2020版生物浙江高考选考一轮复习讲义：第11讲分离定律和自由组合定律


第11讲　分离定律和自由组合定律
知识内容展示
核心素养对接
（1）孟德尔选用豌豆做遗传实验材料的原因
（2）一（两）对相对性状的杂交实验、解释及其验证
（3）分离定律和自由组合定律的实质
（4）显性的相对性
（5）分离定律和自由组合定律的应用
（6）孟德尔遗传实验的过程、结果与科学方法
（7）杂交实验的设计
（8）活动：模拟孟德尔杂交实验
（9）孟德尔定律的细胞学解释
生命观念
通过对遗传规律的分析，从细胞水平阐述生命的延续性，建立起结构与功能的观点
科学思维
利用假说—演绎法推理遗传规律的发现过程，培养归纳与概括、演绎与推理以及逻辑分析能力
社会探究
通过验证遗传规律实验，掌握验证分离定律和自由组合定律的方法，培养实验设计及结果分析的能力
考点一　孟德尔选用豌豆做实验材料的原因及遗传基本概念
1.（2018·浙江11月选考）下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述，正确的是（　　）
A.豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花授粉
B.完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花授粉
C.F1自交，其F2中出现白花的原因是性状分离
D.F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性
解析　豌豆是自花授粉、闭花授粉植物，因此应在花蕾期花粉尚未成熟时去雄，A错误；完成人工授粉后套上纸袋的目的是防止外来花粉的干扰，B错误；F1自交，其F2中同时出现紫花和白花的现象称为性状分离，出现白花的原因是等位基因分离以及雌雄配子的随机结合，C错误；F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性，D正确。
答案　D
2.（2017·浙江4月选考）豌豆种子的黄色（Y）和绿色（y）、圆粒（R）和皱粒（r）是两对相对性状。下列基因型中属于纯合子的是（　　）
A.YyRr B.YYRr C.YYRR D.YyRR
解析　纯合子一定要所有的等位基因全部纯合才可以称为纯合子，故选C。
答案　C
3.（2018·浙江4月选考）一对A血型和B血型的夫妇，生了AB血型的孩子。AB血型的这种显性类型属于（　　）
A.完全显性 B.不完全显性
C.共显性 D.性状分离
答案　C
本题组对应必修二P7纯合子和P10显性的相对性等概念。主要考查概念的内涵及其区别。
1.孟德尔杂交实验材料及操作方法
（1）杂交实验的材料——豌豆
①豌豆是严格的自花授粉植物，而且是闭花授粉，授粉时无外来花粉的干扰，便于形成纯种。
②豌豆成熟后豆粒都留在豆荚中，便于观察和计数。
③豌豆具有多个稳定的、可区分的性状。
（2）人工异花传粉过程：母本去雄→套袋→人工授粉→套袋→挂标签。
2.基本概念的辨析
（1）性状类概念的辨析
概念
定义
性状
生物的形态、结构和生理生化等特征的总称
相对性状
同种生物同一性状的不同表现类型
显性性状
具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1表现出来的亲本性状
隐性性状
具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1未表现出来的亲本的性状
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）个体类概念的辨析
①基因型：控制性状的基因组合类型。
②表现型：具有特定基因型的个体所能表现出来的性状。
③纯合子：含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
④杂合子：含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
3.对“性状分离”现象的解释




观察下列图示，请思考（其中C、c依次代表豌豆的紫花、白花基因）

（1）能正确表示基因分离定律实质的图示是①～④中哪一幅？其具体内涵是什么？发生时间及细胞学基础是什么？
提示　③　可揭示基因分离定律实质，其内涵是：控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离。其发生时间为减Ⅰ后期，细胞学基础是“同源染色体分离”。
（2）图示基因分离过程适用哪些生物？
提示　该现象只发生于真核生物有性生殖过程中的核基因遗传。

角度1　结合相关遗传概念的辨析考查归纳与概括能力
1.对正常二倍体生物而言，以下哪种性状肯定能稳定遗传（不考虑变异）（　　）
A.优良性状 B.隐性性状
C.显性性状 D.相对性状
解析　在杂交育种中，一定能够稳定遗传的性状是隐性性状，因为隐性性状是纯合子，自交后代不会发生性状分离。
答案　B
2.（2017·全国课标卷Ⅲ，6）下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（　　）
A.两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
解析　表现型是具有特定基因型的个体所表现出的性状，是由基因型和环境共同决定的，所以两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正确；叶绿素的合成需要光照，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，说明这种变化是由环境造成的，B正确；O型血夫妇的基因型为ii，其子代都是O型血（ii），说明该性状是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合体，自交后代出现性状分离，不能说明该相对性状是由环境决定的，D错误。
答案　D
3.具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1表现为双亲的中间类型的现象称为（　　）
A.完全显性 B.不完全显性
C.共显性 D.性状分离
答案　B


