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2021届高考生物人教版一轮创新教学案：第5单元第14讲基因的分离定律
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必修2 第五单元 第14讲 基因的分离定律
[考纲明细] 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1 一对相对性状遗传实验分析和相关概念
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
2．相关概念
(1)与基因相关的概念
①相同基因：位于一对同源染色体的相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A就是相同基因。
②等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的一对基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
③非等位基因：非等位基因有三种，一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D等；一种是位于一对同源染色体上的非等位基因，如图中C和d等；还有一种是位于一条染色体上的非等位基因，如图中c和d等。
(2)与性状相关的概念
①相对性状：同种生物的同一种性状的不同表现类型。
②显性性状：具有一对相对性状的两纯合亲本杂交，F1显现出来的性状叫做显性性状。
③隐性性状：具有一对相对性状的两纯合亲本杂交，F1未显现出来的性状叫做隐性性状。
④性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
(3)纯合子和杂合子的概念
①纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd。
②杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。
3．对“性状分离”现象的解释和“假说—演绎”过程
(1)观察现象(提出问题)
①一对相对性状的遗传实验图解
②问题
a．F1全为高茎，矮茎哪里去了呢？
b．F2中矮茎又出现了，说明了什么？
c．为什么F2中的比例都接近3∶1?
(2)分析问题(提出假说)
①解释(假说)
a．生物的性状由遗传因子决定。
b．体细胞中遗传因子成对存在。
c．生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离。配子中遗传因子成单存在。
d．受精时，雌雄配子随机结合。
②对分离现象解释的遗传图解
(3)对分离现象解释的验证(演绎推理)
①方法：测交实验，即让F1与隐性纯合子杂交。
②实验遗传图解
③预期：高茎∶矮茎＝1∶1。
(4)实验检验(验证演绎推理、得出结论)
①测交实验结果：测交后代的高茎和矮茎比接近1∶1。
②真实结果与推理结果一致，假说正确，得出基因的分离定律。
[特别提醒] 符合基因分离定律，不一定会出现特定的性状分离比，原因是
(1)F2中3∶1的结果是在统计大量子代后得到的，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。
(3)某些性状遗传为从性遗传，基因型相同的雌雄个体表现型不一定相同。
4．基因的分离定律
(1)研究对象：位于一对同源染色体上的一对等位基因。
(2)发生时间：减数第一次分裂后期。
(3)实质：等位基因随着同源染色体的分开而分离。
(4)适用范围
①一对基因控制的相对性状的遗传。
②细胞核内染色体上的基因。
③进行有性生殖的真核生物。
1.(必修2 P2图1－1)自花传粉指两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程，也叫自交。
2．(必修2 P3图1－2)异花传粉指两朵花之间的传粉过程。
3．(必修2 P5相关信息)在孟德尔提出假说时，生物学界还没有认识到配子形成和受精过程中染色体的变化。
4．(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，获得开紫花的纯种方法是将获得的紫花连续几代自交，即将每次自交后代的紫花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白花为止。
题组一 遗传学中的基本概念
1．下列关于遗传学基本概念的叙述中，正确的有几项( )
①两高茎豌豆相交属于自交。
②生物体不能表现的性状是隐性性状。
③表现显性性状的个体的遗传因子组成是DD或Dd。
④性状分离是指杂种后代出现了不同的遗传因子组成。
⑤表现隐性性状的个体一定是纯合子。
⑥含有D和d的生物细胞是杂合子。
⑦纯合子自交后代一定是纯合子，杂合子自交后代一定是杂合子。
⑧人的五指和多指是一对相对性状。
⑨杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同。
⑩两个双眼皮夫妇生了一个单眼皮孩子属于性状分离。⑪A和a、A和A、a和a均为等位基因。
A．2项 B．3项
C．4项 D．5项
答案 B
解析 体细胞中含有D和d的个体为杂合子，⑥错误；两个双眼皮夫妇的后代既有单眼皮的孩子又有双眼皮的孩子，叫做性状分离，只有单眼皮孩子不叫性状分离，⑩错误；③⑤⑧正确，B符合题意。
分离定律核心概念间的联系
题组二 遗传学科学实验方法
2．(杂交过程)有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊)，有些植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物杂交育种的说法中，正确的是( )
A．对两性花的植物进行杂交需要对父本进行去雄
B．对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋
C．无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋
D．提供花粉的植株称为母本
答案 C
解析 对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄，防止其自交而影响实验结果，A错误；对单性花的植物进行杂交时，不需要进行去雄操作，B错误；无论是两性花植物还是单性花植物在杂交过程中都需要套袋，以防止外来花粉干扰，C正确；提供花粉的植株称为父本，D错误。
3．(研究方法)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分离定律时“演绎”过程的是( )
A．生物的性状是由遗传因子决定的
B．由F2出现了“3∶1”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状的比为1∶1
D．通过测交实验证明测交后代出现两种性状的比接近1∶1
答案 C
解析 生物的性状是由遗传因子决定的，这是假说的内容，A错误；由F2中出现的分离比推测，生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，这是假说的内容，B错误；演绎是根据假设内容推测测交实验的结果，即若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代的两种性状比为1∶1，C正确；通过测交实验证明测交后代出现两种性状的比接近1∶1，这是通过测交实验对演绎推理过程的检验，D错误。
4．(模拟实验)在性状分离比的模拟实验中，将甲袋子内的小球(D∶d＝1∶1)总数增加到乙袋子内的小球总数(D∶d＝1∶1)的10倍，之后进行上百次模拟实验，则下列说法错误的是( )
A．甲、乙袋子分别模拟的是雄性和雌性的生殖器官
B．该变化脱离了模拟雌雄配子随机结合的实际情况
C．最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1
D．袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取
答案 B
解析 甲、乙两个袋子分别代表雄性生殖器官和雌性生殖器官，甲、乙两个袋子中的小球分别代表雄配子和雌配子，A正确；在性状分离比的模拟实验中，每个袋子中不同种类(D、d)的小球数量一定要相等，但甲袋子内小球总数量和乙袋子内小球总数量不一定相等，自然状态下，雄配子数量远远高于雌配子数量，将甲袋子内的小球(D∶d＝1∶1)总数增加到乙袋子内的小球总数(D∶d＝1∶1)的10倍，模拟了雌雄配子随机结合的实际情况，B错误；由于两个袋子内的小球都是D∶d＝1∶1，所以最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1，C正确；为了保证每种小球被抓取的概率相等，小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取，D正确。
孟德尔遗传实验的两个易错点
(1)基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种且A∶a＝1∶1，或产生的雄配子有两种且A∶a＝1∶1，但是♀A∶♂A不是1∶1，一般情况下，雄配子数量远大于雌配子。
(2)“演绎”和“验证”不同，“演绎”不同于测交实验，前者只是理论推导，后者则是进行实际的测交实验验证。
题组三 分离定律的实质、细胞学基础的考查和验证
5．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
答案 B
解析 基因分离定律的实质是在减数第一次分裂的后期，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)产生D、d两种配子，且比例为1∶1，可直接说明基因分离定律的实质。
6．如图是果蝇的体细胞，1～6是常染色体，7～8是性染色体，基因在染色体的位置如图所示。下列相关基因不遵循孟德尔分离定律的是( )
①A和B基因 ②A和b基因 ③E和e基因 ④发生交叉互换后的1号染色体上的A和a基因
A．①②③④ B．①②
C．①②④ D．②③④
答案 C
解析 孟德尔分离定律的实质是同源染色体上等位基因的分离。A和B基因虽然在同源染色体上，但不是等位基因，A和b基因位于同一条染色体上，它们都不遵循孟德尔分离定律；E和e基因位于性染色体上，性染色体上的基因的遗传遵循孟德尔分离定律；发生交叉互换后的1号染色体上的A和a基因在减数第二次分裂后期分开，不遵循孟德尔分离定律。故选C。
7．水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔基因分离定律的一项是( )
A．杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色
B．F1自交后结出的种子(F2)遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色
C．F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色
D．F1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色
答案 C
解析 分离定律的直接体现是等位基因分别进入两个配子中去，F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色，说明F1产生两种配子，比例为1∶1，能直接证明孟德尔的基因分离定律，C符合题意。
基因分离定律的验证方法
(1)直接验证——花粉鉴定法。杂种非糯性水稻的花粉遇碘液呈现两种不同颜色，且比例为1∶1，直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中，等位基因是彼此分离的。
(2)间接验证
①测交法——杂种F1与隐性纯合子杂交，后代出现显性、隐性两种表现型的个体，且比例为1∶1，间接证明了杂种F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。
②自交法——杂种F1自交后代(F2)中出现了显、隐两种表现型的个体，且比例为3∶1，这也是F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离的结果。
③花药离体培养法——将杂种F1进行花药离体培养，若性状分离比为1∶1，证明F1产生两种配子，即等位基因分离的结果。
题组四 不同交配类型的判断及应用分析
8．孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是( )
A．自交、杂交和测交 B．测交、自交和杂交
C．杂交、自交和测交 D．杂交、测交和自交
答案 C
解析 孟德尔在进行豌豆杂交实验中，先让豌豆杂交获得F1，再让F1自交得F2，发现问题，最后用测交实验证明其假说，C正确。
9．测交法可用来检验F1是不是纯合子，其关键原因是( )
A．测交子代出现不同的表现型
B．测交不受其他花粉等因素的影响
C．与F1进行测交的个体是隐性纯合子
D．测交后代的表现型及比例直接反映F1的配子类型及比例
答案 D
解析 用测交实验来检测F1是不是纯合子，是将F1和隐性纯合子杂交，由于隐性纯合子只能产生一种类型的配子，所以子代表现型及比例能直接反映F1产生配子的类型及比例，D正确。
不同交配类型的判断及应用分析
含义
作用
杂交
基因型不同的同种生物体之间相互交配
①探索控制生物性状的基因的传递规律；②将不同优良性状集中到一起，得到新品种；③显隐性性状判断
自交
①植物的自花(或同株异花)传粉；
②基因型相同的动物个体间的交配
①可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
含义
作用
测交
杂合子与隐性纯合子的交配，是一种特殊方式的杂交
①验证遗传基本规律理论解释的正确性；②可用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正交与
反交
是相对而言的，正交中父方和母方分别是反交中母方和父方
①检验是细胞核遗传还是细胞质遗传；②检验是常染色体遗传还是性染色体遗传
考点2 分离定律的解题方法及技巧
突破点一 显性性状与隐性性状的判断方法
1．根据子代性状判断
(1)具有一对相对性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。(杂交法)
(2)具有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。(自交法)
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⇒分离比为3的性状为显性性状。
3．“实验法”判断性状的显隐性
4．根据遗传系谱图判断
双亲表现正常，后代出现“患者”，则致病性状为隐性性状，即“无中生有为隐性”，如图甲所示；双亲表现患病，后代出现“正常”，则致病性状为显性性状，即“有中生无为显性”，如图乙所示。
1．大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中能判断显性和隐性关系的是( )
①紫花×紫花→403紫花
②紫花×紫花→301紫花＋101白花
③紫花×白花→399紫花
④紫花×白花→198紫花＋202白花
A．②和③ B．③和④
