專題14-基因的分離定律(串講)(新高考專用)(原卷版)

專題14基因的分離定律考點(diǎn)分布重點(diǎn)難點(diǎn)備考指南1.孟德爾為什么用豌豆做實(shí)驗(yàn)2.假說演繹法3.雜交、測(cè)交、自交的區(qū)分4.親代，子代，F(xiàn)1，F(xiàn)2的區(qū)分5.顯隱性的判斷6.純合、雜合的區(qū)分和判斷7.基因的分離定律1.孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法2.基因的分離定律3.基因與性狀的關(guān)系理解并掌握假說演繹法及孟德爾的假說演繹過程。理解豌豆的優(yōu)點(diǎn)。掌握顯隱性和純合、雜合的判斷方法。理解掌握基因的分離定律的內(nèi)容。考點(diǎn)一分離定律的發(fā)現(xiàn)1．孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法（1）豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)：①______傳粉且______受粉，自然狀態(tài)下一般為純種。②具有穩(wěn)定遺傳且易于區(qū)分的______。③花大、易去雄和______授粉。（2）科學(xué)的研究方法——___________法：2．孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的雜交操作：人工去雄→___________→人工授粉→再套袋隔離。①去雄是指除去______花的全部雄蕊，其目的是防止___________；應(yīng)在開花前（花蕾期）進(jìn)行。②套袋的目的是防止______花粉干擾，從而保證雜交得到的種子是人工傳粉后所結(jié)。③異花傳粉時(shí)，______是指提供花粉的植株；______是指接受花粉的植株。3．孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)3∶1的性狀分離比必須同時(shí)滿足的條件包括：①F1形成的兩種配子的______相等且生活力相同②雌雄配子______的機(jī)會(huì)相等③F2中不同基因型的個(gè)體的______相等④等位基因間的顯隱性關(guān)系是完全的⑤觀察的子代樣本___________。4．性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)原理：甲、乙兩個(gè)小桶分別代表________________________，甲、乙小桶內(nèi)的彩球分別代表___________，不同彩球的隨機(jī)組合模擬________________________。（2）注意問題：要______抓取，且抓完一次將小球放回原小桶并______，重復(fù)次數(shù)足夠多。兩小桶內(nèi)的彩球數(shù)量______不相同，每個(gè)小桶內(nèi)兩種顏色的小球數(shù)量______不相同。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果①彩球組合數(shù)量比DD∶Dd∶dd≈___________。②彩球組合代表的顯隱性性狀的數(shù)值比接近___________。5．分離定律的實(shí)質(zhì)（1）細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)（如圖所示）（2）發(fā)生時(shí)間：減數(shù)第一次分裂_____期。（3）適用范圍①_____生物_____生殖的細(xì)胞核遺傳。②_____對(duì)等位基因控制的_____對(duì)相對(duì)性狀的遺傳。1.一對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的“假說—演繹”分析2.基因類概念辨析（1）等位基因：同源染色體的同一位置上控制相對(duì)性狀的基因，如圖中B和b、C和c、D和d。（2）非等位基因（有兩種情況）：一種是位于非同源染色體上的非等位基因，如圖中A和D；另一種是位于同源染色體上的非等位基因，如圖中A和B。（3）相同基因：同源染色體相同位置上控制相同性狀的基因，如圖中A和A。3．遺傳學(xué)研究中常用的交配類型、含義及其應(yīng)用交配類型含義應(yīng)用雜交基因型不同的個(gè)體之間相互交配①將不同的優(yōu)良性狀集中到一起，得到新品種②用于顯隱性的判斷自交一般指植物的自花（或同株異花）傳粉，基因型相同的動(dòng)物個(gè)體間的交配①連續(xù)自交并篩選，提高純合子比例②用于植物純合子、雜合子的鑒定③用于顯隱性的判斷測(cè)交待測(cè)個(gè)體（F1）與隱性純合子雜交①用于測(cè)定待測(cè)個(gè)體（F1）的基因型②用于高等動(dòng)物純合子、雜合子的鑒定正交和反交正交中父方和母方分別是反交中的母方和父方①判斷某待測(cè)性狀是細(xì)胞核遺傳，還是細(xì)胞質(zhì)遺傳②判斷基因在常染色體上，還是在X染色體上4．