角度2　巧借显隐性、纯合子、杂合子的判断考查考生的推理能力
4.（2017·海南卷，20）遗传学上的平衡种群是指在理想状态下，基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中，栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是（　　）
A.多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，则说明黑色为显性
B.观察该种群，若新生的栗色个体多于黑色个体，则说明栗色为显性
C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等，则说明显隐性基因频率不等
D.选择1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，则说明栗色为隐性
解析　若所选多对黑色个体均为隐性纯合体，则后代也均为黑色，故不能判断显隐性关系，A错误；若该种群原来就是栗色个体占多数，即便栗色为隐性，新生个体中栗色个体也会多于黑色个体，B错误；相关基因用A、a表示，若栗色与黑色个体数相等，则AA＋Aa＝aa，所以A≠a，C正确；若所选栗色个体为纯合子，其子代全部为栗色，不能说明栗色的显隐性，D错误。
答案　C
5.在孟德尔的豌豆杂交实验中，涉及到了自交和测交。下列相关叙述中错误的是（　　）
A.自交可以用来判断显性个体的基因型
B.测交可以用来判断相对性状的显隐性
C.自交可以用于杂交育种时的纯合化
D.两种交配方式都能用来验证孟德尔遗传定律
解析　自交可以用来判断某一显性个体的基因型，测交也能，A正确；测交不可以用来判断一对相对性状的显隐性，但自交能，B错误；自交可以用于显性优良性状的品种培育过程，淘汰发生性状分离的个体，得到纯合子，C正确；自交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律，D正确。
答案　B
角度3　结合分离定律的解释、验证考查演绎推理能力
6.（2018·高考江苏卷，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
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
解析　子一代产生的雄配子中两种类型配子活力有差异，不满足雌雄配子随机结合这一条件，则子二代不符合3∶1的性状分离比，C项符合题意。
答案　C

1.显隐性的判断方法与实验设计（针对完全显性）
（1）杂交法
实验设计：不同性状的纯合亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状，另一性状为隐性性状。
（2）“无”中生“有”法
实验设计：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。
（3）比例法
实验设计：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.纯合子与杂合子的实验探究方法
（1）测交法
实验设计

（2）自交法
实验设计
待测个体
考点二　两对相对性状的杂交实验

1.（2016·浙江4月选考31题节选）果蝇的长翅（B）与短翅（b）、红眼（R）与白眼（r）是两对相对性状。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交，F1表现型及数量如下表：

长翅红眼
长翅白眼
短翅红眼
短翅白眼
雌蝇/只
151
0
52
0
雄蝇/只
77
75
25
26
请回答：
这两对相对性状的遗传符合　　　　定律，基因B与b互为　　　　基因。
答案　自由组合　等位基因
2.（2016·浙江10月选考卷）在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从下图①②所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学分别从下图①③所示烧杯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烧杯后，重复100次。

下列叙述正确的是（　　）
A.甲同学的实验模拟F2产生配子和受精作用
B.乙同学的实验模拟基因自由组合
C.乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2
D.从①～④中随机各抓取1个小球的组合类型有16种
解析　①和②中含有一对等位基因，所以可模拟基因的分离定律，但①和③中含有两对等位基因，所以模拟的是基因的自由组合定律。
答案　B
本题对应必修二P34孟德尔定律的细胞学解释，P13和P18模拟孟德尔杂交实验。
1.孟德尔定律的实质及细胞学基础
（1）实质
①分离定律的实质
控制一对相对性状的两个不同的等位基因互相独立、互不沾染，在形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子中，结果是一半的配子带有一种等位基因，另一半的配子带有另一种等位基因。控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上，遵循分离定律。
②自由组合定律的实质
在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（2）时间：减数第一次分裂后期。
（3）范围：有性生殖的生物，真核细胞的核内染色体上的基因；无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循。
2.活动：模拟孟德尔杂交实验
（1）烧杯①②含有一对等位基因，可模拟一对性状杂交实验。从①中抓一个球，从②中抓一个球，记录后放回原处，重复100次结果有DD、Dd、dd三种组合，比例接近1∶2∶1。
（2）烧杯①③含有两对等位基因，可以模拟两对相对性状杂交实验。从①中抓一个球，从③中抓一个球，记录后放回原处，重复100次，结果有DR、Dr、dR、dr四种组合，比例接近1∶1∶1∶1。

1.两对相对性状的杂交实验——发现问题
（1）杂交实验过程

（2）结果分析：F2共有9种基因型，4种表现型


2.对自由组合现象的解释——提出假设
（1）理论解释
①两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
②F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。
③F1产生配子种类及比例：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
④受精时，雌雄配子的结合是随机的，配子结合方式有16种。
（2）遗传图解

3.设计测交方案及验证——验证、假设和推理
（1）方法　测交实验，即让F1与双隐性纯合子杂交。
（2）遗传图解

（3）结论：测交实验结果与预期结果基本相符，则假设成立。
4.自由组合定律——得出结论
（1）内容
①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
②在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。


