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2024届高考生物一轮复习第五单元遗传因子的发现基因和染色体的关系第1讲孟德尔的豌豆杂交实验(一)课件
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这是一份2024届高考生物一轮复习第五单元遗传因子的发现基因和染色体的关系第1讲孟德尔的豌豆杂交实验(一)课件，共60页。PPT课件主要包含了相对性状，未成熟，外来花粉，人工授粉，子一代，子二代，自由交配，套袋→人工授粉→套袋，等位基因，减数第一次分裂后期等内容，欢迎下载使用。
知识点一 孟德尔遗传实验的科学方法[自主学习]1.豌豆作为实验材料的优点
2.孟德尔遗传实验的杂交方法与程序
3.遗传实验中常用符号及含义
[自主检测]1.思考判断(1)杂交时，必须在开花前除去母本的雄蕊。( )(2)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。( )(3)给母本进行人工授粉后应套袋。( )(4)相对性状是指同种生物的不同性状。( )(5)显性性状是指杂合子显现出来的性状。( )
2.深挖教材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______(填“单性”或“两性”)花。 (2)图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于______(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于______(填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行__________。 (3)如果人工杂交实验材料换成玉米，则操作步骤为 _______________________________________ 。
知识点二 一对相对性状的杂交实验[自主学习]1.一对相对性状的杂交实验
“假说—演绎”法推理过程(“四步”法)
[自主检测]1.思考判断(1)孟德尔在实验中采用了正反交的方法。( )(2)“体细胞中遗传因子成对存在，并且位于同源染色体上”是孟德尔的假说内容。( )(3)孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程。( )(4)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。( )(5)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合。( )
2.深挖教材(1)选有角牛和无角牛杂交，后代既有有角牛又有无角牛，能否确定有角和无角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：___________________________________________。 【答案】提示：不能。可选用多对有角牛和有角牛杂交或多对无角牛和无角牛杂交，若后代发生性状分离，则亲本性状为显性性状(2)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什么?____________________________________________。 【答案】提示：①让该紫花植株连续自交，直到后代不再出现性状分离为止。②花药离体培养，再用秋水仙素处理
(3)孟德尔豌豆杂交实验中F2出现3∶1的分离比的条件是什么?__。 【答案】提示：①所研究的该对相对性状只受一对等位基因控制，且相对性状为完全显性。②每一代不同类型的配子都能发育良好，且不同配子结合机会相等。③所有后代都处于比较一致的环境中，且存活率相同。④供实验的群体要大，个体数量要足够多
[深度讲解]1.分离定律的实质、适用范围及条件
2.验证基因分离定律的方法①最能体现分离定律实质的是F1产生配子的比例为1∶1。②一对等位基因的遗传是否遵循分离定律的验证方法：a.自交法b.测交法
c.花粉鉴定法d.单倍体育种法
[考向预测](一)“假说—演绎”法的内容(素养目标：科学思维)1.孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说—演绎法”，下列相关叙述错误的是( )A.提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上的B.“F1(Dd)产生两种数量相等的配子(D和d)”属于推理内容C.对推理(演绎)过程及结果进行的检验是通过测交实验完成的D.“遗传因子在体细胞的染色体上成对存在”属于假说内容【答案】D
【解析】假说演绎法是指在观察和分析的基础上提出问题，再通过推理和想象对问题做出合理的假说(解释)，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。孟德尔在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上提出问题，A正确；杂合子在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，由此可以推理出F1(Dd)能产生数量相等的2种配子(D∶d＝1∶1)，B正确；为了验证假说是否正确，孟德尔又设计了“测交实验”，“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验，C正确；假说的内容之一是“遗传因子在体细胞中成对存在”，并没有说明遗传因子在体细胞的染色体上成对存在，D错误。