C．①和③ D．①和②
答案 A
解析 ②为自交法确定，③为杂交法确定。
2．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．抗病纯合体×感病纯合体
C．抗病株×抗病株，或感病株×感病株
D．抗病纯合体×抗病纯合体，或感病纯合体×感病纯合体
答案 B
解析 抗病株与感病株杂交，若子代有两种性状，则不能判断显隐性关系，A错误；抗病纯合体×感病纯合体，后代表现出来的性状即为显性性状，据此可以判断显隐性关系，B正确；抗病株×抗病株(或感病株×感病株)，只有后代出现性状分离时才能判断显隐性，C错误；抗病纯合体×抗病纯合体(或感病纯合体×感病纯合体)，后代肯定为抗病(或感病)，据此不能判断显隐性关系，D错误。
突破点二 亲子代基因型及表现型的互推
1．由亲代基因型推断子代的基因型、表现型及其比例(正推法，相关基因用A、a表示)
亲本组合
子代基因型
及其比例
子代表现型
及其比例
AA×AA
AA
全是显性
AA×Aa
AA∶Aa＝1∶1
全是显性
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
全是隐性
2．由子代表现型推断亲代的基因型(逆推法，相关基因用A、a表示)
(1)基因填充法
根据亲子代表现型写出基因型中能确定的基因，如显性性状可用A_表示，隐性性状用aa表示。然后根据子代中的一对基因分别来自两个亲本，可以逆推亲代基因型中未知基因，其中子代隐性个体(aa)为逆推突破口。
(2)分离比推断法
后代表现型
亲本表现型
亲本基因型组合
全是显性
亲本中一定有一
个是显性纯合子
AA×AA或
AA×Aa或
AA×aa
全是隐性
双亲均为隐性纯合子
aa×aa
显性∶隐性
＝1∶1
亲本一方为显性杂合
子，一方为隐性纯合子
Aa×aa
显性∶隐性
＝3∶1
双亲均为显性杂合子
Aa×Aa
3．番茄果实的颜色由一对基因A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是( )
实验组
亲本表现型
F1的表现型和植株数目
红果
黄果
1
红果×黄果
492
504
2
红果×黄果
997
0
3
红果×红果
1511
508
A．番茄的果色中，黄色为显性性状
B．实验1的亲本基因型：红果为AA，黄果为aa
C．实验2的后代红果番茄均为杂合子
D．实验3的后代中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
答案 C
解析 从实验2中可以看出，红果跟黄果杂交，后代只出现红果没有黄果，说明黄色为隐性性状，红色为显性性状，A错误；实验1的子代红果∶黄果＝1∶1，则实验1的亲本基因型：红果为Aa，黄果为aa，B错误；实验2的亲本基因型：红果为AA，黄果为aa，则实验2的F1中红果番茄均为杂合子，C正确；黄果为隐性性状，所以实验3的后代中黄果番茄的基因型为aa，D错误。
4．某植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传，现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是( )
选择的亲本
及交配方式
预测子代表现型
推测亲代基因型
第一种：
紫花自交
出现性状分离
③
①
④
第二种：
紫花×红花
全为紫花
DD×dd
②
⑤
A．两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据
B．①全为紫花，④的基因型为DD×Dd
C．②紫花和红花的数量之比为1∶1，⑤为Dd×dd
D．③的基因型为Dd×Dd，判定依据是子代出现性状分离，说明双亲有隐性基因
答案 B
解析 第一种紫花自交，子代出现性状分离，可以判定出现的新性状为隐性性状，亲本性状(紫花)为显性性状，第二种由紫花×红花的后代全为紫花，可以判定紫花为显性性状，A正确；若①全为紫花，且亲本紫花自交，故④的基因型为DD×DD或dd×dd，B错误；紫花×红花的后代中紫花和红花的数量之比为1∶1时，⑤为Dd×dd，C正确；子代出现性状分离，说明显性性状的双亲中都带有隐性基因，故亲代的基因型为Dd×Dd，D正确。
突破点三 分离定律应用中相关的概率计算
1．用加法原理和乘法原理计算
(1)加法原理：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这种互斥事件出现的概率，是它们各自概率之和。
(2)乘法原理：一个事件的发生不影响另一个事件的发生，这样的两个独立事件同时发生或相继发生的概率是各自发生概率的乘积。
2．用经典公式或分离比计算
(1)概率＝(某性状或基因组合数/总组合数)×100%。
(2)根据分离比推理计算
①若双亲都是杂合子(Bb)，则后代表现型的概率：显性占3/4，隐性占1/4；基因型的概率：BB占1/4，Bb占1/2，bb占1/4。
②若双亲是测交类型，则后代表现型的概率：显性占1/2，隐性占1/2，基因型的概率：Bb占1/2，bb占1/2。
3．根据配子的概率计算
先计算出亲本产生的每种配子的概率，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的个体的概率；计算表现型概率时，再将相同表现型的个体的概率相加即可。
5．两株高茎豌豆杂交，后代既有高茎又有矮茎，让子代高茎豌豆自然条件下交配，则后代的性状分离比为( )
A．3∶1 B．1∶1
C．9∶6 D．5∶1
答案 D
解析 若控制豌豆茎高度的基因用D、d表示，由两株高茎豌豆的杂交后代既有高茎也有矮茎可知，两株豌豆的基因型均为Dd。其中子代的高茎中1/3DD,2/3Dd，由于豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，因此只能自交，故子代高茎豌豆的后代中矮茎豌豆出现的概率＝2/3×1/4＝1/6，高茎豌豆出现的概率为5/6，因此高茎∶矮茎＝5∶1。
6．(2019·安徽合肥一中开学考试)如图是某种单基因遗传病的系谱图，图中8号个体是杂合子的概率是( )
A．11/18 B．4/9
C．5/6 D．3/5
答案 D
解析 根据系谱图，5号为患病女孩，其父母都正常，所以该单基因遗传病为常染色体隐性遗传病。设用A、a表示相关基因，则6号个体为1/3AA或2/3Aa,7号个体为Aa，由于8号个体是正常个体，其基因型为AA的概率是1/3×1/2＋2/3×1/4＝1/3，为Aa的概率是1/3×1/2＋2/3×1/2＝1/2，因此，8号个体是杂合子的概率是＝(1/2)÷(1/3＋1/2)＝3/5。
“四步法”解决分离定律的概率计算
突破点四 自交和自由交配问题
1．自交类型的解题技巧
(1)杂合子Aa连续自交n次
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＝×。
(2)杂合子Aa连续自交且逐代淘汰隐性个体的解题方法
2．自由交配类型的解题技巧
以基因型为AA、Aa的动物群体为例，进行随机交配，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：列举法
♀
♂
AA
Aa
AA
AA
AA、Aa
Aa
AA、Aa
AA、Aa、aa
续表
♀
♂
AA
Aa
子代基因型及概率AA、Aa、aa
子代表现型的概率A_、aa
解法二：配子法
基因型及概率为AA、Aa、aa，表现型及概率为A_、aa。
解法三：遗传平衡法
先根据“一个等位基因的频率＝它的纯合子基因型频率＋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＝，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。
7．(2019·福州高三第一学期质检)某豌豆种群中只有DD和Dd两种高茎豌豆，数量比是2∶1。通过自交繁殖一代，理论上子代中DD、Dd、dd的数量之比为( )
A．1∶2∶1 B．25∶10∶1
C．9∶2∶1 D．9∶6∶1
答案 C
解析 由于DD、Dd的数量比为2∶1，则DD占，Dd占，DD自交后代仍为DD，DD自交后代占所有后代的；Dd占，Dd自交后代基因型有三种：DD、Dd、dd，则整个后代中比例分别为DD＝＋×＝；Dd＝×＝；dd＝×＝，因此其子代中DD、Dd、dd的数量比为9∶2∶1。
8．基因型为Aa的豌豆连续自交，同时每代淘汰隐性个体，F3个体中，表现型符合要求的个体中杂合子所占的比例是( )
A．1/32 B．1/16
C．2/33 D．2/9
答案 D
解析 该题是杂合子连续自交并逐代淘汰隐性个体，直接套用公式即可得到杂合子所占的比例，即2/(23＋1)＝2/9。
9．现有一个随机交配的动物种群，由AA、Aa、aa三种基因型个体组成的，且AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1，该种群中具有繁殖能力的个体间进行繁殖，而aa个体不具有繁殖能力。该种群繁殖一代，则子代中AA、Aa和aa的数量比可能为( )
A．4∶4∶1 B．9∶6∶1
C．4∶2∶3 D．4∶1∶4
答案 B
解析 一个随机交配的种群由AA、Aa、aa三种基因型个体组成，且AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1，该种群中的aa个体没有繁殖能力，则具有繁殖能力的个体中，AA占1/2，Aa占1/2，因此A的基因频率为1/2＋1/2×1/2＝3/4，a的基因频率为1/4，根据遗传平衡定律，该种群繁殖一代，后代中AA的基因型频率为3/4×3/4＝9/16，Aa的基因型频率为2×1/4×3/4＝6/16，aa的基因型频率为1/4×1/4＝1/16，因此子代中AA、Aa和aa的数量比可能为9/16∶6/16∶1/16＝9∶6∶1。
解答Aa连续自交和自由交配类型的题时，可以发现以下特点：
(1)若Aa自由交配，F1及以后各代的基因型比例及基因频率均不发生改变；而Aa连续自交，由于每代的杂合子自交均有纯合子生成，因此纯合子的比例逐渐增大，杂合子的比例逐渐减小，但每一代中的基因频率与自由交配一样，均不发生改变，即A的基因频率＝a的基因频率＝1/2。
(2)没有特殊说明时，豌豆在自然条件下属于自交，玉米在自然条件下属于自由交配，这是题中隐含的已知条件，但常常有部分同学弄混。
(3)自交的有关计算不能用配子法。自由交配的有关计算用配子法简捷、快速，不易出错。在利用列举法求解自由交配问题时，基因型不同的双亲杂交容易遗漏正交和反交中的一种情况，导致概率计算出现错误。
突破点五 纯合子、杂合子的判断
1．自交法：此法主要用于植物，而且是最简便的方法。
待测
个体
2．测交法：一般动物用测交，并且是在已确定显隐性性状的条件下。
待测个体×隐性纯合子
3．单倍体育种法：此法只适用于植物。
待测
个体单倍体
幼苗纯合子
植株
4．花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同的颜色。如果花粉有两种，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物。
10．某养猪场有黑色猪和白色猪，假如黑色(B)对白色(b)为显性，要想鉴定一头黑色公猪是杂种(Bb)还是纯种(BB)，最合理的方法是( )
A．让该公猪充分生长，以观察其肤色是否会发生改变
B．让该黑色公猪与黑色母猪(BB或Bb)交配
C．让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配
D．从该黑色公猪的表现型即可分辨
答案 C
解析 鉴定显性表现型动物个体的基因型可采用测交的方法，即让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配，如果后代全为黑色猪，说明该黑色公猪的基因型为BB，如果后代中出现了白色猪，说明该黑色公猪的基因型为Bb。
11．水稻的高秆对矮秆是显性，现有一株高秆水稻，欲知其是否是纯合体，下列采用的方法最为简单的是( )
A．用花粉离体培养，观察后代的表现型
B．与一株矮秆水稻杂交，观察后代的表现型
C．与一株高秆水稻杂交，观察后代的表现型
D．自花传粉，观察后代的表现型
答案 D
解此类题目时要注意鉴定的对象和题目的要求，避免出现以下错误：一是忽视实验材料的特点，导致交配方式选择错误，如动物一般不应采用自交法，豌豆等闭花受粉植物无法自由交配等；二是在判断某个体是纯合子还是杂合子时，忽视实验要求，如“最简单”还是“最准确”，对自花传粉植物而言，自交最简单，测交最准确。
一、分离定律的致死问题
1.配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。
2．合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体的现象。
(1)隐性致死：隐性基因纯合时，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)；植物中的白化基因，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，如人的神经胶质症(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1。
1．(合子致死)无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，其遗传符合基因的分离定律。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是( )
A．猫的有尾性状是由显性基因控制的
B．自交后代出现有尾猫是基因突变所致
C．自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子
D．无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
答案 D
解析 由无尾猫自交后代，出现约1/3的有尾猫可知，猫的无尾是显性性状，且存在显性纯合致死现象，A错误；自交后代出现有尾猫是性状分离所致，B错误；无尾猫(Aa)自交后代中的无尾猫全部是杂合子，有尾猫是隐性纯合子，C错误；无尾猫(Aa)与有尾猫(aa)的交配属于测交，后代中无尾猫和有尾猫各约占1/2，D正确。
2．(配子致死)凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种，由一对等位基因控制，且单瓣对重瓣为显性，在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育，卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育。现取自然情况下多株单瓣凤仙花自交得F1，问F1中单瓣与重瓣的比值分析中正确的是( )
A．单瓣与重瓣的比值为3∶1
B．单瓣与重瓣的比值为1∶1
C．单瓣与重瓣的比值为2∶1
D．单瓣与重瓣的比值无规律
答案 B
解析 由于单瓣对重瓣为显性，在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育，卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育，所以自然情况下多株单瓣凤仙花的基因型都为Aa，其产生的雄配子只有a，而产生的雌配子有A和a，比例为1∶1，所以自交得F1，则F1中单瓣与重瓣的比值为1∶1。
二、复等位基因
