2021高三统考人教生物一轮（经典版）学案：必修2第5单元第15讲　基因的分离定律


必修2　遗传与进化
第五单元 遗传的基本规律与伴性遗传
第15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)
课前自主检测
判断正误并找到课本原文
1．两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉。(必修2 P2—小字)(√)
2．先除去未成熟花的全部雄蕊，这叫做去雄，然后套上纸袋。(必修2 P3—小字)(√)
3．在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。(必修2 P4—正文)(√)
4．孟德尔提出分离现象相关的假说时，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)(×)
5．性状分离比的模拟实验中甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官。(必修2 P6—实验)(√)
6．假说—演绎法需根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。(必修2 P7—假说—演绎法)(√)
7．在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。(必修2 P7—正文)(√)
8．某紫花为杂合子，为获得此紫花的纯合子，可将此紫花植株自交，直到不再发生性状分离。(必修2 P7—技能训练)(√)

真题重组　判断正误
(1)(2017·全国卷Ⅱ)高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明相对性状是由环境决定的。(×)
(2)(2015·浙江高考)某自花且闭花受粉植物自然状态下一般都是纯合子。(√)
(3)(2015·海南高考)孟德尔定律支持融合遗传的观点。(×)
(4)(2012·江苏高考)杂合子和纯合子基因组成不同，性状表现也不同。(×)
知识自主梳理
一　遗传的基本概念
1．性状类
(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：具有相对性状的两纯合亲本杂交，F1表现出来的性状。
(3)隐性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，F1未表现出来的性状。
(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。
2．个体类
(1)纯合子：遗传因子组成相同的个体。纯合子能够稳定遗传，自交后代不会发生性状分离。
(2)杂合子：遗传因子组成不同的个体。杂合子不能稳定遗传，自交后代会发生性状分离。
(3)基因型：与表现型有关的基因组成。基因型是决定性状表现的内在因素。
(4)表现型：生物个体表现出来的性状。表现型是基因型的表现形式，是基因型和环境共同作用的结果。
3．基因类
(1)显性基因：决定显性性状的基因，如图中A、B、C和D。
(2)隐性基因：决定隐性性状的基因，如图中b、c和d。
(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。
(4)等位基因：同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
(5)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。

4．交配类
(1)杂交：基因型不同的同种生物体之间相互交配。
(2)自交：①植物的自花(或同株异花)受粉；②基因型相同的动物个体间的交配。
(3)测交：杂合子与隐性纯合子之间的一种特殊方式的杂交。
(4)正交与反交：是相对而言的，正交中的父本和母本分别是反交中的母本和父本。
(5)自由交配(或随机交配)：指在一个有性生殖的生物种群中，任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等。
二　孟德尔的科学研究方法
1．豌豆作为实验材料的优点
(1)豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态下一般是纯种。
(2)豌豆具有许多易于区分的相对性状。
(3)豌豆花大，便于进行异花传粉操作。
2．豌豆杂交实验的过程：去雄(在花蕾期，去除母本的雄蕊)→套袋(防止外来花粉干扰)→人工传粉→再套袋(防止外来花粉干扰)。
3．假说—演绎法：提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
三　一对相对性状的杂交实验——发现问题
1．实验过程及现象

2．提出问题
由F1、F2的现象分析，提出了是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离等问题。
四　对分离现象的解释——提出假说

五　对分离现象解释的验证——演绎推理、实验验证
1．演绎推理过程
(1)方法：测交实验，即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)测交实验的遗传图解：

预期：测交后代高茎和矮茎的比例为1∶1。
2．实验验证：测交后代的高茎和矮茎比接近1∶1。
3．结论：实验数据与理论分析相符，证明对分离现象的理论解释是正确的。
六　分离定律——得出结论
1．内容
(1)研究对象：控制同一性状的遗传因子。
(2)时间：形成配子时。
(3)行为：成对的遗传因子发生分离。
(4)结果：分离后的遗传因子分别进入不同配子中，随配子遗传给后代。
2．实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。
3．适用范围
(1)一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
(2)细胞核内染色体上的基因。
(3)进行有性生殖的真核生物。
七　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、乙内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。
2．实验注意问题
(1)要随机抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。
(2)重复的次数足够多。
3．结果与结论：彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1，彩球代表的显隐性状的数值比接近3∶1。