角度1　结合一两对相对性状的杂交实验及方法考查方案实施的能力
1.（2018·嘉兴选考模拟）下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是（　　）
A.正交和反交实验增强了实验的严谨性
B.在花粉尚未成熟前对父本去雄
C.测交结果可反映F1产生的配子种类、数量及比例
D.孟德尔提出了同源染色体上的等位基因控制相对性状的假设
解析　孟德尔豌豆杂交实验中的正交和反交相互作为对照实验，增强了实验的严谨性，A正确；在花粉未成熟前应对母本去雄，B错误；测交结果可反映F1产生的配子种类及比例，但没有数量，C错误；孟德尔提出的性状是由成对的遗传因子控制的，D错误。
答案　A
2.两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2出现四种表现型，且比例约为9∶3∶3∶1。下列叙述正确的是（　　）
A.每对相对性状的遗传遵循分离定律，且表现为不完全显性
B.F1产生的雌配子和雄配子数量相等，各有四种类型
C.F1产生的雌配子和雄配子随机结合，有9种组合方式
D.F2中与亲代表现型不同的新组合类型占3/8或5/8
解析　根据F2出现四种表现型且分离比为9∶3∶3∶1，得出两对相对性状表现为完全显性，A错误；F1产生的雌雄配子种类相同，但数量不等，B错误；F1产生的雌雄配子有16种组合方式，C错误；F2中与亲代表现型不同的新组合类型占6/16或10/16，D正确。
答案　D


五种交配方式的含义及其应用

角度2　结合自由组合定律的实质考查模型与建模的能力
3.（2018·温州模拟）关于下图理解正确的是（　　）

A.基因自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B.③⑥过程表示减数分裂过程
C.图1中基因型为Aa的子代占所有子代的
D.图2子代中aaBB的个体在aaB_中占
解析　根据题意分析图中①②④⑤为减数分裂形成配子的过程，图2中有两对基因，在进行减数分裂时发生基因重组，所以基因自由组合规律的实质表现在图中的④⑤过程；但⑥过程表示受精作用，不能体现基因自由组合规律的实质，A错误；根据题意分析已知①②④⑤为减数分裂形成配子的过程，③⑥为受精作用，B错误；图1中③受精作用过程中，雌雄配子是随机结合的，所以后代AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，其中Aa占，C正确；图2子代中aaB_个体包括aaBb和aaBB，所以子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为，D错误。
答案　C
4.（2017·全国卷Ⅲ，32）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：
（1）若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）
（2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）
解析　（1）根据题目要求，不考虑染色体变异和染色体交换。题中所给三个品系均为双显性一隐性性状，因此可以每两品系进行一次杂交，通过对杂交后自交产生的F2代的性状进行分析，得出结论。具体实验思路见答案。
（2）如果基因位于常染色体上，则子代雌雄个体的表现型没有差异；如果基因位于X染色体上，则子代雌雄个体的表现型有差异。具体实验思路见答案。
答案　（1）选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是位于三对染色体上　（2）选择①×②杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上
角度3　巧借模拟孟德尔杂交实验考查方案实施的能力
5.（2018·温州第二次模拟）下列关于“模拟孟德尔两对相对性状杂交实验”活动的叙述，正确的是（　　）
A.准备实验材料时，需要4个信封和代表不同等位基因的4种卡片
B.“雌”“雄”信封中卡片数量相同，表示产生的雌、雄配子数量相等
C.模拟F1产生配子时，可准备等量标有“YR、Yr、yR、yr”的四种卡片
D.模拟受精作用时，需将随机抽出的2张卡片组合记录后，再放回原信封
解析　准备实验材料时，需要4个信封，即雄1、雄2、雌1、雌2，以及代表不同等位基因的4种卡片，A正确；信封中“雌”卡片数少于“雄”卡片数，原因是在自然界中，绝大多数高等生物产生的雌配子少于雄配子，B错误；模拟F1产生配子时，从雄1的信封中取一个卡片，雄2的信封中取一个卡片，两个卡片组合成雄配子，雌配子的方法也是如此，C错误；模拟受精作用时，需将随机抽出的4张卡片组合记录后，再放回原信封，D错误。
答案　A
6.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、乙重复100次实验后，Dd和AB组合的概率均约为
D.乙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
解析　甲同学从Ⅰ、Ⅱ小桶中抓取小球模拟的是遗传因子的分离，然后记录字母组合模拟的是配子随机结合的过程；Ⅲ桶中的遗传因子是A和a，而Ⅳ桶的遗传因子是B和b，两者属于非等位基因，所以乙同学的实验可模拟不同对遗传因子自由组合的过程，A错误；实验中只需保证每只桶中不同配子的数目相等即可，B错误；根据基因分离定律，甲同学的结果为Dd占，根据自由组合定律，乙同学的结果中AB占，C错误；由于Ⅲ、Ⅳ小桶中含两对等位基因，所以乙同学模拟的是基因的自由组合定律中非同源染色体上非等位基因的自由组合过程，D正确。
答案　D
考点三　自由组合定律的应用