同源染色体上同一位置的等位基因的个数在两个以上，称为复等位基因。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。如人的ABO血型，其由一对基因控制，这对基因有三种不同的形式，分别为能合成A抗原的IA基因，能合成B抗原的IB基因及不合成抗原的i基因，其中IA、IB对i是显性。
3．在家兔的常染色体上有一系列决定毛色的复等位基因：A、a1、a2、a。其中A基因对a1、a2、a为显性，a1基因对a2、a为显性，a2对a为显性。该系列基因在决定家兔毛皮颜色时其表现型与基因型的关系如下表。让多只全色的家兔和多只喜马拉雅色的家兔杂交，则不会出现的情况是( )
毛皮颜色表现型
基因型
全色
A_
青旗拉
a1_
喜马拉雅
a2_
白化
aa
A．后代出现七种基因型
B．后代出现四种表现型
C．后代会产生基因型为a1a1的个体
D．复等位基因之间的根本区别是基因中的碱基排列顺序不同
答案 C
解析 全色家兔的基因型有AA、Aa1、Aa2、Aa四种，会产生A、a1、a2、a四种类型的配子，喜马拉雅色的家兔有a2a2、a2a两种基因型，会产生a2、a两种类型的配子，其杂交子代会产生Aa2、Aa、a1a2、a1a、a2a2、a2a、aa七种基因型，四种表现型，但是不会产生基因型为a1a1的个体，C错误。
4．(2019·上海浦东二模)某同学的父亲是B型血，母亲是AB型血，那么该同学的血型不可能是( )
A．O型 B．A型
C．B型 D．AB型
答案 A
解析 人类的血型是由等位基因IA、IB、i控制的，某同学的父亲是B型血，基因型可能为IBIB、IBi，母亲是AB型血，基因型为IAIB，则该同学的基因型可能为IAIB、IBIB、IAi、IBi，即其可能是A型、B型、AB型血，A符合题意。
三、不完全显性
具有相对性状的纯合亲本杂交后，F1显现中间类型的现象。如等位基因A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，基因型为Aa的个体自交后代中红∶白＝3∶1；在不完全显性时，基因型为Aa的个体自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)＝1∶2∶1。
5．金鱼草的花色由一对等位基因控制，AA为红色，Aa为粉红色，aa为白色。红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1，F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述错误的是( )
A．红花个体所占的比例为1/4
B．白花个体所占的比例为1/4
C．纯合子所占的比例为1/4
D．杂合子所占的比例为1/2
答案 C
解析 根据题意可以写出遗传图解：F2中红花个体(AA)所占比例为，A正确；白花个体(aa)所占比例为，B正确；纯合子(AA和aa)所占的比例为，C错误；杂合子(Aa)所占的比例为，D正确。
6．红茉莉和白茉莉杂交，后代全是粉茉莉，粉茉莉自交，后代中红茉莉∶粉茉莉∶白茉莉＝1∶2∶1。下列说法中正确的是( )
A．茉莉的颜色红、白、粉不是相对性状
B．粉茉莉自交的结果不能用孟德尔的分离定律解释
C．亲本无论正交和反交，后代的表现型及其比例均相同
D．粉茉莉与白茉莉测交，后代中会出现红茉莉
答案 C
解析 同一种生物同一性状的不同表现类型均为相对性状，A错误；从粉茉莉自交后代的表现型及比例判断，可以用孟德尔的分离定律解释这种结果，只不过红色对白色是不完全显性而已，B错误；由题意可知，茉莉的花色是由细胞核中的遗传物质决定的，且不存在伴性遗传，其正交与反交的结果相同，C正确；粉茉莉测交，后代的花色只有粉色和白色，D错误。
四、从性遗传从性遗传指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。例如，某种鱼尾鳍类型受常染色体上等位基因(D、d)控制，但雌性个体均为单尾鳍，雄性个体有单尾鳍、双尾鳍。
7．已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表，下列判断正确的是( )
基因型
HH
Hh
hh
公羊的表现型
有角
有角
无角
母羊的表现型
有角
无角
无角
A．若双亲无角，则子代全部无角
B．若双亲有角，则子代全部有角
C．若双亲基因型为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1
D．绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
答案 C
解析 绵羊角的性状遗传受一对等位基因的控制，遵循基因的分离定律，D错误；无角双亲可能是Hh的母羊和hh的公羊，其后代中基因型为Hh的公羊表现为有角，A错误；有角的双亲可能是HH的母羊和Hh的公羊，其后代中基因型为Hh的母羊表现为无角，B错误；若双亲基因型为Hh，则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1，HH的表现有角，hh的表现无角，Hh的公羊有角，母羊无角，有角与无角的数量比为1∶1，C正确。
8．某种牛中，基因型为AA的个体体色为红褐色，aa为红色，基因型为Aa的个体中雄牛是红褐色，而雌牛则是红色。一头红褐色的母牛生了一头红色小牛，这头小牛性别及基因型为( )
A．雌性，Aa B．雄性，Aa
C．雄性或雌性，Aa D．雌性，aa或Aa
答案 A
解析 AA的雌牛是红褐色的，而Aa和aa的雌牛是红色的，所以这头红褐色母牛的基因型为AA，它与一雄牛交配后，后代的基因型为A_，表现型为红色，则这头小牛的基因型为Aa，性别为雌性，故选A。
五、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。例如果蝇长翅(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：
25 ℃(正常温度)
35 ℃
VV、Vv
长翅
vv
残翅
残翅
9．果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性，将纯合长翅品系的幼虫在25 ℃条件下培养得到的成体果蝇为长翅，但在35 ℃条件下培养，得到的成体果蝇为残翅。下列叙述正确的是( )
A．35 ℃条件下果蝇的长翅基因突变成了残翅基因
B．果蝇的长翅和残翅是由环境温度决定的
C．在35 ℃条件下培养纯合的长翅果蝇幼虫，得到的残翅性状是不能遗传的
D．如果有一只残翅果蝇，只要让其与另一只异性的残翅果蝇交配，就能确定其基因型
答案 C
解析 35 ℃条件下，果蝇的长翅基因没有突变成残翅基因，只是环境影响了果蝇的表现型，A错误；果蝇的长翅和残翅是由基因型和环境共同决定的，B错误；纯合的长翅果蝇幼虫在35 ℃条件下形成的残翅性状是由环境改变引起的，是不能遗传的，C正确；因为温度会改变果蝇的表现型，所以两个残翅果蝇交配，不能确定其基因型，应用该未知基因型的残翅果蝇与残翅果蝇vv正常交配，并将孵化出的幼虫放在25 ℃温度条件下培养，后代如果全为长翅果蝇，则该残翅果蝇的基因型为VV，后代如果全为残翅果蝇，则该残翅果蝇的基因型为vv，若一半残翅，一半长翅，则该果蝇的基因型为Vv，D错误。
高考热点突破
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
答案 B
解析 假设控制羽裂叶和全缘叶的相关基因是A、a。植株甲(全缘叶)自花传粉后，子代出现性状分离，可说明植株甲是杂合子，①符合题意；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶，说明双亲可能都是纯合子(可能双亲都是显性纯合子，也可能双亲都是隐性纯合子)，或者双亲中其中一方为显性纯合子，另一方为隐性纯合子或杂合子，不能判定植株甲是杂合子，②不符合题意；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是1∶1，只能说明一个亲本为隐性纯合子，另一个为杂合子，但不能判定全缘叶和羽裂叶的显隐性，若羽裂叶为显性性状(Aa)，则植株甲是纯合子(aa)，③不符合题意；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是3∶1，说明全缘叶是显性性状，植株甲和另一全缘叶植株都是杂合子，即Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa，④符合题意，B正确。
2．(2017·海南高考)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一对等位基因控制。下列叙述正确的是( )
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．选择一对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，则说明栗色为隐性
答案 C
解析 多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，黑色可能为显性或隐性，A错误；新生的栗色个体多于黑色个体，不能说明显隐性，B错误；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；一对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，栗色可能为显性也可能为隐性，D错误。
3．(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。
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。
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)玉米是异花传粉作物，茎顶开雄花，叶腋开雌花，因此自然条件下可能是杂合的，也可能是纯合的，故要用这两种玉米子粒作为材料验证分离定律，首先要确定饱满和凹陷的显隐性关系，再采用自交法和测交法验证。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。
4．(2015·北京高考节选)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究，用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。
(1)根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对________性状，其中长刚毛是________性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为________。
(2)实验2结果显示：与野生型不同的表现型有________种。③基因型为________，在实验2后代中该基因型的比例是________。
(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异，解释导致前者胸部无刚毛，后者胸部有刚毛的原因：______________________________。
(4)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的，作出这一判断的理由是：虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状，但__________________________________________________________________，说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。
答案 (1)相对 显 Aa、aa
(2)两 AA 1/4
(3)两个A基因抑制胸部长出刚毛，只有一个A基因时无此效应
(4)新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例高达25%的该基因纯合子
解析 (1)根据实验2可判断，长刚毛是显性性状，且控制该性状的基因位于常染色体上。实验1的杂交后代中显、隐性比例为1∶1，亲本杂交方式为测交，相应基因型为Aa×aa。
(2)实验2中，与野生型不同的表现型有两种，一种是腹部长刚毛、胸部短刚毛，基因型为Aa。另一种是腹部长刚毛、胸部无刚毛，基因型为AA，占全部后代的1/4。
(4)果蝇③胸部无刚毛是一个新性状，但由于数量较多，占全部后代的1/4，说明该性状的出现不是基因突变的结果，而是A基因的纯合导致的。
5．(2016·天津高考)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。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例，其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下。
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，如下所示。
据图分析，三倍体的基因型为________，二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是________。
答案 (1)P3P3或P4P4 (2)25% 3
(3)a1a2a3 100%
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，其纯合体(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1/2×1/2＝1/4，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，因为二倍体鲤鱼为三倍体提供的配子为a1或a2，所以四倍体为三倍体提供的配子为a2a3或a1a3，所以二倍体鲤鱼亲本必为纯合子。
课时作业
一、选择题
1．下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是( )
A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和受粉，实现亲本的杂交
B．孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D．孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
答案 D
解析 豌豆是自花传粉，闭花受粉，为实现亲本杂交，应在花未成熟前去雄，雌蕊成熟时授粉，A错误，D正确；孟德尔研究花的构造时是考虑了雌蕊、雄蕊的发育程度的，例如雌蕊必须成熟时再传粉，去雄要在雄蕊成熟之前进行，B错误；不能根据表现型判断亲本的纯合，因为显性杂合子和显性纯合子表现型一样，C错误。
2．孟德尔通过豌豆杂交实验揭示了遗传的基本定律。下列相关叙述不正确的是( )
A．F1自交时，各种雌、雄配子结合的机会相等
B．F1自交后，各种基因型个体成活的机会相等
C．F1形成配子时，产生了数量相等的雌雄配子
D．F1形成配子时，非同源染色体上的非等位基因组合进入同一配子的机会相等
答案 C
解析 F1形成配子时，产生的雌雄配子的数量不相等，雄配子的数量显著多于雌配子数量。
