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1专题5-1孟德尔的豌豆杂交实验(一)【考情分析】1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。2.基因的分离定律(Ⅱ)。【核心素养分析】1.生命观念：从细胞水平和分子水平阐述基因的分离定律。2.科学思维：解释一对相对性状的杂交实验，总结分离定律的实质。3.科学探究：验证基因的分离定律，分析杂交实验。4.社会责任：解释、解决生产与生活中的遗传问题。【重点知识梳理】知识点一基因分离定律的发现与相关概念1．一对相对性状的杂交实验(1)分析豌豆作为实验材料的优点①传粉：自花传粉，闭花受粉，自然状态下为纯种。②性状：具有易于区分的相对性状。(2)过程图解P纯种高茎×纯种矮茎↓F1高茎↓⊗F2高茎矮茎比例3∶1归纳总结：①F1全部为高茎；②F2发生了性状分离。2．对分离现象的解释——提出假说(1)理论解释①生物的性状是由遗传因子决定的。②体细胞中遗传因子是成对存在的。③生物体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的一个。2④受精时，雌雄配子的结合是随机的。(2)遗传图解3．设计测交实验方案及验证——演绎推理(1)验证的方法：测交实验，选用F1和隐性纯合子作为亲本杂交，目的是为了验证F1的基因型。(2)遗传图解4．分离定律的实质——得出结论观察下列图示，回答问题：(1)能正确表示基因分离定律实质的图示是C。(2)发生时间：减数第一次分裂后期。(3)基因分离定律的细胞学基础是同源染色体分离。(4)适用范围①真核(原核、真核)生物有性(无性、有性)生殖的细胞核(细胞核、细胞质)遗传。②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。5．与植物杂交有关的小知识3单性花一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊两性花同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，如豌豆花自花传粉两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程异花传粉两朵花之间的传粉过程闭花受粉花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上的过程父本和母本不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本，接受花粉的植株叫做母本6.图解遗传规律相关概念的联系知识点二基因分离定律的题型1．显隐性性状的判断(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：具有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。2．分离定律的应用(1)由亲代推断子代的基因型和表现型(正推型)亲本子代基因型子代表现型AA×AAAA全为显性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全为显性AA×aaAa全为显性4Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1显性∶隐性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1显性∶隐性＝1∶1aa×aaaa全为隐性(2)由子代分离比推断亲本基因型(逆推型)后代显隐性关系双亲类型结合方式显性∶隐性＝3∶1都是杂合子Bb×Bb显性∶隐性＝1∶1测交类型Bb×bb只有显性性状至少一方为显性纯合子BB×BB或BB×Bb或BB×bb只有隐性性状一定都是隐性纯合子bb×bb→bb【典型题分析】高频考点一基因分离定律【例1】（2020·课标Ⅰ）已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是（）A.长翅是显性性状还是隐性性状B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在【答案】C【解析】由题意可知，长翅与长翅果蝇杂交的后代中出现截翅果蝇，说明截翅是隐性性状，长翅是显性性状。根据截翅为无中生有可知，截翅为隐性性状，长翅为显性性状，A不符合题意；根据杂交的后代发生性状分离可知，亲本雌蝇一定为杂合子，B不符合题意；无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上，后代中均会出现长翅：截翅=3:1的分离比，C符合题意；根据后代中长翅：截翅=3:1可知，控制翅形的基因符合基因的分离定律，故可推测该等位基因在雌蝇体细胞中是成对存在的，D不符合题意。故选C。【变式探究】（2019全国卷III·32）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5（2）答：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，杂合子中存在控制该性状的一对等位基因，其通常表现的性状是显性性状。（2）玉米是异花传粉作物，茎顶开雄花，叶腋开雌花，因自然条件下，可能自交，也可能杂交，故饱满的和凹陷玉米子粒中可能有杂合的，也可能是纯合的，用这两种玉米子粒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。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。【方法技巧】“四法”验证分离定律1．