1、專題四生物的遺傳、變異與進化 小專題9孟德爾遺傳定律的應用與拓展 高考生物新課堂1孟德爾成功的原因(1)選用豌豆作雜交實驗的材料。豌豆是自花傳粉植物，而且是閉花受粉。豌豆花較大，易于操作。豌豆具有易于區分的相對性狀。人工異花傳粉的操作步驟：花蕾期人工去雄套袋傳粉套袋隔離。(2)先研究一對相對性狀的遺傳規律，再研究 多對相對性狀的遺傳規律。(3)對結果進行統計學分析。(4)創造性地運用科學方法假說演繹法。2遺傳規律相關概念(1)等位基因：位于同源染色體的同一位置，控制相對性狀的基因。非等位基因有兩種，一種是位于非同源染色體上的非等位基因，其遺傳符合 (符合/不符合)基因的自由組合定律；還有一種是

2、位于同源染色體上不同位置的非等位基因，其遺傳不符合(符合/不符合)基因的自由組合定律。(2)相對性狀：同種生物同一性狀的不同表現類型。性狀別離：在雜種后代中，同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象(3)區分雜交、自交、測交、回交、正交及反交 3遺傳圖解符號的書寫(1)生物的性狀是由基因(遺傳因子)決定的。體細胞中遺傳因子是成對存在的。在形成配子時，成對的等位基因(成對的遺傳因子)彼此別離，分別進入不同的配子中。受精時，雌雄配子的結合是隨機的。F2基因型及其比例為DDDddd=121，F2表現型及其比例為高莖矮莖=31。(2)別離定律的實質：在雜合子的細胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的

3、獨立性，在進行減數分裂形成配子時，等位基因會隨著同源染色體的分開而別離，分別進入不同配子中，獨立地隨著配子遺傳給后代。 5兩對相對性狀的雜交實驗 (1)兩對相對性狀分別由兩對遺傳因子控制。F1產生配子時，同源染色體上的等位基因彼此別離，非同源染色體上的非等位基因可以自由組合。F1產生的雌配子和雄配子各有4種，且每種配子數目相等。受精時，雌雄配子的結合是隨機、均等的。(2)孟德爾實驗中，黃色圓粒(YyRr)豌豆自交，子代表現型及其比例：黃圓黃皺綠圓綠皺=9331；子代基因型及其比例：YYRRYYRrYyRRYyRrYYrrYyrryyRRyyRryyrr=122412121。(3)兩對相對性狀的

4、交配情況(4)基因自由組合定律的實質：位于非同源染色體上的非等位基因的別離或組合是互不干擾的，在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此別離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 一、孟德爾遺傳規律的適用范圍和條件 1適用范圍：以染色體為載體的細胞核基因的遺傳。 等位基因的別離符合基因的別離定律；非同源染色體 上的非等位基因的遺傳符合基因的自由組合定律。 2發生時間：減數第一次分裂。 3真核細胞進行無性生殖時，其細胞核基因的遺傳不遵循孟德爾的遺傳規律。 4真核生物細胞質基因的遺傳，不遵循孟德爾的遺傳規律。 5原核生物的細胞沒有染色體，且不發生減數分裂，其基因的遺傳不遵循孟德爾的遺傳規律

5、。 二、性狀顯隱性確實定說明： 1.具有一對相對性狀的純合子雜交，F1表現出來的親本性狀是顯性性狀。如：豌豆的高莖和矮莖進行雜交，F1中只出現高莖，由此可判斷高莖是顯性性狀。 2.具有相對性狀的親本雜交，假設后代出現性狀別離，無法確定性狀的顯隱性，只能說明兩親本的基因型分別為Aa、aa，但哪個是顯性親本(Aa)，哪個是隱性親本(aa)無法確定。我們可利用“讓與親本具有相同性狀的子代與親本回交的方法，假設回交子代有性狀別離，那么該性狀為顯性(AaAa)，假設回交子代無性狀別離，那么該性狀為隱性性狀(aaaa)。 三、純合子、雜合子的鑒定 1自交：讓某顯性性狀的個體進行自交， 假設后代無性狀別離，

