人教版2024届高考生物一轮复习基因的分离定律教学课件

这是一份人教版2024届高考生物一轮复习基因的分离定律教学课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，强基础增分策略，提能力精准突破，悟考情演练真题，研专项前沿命题，外来花粉，人工授粉，再套袋隔离，基因的分离定律，减数第一次分裂等内容，欢迎下载使用。
一、基因分离定律的发现
1.用豌豆做杂交实验材料的优点
拓展 遗传实验常用的其他材料及特点
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
特别提醒 (1)提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的,不包括测交实验。(2)演绎推理≠测交实验。演绎指利用假说预期测交实验的结果,属于理论推导过程,即“推想”测交实验的结果。测交实验则是在大田中让F1与隐性纯合子杂交,进行实验验证,属于实践过程,即“做”测交实验。
旁栏边角(必修2 P5“旁栏思考”改编)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?
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。
易错辨析(1)(2022广东,5A)孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律。 (　　)(2)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等。(　　)(3)孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律。(　　)(4)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同。(　　)(5)“F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔又有长毛兔”体现出了性状分离。(　　)
长句应答1.(必修2 P7“技能训练”改编)本来开白花的花卉(该种花卉为自花传粉植物),偶然出现了开紫花的植株,怎样获得开紫花的纯种呢?
提示 方法一: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。方法二: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.现有一些抗锈病杂合小麦种子,如何培育能够稳定遗传的抗锈病小麦种子呢?请设计遗传实验。
提示 种植抗锈病小麦种子,待植株成熟时让其自交,得F1种子;第二年,种植F1种子,获得F1植株并用锈菌感染,成熟时让其自交,得F2种子;以此类推,逐年自交并选育,直到某一年植株不再发生性状分离为止,则当年植株所结种子即为符合要求的种子。
二、基因分离定律重点题型突破
1.基因型和表现型的推断(1)由亲代推断子代的基因型和表现型(正推型)
(2)由子代推断亲代的基因型(逆推型)
2.显、隐性性状的判断(1)根据子代性状判断
特别提醒 测交不能用于判断性状的显隐性关系,因为测交实验是在已知显隐性的基础上进行的验证性实验。
(2)根据遗传系谱图判断
(3)“实验法”判断性状的显隐性
3.纯合子和杂合子的鉴定(1)自交法:此法主要适用于植物,且是最简便的方法。
(2)测交法:此法适用于植物和动物,且需已知显隐性。
(3)对植物而言,还可采用花粉鉴定法和单倍体育种法。
旁栏边角(必修2 P8“基础题3”)水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花粉中所含的是支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交,取F1花粉加碘液染色,在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数呈橙红色。请回答下列问题。(1)花粉出现这种比例的原因是　　　　　　　　　　。 (2)实验结果验证了　　　　　　　　　　　　　　。 (3)如果让F1自交,产生的植株中花粉有　　　种类型。 
提示 (1)在F1形成配子时,两个等位基因分离,分别进入不同配子中　(2)孟德尔的分离定律　(3)2
