第六單元

第1講基因的分離定律考點由高考知核心知識點預測基因分離定律及其應用（2023·海南）（2023·廣東）（2023·天津）（2023·北京）（2023·浙江）（2023·山西）（2023·廣東）（2022北京）（2021重慶）（2022河北）（2021海南）（2021湖北）（2021山東）（2021浙江）（2021福建）（2021天津）（2021江蘇）（2021重慶）熱點預測與趨勢分析考察內容：基因的分離定律和自由組合定律題型：對于新高考來說，是重點的考察內容之一，大概率有一道多選題和一道簡答題。12基因的分離定律3分離定律的常規題型分離定律中的概率計算1基因的分離定律優點傳粉性狀自花傳粉，閉花受粉，自然狀態下一般為純種具有易于區分的性狀（1）豌豆作雜交實驗材料的優點操作豌豆花大，便于進行人工異花傳粉1基因的分離定律（2）孟德爾遺傳實驗的雜交操作步驟去雄套袋傳粉套袋先除去未成熟花的全部雄蕊。套上紙袋，防止外來花粉干擾。人工異花傳粉流程雌蕊成熟時將另一植株的花粉（撒）在去雄的雌蕊的柱頭上。保證雜交得到的種子是人工授粉后所結。圖1-1人工異花傳粉示意圖1基因的分離定律（3）遺傳術語相對性狀顯性性狀性狀顯性遺傳因子純合子隱性性狀隱性遺傳因子雜合子性狀分離生物體的形態特征和生理特性遺傳因子（基因）組成不同的個體，高莖Dd一種生物的同一種性狀的不同表現類型F1中表現出來的性狀，如高莖F1中未表現出來的性狀，如矮莖雜種后代中，同時出現顯性和隱性性狀的現象大寫，如D小寫，如d遺傳因子組成相同的個體，高莖DD，矮莖dd1基因的分離定律符號PF1F2×?♀含義親本________________雜交_____母本父本

子一代子二代自交♂（4）遺傳實驗中常用符號及含義正交：在具有相對性狀的遺傳實驗中，若將顯性個體作母本，隱性個體作父本的雜交方式稱為正交；反交：將顯性個體作父本，隱性個體作母本的雜交方式就為反交。正交與反交是相對的，若我們假設其中一種為正交，那么另一種就是反交。1基因的分離定律（5）一對相對性狀雜交實驗的“假說—演繹”分析假說演繹法分析問題，提出假說根據假說，演繹推理觀察現象，提出問題設計實驗，驗證假說歸納綜合，總結規律1基因的分離定律（5）一對相對性狀雜交實驗的“假說—演繹”分析

觀察現象，提出問題現象問題①為什么子一代都是高莖而沒有矮莖的呢？②為什么子二代又出現了矮莖的呢？③子二代中出現3∶1的性狀分離比是偶然的嗎？×?高莖3高莖1矮莖純種高莖純種矮莖P(親本)F1（子一代）F2（子一代）具有相對性狀表現為顯性性狀出現性狀分離現象1基因的分離定律

分析問題，提出假說（5）一對相對性狀雜交實驗的“假說—演繹”分析P配子F1高莖高莖矮莖DDddDdDd×1?F2雌配子雄配子1/2D1/2d1/2D1/2d1/4DD1/4Dd1/4Dd1/4dd①生物的性狀是由遺傳因子決定，體細胞中成對存在。②減數分裂產生配子時，成對的遺傳因子彼此分離，配子中只含有每對遺傳因子中的一個。③受精時，雌雄配子的結合是隨機的。結合方式有4種。（5）一對相對性狀雜交實驗的“假說—演繹”分析

根據假說，演繹推理

設計實驗，驗證假說P配子F1高莖高莖矮莖Ddddd×測交雜種子一代隱性純合子DdDddd矮莖1:111在得到的166株后代中，87株是高莖的，79株是矮莖的，高莖與矮莖植株的數量比接近1∶1。1基因的分離定律（5）一對相對性狀雜交實驗的“假說—演繹”分析