1.（2018·浙江11月选考）某种昆虫的正常翅与裂翅、红眼与紫红眼分别由基因B（b）、D（d）控制。为研究其遗传机制，选取裂翅紫红眼雌、雄个体随机交配，得到的F1表现型及数目见下表。

裂翅紫红眼
裂翅红眼
正常翅紫红眼
正常翅红眼
雌性个体（只）
雄性个体（只）
102
98
48
52
52
48
25
25
回答下列问题：
（1）红眼与紫红眼中，隐性性状是　　　　，判断的依据是
___________________________________________________________________。
亲本裂翅紫红眼雌性个体的基因型为　　　　。
（2）F1的基因型共有　　　　种。F1正常翅紫红眼雌性个体的体细胞内基因D的数目最多时有　　　　个。F1出现4种表现型的原因是___________________。
（3）若从F1中选取裂翅紫红眼雌性个体和裂翅红眼雄性个体交配。理论上，其子代中杂合子的比例为　　　　。
解析　（1）亲本均为紫红眼，子代出现红眼，可知红眼是隐性性状。逐对分析子代表现型及比例，裂翅∶正常翅＝2∶1，紫红眼∶红眼＝2∶1，且雌雄无明显差异，可知两对等位基因均位于常染色体上，且遵循自由组合定律，但裂翅纯合致死、紫红眼纯合致死，因此双亲的基因型均为BbDd。（2）由第（1）小题分析可知，F1的基因型共有4种。F1正常翅紫红眼雌性个体的基因型为bbDd，考虑细胞分裂DNA复制，因此其体细胞内基因D的数目最多时有2个。F1出现4种表现型的原因是减数分裂过程中，非同源染色体上非等位基因自由组合。（3）F1中选取裂翅紫红眼雌性个体（BbDd）和裂翅红眼雄性个体（Bbdd）交配，逐对分析，子代中BB致死、Bb∶bb＝2∶1，Dd∶dd＝1∶1，因此纯合子bbdd为1/6，杂合子的比例即为5/6。
答案　（1）红眼　紫红眼与紫红眼交配，F1出现了红眼　BbDd
（2）4　2　减数分裂过程中，非同源染色体上非等位基因自由组合
（3）5/6
2.（2017·浙江11月选考）豌豆子叶的黄色对绿色为显性，种子的圆粒对皱粒为显性，且两对性状独立遗传。以1株黄色圆粒和1株绿色皱粒的豌豆作为亲本，杂交得到F1，其自交得到的F2中黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶15∶5，则黄色圆粒的亲本产生的配子种类有（　　）
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
解析　比例9∶3∶15∶5，可分解成9∶3∶3∶1加上绿圆∶绿皱＝12∶4所得到，故F1中基因型为YyRr和yyRr，且比例1∶1，因此亲本黄圆、绿皱的基因型分别为YyRR、yyrr，所以黄色圆粒亲本能产生的配子有YR和yR两种，B正确。
答案　B

巧用拆分法解决自由组合问题的基本思路
首先，将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb，可分解为如下两组：Aa×
Aa，Bb×bb。然后，按分离定律进行逐一分析。最后，将获得的结果进行综合，得到正确答案。举例如下：

问题举例
计算方法
AaBbCc×AabbCc，求其杂交后代可能的表现型种类数
可分解为三个分离定律：Aa×Aa→后代有2种表现型（3A_：laa）、Bb×bb→后代有2种表现型（1Bb：1bb）、Cc×Cc→后代有2种表现型（3C_：1cc）所以，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝8种表现型
AaBbCc×AabbCc，后代中表现型A_bbcc出现的概率计算
Aa×Aa　Bb×bb　Cc×C
↓　　　↓　　　↓
（A_）×（bb）×（cc）＝
AaBbCc×AabbCc，求子代中不同于亲本的表现型（基因型）
间接法：不同于亲本的表现型＝1－（A_B_C_＋A_bbC_），不同于亲本的基因型＝1－（AaBbCc＋AabbCc）
AaBbCc，产生的配子种类数
AaBbCc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2＝8种
规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种（n为等位基因对数）
AaBbCc×AaBbCC，配子间结合方式种类数
先求AaBbCc、AaBbCC各自产生的配子种类数：AaBbCc→8种配子，AaBbCC→4种配子，再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32种结合方式

杂合子Aa连续自交，第n代的比例分析
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－
－
－
＋
－
根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：

图中a、b、c依次为纯合子、显性（隐性）纯合子、杂合子。
（1）当n趋向于无穷大时，杂合子趋向于0，纯合子趋向于1，显性纯合子和隐性纯合子趋向于1/2。
（2）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（2n－1）/（2n＋1）。