(二)遗传学的核心概念及其相互关系的判断(素养目标：生命观念)2.下列关于遗传学基本概念的叙述中，正确的有几项( ) ①兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状 ②纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状，XAY、XaY属于纯合子 ③不同环境下，基因型相同，表型不一定相同 ④A和A、b和b不属于等位基因，C和c属于等位基因 ⑤后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离，一对双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离 ⑥检测某雄兔是否是纯合子，可以用测交的方法 ⑦若F1基因型为Dd，则F1产生的配子的种类为1∶1，属于“演绎”内容A.2项 B.3项 C.4项 D.5项【答案】C
【解析】兔的白毛和黑毛是一对相对性状，狗的长毛和卷毛不是一对相对性状，①错误；常染色体遗传中，具有一对相对性状的两纯合子杂交产生的子一代所表现的性状才是显性性状，②错误；性状的表现是基因与环境相互作用的结果，基因型相同，环境不同，表型不一定相同，③正确；同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因是等位基因，如C和c，④正确；单眼皮是隐性性状，没有同时出现显、隐性性状，所以不能说明出现性状分离，⑤错误；动物纯合子的检测，可用测交法，⑥正确；F1(Dd)能产生数量相等的两种配子属于演绎推理过程，⑦正确。
图解遗传规律相关概念的联系
分离定律的解题方法规律一
[深度讲解]推断个体基因型、表型的方法及概率计算1.表型与基因型的相互推导(1)由亲代推断子代的基因型与表型(正推)。
(2)由子代推断亲代的基因型(逆推)。①隐性纯合突破法：若子代出现隐性性状，则基因型一定是aa，其中一个a来自父本，另一个a来自母本。②后代分离比推断法。
2.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。
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。
(3)自由交配的概率计算。问题：某种生物基因型AA占1/3，Aa占2/3，个体间可以自由交配，求后代中AA的比例。解法①：棋盘罗列法。在表格的第一行和第一列分别列出雌雄个体可能的基因型，分别分析每种杂交类型后代的基因型，然后综合分析所有后代中基因型和表型的比例。
由表可知，杂交类型有AA×AA、Aa×Aa、AA×Aa、Aa×AA共4种，后代中AA的比例为1/3×1/3+2/3×2/3×1/4+2×1/3×2/3×1/2＝4/9。
解法②：配子比例法。1/3AA个体产生一种配子A；2/3Aa个体产生两种数量相等的配子A和a，所占比例均为1/3，则A配子所占比例为2/3，a配子所占比例为1/3。
由表可知，F1基因型的比例为AA∶Aa∶aa＝4/9∶4/9∶1/9＝4∶4∶1，F1表型的比例为A_∶aa＝8∶1。
解法③：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杂合子基因型概率”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，同理可得AA的基因型频率＝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。表型及概率为8/9A_、1/9aa。
[考向预测](一)由亲代推断子代的基因型及表型(正推)(素养目标：科学思维)1.番茄果实的颜色由一对等位基因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( )
A.番茄的果实颜色中，黄色为显性性状B.实验1的亲本基因型：红果为AA，黄果为aaC.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，红果与黄果杂交，后代只出现红果，说明黄果为隐性性状，红果为显性性状，由实验3也可得出红果为显性性状，A错误；实验1的子代红果∶黄果≈1∶1，则亲本基因型：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F1中红果番茄均为杂合子，C正确；因为黄果为隐性性状，所以其基因型为aa，D错误。
(二)由子代推断亲代的基因型及表型(逆推)(素养目标：科学思维)2.某二倍体植物的叶表面无蜡粉和有蜡粉是一对相对性状(由等位基因E、e控制)，某校研究性学习小组做了如下三组实验，下列有关分析不正确的是( )
A.实验结果表明有蜡粉是显性性状B.控制这对相对性状的基因位于细胞核内C.三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是EeD.丙组的F1中纯合子所占的比例是1/4【答案】D
【解析】由丙组结果可判断有蜡粉是显性性状，A正确；由甲组和乙组正反交结果相同，可判断控制这对相对性状的基因位于细胞核内，B正确；因为有蜡粉是显性性状，三组实验的F1均有性状分离现象，所以三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是Ee，C正确；丙组的F1中纯合子所占的比例是1/2，D错误。
分离定律的解题方法规律二
[深度讲解]一、纯合子与杂合子的判定方法1.自交法(此法主要用于植物，而且是最简便的方法)。
2.测交法(待测对象若为雄性动物，注意与多个隐性雌性个体交配，以产生更多的后代个体，使结果更有说服力)。
3.单倍体育种法(此法只适用于植物)。