歸納綜合，總結規律11基因的分離定律①測交實驗結果與預測相符，表明F1產生了兩種配子（D和d），且比例是1：1。②得出結論：假說正確，即F1（Dd）在形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子。③孟德爾第一定律，又稱分離定律:在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。1基因的分離定律（6）基因分離定律基因分離定律發生時間實質研究對象適用范圍位于一對同源染色體上的一對等位基因減數第一次分裂后期一對相對性狀的遺傳細胞核內染色體上的基因進行有性生殖的真核生物等位基因隨著同源染色體的分開而分離，雜合子形成數量相等的兩種配子1基因的分離定律(6)基因分離定律實質減數分裂DdDddDDDddDDdd減Ⅰ減Ⅱ基因在染色體上，等位基因位于同源染色體上間期染色體復制同源染色體姐妹染色單體同源染色體分開，等位基因分離姐妹染色單體分開，相同基因分離配子中只含有同源染色體中的一條，因而配子中只含有等位基因中的一個1基因的分離定律（8）基因類型的辨析。等位基因非等位基因位于同源染色體的同一位置上，控制相對性狀的基因，如（A與a,D與d）位于非同源染色體上的基因，如A與D(d)或位于同源染色體不同位置上的基因（如A或a與B）相同基因位于同源染色體的同一位置上，控制相同性狀的基因（如B與B）AaBBDd1基因的分離定律(7)性狀分離比的模擬實驗本實驗用甲、乙兩個小桶分別代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶內的彩球分別代表雌、雄配子，用不同彩球的隨機組合，模擬生物在生殖過程中，雌、雄配子的隨機結合。【實驗原理】Dd顯性遺傳因子隱性遺傳因子1基因的分離定律【目的要求】通過模擬實驗，理解遺傳因子的分離、配子的隨機結合與性狀之間的數量關系，體驗孟德爾的假說。【材料用具】兩個小桶，分別標記甲、乙；兩種大小相同、顏色不同的彩球各20個，一種彩球標記D，另一種彩球標記d；記錄用的紙和筆。1基因的分離定律（3）分別從兩個桶內隨機抓取一個彩球，組合在一起，記下兩個彩球的字母組合。【方法步驟】（1）在甲、乙兩個小桶中放入兩種彩球各10個。（2）搖動兩個小桶，使小桶內的彩球充分混合。（4）將抓取的彩球放回原來的小桶內，搖勻。（5）按步驟（3）和（4）重復做30次以上。確保兩種類型的配子數目一樣模擬雌、雄配子的隨機結合確保樣本數目足夠多。雌、雄配子結合的機會相等。1基因的分離定律1基因的分離定律【結果和結論】1．統計實驗結果：彩球組合有幾種？每種組合的數量是多少？計算彩球組合類型之間的數量比。設計表格，記錄實驗結果。2．統計全班的實驗結果，求平均值。計算彩球組合類型之間的數量比。3．兩個彩球的組合代表什么？4．結論：___________________________________________________________________________________________________。模擬雌、雄配子的隨機結合1基因的分離定律次數甲乙組合12345......2930合計次數D

次d

次D

次d

次DD

次Dd

次dd

次統計數量比D：d=D：d=DD：Dd：dd=性狀分離比的模擬實驗記錄表2分離定律的常規題型(1)已知親代基因型推后代分離比（正推法）親本組合子代基因型及比例子代表現型及比例AA×AAAA×AaAA×aaAa×AaAa×aaaa×aaAAAA:Aa=1:1AaAA:Aa:aa=1:2:1Aa:aa=1:1aa全是顯性全是顯性全是顯性顯性:隱性=3:1顯性:隱性=1:1全是隱性2分離定律的常規題型(2)已知后代分離比推親代基因型（以A/a為例，逆推法）后代表現型親本基因型全顯全隱顯﹕隱=

1﹕1顯﹕隱=3﹕1AA×AA/Aa/aaaa×aaAa×aa（雜合子的測交）Aa×Aa（雜合子的自交）2分離定律的常規題型（3）純合子與雜合子的鑒定項目純合子雜合子實驗鑒定測交后代有