性狀類概念辨析（1）性狀是指生物體所有特征的總和。任何生物都有許許多多的性狀。（2）相對(duì)性狀的理解要點(diǎn)：“兩個(gè)同”：同種生物、同一種性狀；“一個(gè)不同”：不同表現(xiàn)型。（3）顯性性狀：具有相對(duì)性狀的兩純種親本雜交，子一代表現(xiàn)出的親本性狀。（4）隱性性狀：具有相對(duì)性狀的兩純種親本雜交，子一代未表現(xiàn)出的親本性狀。（5）性狀分離：在雜種后代中，同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象?；蚍蛛x定律的驗(yàn)證方法1．自交法：自交后代的性狀分離比為3∶1（不完全顯性1∶2∶1），則符合基因的分離定律，由位于一對(duì)同源染色體上的一對(duì)等位基因控制。2．測(cè)交法：若測(cè)交后代的性狀分離比為1∶1，則符合基因的分離定律，由位于一對(duì)同源染色體上的一對(duì)等位基因控制。3．花粉鑒定法：取雜合子的花粉，對(duì)花粉進(jìn)行特殊處理后，用顯微鏡觀察并計(jì)數(shù)，若花粉粒類型比例為1∶1，則可直接驗(yàn)證基因的分離定律。典例1.下列有關(guān)遺傳基本概念的敘述中，正確的是（）A．隱性性狀是指生物體不能表現(xiàn)出來的性狀B．性狀分離是指雜種后代中出現(xiàn)不同基因型個(gè)體的現(xiàn)象C．等位基因是指位于同源染色體同一位置上控制相對(duì)性狀的基因D．表現(xiàn)型是指生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀，表現(xiàn)型相同時(shí)基因型一定相同典例2.通過下列有關(guān)遺傳學(xué)交配方式（一對(duì)相對(duì)性狀由一對(duì)等位基因控制，完全顯性）不能達(dá)到相應(yīng)目的的是（）A．讓具有相對(duì)性狀的純合子雜交以判斷性狀的顯隱性B．通過正反交可判斷基因是位于常染色體上還是位于X染色體上C．雜合子植株自交一代即可篩選得到顯性純合子D．測(cè)交可以推測(cè)被測(cè)個(gè)體產(chǎn)生的配子種類和比例考點(diǎn)二基因分離定律重點(diǎn)題型突破一、顯、隱性性狀的判斷1．根據(jù)子代性狀判斷（1）不同性狀的親本雜交?子代只出現(xiàn)一種性狀?子代所出現(xiàn)的性狀為顯性性狀。（2）相同性狀的親本雜交?子代出現(xiàn)不同性狀?子代所出現(xiàn)的新性狀為隱性性狀。2．根據(jù)子代性狀分離比判斷具一對(duì)相對(duì)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．根據(jù)遺傳系譜圖進(jìn)行判斷3．合理設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷二、純合子與雜合子的判斷鑒定某生物個(gè)體是純合子還是雜合子，當(dāng)被測(cè)個(gè)體是動(dòng)物時(shí)，常采用測(cè)交法；當(dāng)被測(cè)個(gè)體是植物時(shí)，上述四種方法均可，其中自交法較簡單。三、一對(duì)相對(duì)性狀遺傳中親子代基因型和表現(xiàn)型的推斷由親代推斷子代的基因型與表現(xiàn)型（正推型）親本子代基因型子代表現(xiàn)型AA×AAAA全為顯性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全為顯性AA×aaAa全為顯性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1顯性∶隱性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1顯性∶隱性＝1∶1aa×aaaa全為隱性2.由子代推斷親代的基因型（逆推型）（1）基因填充法：根據(jù)親代表現(xiàn)型寫出能確定的基因（如顯性性狀的基因型用A_表示，隱性性狀的基因型為aa），根據(jù)子代一對(duì)基因分別來自兩個(gè)親本，推知親代未知基因。（2）隱性突破法：如果子代中有隱性個(gè)體，則親代基因型中必定含有一個(gè)基因a，然后再根據(jù)親代的表現(xiàn)型作出進(jìn)一步判斷。