3．(2019·黑龙江鹤岗一中月考)人类某常染色体遗传病，基因型EE都患病，Ee有50%患病，ee都正常。一对新婚夫妇表现正常，妻子的母亲是Ee患者，她的父亲和丈夫的家族中均无该病患者，请推测这对夫妇的子女中患病的概率是( )
A．1/2 B．1/4
C．1/8 D．1/12
答案 D
解析 夫妻正常，妻子的母亲是Ee患者，她的父亲和丈夫的家族中均无该病患者，所以妻子的父亲和丈夫的基因型均为ee，妻子的基因型为1/2Ee,1/2ee。由于Ee有50%患病，ee都正常，所以妻子表现型正常的基因型及其比例为Ee∶ee＝1∶2，这对夫妇的子女中患病的概率是1/3×1/2×50%＝1/12，D正确。
4．(2019·哈六中月考)下列有关孟德尔豌豆杂交实验及其假说的叙述，正确的是( )
A．假说的内容包括F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离
B．正交和反交实验的结果相同，验证了假说是成立的
C．假说能解释F1自交出现3∶1分离比的原因，所以假说成立
D．根据假说推断，F1能产生数量比例为1∶1的雌雄配子
答案 A
解析 假说的内容之一是F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，A正确；孟德尔用测交方法验证假说成立，B、C错误；F1产生的雌配子有两种类型比例为1∶1，雄配子有两种类型，比例为1∶1，但雌配子的数量远少于雄配子，D错误。
5．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
答案 A
解析 基因的分离定律发生于减数分裂产生配子的过程中。
6．南瓜的黄花和白花是一对相对性状，某生物兴趣小组进行了三组杂交实验，实验结果如下表，下列说法错误的是( )
组合
亲本
后代
组合一
白花×白花
白花
组合二
黄花×黄花
2/3黄花，1/3白花
组合三
黄花×白花
1/2黄花，1/2白花
A．组合一的亲本一定为纯合子
B．组合二、三均可判断黄花是显性性状
C．组合二的后代中黄花个体一定是杂合子
D．组合三的后代中黄花个体的基因型与亲本相同
答案 B
解析 由组合二后代出现了性状分离，可判断黄花是显性性状，白花是隐性性状，而组合三属于测交实验，不能判断黄花是显性性状，B错误；组合一的亲本都是隐性个体，所以一定为纯合子，A正确；组合二的后代中黄花∶白花＝2∶1，说明显性纯合致死，所以黄花个体一定是杂合子，C正确；组合三相当于测交，其后代中黄花个体的基因型与亲本相同，都是杂合子，D正确。
7．下列有关“性状分离比的模拟”实验的叙述，不正确的是( )
A．甲、乙两桶内两种颜色小球大小须一致
B．甲、乙两桶内小球总数不一定要相等
C．每个小桶内两种颜色的小球数目一定要相等
D．抓取完一次后，将剩余小球摇匀后继续实验
答案 D
解析 甲、乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲、乙两桶内的彩球分别代表雌雄配子，因此甲、乙两桶内两种颜色小球大小须一致，甲、乙两桶内小球总数不一定要相等，但每个小桶内两种颜色的小球数目一定要相等，A、B、C正确；用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合，要随机抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并搅匀，D错误。
8．南瓜果实的颜色是由一对等位基因(A和a)控制的，一株黄果南瓜和一株白果南瓜杂交得到F1中有黄果和白果，而F1中黄果植株自交所得F2均为黄果，白果植株自交所得F2既有黄果也有白果，下列说法不正确的是( )
A．亲代、F1和F2中白果植株的基因型都是Aa
B．南瓜的白果和黄果是一对相对性状，其中白果为显性性状
C．F1中白果的后代中白果∶黄果≈3∶1
D．可采用测交的方法检测白果植株的基因型
答案 A
解析 由题意可知，F1中白果自交后代既有白果，又有黄果，表明白果为显性性状，黄果为隐性性状，故黄果的基因型为aa，亲本中白果的基因型是Aa，F1中白果的基因型为Aa，F2中白果的基因型为Aa或AA，A错误，B正确；F1中白果基因型为Aa，故其后代中白果∶黄果≈3∶1，C正确；要检测白果植株的基因型可以用测交的方法，若测交后代白果∶黄果＝1∶1，则白果基因型为Aa，若测交后代只有白果，则白果基因型为AA，D正确。
9．已知小麦抗锈病是由显性基因控制的，让一株杂合体小麦自交获得F1，淘汰其中不抗锈病的植株后，再自交获得F2，从理论上计算，F2中不抗锈病的植株占总数的( )
A．1/4 B．1/6
C．1/8 D．1/16
答案 B
解析 由题意可知，F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，淘汰其中不抗锈病的植株(aa)后，剩余植株中，AA占1/3，Aa占2/3。淘汰掉不抗锈病的植株后，再自交，其中1/3AA自交不发生性状分离，而2/3Aa自交发生性状分离(AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1)，所以F2中不抗锈病植株所占的比例为2/3×1/4＝1/6。
10．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
答案 B
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，(用配子法)
产生雌雄配子的概率
A
a
A
AA
Aa
a
Aa
aa
理论上，下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为4∶4∶1。
11．(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1000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
答案 A
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，则理论上1000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，A正确。
12．萝卜的花有红色、紫色、白色三种，由一对等位基因控制。现选用紫花萝卜分别与红花、白花、紫花萝卜杂交，F1中红花、白花、紫花的数量比例分别如图中①②③所示，下列相关叙述错误的是( )
A．红花萝卜与红花萝卜杂交，后代均为红花萝卜
B．白花萝卜与白花萝卜杂交，后代均为白花萝卜
C．红花萝卜与白花萝卜杂交，后代既有红花萝卜，也有白花萝卜
D．可用紫花萝卜与白花萝卜杂交验证基因的分离定律
答案 C
解析 根据题图中的杂交结果可知，红花萝卜和白花萝卜为纯合子，紫花萝卜为杂合子。红花萝卜与白花萝卜杂交，后代只有紫花萝卜。
二、非选择题
13．安哥拉兔的长毛和短毛是由一对基因控制(A1和A2)的性状。用纯种安哥拉兔进行杂交实验，产生大量的F1和F2个体，杂交亲本及实验结果如下表。请回答：
实验一
长毛(♀)×短毛(♂)
F1
雄兔
全为长毛
雌兔
全为短毛
实验二
F1雌、雄个体交配
F2
雄兔
长毛∶短毛＝3∶1
雌兔
长毛∶短毛＝1∶3
(1)安哥拉兔控制长毛和短毛的基因位于________(填“常”或“X”)染色体上。在________(填“雌”或“雄”)兔中，长毛为显性性状。
(2)用多只纯种短毛雌兔与F2长毛雄兔杂交，子代性状和比例为____________________________。
(3)安哥拉兔的长毛和短毛性状既与________有关，又与________有关。
(4)如果用A1和A2分别表示长毛基因和短毛基因，请画出实验二的遗传图解。
答案 (1)常 雄
(2)雌兔全为短毛，雄兔有长毛和短毛且比例为2∶1
(3)基因型 性别
(4)
解析 (1)根据题意和图表分析可知：纯种长毛(雌)×纯种短毛(雄)的子代中，雄兔全为长毛，说明雄兔中长毛为显性性状；雌兔全为短毛，说明雌兔中，短毛为显性性状。又F1雌、雄个体交配，子代雄兔中长毛∶短毛＝3∶1，雌兔中长毛∶短毛＝1∶3，都遵循基因的分离定律，且控制长毛和短毛的基因位于常染色体上。
(2)若纯种短毛雌兔的基因型为A2A2，则F2长毛雄兔的基因型为A1A1和A1A2，比例为1∶2，因此，杂交子代性状和比例为雌兔全为短毛，雄兔有长毛和短毛且比例为2∶1。
(3)根据题意和图表分析可知，安哥拉兔的长毛和短毛性状既与基因型有关，又与性别有关。
14．在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中，存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注：AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题：
表现型
黄色
灰色
黑色
基因型
Aa1
Aa2
a1a1
a1a2
a2a2
(1)若亲本基因型为Aa1×Aa2，则其子代的表现型及比例为________________。
(2)两只鼠杂交，后代出现三种表现型。则该对亲本的基因型是________，它们再生一只黑色雄鼠的概率是________。
(3)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠，如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型？
实验思路：
①选用该黄色雄鼠与________杂交。
②________________________________________________________________________。
结果预测：
①________________________________________________________________________
________________。
②________________________________________________________________________
________________。
答案 (1)黄色∶灰色＝2∶1 (2)Aa2、a1a2 1/8
(3)实验思路：①黑色雌鼠 ②观察后代毛色表现情况
结果预测：①如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的基因型为Aa1 ②如果后代出现黄色和黑色，则该黄色雄鼠的基因型为Aa2
解析 (1)若亲本基因型为Aa1和Aa2，则其子代的基因型和表现型为1AA(死亡)、1Aa1(黄色)、1Aa2(黄色)、1a1a2(灰色)，即有黄色和灰色两种，比例为2∶1。
(2)由后代有黑色鼠(a2a2)可推知其亲本均有a2，又因为后代有3种表现型，所以亲本的基因型为Aa2和a1a2，它们再生一只黑色鼠的概率为1/4，小鼠为雄性的概率为1/2，所以子代是黑色雄鼠的概率为1/8。
(3)要通过杂交方法检测出黄色雄鼠的基因型，可将该黄色雄鼠与多只黑色雌鼠杂交并观察后代毛色。如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的基因型为Aa1；如果后代出现黄色和黑色，则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
15．某生物兴趣小组的同学，为了研究果蝇翅型的遗传机制，进行了如下实验：一只长翅果蝇和一只残翅果蝇杂交，取得受精卵。如果受精卵在25 ℃环境下培养，子一代全是长翅，子二代(A)出现长翅和残翅两种性状，且比例为3∶1；如果受精卵在35 ℃环境下培养，子一代和子二代(B)全是残翅。
(1)果蝇翅型的显性性状是________，是由____________________决定的。
(2)子二代(A)中的长翅果蝇自由交配，受精卵在25 ℃环境下培养，子三代中长翅和残翅果蝇的比例大约是__________________，其中长翅果蝇中纯合子的比例为________。
(3)为了确定子二代(B)中某只果蝇的基因型，甲、乙两位同学的设计如下
甲：取子二代(B)中一只残翅异性果蝇和其交配，受精卵在25 ℃环境下培养，观察后代的性状分离比。
乙：取子二代(A)中一只残翅异性果蝇和其交配，受精卵在25 ℃环境下培养，观察后代的性状分离比。
比较甲乙同学实验设计的优劣，并陈述理由。
答案 (1)长翅 基因和环境共同
(2)8∶1 1/2(50%)
(3)乙优于甲。甲同学从子二代(B)中取的异性果蝇基因型不确定，如果基因型是显性纯合时，不管待测果蝇的基因型如何，后代的性状都是长翅；而乙同学从子二代A中取的残翅异性果蝇的基因型确定是隐性纯合子，和待测果蝇交配后，通过后代的性状及比例就可以确定其基因型。
解析 (1)由题干可知，长翅果蝇与残翅果蝇杂交，子一代全是长翅，子二代出现长翅和残翅两种性状，且比例为3∶1，说明长翅为显性性状，35 ℃环境下，性状发生变化，说明果蝇翅型变化由基因和环境共同决定。
(2)设果蝇的翅型由一对基因B、b决定，长翅为显性性状，25 ℃环境下长翅果蝇与残翅果蝇杂交，子一代全是长翅，则亲本的基因型为BB和bb，子一代的基因型为Bb，子二代的基因型为BB、Bb和bb，比例为1∶2∶1，子二代(A)中的长翅果蝇中BB占1/3，Bb占2/3，则B的基因频率为2/3，b的基因频率为1/3，自由交配后子三代中残翅果蝇(bb)占1/3×1/3＝1/9，长翅果蝇(BB、Bb)占1－1/9＝8/9，因此子三代中长翅和残翅果蝇的比例大约是8∶1，其中长翅果蝇中纯合子占1/2。
必修2 第五单元 第14讲 基因的分离定律
[考纲明细] 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1 一对相对性状遗传实验分析和相关概念
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
2．相关概念
(1)与基因相关的概念
①相同基因：位于一对同源染色体的相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A就是相同基因。
②等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的一对基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
③非等位基因：非等位基因有三种，一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D等；一种是位于一对同源染色体上的非等位基因，如图中C和d等；还有一种是位于一条染色体上的非等位基因，如图中c和d等。
(2)与性状相关的概念
①相对性状：同种生物的同一种性状的不同表现类型。
②显性性状：具有一对相对性状的两纯合亲本杂交，F1显现出来的性状叫做显性性状。
③隐性性状：具有一对相对性状的两纯合亲本杂交，F1未显现出来的性状叫做隐性性状。
④性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
(3)纯合子和杂合子的概念
①纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd。
②杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。
3．对“性状分离”现象的解释和“假说—演绎”过程
(1)观察现象(提出问题)
①一对相对性状的遗传实验图解
②问题
a．F1全为高茎，矮茎哪里去了呢？
b．F2中矮茎又出现了，说明了什么？
c．为什么F2中的比例都接近3∶1?