角度一、基因分离定律的发现及假说—演绎法考向探究考向1孟德尔科学实验方法1.下列关于孟德尔利用紫花和白花豌豆进行单因子杂交实验的叙述,错误的是(　　)A.花粉尚未成熟时,对母本去雄B.豌豆的紫花和白花属于同一种性状C.去雄后需套袋,防止豌豆自花受粉D.F1自交不需去雄、套袋等操作
答案 C解析 豌豆为自花传粉、闭花受粉植物,F1自交不需去雄、套袋等操作,杂交需在花粉尚未成熟时对母本去雄,A、D两项正确;紫花和白花是豌豆花颜色性状的两种表现类型,即紫花和白花属于同一种性状,B项正确; 去雄后需套袋,防止外来花粉的干扰,C项错误。
考向2基本概念的考查2.(2017全国Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是(　　)A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
答案 D解析 生物的表现型由遗传物质决定,并受环境因素的影响,个体的身高与遗传因素有关,也与营养条件、锻炼等有关,A项正确。绿色植物幼苗在黑暗环境中变黄,是因为光照影响叶绿素的合成,这种变化是由环境造成的,B项正确。人的血型是由遗传因素决定的,O型血夫妇的基因型均为ii,它们后代的基因型都是ii,表现型都是O型血,C项正确。高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,往往是由于亲代都是杂合子Dd,子代出现DD、Dd、dd三种基因型,高茎、矮茎两种表现型,这属于性状分离,是由遗传因素决定的,不是由环境决定的,D项错误。
考向3假说—演绎法及其判定
3.(2022新疆师大附中一模)孟德尔采用假说—演绎法提出基因的分离定律,下列说法不正确的是(　　)A.观察到的现象是:具有一对相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,其表现型之比接近3∶1B.提出的问题是:F2中为什么出现3∶1的性状分离比C.演绎推理的过程是:具有一对相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1与隐性亲本测交,对其后代进行统计分析,表现型之比接近1∶1D.得出的结论是:配子形成时,成对的遗传因子发生分离,分别进入不同的配子中
答案 C解析 孟德尔通过杂交实验,观察到的现象是:具有一对相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,其表现型之比接近3∶1,A项正确;孟德尔通过分析实验结果,提出的问题是:F2中为什么出现3∶1的性状分离比,B项正确;“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验,C项错误;孟德尔通过测交实验的验证,得出的结论是:配子形成时,成对的遗传因子发生分离,分别进入不同的配子中,D项正确。
考向4分离定律综合分析与应用4.某品系鼠的毛色有黄色和灰色两种(相关遗传因子用B、b表示) ,观察鼠的毛色的遗传图解,回答下列问题。
(1)根据遗传图解可判断毛色的显性性状是　　　　　　,隐性性状是　　　　　　。 (2)黄色鼠与黄色鼠杂交,后代出现了灰色鼠与黄色鼠,这种现象在遗传学上称为　　　　　　。 
(3)设计实验,判断F2中的一只黄色公鼠是纯合子还是杂合子,简述实验思路和预测结果及结论。实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 预测结果及结论:若　　　　　　　　　　,则　　　　　　　　　　。 若　　　　　　　　　　,则　　　　　　　　　　。 (4)若灰色鼠与灰色鼠的杂交后代中出现了一只黄色鼠,黄色鼠出现的原因最可能是发生了　　　　　　。 (5)若两只杂合的黄色鼠杂交后代的表现型之比为2∶1,出现该遗传现象的原因最可能是　　　　　　。 (6)假设该鼠种群中雌雄个体数目相等,只有BB和Bb两种基因型,且BB∶Bb=1∶1,若不考虑基因突变和染色体变异,理论上该鼠种群随机交配后代灰色鼠出现的比例为　　　　　　。 