角度1　结合自交与自由交配的计算考查演绎与推理能力
1.（2018·嘉兴期末）某种群中基因型aa的幼体在性成熟前死亡。调查该种群中某一年龄段的幼体，aa占1/6，Aa占1/3，待性成熟后随机交配，下一代幼体中aa的比例是（　　）
A.1/9 B.1/16 C.1/25 D.1/36
解析　该种群中某一年龄段的幼体，aa占，Aa占，则AA占，因为基因型aa的幼体在性成熟前死亡，所以在性成熟后，参与随机交配的个体只能是AA和Aa，则该群体中AA占，Aa占，因而该群体产生的配子比例为： a＝×＝，A＝1－＝，经过随机交配后，子一代幼体中aa＝×＝。综上所述，C正确。
答案　C
2.菜豆是自花授粉的植物，其花色中有色花对白色花为显性。一株杂合有色花菜豆Cc生活在海岛上，如果海岛上没有其他菜豆植株存在，且菜豆为一年生植物，那么三年之后，海岛上开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是（　　）
A.3∶1 B.15∶7 C.9∶7 D.15∶9
解析　杂合子自交会出现性状分离。自交一年，产生的后代为CC∶Cc∶cc＝1∶2∶1，其中杂合子的比例为；开白色花菜豆植株cc的比例为（1－）×＝；自交三年之后，产生的后代中，Cc的比例为（）3＝，开白色花菜豆植株cc的比例为（1－）×＝；开有色花菜豆植株CC和Cc的比例为1－＝。所以开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是∶＝9∶7。
答案　C
角度2　巧用分离定律解决自由组合问题考查科学思维能力
3.（2018·绿色评价联盟3月适应）玉米种子颜色由三对等位基因控制，符合基因自由组合定律。A、C、R基因同时存在时为有色，其余基因型都为无色。一棵有色种子的植株Z与三棵植株杂交得到的结果为：AAccrr×Z→有色∶无色＝1∶1；aaCCrr×Z→有色∶无色＝1∶3；aaccRR×Z→有色∶无色＝1∶1。植株Z的基因型为（　　）
A.AaCCRr B.AACCRr C.AaCcrr D.AaCcRR
解析　已知玉米有色种子必须同时具备A、C、R三个基因，否则无色。则有色种子的基因型是A_C_R_，其余基因型都为无色。一棵有色种子的植株Z与三棵植株杂交得到的结果为： ①AAccrr×Z→有色∶无色＝1∶1，则植株Z的基因型是_ _CcRR或_ _CCRr; ②aaCCrr×Z→有色∶无色＝1∶3，则植株Z的基因型是Aa_ _Rr; ③aaccRR×Z→有色∶无色＝1∶1，则植株Z的基因型是AaCC_ _或AACc_ _; 根据上面三个过程的结果可以推知该有色植株的基因型为AaCCRr。
答案　A
4.某植物子叶的黄色（Y）对绿色（y）为显性，圆粒种子（R）对皱粒种子（r）为显性。某人用该植物黄色圆粒和绿色圆粒作亲本进行杂交，发现后代（F1）出现4种类型，其比例为：黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝3∶3∶1∶1。去掉花瓣，让F1中黄色圆粒植株相互授粉，F2的性状分离比是（　　）
A.24∶8∶3∶1 B.25∶5∶5∶1
C.15∶5∶3∶1 D.9∶3∶3∶1
解析　F1中黄色∶绿色＝1∶1，说明两亲本相关的基因型分别为Yy、yy；F1中圆粒∶皱粒＝3∶1，说明两亲本相关的基因型均为Rr，故两亲本的基因型分别为YyRr、yyRr，则F1中黄色圆粒的基因型为YyRR（1/3）、YyRr（2/3），可计算出基因Y和y的频率均为1/2，基因R和r的频率分别为2/3、1/3。随机交配，后代的基因频率不改变，则F2中YY、Yy、yy分别占1/4、2/4、1/4，RR、Rr、rr分别占4/9、4/9、1/9，进而可知F2中Y_R_（黄色圆粒）占1/4×4/9＋1/4×4/9＋2/4×4/9＋2/4×4/9＝24/36，yyR_（绿色圆粒）占1/4×4/9＋1/4×4/9＝8/36，Y_rr（黄色皱粒）占1/4×1/9＋2/4×1/9＝3/36，yyrr（绿色皱粒）占1/4×1/9＝1/36，故F2中性状分离比为24∶8∶3∶1。
答案　A
课后限时训练
（时间：30分钟　分数：100分）

1.下列各项中，属于相对性状的是（　　）
A.月季的红花与绿叶 B.蚕豆的高茎与圆叶
C.人的双眼皮与单眼皮 D.兔的长毛与狗的黑毛
解析　相对性状是同种生物同一性状的不同表现形式。
答案　C
2.（2018·湖州等三市联考）将基因型为Bb和bb的豌豆种子混种在一起（两者数量之比是2∶1），若两种类型的豌豆繁殖率相同，则在自然状态下，子一代中基因型为BB、Bb、bb的个体数量之比为
A.1∶4∶4 B.1∶2∶3
C.6∶2∶1 D.1∶2∶1
答案　B
3.豌豆高茎对矮茎为显性。自然条件下，将纯种高茎与纯种矮茎间行种植，收获矮茎植株上所结的种子继续播种，长出的植株将表现为（　　）
A.都是高茎 B.都是矮茎
C.1高茎∶1矮茎 D.3高茎∶1矮茎
解析　豌豆是自花传粉，矮茎上所结种子都是矮茎。
答案　B
4.在一对相对性状的杂交实验中，杂合紫花豌豆与白花豌豆杂交，其后代的表现型及比例为（　　）