4.花粉鉴定法非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。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。
二、性状的显隐性判断方法1.根据概念判断显隐性具有相对性状的纯合亲本杂交→子一代表现出来的性状为显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。可表示为甲性状×乙性状→甲性状，则甲性状为显性性状，乙性状为隐性性状。
2.根据子代表现型判断显隐性
3.设计杂交实验判断显隐性
4.根据遗传系谱图进行判断系谱图中“无中生有为隐性”，即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状，如图甲所示，由此可以判断白化病为隐性性状；“有中生无为显性”，即双亲都患病而后代出现没有患病的，患病性状为显性性状，如图乙所示，由此可以判断多指是显性性状。
[考向预测](一)显性性状、隐性性状、纯合子、杂合子的判断(素养目标：科学思维)1.马的黑色与棕色是一对相对性状，现有黑色马与棕色马交配的不同组合及结果如下：①黑×棕→1匹黑 ②黑×黑→2匹黑③棕×棕→3匹棕 ④黑×棕→1匹黑+1匹棕根据上面的结果，下列说法正确的是( )A.黑色是显性性状，棕色是隐性性状B.棕色是显性性状，黑色是隐性性状C.交配的不同组合中的黑马和棕马肯定都是纯合子D.无法判断显隐性，也无法判断哪种马是纯合子【答案】D
【解析】黑×棕→1匹黑，有很大的偶然性，不能确定黑色是显性性状，棕色是隐性性状，A错误；四种不同杂交组合都无法确定棕色是显性性状，黑色是隐性性状，B错误；黑×棕→1匹黑+1匹棕的杂交组合中，肯定有杂合子，C错误；由于后代数目少，结果具有偶然性，所以无法判断显隐性，也无法判断哪种马是纯合子，D正确。
(二)连续自交或自由交配及淘汰某种个体的计算问题(素养目标：科学思维)2.(2022年安徽黄山模拟)豌豆的红花与白花是一对相对性状(分别由A、a基因控制)，现有一批基因型为AA与Aa的红花豌豆，两者的数量之比是3∶1，自然状态下其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量之比为( )A.13∶2∶1B.49∶14∶1 C.1∶2∶1 D.9∶6∶1【答案】A 【解析】豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下豌豆只进行自交。故3/4AA、1/4Aa自交后代基因型及比例为AA＝3/4+1/4×1/4＝13/16，Aa＝1/4×1/2＝2/16，aa＝1/4×1/4＝1/16，A正确。
1.杂合子Aa连续多代自交问题分析
(1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：
(2)根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图如下：
由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。
[深度讲解]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表现形式，如紫茉莉的花色遗传中，红花(RR)与白花(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。2.纯合致死现象
3.配子致死现象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Aa自交，只能产生a一种成活的雄配子、A和a两种雌配子，形成的后代两种基因型及比例为Aa∶aa＝1∶1。
4.从性遗传从性遗传是指常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出男女性分布比例上或表现程度上的差别。如男性秃顶的基因型为Bb、bb，女性秃顶的基因型只有bb。此类问题仍然遵循基因的基本遗传规律，解答的关键是准确区分基因型和表现型的关系。
5.复等位基因在一个群体内，同源染色体的同一位置上的等位基因超过2个，这些基因称为复等位基因。如人类ABO血型的三个复等位基因是IA、IB、i，其显隐性关系为IA＝IB＞i，表型与基因型的关系如表所示：
6.表型模拟现象(1)“表型模拟”是指生物的表型不仅仅取决于基因型，还受所处环境的影响，从而导致表型与某种基因型的表型很相似的现象。(2)设计实验确认隐性个体是“aa”的纯合子还是“Aa”的表型模拟。
[考向预测](一)分离定律中的致死问题(素养目标：科学思维)1.某种品系的鼠毛色灰色和黄色是一对相对性状，科学家进行了大量的杂交实验得到了如下结果，由此推断错误的是( )
A.杂交A后代不发生性状分离，亲本为纯合子B.由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因C.杂交B后代黄色毛鼠既有杂合子也有纯合子D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律【答案】C
【解析】由杂交B的结果可知，黄色为显性性状，灰色为隐性性状，且杂交B中的双亲为杂合子；杂交A的亲子代均表现为隐性性状(灰色)，因此亲代均为隐性纯合子；结合杂交B后代中2/3黄色、1/3灰色，可知导致这一现象的原因可能是黄色个体纯合时会死亡，因此，杂交B后代黄色毛鼠都是杂合子，而没有纯合子。
