2025届高三生物二轮复习讲义基因分离定律的实质、适用条件和验证方法

遗传微专题1 基因分离定律的实质、适用条件和验证方法
1 基因分离定律的实质
在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。
例1．下图为基因型为Aa的生物自交产生后代的过程，基因的分离定律发生于（ ）
Aa1A∶1a配子间的4种结合方式子代中3种基因型、2种表现型
A．① B．② C．③ D．①②
2 基因分离定律的适用条件
从基因分离定律的实质可知，基因分离定律的适用条件可描述如下：真核生物减数分裂时细胞核内一对同源染色体上的一对等位基因。
2.1 只适用于真核生物，不适用于原核生物
例2．下列关于细菌遗传物质的说法中正确的是（ ）
A．遗传物质的传递遵循孟德尔遗传定律
B．DNA的复制发生在有丝分裂间期
C．遗传信息的传递遵循中心法则
D．需氧型细菌其DNA的复制所需能量大部分来自线粒体
2.2 只适用于减数分裂，不适用于有丝分裂
例3．桃果实表面光滑对有毛为显性。现对毛桃的雌蕊授以纯合光桃的花粉，该雌蕊发育成的果实应为（ ）
A．光桃 B．毛桃 C．光桃的概率为1/3 D．毛桃的概率为1/3
2.3 只适用于细胞核内的遗传物质，不适用于细胞质内的遗传物质
例4．控制下列生物性状的遗传物质的传递，不遵循孟德尔遗传定律的是（ ）
A．人类色盲的遗传
B．紫茉莉植株花色的遗传
C．豌豆种皮形状和子叶颜色的遗传
D．由线粒体中遗传物质突变产生的性状的遗传
3 验证基因分离定律的方法
①方法一：杂合子自交法 F1子代性状分离比为3∶1 F1产生了两种数量相等的配子，遵循基因的分离定律。
②方法二：杂合子测交法 F1×隐性纯合子 子代两种性状的数量比为1∶1 F1产生两种数量相等的配子，遵循基因的分离定律。
③方法三：杂合子的花粉粒鉴定法(以水稻花粉为例)
（1）过程：已知水稻的非糯性花粉粒遇碘液变蓝，糯性花粉粒遇碘液变棕色。用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1花粉粒放在载玻片上，加一滴碘液，在显微镜下观察花粉粒的颜色及比例。
（2）结果：蓝色花粉粒∶棕色花粉粒=1∶1。
（3）结论：F1产生了两种数量相等的配子，遵循基因的分离定律。
④方法四：杂合子单倍体育种法 取杂合子的花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型且比例为1∶1，则遵循基因的分离定律。
方法①、②和④是个体水平间接验证，方法③是细胞水平直接验证，但方法③需要已知花粉粒的相关特点。
例5.下列关于分离定律的几组比例中，最能说明分离定律实质的是（ ）
A.F2的表现型之比为3∶1 B.F1产生的配子之比为1∶1
C.F2的基因型之比为1∶2∶1 D.测交后代之比为1∶1
例6. 如果把糯性水稻和非糯性水稻杂交得到的F1的花粉,加碘液在显微镜下观察,约一半花粉呈蓝黑色(非糯性),一半呈橙红色(糯性),由此证明分离定律的实质是（ ）
A.F1产生两种类型且数目相等的配子 B.在减数分裂过程中等位基因分离
C.F1是杂合体 D.在F1体内等位基因具有一定的独立性
例7.（2013年新课标全国卷Ⅰ）若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列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
例8．（2019年全国卷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。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律。写出两种验证思路及预期结果。
例9．(2021年全国甲卷)植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。
实验 亲本 F1 F2
① 甲×乙 1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮 /
② 丙×丁 缺刻叶齿皮 9/16缺刻叶齿皮，3/16缺刻叶网皮，3/16全缘叶齿皮，1/16全缘叶网皮
回答下列问题：
(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是
________________________________________________________________________。
根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是__________________________。
(2)甲、乙、丙、丁中属于杂合子的是__________。
(3)实验②的F2中纯合子所占的比例为__________。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是__________，判断的依据是
________________________________________________________________________。
例10．某二倍体自花传粉植物有红花和白花两种性状，科研人员选择纯种红花和白花杂交，F1全部开红花，F1自交，F2的性状分离比例为9∶7，回答下列问题：
（1）若红花、白花由两对等位基因控制，则F2中出现红花和白花比例为9∶7的原因是 ，F2的白花有 种基因型，若F2的红花自花传粉，则子代中白花的比例为 。
（2）自然界中存在“自私基因”,即某一基因可以使同株的控制相对性状的另一基因的雄配子部分死亡，从而改变子代的性状表现型的比例。若红花、白化由一对等位基因（A、a）控制，F2中出现红花和白花的比例为9∶7是“自私基因”作用的结果，则此比例出现的原因是F1携带 （填“A”或“a”）基因的雄配子有 的比例死亡。
（3）现有部分F1红花植株和它们的纯合亲本植株供选择,请设计杂交实验探究F2中出现红花和白花的比例为9∶7是杂合子“自私基因”作用的结果，还是两对等位基因之间相互作用的结果。
实验方案： 。
预期结果：若 ，则是杂合子“自私基因”作用的结果，若 ，则是两对等位基因之间相互作用的结果。