解析　设控制豌豆紫花和白花的等位基因为C、c。由题意可知，紫花为显性性状，白花为隐性性状且亲本基因型为Cc和cc，则其后代的基因型及比例为Cc∶cc＝1∶1，对应的表现型及比例为：紫花∶白花＝1∶1。
答案　C
5.（2018·杭州重点中学期中）做模拟孟德尔杂交实验，用4 个大信封，按照下表分别装入一定量的卡片。下列叙述正确的是（　　）
大信封
信封内装入卡片
黄Y
绿y
圆R
皱r
雄1
10
10
0
0
雌1
10
10
0
0
雄2
0
0
10
10
雌2
0
0
10
10
A.“雄1”中Y、y 的数量与“雌1”中Y、y 的数量可以不相等
B.分别从“雄1”和“雌1”内随机取出1 张卡片，记录组合类型，模拟基因的自由组合
C.分别从“雄1”和“雌2”内随机取出1 张卡片，记录组合类型，模拟配子的随机结合
D.每次分别从4 个信封内随机取出1 张卡片，记录组合类型，重复20 次，直到将卡片取完
解析　两个信封分别代表了雌雄生殖器官，其中的卡片分别表示雌雄配子，在自然界中，因同种生物雄性个体产生的雄配子的数量远大于雌性个体产生的雌配子的数量，所以“雄 1”中 Y、y 的数量与“雌 1”中 Y、y 的数量可以不相等，A正确；分别从“雄 1”和“雌 1”内随机取出 1 张卡片，记录组合类型，模拟的是一对相对性状的杂交实验中雌、雄配子的随机结合，B错误；分别从“雄 1”和“雄 2”内随机取出 1 张卡片，记录组合类型，模拟基因的自由组合，C错误；每次分别从 4 个信封内随机取出 1 张卡片，“雄 1”和“雄 2”内取出的卡片组成雄配子，“雌 1”和“雌2”内取出的卡片组成雌配子，再将这4张卡片组合在一起，记录组合类型后，要将这些卡片放回原信封内，以保证每次抓取不同圆纸片的概率相同，此过程模拟的是两对相对性状的杂交实验中的雌、雄配子的随机结合，重复10 次以上，D错误。
答案　A
6.（2018·宁波3月新高考模拟）已知家族性高胆固醇血症是一种罕见的常染色体显性遗传病，杂合子个体血浆胆固醇浓度通常是正常人的2～3倍，纯合子个体则较正常人高6～8倍。则这种显性现象的表现形式属于（　　）
A.完全显性 B.共显性
C.不完全显性 D.性状分离
解析　依题意可知：家族性高胆固醇血症是一种罕见的常染色体显性遗传病。纯合子和杂合子个体的血浆胆固醇浓度均高于正常人，但纯合子个体的血浆胆固醇浓度明显高于杂合子，据此可推知：这种显性现象的表现形式属于不完全显性，A、B、D均错误，C正确。
答案　C
7.在金鱼草花色的遗传实验中，纯合红花品种（RR）与纯合白花品种（rr）杂交，F1 （Rr）全为粉红花。下列关于金鱼草花色遗传中显性现象的表现形式的分析中，正确的是（　　）
A.R基因、r基因都不表达
B.R基因对r基因为完全显性
C.R基因、r基因表现为共显性
D.R基因对r基因表现为不完全显性
解析　纯合红花（RR）与纯合白花（rr）杂交，F1杂合子全表现为粉红色，即表现出双亲的中间性状，说明R基因对r基因表现为不完全显性，D正确，A错误；若F1 （Rr）全为红色，即表现出一个亲本的性质，则说明R基因对r基因为完全显性，B错误；若F1 （Rr）全表现为红色和白色相间，则说明R基因、r基因表现为共显性，C错误。
答案　D
8.将基因型为Aa的玉米自交一代的种子全部种下，待其长成幼苗，人工去掉隐性个体，并分成两组，一组全部让其自交；二组让其自由传粉。一、二组的植株上aa基因型的种子所占比例分别为（　　）
A.、 B.、 C.、 D.、
解析　基因型为Aa的玉米自交一代的种子全部种下，待其长成幼苗后，人工去掉隐性个体，则AA占，Aa占，配子概率是A＝、a＝。因此一组全部让其自交，植株上aa基因型的种子所占比例为×0＋×＝；二组让其自由传粉，植株上aa基因型的种子所占比例为×＝。
答案　D