(二)基因分离定律中复等位基因的遗传问题(素养目标：科学思维)2.(2021年广东适应性考试)某二倍体两性花植物的自交不亲和是由15个共显性的等位基因Sx(S1、S2、…、S15)控制的。该植物能产生正常的雌、雄配子，但当花粉与母本有相同的Sx基因时，就不能完成受精作用。下列叙述正确的是( )A.该植物有15种基因型分别为S1S1、S2S2、…、S15S15的纯合个体B.Sx复等位基因说明突变具有普遍性和不定向性的特点C.S1S2(父本)和S2S4(母本)杂交，F1的基因型有2种D.可以通过杂交育种的方法获得各种基因型的植株【答案】C
【解析】根据题干中“当花粉与母本有相同的Sx基因时，就不能完成受精作用”可知，当花粉与母本有不同的Sx基因时，就能完成受精作用，因此该植物均为杂合个体，A错误；Sx复等位基因说明突变具有不定向性，B错误；S1S2(父本)和S2S4(母本)杂交，根据题意，当花粉与母本有相同的Sx基因时，就不能完成受精作用，父本花粉S2与母本S2S4有相同的S2基因，S2的花粉不能完成受精作用，母本只接受S1的花粉，因此后代F1的基因型有2种，分别是S1S2、S1S4，C正确；当花粉与母本有相同的Sx基因时，就不能完成受精作用，故通过杂交育种的方法，不能获得纯合子，不可以获得各种基因型的植株，D错误。
(三)基因分离定律中的从性遗传问题(素养目标：科学思维)3.如图所示为一对夫妇的基因型和他们子女的基因型及对应的表现型(秃顶与非秃顶)。有另一对夫妇的基因型为b+b和bb，则生一个非秃顶孩子的概率为( )A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.3/4【答案】C
【解析】图示为从性遗传，杂合子b+b男性表现为秃顶，女性表现为非秃顶。所以基因型为b+b和bb的夫妇后代基因型及概率为1/2b+b、1/2bb，其中非秃顶孩子的概率＝1/2×1/2＝1/4。
从性遗传和伴性遗传的区别
从性遗传：常染色体上基因控制的性状，表型受性别影响，主要是性激素起作用。其基因在传递时与性别无关。伴性遗传：性染色体上基因控制的性状，其基因在传递时与性别紧密相联。
(四)基因分离定律中不完全显性问题(素养目标：科学思维)4.紫茉莉的花色由一对等位基因R、r控制，紫茉莉种群中控制花色性状的基因型有3种类型，即RR、Rr、rr，它们对应的花色分别为红色、粉色、白色。让红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交得到F1，F1自交产生F2。下列关于F2的说法错误的是( )A.F2的表型有3种，比例为1∶2∶1B.F2中红花植株占1/4C.F2中纯合子所占比例为1/2D.亲本红花紫茉莉的基因型为RR和Rr【答案】D 【解析】亲本红花紫茉莉的基因型为RR，D错误。
(五)基因分离定律中共显性问题(素养目标：科学思维)5.(2021年吉林长春二调)若同源染色体同一位置上等位基因的数目在两个以上，就称为复等位基因。如人类ABO血型系统有A型、B型、AB型、O型，由IA、IB、i三个复等位基因决定，基因IA和IB对基因i是完全显性，IA和IB是共显性。下列叙述错误的是( )A.人类IAIB基因型表现为AB血型，IAIA和IAi都表现为A型B.一个正常人体内一般不会同时含有三种复等位基因C.IA、IB、i三个复等位基因在遗传时不遵循基因分离定律D.A型血男性和O型血女性婚配生下的孩子，其血型最多有两种可能【答案】C
【解析】IA和IB对i基因均为显性，IA和IB为共显性关系，故人类IAIB基因型表现为AB血型，IAIA和IAi都表现为A型，A正确；一个正常人体内细胞中一般不会同时含有三条同源染色体，所以一般不会同时存在三种复等位基因，B正确；由于IA、IB、i三个复等位基因只能有其中两个基因位于一对同源染色体上，所以它们的遗传遵循基因的分离定律，C错误；A型血男性基因型为IAi或IAIA，O型血女性基因型为ii，二者婚配生下的孩子的基因型最多为IAi、ii，共有两种可能，D正确。
不完全显性和共显性的比较
(六)基因分离定律中表型模拟问题(素养目标：科学思维)6.(2022年辽宁抚顺模拟)兔的毛色黑色(W)与白色(w)是一对相对性状，与性别无关。如图所示两项交配中，亲代兔A、B、P、Q均为纯合子，子代兔在不同环境下成长，其毛色如图所示。下列分析错误的是( )
A.兔C和D的基因型相同表型不同，说明生物性状不只受基因控制B.兔C与兔R交配得到子代，若子代在30 ℃环境下成长，其毛色最可能是全为黑色C.兔C与兔R交配得到子代，若子代在－15 ℃环境下成长，其毛色最可能黑色∶白色＝1∶1D.要判断一只白兔的基因组成，最佳方案是选择将其与兔R交配，子代在－15 ℃环境下成长【答案】B
【解析】兔A、B均为纯合子，所以兔C与兔D的基因型均为Ww，但两者的表型不同，存在差异，原因是成长环境不同，而表型是基因型和环境因素共同作用的结果，A正确；兔C(Ww)与兔R(ww)交配所得子代的基因型为Ww和ww，若子代在30 ℃环境中成长，则Ww和ww均表现为白色，B错误；兔C(Ww)与兔R(ww)交配所得子代的基因型为Ww和ww，若子代在－15 ℃环境中成长，则Ww表型为黑色，ww表型为白色，比例是1∶1，C正确；由图可知，在30 ℃环境中成长，都会成为白兔，故要判断一只白兔的基因组成，最佳方案是选择将其与兔R交配，子代在－15 ℃环境下成长，D正确。
1.(2022年浙江卷)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【答案】C
【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不符合题意。
2.(2021年湖北卷)浅浅有小酒窝，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【答案】B
【解析】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。