(2)分析问题(提出假说)
①解释(假说)
a．生物的性状由遗传因子决定。
b．体细胞中遗传因子成对存在。
c．生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离。配子中遗传因子成单存在。
d．受精时，雌雄配子随机结合。
②对分离现象解释的遗传图解
(3)对分离现象解释的验证(演绎推理)
①方法：测交实验，即让F1与隐性纯合子杂交。
②实验遗传图解
③预期：高茎∶矮茎＝1∶1。
(4)实验检验(验证演绎推理、得出结论)
①测交实验结果：测交后代的高茎和矮茎比接近1∶1。
②真实结果与推理结果一致，假说正确，得出基因的分离定律。
[特别提醒] 符合基因分离定律，不一定会出现特定的性状分离比，原因是
(1)F2中3∶1的结果是在统计大量子代后得到的，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。
(3)某些性状遗传为从性遗传，基因型相同的雌雄个体表现型不一定相同。
4．基因的分离定律
(1)研究对象：位于一对同源染色体上的一对等位基因。
(2)发生时间：减数第一次分裂后期。
(3)实质：等位基因随着同源染色体的分开而分离。
(4)适用范围
①一对基因控制的相对性状的遗传。
②细胞核内染色体上的基因。
③进行有性生殖的真核生物。
1.(必修2 P2图1－1)自花传粉指两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程，也叫自交。
2．(必修2 P3图1－2)异花传粉指两朵花之间的传粉过程。
3．(必修2 P5相关信息)在孟德尔提出假说时，生物学界还没有认识到配子形成和受精过程中染色体的变化。
4．(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，获得开紫花的纯种方法是将获得的紫花连续几代自交，即将每次自交后代的紫花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白花为止。
题组一 遗传学中的基本概念
1．下列关于遗传学基本概念的叙述中，正确的有几项( )
①两高茎豌豆相交属于自交。
②生物体不能表现的性状是隐性性状。
③表现显性性状的个体的遗传因子组成是DD或Dd。
④性状分离是指杂种后代出现了不同的遗传因子组成。
⑤表现隐性性状的个体一定是纯合子。
⑥含有D和d的生物细胞是杂合子。
⑦纯合子自交后代一定是纯合子，杂合子自交后代一定是杂合子。
⑧人的五指和多指是一对相对性状。
⑨杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同。
⑩两个双眼皮夫妇生了一个单眼皮孩子属于性状分离。⑪A和a、A和A、a和a均为等位基因。
A．2项 B．3项
C．4项 D．5项
答案 B
解析 体细胞中含有D和d的个体为杂合子，⑥错误；两个双眼皮夫妇的后代既有单眼皮的孩子又有双眼皮的孩子，叫做性状分离，只有单眼皮孩子不叫性状分离，⑩错误；③⑤⑧正确，B符合题意。
分离定律核心概念间的联系
题组二 遗传学科学实验方法
2．(杂交过程)有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊)，有些植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物杂交育种的说法中，正确的是( )
A．对两性花的植物进行杂交需要对父本进行去雄
B．对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋
C．无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋
D．提供花粉的植株称为母本
答案 C
解析 对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄，防止其自交而影响实验结果，A错误；对单性花的植物进行杂交时，不需要进行去雄操作，B错误；无论是两性花植物还是单性花植物在杂交过程中都需要套袋，以防止外来花粉干扰，C正确；提供花粉的植株称为父本，D错误。
3．(研究方法)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分离定律时“演绎”过程的是( )
A．生物的性状是由遗传因子决定的
B．由F2出现了“3∶1”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状的比为1∶1
D．通过测交实验证明测交后代出现两种性状的比接近1∶1
答案 C
解析 生物的性状是由遗传因子决定的，这是假说的内容，A错误；由F2中出现的分离比推测，生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，这是假说的内容，B错误；演绎是根据假设内容推测测交实验的结果，即若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代的两种性状比为1∶1，C正确；通过测交实验证明测交后代出现两种性状的比接近1∶1，这是通过测交实验对演绎推理过程的检验，D错误。
4．(模拟实验)在性状分离比的模拟实验中，将甲袋子内的小球(D∶d＝1∶1)总数增加到乙袋子内的小球总数(D∶d＝1∶1)的10倍，之后进行上百次模拟实验，则下列说法错误的是( )
A．甲、乙袋子分别模拟的是雄性和雌性的生殖器官
B．该变化脱离了模拟雌雄配子随机结合的实际情况
C．最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1
D．袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取
答案 B
解析 甲、乙两个袋子分别代表雄性生殖器官和雌性生殖器官，甲、乙两个袋子中的小球分别代表雄配子和雌配子，A正确；在性状分离比的模拟实验中，每个袋子中不同种类(D、d)的小球数量一定要相等，但甲袋子内小球总数量和乙袋子内小球总数量不一定相等，自然状态下，雄配子数量远远高于雌配子数量，将甲袋子内的小球(D∶d＝1∶1)总数增加到乙袋子内的小球总数(D∶d＝1∶1)的10倍，模拟了雌雄配子随机结合的实际情况，B错误；由于两个袋子内的小球都是D∶d＝1∶1，所以最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1，C正确；为了保证每种小球被抓取的概率相等，小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取，D正确。
孟德尔遗传实验的两个易错点
(1)基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种且A∶a＝1∶1，或产生的雄配子有两种且A∶a＝1∶1，但是♀A∶♂A不是1∶1，一般情况下，雄配子数量远大于雌配子。
(2)“演绎”和“验证”不同，“演绎”不同于测交实验，前者只是理论推导，后者则是进行实际的测交实验验证。
题组三 分离定律的实质、细胞学基础的考查和验证
5．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
答案 B
解析 基因分离定律的实质是在减数第一次分裂的后期，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)产生D、d两种配子，且比例为1∶1，可直接说明基因分离定律的实质。
6．如图是果蝇的体细胞，1～6是常染色体，7～8是性染色体，基因在染色体的位置如图所示。下列相关基因不遵循孟德尔分离定律的是( )
①A和B基因 ②A和b基因 ③E和e基因 ④发生交叉互换后的1号染色体上的A和a基因
A．①②③④ B．①②
C．①②④ D．②③④
答案 C
解析 孟德尔分离定律的实质是同源染色体上等位基因的分离。A和B基因虽然在同源染色体上，但不是等位基因，A和b基因位于同一条染色体上，它们都不遵循孟德尔分离定律；E和e基因位于性染色体上，性染色体上的基因的遗传遵循孟德尔分离定律；发生交叉互换后的1号染色体上的A和a基因在减数第二次分裂后期分开，不遵循孟德尔分离定律。故选C。
7．水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔基因分离定律的一项是( )
A．杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色
B．F1自交后结出的种子(F2)遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色
C．F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色
D．F1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色
答案 C
解析 分离定律的直接体现是等位基因分别进入两个配子中去，F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色，说明F1产生两种配子，比例为1∶1，能直接证明孟德尔的基因分离定律，C符合题意。
基因分离定律的验证方法
(1)直接验证——花粉鉴定法。杂种非糯性水稻的花粉遇碘液呈现两种不同颜色，且比例为1∶1，直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中，等位基因是彼此分离的。
(2)间接验证
①测交法——杂种F1与隐性纯合子杂交，后代出现显性、隐性两种表现型的个体，且比例为1∶1，间接证明了杂种F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。
②自交法——杂种F1自交后代(F2)中出现了显、隐两种表现型的个体，且比例为3∶1，这也是F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离的结果。
③花药离体培养法——将杂种F1进行花药离体培养，若性状分离比为1∶1，证明F1产生两种配子，即等位基因分离的结果。
题组四 不同交配类型的判断及应用分析
8．孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是( )
A．自交、杂交和测交 B．测交、自交和杂交
C．杂交、自交和测交 D．杂交、测交和自交
答案 C
解析 孟德尔在进行豌豆杂交实验中，先让豌豆杂交获得F1，再让F1自交得F2，发现问题，最后用测交实验证明其假说，C正确。
9．测交法可用来检验F1是不是纯合子，其关键原因是( )
A．测交子代出现不同的表现型
B．测交不受其他花粉等因素的影响
C．与F1进行测交的个体是隐性纯合子
D．测交后代的表现型及比例直接反映F1的配子类型及比例
答案 D
解析 用测交实验来检测F1是不是纯合子，是将F1和隐性纯合子杂交，由于隐性纯合子只能产生一种类型的配子，所以子代表现型及比例能直接反映F1产生配子的类型及比例，D正确。
不同交配类型的判断及应用分析
含义
作用
杂交
基因型不同的同种生物体之间相互交配
①探索控制生物性状的基因的传递规律；②将不同优良性状集中到一起，得到新品种；③显隐性性状判断
自交
①植物的自花(或同株异花)传粉；
②基因型相同的动物个体间的交配
①可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
含义
作用
测交
杂合子与隐性纯合子的交配，是一种特殊方式的杂交
①验证遗传基本规律理论解释的正确性；②可用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正交与
反交
是相对而言的，正交中父方和母方分别是反交中母方和父方
①检验是细胞核遗传还是细胞质遗传；②检验是常染色体遗传还是性染色体遗传
考点2 分离定律的解题方法及技巧
突破点一 显性性状与隐性性状的判断方法
1．根据子代性状判断
(1)具有一对相对性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。(杂交法)
(2)具有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。(自交法)
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⇒分离比为3的性状为显性性状。
3．“实验法”判断性状的显隐性
4．根据遗传系谱图判断
双亲表现正常，后代出现“患者”，则致病性状为隐性性状，即“无中生有为隐性”，如图甲所示；双亲表现患病，后代出现“正常”，则致病性状为显性性状，即“有中生无为显性”，如图乙所示。
1．大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中能判断显性和隐性关系的是( )
①紫花×紫花→403紫花
②紫花×紫花→301紫花＋101白花
③紫花×白花→399紫花
④紫花×白花→198紫花＋202白花
A．②和③ B．③和④
C．①和③ D．①和②
答案 A
解析 ②为自交法确定，③为杂交法确定。
2．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．抗病纯合体×感病纯合体
C．抗病株×抗病株，或感病株×感病株
D．抗病纯合体×抗病纯合体，或感病纯合体×感病纯合体
答案 B
解析 抗病株与感病株杂交，若子代有两种性状，则不能判断显隐性关系，A错误；抗病纯合体×感病纯合体，后代表现出来的性状即为显性性状，据此可以判断显隐性关系，B正确；抗病株×抗病株(或感病株×感病株)，只有后代出现性状分离时才能判断显隐性，C错误；抗病纯合体×抗病纯合体(或感病纯合体×感病纯合体)，后代肯定为抗病(或感病)，据此不能判断显隐性关系，D错误。
突破点二 亲子代基因型及表现型的互推
1．由亲代基因型推断子代的基因型、表现型及其比例(正推法，相关基因用A、a表示)
亲本组合
子代基因型
及其比例
子代表现型
及其比例
AA×AA
AA
全是显性
AA×Aa
AA∶Aa＝1∶1
全是显性
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
全是隐性
2．由子代表现型推断亲代的基因型(逆推法，相关基因用A、a表示)
(1)基因填充法
