新高考生物一轮复习学案：第14讲　基因的分离定律

这是一份新高考生物一轮复习学案：第14讲　基因的分离定律，共26页。

考点一 基因分离定律及其验证
1．豌豆用作遗传实验材料的优点
2.孟德尔遗传实验的杂交操作
3．一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
4．性状分离比的模拟实验
(1)实验原理：甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，不同彩球的随机组合模拟雌雄配子的随机结合。
(2)注意问题：要随机抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并摇匀，重复次数足够多。两小桶内的彩球数量可以(填“可以”或“不可以”，下同)不相同，每个小桶内两种颜色的小球数量不可以不相同。
(3)实验结果
①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
②彩球组合代表的显隐性性状的数值比接近3∶1。
5．分离定律的实质
(1)细胞学基础(如图所示)
(2)研究对象、发生时间、实质及适用范围
[基础诊断]
1．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。(必修2 P4正文)(√)
2．孟德尔提出分离现象相关假说时，生物学界已经认识到配子的形成和受精过程中染色体的变化。(必修2 P5相关信息)(×)
3．F1产生的雌配子数和雄配子数的比例为1∶1。(必修2 P5正文)(×)
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”属于推理演绎内容。(必修2 P7正文)(√)
5．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。(必修2 P7正文)(√)
[深度拓展]
1．(必修2 P5旁栏思考)孟德尔杂交实验中出现3∶1的性状分离比，必须满足的条件之一是______________________。
提示：雌雄配子结合机会相等
2．(必修2 P6实验讨论1)如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则很难正确地解释性状分离现象，这是因为________________________________。
提示：实验统计的样本数目少，偶然性大
3．(必修2 P7技能训练)本来开白花的花卉，偶然出现了开紫花的植株，获得开紫花的纯种的方法有两种：①______________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示：①用紫花植株的花粉进行花药离体培养，然后用秋水仙素处理，保留紫花品种 ②让该紫花植株连续自交，直到后代不再出现性状分离为止
4．(必修2 P8拓展题1)选栗色马和白色马杂交，后代既有栗色马又有白色马，能否确定栗色和白色这对相对性状的显隐性，若能，请阐明理由，若不能，请提出解决方案。
提示：不能。可选用多对栗色马和栗色马杂交，或多对白色马和白色马杂交，若后代发生性状分离，则亲本性状为显性性状。
1．基因类概念辨析
(1)等位基因：同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，如图中B和b、C和c、D和d。
(2)非等位基因(有两种情况)：一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中A和D；另一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和B。
(3)相同基因：同源染色体相同位置上控制相同性状的基因，如图中A和A。
2．交配类型的辨析及应用
eq \a\vs4\al(结合遗传学相关概念，考查理解能力)
1．(2022·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．一对表现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物杂交，所得F1的花色表现为粉红花
C [性状分离是指在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象，也就是说只有亲本表现型一致，子代出现不同性状时方可称作性状分离，选项C中的亲本表现为一个性状，后代两种性状，符合性状分离的概念，C正确。]
2．(2021·德州检测)测交是一种特殊形式的杂交，是指显性个体与隐性纯合个体之间的交配。下列有关说法正确的是( )
A．通过测交可以判断是否是细胞质遗传
B．通过测交可以纯化显性优良性状品种
C．测交不能用于性染色体上基因组成的测定
D．测交后代表现型种类反映了待测个体产生配子的种类
D [细胞质遗传又称为母系遗传，常用正反交来检验，A错误；通过自交可以纯化显性优良性状品种，B错误；测交也能用于性染色体上基因组成的测定，C错误；测交后代表现型种类反映了待测个体产生配子的种类，D正确。]
eq \a\vs4\al(围绕一对相对性状杂交假说—演绎过程分析，考查推理能力)
3．(2022·淄博模拟)下列关于分离定律发现过程的叙述错误的是( )
A．在豌豆纯合亲本杂交和F1自交实验的基础上提出问题
B．“生物的性状是由遗传因子决定的”属于假说内容
