B抗原。现有一个家系的系谱图(如图),对家系中各成员的血型进行检测,结果如表,其中“+”表示阳性反应,“-”表示阴性反应。
个体 1 2 3 4 5 6 7
A抗原抗体 + + - + + - -
B抗原抗体 + - + + - + -
下列叙述正确的是 (　　)
A.个体5基因型为IAi,个体6基因型为IBi
B.个体1基因型为IAIB,个体2基因型为IAIA或IAi
C.个体3基因型为IBIB或IBi,个体4基因型为IAIB
D.若个体5与个体6生第二个孩子,该孩子的基因型一定是ii
解析　A型血个体的红细胞表面带有A抗原,可以与A抗原抗体产生阳性反应,B型血个体的红细胞表面带有B抗原,可以与B抗原抗体产生阳性反应,AB型血个体的红细胞表面带有A抗原、B抗原,可以与A抗原抗体和B抗原抗体产生阳性反应,O型血个体的红细胞表面无A抗原、B抗原,不能与A抗原抗体和B抗原抗体产生阳性反应。由此可判断个体7为O型血,基因型为ii,个体1、个体4为AB型血,基因型均为IAIB;个体2、个体5为A型血,个体5的基因型为IAi,则个体2的基因型为IAi;个体3、个体6为B型血,个体6的基因型为IBi,则个体3的基因型为IBi,A项正确,B、C两项错误。若个体5(IAi)与个体6(IBi)生第二个孩子,该孩子的基因型可能是IAIB、IAi、IBi或ii,D项错误。
答案　A
题型四　分离定律中的致死问题
现以亲本基因型均为Aa为例进行分析:
6.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∶1
C.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随机交配,AA占1/3、Aa占2/3,用棋盘法:产生雌雄配子的概率
理论上下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为4∶4∶1。
答案　B
7.(不定项)(2023·湖南怀化期中)果蝇缺失1条染色体仍能正常生存和繁殖,缺失2条则致死。Ⅱ号染色体上的翻翅对正常翅为显性。缺失1条Ⅱ号染色体的翻翅果蝇与缺失1条Ⅱ号染色体的正常翅果蝇杂交,关于F1的判断错误的是 (　　)
A.染色体数正常的果蝇占1/3
B.翻翅果蝇占2/3
C.染色体数正常的翻翅果蝇占2/9
D.染色体数正常的正常翅果蝇占0
解析　假设翻翅基因用A表示,正常翅基因用a表示,缺失1条Ⅱ号染色体的翻翅果蝇基因型为AO,缺失1条Ⅱ号染色体的正常翅果蝇的基因型为aO,则子代基因型为AO、aO、Aa、OO(致死)。其中AO和Aa为翻翅果蝇,aO为正常翅果蝇,其比例为1∶1∶1,故染色体数正常的果蝇占1/3,翻翅果蝇占2/3,染色体数正常的翻翅果蝇占1/3,染色体数正常的果蝇只有翻翅,无正常翅,A、B、D三项正确,C项错误。
答案　C
题型五　表型模拟问题
1.概念:由于受环境影响,导致表型与基因型不符合的现象,叫表型模拟。体现了生物的表型=基因型+环境。
2.实例:例如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,其表型、基因型与环境的关系如表:
3.常考题型:确认隐性个体是“aa”的纯合子还是“Aa”的表型模拟。
8.(2023·安徽芜湖期末)果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将孵化后4~7 d的长翅果蝇幼虫,放在35~37 ℃(正常培养温度为25 ℃)环境中处理一定时间后,表现出残翅性状。现有一只残翅雄果蝇,让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,观察后代的表现。下列说法不合理的是 (　　)
A.残翅性状可能受基因组成和环境条件的影响
B.若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AA
C.若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aa
D.基因A、a一般位于同源染色体的相同位置
解析　基因A控制果蝇的长翅性状,但将孵化后4~7 d的长翅果蝇幼虫放在35~37 ℃环境中处理一定时间后,却表现出残翅性状,这说明残翅性状可能受基因组成和环境条件的影响,A项正确;现有一只残翅雄果蝇(aa或A_),让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇(aa)交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AA或Aa,若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aa,B项错误,C项正确;基因A、a为一对等位基因,等位基因一般位于同源染色体的相同位置,D项正确。
答案　B