第1讲　孟德尔的豌豆杂交实验(一)  孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)　基因的分离定律(Ⅱ)  知识点一　一对相对性状的杂交实验 1．选用豌豆作为实验材料的优点 (1)豌豆是①________传粉植物，而且是②________受粉，所以自然状态下一般是纯种(提醒：用纯种作为实验材料进行杂交实验，结果可靠且容易分析) (2)豌豆具有许多③________的相对性状，这些性状能够稳定地遗传给后代 2．遗传学常用符号及含义 符号 P ④______ F2 ⑤______ ⑥______ ♀ ♂  含义 ⑦______ 子一代 子二代 自交 杂交 母本 父本  3.杂交实验过程图解　　　　　　　　　　　　杂交实验操作要点 P　　　纯种高茎×纯种矮茎 　　　　　　　　 F1　　　　　⑧________ 　　　　　　　　 F2　　高茎(787)　　矮茎(277) 比例　　　3　 　∶ 　　1　　 去雄：花蕾期，将⑨________(填父本、母本)的全部雄蕊除去并________隔离 人工授粉：花成熟后，采集?______的花粉撒在去雄蕊的雌蕊柱头上，并?______　 观察实验现象，记录实验数据 比一比：果蝇、玉米为什么都适合做遗传实验的常用材料？ 知识点二　对分离现象的解释  　由此可见，F2性状表现及比例为?________，F2的基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝?________  (1)孟德尔发现遗传定律的时代“基因”这一名词还未提出来，孟德尔用“遗传因子”表示。(2)F1配子的种类是指雌、雄配子分别有两种：D和d，D和d的比例为1∶1，而不是雌、雄配子的比例为1∶1。生物雄配子的数量一般远远多于雌配子的数量。 知识点三　对分离现象解释的验证——测交实验 　测交 议一议：为什么用测交的方法能证明F1产生配子的类型及比例？ 知识点四　分离定律 分离定律：在生物的体细胞中，控制?________的遗传因子?________存在，不相融合；在形成________时，成对的遗传因子发生________，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 知识点五　几组基本概念(要求：在理解的基础上要熟记) 1．性状类 (1)性状：生物体的形态特征和生理特性的总称 (2)相对性状：同种生物同一性状的________类型 (3)________性状：杂种子一代中显现出来的性状 (4)________性状：杂种子一代中未显现出来的性状 (5)性状分离：________后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离 (6)显性的相对性：具有相对性状的亲本杂交，杂种子一代中不分显隐性，表现出两者的中间性状(不完全显性)或者是同时表现出两个亲本的性状(共显性) 2．基因类 (1)等位基因：位于同一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因(若控制相同性状可称相同基因) (2)显性基因：控制显性性状的基因，用大写英文字母表示 (3)隐性基因：控制隐性性状的基因，用小写英文字母表示 3．个体类 (1)表现型：生物个体表现出来的性状 (2)基因型：与__________________有关的基因组成 (3)纯合子：由__________________的配子结合成的合子发育成的个体(如DD、dd、AABB、AAbb)(注意　有多对基因时，只有多对都是纯合的才是纯合子。) (4)杂合子：由__________________的配子结合成的合子发育成的个体(如Dd、AaBb、Aabb、AabbCCdd)(注意　有多对基因时，只要有一对杂合的就是杂合子。) 归纳　概念间关系图   人的部分相对性状 (你的性状表现属于哪一种？)   判一判 1．生物体能表现出来的性状就是显性性状(　　)。 2．纯种亲本杂交，F1只表现一个亲本的性状，隐而未现的那个亲本性状就是隐性性状(　　)。 3．F1产生雌、雄配子的比例为1∶1，此比例为雌、雄配子的数量之比(　　)。 4．A和a、A和A、a和a均为等位基因(　　)。 5．F2中3∶1的结果必须在统计大量植株后才能得到(　　)。 6．在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性(　　)。 7．在减数分裂形成配子过程中，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，独立遗传给后代(　　)。 8．纯合子自交后代都是纯合子，杂合子自交后代都是杂合子(　　)。 9．显隐性关系不是绝对的，生物体的内在环境和所处的外界环境的改变都会影响显性的表现(　　)。  闪记：相对性状——两“同”一“不同”   　 　 　4.交配类 (1)杂交：________的生物个体之间的相互交配，一般用×表示 (2)自交：________的生物个体之间的相互交配。植物体的自花传粉和同株异花传粉都属于自交。自交是获得纯系的有效方法，一般用表示 (3)测交：杂种子一代与________相交，用来测定F1的基因型(属杂交) (4)回交：杂种子一代与亲本或与亲本基因型相同的个体杂交 (5)正交和反交：是一相对概念，如果甲作父本，乙作母本为正交，则______作父本，________作母本为反交, 　 自我校对： ①自花　②闭花　③易于区分　④F1　⑤　⑥×　⑦亲本　⑧高茎　⑨母本　⑩套袋　?父本　?套袋　?成对　?成单　?随机 ?3高∶1矮　?1∶2∶1　?F1　?同一性状　?成对　配子　分离　不同表现　显性　隐性　杂种　表现型　相同基因　不同基因　基因型不同　基因型相同　乙　隐性个体　甲 比一比：(1)相对性状明显；(2)繁殖周期短；(3)子代数量多。 议一议：因为测交子代的表现型和比例能真实地反映出F1产生配子的类型及比例，从而也能够推知F1的基因型。 判一判：1.×　2.√　3.×　4.×　5.√　6.√　7.√　8.×　9.