3.(2020年海南卷)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1/3D.F1果蝇自由交配，F2中直翅个体所占比例为4/9【答案】D
知识点一 孟德尔遗传实验的科学方法[自主学习]1.豌豆作为实验材料的优点
2.孟德尔遗传实验的杂交方法与程序
3.遗传实验中常用符号及含义
[自主检测]1.思考判断(1)杂交时，必须在开花前除去母本的雄蕊。( )(2)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。( )(3)给母本进行人工授粉后应套袋。( )(4)相对性状是指同种生物的不同性状。( )(5)显性性状是指杂合子显现出来的性状。( )
2.深挖教材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______(填“单性”或“两性”)花。 (2)图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于______(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于______(填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行__________。 (3)如果人工杂交实验材料换成玉米，则操作步骤为 _______________________________________ 。
知识点二 一对相对性状的杂交实验[自主学习]1.一对相对性状的杂交实验
“假说—演绎”法推理过程(“四步”法)
[自主检测]1.思考判断(1)孟德尔在实验中采用了正反交的方法。( )(2)“体细胞中遗传因子成对存在，并且位于同源染色体上”是孟德尔的假说内容。( )(3)孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程。( )(4)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。( )(5)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合。( )
2.深挖教材(1)选有角牛和无角牛杂交，后代既有有角牛又有无角牛，能否确定有角和无角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：___________________________________________。 【答案】提示：不能。可选用多对有角牛和有角牛杂交或多对无角牛和无角牛杂交，若后代发生性状分离，则亲本性状为显性性状(2)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什么?____________________________________________。 【答案】提示：①让该紫花植株连续自交，直到后代不再出现性状分离为止。②花药离体培养，再用秋水仙素处理
(3)孟德尔豌豆杂交实验中F2出现3∶1的分离比的条件是什么?__。 【答案】提示：①所研究的该对相对性状只受一对等位基因控制，且相对性状为完全显性。②每一代不同类型的配子都能发育良好，且不同配子结合机会相等。③所有后代都处于比较一致的环境中，且存活率相同。④供实验的群体要大，个体数量要足够多
[深度讲解]1.分离定律的实质、适用范围及条件
2.验证基因分离定律的方法①最能体现分离定律实质的是F1产生配子的比例为1∶1。②一对等位基因的遗传是否遵循分离定律的验证方法：a.自交法b.测交法
c.花粉鉴定法d.单倍体育种法
[考向预测](一)“假说—演绎”法的内容(素养目标：科学思维)1.孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说—演绎法”，下列相关叙述错误的是( )A.提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上的B.“F1(Dd)产生两种数量相等的配子(D和d)”属于推理内容C.对推理(演绎)过程及结果进行的检验是通过测交实验完成的D.“遗传因子在体细胞的染色体上成对存在”属于假说内容【答案】D
【解析】假说演绎法是指在观察和分析的基础上提出问题，再通过推理和想象对问题做出合理的假说(解释)，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。孟德尔在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上提出问题，A正确；杂合子在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，由此可以推理出F1(Dd)能产生数量相等的2种配子(D∶d＝1∶1)，B正确；为了验证假说是否正确，孟德尔又设计了“测交实验”，“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验，C正确；假说的内容之一是“遗传因子在体细胞中成对存在”，并没有说明遗传因子在体细胞的染色体上成对存在，D错误。