1．狗的长毛和卷毛为一对相对性状。(×)
2．生物体不表现的性状叫隐性性状。(×)
3．性状分离是指杂种后代出现不同的遗传因子组成。(×)
4．表现隐性性状的个体一定是纯合子。(√)
5．两高茎豌豆相交属于自交。(×)
6．表现显性性状的个体的遗传因子组成是DD或Dd。(√)
7．含有D和d的生物细胞是杂合子。(×)
8．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。(×)
9．表现型相同，基因型不一定相同；基因型相同，不同的环境条件下，表现型不一定相同。(√)

人工杂交去雄，一定要在自花传粉前完成，防止自花传粉受精。

1．F1产生的雌、雄配子的数量比例为1∶1。(×)
2．F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌、雄配子的随机结合。(√)
3．测交实验只能用于检测F1的基因型。(×)
4．符合基因分离定律并不一定出现特定分离比。(√)

分离定律的实质

每个小桶内的不同颜色的彩球数量要相等，模拟雌雄个体分别产生两种比值相等的配子。甲乙两桶内的小球数量可以不相等。
考点题型突破
考点1　一对相对性状遗传实验分析和相关概念
题型一 遗传学中的基本概念
1．下列各种遗传现象中，不属于性状分离的是(　　)
A．F1的高茎豌豆自交，后代中既有高茎豌豆，又有矮茎豌豆
B．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
C．粉红色牵牛花自交，后代中出现红色、粉红色和白色三种牵牛花
D．黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代出现一定比例的白色长毛兔
答案　D
解析　黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代出现一定比例的白色长毛兔，不是性状分离，是性状的自由组合，D符合题意。
2．下列关于遗传学基本概念的叙述，正确的有(　　)
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，表现型不一定相同　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做性状分离，两个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
A．2项 B．3项
C．4项 D．5项
答案　B
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；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，表现型不一定相同，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；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，⑤错误；动物纯合子的检测，可用测交法，⑥正确。

遗传因子、性状等概念间的相互关系

题型二 遗传学科学实验方法
3．(杂交过程)(2019·慈溪中学测试)关于孟德尔的豌豆遗传学实验，下列说法错误的是(　　)
A．选择豌豆是因为自然条件下豌豆是纯合子，且具有易于区分的相对性状
B．杂交实验时，对母本的操作程序为去雄→套袋→人工授粉→套袋
C．孟德尔首先提出假说，并据此开展豌豆杂交实验并设计测交进行演绎
D．在对实验结果进行分析时，孟德尔用了数学统计学的方法
答案　C
解析　孟德尔提出的假说是依据于豌豆的杂交实验。
4．(假说演绎)(2019·山东烟台高三期末)在孟德尔基因分离定律发现过程中，“演绎推理”过程指的是(　　)
A．提出“生物的性状是由成对的遗传因子决定的”
B．根据F2的性状分离比，提出“生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离”
C．根据成对遗传因子分离的假说，推断出F2有三种基因型且比例为1∶2∶1
D．根据成对遗传因子分离的假说，设计测交实验并推断测交后代会出现两种性状且比例为1∶1
答案　D
解析　提出“生物的性状是由成对的遗传因子决定的”属于假说内容，A错误；根据F2的性状分离比，提出“生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离”也属于假说内容，B错误；孟德尔没有提出基因型的说法，C错误；演绎是指根据假设内容推测某些实验的结果，孟德尔推测其测交后代的两种性状比接近1∶1，D正确。
5．(模拟实验)某同学在利用红色彩球(标记D)和绿色彩球(标记d)进行“性状分离比模拟实验”的过程中，在桶A中放入两种彩球各20个模拟雌配子，以下操作中错误的是(　　)
A．在桶B中放入两种彩球各20个模拟雄配子
B．在每次随机抓取彩球之前摇匀桶中的彩球
C．红绿彩球除颜色不同外，其他均一致
D．每次取出的小球记录完后不需放回桶内
答案　D