√   基因分离定律与假说—演绎法    一、分离定律的假说演绎过程  　    　   　  巧记“假说—演绎过程” 观察现象提问题，分析问题提假说， 演绎推理需验证，得出结论成规律。 二、基因分离定律的实质 下图表示一个遗传因子组成为Aa的性原细胞产生配子的过程：  由图得知，遗传因子组成为Aa的精(卵)原细胞可能产生A和a两种类型的雌雄配子，比例为1∶1。 三、一对相对性状的显隐性判断 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?子代出现性状分离?子代所出现的不同于亲本的性状为隐性性状。 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代性状分离比为3∶1?分离比为3的性状为显性性状。 3．设计实验，判断显隐性  四、纯合子与杂合子的比较与鉴定 比 较 纯合子 杂合子  特 点 ①不含等位基因②自交后代不发生性状分离 ①至少含一对等位基因②自交后代会发生性状分离  实验鉴定 测交 纯合子×隐性类型 ↓ 测交后代只有一种类型 (表现型一致) 杂合子×隐性类型 ↓ 测交后代出现性状分离   自交 纯合子 ↓? 自交后代不发生性状分离 杂合子 ↓? 自交后代发生性状分离  花粉鉴定方法 花粉的基因型只有一种 花粉的基因型至少两种    (1)测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。但待测对象若为生育后代少的雄性动物，注意应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。(2)植物常用自交法，也可用测交法，但自交法更简便。(3)花粉鉴定法的原理：花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉，可通过遇碘后分别变为蓝黑色和红褐色的测试法进行鉴定，并可借助于显微镜进行观察。若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等，则亲本为杂合子；若亲本只产生一种类型的花粉，则亲本为纯合子。  ★★★假说演绎法是高考遗传大题的命制核心思想方法，如2012四川卷31题，2011年山东卷27题，2010年全国新课标卷32题、全国卷32题都是此思路；显隐性判定、纯合子与杂合子判定更是贯穿遗传题解题的始终，如2012年全国新课标卷31题等。 【典例1】 (2012·全国新课标，31)一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因)；二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。 (1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为________，则可推测毛色异常是________性基因突变为________性基因的直接结果，因为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为________，另一种是同一窝子代全部表现为________鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。 解析　本题考查基因分离定律的应用及基因突变的相关知识。(1)若毛色异常鼠为基因突变所致，则毛色正常鼠应为纯合子，被发现的毛色异常鼠应为杂合子。则题干中的交配实验，其子代中表现型比例为毛色正常鼠∶毛色异常鼠＝1∶1。(2)设控制毛色的基因为A、a，若毛色异常鼠的出现是隐性基因携带者之间交配的结果，则一对毛色正常鼠交配有：♀Aa×♂Aa―→1 AA∶2Aa∶1aa，用毛色异常的雄鼠(aa)分别与其同一窝的多只毛色正常雌鼠交配，可能出现两种情况：①Aa×aa―→1 Aa∶1aa；②AA×aa―→Aa。 答案　(1)1∶1　隐　显　只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1的结果(其他合理答案也可)　(2)1∶1　毛色正常 【训练1】 (2013·衡阳六校联考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是(　　)。 A．孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的” B．孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程 C．为了验证提出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验 D．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 解析　在孟德尔提出的假说的内容中性状是由成对的遗传因子控制，而不是由位于染色体上的基因控制，故A错误；孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况，并据此设计和完成了测交实验，故B错误，C正确；测交后代性状比为1∶1，是从个体水平证明基因的分离定律，故D错误。 答案　C  分离定律的应用   一、表现型与基因型的相互推导 1．由亲代推断子代的基因型与表现型[正推型] 亲 本 子代基因型 子代表现型  AA×AA AA 全为显性  AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性  AA×aa Aa 全为显性  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 全为隐性  2.由子代推断亲代的基因型[逆推型] F1 二、分离定律的应用 1．正确解释某些遗传现象 两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。  提示　相关遗传病的概率(风险率)计算问题在高考中多处涉及。 2．指导杂交育种 (1)优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。 (2)优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。 (3)优良性状为杂合子：两个纯合的具有相对性状个体杂交后代就是杂合子，可具杂种优势但每年都要育种。 3．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： Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子　 显性性状个体 隐性性状个体  所占比例  1－ － － ＋ －  (2)根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为：  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。  实际育种工作中往往采用逐代淘汰隐性个体的办法加快育种进程。在逐代淘汰隐性个体的情况下，Fn中显性纯合子所占比例为。 三、分离定律的适用范围及适用条件 1．范围 (1)真核生物有性生殖的细胞核遗传。 (2)一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。 2．适用条件 (1)子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。 (2)雌雄配子结合的机会相等。 (3)子二代不同基因型的个体存活率相同。 (4)遗传因子间的显隐性关系为完全显性。 (5)观察子代样本数目足够多。  ★★★　近几年高考理综试卷对本考点的考查明显地加大难度，向纵深(特殊限定条件)发展，有走向偏、难、怪的趋势，如下面典例2及训练3，或者设置陷阱，诱导学生走进误区。 【典例2】 (2012·安徽理综，4)假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占，抗病植株RR和Rr各占，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. B. C. D. 破题关键  解析　本题主要考查基因分离定律和基因频率的相关知识。由题干信息可知，该植物种群中感病植株(rr)开花前全部死亡，有繁殖能力的植株中，抗病植株RR和Rr各占，基因型为R、r的配子比为3∶1，配子中R的基因频率为，r的基因频率为，故子一代中感病植株rr占×＝，B正确。 答案　B  【训练2】 现有一豌豆种群(个体足够多)，所有个体的基因型均为Aa，已知隐性纯合子产生的配子均没有活性，该种群在自然状态下繁殖n代后，子n代中能产生可育配子的个体所占比例为(　　) A. B. C. D. 解析　豌豆是自花传粉且闭花受粉植物，自然状态下豌豆只能自交。由题干信息可知能产生可育配子的基因型为AA和Aa。 方法1：子一代中，AA占，Aa占，aa占，A__占；子二代中，aa占×＝，A__占，把n等于1和2分别代入选项中的四个表达式，与上述结果吻合的是C，故正确选项为C。 方法2：由于豌豆自交，aa个体的存在对AA和Aa的个体数之比没有影响，假设各种基因型的个体均可育，则子n代中Aa占，AA和aa各占(1－)，这样每一代中＝＝，由于每代的aa都是上一代Aa个体自交产生的，所以子n代中的aa占×＝，则子n代中A__占1－＝，故C正确。 答案　C 【训练3】 电泳法将基因、染色体、遗传图谱完美结合！ (2012·江西六校联考)一对等位基因经某种限制性内切酶切割后形成的DNA片段长度存在差异，用凝胶电泳的方法分离酶切后的DNA片段，并与探针杂交后可显示出不同的带谱(如图甲所示)。根据电泳所得到的不同带谱，可将这些DNA片段定位在基因组的某一位置上。现有一对夫妇生了四个孩子，其中1号性状表现特殊(如图乙)，由此可推知四个孩子的基因型(用D、d表示一对等位基因)正确的是(　　)。  A．1号为纯合子，基因在性染色体上 B．3号为杂合子，基因在常染色体上 C．2号为杂合子，基因在性染色体上 D．4号为纯合子或杂合子，基因在常染色体上 解析　比较图甲和图乙中带谱可知，这对夫妇均为杂合子，他们生出的1号性状表现为隐性，为纯合子，4号为显性纯合子，其父亲表现正常，则可推出控制该性状的基因在常染色体上；由图中带谱来看，3号为杂合子，2号为显性纯合子。 答案　B 规避2个误区 误区1　误将“把性遗传”视作“伴性遗传” 　点　拨　在涉及常染色体上一对等位基因控制的性状遗传中，有时会出现某一基因型个体在雌、雄(或男、女)个体中表现型不同的现象，即从性遗传现象(这表明生物性状不仅与基因组成有关，也受环境等其他因素影响)，然而，该类基因在传递时并不与性别相联系，这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。 误区2　误认为“复等位基因”违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则 　点　拨　事实上“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的，例如人类ABO血型的决定方式； IAIA、IAi―→A型血；IBIB、IBi―→B型血； IAIB―→AB型血(共显性)；ii―→O型血。 注意　复等位基因涉及的前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。 纠错演练 1．喷瓜有雄株、雌株和两性植株，G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g－基因决定雌株。G对g、g－是显性，g对g－是显性，如：Gg是雄株，gg－是两性植株，g－g－是雌株。下列分析正确的是(　　)。 A．Gg和Gg－能杂交并产生雄株 B．一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子 C．两性植株自交不可能产生雌株 D．两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子 解析　本题考查了遗传的相关知识。