答案 (1)黄色　灰色　(2)性状分离　(3)让该黄色公鼠与多只灰色雌鼠交配,观察并统计子代的表现型及比例　杂交后代全为黄色鼠　该黄色公鼠为纯合子　杂交后代出现灰色鼠(或既有黄色鼠,又有灰色鼠)　该黄色公鼠为杂合子　(4)基因突变　(5)BB纯合致死　(6)1/16　解析 (1)根据遗传图解黄色鼠与黄色鼠杂交后代出现了灰色鼠,可知黄色为显性性状,灰色为隐性性状。(2)由遗传图解可知杂交双亲(黄色×黄色)的基因型均为Bb。在杂交后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象为性状分离。(3)判断动物个体的基因型是纯合还是杂合,可以进行测交实验,让该黄色公鼠与多只灰色雌鼠交配,观察并统计子代的表现型,若杂交后代全为黄色鼠,则该黄色公鼠为纯合子;若杂交后代出现灰色鼠(或既有黄色鼠,又有灰色鼠),则该黄色公鼠为杂合子。
(4)灰色鼠的基因型为bb,所以灰色鼠与灰色鼠杂交后代的基因型均为bb,表现为灰色鼠,若杂交后代出现了一只黄色鼠,则最可能的原因是发生了基因突变。(5)若后代都存活,则两只杂合的黄色鼠杂交后代的表现型之比应为3∶1,而实际为2∶1,说明存在个体致死情况,即显性纯合致死。(6)该鼠种群中雌雄个体数目相等,只有BB和Bb两种基因型,且BB∶Bb=1∶1,故该鼠种群产生雌雄配子的种类及比例均为B∶b=3∶1,所以后代灰色鼠bb出现的比例为1/16。
方法突破1.遗传学概念辨析(1)“基因”类辨析
(3)遗传规律相关概念的联系
2.与交配方式相关的概念及其作用
角度二、基因分离定律的实质及验证考向探究考向1分离定律的实质1.下图能正确表示基因分离定律实质的是(　　)
答案 C解析 基因分离定律的实质是杂合子在形成配子时,等位基因发生分离,进入不同的配子。A、B、C均表示配子形成过程,但A、B为纯合子,不能正确表示分离定律的实质,C为杂合子,能表示分离定律的实质。D表示杂合子自交产生的后代的基因组成。
考向2分离定律实质例证2. 下列有关基因分离定律的几组比例,最能说明基因分离定律实质的是(　　)A.F2的表现型比为3∶1B.F1产生配子的比为1∶1C.F2的基因型比为1∶2∶1D.测交后代性状分离比为1∶1
答案 B解析 基因分离定律的实质是杂合子(如 Aa)减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,产生的配子及比例为A∶a=1∶1。F1测交后代性状分离比为1∶1、F1自交后代基因型比为1∶2∶1、表现型比为3∶1均是杂合子产生2种比例相等的配子随机结合的结果。其中最能说明基因分离定律实质的是F1产生配子的比为1∶1。
考向3分离定律发生时间认定
3.(2019全国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。玉米籽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籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽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让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,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让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,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)一对等位基因控制的相对性状中,杂合子表现出来的性状通常是显性性状。(2)验证分离定律可用自交或测交的方法。自交法:若某种玉米自交后代出现3∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律;若玉米都为纯合子,则先需要让其杂交获得子代,再让子代自交,若获得3∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律。测交法:让具有相对性状的玉米进行杂交,若子代出现1∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律;若玉米都为纯合子,则先需要让其杂交获得子代,再进行测交,若获得1∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律。
方法突破1.规避分离定律相关的四个易错点