根据亲子代表现型写出基因型中能确定的基因，如显性性状可用A_表示，隐性性状用aa表示。然后根据子代中的一对基因分别来自两个亲本，可以逆推亲代基因型中未知基因，其中子代隐性个体(aa)为逆推突破口。
(2)分离比推断法
后代表现型
亲本表现型
亲本基因型组合
全是显性
亲本中一定有一
个是显性纯合子
AA×AA或
AA×Aa或
AA×aa
全是隐性
双亲均为隐性纯合子
aa×aa
显性∶隐性
＝1∶1
亲本一方为显性杂合
子，一方为隐性纯合子
Aa×aa
显性∶隐性
＝3∶1
双亲均为显性杂合子
Aa×Aa
3．番茄果实的颜色由一对基因A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是( )
实验组
亲本表现型
F1的表现型和植株数目
红果
黄果
1
红果×黄果
492
504
2
红果×黄果
997
0
3
红果×红果
1511
508
A．番茄的果色中，黄色为显性性状
B．实验1的亲本基因型：红果为AA，黄果为aa
C．实验2的后代红果番茄均为杂合子
D．实验3的后代中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
答案 C
解析 从实验2中可以看出，红果跟黄果杂交，后代只出现红果没有黄果，说明黄色为隐性性状，红色为显性性状，A错误；实验1的子代红果∶黄果＝1∶1，则实验1的亲本基因型：红果为Aa，黄果为aa，B错误；实验2的亲本基因型：红果为AA，黄果为aa，则实验2的F1中红果番茄均为杂合子，C正确；黄果为隐性性状，所以实验3的后代中黄果番茄的基因型为aa，D错误。
4．某植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传，现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是( )
选择的亲本
及交配方式
预测子代表现型
推测亲代基因型
第一种：
紫花自交
出现性状分离
③
①
④
第二种：
紫花×红花
全为紫花
DD×dd
②
⑤
A．两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据
B．①全为紫花，④的基因型为DD×Dd
C．②紫花和红花的数量之比为1∶1，⑤为Dd×dd
D．③的基因型为Dd×Dd，判定依据是子代出现性状分离，说明双亲有隐性基因
答案 B
解析 第一种紫花自交，子代出现性状分离，可以判定出现的新性状为隐性性状，亲本性状(紫花)为显性性状，第二种由紫花×红花的后代全为紫花，可以判定紫花为显性性状，A正确；若①全为紫花，且亲本紫花自交，故④的基因型为DD×DD或dd×dd，B错误；紫花×红花的后代中紫花和红花的数量之比为1∶1时，⑤为Dd×dd，C正确；子代出现性状分离，说明显性性状的双亲中都带有隐性基因，故亲代的基因型为Dd×Dd，D正确。
突破点三 分离定律应用中相关的概率计算
1．用加法原理和乘法原理计算
(1)加法原理：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这种互斥事件出现的概率，是它们各自概率之和。
(2)乘法原理：一个事件的发生不影响另一个事件的发生，这样的两个独立事件同时发生或相继发生的概率是各自发生概率的乘积。
2．用经典公式或分离比计算
(1)概率＝(某性状或基因组合数/总组合数)×100%。
(2)根据分离比推理计算
①若双亲都是杂合子(Bb)，则后代表现型的概率：显性占3/4，隐性占1/4；基因型的概率：BB占1/4，Bb占1/2，bb占1/4。
②若双亲是测交类型，则后代表现型的概率：显性占1/2，隐性占1/2，基因型的概率：Bb占1/2，bb占1/2。
3．根据配子的概率计算
先计算出亲本产生的每种配子的概率，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的个体的概率；计算表现型概率时，再将相同表现型的个体的概率相加即可。
5．两株高茎豌豆杂交，后代既有高茎又有矮茎，让子代高茎豌豆自然条件下交配，则后代的性状分离比为( )
A．3∶1 B．1∶1
C．9∶6 D．5∶1
答案 D
解析 若控制豌豆茎高度的基因用D、d表示，由两株高茎豌豆的杂交后代既有高茎也有矮茎可知，两株豌豆的基因型均为Dd。其中子代的高茎中1/3DD,2/3Dd，由于豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，因此只能自交，故子代高茎豌豆的后代中矮茎豌豆出现的概率＝2/3×1/4＝1/6，高茎豌豆出现的概率为5/6，因此高茎∶矮茎＝5∶1。
6．(2019·安徽合肥一中开学考试)如图是某种单基因遗传病的系谱图，图中8号个体是杂合子的概率是( )
A．11/18 B．4/9
C．5/6 D．3/5
答案 D
解析 根据系谱图，5号为患病女孩，其父母都正常，所以该单基因遗传病为常染色体隐性遗传病。设用A、a表示相关基因，则6号个体为1/3AA或2/3Aa,7号个体为Aa，由于8号个体是正常个体，其基因型为AA的概率是1/3×1/2＋2/3×1/4＝1/3，为Aa的概率是1/3×1/2＋2/3×1/2＝1/2，因此，8号个体是杂合子的概率是＝(1/2)÷(1/3＋1/2)＝3/5。
“四步法”解决分离定律的概率计算
突破点四 自交和自由交配问题
1．自交类型的解题技巧
(1)杂合子Aa连续自交n次
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＝×。
(2)杂合子Aa连续自交且逐代淘汰隐性个体的解题方法
2．自由交配类型的解题技巧
以基因型为AA、Aa的动物群体为例，进行随机交配，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：列举法
♀
♂
AA
Aa
AA
AA
AA、Aa
Aa
AA、Aa
AA、Aa、aa
续表
♀
♂
AA
Aa
子代基因型及概率AA、Aa、aa
子代表现型的概率A_、aa
解法二：配子法
基因型及概率为AA、Aa、aa，表现型及概率为A_、aa。
解法三：遗传平衡法
先根据“一个等位基因的频率＝它的纯合子基因型频率＋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＝，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。
7．(2019·福州高三第一学期质检)某豌豆种群中只有DD和Dd两种高茎豌豆，数量比是2∶1。通过自交繁殖一代，理论上子代中DD、Dd、dd的数量之比为( )
A．1∶2∶1 B．25∶10∶1
C．9∶2∶1 D．9∶6∶1
答案 C
解析 由于DD、Dd的数量比为2∶1，则DD占，Dd占，DD自交后代仍为DD，DD自交后代占所有后代的；Dd占，Dd自交后代基因型有三种：DD、Dd、dd，则整个后代中比例分别为DD＝＋×＝；Dd＝×＝；dd＝×＝，因此其子代中DD、Dd、dd的数量比为9∶2∶1。
8．基因型为Aa的豌豆连续自交，同时每代淘汰隐性个体，F3个体中，表现型符合要求的个体中杂合子所占的比例是( )
A．1/32 B．1/16
C．2/33 D．2/9
答案 D
解析 该题是杂合子连续自交并逐代淘汰隐性个体，直接套用公式即可得到杂合子所占的比例，即2/(23＋1)＝2/9。
9．现有一个随机交配的动物种群，由AA、Aa、aa三种基因型个体组成的，且AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1，该种群中具有繁殖能力的个体间进行繁殖，而aa个体不具有繁殖能力。该种群繁殖一代，则子代中AA、Aa和aa的数量比可能为( )
A．4∶4∶1 B．9∶6∶1
C．4∶2∶3 D．4∶1∶4
答案 B
解析 一个随机交配的种群由AA、Aa、aa三种基因型个体组成，且AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1，该种群中的aa个体没有繁殖能力，则具有繁殖能力的个体中，AA占1/2，Aa占1/2，因此A的基因频率为1/2＋1/2×1/2＝3/4，a的基因频率为1/4，根据遗传平衡定律，该种群繁殖一代，后代中AA的基因型频率为3/4×3/4＝9/16，Aa的基因型频率为2×1/4×3/4＝6/16，aa的基因型频率为1/4×1/4＝1/16，因此子代中AA、Aa和aa的数量比可能为9/16∶6/16∶1/16＝9∶6∶1。
解答Aa连续自交和自由交配类型的题时，可以发现以下特点：
(1)若Aa自由交配，F1及以后各代的基因型比例及基因频率均不发生改变；而Aa连续自交，由于每代的杂合子自交均有纯合子生成，因此纯合子的比例逐渐增大，杂合子的比例逐渐减小，但每一代中的基因频率与自由交配一样，均不发生改变，即A的基因频率＝a的基因频率＝1/2。
(2)没有特殊说明时，豌豆在自然条件下属于自交，玉米在自然条件下属于自由交配，这是题中隐含的已知条件，但常常有部分同学弄混。
(3)自交的有关计算不能用配子法。自由交配的有关计算用配子法简捷、快速，不易出错。在利用列举法求解自由交配问题时，基因型不同的双亲杂交容易遗漏正交和反交中的一种情况，导致概率计算出现错误。
突破点五 纯合子、杂合子的判断
1．自交法：此法主要用于植物，而且是最简便的方法。
待测
个体
2．测交法：一般动物用测交，并且是在已确定显隐性性状的条件下。
待测个体×隐性纯合子
3．单倍体育种法：此法只适用于植物。
待测
个体单倍体
幼苗纯合子
植株
4．花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同的颜色。如果花粉有两种，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物。
10．某养猪场有黑色猪和白色猪，假如黑色(B)对白色(b)为显性，要想鉴定一头黑色公猪是杂种(Bb)还是纯种(BB)，最合理的方法是( )
A．让该公猪充分生长，以观察其肤色是否会发生改变
B．让该黑色公猪与黑色母猪(BB或Bb)交配
C．让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配
D．从该黑色公猪的表现型即可分辨
答案 C
解析 鉴定显性表现型动物个体的基因型可采用测交的方法，即让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配，如果后代全为黑色猪，说明该黑色公猪的基因型为BB，如果后代中出现了白色猪，说明该黑色公猪的基因型为Bb。
11．水稻的高秆对矮秆是显性，现有一株高秆水稻，欲知其是否是纯合体，下列采用的方法最为简单的是( )
A．用花粉离体培养，观察后代的表现型
B．与一株矮秆水稻杂交，观察后代的表现型
C．与一株高秆水稻杂交，观察后代的表现型
D．自花传粉，观察后代的表现型
答案 D
解此类题目时要注意鉴定的对象和题目的要求，避免出现以下错误：一是忽视实验材料的特点，导致交配方式选择错误，如动物一般不应采用自交法，豌豆等闭花受粉植物无法自由交配等；二是在判断某个体是纯合子还是杂合子时，忽视实验要求，如“最简单”还是“最准确”，对自花传粉植物而言，自交最简单，测交最准确。
一、分离定律的致死问题
1.配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。
2．合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体的现象。
(1)隐性致死：隐性基因纯合时，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)；植物中的白化基因，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，如人的神经胶质症(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1。
1．(合子致死)无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，其遗传符合基因的分离定律。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是( )
A．猫的有尾性状是由显性基因控制的
B．自交后代出现有尾猫是基因突变所致
C．自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子
D．无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
答案 D
解析 由无尾猫自交后代，出现约1/3的有尾猫可知，猫的无尾是显性性状，且存在显性纯合致死现象，A错误；自交后代出现有尾猫是性状分离所致，B错误；无尾猫(Aa)自交后代中的无尾猫全部是杂合子，有尾猫是隐性纯合子，C错误；无尾猫(Aa)与有尾猫(aa)的交配属于测交，后代中无尾猫和有尾猫各约占1/2，D正确。
2．(配子致死)凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种，由一对等位基因控制，且单瓣对重瓣为显性，在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育，卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育。现取自然情况下多株单瓣凤仙花自交得F1，问F1中单瓣与重瓣的比值分析中正确的是( )
A．单瓣与重瓣的比值为3∶1
B．单瓣与重瓣的比值为1∶1
C．单瓣与重瓣的比值为2∶1
D．单瓣与重瓣的比值无规律
答案 B
解析 由于单瓣对重瓣为显性，在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育，卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育，所以自然情况下多株单瓣凤仙花的基因型都为Aa，其产生的雄配子只有a，而产生的雌配子有A和a，比例为1∶1，所以自交得F1，则F1中单瓣与重瓣的比值为1∶1。
二、复等位基因
同源染色体上同一位置的等位基因的个数在两个以上，称为复等位基因。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。如人的ABO血型，其由一对基因控制，这对基因有三种不同的形式，分别为能合成A抗原的IA基因，能合成B抗原的IB基因及不合成抗原的i基因，其中IA、IB对i是显性。