由题意可知，个体的基因型为Gg和Gg－，其表现型都为雄株，因而不能杂交，A错；两性植株的基因型有gg、gg－两种，产生的配子只有一种或两种类型，B错；基因型为gg－的两性植株自交后代会出现g－g－的雌株，C错。 答案　D 解题启示　 本题分清雌雄是关键。尤其是动物的杂交实验，不要出现“雄×雄”交配、“雌×雌”交配的错误。 2．(2012·潍坊、东营、淄博、滨州四市联考)企鹅的羽毛颜色是由复等位基因决定的。Pd决定深紫色，Pm决定中紫色，Pl决定浅紫色，Pv决定很浅紫色(接近白色)。其相对显性顺序(程度)为Pd>Pm>Pl>Pv。假使一只浅紫色企鹅(PlPv)和一只深紫色企鹅(PdPm)交配，则它们生下的小企鹅表现型及比例为(　　)。 A．2深紫色∶1中紫色∶1浅紫色 B．1中紫色∶1浅紫色 C．1深紫色∶1中紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色 D．1深紫色∶1中紫色 解析　一只浅紫色企鹅(PlPv)和一只深紫色企鹅(PdPm)交配，后代的基因型及比例是1PlPd∶1PlPm∶1PvPd∶1PvPm，根据基因对性状的控制作用和相对显性顺序可知，其表现型分别是深紫色、中紫色、深紫色和中紫色，因此后代小企鹅的表现型为1深紫色∶1中紫色。 答案　D   孟德尔遗传实验的科学方法  1.(2012·江苏单科，11)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．非等位基因之间自由组合，不存在相互作用 B．杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同 C．孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型 D．F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合 解析　本题考查遗传实验和遗传规律的有关知识。非等位基因之间自由组合，可能存在相互影响，如F2中出现9∶3∶4这样的性状分离比，故A错；在完全显性的条件下，杂合子与显性纯合子性状表现相同，故B错；测交方法可检测任一未知基因型，故C错；F2的3∶1性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合，故D对。 答案　D 2．(2011·海南单科，18)孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是(　　)。 A．红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花 B．红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花 C．红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离 D．红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花 解析　融合遗传主张子代的性状是亲代性状的平均结果，融合遗传方式传递的遗传性状在后代中不分离。基因的分离定律是双亲杂交的F1表现显性亲本性状(或显性的相对性)，F1自交产生的F2代会出现一定的分离比。故C正确。 答案　C  基因的分离定律及应用  3.(山东理综，7)人类常染色体上β-珠蛋白基因(A＋)既有显性突变(A)又有隐性突变(a)，突变均可导致地中海贫血。一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能(　　)。 A．都是纯合子 B．都是杂合子 C．都不携带显性突变基因 D．都携带隐性突变基因 解析　突变的结果是产生相应的等位基因，若为显性突变，则患者的基因型为A＋A或AA，若为隐性突变，则患者为aa。由于一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子，则这个正常孩子必含A＋基因，故夫妻双方中不可能有AA，而只能有A＋A，据此可排除A、C、D三项。 答案　B 4．(北京理综，29)鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋，康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律，研究者利用这两个鸭群做了五组实验，结果如下表所示。 杂交组合 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组   康贝尔鸭♀ × 金定鸭♂ 金定鸭♀ × 康贝尔鸭♂ 第1组的 F1自交 第2组的F1自交 第2组的F1♀×康贝尔鸭♂  后代所产 蛋颜色及 数目 青色(枚) 26 178 7 628 2 940 2 730 1 754   白色(枚) 109 58 1 050 918 1 648  请回答以下问题。 (1)根据第1、2、3、4组的实验结果，可判断鸭蛋壳的________色是显性性状。 (2)第3、4组的后代均表现出________现象，比例都接近________。 (3)第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近________，该杂交被称为________，用于检验________。 (4)第1、2组的少数后代产白色蛋，说明双亲中的________鸭群中混有杂合子。 (5)运用________________方法对上述遗传现象进行分析，可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的________________定律。 解析　(1)(2)第1组和第2组中康贝尔鸭和金定鸭杂交，不论是正交还是反交，后代所产蛋颜色几乎全为青色。第3组和第4组为F1自交，子代出现了不同的性状，即出现性状分离现象，且后代性状分离比为3∶1。第3组：青色∶白色＝2 940∶1 050；第4组：青色∶白色＝2 730∶918，都接近于3∶1，所以可以推出青色为显性性状，白色为隐性性状。