6、那么可能為純合子。此法不適用于動物，適用于植物，而且是最簡便的方法。 2測交：讓待測個體與隱性類型雜交，假設后代出現隱性類型，那么一定為雜合子，假設后代只有顯性性狀個體，那么可能為純合子。四、兩對基因控制一對性狀的特殊遺傳現象在兩對基因控制一對性狀的遺傳中，會出現一些非常規的表現型別離比，這是由于基因間相互作用或環境條件對基因表達的影響所致，其遺傳實質不變，依然遵循自由組合定律，符合A_B_A_bbaaB_aabb=9331的別離比，只是表現型比例有所改變而已。【例1】(2021海南卷)假定五對等位基因自由組合。那么雜交組合AaBBCcDDEeAaBbCCddEe產生的子代中，有一對等位基因雜

7、合、四對等位基因純合的個體所占的比率是() A1/32 B1/16 C1/8 D1/4【 熱點考向1】遺傳的根本定律及其應用【解析】從題中可知DDdd的后代為Dd，那么其他四對基因組合的后代都必須為純合的，AaAa后代純合的概率為1/2，BBBb后代純合的概率為1/2，CcCC后代純合的概率為1/2，EeEe后代純合的概率為1/2，故有一對等位基因雜合、四對等位基因純合的個體所占的比率是1/21/21/21/21/16。 【答案】B 【變式1】(2021全國新課標卷)某植物紅花和白花這對相對性狀同時受多對等位基因控制(如A、a；B、b；C、c)。當個體的基因型中每對等位基因都至少含有一個顯性基

8、因時(即A_B_C_)才開紅花，否那么開白花。現有甲、乙、丙、丁4個純合白花品系，相互之間進行雜交，雜交組合、后代表現型及其比例如下： 根據雜交結果答復以下問題：(1)這種植物花色的遺傳符合哪些遺傳定律？基因的別離定律和自由組合定律(或者基因的自由組合定律) 。(2)本實驗中，植物的花色受幾對等位基因的控制，為什么？4對。本實驗的乙丙和甲丁兩個雜交組合中，F2中紅色個體占全部個體的比例為81/(81175)(3/4)4，根據n對等位基因自由組合且完全顯性時，F2中顯性個體的比例為(3/4)n，可判斷這兩個雜交組合都涉及4對等位基因。綜合雜交組合的實驗結果，可進一步判斷乙丙和甲丁兩個雜交組合中所

9、涉及的4對等位基因相同。【解析】此題考查孟德爾的遺傳定律的應用的相關知識。(1)由各組雜交組合的后代的性狀及比例看出遵循孟德爾的遺傳定律，即遵循了基因的自由組合定律和基因的別離定律。(2)題干中個體基因型中每對等位基因至少含有一個顯性基因時才開紅花，否那么開白花。本實驗的乙丙和甲丁兩個雜交組合中，F2代中紅色個體占全部個體的比例為81/(81175)81/256(3/4)4，依據自由組合的計算規律，n對等位基因自由組合且完全顯性時，F2代中顯性個體的比例是(3/4)n，可判斷這兩對雜交組合涉及4對等位基因，綜合雜交組合的實驗結果，進一步分析各對組合的結果，確定乙丙和甲丁兩個雜交組合中的4對等位

10、基因相同。【 熱點考向2】特殊遺傳現象 【例2】 (2021全國大綱卷)人類中非禿頂和禿頂受常染色體上的等位基因(B、b)控制，其中男性只有基因型為BB時才表現為非禿頂，而女性只有基因型為bb時才表現為禿頂。控制褐色眼(D)和藍色眼(d)的基因也位于常染色體上，其表現型不受性別影響。這兩對等位基因獨立遺傳。答復以下問題：(1)非禿頂男性與非禿頂女性結婚，子代所有可能的表現型為_。(2)非禿頂男性與禿頂女性結婚，子代所有可能的表現型為_。【例2】 (2021全國大綱卷)人類中非禿頂和禿頂受常染色體上的等位基因(B、b)控制，其中男性只有基因型為BB時才表現為非禿頂，而女性只有基因型為bb時才表現