2.基因分离定律的验证(1)验证原理:依据杂合子的遗传特性(如自交或测交结果等),若能推测出该杂合子产生两种等量配子,则可说明该杂合子在产生配子时等位基因随着同源染色体的分开而分离,即可验证该基因遵循分离定律。(2)验证方法
角度一、性状显、隐性及纯合子、杂合子的判定考向探究考向1性状显、隐性判定1.玉米和豌豆的茎秆都有高矮之分,分别将两者的高茎和矮茎植株间行种植并进行相关研究。若不考虑变异,下列可能出现的结果和相关推断,正确的是(　　)A.矮茎玉米植株中所结种子种到地上,长出的植株只有矮茎,矮茎对高茎为显性B.高茎玉米植株中所结种子种到地上,长出的植株有高茎和矮茎,矮茎为隐性C.矮茎豌豆植株中所结种子种到地上,长出的植株只有矮茎,矮茎对高茎为显性D.纯种高茎豌豆植株中所结种子种到地上,长出的植株有高茎和矮茎,矮茎为隐性
答案 A解析 矮茎玉米植株既能自株异花传粉,也能接受高茎植株传来的花粉,所结种子种到地上,长出的植株只有矮茎,则矮茎对高茎为显性,A项正确;高茎玉米植株可以自株异花传粉,也能接受矮茎植株传来的花粉,所结种子种到地上,长出的植株有高茎和矮茎,无法判断显隐性,B项错误;豌豆自然状态下只能自花传粉且为纯合子,矮茎豌豆植株中所结种子种到地上,长出的植株只有矮茎,无论矮茎是显性还是隐性,都会出现该现象,C项错误;纯种高茎豌豆植株所结种子种到地上,长出的植株只有高茎,D项错误。
考向2实验法确认性状显、隐性
2.(2022吉林东北师大附中二模)玉米的黄粒和白粒受一对等位基因控制,田间玉米的黄粒和白粒普遍存在,从田间选定两个个体进行实验,根据子代表现型一定能判断显隐性关系的是(　　)A.黄粒植株自交和白粒植株自交B.黄粒植株和白粒植株正、反交C.黄粒植株自交和黄粒植株与白粒植株杂交D.黄粒植株自交或白粒植株自交
答案 C解析 若黄粒植株和白粒植株都是纯合子,自交后代不发生性状分离,无法判断显隐性关系,A、D两项不符合题意。若黄粒植株和白粒植株有一株为杂合子,则正、反交后代黄粒∶白粒都是1∶1,无法判断显隐性关系,B项不符合题意。若黄粒植株自交,后代出现性状分离,则黄粒为显性;若未出现性状分离,则使黄粒植株与白粒植株杂交,后代若只出现黄粒,则黄粒为显性,后代若全为白粒或有白粒出现,则白粒为显性,C项符合题意。
考向3纯合子、杂合子的判定
3.(2022浙江6月选考)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 让该紫茎番茄自交,若为纯合子,则子代均为紫茎,若为杂合子,则子代中紫茎∶绿茎=3∶1,A项不符合题意;若该紫茎番茄为纯合子,与绿茎番茄杂交,则子代全为紫茎,若该紫茎番茄为杂合子,与绿茎番茄杂交,则子代中紫茎∶绿茎=1∶1,B项不符合题意;无论该紫茎番茄是纯合子还是杂合子,与纯合紫茎番茄杂交,子代均为紫茎,C项符合题意;若该紫茎番茄为纯合子,与杂合紫茎番茄杂交,子代均为紫茎,若该紫茎番茄为杂合子,与杂合紫茎番茄杂交,子代中紫茎∶绿茎=3∶1,D项不符合题意。
考向4综合判定与应用4.依次解决下列的遗传问题可采用的方法是(　　)①鉴定一只白色(显性性状)公羊是不是纯种②区分玉米的黄粒与白粒的显隐性A.①让白色公羊与一只黑色母羊杂交;②让黄粒与白粒玉米杂交B.①让白色公羊与多只黑色母羊杂交;②让黄粒与白粒玉米杂交C.①让白色公羊与一只黑色母羊杂交;②让黄粒玉米自交D.①让白色公羊与一只黑色母羊杂交;②让白粒玉米自交
答案 B解析 ①鉴定一只白羊是纯合子还是杂合子可用测交法,因为每只母羊每次交配产下的后代数量很少,为了防止结果的偶然性,应多次测交,如果后代只有显性个体,则该白色公羊很可能是纯合子;如果后代出现隐性个体,则该白色公羊为杂合子。②玉米为雌雄同株植物,既可以雌雄同株受粉(自交)也可以异株受粉(杂交),这两种方法都可以确定其显隐性。
考向5相关判定的实验设计与完善5.某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状,且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计了如下实验方案(后代数量足够多),以鉴别该紫花植株的基因型。(1)完善下列实验设计。第一步:　　　　　　　　　　　(填选择的亲本及交配方式); 第二步:紫花植株×红花植株。(2)实验结果预测。①若第一步出现性状分离,说明紫花植株为　　　　　　(填“纯合子”或“杂合子”)。若未出现性状分离,说明紫花植株的基因型为　　　 　　　。 ②若第二步后代全为紫花,则紫花植株的基因型为　　　　;若后代全部为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为　　　　。 