(3)由上述分析可知康贝尔鸭(白色)是隐性纯合子，第5组让F1与隐性纯合子杂交，这种杂交称为测交，用于检验F1是纯合子还是杂合子。实验结果显示后代产青色蛋的概率约为。(4)康贝尔鸭肯定是纯合子，若亲代金定鸭均为纯合子，则所产蛋的颜色应该均为青色，不会出现白色，而第1组和第2组所产蛋的颜色有少量为白色，说明金定鸭群中混有少量杂合子。(5)本实验采用了统计学的方法对实验数据进行统计分析，可知鸭蛋壳的颜色受一对等位基因控制，符合孟德尔的基因分离定律。 答案　(1)青　(2)性状分离　3∶1　(3)50%　测交　F1相关的基因组成　(4)金定　(5)统计学　基因分离 规律总结　高考中的遗传类试题往往是以表格的形式列出相关遗传材料，根据对这些材料的分析和处理，考查学生的遗传学基础知识，此类题是近几年高考最常见的题型之一。其一般的解题方法是： (1)仔细阅读并理解表格材料，明确该表格反映的是什么信息。 (2)围绕设问，联系遗传定律中的比值关系，找出相应的遗传学原理。 (3)将材料中的问题与教材知识有机结合起来，将所需要的信息与相应的遗传学原理相结合，分析每一个设问，从而得出正确的结论。 考向借鉴——他山之石 5．(2012·上海单科，14)在一个成员血型各不相同的家庭中，妻子是A型血，她的红细胞能被丈夫和儿子的血清凝集，则丈夫的血型和基因型分别是(　　)。 A．B型，IBIB B．B型，IBi C．AB型，IAIB D．O型，ii 解析　本题考查了基因型与表现型的内在联系，基因分离定律、受精作用以及抗原－抗体反应等方面的相关知识。ABO血型是人类常见的血型决定系统。血型与基因型的关系是：A型的基因型可以是IAIA或IAi，血清含抗B凝集素；B型是IBIB或IBi，血清含抗A凝集素；AB型是IAIB，血清中不含凝集素；O型是ii，血清中含抗A、抗B凝集素。妻子是A型，则她的基因型是IAi；丈夫的血型是B型，基因型为IBi；儿子是O型，基因型为ii，才符合该女子的红细胞能与丈夫、儿子血清凝集，且三人的血型各不相同的条件，B选项正确。 答案　B 疑难聚焦，专讲专练?二?——“自交”与“自由交配”的辨析及相关题型专训 自交与自由交配概念辨析及其相关题型的解法 1．自交 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。如基因型为AA、Aa植物群体中自交是指：AA×AA、Aa×Aa，其后代基因型及概率为AA、Aa、aa，后代表现型及概率为A_、aa。 2．自由交配 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AA、Aa的动物群体为例，进行随机交配的情况如：♂　×　♀ 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　自由交配方式(四种)展开后再合并： (1)♀AA×♂AA―→AA (2)♀AA×♂Aa―→AA＋Aa (3)♀Aa×♂AA―→AA＋Aa (4)♀Aa×♂Aa―→AA＋Aa＋aa 合并后，基因型为AA、Aa、aa，表现型为A_、aa。 解法二　利用基因频率推算：已知群体基因型AA、Aa，不难得出A、a的基因频率分别为、，根据遗传平衡定律，后代中：AA＝2＝，Aa＝2××＝，aa＝2＝。 解法三　算出群体产生雌(雄)配子的概率，再用棋盘格法进行运算：  合并后，基因型为AA、Aa、aa，表现型为A_、aa。 重点题型专训  自交类题型  1.一个植物种群中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，自交一代之后，种群中基因型AA和基因型aa的个体分别占(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．60%、40% B．36%、42% C．42%、22% D．24%、22% 解析　由题意可知，该种群3种基因型的个体：AA占24%、Aa占72%、aa占4%，它们分别自交。AA和aa自交后代100%为AA和aa，而Aa自交会发生性状分离。图解如下： P　24% AA　　　　72% Aa　　　　　　 　4% aa 　?　　　　　　 ?　　　　　　　　　 ? F1　24% AA　72% 　4% aa 因此，子代中基因型AA占42%；Aa占36%；aa占22%。 答案　C 2．易错题(处处挖坑，小心陷阱！) 已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有的F2植株都能成活，在F2植株开花前，拔掉所有的有芒植株，并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为(　　)。 A. B. C. D. 解析　设抗病基因为A，感病为a，无芒为B ，则有芒为b。依题意，亲本为AABB和aabb，F1为AaBb，F2有4种表现型，9种基因型，拔掉所有有芒植株后，剩下的植株的基因型及比例为和，剩余的植株套袋，即让其自交，只考虑A、a，则理论上F3中感病的植株为×(Aa自交得aa)＋(aa)＝，故选B。 答案　B 错因点评　本题题眼是题干的最后一句“从理论上讲F3中表现型为感病植株的比例”，前面描述内容有四层含义，全部为干扰信息，处处挖坑，让你陷入“自由组合”的陷阱而错解或白白浪费大量宝贵时间。简捷解法是只考虑一对相对性状抗病、感病：P：AA×aa―→F1：AaF2：AA＋Aa＋aaF3：＋aa，归纳感病aa的概率为。  自由交配类题型  3.(2012·陕西咸阳模考)果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。若人为地组成一个群体，其中80%为BB的个体，20%为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是(　　)。 A．25% B．32% C．50% D．64% 解析　基因型BB占80%，基因型bb占20%，则B的基因频率为80%，b的基因频率为20%。随机交配后，其子代中基因型Bb所占的比例为2×B基因频率×b基因频率＝2×80%×20%＝32%。 