C．孟德尔作出的“演绎”是F1与隐性纯合子杂交，预测后代产生1∶1的性状分离比
D．为了检验作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了正反交实验
D [孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。在豌豆纯合亲本杂交和F1自交实验的基础上提出问题，A正确；“生物的性状是由遗传因子决定的”属于假说内容，B正确；孟德尔作出的“演绎”是F1与隐性纯合子杂交，预测后代产生1∶1的性状分离比，C正确；为了检验作出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验，D错误。]
4．(2022·大连模拟)假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是( )
A．生物的性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子是成对存在的
B．形成配子时，成对遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中
C．由F1产生配子时成对遗传因子分离，推测测交后代会出现两种性状，数量比接近1∶1
D．受精时，雌雄配子的结合是随机的，F2会出现3∶1的性状分离比
C [A、B、D三项所述内容都属于提出的假说。C项，由F1产生配子时成对遗传因子分离，推测测交后代会出现两种性状，数量比接近1∶1，属于“演绎”过程。]
演绎过程不等于测交实验，前者只是理论推导，即预测测交实验结果；后者则是进行测交实验对演绎推理的结论进行验证。,\s\d4( ,))
考点二 用演绎法进行分离定律的相关实验探究
1．性状显隐性的判断方法
(1)根据子代表现型判断
(2)实验法判断
(3)公式法判断(A、B分别表示一对相对性状)
若A×A→A、B，则A为显性性状、B为隐性性状；若A×B→A，则A为显性性状、B为隐性性状。
2．纯合子、杂合子的判断方法
(1)自交法——主要用于植物，且是最简便的方法。
eq \x(\a\al(待测,个体)) eq \(――→,\s\up7(⊗),\s\d5(结果分析)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a.若后代无性状分离，则待测个体为纯合子,b.若后代有性状分离，则待测个体为杂合子))
(2)测交法——待测动物若为雄性，应与多只隐性雌性交配，以产生更多子代。

(3)花粉鉴定法和单倍体育种法
eq \a\vs4\al(围绕个体遗传因子组成的判断，考查实验探究能力)
1．(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
B [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，B符合题意。]
2．(2022·南平模拟)现有两瓶世代连续的果蝇，甲瓶中的个体全为灰身，乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代都不出现性状分离则可以认为( )
A．甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子
B．甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子
C．乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子
D．乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子
D [相关基因用B、b表示。根据题中提示“让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代都不出现性状分离”，说明灰身对黑身为显性，且乙瓶中的灰身为显性纯合子(BB)，乙瓶中的黑身为隐性纯合子(bb)，甲瓶中的个体全为灰身，若甲是亲代，不会出现乙瓶中的子代，因为甲若是BB，乙瓶中不可能有黑身个体，若甲是Bb，则乙瓶中应有Bb的个体，所以，不可能是甲为乙的亲本；若乙是亲代，即BB×bb，甲为子代，则为Bb，表现为灰身，D符合题意。]
eq \a\vs4\al(借助性状显隐性的判断，考查实验探究能力)
3．玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植，下图中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是( )
C [A选项中，当非甜玉米和甜玉米都是纯合子时，不能判断显隐性关系。B选项中，当其中有一个植株是杂合子时不能判断显隐性关系。C选项中，非甜玉米与甜玉米杂交，若后代只出现一种性状，则该性状为显性；若出现两种性状，则说明非甜玉米和甜玉米中有一个是杂合子，有一个是隐性纯合子，在此基础上，非甜玉米自交，若出现性状分离，则说明非甜是显性性状；若没有出现性状分离，说明非甜是隐性性状。D选项中，若后代有两种性状，则不能判断显隐性关系。]
4．(2021·石家庄期末)玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料，通过实验判断该相对性状的显隐性。请回答下列问题：