答案 (1)紫花植株自交　(2)杂合子　DD或dd　DD　dd解析 分析题意可知,第一步是让紫花植株自交,根据后代是否出现性状分离来判断紫花植株是否为纯合子。如果出现性状分离,则紫花植株为杂合子;如果未出现性状分离,则紫花植株的基因型为DD或dd。第二步是将紫花植株与红花植株杂交,如果后代全表现为紫花,则紫花植株的基因型为DD;如果后代全表现为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为dd。
方法突破快速判断性状显、隐性(A、B分别表示一对相对性状)(1)若A×A→A、B,则A为显性性状、B为隐性性状。(2)若A×B→A,则A为显性性状、B为隐性性状。
角度二、基因型、表现型推导与概率计算考向探究考向1概率求解1.人类蓝眼和褐眼是一对相对性状,一个蓝眼(隐性)男人与一个母亲为蓝眼的褐眼(显性)女人结婚,关于他们所生孩子的叙述,正确的是(　　)A.他们生下蓝眼孩子的可能性是1/4B.他们生下蓝眼男孩的可能性是1/8C.他们生一蓝眼孩子的可能性是1/2D.他们所生女孩中褐眼概率为1/4
答案 C解析 设相关基因用B、b表示,则蓝眼男子(bb)与一个母亲为蓝眼的褐眼女人(Bb)结婚,生一蓝眼孩子的可能性为1/2,生下蓝眼男孩的可能性为1/2×1/2=1/4,所生女孩中蓝眼的概率为1/2,故C项正确。
考向2基因型推导3.番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制。关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果如下。实验1:红果×黄果→F1中红果(492)、黄果(504);实验2:红果×黄果→F1中红果(997)、黄果(0);实验3:红果×红果→F1中红果(1 511)、黄果(508)。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的后代中红果均为杂合子D.实验3的后代中黄果的基因型可能是Aa或AA
答案 C解析 由实验2或实验3可以判断出红果为显性性状,黄果为隐性性状,因此,实验1的亲本基因型分别为Aa、aa;实验2的亲本基因型分别为AA、aa,子代基因型均为Aa;实验3的亲本基因型均为Aa,后代黄果的基因型为aa。
考向3基因型推导与概率求解综合4. 鸡的脚胫颜色受色素影响,根据鸡胫的表皮层下有无色素可分为深色胫和浅色胫两类(相关基因用B、b表示),胫色可以作为一个品种的标志。鸡胫的长度由常染色体上的一对等位基因C、c控制,最终鸡表现出高脚或矮脚性状。研究人员开展的杂交实验如下表:
(1)实验1和实验2互为　　　　　　,根据实验　　　　　　可判断这两对相对性状中　　　　　　是显性性状。 (2)实验4亲本矮脚鸡的基因型是　　　　　　。 (3)实验4中F1的矮脚鸡和高脚鸡自由交配,理论上子代矮脚鸡占的比例为　　　　　　　　　　。 (4)实验5中控制胫色的基因位于　　　　染色体上,F1雄鸡产生的含有B基因的精子占全部精子的比例为　　　　。 
答案 (1)正反交　4和5　矮脚和浅胫　(2)Cc　(3)1/2　(4)Z　1/2解析 (1)实验1和实验2互为正交与反交,实验4矮脚鸡交配产生的后代中出现了新的高脚性状,说明高脚性状为隐性性状,实验5浅胫与深胫杂交F1全部为浅胫,可知浅胫为显性性状。(2)由于鸡胫的长度由常染色体上的一对等位基因C和c控制,后代出现性状分离,则实验4亲本矮脚鸡的基因型均为Cc。(3)实验4中F1的矮脚鸡和高脚鸡自由交配,雌雄个体的基因型及比例为Cc∶cc=2∶1,雌雄个体产生的配子基因型都是2/3c和1/3C,自由交配结果为CC∶Cc∶cc=1∶4∶4,其中CC致死,则后代中矮脚鸡和高脚鸡各占1/2。(4)实验5深胫母鸡(ZW)和浅胫公鸡(ZZ)交配,F1都是浅胫,说明浅胫为显性性状,又由于F2深胫全为母鸡,说明该性状与性别相关联,基因位于Z染色体上。亲本中深胫母鸡的基因型为ZbW,浅胫公鸡的基因型为ZBZB,则F1中公鸡的基因型为ZBZb,产生的精子一半含有B基因。