3．在家兔的常染色体上有一系列决定毛色的复等位基因：A、a1、a2、a。其中A基因对a1、a2、a为显性，a1基因对a2、a为显性，a2对a为显性。该系列基因在决定家兔毛皮颜色时其表现型与基因型的关系如下表。让多只全色的家兔和多只喜马拉雅色的家兔杂交，则不会出现的情况是( )
毛皮颜色表现型
基因型
全色
A_
青旗拉
a1_
喜马拉雅
a2_
白化
aa
A．后代出现七种基因型
B．后代出现四种表现型
C．后代会产生基因型为a1a1的个体
D．复等位基因之间的根本区别是基因中的碱基排列顺序不同
答案 C
解析 全色家兔的基因型有AA、Aa1、Aa2、Aa四种，会产生A、a1、a2、a四种类型的配子，喜马拉雅色的家兔有a2a2、a2a两种基因型，会产生a2、a两种类型的配子，其杂交子代会产生Aa2、Aa、a1a2、a1a、a2a2、a2a、aa七种基因型，四种表现型，但是不会产生基因型为a1a1的个体，C错误。
4．(2019·上海浦东二模)某同学的父亲是B型血，母亲是AB型血，那么该同学的血型不可能是( )
A．O型 B．A型
C．B型 D．AB型
答案 A
解析 人类的血型是由等位基因IA、IB、i控制的，某同学的父亲是B型血，基因型可能为IBIB、IBi，母亲是AB型血，基因型为IAIB，则该同学的基因型可能为IAIB、IBIB、IAi、IBi，即其可能是A型、B型、AB型血，A符合题意。
三、不完全显性
具有相对性状的纯合亲本杂交后，F1显现中间类型的现象。如等位基因A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，基因型为Aa的个体自交后代中红∶白＝3∶1；在不完全显性时，基因型为Aa的个体自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)＝1∶2∶1。
5．金鱼草的花色由一对等位基因控制，AA为红色，Aa为粉红色，aa为白色。红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1，F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述错误的是( )
A．红花个体所占的比例为1/4
B．白花个体所占的比例为1/4
C．纯合子所占的比例为1/4
D．杂合子所占的比例为1/2
答案 C
解析 根据题意可以写出遗传图解：F2中红花个体(AA)所占比例为，A正确；白花个体(aa)所占比例为，B正确；纯合子(AA和aa)所占的比例为，C错误；杂合子(Aa)所占的比例为，D正确。
6．红茉莉和白茉莉杂交，后代全是粉茉莉，粉茉莉自交，后代中红茉莉∶粉茉莉∶白茉莉＝1∶2∶1。下列说法中正确的是( )
A．茉莉的颜色红、白、粉不是相对性状
B．粉茉莉自交的结果不能用孟德尔的分离定律解释
C．亲本无论正交和反交，后代的表现型及其比例均相同
D．粉茉莉与白茉莉测交，后代中会出现红茉莉
答案 C
解析 同一种生物同一性状的不同表现类型均为相对性状，A错误；从粉茉莉自交后代的表现型及比例判断，可以用孟德尔的分离定律解释这种结果，只不过红色对白色是不完全显性而已，B错误；由题意可知，茉莉的花色是由细胞核中的遗传物质决定的，且不存在伴性遗传，其正交与反交的结果相同，C正确；粉茉莉测交，后代的花色只有粉色和白色，D错误。
四、从性遗传从性遗传指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。例如，某种鱼尾鳍类型受常染色体上等位基因(D、d)控制，但雌性个体均为单尾鳍，雄性个体有单尾鳍、双尾鳍。
7．已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表，下列判断正确的是( )
基因型
HH
Hh
hh
公羊的表现型
有角
有角
无角
母羊的表现型
有角
无角
无角
A．若双亲无角，则子代全部无角
B．若双亲有角，则子代全部有角
C．若双亲基因型为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1
D．绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
答案 C
解析 绵羊角的性状遗传受一对等位基因的控制，遵循基因的分离定律，D错误；无角双亲可能是Hh的母羊和hh的公羊，其后代中基因型为Hh的公羊表现为有角，A错误；有角的双亲可能是HH的母羊和Hh的公羊，其后代中基因型为Hh的母羊表现为无角，B错误；若双亲基因型为Hh，则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1，HH的表现有角，hh的表现无角，Hh的公羊有角，母羊无角，有角与无角的数量比为1∶1，C正确。
8．某种牛中，基因型为AA的个体体色为红褐色，aa为红色，基因型为Aa的个体中雄牛是红褐色，而雌牛则是红色。一头红褐色的母牛生了一头红色小牛，这头小牛性别及基因型为( )
A．雌性，Aa B．雄性，Aa
C．雄性或雌性，Aa D．雌性，aa或Aa
答案 A
解析 AA的雌牛是红褐色的，而Aa和aa的雌牛是红色的，所以这头红褐色母牛的基因型为AA，它与一雄牛交配后，后代的基因型为A_，表现型为红色，则这头小牛的基因型为Aa，性别为雌性，故选A。
五、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。例如果蝇长翅(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：
25 ℃(正常温度)
35 ℃
VV、Vv
长翅
vv
残翅
残翅
9．果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性，将纯合长翅品系的幼虫在25 ℃条件下培养得到的成体果蝇为长翅，但在35 ℃条件下培养，得到的成体果蝇为残翅。下列叙述正确的是( )
A．35 ℃条件下果蝇的长翅基因突变成了残翅基因
B．果蝇的长翅和残翅是由环境温度决定的
C．在35 ℃条件下培养纯合的长翅果蝇幼虫，得到的残翅性状是不能遗传的
D．如果有一只残翅果蝇，只要让其与另一只异性的残翅果蝇交配，就能确定其基因型
答案 C
解析 35 ℃条件下，果蝇的长翅基因没有突变成残翅基因，只是环境影响了果蝇的表现型，A错误；果蝇的长翅和残翅是由基因型和环境共同决定的，B错误；纯合的长翅果蝇幼虫在35 ℃条件下形成的残翅性状是由环境改变引起的，是不能遗传的，C正确；因为温度会改变果蝇的表现型，所以两个残翅果蝇交配，不能确定其基因型，应用该未知基因型的残翅果蝇与残翅果蝇vv正常交配，并将孵化出的幼虫放在25 ℃温度条件下培养，后代如果全为长翅果蝇，则该残翅果蝇的基因型为VV，后代如果全为残翅果蝇，则该残翅果蝇的基因型为vv，若一半残翅，一半长翅，则该果蝇的基因型为Vv，D错误。
高考热点突破
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
答案 B
解析 假设控制羽裂叶和全缘叶的相关基因是A、a。植株甲(全缘叶)自花传粉后，子代出现性状分离，可说明植株甲是杂合子，①符合题意；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶，说明双亲可能都是纯合子(可能双亲都是显性纯合子，也可能双亲都是隐性纯合子)，或者双亲中其中一方为显性纯合子，另一方为隐性纯合子或杂合子，不能判定植株甲是杂合子，②不符合题意；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是1∶1，只能说明一个亲本为隐性纯合子，另一个为杂合子，但不能判定全缘叶和羽裂叶的显隐性，若羽裂叶为显性性状(Aa)，则植株甲是纯合子(aa)，③不符合题意；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是3∶1，说明全缘叶是显性性状，植株甲和另一全缘叶植株都是杂合子，即Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa，④符合题意，B正确。
2．(2017·海南高考)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一对等位基因控制。下列叙述正确的是( )
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．选择一对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，则说明栗色为隐性
答案 C
解析 多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，黑色可能为显性或隐性，A错误；新生的栗色个体多于黑色个体，不能说明显隐性，B错误；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；一对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，栗色可能为显性也可能为隐性，D错误。
3．(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。
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。
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)玉米是异花传粉作物，茎顶开雄花，叶腋开雌花，因此自然条件下可能是杂合的，也可能是纯合的，故要用这两种玉米子粒作为材料验证分离定律，首先要确定饱满和凹陷的显隐性关系，再采用自交法和测交法验证。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。
4．(2015·北京高考节选)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究，用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。
(1)根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对________性状，其中长刚毛是________性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为________。
(2)实验2结果显示：与野生型不同的表现型有________种。③基因型为________，在实验2后代中该基因型的比例是________。
(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异，解释导致前者胸部无刚毛，后者胸部有刚毛的原因：______________________________。
(4)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的，作出这一判断的理由是：虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状，但__________________________________________________________________，说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。
答案 (1)相对 显 Aa、aa
(2)两 AA 1/4
(3)两个A基因抑制胸部长出刚毛，只有一个A基因时无此效应
(4)新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例高达25%的该基因纯合子
解析 (1)根据实验2可判断，长刚毛是显性性状，且控制该性状的基因位于常染色体上。实验1的杂交后代中显、隐性比例为1∶1，亲本杂交方式为测交，相应基因型为Aa×aa。
(2)实验2中，与野生型不同的表现型有两种，一种是腹部长刚毛、胸部短刚毛，基因型为Aa。另一种是腹部长刚毛、胸部无刚毛，基因型为AA，占全部后代的1/4。
(4)果蝇③胸部无刚毛是一个新性状，但由于数量较多，占全部后代的1/4，说明该性状的出现不是基因突变的结果，而是A基因的纯合导致的。
5．(2016·天津高考)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。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例，其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下。
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，如下所示。
据图分析，三倍体的基因型为________，二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是________。
答案 (1)P3P3或P4P4 (2)25% 3
(3)a1a2a3 100%
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，其纯合体(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1/2×1/2＝1/4，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，因为二倍体鲤鱼为三倍体提供的配子为a1或a2，所以四倍体为三倍体提供的配子为a2a3或a1a3，所以二倍体鲤鱼亲本必为纯合子。
课时作业
一、选择题
1．下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是( )
A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和受粉，实现亲本的杂交
B．孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D．孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
答案 D