(1)甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，分别单独隔离种植，观察子一代性状。若子一代发生性状分离，则亲本为________性状；若子一代未发生性状分离，则需要_______________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，种植，杂交，观察子代性状，请帮助预测实验结果及得出相应结论。
解析： (1)甲同学利用自交法判断显隐性，即设置相同性状的亲本杂交，若子代发生性状分离，则亲本性状为显性性状；若子代不出现性状分离，则亲本为显性纯合子或隐性纯合子，可再设置杂交实验判断，杂交后代表现出的性状为显性性状。(2)乙同学利用杂交实验判断显隐性，若杂交后代只表现出一种性状，则该性状为显性；若杂交后代同时表现两种性状，则不能判断显隐性性状。
答案： (1)显性 分别从子代中各取出等量若干玉米种子，种植，杂交，观察其后代叶片性状，表现出的叶形为显性性状，未表现出的叶形为隐性性状 (2)若后代只表现一种叶形，该叶形为显性性状，另一种为隐性性状；若后代既有常态叶又有皱叶，则不能作出显隐性判断。
考点三 分离定律的常规解题规律和方法
1．基因型和表现型的推断
(1)由子代推断亲代的基因型(逆推型)
(2)根据分离定律中的规律性比例判断(用基因B、b表示)
2．自交与自由交配问题
(1)自交的概率计算
①杂合子Aa连续自交n代(如图1)，杂合子比例为 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(n) ，纯合子比例为1－ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) eq \s\up12(n) ，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))\s\up12(n))) × eq \f(1,2) 。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示。
图1
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 eq \f(2n－1,2n＋1) ，杂合子比例为 eq \f(2,2n＋1) 。如图所示：
(2)自由交配的概率计算
自由交配问题的两种分析方法：如某种生物的基因型AA占1/3，Aa占2/3，个体间可以自由交配，求后代中基因型和表现型的概率。
①配子法
子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa，子代表现型及概率为8/9A_、1/9aa。
②遗传平衡法
先根据“一个等位基因的频率＝它的纯合子基因型概率＋(1/2)杂合子基因型频率”推知，子代中A的基因频率＝1/3＋(1/2)×(2/3)＝2/3，a的基因频率＝1－(2/3)＝1/3。然后根据遗传平衡定律可知，aa的基因型频率＝a基因频率的平方＝(1/3)2＝1/9，AA的基因型频率＝A基因频率的平方＝(2/3)2＝4/9，Aa的基因型频率＝2×A基因频率×a基因频率＝2×2/3×1/3＝4/9。子代表现型及概率为8/9A_、1/9aa。
eq \a\vs4\al(围绕亲子代基因型、表现型推断，考查推理能力)
1．(2021·湖北高考)浅浅的小酒窝，笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定，属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性，丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是( )
A．若甲与丙结婚，生出的孩子一定都有酒窝
B．若乙与丁结婚，生出的所有孩子都无酒窝
C．若乙与丙结婚，生出的孩子有酒窝的概率为50%
D．若甲与丁结婚，生出一个无酒窝的男孩，则甲的基因型可能是纯合的
B [结合题意可知，甲为有酒窝男性，基因型为AA或Aa，丙为有酒窝女性，基因型为AA或Aa，若两者均为Aa，则生出的孩子基因型可能为aa，表现为无酒窝，A错误。乙为无酒窝男性，基因型为aa，丁为无酒窝女性，基因型为aa，两者结婚，生出的孩子基因型均为aa，表现为无酒窝，B正确。乙为无酒窝男性，基因型为aa，丙为有酒窝女性，基因型为AA或Aa。两者婚配，若女性基因型为AA，则生出的孩子均为有酒窝；若女性基因型为Aa，则生出的孩子有酒窝的概率为 eq \f(1,2) ，C错误。甲为有酒窝男性，基因型为AA或Aa，丁为无酒窝女性，基因型为aa，生出一个无酒窝的男孩aa，则甲的基因型只能为Aa，是杂合子，D错误。]
2．大约在70个表现正常的人中有一个含白化基因的杂合子。一个双亲正常但有白化病弟弟的正常女子，与一无亲缘关系的正常男子婚配。问她所生的孩子患白化病的概率是( )
A．1/140 B．1/280
C．1/420 D．1/560
C [白化病是常染色体隐性遗传病。设致病基因为a，则有白化病弟弟的正常女子的正常双亲基因型均为Aa，进而推出这个正常女子的基因型为1/3AA、2/3Aa，她与一无亲缘关系的正常男子婚配，因该正常男子的基因型为1/70Aa、69/70AA，所以她所生的孩子患白化病(aa)的概率是2/3×1/70×1/4＝1/420，C正确。]