（3）根據(jù)分離定律中規(guī)律性比值直接判斷（用基因B、b表示）后代顯隱性關(guān)系雙親類型組合方式顯性∶隱性＝3∶1都是雜合子Bb×Bb→3B_∶1bb顯性∶隱性＝1∶1測(cè)交類型Bb×bb→1Bb∶1bb只有顯性性狀至少一方為顯性純合子BB×BB或BB×Bb或BB×bb只有隱性性狀一定都是隱性純合子bb×bb→bb四、分離定律的概率計(jì)算（含自交與自由交配）1．用經(jīng)典公式或分離比計(jì)算（1）概率＝eq\f(某性狀或基因型數(shù),總組合數(shù))×100%。（2）根據(jù)分離比計(jì)算如AA、aa出現(xiàn)的概率各是eq\f(1,4)，Aa出現(xiàn)的概率是eq\f(1,2)，顯性性狀出現(xiàn)的概率是eq\f(3,4)，隱性性狀出現(xiàn)的概率是eq\f(1,4)，顯性性狀中雜合子的概率是eq\f(2,3)。2．根據(jù)配子概率計(jì)算（1）先計(jì)算親本產(chǎn)生每種配子的概率。（2）根據(jù)題目要求用相關(guān)的兩種（♀、♂）配子的概率相乘，即可得出某一基因型的個(gè)體的概率。（3）計(jì)算表現(xiàn)型概率時(shí)，再將相同表現(xiàn)型的個(gè)體的概率相加即可。3．自交的概率計(jì)算（1）雜合子Dd連續(xù)自交n代（如圖1），雜合子比例為（eq\f(1,2)）n，純合子比例為1－（eq\f(1,2)）n，顯性純合子比例＝隱性純合子比例＝[1－（eq\f(1,2)）n]×eq\f(1,2)。純合子、雜合子所占比例的坐標(biāo)曲線如圖2所示：（2）雜合子Aa連續(xù)自交且逐代淘汰隱性個(gè)體的概率計(jì)算第一步，構(gòu)建雜合子自交且逐代淘汰隱性個(gè)體的圖解：第二步，依據(jù)圖解推導(dǎo)相關(guān)公式：雜合子Aa連續(xù)自交，其中隱性個(gè)體的存在對(duì)其他兩種基因型的個(gè)體數(shù)之比沒有影響，可以按照雜合子連續(xù)自交進(jìn)行計(jì)算，最后去除隱性個(gè)體即可，因此可以得到：連續(xù)自交n代，顯性個(gè)體中，純合子的比例為eq\f(2n－1,2n＋1)，雜合子的比例為eq\f(2,2n＋1)。4．自由交配的概率計(jì)算（1）若雜合子Aa連續(xù)自由交配n代，雜合子比例為eq\f(1,2)，顯性純合子比例為eq\f(1,4)，隱性純合子比例為eq\f(1,4)；若雜合子Aa連續(xù)自由交配n代，且逐代淘汰隱性個(gè)體后，顯性個(gè)體中，純合子比例為eq\f(n,n＋2)，雜合子比例為eq\f(2,n＋2)。（2）自由交配問題的兩種分析方法：如某種生物基因型AA占eq\f(1,3)，Aa占eq\f(2,3)，個(gè)體間可以自由交配，求后代中AA的比例。解法一：列舉法♂后代♀eq\f(1,3)AAeq\f(2,3)Aaeq\f(1,3)AAeq\f(1,9)AAeq\f(1,9)AA、eq\f(1,9)Aaeq\f(2,3)Aaeq\f(1,9)AA、eq\f(1,9)Aaeq\f(1,9)AA、eq\f(2,9)Aa、eq\f(1,9)aa子代基因型及概率eq\f(4,9)AA、eq\f(4,9)Aa、eq\f(1,9)aa子代表現(xiàn)型及概率（eq\f(4,9)＋eq\f(4,9)）A_、eq\f(1,9)aa解法二：配子法——最直接的方法eq\f(1,3)AA個(gè)體產(chǎn)生一種配子A；eq\f(2,3)Aa個(gè)體產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子A和a，所占比例均為eq\f(1,3)，則A配子所占比例為eq\f(2,3)，a配子所占比例為eq\f(1,3)。♀（配子）♂（配子）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由表可知：F1基因型的比例為AA∶Aa∶aa＝eq\f(4,9)∶eq\f(4,9)∶eq\f(1,9)＝4∶4∶1；F1表現(xiàn)型的比例為A_∶aa＝eq\f(8,9)∶eq\f(1,9)＝8∶1。五、基因分離定律的特殊現(xiàn)象1．了解與分離定律有關(guān)的四類特殊現(xiàn)象（1）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(shí)，Aa自交后代中紅∶白＝3∶1；在不完全顯性時(shí)，Aa自交后代中紅（AA）∶粉紅（Aa）∶白（aa）＝1∶2∶1。