方法突破1.分离定律应用中的概率计算方法(1)用经典公式计算概率=(某性状或基因组合数/总组合数)×100%。(2)依据分离比推理计算
(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。2.巧用加法原理和乘法原理计算“概率”(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。
1.(2019海南)以豌豆为材料进行杂交实验。下列说法错误的是(　　)A.豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物B.进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄C.杂合子中的等位基因均在形成配子时分离D.非等位基因在形成配子时均能够自由组合
答案 D解析 豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物,自然状态下一般是纯种,A项正确;因豌豆雌雄同花,在进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄,并进行套袋处理,B项正确;杂合子中的等位基因在形成配子时随同源染色体的分开而分离,C项正确;非同源染色体上的非等位基因在形成配子时能够自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,D项错误。
2.(2018天津)某生物基因型为A1A2,A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白,即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中,N1N1型蛋白占的比例为(　　)A.1/3B.1/4C.1/8D.1/9
答案 D解析 由题干“A2基因表达产物的数量是A1的2倍”可知:两基因的表达产物中N1占1/3,N2占2/3。因为N1和N2随机结合,所以由两者形成的二聚体蛋白中N1N1型占1/3×1/3=1/9,N1N2型占1/3×2/3×2=4/9,N2N2型占2/3×2/3=4/9。
3.(2020江苏)有一观赏鱼品系体色为橘红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖橘红带黑斑品系时发现,后代中2/3为橘红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是(　　)A.橘红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子B.突变形成的橘红带黑斑基因具有纯合致死效应C.自然繁育条件下,橘红带黑斑性状容易被淘汰D.通过多次回交,可获得性状不再分离的橘红带黑斑品系
答案 D解析 由题意知:橘红带黑斑品系繁育,后代发生性状分离,且分离比为2∶1,说明橘红带黑斑品系为杂合子,并且具有显性纯合致死效应,不可能稳定遗传,A、B两项正确,D项错误。由于橘红带黑斑基因具有纯合致死效应,自然繁育条件下,该基因的基因频率会逐渐减小,所以橘红带黑斑性状容易被淘汰,C项正确。
4.(2020海南)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表现型为翻翅,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解析 翻翅个体交配,F1出现了性状分离,说明翻翅为显性性状,直翅为隐性性状,假设A为显性基因,a为隐性基因,翻翅纯合致死,则AA致死,亲本的基因型为Aa,杂交后产生的子代基因型及比例为Aa∶aa=2∶1。紫外线照射使果蝇基因结构发生了改变,产生了新的等位基因,A项正确;由分析知,翻翅为显性性状,B项正确;F1中Aa占2/3,aa占1/3,A的基因频率为2/3÷(2/3×2+1/3×2)=1/3,C项正确;F1中Aa占2/3,aa占1/3,则产生A配子的概率为2/3×1/2=1/3,产生a配子的概率为2/3,F2中aa为2/3×2/3=4/9,Aa为1/3×2/3×2=4/9,AA为1/3×1/3=1/9(死亡),因此直翅个体所占比例为1/2,D项错误。