eq \a\vs4\al(围绕自交与自由交配概率计算，考查解决问题能力)
3．(2022·菏泽模拟)迷迭香是雌雄同株植物，其花色由一对基因R、r控制，蓝色对白色为完全显性。在不考虑突变和致死情况下，以Rr的植株作亲本来选育蓝色纯合植株RR，在F2中RR植株所占比例最大的方法是( )
A．连续自交2次，每代的子代中不除去rr的个体
B．连续自交2次，每代的子代中人工除去rr个体
C．连续自由交配2次，每代的子代中不除去rr的个体
D．连续自由交配2次，每代的子代中人工除去rr个体
B [以Rr的植株作亲本来选育蓝色纯合植株RR，连续自交2次，不除去rr个体，后代RR的比例是1/2×(1－1/4)＝3/8；Rr连续自交2次，每代的子代中人工除去rr个体：第一次自交除去rr个体，RR＝1/3，Rr＝2/3，再自交一次RR＝1/3＋2/3×1/4＝1/2，Rr＝2/3×1/2＝1/3，rr＝2/3×1/4＝1/6，除去rr个体，RR∶Rr＝3∶2，RR占3/5；Rr连续自由交配2次，不除去rr个体，RR占1/4；Rr自由交配2次，除去rr个体，第一次自由交配RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，除去rr个体，RR∶Rr＝1∶2，子一代产生的配子类型及比例是R∶r＝2∶1，再自由交配一次，RR∶Rr∶rr＝4∶4∶1，除去rr个体，RR的比例是1/2。比较以上计算结果，连续自交2次，每代的子代中人工除去rr个体，获得的RR比例最高，即应为B项所述的方法。]
4．(2022·海口模拟)已知果蝇的灰身(B)对黑身(b)是显性，控制这对相对性状的基因位于常染色体上。让某一种群内的灰身果蝇自由交配，发现F1中灰身与黑身的比例为24∶1。在F1中，除去黑身果蝇，然后让灰身果蝇自由交配，理论上F2中灰身与黑身的比例是( )
A．15∶1 B．24∶1
C．35∶1 D．48∶1
C [根据题意分析可知，F1中灰身BB占4/5×4/5＝16/25，Bb占2×1/5×4/5＝8/25，则除去黑身果蝇后F1中BB∶Bb＝2∶1，产生的配子的种类及其比例为B∶b＝5∶1，因此让该剩余的灰身果蝇自由交配，F2黑身的比例为1/6×1/6＝1/36，则理论上F2灰身与黑身的比例是35∶1，C正确。]
5．(2022·沈阳模拟)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1/2
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4/9
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1/2
D．如果每代均自交直至F2，则F2植株中ee植株所占比例为1/2
C [基因型为Ee的个体自交，后代的基因型及比例是EE∶Ee∶ee＝1∶2∶1，由于E基因纯合的植株不能产生卵细胞，所以雌性个体产生的配子的基因型及比例是E∶e＝1∶2，由于ee植株不能产生正常的生殖细胞，因此雄配子的基因型及比例是E∶e＝2∶1，所以，自由交配直至F2，ee的基因型频率＝2/3×1/3＝2/9，EE的基因型频率＝1/3×2/3＝2/9，正常植株(Ee)所占比例为1－2/9－2/9＝5/9，A、B错误；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可以自交得到F2，因此F2植株中正常植株(Ee)所占比例为1/2，C正确；如果每代均自交直至F2，则F2植株的基因型及比例为EE∶Ee∶ee＝1∶2∶1，其中ee植株所占比例为1/4，D错误。]
1．(经典高考)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素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
A [验证孟德尔分离定律一般用测交的方法，即杂合子与隐性个体杂交，A正确；显隐性不容易区分，容易导致统计错误，影响实验结果，B错误；所选相对性状必须受一对等位基因的控制，如果受两对或多对等位基因控制，则可能符合自由组合定律，C错误；不遵守操作流程和统计方法，实验结果很难说准确，D错误。]
2．(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。玉米子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。
解析： (1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子同时具有显性基因和隐性基因，显性基因表达后会掩盖隐性性状或抑制隐性基因的表达，所以杂合子通常表现出的性状为显性性状。(2)由于自然条件下玉米中表现为显性性状的个体存在纯合子和杂合子，所以可以通过杂合子自交或测交的方法来验证基因的分离定律。①自交法：自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。②测交法：若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律，性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。结合本题题干提供的实验材料，进行合理设计即可。