解析 豌豆是自花传粉，闭花受粉，为实现亲本杂交，应在花未成熟前去雄，雌蕊成熟时授粉，A错误，D正确；孟德尔研究花的构造时是考虑了雌蕊、雄蕊的发育程度的，例如雌蕊必须成熟时再传粉，去雄要在雄蕊成熟之前进行，B错误；不能根据表现型判断亲本的纯合，因为显性杂合子和显性纯合子表现型一样，C错误。
2．孟德尔通过豌豆杂交实验揭示了遗传的基本定律。下列相关叙述不正确的是( )
A．F1自交时，各种雌、雄配子结合的机会相等
B．F1自交后，各种基因型个体成活的机会相等
C．F1形成配子时，产生了数量相等的雌雄配子
D．F1形成配子时，非同源染色体上的非等位基因组合进入同一配子的机会相等
答案 C
解析 F1形成配子时，产生的雌雄配子的数量不相等，雄配子的数量显著多于雌配子数量。
3．(2019·黑龙江鹤岗一中月考)人类某常染色体遗传病，基因型EE都患病，Ee有50%患病，ee都正常。一对新婚夫妇表现正常，妻子的母亲是Ee患者，她的父亲和丈夫的家族中均无该病患者，请推测这对夫妇的子女中患病的概率是( )
A．1/2 B．1/4
C．1/8 D．1/12
答案 D
解析 夫妻正常，妻子的母亲是Ee患者，她的父亲和丈夫的家族中均无该病患者，所以妻子的父亲和丈夫的基因型均为ee，妻子的基因型为1/2Ee,1/2ee。由于Ee有50%患病，ee都正常，所以妻子表现型正常的基因型及其比例为Ee∶ee＝1∶2，这对夫妇的子女中患病的概率是1/3×1/2×50%＝1/12，D正确。
4．(2019·哈六中月考)下列有关孟德尔豌豆杂交实验及其假说的叙述，正确的是( )
A．假说的内容包括F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离
B．正交和反交实验的结果相同，验证了假说是成立的
C．假说能解释F1自交出现3∶1分离比的原因，所以假说成立
D．根据假说推断，F1能产生数量比例为1∶1的雌雄配子
答案 A
解析 假说的内容之一是F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，A正确；孟德尔用测交方法验证假说成立，B、C错误；F1产生的雌配子有两种类型比例为1∶1，雄配子有两种类型，比例为1∶1，但雌配子的数量远少于雄配子，D错误。
5．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
答案 A
解析 基因的分离定律发生于减数分裂产生配子的过程中。
6．南瓜的黄花和白花是一对相对性状，某生物兴趣小组进行了三组杂交实验，实验结果如下表，下列说法错误的是( )
组合
亲本
后代
组合一
白花×白花
白花
组合二
黄花×黄花
2/3黄花，1/3白花
组合三
黄花×白花
1/2黄花，1/2白花
A．组合一的亲本一定为纯合子
B．组合二、三均可判断黄花是显性性状
C．组合二的后代中黄花个体一定是杂合子
D．组合三的后代中黄花个体的基因型与亲本相同
答案 B
解析 由组合二后代出现了性状分离，可判断黄花是显性性状，白花是隐性性状，而组合三属于测交实验，不能判断黄花是显性性状，B错误；组合一的亲本都是隐性个体，所以一定为纯合子，A正确；组合二的后代中黄花∶白花＝2∶1，说明显性纯合致死，所以黄花个体一定是杂合子，C正确；组合三相当于测交，其后代中黄花个体的基因型与亲本相同，都是杂合子，D正确。
7．下列有关“性状分离比的模拟”实验的叙述，不正确的是( )
A．甲、乙两桶内两种颜色小球大小须一致
B．甲、乙两桶内小球总数不一定要相等
C．每个小桶内两种颜色的小球数目一定要相等
D．抓取完一次后，将剩余小球摇匀后继续实验
答案 D
解析 甲、乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲、乙两桶内的彩球分别代表雌雄配子，因此甲、乙两桶内两种颜色小球大小须一致，甲、乙两桶内小球总数不一定要相等，但每个小桶内两种颜色的小球数目一定要相等，A、B、C正确；用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合，要随机抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并搅匀，D错误。
8．南瓜果实的颜色是由一对等位基因(A和a)控制的，一株黄果南瓜和一株白果南瓜杂交得到F1中有黄果和白果，而F1中黄果植株自交所得F2均为黄果，白果植株自交所得F2既有黄果也有白果，下列说法不正确的是( )
A．亲代、F1和F2中白果植株的基因型都是Aa
B．南瓜的白果和黄果是一对相对性状，其中白果为显性性状
C．F1中白果的后代中白果∶黄果≈3∶1
D．可采用测交的方法检测白果植株的基因型
答案 A
解析 由题意可知，F1中白果自交后代既有白果，又有黄果，表明白果为显性性状，黄果为隐性性状，故黄果的基因型为aa，亲本中白果的基因型是Aa，F1中白果的基因型为Aa，F2中白果的基因型为Aa或AA，A错误，B正确；F1中白果基因型为Aa，故其后代中白果∶黄果≈3∶1，C正确；要检测白果植株的基因型可以用测交的方法，若测交后代白果∶黄果＝1∶1，则白果基因型为Aa，若测交后代只有白果，则白果基因型为AA，D正确。
9．已知小麦抗锈病是由显性基因控制的，让一株杂合体小麦自交获得F1，淘汰其中不抗锈病的植株后，再自交获得F2，从理论上计算，F2中不抗锈病的植株占总数的( )
A．1/4 B．1/6
C．1/8 D．1/16
答案 B
解析 由题意可知，F1的基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，淘汰其中不抗锈病的植株(aa)后，剩余植株中，AA占1/3，Aa占2/3。淘汰掉不抗锈病的植株后，再自交，其中1/3AA自交不发生性状分离，而2/3Aa自交发生性状分离(AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1)，所以F2中不抗锈病植株所占的比例为2/3×1/4＝1/6。
10．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
答案 B
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，(用配子法)
产生雌雄配子的概率
A
a
A
AA
Aa
a
Aa
aa
理论上，下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为4∶4∶1。
11．(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1000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
答案 A
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，则理论上1000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，A正确。
12．萝卜的花有红色、紫色、白色三种，由一对等位基因控制。现选用紫花萝卜分别与红花、白花、紫花萝卜杂交，F1中红花、白花、紫花的数量比例分别如图中①②③所示，下列相关叙述错误的是( )
A．红花萝卜与红花萝卜杂交，后代均为红花萝卜
B．白花萝卜与白花萝卜杂交，后代均为白花萝卜
C．红花萝卜与白花萝卜杂交，后代既有红花萝卜，也有白花萝卜
D．可用紫花萝卜与白花萝卜杂交验证基因的分离定律
答案 C
解析 根据题图中的杂交结果可知，红花萝卜和白花萝卜为纯合子，紫花萝卜为杂合子。红花萝卜与白花萝卜杂交，后代只有紫花萝卜。
二、非选择题
13．安哥拉兔的长毛和短毛是由一对基因控制(A1和A2)的性状。用纯种安哥拉兔进行杂交实验，产生大量的F1和F2个体，杂交亲本及实验结果如下表。请回答：
实验一
长毛(♀)×短毛(♂)
F1
雄兔
全为长毛
雌兔
全为短毛
实验二
F1雌、雄个体交配
F2
雄兔
长毛∶短毛＝3∶1
雌兔
长毛∶短毛＝1∶3
(1)安哥拉兔控制长毛和短毛的基因位于________(填“常”或“X”)染色体上。在________(填“雌”或“雄”)兔中，长毛为显性性状。
(2)用多只纯种短毛雌兔与F2长毛雄兔杂交，子代性状和比例为____________________________。
(3)安哥拉兔的长毛和短毛性状既与________有关，又与________有关。
(4)如果用A1和A2分别表示长毛基因和短毛基因，请画出实验二的遗传图解。
答案 (1)常 雄
(2)雌兔全为短毛，雄兔有长毛和短毛且比例为2∶1
(3)基因型 性别
(4)
解析 (1)根据题意和图表分析可知：纯种长毛(雌)×纯种短毛(雄)的子代中，雄兔全为长毛，说明雄兔中长毛为显性性状；雌兔全为短毛，说明雌兔中，短毛为显性性状。又F1雌、雄个体交配，子代雄兔中长毛∶短毛＝3∶1，雌兔中长毛∶短毛＝1∶3，都遵循基因的分离定律，且控制长毛和短毛的基因位于常染色体上。
(2)若纯种短毛雌兔的基因型为A2A2，则F2长毛雄兔的基因型为A1A1和A1A2，比例为1∶2，因此，杂交子代性状和比例为雌兔全为短毛，雄兔有长毛和短毛且比例为2∶1。
(3)根据题意和图表分析可知，安哥拉兔的长毛和短毛性状既与基因型有关，又与性别有关。
14．在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中，存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注：AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题：
表现型
黄色
灰色
黑色
基因型
Aa1
Aa2
a1a1
a1a2
a2a2
(1)若亲本基因型为Aa1×Aa2，则其子代的表现型及比例为________________。
(2)两只鼠杂交，后代出现三种表现型。则该对亲本的基因型是________，它们再生一只黑色雄鼠的概率是________。
(3)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠，如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型？
实验思路：
①选用该黄色雄鼠与________杂交。
②________________________________________________________________________。
结果预测：
①________________________________________________________________________
________________。
②________________________________________________________________________
________________。
答案 (1)黄色∶灰色＝2∶1 (2)Aa2、a1a2 1/8
(3)实验思路：①黑色雌鼠 ②观察后代毛色表现情况
结果预测：①如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的基因型为Aa1 ②如果后代出现黄色和黑色，则该黄色雄鼠的基因型为Aa2
解析 (1)若亲本基因型为Aa1和Aa2，则其子代的基因型和表现型为1AA(死亡)、1Aa1(黄色)、1Aa2(黄色)、1a1a2(灰色)，即有黄色和灰色两种，比例为2∶1。
(2)由后代有黑色鼠(a2a2)可推知其亲本均有a2，又因为后代有3种表现型，所以亲本的基因型为Aa2和a1a2，它们再生一只黑色鼠的概率为1/4，小鼠为雄性的概率为1/2，所以子代是黑色雄鼠的概率为1/8。
(3)要通过杂交方法检测出黄色雄鼠的基因型，可将该黄色雄鼠与多只黑色雌鼠杂交并观察后代毛色。如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的基因型为Aa1；如果后代出现黄色和黑色，则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
15．某生物兴趣小组的同学，为了研究果蝇翅型的遗传机制，进行了如下实验：一只长翅果蝇和一只残翅果蝇杂交，取得受精卵。如果受精卵在25 ℃环境下培养，子一代全是长翅，子二代(A)出现长翅和残翅两种性状，且比例为3∶1；如果受精卵在35 ℃环境下培养，子一代和子二代(B)全是残翅。
(1)果蝇翅型的显性性状是________，是由____________________决定的。
(2)子二代(A)中的长翅果蝇自由交配，受精卵在25 ℃环境下培养，子三代中长翅和残翅果蝇的比例大约是__________________，其中长翅果蝇中纯合子的比例为________。
(3)为了确定子二代(B)中某只果蝇的基因型，甲、乙两位同学的设计如下
甲：取子二代(B)中一只残翅异性果蝇和其交配，受精卵在25 ℃环境下培养，观察后代的性状分离比。
乙：取子二代(A)中一只残翅异性果蝇和其交配，受精卵在25 ℃环境下培养，观察后代的性状分离比。
比较甲乙同学实验设计的优劣，并陈述理由。
答案 (1)长翅 基因和环境共同
(2)8∶1 1/2(50%)
(3)乙优于甲。甲同学从子二代(B)中取的异性果蝇基因型不确定，如果基因型是显性纯合时，不管待测果蝇的基因型如何，后代的性状都是长翅；而乙同学从子二代A中取的残翅异性果蝇的基因型确定是隐性纯合子，和待测果蝇交配后，通过后代的性状及比例就可以确定其基因型。
解析 (1)由题干可知，长翅果蝇与残翅果蝇杂交，子一代全是长翅，子二代出现长翅和残翅两种性状，且比例为3∶1，说明长翅为显性性状，35 ℃环境下，性状发生变化，说明果蝇翅型变化由基因和环境共同决定。
(2)设果蝇的翅型由一对基因B、b决定，长翅为显性性状，25 ℃环境下长翅果蝇与残翅果蝇杂交，子一代全是长翅，则亲本的基因型为BB和bb，子一代的基因型为Bb，子二代的基因型为BB、Bb和bb，比例为1∶2∶1，子二代(A)中的长翅果蝇中BB占1/3，Bb占2/3，则B的基因频率为2/3，b的基因频率为1/3，自由交配后子三代中残翅果蝇(bb)占1/3×1/3＝1/9，长翅果蝇(BB、Bb)占1－1/9＝8/9，因此子三代中长翅和残翅果蝇的比例大约是8∶1，其中长翅果蝇中纯合子占1/2。
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