　遗传实验常用材料及特点
(1)豌豆：①自花传粉、闭花受粉；②自然状态下一般都是纯种；③有易于区分的相对性状；④性状能够稳定遗传给后代。
(2)玉米：①雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；②生长周期短，繁殖速度快；③相对性状易于区分；④产生的后代数量多，统计更准确。
(3)果蝇：①易于培养，繁殖快；②染色体数目少且大；③产生的后代多；④相对性状易于区分。
题型三 基因分离定律的实质及验证
6．(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。
7．(2019·合肥检测)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因W控制)的子粒和花粉遇碘不变蓝；含直链淀粉多不具有黏性(由基因w控制)的子粒和花粉遇碘变蓝色。W对w完全显性。把WW和ww杂交得到的种子播种下去，先后获取花粉和子粒，分别滴加碘液观察统计，结果应为(　　)
A．花粉1/2变蓝、子粒3/4变蓝
B．花粉、子粒各3/4变蓝
C．花粉1/2变蓝、子粒1/4变蓝
D．花粉、子粒全部变蓝
答案　C
解析　WW和ww杂交之后的种子中胚的基因型为Ww，该种子播种后发育成的植株产生含有W和w的花粉各占一半，所以花粉滴加碘液有1/2会变蓝，而该植株的子代，即产生的种子中可以按照Ww自交来进行分析，后代中WW和Ww遇碘不变蓝色，ww遇碘变蓝色。

基因分离定律的鉴定方法
(1)测交法：让杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分离比为1∶1。
(2)自交法：让杂合子自交(若为雌雄异株个体，采用同基因型的杂合子相互交配)，后代的性状分离比为3∶1。
(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，可直接验证基因的分离定律。
考点2　分离定律的解题方法及技巧
题型一 性状显隐性的判断
1．纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米子粒，而非甜玉米果穗上却无甜玉米子粒，原因是(　　)
A．甜是显性 B．非甜是显性
C．相互混杂 D．相互选择
答案　B
解析　玉米雌雄同株且为单性花，纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，既有同株间的异花传粉，也有不同株间的异花传粉。甜玉米上有非甜玉米子粒是非甜玉米授粉的结果，说明非甜为显性。

1.根据子代性状判断
(1)不同性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。
(2)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。
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⇒分离比中占3份的性状为显性性状。
3．假设法判断
在运用假设法判断显隐性性状时，若出现假设与事实相符的情况，要注意另一种假设，切不可只根据一种假设得出片面的结论；但若假设与事实不相符，则不必再作另一假设，可直接予以判断。