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让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，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让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可验证分离定律(任答两种即可)
验证分离定律的方法
1．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。下列有关基因分离定律的几组比例，能直接说明基因分离定律实质的是( )
A．F2的表现型比例为3∶1
B．F1产生配子的种类的比例为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
B [基因分离定律的实质是在减数第一次分裂后期，位于一对同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中，则F1(Dd)能产生D、d两种配子，且比例为1∶1。]
2．(2022·长沙模拟)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交换
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
D [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错误。]
3．(2021·临海市期中)如表是四组关于果蝇眼色和翅形遗传的杂交实验。已知实验中的红眼雌果蝇是显性纯合子，且该眼色的遗传属于伴X染色体遗传；果蝇的翅形由等位基因A、a控制。请回答下列问题：
(1)写出表中实验一、实验二的子代表现型：①__________；②____________________。
(2)实验三、实验四的结果说明了果蝇翅形中，________为显性性状。
(3)用长翅、残翅果蝇来验证分离定律，应选择基因型为________与________的个体进行测交实验。若子代长翅与残翅的比例为________时，则证明分离定律成立。
(4)写出实验三的遗传图解。
解析： (1)由于实验一红眼雌果蝇是纯合子，且红眼对白眼为显性，故实验以后代的基因型为XBXb、XBY，表现型全为红眼；实验二后代的基因型为XBXb、XbY，表现型为雌性全为红眼，雄性全为白眼。(2)实验三和实验四中，长翅×残翅正反交，后代全为长翅，说明长翅为显性性状。(3)用长翅、残翅果蝇来验证分离定律，应选择基因型为Aa与aa的个体进行测交实验，若子代长翅与残翅的比例为1∶1时，则证明分离定律成立。(4)由于长翅为显性性状，并且后代全为长翅，因此亲本中长翅个体基因型为AA，残翅个体基因型为aa，遗传图解见答案。
答案： (1)①全为红眼 ②红眼雌果蝇、白眼雄果蝇
(2)长翅 (3)Aa aa 1∶1
(4)
一、网络构建
二、要语必记
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．纯合子体内基因组成相同，杂合子体内基因组成不同。
4．纯合子自交后代一定是纯合子，杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。
5．基因的分离定律的实质：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的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
微专题突破5 分离定律的遗传特例应用
特例一 复等位基因与雄性不育遗传问题
1．复等位基因
指同源染色体同一位置上控制某类性状的基因有2种以上(如ABO血型涉及IA、IB、i三种基因)。复等位基因在群体中尽管有多个，但其在每个个体的体细胞中仍然是成对存在的，而且彼此间具有显隐性关系，遗传时遵循基因分离定律。
例如，人类ABO血型的决定方式如下：
IAIA、IAi―→A型血；IBIB、IBi―→B型血；
IAIB―→AB型血(共显性)；ii―→O型血。
2．雄性不育
(1)细胞核雄性不育：核基因控制的雄性不育，有显性核不育和隐性核不育，遗传方式符合孟德尔遗传定律。
(2)细胞质雄性不育：表现为母体遗传、花粉败育和雌穗正常。可以被显性核恢复基因恢复育性。
(3)核质互作不育型：是由核基因和细胞质基因相互作用共同控制的雄性不育类型。
农作物的雄性不育(雄蕊异常雌蕊正常)在育种方面发挥着重要作用。油菜的雄性不育与育性正常由3个等位基因(A1、A2、a)决定，其显隐性关系是A1对A2、a为显性，A2对a为显性。利用油菜的雄性不育突变植株进行的杂交实验如图所示。下列分析正确的是( )
A．根据杂交实验一、二的结果可判断控制雄性不育性状的基因是a
B．杂交实验一的F2，重新出现雄性不育植株的原因是发生了基因重组
C．杂交实验一的F2中育性正常植株随机传粉，后代出现的性状分离比为8∶1
D．虚线框内的杂交是利用基因突变的原理，将品系3的性状与雄性不育性状整合在同一植株上