遗传微专题1 基因分离定律的实质、适用条件和验证方法参考答案
例1.答案：A。 解析：①表示减数分裂产生配子，②表示受精作用时雌雄配子的随机结合，③表示受精卵发育得到的子代有3种基因型和2种表现型。基因的分离定律发生在减数分裂形成配子时，所以选项A正确。
例2.答案：C。 解析：细菌属于原核生物，其遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传定律；细菌细胞分裂方式不是有丝分裂，是二分裂；所有生物遗传信息的传递都遵循中心法则；细菌是原核生物，只有核糖体这一种细胞器，无线粒体等细胞器。所以选项C正确。
例3.答案：B。 解析：果实表面光滑或有毛是果皮的性状，果皮由母本的体细胞即子房壁经有丝分裂而来，果皮的基因型和表现型不遵循孟德尔遗传定律，只由母本决定，与母本相同。所以选项B正确。
例4.答案：D。 解析：选项A、B和C中的性状都属于细胞核遗传，遵循孟德尔遗传定律，线粒体中的遗传物质属于细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传定律。所以选项D正确。
例5.答案：B。 解析：基因分离定律的实质是在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。由分离定律的实质可知F1会产生两种配子并且比例为1∶1，反之若F1产生的配子之比为1∶1则说明了分离定律的实质。选项B正确。
例6.答案：B。 解析：基因分离定律的实质是在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。选项B正确。
例7. 答案：A。 解析：验证分离定律的方法有杂合子自交法和杂合子测交法等方法。若亲本都为具有相对性状的纯合子，亲本杂交得到的F1自交，F2出现3∶1比例；若两亲本都为杂合子，相当于F1自交；若亲本一方为杂合子，另一方为隐性纯合子，相当于测交。所以，亲本是否是纯合子对验证孟德尔分离定律没有影响。选项A正确。若显隐性不容易区分，则影响实验数据统计的结果；不受一对等位基因控制，则会出现不同于3∶1的性状分离比；不严格遵守实验操作流程和统计分析方法会导致实验结果不准确，而影响实验结论。选项B、C、D对验证分离定律的影响很大。
例8.答案：思路及预期结果
①两种玉米分别自交，分别统计每对亲本的后代，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，选择子代中不发生性状分离的两种玉米作为亲本进行杂交，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让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果某F1只表现一种性状，则用该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让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，分别统计每对亲本的后代，如果某F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
解析：验证分离定律的方法有杂合子自交法和杂合子测交法等方法。该题中不知道饱满和凹陷谁是显性谁是隐性，谁是纯合子谁是杂合子，但在自然条件下异花传粉获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒中显性纯合子、杂合子和隐性纯合子一定同时存在。故可以让两种玉米分别自交，一定有某些玉米自交的子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。或让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，一定有F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。其它合理答案也可以。
例9.答案：(1)基因型不同的两个亲本杂交，F1分别统计，缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律　缺刻叶和齿皮　(2)甲和乙　(3)1/4　(4)果皮　 F2中齿皮∶网皮＝48∶16＝3∶1，说明受一对等位基因控制
解析：(1)实验①中F1表现为1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶＝1∶1，齿皮∶网皮＝1∶1，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验②，F1全为缺刻叶齿皮，F2发生了性状分离，出现了全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性，齿皮对网皮为显性。
(2)根据已知条件，甲、乙、丙、丁的基因型不同，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验①杂交的F1结果类似于测交，实验②的F2出现9∶3∶3∶1，则F1的基因型为AaBb
(设有关叶形基因用A、a表示，有关果皮基因用B、b表示)，综合推知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，甲、乙、丙、丁中属于杂合子的是甲和乙。
(3)实验②的F2中纯合子基因型为1/16AABB、1/16AAbb、1/16aaBB、1/16aabb，所有纯合子占的比例为1/4。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮＝45∶15∶3∶1，分别统计两对相对性状，缺刻叶∶全缘叶＝60∶4＝15∶1，可推知叶形受两对等位基因控制，齿皮∶网皮＝48∶16＝3∶1，可推知果皮受一对等位基因控制。
例10.答案：（1）①这两对等位基因符合基因的自由组合定律 ②双显性个体表现为红花，其他个体表现为白花 5 11/36
（2）A 6/7 (3)用F1的红花植株做父本，白花植株作母本，进行杂交，观察并统计子代的表型及比例 子代中红花∶白花=1∶7 子代中红花∶白花=1∶3