答案　B 4．(2012·深圳调研)来航鸡羽毛的颜色由A、a和B、b两对能够独立遗传的等位基因共同控制，其中B、b分别控制黑色和白色，A能抑制B的表达，A存在时羽毛表现为白色。某人做了如下杂交实验。 代别 亲本(P)组合 子一代(F1) 子二代(F2)  表现型 白色(♀)×白色(♂) 白色 白色∶黑色＝13∶3  若F2中黑色羽毛来航鸡的雌雄个体数相同，F2黑色羽毛来航鸡自由交配得F3。F3中(多选)(　　)。 A．杂合子占 B．黑色个体占 C．杂合子多于纯合子 D．黑色个体都是纯合子 解析　由题意可知，黑色来航鸡的基因型是aaB_，白色来航鸡的基因型是A_B_、A_bb、aabb。F2黑色个体中aaBb占，aaBB占，则B的基因频率为，b的基因频率为，在自由交配的情况下，种群的基因频率不变，故F3中杂合子占2××＝，黑色个体(aaB_)占×＋2××＝。 答案　AB  自交与自由交配同时出现的题型  5.某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机杂交产生的后代中，AA个体百分比、A基因频率和分别自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为(　　)。 A．增大，不变；不变，不变 B．不变，增大；增大，不变 C．不变，不变；增大，不变 D．不变，不变；不变，增大 解析　只要群体不发生变化，不论自由交配还是自交，基因频率都不发生改变，而基因型频率的变化可通过计算判断。由题可知，亲代中AA占16%，aa占36%，Aa占48%。自由交配：用基因频率法，算得后代中AA＝(40%)2＝16%，aa＝(60%)2＝36%，Aa＝2×40%×60%＝48%，所以不变。自交：AA、aa、Aa分别自交，由于Aa自交后代基因型比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，因此AA个体和aa个体的百分比要增大。 答案　C  (时间：45分钟) A级　基础演练 1．孟德尔探索遗传规律时运用了“假说—演绎”法，该方法的基本内容是在观察与分析的基础上提出问题，通过推理和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验证明假说。下列相关叙述中正确的是(　　)。 A．“F2出现3∶1的性状分离比不是偶然的”属于孟德尔假说的内容 B．“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容 C．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验 D．“体细胞中遗传因子成对存在，并且位于同源染色体上”属于假说内容 解析　A、B项所述内容均为实验中存在的事实或实验现象，不属于假说内容。因受科技发展水平的限制，孟德尔所在时期没有发现染色体结构，因此假说内容不包含遗传因子与同源染色体的位置关系。 答案　C 2．(基础题)下图能正确表示基因分离定律实质的是(　　)。  解析　基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分离而分离，进入不同的配子中。 答案　C 3．(2012·福建四地六校联考)孟德尔做了如下图所示的豌豆杂交实验，下列描述错误的是(　　)。  A．①和②的操作同时进行 B．①的操作是人工去雄 C．②的操作是人工授粉 D．②的操作后要对雌蕊套袋 解析　在进行杂交实验时，先除去未成熟花的全部雄蕊(去雄)，然后套上纸袋；待雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄的雌蕊的柱头上，再套上纸袋，故A错误。 答案　A 4．(2013·龙岩教学质检)下列有关叙述中，正确的是(　　)。 A．兔的白毛与黑毛、狗的长毛与卷毛都是相对性状 B．隐性性状是指生物体不能表现出来的性状 C．纯合子的自交后代中不会发生性状分离，杂合子的自交后代中不会出现纯合子 D．表现型相同的生物，基因型不一定相同 解析　一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状，狗的长毛与卷毛不是相对性状；隐性性状是指具有相对性状的两个纯合亲本杂交后子一代中未表现出来的性状；纯合子的自交后代中不会发生性状分离，杂合子的自交后代中既会出现纯合子，也会出现杂合子；一般情况下，对于表现显性性状的个体来说，其表现型相同，但基因型有纯合和杂合之分。 答案　D 5．(2013·潍坊三县市联考)豌豆和小麦的高茎对矮茎均为显性。将纯种的高茎和矮茎豌豆间行种植，另将纯种的高茎和矮茎小麦间行种植。自然状态下，从矮茎植株上获得的F1的性状是(　　)。 A．豌豆和小麦均有高茎和矮茎 B．豌豆均为矮茎，小麦有高茎和矮茎 C．豌豆和小麦的性状分离比均为3∶1 D．小麦均为矮茎，豌豆有高茎和矮茎 解析　高茎小麦的花粉可以落到矮茎小麦上，即高茎小麦和矮茎小麦可以进行杂交，而豌豆不可以，因为豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，所以从矮茎植株上获得的F1的性状，豌豆均为矮茎，小麦有高茎和矮茎。 答案　B 6．(2012·乌鲁木齐诊断测验Ⅱ)甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验。甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后，再多次重复。分析下列叙述，正确的是(　　)。  A．乙同学的实验只模拟了遗传因子的分离和配子随机结合的过程 B．实验中每只小桶内两种小球的数量和小球总数都必须相等 C．甲同学的实验可模拟非同源染色体上非等位基因自由组合的过程 D．甲、乙重复100次实验后，Dd和AB组合的概率约为和 解析　Ⅰ、Ⅱ小桶中均是一对等位基因，甲同学分别随机抓取一个小球并记录字母组合，实际上就是模拟等位基因分离和配子随机结合过程；为了使实验接近实际，两小桶中两种球的比例应相同，这才能模拟杂合子产生配子比例为1∶1，但是两桶小球数量可以不同；Ⅲ、Ⅳ小桶中放的是两种不同的小球，模拟的是非同源染色体上非等位基因的自由组合过程；甲、乙重复实验中，Dd、AB的组合是随机出现的，其概率分别为×＋×＝和×＝。 