C [根据杂交实验一、二的结果可判断杂交一的亲本基因型为A2A2×A1A1，杂交二的亲本基因型为A2A2×aa，控制雄性不育性状的基因是A2，A错误；杂交实验一的F2，重新出现雄性不育植株的原因是发生了基因分离，导致性状分离，B错误；杂交实验一的F2中育性正常植株(1/3A1A1、2/3A1A2)随机传粉，产生的配子的类型及比例为A1∶A2＝2∶1，后代出现的性状分离比为育性正常(A1_)∶雄性不育(A2A2)＝8∶1，C正确；虚线框内的杂交是利用基因重组的原理，将品系3的性状与雄性不育性状整合在同一植株上，D错误。]
特例二 异常分离比问题
1．不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式。如紫茉莉的花色遗传中，红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr)，F1自交后代有3种表现型：红花、粉红花、白花，性状分离比为1∶2∶1，图解如下：
P RR(红花) × rr(白花)
↓
F1 Rr(粉红花)
↓⊗
F2 1RR(红花) ∶ 2Rr(粉红花)∶1rr(白花)
2．致死现象
(1)胚胎致死：某些基因型的个体死亡，如下图：
Aa×Aa⇒1AA∶2Aa∶1aa⇒ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(显性纯合致死：2∶1,隐性纯合致死：全为显性))
(2)配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活能力的配子的现象。例如，A基因使雄配子致死，则基因型为Aa的个体自交，只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子，形成的后代基因型及比例为Aa∶aa＝1∶1。
一豌豆杂合子(Aa)植株自交时，下列叙述错误的是( )
A．若自交后代的基因型比例是2∶3∶1，可能是含有隐性基因的花粉50%死亡造成的
B．若自交后代的基因型比例是2∶2∶1，可能是隐性个体有50%死亡造成的
C．若自交后代的基因型比例是4∶4∶1，可能是含有隐性基因的配子有50%死亡造成的
D．若自交后代的基因型比例是1∶2∶1，可能是花粉有50%死亡造成的
B [理论上Aa植株自交，后代基因型及比例应为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，若自交后代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝2∶3∶1，则可能是含有隐性基因的花粉50%死亡造成的，A正确；若自交后代的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝2∶2∶1，则可能是显性杂合子和隐性个体都有50%死亡造成的，B错误；若含有隐性基因的配子有50%死亡，则自交后代的基因型比例是4∶4∶1，C正确；若花粉有50%死亡，并不影响花粉的基因型比例，所以后代的性状分离比仍然是1∶2∶1，D正确。]
果蝇的等位基因(T、t)位于常染色体上，一对基因型为Tt的雌雄个体交配，子代雌蝇∶雄蝇＝3∶5。下列对实验结果的解释最合理的是( )
A．含有t的雌配子不能受精
B．含有T的雄配子存活率显著降低
C．基因型为TT的个体不能存活
D．基因型为ttXX的受精卵发育为雄蝇
D [如果含t的雌配子不能受精，则雌性果蝇只能产生T的配子，雄性产生的配子类型及比例为T∶t＝1∶1，子代雌蝇∶雄蝇＝1∶1，A错误；含有T的雄配子存活率显著降低不影响子代性别比例，所以雌蝇∶雄蝇＝1∶1，B错误；如果雌性和雄性中基因型为TT的个体不能存活，则雌蝇∶雄蝇＝1∶1，C错误；如果基因型为ttXX的受精卵发育为雄蝇，则雌果蝇和雄果蝇的基因型及比例为雌性(1TTXX＋2TtXX)∶雄性(1TTXY＋2TtXY＋1ttXY＋1ttXX)＝3∶5，D正确。]
特例三 从性遗传和母系影响
1．从性遗传
由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。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，其基因型与表现型关系如下表：
2.“母性”效应
是指子代的某一表现型受到母本基因型的影响，而和母本的基因型所控制的表现型一样。因此其正反交不同，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。
山羊胡子的出现由B基因决定，等位基因Bb、B＋分别决定有胡子和无胡子，但是Bb在雄性中为显性基因，在雌性中为隐性基因。有胡子雌山羊与无胡子雄山羊的纯合亲本杂交产生F1，F1中的2个个体交配产生F2(如图所示)。下列判断正确的是( )
A．F1中雌性表现为有胡子
B．F1中雄性50%表现为有胡子
C．F2纯合子中有胡子和无胡子两种表现型均有
D．控制山羊有无胡子的基因的遗传为伴性遗传
C [无胡子雄山羊(B＋B＋)与有胡子雌山羊(BbBb)杂交，F1的基因型都是B＋Bb，雄性全表现为有胡子，雌性全表现为无胡子，A、B错误。F2基因型有B＋B＋(雌雄都表现为无胡子)，BbBb(雌雄都表现为有胡子)，B＋Bb(雄性都表现为有胡子，雌性都表现为无胡子)，C正确。在杂合子中，决定有胡子基因Bb的表现受性别影响，但该基因的遗传不是伴性遗传，D错误。]
(2021·河南中原名校质检)椎实螺是雌雄同体的动物，一般进行异体受精，但分开饲养时，它们进行自体受精。已知椎实螺外壳的旋向是由一对核基因控制的，右旋(D)对左旋(d)是显性，旋向的遗传规律是子代旋向只由其母本核基因型决定而与其自身基因型无关。对以下杂交后结果的推测(设杂交后全部分开饲养)错误的是( )