9.（2018·嘉兴3月选考测试）关于孟德尔对自由组合现象解释的验证，下列叙述错误的是（　　）
A.测交这种交配类型属于杂交
B.进行测交实验验证时F1为母本
C.测交子代的性状分离比与基因型比例相同
D.测交子代表现型的种类可反映F1产生的配子种类
答案　B
10.下图为人体半乳糖转化为葡萄糖的过程，其中控制这三种酶的显性基因分别位于17号、9号、1号染色体上，任何一种酶的缺乏均可导致半乳糖代谢障碍，出现半乳糖血症。据图分析下列叙述错误的是（　　）

A.图中显示基因在染色体上，A、B、C基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.半乳糖代谢正常，由A、B、C基因共同控制
C.若父母亲的基因型均为AaBbCc，则子女的基因型有27种，表现型有8种
D.若父亲的基因型为AaBbCc，母亲的基因型为AaBbCC，子女患病的概率为7/16
解析　A、B、C基因在不同对的同源染色体上，其遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；酶①②③分别受基因A、B、C的控制，只有这三个显性基因同时存在时，半乳糖代谢才正常，B正确；子女的基因型有27种，表现型有2种，即半乳糖代谢正常和代谢异常，C错误。
答案　C
11.科学研究发现，人类ABO血型由IA、IB、i三个位于9号染色体的复等位基因控制，各种血型的基因型如表所示。下列相关叙述错误的是（　　）
血型
A型
B型
AB型
O型
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
A.IA、IB、i三个复等位基因的出现说明基因突变是不定向的
B.对受血者来说，与血型相关的异型血的糖蛋白都属于抗原
C.IA与IB为共显性基因，A血型和B血型的人婚配可生出O血型的孩子
D.A血型的男性可能患红绿色盲，O血型的女性不可能患红绿色盲
答案　D
12.已知某种植物的花紫色和绿色是一对相对性状，由基因R、r控制；植株高和矮是一对相对性状，由基因T、t控制，且两对基因独立遗传。为了鉴别有关性状的显隐性关系，有人进行了一系列杂交实验，结果如下图所示。请回答问题：
　　　　　组合①　　　　　　　　　　　　组合②
P　紫色高植株×绿色矮植株A　　P　紫色高植株×绿色矮植株B
　　　　　　 ↓　　　　　　　　　　　　 　↓
F1　紫色高植株　绿色高植株　　F1　　　绿色高植株
　210株　　　208株　　　　　　　　　380株
（1）根据杂交组合及结果判断，花色性状中紫色为　　　　性状。控制此性状的基因在该植物体的一个细胞中最多存在　　　个。亲本中绿色矮植株A的基因型是　　　。
（2）组合①产生的F1中，能够稳定遗传的个体所占比例是　　　　　　。
（3）组合②中F1的自交后代会出现不同于亲本的新组合类型，这种变异来源于　　　　，该变异发生在亲本植株的　　　　　　过程中。
（4）若仅考虑花的颜色，则组合①的F1自交后代的表现型及比例为　　　　　　。
解析　（1）从组合②来看，亲本为紫色和绿色，F1为绿色，可判断绿色为显性性状，紫色为隐性性状。在有丝分裂间期DNA复制后，控制此性状的基因变成4个。从组合①推断，植株高为显性，F1中紫色和绿色的比例为1∶1，可推知亲本为rr×Rr。F1中都是高植株可推知亲本基因型为TT×tt，所以绿色矮植株A的基因型为Rrtt。（2）组合①中，rrTT×Rrtt杂交，纯合子为×0＝0。（3）组合②两亲本的基因自由组合而出现新类型，这种变异属于基因重组，发生于减数第一次分裂后期。（4）仅考虑花色，组合①亲本为rr×Rr，F1为Rr和rr，F1自交后代绿色（R－）为×＝，隐性紫色为＋×＝。
答案　（1）隐性　4　Rrtt　（2）0　（3）基因重组　减数分裂（或形成配子）　（4）紫色∶绿色＝5∶3
13.某种成熟沙梨果皮颜色由两对基因控制。a基因控制果皮呈绿色，A基因控制果皮呈褐色，而B基因只对基因型Aa个体有一定抑制作用而使果皮呈黄色。果皮表现型除受上述基因控制外同时还受环境的影响。现进行杂交实验如表所示：
组别
亲代
F1表现型
F1自交所得F2表现型及比例
一
绿色×褐色
全为黄色
褐色∶黄色∶绿色＝6∶6∶4
二
全为褐色
褐色∶黄色∶绿色＝10∶2∶4
（1）某分生组织细胞中的B基因所在的DNA由甲、乙两条链构成，经间期复制后，在后期结束时甲、乙两链分布于　　　　（填“同一条”或“不同的”）染色体上。
（2）根据第一组结果分析控制沙梨果皮颜色遗传的两对等位基因　　　　（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律。
（3）研究者将第一组亲本引种到异地重复实验如第二组，比较两组实验结果，基因型　　　　对应的沙梨果皮表现型具有差异。