11、為禿頂。控制褐色眼(D)和藍色眼(d)的基因也位于常染色體上，其表現型不受性別影響。這兩對等位基因獨立遺傳。答復以下問題：(3)一位其父親為禿頂藍色眼而本人為禿頂褐色眼的男性與一位非禿頂藍色眼的女性結婚。這位男性的基因型為_或_，這位女性的基因型為_或_。假設兩人生育一個女兒，其所有可能的表現型為_。 【解析】(1)非禿頂男性基因型為BB，非禿頂女性基因型為BB或Bb，二人的后代基因型為BB、Bb。BB表現型為非禿頂男性、非禿頂女性。Bb表現型為禿頂男性、非禿頂女性。(2)非禿頂男性(BB)與禿頂女性結婚(bb)，后代基因型為Bb，表現型為禿頂男性、非禿頂女性。(3)其父親基因型為Bbdd或b

12、bdd；這位男性的基因型為BbDd或bbDd。這位女性的基因型為Bbdd或BBdd。假設兩人結婚，所生后代基因型有BBDd、BBdd、Bbdd、BbDd、bbDd、bbdd。女兒所有可能的表現型為非禿頂褐色眼、禿頂褐色眼、非禿頂藍色眼、禿頂藍色眼。【答案】(1)女兒全部為非禿頂，兒子為禿頂或非禿頂(2)女兒全部為非禿頂，兒子全部為禿頂(3) BbDdbbDdBbddBBdd非禿頂褐色眼、非禿頂藍色眼、禿頂褐色眼和禿頂藍色眼【變式2】 (2021湖北省聯考)某植物花的顏色由兩對非等位基因A(a)和B(b)調控，A基因控制色素的合成(A：出現色素，AA和Aa的效應相同)，B為修飾基因，淡化顏色的深

13、度(B：修飾效應出現，BB和Bb的效應不同)。現有親代P1(aaBB白色)和P2(AAbb紅色)，雜交實驗如圖：(1)假設對粉紅色的F1植株進行單倍體育種，那么育出的植株花色的表現型及比例是_。(2) F2中白花植株的基因型有_種，其中純合子在F2中大約占_。(3) F2紅花植株中雜合子出現的幾率是_。假設對雜合的紅花植株幼苗用秋水仙素處理，那么形成的植株為_倍體。紅色白色1353/162/3四 (4)為了驗證花色遺傳的特點，可將F2中粉紅色花植株自交，單株收獲所結的種子，每株的所有種子單獨種植在一起可得到一個株系，那么理論上在所有株系中有_的株系F3花色的表現型及其數量比與題中F2相同；其余

14、的株系F3花色的表現型及其數量比為_ 2/3紅色粉紅色白色121【解析】(1)親代P1(aaBB白色)和P2(AAbb紅色)雜交，F1的基因型為AaBb，表現為粉紅色。粉紅色的F1植株(AaBb)會產生四種配子：AB、ab、aB、Ab，假設進行單倍體育種，那么育出的植株基因型為AABB、aabb、aaBB、AAbb，比例為1111，基因型為AAbb植株花色表現為紅色，而基因型為AABB、aabb、aaBB的植株花色表現為白色，比例為紅色白色13。(2)由于AA與Aa的效應相同，可見A_Bb表現為粉紅色。只有A無B時為紅色，故紅色為A_bb。F2中A_B_(9)A_bb(3)aaB_ (3)aa