C [若母本的基因型为DD，父本的基因型是dd，F1的基因型为Dd，都表现右旋，F1的个体自交，F2个体表现全为右旋，A正确；若母本的基因型为dd，父本的基因型是Dd，F1的基因型为Dd、dd，全表现为左旋，这样F2中以Dd为母本的个体出现右旋性状，以dd为母本的个体出现左旋性状，且比例为1∶1，B正确；若母本的基因型为dd，父本的基因型是DD，F1的基因型为Dd，全表现为左旋，F2的基因型为DD、Dd和dd，受母性影响，表现全是右旋，在F2看到正常的分离比没有出现，而是延迟一代出现，在F3出现孟德尔式分离比3∶1，C错误；若母本的基因型为DD，父本的基因型为dd，F1的基因型为Dd，全表现为右旋，F2的基因型为DD、Dd和dd，受母性影响，表现全是右旋，在F2看到正常的分离比没有出现，而是延迟一代出现，在F3出现孟德尔式分离比3∶1，D正确。]
1．(2022·湖北模拟)某昆虫的触角有长触角、中触角和无触角三种，分别受位于一对常染色体上的基因M、M1、M2控制，且具有完全显隐性关系。某研究小组选用纯种无触角雄性和中触角雌性个体杂交，得到的子一代有中触角和长触角两种表现型。下列叙述正确的是( )
A．M对M1为显性，M1对M2为显性
B．该昆虫关于触角的基因型有6种
C．亲本的基因型分别为M1M2、M1M1
D．M、M1、M2在遗传中遵循自由组合定律
B [由题意可知，M1对M为显性，M对M2为显性，A错误；该昆虫关于触角的基因型有M1M1、MM、M2M2、M1M、M1M2、MM2，共6种，B正确；M1对M为显性，M对M2为显性，因此亲本中触角的基因型为M1M，无触角的基因型为M2M2，C错误；M、M1、M2位于一对染色体上，属于复等位基因，在遗传中遵循分离定律，D错误。]
2．(2021·济宁一模)水稻存在雄性不育基因：其中R(雄性可育)对r(雄性不育)为显性，是存在于细胞核中的一对等位基因；N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因；只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时，个体才表现为雄性不育。下列有关叙述正确的是( )
A．R、r和N、S的遗传遵循基因的自由组合定律
B．水稻种群中雄性可育植株共有6种基因型
C．母本Srr与父本Nrr的杂交后代均为雄性不育
D．母本Srr与父本NRr的杂交后代均为雄性可育
C [孟德尔遗传定律适用于真核生物的细胞核基因遗传，细胞质中基因的遗传不遵循分离定律或自由组合定律，A错误；由题意分析可知，只有Srr表现为雄性不育，其他均为可育，即水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型，B错误；细胞质遗传的特点是所产生的后代细胞质基因均来自母本，而细胞核基因遗传遵循分离定律，因此母本Srr与父本Nrr杂交，后代细胞质基因为S，细胞核基因为rr，即产生的后代均为雄性不育，C正确；母本Srr与父本NRr杂交，后代的基因型为SRr、Srr，即后代一半雄性可育，一半雄性不育，D错误。]
3．(2022·贵阳模拟)在某种奶牛品种中，毛皮的红褐色(R－)与红色(R＋)是一对相对性状。杂种的毛皮颜色与性别有关，雄牛是红褐色，而雌牛是红色。现将纯种红色雌牛与纯种红褐色雄牛杂交，产生大量的F1，再将F1雌雄个体交配产生F2。下列说法错误的是( )
A．F1雄牛、雌牛的表现型不同，基因型相同
B．F1雌牛与红色纯合雄牛杂交，子代中红色∶红褐色＝1∶1
C．F1雄牛与红褐色纯合雌牛杂交，子代中红色∶红褐色＝1∶3
D．F2中红色牛∶红褐色牛＝1∶1
B [纯种红色雌牛(R＋R＋)与纯种红褐色雄牛(R－ R－)杂交，F1的基因型为R＋R－，雄牛表现为红褐色，而雌牛表现为红色，A正确；F1 雌牛(R＋R－)与红色纯合雄牛(R＋R＋)杂交，子代中红色包括1/2R＋R＋(雄性、雌性)、1/4R＋R－(雌性)，红褐色只有1/4R＋R－(雄性)，红色∶红褐色＝3∶1，B错误；F1 雄牛(R＋R－)与红褐色纯合雌牛(R－R－)杂交，子代中红色只有R＋R－的雌性，占1/4，故红色∶红褐色＝1∶3，C正确；F1的基因型为R＋R－，F1自由交配，F2中R＋R＋∶R＋R－∶R－R－＝1∶2∶1，根据各种基因型在雌雄中的表现型可知，F2 中红色牛∶红褐色牛＝1∶1，D正确。]
4．(2021·奉贤区二模)某种兔子的体色有黑色、褐色、白色三种颜色，分别由常染色体上的复等位基因A1、A2、A3控制，黑色的与褐色的雌雄兔子交配，子代出现黑色∶褐色∶白色＝1∶2∶1。下列叙述正确的是( )
①该组复等位基因有3个，同时位于3条同源染色体上
②该组复等位基因有3个，同时位于2条同源染色体上
③这组复等位基因的显隐性关系为：A1＞A2＞A3
④这组复等位基因的显隐性关系为：A2＞A1＞A3

A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
D [①②该组复等位基因有3个，同时位于2条同源染色体上，①错误、②正确；③④这组复等位基因的显隐性关系是A2＞A1＞A3，③错误、④正确。]
5．(2021·安庆二模)某植物控制花粉育性的片段M、Q位于一对同源染色体上，如图所示。品种MM、QQ的花粉100%可育，两者杂交得到的新品系MQ表现为花粉50%可育，新品系自交获得的子代MQ∶MM＝1∶1。下列相关分析正确的是( )