[1－1]　(2019·郑州一模)黄瓜是雌雄同株单性花植物，果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显隐性关系的相对性状。从种群中选定两个个体进行实验，根据子代的表现型一定能判断显隐性关系的是(　　)
A．绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交
B．绿色果皮植株和黄色果皮植株正、反交
C．绿色果皮植株自交和黄色果皮植株与绿色杂交
D．黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交
答案　C
解析　若两亲本是纯合子，则自交后代不发生性状分离，不能判断显隐性，A、D不符合题意；黄瓜无性染色体，正、反交结果相同，若显性性状植株为杂合子，则不能判断显隐性，B不符合题意；绿色果皮植株自交，若后代发生性状分离，则绿色果皮为显性性状，若不发生性状分离，则说明绿色果皮植株是纯合子，再和黄色果皮植株杂交，若后代为黄色果皮植株则黄色果皮为显性性状，若后代为绿色果皮，则绿色果皮为显性性状，C符合题意。
[1－2]　(2019·深圳中学模拟)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黑色马×棕色马→1匹黑色马　②黑色马×黑色马→2匹黑色马　③棕色马×棕色马→3匹棕色马'④黑色马×棕色马→1匹黑色马＋1匹棕色马
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．无法判断显隐性，也无法判断哪种马是纯合子
C．棕色是显性性状，黑色是隐性性状
D．交配的不同组合中的黑色马和棕色马肯定都是纯合子
答案　B
解析　由于后代数目少，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，B正确，A、C错误；黑×棕→1匹黑＋1匹棕的杂交组合中，肯定有杂合子，D错误。
题型二 纯合子、杂合子的鉴定
2．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．自花受粉，观察后代的表现型
答案　D
解析　水稻的高秆为显性性状，因此高秆水稻可能是显性纯合子，也可能是显性杂合子，纯合子自交性状不分离，杂合子自交后代有高、矮两种性状，因此通过自花受粉，观察后代的表现型是最简单的方法，D正确。
3．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．让该黑色公猪与多只黑色母猪(BB和Bb)交配
C．让该黑色公猪与多只白色母猪(bb)交配
D．从该黑色公猪的表现型即可分辨
答案　C
解析　某养猪场有黑色猪和白色猪，要想鉴定一头黑色公猪是杂种(Bb)还是纯种(BB)，最合理的方法是测交，即让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配。若子代全为黑猪，则表明该黑色公猪是纯种(BB)；若子代出现白猪，则表明该黑色公猪为杂种(Bb)，C正确。

纯合子及杂合子的鉴定方法
(1)自交法

(2)测交法
×

(3)花粉鉴定法
此法只适用于一些特殊的植物。如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。如果鉴定结果有两种颜色，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子；如果鉴定结果只有一种颜色，则被鉴定的亲本为纯合子。
(4)单倍体育种法
待测个体→花粉→单倍体幼苗→秋水仙素处理获得植株
结果分析
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时，上述四种方法均可以，但自交法最简单。
题型三 亲子代基因型及表现型的互推
4．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(　　)
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．番茄的果实颜色中，黄色为显性性状
B．实验组1的亲本基因型：红果为AA，黄果为aa
C．实验组2的F1红果番茄均为杂合子
D．实验组3的F1中黄果番茄的基因型可能是AA或Aa
答案　C
解析　由实验组2或实验组3可知红果为显性性状，A错误；实验组1的亲本基因型：红果为Aa、黄果为aa，B错误；实验组2的亲本基因型：红果为AA、黄果为aa，F1红果番茄均为杂合子Aa，C正确；实验组3的F1中黄果番茄的基因型是aa，D错误。
5．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　第一种实验中紫花自交，子代出现性状分离，可以判定亲本性状(紫花)为显性性状，第二种实验中由紫花×红花的后代全为紫花，可以判定紫花为显性性状，A正确；亲本紫花自交，若①全为紫花，则④的基因型为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。

1.由亲代推断子代的遗传因子组成、表现类型(正推法)
亲本组合
子代遗传因子组成及比例
子代表现类型及比例
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
(1)若亲代中有显性纯合子(AA)，则子代一定表现为显性性状(A_)。
(2)若亲代中有隐性纯合子(aa)，则子代中一定含有隐性遗传因子(_a)。
2．由子代推断亲代遗传因子组成(逆推法)
(1)填充法：先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子，显性性状遗传因子组成可用A_来表示，隐性性状遗传因子组成只有一种aa。根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，推出未知部分即可。
(2)隐性突破法：如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口。因为隐性个体是纯合子aa，遗传因子只能来自父母双方，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a。
(3)分离比法：运用性状分离比直接逆推，如：
后代显隐性关系
双亲结合方式
显性∶隐性＝3∶1
Aa×Aa
显性∶隐性＝1∶1
Aa×aa
只有显性性状
AA×AA或AA×Aa或AA×aa
只有隐性性状
aa×aa
题型四 分离定律应用中相关的概率计算
6．一白化病女子与一正常的男子结婚后，生了一个患白化病的孩子。若他们再生两个孩子，则两个孩子中出现白化病患者的概率是(　　)
A．1/2 B．1/4
C．1/8 D．3/4
答案　D
解析　白化病为常染色体隐性遗传病，设控制正常与患病的基因用A、a表示，据题意可知，正常男子的基因型为Aa，其和患病女性(aa)婚配后代中，子代中是正常者的概率为1/2，白化病患者的概率为1/2。两个孩子都正常的概率为×＝。两个孩子出现白化病患者的概率为1－1/4＝3/4。
7．假设控制番茄叶颜色的基因用D、d表示，红色和紫色为一对相对性状，且红色为显性。杂合的红叶番茄自交获得F1，将F1中表现型为红叶的番茄自交得F2，下列叙述正确的是(　　)
A．F2中无性状分离
B．F2中性状分离比为3∶1
C．F2红叶个体中杂合子占
D．在F2中首次出现能稳定遗传的紫叶个体
答案　C
解析　F1中红叶番茄的基因型为DD、Dd，F1红叶番茄自交得F2中红叶∶紫叶＝＋×∶×＝5∶1，A、B错误；F2红叶个体占＋×＝，杂合子占×＝，因此F2红叶个体中杂合子占÷＝，C正确；在F1中首先出现能稳定遗传的紫叶个体(dd)，D错误。