種類型，即

性狀分離后代有

種類型，即

性狀分離自交后代

性狀分離后代

性狀分離花粉鑒定（植物）花粉的基因型有

種花粉的基因型有

種單倍體育種（植物）得到

種類型植株得到

種類型植株12不發生發生不發生發生12122分離定律的常規題型（4）判斷顯性、隱性的方法①定義法：若具有相對性狀的個體雜交，后代只表現

一種性狀，則該性狀為

性狀。②比例法：若后代分離比為3﹕1，則3代表的為

性，

1代表的為

性。甲×乙→甲，親本甲和乙為純合子甲×甲→3甲+1乙，親本甲為雜合子顯顯隱2分離定律的常規題型③根據遺傳系譜圖進行判斷：（4）判斷顯性、隱性的方法無中生有為隱性：即雙親表現正常，后代出現“患者”則致病性狀為隱性。有中生無為顯性：即雙親表現患病，后代出現“正常”則致病性狀為顯性。2分離定律的常規題型（4）判斷顯性、隱性的方法④合理設計雜交實驗進行判斷：具相對性狀的兩個親本能自交有性狀分離不能自交無性狀分離子代表現出來的性狀為顯性性狀兩個親本雜交有性狀分離無性狀分離子代表現出來的性狀為顯性性狀子代只表現一種性狀子代表現兩種性狀，與相同性狀的親代回交該性狀為顯性該性狀為隱性子代發生性狀分離的親本為顯性性狀2分離定律的常規題型（5）交配類型及應用2分離定律的常規題型（6）分離定律的驗證方法3分離定律中的概率計算（1）自交的概率計算①雜合子Dd連續自交n代(如圖1)，雜合子比例為(1/2)n，純合子比例為1－(1/2)n，顯性純合子比例＝隱性純合子比例＝[1－(1/2)n]×1/2。純合子、雜合子所占比例的坐標曲線如圖2所示:②雜合子Aa連續自交且逐代淘汰隱性個體的概率計算（1）自交的概率計算3分離定律中的概率計算第一步，構建雜合子自交且逐代淘汰隱性個體的圖解3分離定律中的概率計算第二步，依據圖解推導相關公式：②雜合子Aa連續自交且逐代淘汰隱性個體的概率計算雜合子Aa連續自交，其中隱性個體的存在對其他兩種基因型的個體數之比沒有影響，可以按照雜合子連續自交進行計算，最后去除隱性個體即可，因此可以得到：連續自交n代，顯性個體中，純合子的比例為(2n－1)/(2n＋1)，雜合子的比例為2/(2n＋1)（1）自交的概率計算3分離定律中的概率計算（2）自由交配的概率計算①若雜合子Aa連續自由交配n代，雜合子比例為1/2，顯性純合子比例為1/4，隱性純合子比例為1/4；若雜合子Aa連續自由交配n代，且逐代淘汰隱性個體后，顯性個體中，純合子比例為n/(n＋2)，雜合子比例為2/(n＋2)3分離定律中的概率計算②自由交配問題的兩種分析方法：如某種生物基因型AA占1/3，Aa占2/3，個體間可以自由交配，求后代中AA的比例（2）自由交配的概率計算解法一：列舉法類型♂

1/3AA2/3Aa♀1/3AA2/3Aa子代基因型及概率為子代表型及概率1/9AA1/9AA、1/9Aa1/9AA、1/9Aa1/9AA、2/9Aa、1/9aa4/9AA、4/9Aa、1/9aa(4/9＋4/9)A_、1/9aa3分離定律中的概率計算解法二：配子法1/3AA個體產生一種配子A；2/3Aa個體產生兩種數量相等的配子A和a，所占比例均為1/3，則A配子所占比例2/3，a配子所占比例為1/3類型♀(配子)2/3A1/3a♂(配子)2/3A1/3a由表可知：F1基因型的比例為AA∶Aa∶aa＝F1表型的比例為A_∶aa＝（2）自由交配的概率計算4/9AA2/9Aa2/9Aa1/9aa4/9∶4/9∶1/9＝4∶4∶1；8/9∶1/9＝8∶1①復等位基因問題在一個群體內，若同源染色體的同一位置上的等位基因的數目在兩個以上，稱為復等位基因。如控制人類ABO血型的IA、i、IB三個基因，ABO血型由這三個復等位基因決定，其中IA對i是顯性，IB對i是顯性，IA和IB是共顯性。3分離定律中的概率計算表型A型B型AB型O型基因型IAIA、IAiIBIB、IBiIAIBii圖片紅細胞表面的抗原抗原A抗原B抗原AB無抗原AB血漿中的抗體抗體B抗體A無抗體抗體AB（3）分離定律的特例歸類分析3分離定律中的概率計算（3）分離定律的特例歸類分析②不完全顯性遺傳具有相對性狀的純合親本雜交后，F1的性狀表現介于顯性和隱性的親本之間的顯性表現形式，如紫茉莉的花色遺傳中，紅色花(AA)與白色花(aa)雜交產生的F1為粉紅花(Aa)，F1自交后代有3種表型：紅花、粉紅花、白花，性狀分離比為