A．新品系产生的含片段Q或M的花粉都有一半不育
B．MQ产生花粉时，片段M与不育花粉的形成有关
C．若MQ(♀)与QQ( ♂)杂交，将无法获得后代
D．M片段缺失引起的变异属于基因突变
B [由新品系MQ表现为花粉50%可育，新品系自交获得的子代为MQ∶MM＝1∶1，可推导出新品系产生的含片段Q的花粉是不育的，含M的花粉可育，总体花粉50%可育，A错误；由于QQ的花粉100%可育，而新品系MQ的Q花粉不育，推测片段M与不育花粉的形成有关，如片段M上存在抑制含片段Q花粉育性的基因等，B正确；MQ(♀)能产生含片段M和Q的雌配子，QQ( ♂)能产生含片段Q的可育雄配子，则后代有MQ和QQ，C错误；M本身为染色体片段，不是一个基因，其片段缺失引起的变异属于染色体结构变异，D错误。]
6．(2022·广东模拟)某甲虫的有角和无角受一对遗传因子T、t控制，而牛的有角和无角受一对遗传因子F、f控制，如表所示。下列相关叙述，正确的是( )
A.两只有角牛交配，子代中出现的无角牛都为雌性，有角牛都为雄性
B．无角雄牛与有角雌牛交配，子代雌性个体和雄性个体中均既有无角，也有有角
C．遗传因子组成均为Tt的雄甲虫和雌甲虫交配，子代中有角与无角的数量比为3∶5
D．如子代中有角均为雄性、无角均为雌性，则两只亲本甲虫的遗传因子组成只能为TT×TT
C [雄性有角牛的遗传因子组成是FF、Ff，雌性有角牛的遗传因子组成是FF，如果有角雄牛的遗传因子组成是Ff，则子代的遗传因子组成是FF、Ff，雄牛都有角，雌牛既有有角的，也有无角的，A错误；无角雄牛的遗传因子组成是ff，有角雌牛的遗传因子组成是FF，子代的遗传因子组成是Ff，雄牛有角，雌牛无角，B错误；根据题意，Tt×Tt→TT∶Tt∶tt＝1∶2∶1，雌性都无角，雄性中有角与无角的数量比为3∶1，雌雄个体的数量比为1∶1，则子代中有角个体所占比例为 eq \f(3,4) × eq \f(1,2) ＝ eq \f(3,8) ，无角个体所占比例为 eq \f(1,4) × eq \f(1,2) ＋ eq \f(1,2) ＝ eq \f(5,8) ，故子代中有角与无角的数量比为3∶5，C正确；由于雌性甲虫都无角，子代雄性都有角，说明子代的遗传因子组成可能是TT、Tt，则亲本遗传因子组成可能是TT×TT，也可能是TT×Tt、TT×tt，D错误。]
豌豆的特点
优势
自花传粉，自然状态下一般都是纯种
用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析
具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代
实验结果易于观察和分析
花较大
易于做人工杂交实验
子代个体数量较多
用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小
方法
实验设计
结果分析
花粉
鉴定法
待测个体 eq \(――→,\s\up7(减数),\s\d5(分裂)) 花粉
①若产生两种或两种以上的花粉，则待测个体为杂合子
②若只产生一种花粉，则待测个体为纯合子
单倍体
育种法
待测个体→花粉→幼苗→秋水仙素处理获得植株
①若得到两种类型的植株且数量基本相等，则说明亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子
②若只得到一种类型的植株，则说明亲本只能产生一种类型的花粉，即为纯合子
分离定律应用中的概率计算方法
(1)用经典公式计算
概率＝(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100%。
(2)依据分离比推理计算
如Aa eq \(――→,\s\up7(⊗)) 1AA∶2Aa∶1aa
3显性性状∶1隐性性状
AA、aa出现的概率都是1/4，Aa出现的概率是1/2；显性性状出现的概率是3/4，隐性性状出现的概率是1/4，显性性状中的纯合子概率为1/3，杂合子概率为2/3。
(3)依据配子的概率计算
先计算出亲本产生每种配子的概率，再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个体的概率；计算表现型概率时，再将相同表现型个体的概率相加即可。
计算自由交配子代基因型、表现型概率用配子法或遗传平衡定律较简便，但自交子代概率不可用配子法计算。如群体中AA∶Aa＝1∶2(A＝2/3，a＝1/3)，自由交配时子代类型为AA＝A2，Aa＝2×A×a，aa＝a2；而自交时需按“1/3AA eq \(――→,\s\up7(⊗)) 1/3×1AA，2/3Aa eq \(――→,\s\up7(⊗)) 2/3×(1/4AA、2/4Aa、1/4aa)”统计子代中各类型比例。
析个性
第1题考查了验证基因分离定律的条件；第2题考查了验证基因分离定律的实验设计与分析
找共性
两个题目都考查了与基因分离定律验证有关的知识。解答此类问题要明确基因分离定律的实质和验证方法
实验一
实验二
实验三
实验四
亲代
♀红眼
×白眼 ♂
♀白眼
×红眼 ♂
♀长翅
×残翅 ♂
♀残翅
×长翅 ♂
子代
①
②
全为长翅
全为长翅
基因型
HH
Hh
hh
雄性
有角
有角
无角
雌性
有角
无角
无角
物种
性别
有角
无角
某甲虫
雄性
TT、Tt
tt
雌性
－
TT、Tt、tt
牛
雄性
FF、Ff
ff
雌性
FF
Ff、ff