(二)遗传学的核心概念及其相互关系的判断(素养目标：生命观念)2.下列关于遗传学基本概念的叙述中，正确的有几项( ) ①兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状 ②纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状，XAY、XaY属于纯合子 ③不同环境下，基因型相同，表型不一定相同 ④A和A、b和b不属于等位基因，C和c属于等位基因 ⑤后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离，一对双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离 ⑥检测某雄兔是否是纯合子，可以用测交的方法 ⑦若F1基因型为Dd，则F1产生的配子的种类为1∶1，属于“演绎”内容A.2项 B.3项 C.4项 D.5项【答案】C
【解析】兔的白毛和黑毛是一对相对性状，狗的长毛和卷毛不是一对相对性状，①错误；常染色体遗传中，具有一对相对性状的两纯合子杂交产生的子一代所表现的性状才是显性性状，②错误；性状的表现是基因与环境相互作用的结果，基因型相同，环境不同，表型不一定相同，③正确；同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因是等位基因，如C和c，④正确；单眼皮是隐性性状，没有同时出现显、隐性性状，所以不能说明出现性状分离，⑤错误；动物纯合子的检测，可用测交法，⑥正确；F1(Dd)能产生数量相等的两种配子属于演绎推理过程，⑦正确。
图解遗传规律相关概念的联系
分离定律的解题方法规律一
[深度讲解]推断个体基因型、表型的方法及概率计算1.表型与基因型的相互推导(1)由亲代推断子代的基因型与表型(正推)。
(2)由子代推断亲代的基因型(逆推)。①隐性纯合突破法：若子代出现隐性性状，则基因型一定是aa，其中一个a来自父本，另一个a来自母本。②后代分离比推断法。
2.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。
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。
(3)自由交配的概率计算。问题：某种生物基因型AA占1/3，Aa占2/3，个体间可以自由交配，求后代中AA的比例。解法①：棋盘罗列法。在表格的第一行和第一列分别列出雌雄个体可能的基因型，分别分析每种杂交类型后代的基因型，然后综合分析所有后代中基因型和表型的比例。
由表可知，杂交类型有AA×AA、Aa×Aa、AA×Aa、Aa×AA共4种，后代中AA的比例为1/3×1/3+2/3×2/3×1/4+2×1/3×2/3×1/2＝4/9。
解法②：配子比例法。1/3AA个体产生一种配子A；2/3Aa个体产生两种数量相等的配子A和a，所占比例均为1/3，则A配子所占比例为2/3，a配子所占比例为1/3。
由表可知，F1基因型的比例为AA∶Aa∶aa＝4/9∶4/9∶1/9＝4∶4∶1，F1表型的比例为A_∶aa＝8∶1。
解法③：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杂合子基因型概率”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，同理可得AA的基因型频率＝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。表型及概率为8/9A_、1/9aa。
[考向预测](一)由亲代推断子代的基因型及表型(正推)(素养目标：科学思维)1.番茄果实的颜色由一对等位基因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( )
A.番茄的果实颜色中，黄色为显性性状B.实验1的亲本基因型：红果为AA，黄果为aaC.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，红果与黄果杂交，后代只出现红果，说明黄果为隐性性状，红果为显性性状，由实验3也可得出红果为显性性状，A错误；实验1的子代红果∶黄果≈1∶1，则亲本基因型：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F1中红果番茄均为杂合子，C正确；因为黄果为隐性性状，所以其基因型为aa，D错误。
(二)由子代推断亲代的基因型及表型(逆推)(素养目标：科学思维)2.某二倍体植物的叶表面无蜡粉和有蜡粉是一对相对性状(由等位基因E、e控制)，某校研究性学习小组做了如下三组实验，下列有关分析不正确的是( )
A.实验结果表明有蜡粉是显性性状B.控制这对相对性状的基因位于细胞核内C.三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是EeD.丙组的F1中纯合子所占的比例是1/4【答案】D
【解析】由丙组结果可判断有蜡粉是显性性状，A正确；由甲组和乙组正反交结果相同，可判断控制这对相对性状的基因位于细胞核内，B正确；因为有蜡粉是显性性状，三组实验的F1均有性状分离现象，所以三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是Ee，C正确；丙组的F1中纯合子所占的比例是1/2，D错误。
分离定律的解题方法规律二
[深度讲解]一、纯合子与杂合子的判定方法1.自交法(此法主要用于植物，而且是最简便的方法)。
2.测交法(待测对象若为雄性动物，注意与多个隐性雌性个体交配，以产生更多的后代个体，使结果更有说服力)。
3.单倍体育种法(此法只适用于植物)。
4.花粉鉴定法非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。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。