答案　D 7．(2013·广东肇庆二模，3)一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交，生出20匹红马和22匹黑马，你认为这两种亲本马的基因型是(　　)。 A．黑马为显性纯合子，红马为隐性纯合子 B．黑马为杂合子，红马为显性纯合子 C．黑马为隐性纯合子，红马为显性纯合子 D．黑马为杂合子，红马为隐性纯合子 解析　显、隐性纯合子杂交后代均为显性，故A、C错误；显性纯合子与杂合子杂交后代也均为显性，B错误；杂合子与隐性纯合子杂交后代，显隐性之比为1∶1，D正确。 答案　D 知识拓展　判断显性性状和隐性性状的方法：(1)自交，看其后代有无性状分离，若有则亲本的性状为显性性状。(2)具有相对性状的两亲本杂交，看后代的表现型，若后代只表现一种亲本性状，则此性状为显性性状。(3)特殊情况下，设定基因来探究后代的表现型是否符合来确定性状的显隐性。(4)隐性性状的亲本自交后代都是隐性性状。 8．(创新预测)有人在不同的温度下培育具有相同基因组成的棒眼果蝇，统计发育出来的果蝇复眼中的小眼数，结果(如下表)。 温度/℃ 15 20 25 30  雌棒眼果蝇复眼的小眼数/个 214 122 81 24  雄棒眼果蝇复眼的小眼数/个 270 160 121 74  以上实验表明，棒眼果蝇在发育过程中(　　)。 A．温度和性别影响了基因的转录 B．温度和性别对复眼中的小眼数目是有影响的 C．影响小眼数目的外界因素只有温度 D．温度和性别都是影响小眼数目的根本因素 解析　根据表格数据，横向比较温度可知棒眼果蝇小眼数目与发育时的温度有关，纵向比较可知，棒眼果蝇小眼数目与性别有关。实验本身并不能说明温度和性别是影响小眼数目的根本因素及是否影响了基因的转录。 答案　B 9．(新题快递)某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株，这些植株的花色有红色和白色两种，茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析。 第一组：取90对亲本进行实验 第二组：取绿茎和紫茎的植株各1株   杂交组合 F1表现型 交配组合 F1表现型  A：30对亲本 红花×红花 36红花∶1白花 D：绿茎×紫茎 绿茎∶紫茎＝1∶1  B：30对亲本 红花×白花 5红花∶1白花 E：紫茎自交 全为紫茎  C：30对亲本 白花×白花 全为白花 F：绿茎自交 由于虫害，植株死亡  (1)从第一组花色遗传的结果来看，花色隐性性状为________，最可靠的判断依据是________组。 (2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交，其子一代表现型的情况是________________。 (3)由B组可以判定，该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为________。 (4)从第二组茎色遗传的结果来看，隐性性状为________，判断依据的是________组。 (5)如果F组正常生长繁殖的话，其子一代表现型的情况是________________。 (6)A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比，试解释：__________________。 解析　(1)由A组中“红花×红花”后代出现性状分离可以判定白花为隐性性状。依据C组不能作出判断，因为若亲代全为显性纯合子或至少有一方为显性纯合子，后代也会出现这种情况。(2)B组亲本中的任一株红花植株，可能是纯合子也可能是杂合子，因此自交后代出现的情况是全为红花或红花∶白花＝3∶1。(3)B组中的白花个体为隐性纯合子，因此F1中5红花∶1白花就代表了亲代中的所有红花亲本所含显隐性基因的比为：显性基因∶隐性基因＝5∶1。如果设显性基因为R，则RR∶Rr＝2∶1。(4)第二组的情况与第一组不同，第一组类似于群体调查结果，第二组为两亲本杂交情况，由D组可判定为测交类型，亲本一个为杂合子，一个为隐性纯合子；再根据E组可判定紫茎亲本为隐性纯合子。(5)杂合子自交，后代将出现3∶1的性状分离比。(6)亲本中的红花个体既有纯合子，又有杂合子，因此杂交组合有多种情况(如A组可能有RR×RR、RR×Rr、Rr×Rr三种情况；B组有RR×rr、Rr×rr两种情况)，所以后代不会出现一定的分离比。 答案　(1)白色　A　(2)全为红花或红花∶白花＝3∶1 (3)2∶1　(4)紫茎　D组和E　(5)绿茎∶紫茎＝3∶1　(6)红花个体既有纯合子，又有杂合子，因此，后代不会出现一定的分离比 方法技巧　正确理解该题命题意图的关键在于：将两组杂交实验进行对比分析，第一组是多个个体杂交，杂交组合有多种情况，只能根据后代是否发生性状分离来判定显隐性，而显性性状个体的基因型是不能确定的；第二组是从每种性状中各取一个个体，基因型是可以确定的。 10．巨胚稻因胚的增大而胚重增加，具有独特的经济价值。巨胚与正常胚是一对相对性状，由一对等位基因Ge、ge控制，为研究巨胚的遗传特性，科学家用经典遗传学的研究方法获得了以下数据： 组别 纯种亲本组合 观测粒数 F1平均胚重/mg F1平均粒重/mg  甲 巨胚×巨胚 30 0.92 19.47  续表 乙 正常胚×正常胚 30 0.47 21.84  丙 正常胚♀×巨胚♂ 30 0.47 21.30  丁 巨胚♀×正常胚♂ 30 0.48 21.37  根据实验数据分析： (1)上述一对相对性状中，巨胚为________性状。 (2)现有两种观点：第一种观点认为母本为胚发育提供营养而决定胚的性状；第二种观点认为胚的基因型决定胚的性状。你同意哪种观点？请结合上述实验，用遗传图解和文字加以说明。 观点：________________________________________________________________________。 