1.用经典公式或分离比计算
(1)概率＝×100%
(2)根据分离比计算：

AA、aa出现的概率各是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，显性性状中杂合子的概率是2/3。
2．根据配子概率计算
(1)先计算亲本产生每种配子的概率。
(2)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。
(3)计算表现型概率时，将相同表现型的个体的概率相加即可。
3．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。
题型五 自交和自由交配问题
8．已知果蝇的黑身(b)和灰身(B)是一对相对性状，将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F1全部为灰身，让F1自由交配得到F2，将F2的灰身果蝇全部取出，让其自由交配，后代中灰身果蝇所占的比例是(　　)
A. ·B.
C. D.
答案　A
解析　由题干知：
P　　　BB　　×　　bb
↓
F1 Bb × Bb
↓
F2　　 BB　Bb　bb
将F2的灰身果蝇取出：BB　Bb
解法一：F2灰身果蝇中配子B＝＋×＝，b＝，画出棋盘可知，BB＝，Bb＝，bb＝，即后代中灰身果蝇所占的比例为。
解法二：F2中只有Bb×Bb的后代才出现bb，故黑身果蝇bb＝(Bb)×(Bb)×＝，则灰身果蝇所占比例为1－＝。
9．(2019·河南郑州第一次质量预测)已知一批基因型为AA和Aa的豌豆和玉米种子，其中纯合子与杂合子的比例均为1∶1，分别间行种植，则在自然状态下，豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为(　　)
A．7∶1、7∶1 B．7∶1、15∶1
C．15∶1、15∶1 D．8∶1、16∶1
答案　B
解析　在自然状态下豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，而玉米自然状态下是自由交配。豌豆有1/2AA和1/2Aa，只有Aa自交后产生隐性性状，其概率为1/2×1/4＝1/8，其余都是显性，故子一代豌豆中显∶隐＝7∶1。玉米有1/2AA和1/2Aa，玉米自由交配时产生的配子类型及比例为3/4A、1/4a，子代中出现隐性性状的比例为1/4×1/4＝1/16，其余都是显性性状，所以子一代玉米中显∶隐＝15∶1，B正确。