（2）復(fù)等位基因：一對(duì)同源染色體的同一位置上的基因有多個(gè)，最常見的如人類ABO血型的遺傳，涉及3個(gè)基因——IA、IB、i，其基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系如下表：基因型表現(xiàn)型IAIA、IAiA型IBIB、IBiB型IAIBAB型iiO型（3）從性遺傳：常染色體上的基因，由于性別的差異而表現(xiàn)出男女性狀分布比例上或表現(xiàn)程度上的差別。如男性禿頂?shù)幕蛐蜑锽b、bb，女性禿頂?shù)幕蛐椭挥衎b。從性遺傳與伴性遺傳的根本區(qū)別在于：從性遺傳伴性遺傳特點(diǎn)常染色體基因控制的性狀性染色體基因控制的性狀發(fā)生在兩種性別上，但受個(gè)體影響存在差異在兩種性別上，和性別的發(fā)生頻率有差異（4）表型模擬問題：由于受環(huán)境影響，導(dǎo)致表現(xiàn)型與基因型不符合的現(xiàn)象。例如果蠅長翅（V）和殘翅（v）的遺傳受溫度的影響，其表現(xiàn)型、基因型與環(huán)境的關(guān)系如表：環(huán)境表現(xiàn)型基因型25℃（正常溫度）35℃VV、Vv長翅殘翅vv殘翅2.方法指導(dǎo)（1）透過現(xiàn)象理解本質(zhì)：①不完全顯性只是兩個(gè)基因間的作用關(guān)系不同于完全顯性，它們?cè)谛纬膳渥訒r(shí)仍存在分離現(xiàn)象。②復(fù)等位基因盡管有多個(gè)，但遺傳時(shí)仍符合分離定律，彼此之間有顯隱性關(guān)系，表現(xiàn)特定的性狀。③從性遺傳的本質(zhì)為表現(xiàn)型＝基因型＋環(huán)境條件（性激素種類及含量差異等）。掌握一個(gè)解題原則：此類問題遵循基因的分離定律，解題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確區(qū)分基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系，明確特殊情境下的個(gè)體比例變化。六、基因分離定律中的致死問題1．理解五種常見的致死現(xiàn)象（1）顯性致死：顯性基因具有致死作用。若為顯性純合致死，雜合子自交后代顯∶隱＝2∶1。（2）隱性致死：隱性基因同時(shí)存在于同一對(duì)同源染色體上時(shí)，對(duì)個(gè)體有致死作用。如植物中的白化基因（bb）使植物不能形成葉綠素，不能進(jìn)行光合作用而死亡。（3）配子致死：致死基因在配子時(shí)期發(fā)生作用，不能形成有生活力的配子的現(xiàn)象。（4）合子致死：致死基因在胚胎時(shí)期或成體階段發(fā)生作用，不能形成活的幼體或個(gè)體早夭的現(xiàn)象。（5）染色體缺失也有可能造成致死現(xiàn)象。2．抓住一個(gè)解題關(guān)鍵無論哪一種致死情況，只要掌握分離定律的實(shí)質(zhì)，及一對(duì)相對(duì)性狀遺傳的各種組合方式和分離比，結(jié)合題目中的信息，通過和正常雜交對(duì)比就可以判斷出造成比例異常的可能原因，進(jìn)而快速解題。1．對(duì)分離定律理解的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)（1）雜合子（Aa）產(chǎn)生的雌雄配子數(shù)量不相等?；蛐蜑锳a的雜合子產(chǎn)生的雌配子有兩種，即A∶a＝1∶1或產(chǎn)生的雄配子有兩種，即A∶a＝1∶1，但雌雄配子的數(shù)量不相等，通常生物產(chǎn)生的雄配子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子數(shù)。（2）符合基因分離定律并不一定就會(huì)出現(xiàn)特定的性狀分離比（針對(duì)完全顯性）。原因如下：①F2中3∶1的結(jié)果必須在統(tǒng)計(jì)大量子代后才能得到；若子代數(shù)目較少，不一定符合預(yù)期的分離比。②某些致死基因可能導(dǎo)致性狀分離比變化，如隱性致死、純合致死、顯性致死等。2．不要認(rèn)為子代只要出現(xiàn)不同性狀即屬“性狀分離”性狀分離是指“親本性狀”相同，子代出現(xiàn)“不同類型”的現(xiàn)象，如紅花♀×紅花♂→子代中有紅花與白花（或子代出現(xiàn)不同于親本的“白花”），若親本有兩種類型，子代也出現(xiàn)兩種類型，則不屬于性狀分離，如紅花♀×白花♂→子代有紅花與白花，此不屬于“性狀分離”。典例1.番茄果實(shí)的顏色由一對(duì)等位基因A、a控制，下表是關(guān)于番茄果實(shí)顏色的3個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果。下列分析正確的是（）實(shí)驗(yàn)親本表現(xiàn)型F1的表現(xiàn)型和植株數(shù)目紅果（個(gè)）黃果（個(gè)）1紅果×黃果4925042紅果×黃果99703紅果×紅果1511508A.