遗传图解： 文字说明：_______________________________。 (3)如果粒重与粒轻、胚重与胚轻分别为两对独立遗传的相对性状，现有粒轻、胚重的巨胚稻与粒重、胚轻的正常胚稻。想要获得粒重、胚重的新品种，最好用________育种方法。 解析　通过丙、丁纯种杂交组合即可看出，正常胚与巨胚杂交后代均是正常胚，因此可以推断出正常胚是显性性状，巨胚是隐性性状。要探究巨胚性状是否与母本有关，通过正反交的实验即可。要把位于不同个体的优良性状集中在同一个体上，可以采用杂交育种的方法。 答案　(1)隐性　(2)同意第二种观点 遗传图解：  文字说明：采用正交和反交，不论为胚发育提供营养的母本是巨胚(gege)还是正常胚(GeGe)，F1基因型都为Gege，都表现为正常胚。说明第二种观点正确(其他答案合理即可)　(3)杂交 B级　智能提升 11．(2013·银川质检)下列有关一对相对性状遗传的叙述，正确的是(　　)。 A．在一个种群中，若仅考虑一对等位基因，可有4种不同的交配类型 B．最能说明基因分离定律实质的是F2的表现型比为3∶1 C．若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦，最简便易行的方法是自交 D．通过测交可以推测被测个体产生配子的数量 解析　在一个种群中，若仅考虑一对等位基因，交配类型不止4种；最能说明基因分离定律实质的是F1的配子类型比为1∶1；通过测交不可以推测被测个体产生配子的数量，但可推测被测个体的基因型、是否是纯合子、产生配子的种类和比例。 答案　C 12．(2013·福建普高毕业班质检，5)苏格兰牛的耳尖V形与非V形是一对相对性状，由一对等位基因控制。以下是苏格兰牛耳尖性状遗传的家系图，下列叙述正确的是(　　)。  A．V形耳尖由X染色体上的显性基因控制 B．由Ⅲ2的表现型可推定Ⅲ1为杂合子 C．Ⅲ3中控制非V形耳尖的基因可来自I1 D．Ⅲ2与Ⅲ5生出V形耳尖子代的可能性为 解析　由Ⅱ1、Ⅱ2都是V形耳尖生出非V形耳尖Ⅲ2可知，控制耳尖性状的V形基因是显性基因，但是Ⅰ代的雌性子代有非V形的，因此V形耳尖由常染色体上的显性基因控制，A错误；由Ⅲ2的表现型可推定Ⅱ1和Ⅱ2均为杂合子，但是Ⅲ1是否是杂合子未知，B错误；Ⅲ3中控制非V形耳尖的基因，双亲各提供一个，其母本的非V形耳尖的基因也可能来自Ⅰ1或Ⅰ2，C正确；Ⅲ2与Ⅲ5的基因型分别是aa、Aa，因此生出V形耳尖子代的可能性为，D错误。 答案　C 13．(2013·长春调研)喷瓜有雄株、雌株和雌雄同株(两性植株)，其相应的基因型如下表所示。下列分析正确的是(　　)。 性别类型 基因型  雄性植株 aDa＋、aDad  雌雄同株(两性植株) a＋a＋、a＋ad  雌性植株 adad  A.喷瓜的性别分别由不同的性染色体决定 B．aDa＋与aDad杂交能产生雄株和两性植株 C．两性植株自交不可能产生雌株 D．雄株中不存在纯合子的原因是该物种缺乏aD雌配子 解析　喷瓜的性别是由复等位基因aD、a＋、ad决定的；aDa＋、aDad均为雄株，无法杂交；两性植株a＋ad自交可产生雌株。 答案　D 14．(2013·南京名校阶段考试)软骨发育不全是一种常染色体遗传病(A、a)，发病率很低。该病显性纯合体(AA)病情严重而死于胚胎期，杂合体(Aa)体态异常，身体矮小，有骨化障碍，但智力正常，隐性纯合体(aa)表现型正常。以下叙述正确的是(　　)。 A．该病为完全显性遗传病，能活到成年人的基因型有Aa和aa B．该病为不完全显性遗传病，且AA个体病情重，Aa个体病情较轻 C．该遗传病发病率很低的根本原因是Aa的基因型频率低 D．若一对基因型为Aa的夫妇同时还是白化基因携带者，则他们生出正常孩子的概率为 解析　从题中信息来看，AA个体病情比Aa个体重，即Aa个体实际上也是患者，因此，控制该病的一对基因中，A对a为不完全显性；该遗传病发病率很低的根本原因是基因突变频率低，且基因型AA的个体胚胎期致死导致A基因频率降低；两对等位基因在染色体上的分布情况未知，则无法计算相关概率。 答案　B 15．(2013·辽宁沈阳、大连第二次联考，32)在某种安哥拉兔中，长毛(由基因HL控制)与短毛(由基因HS控制)是由一对等位基因控制的相对性状。某生物育种基地利用纯种安哥拉兔进行如下杂交实验，产生了大量的F1与F2个体，统计结果如下表，请分析回答下面的问题。 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)实验结果表明： ①控制安哥拉兔长毛、短毛的等位基因(HL、HS)位于________染色体上； ②F1雌雄个体的基因型分别为________。 (2)F2中短毛雌兔的基因型及比例为___________________________。 (3)若规定短毛为隐性性状，需要进行测交实验以验证上述有关推测，既可让F1长毛雄兔与多只纯种短毛雌兔杂交，也可让________________________，请预期后者测交子代雌兔、雄兔的表现型及比例为________________。 解析　据实验分析可知， 雄兔中长毛(由基因HL控制)为显性，雌兔中短毛(由基因HS控制)是显性，因此亲本基因型为(雄)HLHL、(雌)HSHS，F1的基因型为(雄)HLHS、(雌)HLHS，F1雌雄个体交配得F2中雄性：长毛(1HLHL、2HLHS)∶短毛(1HSHS)＝3∶1，雌性：长毛(1HLHL)∶短毛(2HLHS、1HSHS)＝1∶3。若规定短毛为隐性性状，需要进行测交实验以验证上述有关推测，既可让F1长毛雄兔与多只纯种短毛雌兔杂交，也可让多只F1短毛雌兔与短毛雄兔杂交，后者为测交，子代雌兔、雄兔的表现型及比例为：雄兔既有长毛，又有短毛，且比例为1∶1，雌兔全为短毛。 答案　(1)①常　②HLHS和HLHS(或答“HSHL和HSHL”)　(2)HLHS∶HSHS＝2∶1　(3)多只F1短毛雌兔与短毛雄兔杂交　雄兔既有长毛又有短毛且比例为1∶1，雌兔全为短毛 特别提醒：教师配赠习题、课件、视频、图片、文档等各种电子资源见《创新设计·高考总复习》光盘中内容。
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