。1∶2∶13分離定律中的概率計算（3）分離定律的特例歸類分析③致死現象

隱性致死：隱性基因存在于同一對同源染色體上時，對個體有致死作用。如鐮刀型細胞貧血癥(紅細胞異常，使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成葉綠素，從而不能進行光合作用而死亡。顯性致死：顯性基因具有致死作用，如人的神經膠癥基因(皮膚畸形生長，智力嚴重缺陷，出現多發性腫瘤等癥狀)。顯性致死又分為顯性純合致死和顯性雜合致死，若為顯性純合致死，雜合子自交后代顯∶隱＝2∶1。3分離定律中的概率計算胚胎致死：某些基因型的個體死亡，如下圖：配子致死：指致死基因在配子時期發生作用，從而不能形成有活力的配子的現象。例如，A基因使雄配子致死，則Aa自交，親代只能產生一種成活的a雄配子、A和a兩種雌配子，形成的后代兩種基因型比例為Aa∶aa＝1∶1。（3）分離定律的特例歸類分析③致死現象

3分離定律中的概率計算致死或淘汰現象：計算時需要

致死或淘汰的個體（配子）后，重新

。去除分配概率若F1中顯性純合子致死，則：若F1中隱性純合子致死，則：若F1中雜合子致死，則：顯性﹕隱性=2﹕1全為顯性顯性﹕隱性=1﹕1

某些致死基因（3）分離定律的特例歸類分析【如】胚胎致死（淘汰）型PAa×Aa

F11AA2Aa1aa

配子致死（淘汰）型：可除去致死（淘汰）后的雌雄配子后，重新計算該類配子的概率，再使用棋盤法推出子代概率。【例】基因型為Aa的某植株產生的“a”花粉中有一半是致死的，則該植株自花轉粉產生的子代中，AA:Aa:aa=

。

【解析】PAa

配子♂

♀U1/2A1/2a2/3A1/3a2/6AA2/6Aa1/6Aa1/6aa2:3:13分離定律中的概率計算（3）分離定律的特例歸類分析（4）從性遺傳

基因型表現型BBBbbb♂男性♀女性不禿頭不禿頭禿頭禿頭禿頭不禿頭例1：男性禿頂的基因型為Bb、bb，女性禿頂的基因型只有bb。3分離定律中的概率計算從性遺傳是指常染色體上的基因，由于性別的差異而表現出男女性分布比例上或表現程度上的差別。3分離定律中的概率計算例2：綿羊的有角和無角受常染色體上一對等位基因控制，有角基因H為顯性，無角基因h為隱性，在雜合子(Hh)中，公羊表現為有角，母羊表現為無角，其基因型與表型關系如下表：性別HHHhhh雄性有角有角無角雌性有角無角無角（4）從性遺傳從性遺傳和伴性遺傳的差異主要在于前者控制性狀的基因位于

染色體上，后者位于

染色體上。常性3分離定律中的概率計算（5）“表型模擬”問題：生物的表型不僅僅取決于基因型，還受所處環境的影響，從而導致基因型相同的個體在不同環境中表型有差異，如果蠅長翅(V)和殘翅(v)的遺傳受溫度的影響，其表型、基因型與環境溫度的關系如下表：基因型25℃(正常溫度)35℃VV、Vv長翅殘翅vv殘翅3分離定律中的概率計算（6）細胞質遺傳（母系遺傳）現象控制性狀的基因位于