二、性状的显隐性判断方法1.根据概念判断显隐性具有相对性状的纯合亲本杂交→子一代表现出来的性状为显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。可表示为甲性状×乙性状→甲性状，则甲性状为显性性状，乙性状为隐性性状。
2.根据子代表现型判断显隐性
3.设计杂交实验判断显隐性
4.根据遗传系谱图进行判断系谱图中“无中生有为隐性”，即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状，如图甲所示，由此可以判断白化病为隐性性状；“有中生无为显性”，即双亲都患病而后代出现没有患病的，患病性状为显性性状，如图乙所示，由此可以判断多指是显性性状。
[考向预测](一)显性性状、隐性性状、纯合子、杂合子的判断(素养目标：科学思维)1.马的黑色与棕色是一对相对性状，现有黑色马与棕色马交配的不同组合及结果如下：①黑×棕→1匹黑 ②黑×黑→2匹黑③棕×棕→3匹棕 ④黑×棕→1匹黑+1匹棕根据上面的结果，下列说法正确的是( )A.黑色是显性性状，棕色是隐性性状B.棕色是显性性状，黑色是隐性性状C.交配的不同组合中的黑马和棕马肯定都是纯合子D.无法判断显隐性，也无法判断哪种马是纯合子【答案】D
【解析】黑×棕→1匹黑，有很大的偶然性，不能确定黑色是显性性状，棕色是隐性性状，A错误；四种不同杂交组合都无法确定棕色是显性性状，黑色是隐性性状，B错误；黑×棕→1匹黑+1匹棕的杂交组合中，肯定有杂合子，C错误；由于后代数目少，结果具有偶然性，所以无法判断显隐性，也无法判断哪种马是纯合子，D正确。
(二)连续自交或自由交配及淘汰某种个体的计算问题(素养目标：科学思维)2.(2022年安徽黄山模拟)豌豆的红花与白花是一对相对性状(分别由A、a基因控制)，现有一批基因型为AA与Aa的红花豌豆，两者的数量之比是3∶1，自然状态下其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量之比为( )A.13∶2∶1B.49∶14∶1 C.1∶2∶1 D.9∶6∶1【答案】A 【解析】豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下豌豆只进行自交。故3/4AA、1/4Aa自交后代基因型及比例为AA＝3/4+1/4×1/4＝13/16，Aa＝1/4×1/2＝2/16，aa＝1/4×1/4＝1/16，A正确。
1.杂合子Aa连续多代自交问题分析
(1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：
(2)根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图如下：
由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。
[深度讲解]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表现形式，如紫茉莉的花色遗传中，红花(RR)与白花(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。2.纯合致死现象
3.配子致死现象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Aa自交，只能产生a一种成活的雄配子、A和a两种雌配子，形成的后代两种基因型及比例为Aa∶aa＝1∶1。
4.从性遗传从性遗传是指常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出男女性分布比例上或表现程度上的差别。如男性秃顶的基因型为Bb、bb，女性秃顶的基因型只有bb。此类问题仍然遵循基因的基本遗传规律，解答的关键是准确区分基因型和表现型的关系。
5.复等位基因在一个群体内，同源染色体的同一位置上的等位基因超过2个，这些基因称为复等位基因。如人类ABO血型的三个复等位基因是IA、IB、i，其显隐性关系为IA＝IB＞i，表型与基因型的关系如表所示：
6.表型模拟现象(1)“表型模拟”是指生物的表型不仅仅取决于基因型，还受所处环境的影响，从而导致表型与某种基因型的表型很相似的现象。(2)设计实验确认隐性个体是“aa”的纯合子还是“Aa”的表型模拟。
[考向预测](一)分离定律中的致死问题(素养目标：科学思维)1.某种品系的鼠毛色灰色和黄色是一对相对性状，科学家进行了大量的杂交实验得到了如下结果，由此推断错误的是( )
A.杂交A后代不发生性状分离，亲本为纯合子B.由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因C.杂交B后代黄色毛鼠既有杂合子也有纯合子D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律【答案】C
【解析】由杂交B的结果可知，黄色为显性性状，灰色为隐性性状，且杂交B中的双亲为杂合子；杂交A的亲子代均表现为隐性性状(灰色)，因此亲代均为隐性纯合子；结合杂交B后代中2/3黄色、1/3灰色，可知导致这一现象的原因可能是黄色个体纯合时会死亡，因此，杂交B后代黄色毛鼠都是杂合子，而没有纯合子。
(二)基因分离定律中复等位基因的遗传问题(素养目标：科学思维)2.(2021年广东适应性考试)某二倍体两性花植物的自交不亲和是由15个共显性的等位基因Sx(S1、S2、…、S15)控制的。该植物能产生正常的雌、雄配子，但当花粉与母本有相同的Sx基因时，就不能完成受精作用。下列叙述正确的是( )A.该植物有15种基因型分别为S1S1、S2S2、…、S15S15的纯合个体B.Sx复等位基因说明突变具有普遍性和不定向性的特点C.S1S2(父本)和S2S4(母本)杂交，F1的基因型有2种D.可以通过杂交育种的方法获得各种基因型的植株【答案】C