自交和自由交配的相关计算方法
(1)自交强调的是相同基因型个体之间的交配。对于植物，自花传粉是一种最为常见的自交方式；对于动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。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)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1/3AA,2/3Aa的动物群体为例。
解法一：配子法
分析：基因型为1/3AA、2/3Aa的雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为2/3A、1/3a，自由交配的后代情况列表如下：
　　　　♀配子
♂配子　　　　
2/3A
1/3a
2/3A
4/9AA
2/9Aa
1/3a
2/9Aa
1/9aa
子代基因型的比例　AA∶Aa∶aa＝(4/9)∶(4/9)∶(1/9)＝4∶4∶1
子代表现型的比例　A_∶aa＝(8/9)∶(1/9)＝8∶1
解法二：列举法
既然自由交配又叫随机交配，是指在一个进行有性生殖的种群中，一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等，故可采用列举法分析(如表所示)。
　　　♀
♂　　　
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
1/9AA
1/9AA、1/9Aa
2/3Aa
1/9AA、1/9Aa
1/9AA、2/9Aa、1/9aa
解法三：运用遗传平衡定律法
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，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。
微专题五　分离定律的特例
一　分离定律中的致死问题
1．配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。
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：隐性基因存在于同一对同源染色体上时，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．(配子致死)基因型为Aa的某植株产生的“a”花粉中有一半是致死的，则该植株自花传粉产生的子代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为(　　)
A．3∶2∶1 B．2∶3∶1
C．4∶4∶1 D．1∶2∶1
答案　B
解析　据题意，“a”花粉中有一半是致死的，所以该植株产生的雄配子有两种：1/3a、2/3A，雌配子也有两种：1/2a、1/2A，雌雄配子结合后产生的子代中基因型为AA的个体占1/3，基因型为Aa的个体占1/2，基因型为aa的个体占1/6，所以AA∶Aa∶aa＝2∶3∶1。
2．(胚胎致死)白斑银狐是银狐的一个突变种，用白斑银狐的皮毛制成的大衣可谓“千金裘”。白斑银狐与银狐的杂交后代中，总是白斑银狐和银狐各占一半，正反交结果相同。为培育白斑银狐的纯系，将白斑银狐互交，其F1总有两种表现型，且白斑银狐与银狐的比例总为2∶1，而两种表现型中雌雄的比例均为1∶1。下列相关叙述中，不正确的是(　　)
A．控制该性状的等位基因可能位于性染色体上
B．在该皮毛性状的遗传中，白斑银狐对银狐为显性
C．所有的白斑银狐均为杂合体，所有的银狐均为纯合体
D．利用正常的杂交育种方法，不可能获得白斑银狐的纯系
答案　A
解析　由于白斑银狐与银狐的杂交后代中，正反交结果相同，且F1的两种表现型中雌、雄比例相同，所以控制该性状的等位基因位于常染色体上，A错误；由于白斑银狐互交，后代出现银狐，所以在该皮毛性状的遗传中，白斑银狐对银狐为显性，B正确；由于F1白斑银狐∶银狐＝2∶1，说明纯合白斑银狐致死，所以所有的白斑银狐均为杂合体，所有的银狐均为隐性纯合体，C正确；纯合白斑银狐致死，因此无法利用正常的杂交育种方法获得纯种白斑银狐，D正确。
二　　不完全显性
如等位基因A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，Aa自交后代中红∶白＝3∶1，在不完全显性时，Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)＝1∶2∶1。

3．在牵牛花的遗传实验中，用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交，F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后，F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花，比例为1∶2∶1，如果取F2中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交，则后代表现型及比例应该为(　　)
A．红色∶粉红色∶白色＝1∶2∶1
B．红色∶粉红色∶白色＝3∶2∶1
C．红色∶粉红色∶白色＝1∶4∶1
D．红色∶粉红色∶白色＝4∶4∶1
答案　B
解析　因F1粉红色牵牛花自交所得F2中红色∶粉红色∶白色＝1∶2∶1，则可知粉红色牵牛花个体为杂合子，假设为Aa，则红色为AA(或aa)，白色为aa(或AA)。取出的粉红色牵牛花和红色牵牛花中，粉红色占2/3，红色占1/3，则自交子代基因型及比例为AA(aa)∶Aa∶aa(AA)＝3∶2∶1。
4．一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中，有黑翅22只，灰翅45只，白翅24只。若黑翅与灰翅昆虫交配，则后代中黑翅的比例最有可能是(　　)
A．33% B．50%
C．67% D．100%
答案　B
解析　根据后代的性状和比例可以分析，昆虫翅色的遗传属于不完全显性遗传，中间性状灰色为杂合子，黑色性状为纯合子，黑翅与灰翅交配，后代中黑翅的比例为50%。
三　　复等位基因
复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。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，最常见的如人类ABO血型的遗传，涉及三个基因——IA、IB、i，组成六种基因型：IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。