15、bb(1), A_Bb是粉紅色，在F2中占6/16；A_bb為紅色，在F2代中占3/16；A_BB、aaB_、aabb為白色，占F2的7/16。花色為白色的個體基因型有5種， 其中純合個體在F2中大約占3/16。【解析】(3) F2紅花植株基因型為A_bb，其中雜合子即AaBb占2/3。(4) F2中粉紅色花植株基因型有兩種：AABb與AaBb，其比例為12，將它們分別自交，AaBbAaBb的結果與題中F2相同，AABbAABb1/4AABB(白色)、2/4AABb(粉紅色)、1/4AAbb(紅色)。 【 熱點考向3】遺傳實驗的設計 【例3】(2021山東卷)薺菜的果實形狀有三角形和卵圓形兩種

16、，該性狀的遺傳涉及兩對等位基因，分別用A、a和B、b表示。為探究薺菜果實形狀的遺傳規律，進行了雜交實驗(如圖)。(1)圖中親本基因型為_。根據F2表現型比例判斷，薺菜果實形狀的遺傳遵循_。F1測交后代的表現型及比例為_。另選兩種基因型的親本雜交，F1和F2的性狀表現及比例與圖中結果相同，推斷親本基因型為_。(2)圖中F2三角形果實薺菜中，局部個體無論自交多少代，其后代表現型仍為三角形果實，這樣的個體在F2三角形果實薺菜中的比例為_；還有局部個體自交后發生性狀別離，它們的基因型是_。AABB和aabb基因的自由組合定律三角形卵圓形31AAbb和aaBB7/15AaBb、Aabb和aaBb(3)薺

17、菜果實形狀的相關基因a、b分別由基因A、B突變形成，基因A、B也可以突變成其他多種形式的等位基因，這表達了基因突變具有_的特點。自然選擇可積累適應環境的突變，使種群的基因頻率發生_，導致生物進化。(4)現有3包基因型分別為AABB、AaBB和aaBB的薺菜種子，由于標簽喪失而無法區分。根據以上遺傳規律，請設計實驗方案確定每包種子的基因型。有性狀(三角形果實和卵圓形果實)的薺菜種子可供選用。不定向性(或多方向性)定向改變實驗步驟：_；_；_。結果預測：如果_，那么包內種子基因型為AABB；如果_，那么包內種子基因型為AaBB；如果_，那么包內種子基因型為aaBB。【解析】薺菜的果實形成有三角形和

18、卵圓形兩種，該性狀的遺傳涉及兩對等位基因，由題中F2中三角形與卵圓形植株的比例約為151，可知卵圓形果實植株的基因型為aabb，三角形果實植株的基因型為A_B_，aaB_，A_bb。基因型分別為AABB、AaBB、和aaBB的薺菜種子，均為三角形果實，要想確定每包種子的基因型，應讓這些種子分別與卵圓形果實種子長成的植株雜交，得F1種子后再自交或測交。【答案】 (4)答案一：用三包種子長成的植株分別與卵圓形果實的種子長成的植株雜交，得F1種子用F1種子長成的植株自交，得F2種子F2種子長成植株后，按果實的表現型統計植株的比例F2三角形和卵圓形果實的植株比例為151F2三角形和卵圓形果實的植株比例

19、為275F2三角形和卵圓形果實的植株比例為31【答案】(4)答案二：用三包種子長成的植株分別與卵圓形果實的種子長成的植株雜交，得F1種子用F1種子長成的植株與卵圓形果實種子長成的植株雜交，得F2種子F2種子長成植株后，按果實的表現型統計植株的比例F2三角形和卵圓形果實的植株比例為31F2三角形和卵圓形果實的植株比例為53F2三角形和卵圓形果實的植株比例為11【變式3】 (2021雅禮中學月考)某種牽牛花有紫、粉、白三種顏色，顏色與物質之間的轉化有關，其轉化關系如以下圖所示： 某同學將一株純合的紫花牽牛與一株純合的白花牽牛雜交，子一代全部為紫花牽牛，讓子一代全進行自交，子二代得到了908株紫花牽牛、301