自交法：若自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，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，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。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，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律。4．单倍体育种法：取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型且比例为1∶1，则符合基因的分离定律。【举一反三】（2018江苏卷，6）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6C．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，若显性基因相对于隐性基因为完全显性，则子一代为杂合子，子二代性状分离比为3:1，A正确；若子一代雌雄性都产生比例相等的两种配子，则子二代性状分离比为3:1，B正确；若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，则子二代性状分离比不为3:1，C错误；若统计时,子二代3种基因型个体的存活率相等，则表现型比例为3:1，D正确。高频考点二显性性状与隐性性状的判断【例2】（2019全国卷II·32）某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2对独立遗传的基因A/a和B/b控制，只含隐性基因的个体表现隐性性状，其他基因型的个体均表现显性性状。某小组用绿叶甘蓝和紫叶甘蓝进行了一系列实验。实验①：让绿叶甘蓝（甲）的植株进行自交，子代都是绿叶实验②：让甲植株与紫叶甘蓝（乙）植株进行杂交，子代个体中绿叶∶紫叶=1∶3回答下列问题。（1）甘蓝叶色中隐性性状是__________，实验①中甲植株的基因型为__________。（2）实验②中乙植株的基因型为________，子代中有________种基因型。（3）用另一紫叶甘蓝（丙）植株与甲植株杂交，若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1∶1，则丙植株所有可能的基因型是________；若杂交子代均为紫叶，则丙植株所有可能的基因型是_______；若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15∶1，则丙植株的基因型为________。【答案】（1）绿色aabb（2）AaBb4（3）Aabb、aaBbAABB、AAbb、aaBB、AaBB、AABbAABB【解析】依题意：只含隐性基因的个体表现为隐性性状，说明隐性性状的基因型为aabb。实验①的子代都是绿叶，说明甲植株为纯合子。实验②的子代发生了绿叶∶紫叶＝1∶3性状分离，说明乙植株产生四种比值相等的配子，并结合实验①的结果可推知：绿叶为隐性性状，其基因型为aabb，紫叶为A_B_、A_bb和aaB_。（1）依题意可知：只含隐性基因的个体表现为隐性性状。实验①中，绿叶甘蓝甲植株自交，子代都是绿叶，说明绿叶甘蓝甲植株为纯合子；实验②中，绿叶甘蓝甲植株与紫叶甘蓝乙植株杂交，子代绿叶∶紫叶＝1∶3，说明紫叶甘蓝乙植株为双杂合子，进而推知绿叶为隐性性状，实验①中甲植株的基因型为aabb。（2）结合对(1)的分析可推知：实验②中乙植株的基因型为AaBb，子代中有四种基因型，即AaBb、Aabb、7aaBb和aabb。（3）另一紫叶甘蓝丙植株与甲植株杂交，子代紫叶∶绿叶＝1∶1，说明紫叶甘蓝丙植株基因组成中，有一对为隐性纯合、另一对为等位基因，进而推知丙植株所有可能的基因型为aaBb、Aabb。若杂交子代均为紫叶，则丙植株的基因组成中至少有一对显性纯合的基因，因此丙植株所有可能的基因型为AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB。若杂交子代均为紫叶，且让该子代自交，自交子代中紫叶∶绿叶＝15∶1，为9∶3∶3∶1的变式，说明该杂交子代的基因型均为AaBb，进而推知丙植株的基因型为AABB。【变式探究】（2020·福建省南安市第三中学模拟）玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料，通过实验判断该相对性状的显隐性。(1)甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，分别单独隔离种植，观察子一代性状。若子一代发生性状分离，则亲本为________性状；若子一代未发生性状分离，则需要_______。(2)乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，种植，杂交，观察子代性状，请帮助预测实验结果及得出相应结论。_____________________________________________。【解析】(1)甲同学是利用自交方法判断显隐性，即设置相同性状的亲本杂交，若子代发生性状分离，则亲本性状为显性性状；若子代不出现性状分离，则亲本为显性纯合子或隐性纯合子，可再设置杂交实验判断，杂交后代表现出的性状为显性性状。(2)乙同学利用杂交实验判断显隐性，若杂交后代只表现出一种性状，则该性状为显性性状；若杂交后代同时表现两种性状，则不能判断显隐性性状。【答案】(1)显性分别从子代中各取出等量若干玉米种子，种植，杂交，观察其后代叶片性状，表现出的叶形为显性性状，未表现出的叶形为隐性性状(2)若后代只表现一种叶形，该叶形为显性性状，另一种为隐性性状；若后代既有常态叶又有皱叶，则不能做出显隐性判断高频考点三亲子代基因型、表现型的推断【例3】（2020·安徽省淮北市高级中学模拟）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4