5．(2019·石家庄第二中学检测)ABO血型由等位基因IA、IB和i控制，IA、IB分别决定红细胞上有A抗原、B抗原。一对基因型为IAi和IBi的夫妇，生下血型分别为A型、B型和AB型的三个孩子。下列说法正确的是(　　)
A．等位基因IA、IB和i互为共显性
B．子代中出现AB型血孩子是基因重组的结果
C．若这对夫妇再生一个孩子，孩子最可能为O型血
D．若这对夫妇再生一个孩子，孩子是O型血的概率为
答案　D
解析　等位基因IA和IB互为共显性，i为隐性基因，A错误；子代中出现AB型血孩子是性状分离的结果，只涉及一对等位基因，不属于基因重组，B错误；若这对夫妇再生一个孩子，孩子为O型血、A型血、B型血和AB型血的概率都为，C错误，D正确。
6．(2019·西安八校联考)研究发现，豚鼠毛色由以下等位基因决定：Cb—黑色、Cs—银色、Cc—乳白色、Cx—白化。为确定这组基因间的关系，进行了部分杂交实验，结果如表，据此分析下列选项正确的是(　　)
组别
亲代表现型
子代表现型
黑
银
乳白
白化
1
黑×黑
22
0
0
7
2
黑×白化
10
9
0
0
3
乳白×乳白
0
0
30
11
4
银×乳白
0
23
11
12
A．两只白化的豚鼠杂交，后代不会出现银色个体
B．该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种
C．无法确定这组等位基因间的显性程度
D．两只豚鼠杂交的后代最多会出现4种毛色
答案　A
解析　该豚鼠群体中与毛色有关的基因型有10种，B错误；根据四组交配亲子代的表现型关系可以确定显性程度为Cb(黑色)>Cs(银色)>Cc(乳白色)>Cx(白化)，故两只白化的豚鼠的基因型均为CxCx，杂交后代不会出现银色个体，A正确，C错误；由于四种等位基因间存在显隐性关系，两只豚鼠杂交的后代最多会出现3种毛色，D错误。
四　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性别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，解答的关键是准确确定在不同性别中基因型和表现型的对应关系。

7．人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对等位基因B和b控制，结合下表信息，相关判断不正确的是(　　)
项目
BB
Bb
bb
男
非秃顶
秃顶
秃顶
女
非秃顶
非秃顶
秃顶
A．非秃顶的两人婚配，后代男孩可能为秃顶
B．秃顶的两人婚配，后代女孩可能为秃顶
C．非秃顶男与秃顶女婚配，生一个秃顶男孩的概率为1/2
D．秃顶男与非秃顶女婚配，生一个秃顶女孩的概率为0
答案　D
解析　由题干信息可知，非秃顶男的基因型为BB，非秃顶女的基因型为BB或Bb，二者婚配，后代男孩的基因型为BB或Bb，可能为秃顶，A正确；秃顶男的基因型为Bb或bb，秃顶女的基因型为bb，二者婚配，后代女孩的基因型为Bb或bb，可能是秃顶，B正确；非秃顶男的基因型为BB，秃顶女的基因型为bb，二者婚配，后代的基因型为Bb，若为男孩则表现为秃顶，若为女孩则正常，因此生一个秃顶男孩的概率为1/2，C正确；秃顶男的基因型为Bb或bb，非秃顶女的基因型为BB或Bb，二者婚配，所生女孩有可能秃顶，D错误。
8．牛的有角和无角为一对相对性状(由A和a控制)，但雌牛中的杂合子表现为隐性性状，现让多对纯合的有角雄牛和无角雌牛杂交，F1中雄牛全表现为有角，雌牛全表现为无角，再让F1中的雌雄个体自由交配，则下列有关F2的叙述正确的是(　　)
A．F2的有角牛中，雄牛∶雌牛＝1∶1；F2的雌牛中，有角∶无角＝3∶1
B．若用F2中的无角雄牛和无角雌牛自由交配，则F3中有角牛的概率为
C．控制该相对性状的基因位于X染色体上
D．在F2无角雌牛中杂合子所占比例为
答案　D
解析　由题意知F1为Aa，F1中的雌雄牛自由交配，F2的雄牛中有角∶无角＝3∶1，雌牛中有角∶无角＝1∶3，故有角牛中，雄牛∶雌牛＝3∶1，A错误；若用F2中的无角雄牛(aa)和无角雌牛Aa、aa自由交配，则F3中有角牛的概率为××＝，B错误；控制该相对性状的基因位于常染色体上，C错误；F2的雌牛中有角∶无角＝1∶3，其中无角雌牛中的基因型及比例是Aa∶aa＝2∶1，所以杂合子所占比例为，D正确。
五　　表型模拟
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。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：
温
度
表
现
型
基因型