中（線粒體、葉綠體），所以子代表現型只由

本基因型決定，

孟德爾遺傳定律。（口訣：

）細胞質母不遵循隨母不隨父性狀相對性狀顯性性狀隱性性狀顯性遺傳因子（D）隱性遺傳因子（d）性狀分離遺傳因子純合子（DD、dd）雜合子（Dd）自交后代不出現自交后代出現決定決定決定同時出現顯、隱性性狀與性狀有關的概念一種生物的同一種性狀的不同表現類型，叫作相對性狀。性狀：是指可遺傳的發育個體和全面發育個體所能觀察到的（表型的）特征，包括生化特性、細胞形態或動態過程、解剖構造、器官功能或精神特性總和。表型：表型指生物個體表現出來的性狀，如豌豆的高莖和矮莖。相對性狀：顯性性狀與隱性性狀：孟德爾把F1中顯現出來的性狀，叫作顯性性狀，如高莖；未顯現出來的性狀，叫作隱性性狀性狀分離：人們將雜種后代中同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象，叫作性狀分離。表觀遺傳：生物體的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象。與基因有關的概念與雜交有關的概念雜交：雜交一般是指兩個具有不同基因型的個體間雌雄配子的結合。雜交符號用“×”表示。自交是指同一個體或不同個體但為同一基因型的個體間雌雄配子的結合。自交符號用“

”表示自交：此定義比植物學對“自交”的定義廣，植物學的自交是指同一植株上同一朵花的花粉傳播到同一朵花雌蕊的柱頭上，或由同一株花的花粉傳播到同一株花雌蕊的柱頭上的受精過程。自花傳粉屬于遺傳學上的自交；但異花傳粉包含遺傳學上的雜交和自交。注意：在植物有性雜交中，把接受花粉的植株叫作母本，用符號“♀”表示母本：供給花粉的植株叫作父本，用“♂”表示。父本：父母本統稱為親本，用“P”表示。親本：如果在做雜交實驗時，父母本相互交換，這在遺傳學上稱為互交。互交：正交與反交：在上圖的互交實驗中，如果雜交組合一：高莖（♀）×矮莖（♂）為正交，那么雜交組合二：高莖（♂）×矮莖（♀）就是反交。其他與遺傳有關的概念假說演繹法：①在觀察和分析基礎上提出問題以后②通過推理和想象提出解釋問題的假說③根據假說進行演繹推理，推出預測的結果，再通過實驗來檢驗。④如果實驗結果與預測相符，就可以認為假說是正確的，反之，則可以認為假說是錯誤的（得出結論）。這是現代科學研究中常用的一種科學方法，叫作假說—演繹法。1．（2023·海南卷）某作物的雄性育性與細胞質基因（P、H）和細胞核基因（D、d）相關。現有該作物的4個純合品種：①（P）dd（雄性不育）、②（H）dd（雄性可育）、③（H）DD（雄性可育）、④（P）DD（雄性可育），科研人員利用上述品種進行雜交實驗，成功獲得生產上可利用的雜交種。下列有關敘述錯誤的是（

）A．①和②雜交，產生的后代雄性不育B．②③④自交后代均為雄性可育，且基因型不變C．①和③雜交獲得生產上可利用的雜交種，其自交后代出現性狀分離，故需年年制種D．①和③雜交后代作父本，②和③雜交后代作母本，二者雜交后代雄性可育和不育的比例為3∶1【答案】D【答案】B2．（2023·廣東卷）下列敘述中，能支持將線粒體用于生物進化研究的是（

）A．線粒體基因遺傳時遵循孟德爾定律B．線粒體DNA復制時可能發生突變C．線粒體存在于各地質年代生物細胞中D．線粒體通過有絲分裂的方式進行增殖3．（2023·北京卷）二十大報告提出“種業振興行動”。油菜是重要的油料作物，篩選具有優良性狀的育種材料并探究相應遺傳機制，對創制高產優質新品種意義重大。

(2)科學家克隆出導致新生葉黃化的基因，與野生型相比，它在DNA序列上有一個堿基對改變，導致突變基因上出現了一個限制酶B的酶切位點（如圖乙）。據此，檢測F2基因型的實驗步驟為：提取基因組DNA→PCR→回收擴增產物→