（4）研究者认为第二组F1全为褐色不是引种后某个基因突变所致。若是某个基因突变，F1的基因型及F2表现型情况为　　　　，则与杂交结果不一致，从而判断可能是环境因素导致的。
（5）若在异地条件下的第二组F2个体自交，部分个体无论自交多少代，都不会发生性状分离，这样的个体在F2中所占的比例为　　　　。
解析　（1）B基因所在的DNA由甲、乙两条链构成，间期复制时，分别以甲、乙两条链为模板，合成两条新的子链，甲、乙两条链分别与对应的子链结合位于两条姐妹染色单体上，后期着丝粒分开后，甲、乙两条链分布于不同的染色体上。（2）根据第一组实验结果分析，F1自交所得F2的比例是9∶3∶3∶1的变形，说明F1的基因组成为AaBb，控制沙梨果皮颜色遗传的两对等位基因遵循自由组合定律。
（3）分析题意，可推测第一组F1AaBb自交，F2的表现型及比例为6/16褐色（3/16AAB_＋3/16A_bb）、6/16黄色（AaB_）、4/16绿色（3/16aaB_＋1/16aabb）；第一组亲本引种到异地重复实验如第二组，显然F1中基因型为AaBb的个体表现型由黄色变为褐色，则引种到异地重复实验中，F1自交，由于环境影响，F2为10/16褐色（3/16AAB_＋3/16A_bb＋ 4/16AaBb）、2/16黄色（AaBB）、4/16绿色（3/16aaB_＋1/16aabb），符合题目要求。综上所述，基因型为AaBb对应的沙梨果皮表现型具有差异。
（4）第二组F1全为褐色，由题干A基因控制呈褐色，而B基因只对基因型Aa个体有一定抑制作用而呈黄色，可推测若是某个基因突变，F1突变后基因型为AABb或Aabb。若突变为AABb，则自交后F2的基因型及比例为3/4AAB_、1/4AAbb，全为褐色；若突变为Aabb，自交后F2的基因型（表现型）及比例为3/4A_bb（褐色）、1/4aabb（绿色），F2褐色∶绿色＝3∶1。因此若为基因突变，后代没有黄色沙梨产生，与杂交结果不一致，从而判断可能是环境因素导致的。
（5）若在异地条件下的第二组F2个体自交，F2中褐色（3/16AAB_＋1/16AAbb）自交后代全为褐色，绿色（3/16aaB_＋1/16aabb）自交后代全为绿色，无论自交多少代，都不会发生性状分离，这样的个体在F2中所占的比例为3/16＋1/16＋3/16＋1/16＝1/2。
答案　（1）不同的
（2）遵循
（3）AaBb
（4）F1基因型为AABb或Aabb，其自交后代无黄色沙梨产生（F2表现型全为褐色或褐色∶绿色＝3∶1）（要点：写出“F1可能的基因型”，写出“自交后代表现型情况”）
（5）1/2
14.（科学探究）染色体断裂的片段会在细胞中形成微核。通过染色可观察到微核，常用含微核的细胞数占细胞总数的比例（微核率）来检测有毒物质对细胞的危害程度，微核率越大，有毒物质对细胞的危害程度越大，某研究小组应用微核检测技术做了以下实验。
实验步骤：
①配制从低浓度到高浓度的氯苯溶液，分别等量加入到细胞培养瓶中。
②向各培养瓶中加入等量的培养液和人成纤维细胞，放入CO2培养箱中培养一段时间。
③取各培养瓶中培养液，制成装片，在显微镜下观察并计数，统计微核率。
请回答下列问题：
（1）该实验的实验目的是_________________________________________。
（2）该实验步骤中有错误存在，请指出________________________________。
（3）用曲线图表示最可能的实验结果。
（4）研究发现某种特定浓度的X物质可以使细胞抵抗氯苯对细胞毒害作用。为验证X物质这种作用，可以在上述实验中同时进行实验，实验步骤如下：
①在上述实验的基础上，再取5个细胞培养瓶编号，分别加入　　　　及等量培养液和人成纤维细胞。
②放入CO2培养箱中培养一段时间。
③取各培养瓶中培养液，制成装片在显微镜下观察计数并　　　　。
解析　（1）从实验步骤①看出自变量是不同浓度的氯苯溶液，从实验步骤③看出因变量是细胞的微核率。故该实验的目的是探究不同浓度的氯苯溶液对细胞的微核率的影响。（2）该实验步骤中缺少空白对照实验，即不加氯苯溶液。（3）以氯苯化合物浓度为横坐标，以微核率为纵坐标，绘制曲线如图，具体见答案。（4）为验证X物质这种作用，可以在上述实验中同时进行实验，实验步骤为：①在上述实验的基础上，再取5个细胞培养瓶编号，分别加入等量的不同浓度的氯苯溶液和等量的特定浓度的X物质及等量培养液和人成纤维细胞。②放入CO2培养箱中培养一段时间。③取各培养瓶中培养液，制成装片在显微镜下观察计数并统计微核率。
答案　（1）探究不同浓度的氯苯溶液对细胞的微核率的影响
（2）缺少空白对照实验
（3）

（4）①等量的不同浓度的氯苯溶液、等量的特定浓度的X物质　③统计微核率