界定“自交”与“自由交配”及相关概率求解 把握方法1.界定“自交”与“自由交配”(1)自交:基因型相同个体间的交配。如基因型为2/3AA、1/3Aa植物群体中自交是指2/3AA×AA、1/3Aa×Aa,其后代基因型及概率为9/12AA、2/12Aa、1/12aa,后代表现型及概率为11/12A_、1/12aa。
(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,以基因型为2/3AA、1/3Aa的动物群体为例,进行随机交配的情况是:计算后代某基因型比例一般利用基因频率。如群体中基因型情况为2/3AA、1/3Aa,则A、a的基因频率分别为5/6、1/6,所以后代中:AA=(5/6)2=25/36,Aa=2×5/6×1/6=10/36,aa=(1/6)2=1/36。
♂:2/3AA、1/3Aa×♀:2/3AA、1/3Aa
2.杂合子Aa(亲代)连续自交,子n代的比例分析
根据表中比例,杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为:
3.自由交配的两种计算方法以基因型及比例为1/3DD、2/3Dd的动物群体为例,进行随机交配,计算后代不同基因型的概率。
注:计算自由交配子代基因型、表现型概率用配子法较简便,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;而自交时需用“1/3AA 1/3×1AA,2/3Aa 2/3×(1/4AA、2/4Aa、1/4aa)”统计子代中各类型比例。
4.杂合子连续自交、自由交配、淘汰隐性个体后杂合子占的比例
专项训练1.[自交、自由交配、有淘汰及无淘汰]用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个性,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如下图。下列分析错误的是(　　)
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
答案 C解析 若Aa分别自交和随机交配,则F1都为(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa,则F1中Aa的基因型比例都是2/3。若F1再自交,则其后代是1/3AA+2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa以后,得到的后代F2是3/5AA+2/5Aa,Aa所占的比例是0.4;若F1再随机交配则可先计算出F1的A和a的基因频率分别为2/3和1/3,依据遗传平衡定律可计算出F2中AA=4/9、Aa=4/9、aa=1/9,淘汰aa之后则Aa=1/2,由此推知图中曲线Ⅱ是随机交配并淘汰aa的曲线,曲线Ⅲ是自交并淘汰aa的曲线,B项正确。曲线Ⅱ所示F2的A、a基因频率分别为3/4和1/4,则随机交配后代中AA=9/16、Aa=6/16、aa=1/16,淘汰aa后,则Aa的基因型频率为2/5,A项正确。
Aa分别连续自交和随机交配不淘汰隐性个体,F1中Aa的基因型频率都是1/2,若F1再随机交配,后代的基因型频率不会发生改变,则图中曲线Ⅰ是Aa随机交配的曲线。若F1再连续自交,Aa的基因型频率=(1/2)n,F2中Aa=1/4,则可推知图中曲线Ⅳ是连续自交的结果,曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例是1-(1/2)n,则比上一代Fn-1增加的数值是1-(1/2)n-[1-(1/2)n-1]=(1/2)n,C项错误。由以上分析,这四种交配方案对应的曲线依次是Ⅳ、Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ。连续自交和随机交配都不存在选择,所以不会发生进化,A和a的基因频率都不会改变,D项正确。
2.[自交且有淘汰] 豌豆的紫花对白花为显性。两紫花豌豆杂交,F1中既有紫花豌豆又有白花豌豆。现去掉F1中的白花豌豆,则自然状态下F2的表现型比例为(　　)A.1∶1B.3∶1C.5∶1D.9∶6