→電泳。F2中雜合子電泳條帶數目應為

條。(1)我國科學家用誘變劑處理野生型油菜（綠葉），獲得了新生葉黃化突變體（黃化葉）。突變體與野生型雜交，結果如圖甲，其中隱性性狀是

。黃化葉用限制酶B處理3(3)油菜雄性不育品系A作為母本與可育品系R雜交，獲得雜交油菜種子S（雜合子），使雜交油菜的大規模種植成為可能。品系A1育性正常，其他性狀與A相同，A與A1雜交，子一代仍為品系A，由此可大量繁殖A。在大量繁殖A的過程中，會因其他品系花粉的污染而導致A不純，進而影響種子S的純度，導致油菜籽減產。油菜新生葉黃化表型易辨識，且對產量沒有顯著影響。科學家設想利用新生葉黃化性狀來提高種子S的純度。育種過程中首先通過一系列操作，獲得了新生葉黃化的A1，利用黃化A1生產種子S的育種流程見圖丙。①圖丙中，A植株的綠葉雄性不育子代與黃化A1雜交，篩選出的黃化A植株占子一代總數的比例約為

。②為減少因花粉污染導致的種子S純度下降，簡單易行的田間操作用

。50%在開花前把田間出現的綠葉植株除去4．（2023·廣東卷）種子大小是作物重要的產量性狀。研究者對野生型擬南芥（2n=10）進行誘變篩選到一株種子增大的突變體。通過遺傳分析和測序，發現野生型DAI基因發生一個堿基G到A的替換，突變后的基因為隱性基因，據此推測突變體的表型與其有關，開展相關實驗。回答下列問題：(1)擬采用農桿菌轉化法將野生型DAI基因轉入突變體植株，若突變體表型確由該突變造成，則轉基因植株的種子大小應與

植株的種子大小相近。

(2)用PCR反應擴增DAI基因，用限制性核酸內切酶對PCR產物和

進行切割，用DNA連接酶將兩者連接。為確保插入的DAI基因可以正常表達，其上下游序列需具備

。野生型運載體啟動子和終止子(3)轉化后，T-DNA（其內部基因在減數分裂時不發生交換）可在基因組單一位點插入也可以同時插入多個位點。在插入片段均遵循基因分離及自由組合定律的前提下，選出單一位點插入的植株，并進一步獲得目的基因穩定遺傳的植株（如圖），用于后續驗證突變基因與表型的關系。

①農桿菌轉化T0代植株并自交，將T1代種子播種在選擇培養基上，能夠萌發并生長的陽性個體即表示其基因組中插入了

。②T1代陽性植株自交所得的T2代種子按單株收種并播種于選擇培養基，選擇陽性率約

%的培養基中幼苗繼續培養。DAI基因和卡那霉素抗性基因75③將②中選出的T2代陽性植株

（填“自交”、“與野生型雜交”或“與突變體雜交”）所得的T3代種子按單株收種并播種于選擇培養基，陽性率達到

%的培養基中的幼苗即為目標轉基因植株。為便于在后續研究中檢測該突變，研究者利用PCR擴增野生型和突變型基因片段，再使用限制性核酸內切酶X切割產物，通過核酸電泳即可進行突變檢測，相關信息見下，在電泳圖中將酶切結果對應位置的條帶涂黑

。自交100【答案】C（2022·山東卷）野生型擬南芥的葉片是光滑形邊緣，研究影響其葉片形狀的基因時，發現了6個不同的隱性突變，每個隱性突變只涉及1個基因。這些突變都能使擬南芥的葉片表現為鋸齒狀邊緣。利用上述突變培育成6個不同純合突變體①~⑥，每個突變體只有1種隱性突變。不考慮其他突變，根據表中的雜交實驗結果，下列推斷錯誤的是（

）雜交組合子代葉片邊緣①×②光滑形①×③鋸齒狀①×④鋸齒狀①×⑤光滑形②×⑥鋸齒狀A．②和③雜交，子代葉片邊緣為光滑形B．③和④雜交，子代葉片邊緣為鋸齒狀C．②和⑤雜交，子代葉片邊緣為光滑形D．④和⑥雜交，子代葉片邊緣為光滑形【答案】C（2022·浙江卷）番茄的紫莖對綠莖為完全顯性。欲判斷一株紫莖番茄是否為純合子，下列方法不