【解析】根据题干中“当花粉与母本有相同的Sx基因时，就不能完成受精作用”可知，当花粉与母本有不同的Sx基因时，就能完成受精作用，因此该植物均为杂合个体，A错误；Sx复等位基因说明突变具有不定向性，B错误；S1S2(父本)和S2S4(母本)杂交，根据题意，当花粉与母本有相同的Sx基因时，就不能完成受精作用，父本花粉S2与母本S2S4有相同的S2基因，S2的花粉不能完成受精作用，母本只接受S1的花粉，因此后代F1的基因型有2种，分别是S1S2、S1S4，C正确；当花粉与母本有相同的Sx基因时，就不能完成受精作用，故通过杂交育种的方法，不能获得纯合子，不可以获得各种基因型的植株，D错误。
(三)基因分离定律中的从性遗传问题(素养目标：科学思维)3.如图所示为一对夫妇的基因型和他们子女的基因型及对应的表现型(秃顶与非秃顶)。有另一对夫妇的基因型为b+b和bb，则生一个非秃顶孩子的概率为( )A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.3/4【答案】C
【解析】图示为从性遗传，杂合子b+b男性表现为秃顶，女性表现为非秃顶。所以基因型为b+b和bb的夫妇后代基因型及概率为1/2b+b、1/2bb，其中非秃顶孩子的概率＝1/2×1/2＝1/4。
从性遗传和伴性遗传的区别
从性遗传：常染色体上基因控制的性状，表型受性别影响，主要是性激素起作用。其基因在传递时与性别无关。伴性遗传：性染色体上基因控制的性状，其基因在传递时与性别紧密相联。
(四)基因分离定律中不完全显性问题(素养目标：科学思维)4.紫茉莉的花色由一对等位基因R、r控制，紫茉莉种群中控制花色性状的基因型有3种类型，即RR、Rr、rr，它们对应的花色分别为红色、粉色、白色。让红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交得到F1，F1自交产生F2。下列关于F2的说法错误的是( )A.F2的表型有3种，比例为1∶2∶1B.F2中红花植株占1/4C.F2中纯合子所占比例为1/2D.亲本红花紫茉莉的基因型为RR和Rr【答案】D 【解析】亲本红花紫茉莉的基因型为RR，D错误。
(五)基因分离定律中共显性问题(素养目标：科学思维)5.(2021年吉林长春二调)若同源染色体同一位置上等位基因的数目在两个以上，就称为复等位基因。如人类ABO血型系统有A型、B型、AB型、O型，由IA、IB、i三个复等位基因决定，基因IA和IB对基因i是完全显性，IA和IB是共显性。下列叙述错误的是( )A.人类IAIB基因型表现为AB血型，IAIA和IAi都表现为A型B.一个正常人体内一般不会同时含有三种复等位基因C.IA、IB、i三个复等位基因在遗传时不遵循基因分离定律D.A型血男性和O型血女性婚配生下的孩子，其血型最多有两种可能【答案】C
【解析】IA和IB对i基因均为显性，IA和IB为共显性关系，故人类IAIB基因型表现为AB血型，IAIA和IAi都表现为A型，A正确；一个正常人体内细胞中一般不会同时含有三条同源染色体，所以一般不会同时存在三种复等位基因，B正确；由于IA、IB、i三个复等位基因只能有其中两个基因位于一对同源染色体上，所以它们的遗传遵循基因的分离定律，C错误；A型血男性基因型为IAi或IAIA，O型血女性基因型为ii，二者婚配生下的孩子的基因型最多为IAi、ii，共有两种可能，D正确。
不完全显性和共显性的比较
(六)基因分离定律中表型模拟问题(素养目标：科学思维)6.(2022年辽宁抚顺模拟)兔的毛色黑色(W)与白色(w)是一对相对性状，与性别无关。如图所示两项交配中，亲代兔A、B、P、Q均为纯合子，子代兔在不同环境下成长，其毛色如图所示。下列分析错误的是( )
A.兔C和D的基因型相同表型不同，说明生物性状不只受基因控制B.兔C与兔R交配得到子代，若子代在30 ℃环境下成长，其毛色最可能是全为黑色C.兔C与兔R交配得到子代，若子代在－15 ℃环境下成长，其毛色最可能黑色∶白色＝1∶1D.要判断一只白兔的基因组成，最佳方案是选择将其与兔R交配，子代在－15 ℃环境下成长【答案】B
【解析】兔A、B均为纯合子，所以兔C与兔D的基因型均为Ww，但两者的表型不同，存在差异，原因是成长环境不同，而表型是基因型和环境因素共同作用的结果，A正确；兔C(Ww)与兔R(ww)交配所得子代的基因型为Ww和ww，若子代在30 ℃环境中成长，则Ww和ww均表现为白色，B错误；兔C(Ww)与兔R(ww)交配所得子代的基因型为Ww和ww，若子代在－15 ℃环境中成长，则Ww表型为黑色，ww表型为白色，比例是1∶1，C正确；由图可知，在30 ℃环境中成长，都会成为白兔，故要判断一只白兔的基因组成，最佳方案是选择将其与兔R交配，子代在－15 ℃环境下成长，D正确。
1.(2022年浙江卷)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【答案】C
【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不符合题意。
2.(2021年湖北卷)浅浅有小酒窝，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【答案】B
【解析】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。
3.(2020年海南卷)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1/3D.F1果蝇自由交配，F2中直翅个体所占比例为4/9【答案】D
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