25 ℃(正常温度)
35 ℃
VV、Vv
长翅
残翅
vv
残翅

9．某种两性花的植物，可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 ℃的条件下，基因型为AA和Aa的植株都开红花，基因型为aa的植株开白花，但在30 ℃的条件下，各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是(　　)
A．不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
B．若要探究一开白花植株的基因型，最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行杂交实验
C．在25 ℃的条件下生长的白花植株自交，后代中不会出现红花植株
D．在30 ℃的条件下生长的白花植株自交，产生的后代在25 ℃条件下生长可能会出现红花植株
答案　B
解析　在25 ℃条件下，基因型所决定的表现型能够真实的得到反映，因此，要探究一开白花植株的基因型需要在25 ℃条件下进行实验，但杂交实验操作复杂、工作量大，最简单的方法是进行自交。
10．已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状，且长翅(V)对残翅(v)为显性，但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫，得到不同的结果，如下表，请结合所学知识回答问题。
实验材料
实验处理
结果
长翅果蝇幼虫A
25 ℃条件培养
长翅果蝇
长翅果蝇幼虫B
35～37 ℃处理
6～24 h后培养
残翅果蝇
(1)这个实验说明基因与性状是怎样的关系？
__________________________________________________________________。
(2)果蝇B的残翅性状能否遗传？ _________________________________________________。
原因是________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)人们将果蝇B的残翅性状称为表型模拟，若现有一残翅果蝇，如何判断它是否是表型模拟？请设计鉴定方案。
①方法步骤：A.____________________________________________________。
B．______________________________________________________________。
②结果分析：A._____________________________________________________
_____________________________________________________________________。
B．______________________________________________________________。
答案　(1)基因控制生物的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响　(2)不能遗传　 这种残翅性状是单纯由于环境条件的改变而引起的，其遗传物质(基因型)并没有发生改变
(3)①A.让这只残翅果蝇与在正常温度(25 ℃)条件下发育成的异性残翅果蝇(基因型为vv)交配　B．使其后代在正常温度(25 ℃)条件下发育
②A.若后代均为残翅果蝇，则该果蝇基因型为vv
B．若后代有长翅果蝇出现，则说明该果蝇为“表型模拟”
解析　(3)这只残翅果蝇的基因型有两种可能：“表型模拟”的V_和隐性纯合的vv，此时一般用隐性纯合突破法。
方向真题体验
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．(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　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。
3．(2018·江苏高考)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(　　)
A．显性基因相对于隐性基因为完全显性
B．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
C．子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，雌配子无差异
D．统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
答案　C
解析　一对相对性状的遗传实验中，子二代要符合3∶1的性状分离比，需要满足的条件有显性基因对隐性基因完全显性、雌雄配子中各类型配子活力无差异以及各种基因型个体的存活率相等等条件，故A、B、D不符合题意，C符合题意。
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。实验1的杂交后代中显、隐性比例为1∶1，且与性别无关，结合实验1亲本表现型得出实验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2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。