答案 C解析 两紫花豌豆杂交,F1中既有紫花豌豆又有白花豌豆,说明这两株紫花豌豆为杂合子。若控制花色的基因用A和a表示,则F1的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中aa表现为白花。去掉F1中的白花豌豆,则剩余的紫花豌豆中,基因型为AA的个体占1/3,Aa的个体占2/3。豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,在自然状态下只能进行自交。因此基因型为AA的紫花植株自交所得的F2均为紫花,基因型为Aa的紫花植株自交所得的F2中白花(aa)为2/3×1/4=1/6,紫花(A_)为2/3×3/4=1/2。所以F2的表现型及比例为紫花∶白花=(1/3+1/2)∶1/6=5∶1,C项正确。
3.[自由交配且有淘汰](2022河南三门峡阶段考)果蝇长翅和残翅为常染色体上基因控制的一对相对性状,现将纯种长翅果蝇与残翅果蝇杂交,F1均为长翅,然后F1个体间自由交配产生F2。经过不同的处理后,子代结果正确的是(　　)A.让F2中所有果蝇进行自由交配,则F3中长翅果蝇与残翅果蝇的比例是3∶1B.让F2中基因型相同的果蝇个体进行交配,则F3中长翅果蝇与残翅果蝇的比例是8∶5C.将F2中所有残翅果蝇除去,让长翅果蝇自由交配,产生F3,则F3中长翅果蝇与残翅果蝇的比例是5∶1D.将F2中所有残翅果蝇除去,让基因型相同的长翅果蝇进行交配,则F3中长翅果蝇与残翅果蝇的比例是8∶1
答案 A解析 相关基因用D、d表示,杂合子无论进行多少代自由交配,每一代D、d基因频率均相等,基因型频率均为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,A项正确;F2的基因型为1/4DD、1/2Dd、1/4dd,让F2中基因型相同的果蝇个体进行交配,则F3中长翅果蝇比例为1/4+1/2×3/4=5/8,长翅果蝇与残翅果蝇的比例是5∶3,B项错误;淘汰残翅果蝇,则F2的基因型为1/3DD、2/3Dd,让其自由交配,求出D的基因频率为2/3,d的基因频率为1/3,因此F3的基因型为4/9DD、4/9Dd、1/9dd,长翅果蝇与残翅果蝇的比例是8∶1,C项错误;淘汰残翅果蝇,则F2的基因型为1/3DD、2/3Dd,让基因型相同的长翅果蝇进行交配,子代中残翅果蝇比例为2/3×1/4=1/6,故F3中长翅果蝇与残翅果蝇的比例是5∶1,D项错误。
4.[自交、自由交配均有淘汰]将基因型为Aa的玉米自交所得的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体,随机分成两组,第一组让其自交,第二组让其自由传粉。则一、二组子代中基因型为aa的个体所占比例分别为(　　)A.1/9、1/16B.1/6、1/9C.1/6、5/12D.3/8、1/9
答案 B解析 基因型为Aa的玉米自交所得种子基因型为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体,两种基因型所占比例分别为1/3AA、2/3Aa,自交后代中,基因型为aa的个体所占比例为2/3×1/4=1/6;让其自由传粉,后代中基因型为aa的个体所占比例为1/3×1/3=1/9,故选B项。
5.[自交有不育]紫罗兰单瓣花和重瓣花是一对相对性状,由一对基因B、b决定。育种工作者利用野外发现的一株单瓣紫罗兰进行遗传实验,实验过程及结果如下图。下列据此作出的推测,合理的是(　　)
A.重瓣对单瓣为显性B.紫罗兰单瓣基因纯合致死C.缺少B基因的配子致死D.含B基因的雄或雌配子不育
答案 D解析 根据题干信息和遗传过程图解可知,亲代单瓣紫罗兰自交F1出现性状分离,说明亲代单瓣紫罗兰为杂合子(Bb),单瓣为显性性状,重瓣为隐性性状,F1中单瓣紫罗兰与重瓣紫罗兰的比例是1∶1,而不是3∶1,可能是含B基因的雄或雌配子不育,含b基因的雄或雌配子可育,亲本单瓣紫罗兰(Bb)自交,产生两种雄或雌配子,比例为1∶1,而只产生一种雌或雄配子(b),D项符合题意。
6.[连续自交型实现显性性状纯化]园艺工作者在栽培开白花且自花传粉的花卉品种时,偶然发现了一株开紫花的类型,他马上意识到这种花色的观赏价值,决定培育这种花卉新品种。然而当他将这株开紫花的植株种子种下后却发现在长出的126株新植株中竟然有36株开白花,这不利于商品化生产。请思考并回答下列问题。(1)该紫花品种出现的最可能来源是什么?(2)白花植株的出现表明了什么?(3)请你帮助他设计一个解决问题的实验方案,并用图解表示出来。 (4)欲快速繁育该紫花品种,可采取何种措施?原理是什么?