番茄的果色中，黃色為顯性性狀B．實(shí)驗(yàn)1的親本基因型：紅果為AA，黃果為aaC．實(shí)驗(yàn)2的后代紅果番茄均為雜合子D．實(shí)驗(yàn)3的后代中黃果番茄的基因型可能是Aa或AA典例2.玉米的常態(tài)葉與皺葉是一對(duì)相對(duì)性狀。某研究性學(xué)習(xí)小組計(jì)劃以自然種植多年后收獲的一批常態(tài)葉與皺葉玉米的種子為材料，通過實(shí)驗(yàn)判斷該相對(duì)性狀的顯隱性。（1）甲同學(xué)的思路是隨機(jī)選取等量常態(tài)葉與皺葉玉米種子各若干粒，分別單獨(dú)隔離種植，觀察子一代性狀。若子一代發(fā)生性狀分離，則親本為________性狀；若子一代未發(fā)生性狀分離，則需要________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）乙同學(xué)的思路是隨機(jī)選取等量常態(tài)葉與皺葉玉米種子各若干粒，種植，雜交，觀察子代性狀，請(qǐng)寫出預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）丙同學(xué)選用一株常態(tài)葉玉米與一株皺葉玉米雜交，得到的子代中既有常態(tài)葉植株又有皺葉植株，則能否判斷出顯隱性？若不能，請(qǐng)利用子代植株為材料設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)來確定常態(tài)葉性狀的顯隱性（要求：寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果）。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。典例3.用基因型為Aa的小麥分別進(jìn)行連續(xù)自交、隨機(jī)交配、連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個(gè)體、隨機(jī)交配并逐代淘汰隱性個(gè)體，根據(jù)各代Aa基因型頻率繪制曲線如圖。下列分析錯(cuò)誤的是（）A．曲線Ⅱ的F3中Aa基因型頻率為0.4B．曲線Ⅲ的F2中Aa基因型頻率為0.4C．曲線Ⅳ的Fn中純合子的比例比上一代增加（1/2）n＋1D．曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A和a的基因頻率始終相等1.（2019·全國Ⅱ，5）某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對(duì)相對(duì)性狀。某同學(xué)用全緣葉植株（植株甲）進(jìn)行了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)。①讓植株甲進(jìn)行自花傳粉，子代出現(xiàn)性狀分離②用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代均為全緣葉③用植株甲給羽裂葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1④用植株甲給另一全緣葉植株授粉，子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1其中能夠判定植株甲為雜合子的實(shí)驗(yàn)是（）A．①或②B．①或④C．②或③D．③或④2.（2019·海南，18）以豌豆為材料進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．豌豆是自花傳粉且閉花受粉的二倍體植物B．進(jìn)行豌豆雜交時(shí)，母本植株需要人工去雄C．雜合子中的等位基因均在形成配子時(shí)分離D．非等位基因在形成配子時(shí)均能夠自由組合3.（2020·全國Ⅰ，5）已知果蠅的長翅和截翅由一對(duì)等位基因控制。多只長翅果蠅進(jìn)行單對(duì)交配（每個(gè)瓶中有1只雌果蠅和1只雄果蠅），子代果蠅中長翅∶截翅＝3∶1。據(jù)此無法判斷的是（）A．長翅是顯性性狀還是隱性性狀B．親代雌蠅是雜合子還是純合子C．該等位基因位于常染色體還是X染色體上D．該等位基因在雌蠅體細(xì)胞中是否成對(duì)存在4.（2021·陜西西安模擬）在孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中，涉及到了雜交、自交和測(cè)交。下列相關(guān)敘述中正確的是（）A．測(cè)交和自交都可以用來判斷某一顯性個(gè)體的基