专题13　孟德尔定律

考纲解读 考点 知识内容 考试属性及要求 考情 分析 学考 选考 一、分离 定律 1.孟德尔选用豌豆做遗传实验材料的原因 b —— 2.一对相对性状的杂交实验、解释及其 验证 2015·浙江10月选考,31,2分; 3.分离定律的实质 4.显性的相对性 a 5.分离定律的应用 c 2015·浙江9月测试,31,2分; 2016·浙江4月选考,31,2分 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 二、自由组合定律 1.两对相对性状的杂交实验、解释及其 2.自由组合定律的实质 3.自由组合定律的应用 2015·浙江9月测试,27,2分;31,5分; 2015·浙江10月选考,28,2分;31,5分; 2016·浙江4月选考,28,2分;31,5分; 2016·浙江10月选考,31,7分 4.活动:模拟孟德尔杂交实验 2016·浙江10月选考,20,2分

考点诊断 考点一 分离定律 下列有关孟德尔分离定律的相关描述正确的是( ) ①杂合子与纯合子基因组成不同性状表现也不同 考点一 分离定律 考点诊断 下列有关孟德尔分离定律的相关描述正确的是(　　) ①杂合子与纯合子基因组成不同性状表现也不同 ②孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型 ③F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合 ④生物体产生雌雄配子的数目总是相等的 ⑤某动物种群中,AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为4∶4∶1(2014·海南卷,23改编) ⑥孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中(2015·海南卷,12B) ⑦符合基因分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比 答案:③⑤⑦

重点整理 1.明确遗传概念间的联系

2.基因型和表现型的推导 (1)由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型) 亲本 子代基因型种类及比例 子代表现型种类及比例 AA×AA AA 全为显性 AA×Aa AA∶Aa=1∶1 AA×aa Aa 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) ①基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因,如显性性状的基因型可用A　来表示,那么隐性性状的基因型只有一种aa,根据子代中一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的基因。  ②隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推过程中的突破口,因为隐性个体是纯合子(aa),因此亲代基因型中必然都有一个a基因,然后再根据亲代的表现型进一步判断。 ③根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因B、b表示) 组合 后代显隐性关系 亲本基因型 Ⅰ 显性∶隐性=3∶1 Bb×Bb Ⅱ 显性∶隐性=1∶1 Bb×bb Ⅲ 只有显性性状 BB×BB,BB×Bb,BB×bb Ⅳ 只有隐性性状 bb×bb

3.性状显隐性的判断方法 (1)根据子代性状判断。 ①甲×乙→只有甲⇒甲为显性性状。 ②甲×甲→甲+乙⇒乙为隐性性状。 (2)根据子代性状分离比判断:甲×甲→F2中甲∶乙为3∶1⇒甲(分离比为3的性状)为显性性状。 (3)实验法判断

4.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 隐性 显性性 状个体 隐性性 所占 比例 1/2n 1-1/2n 1/2-1/2n+1 1/2+1/2n+1 根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为: 由该曲线得到启示:在育种过程中,选育符合人们要求的显性个体,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。

考向突破 考向1:杂交实验设计 【典例试做1】 (2016·浙江温州期中)用豌豆进行遗传实验时,下列操作正确的是( ) B 【典例试做1】 (2016·浙江温州期中)用豌豆进行遗传实验时,下列操作正确的是(　 　) A.杂交时,需在开花后除去母本的雄蕊 B.自交时,雌蕊和雄蕊都无须除去 C.杂交时,需在开花后除去母本的雌蕊 D.人工异花授粉后,不需要进行套袋处理 B 解析:杂交时,需要在开花前去除母本的雄蕊;自交时,雌蕊和雄蕊都无须除去;人工异花授粉后,需要进行套袋处理,防止外来花粉干扰。

【归纳总结】 (1)孟德尔获得成功的原因: ①选材:豌豆。豌豆是严格的自花授粉且闭花授粉的植物,自然状态下为纯种;品系丰富,具有多个可区分的性状,且杂交后代可育,易追踪后代的性状分离情况,总结遗传规律。 ②由单因子到多因子的科学思路(即先研究1对相对性状,再研究多对相对性状)。 ③利用统计学方法。 ④科学的实验程序和方法。 (2)人工异花授粉过程为:

【变式训练1】 卷毛鸡由于羽毛卷曲受到家禽爱好者的欢迎。但是这种鸡无法真实遗传,两只卷毛鸡杂交总是得到50%的卷毛鸡,25%的野生型,25%的丝状羽的鸡。若需要大量生产卷毛鸡,最好采用的杂交方式是(　 　) A.卷毛鸡×卷毛鸡 B.卷毛鸡×丝状羽 C.野生型×野生型 D.野生型×丝状羽 D 解析:根据题意可以判断出,卷毛鸡性状的遗传受一对等位基因控制,并且卷毛鸡为杂合子,设卷毛鸡的基因型为Aa。野生型和丝状羽的鸡均为纯合子,野生型的基因型为AA或aa,则丝状羽鸡的基因型为aa或AA。因此要大量生产卷毛鸡,最好采用的杂交方式是野生型×丝状羽,杂交的子代全为卷毛鸡。

考向2:分离定律在生产实践中的应用 【典例试做2】 某生物兴趣小组对学校草坪的某种雌雄同花的植物进行了遗传学研究,发现该种植物的花色有红色和白色两种。他们查阅资料后发现,该对性状受一对等位基因控制。为了对该对性状进行进一步的研究,该小组随机取红花和白花植株各60株均分为三组进行杂交实验,结果如表所示: 组别 杂交方案 杂交结果 A组 红花×红花 红花∶白花=14∶1 B组 红花×白花 红花∶白花=7∶1 C组 白花×白花 全为白花

根据以上结果回答下列问题: (1)根据　　　　组结果,可以判断　　　　花为显性。  (2)试解释A组结果没有出现3∶1性状分离比的原因: 　　　　　 　。  (3)B组亲本的红花中,纯合与杂合的比例为　　　　。  (4)要判断B组杂交结果中某红花植株是否为纯合子,最简单的方法是  . 　。  解析:(1)由A组红花植株杂交后代出现性状分离可判断,红花为显性、白花为隐性。(2)解答本小题可进行逆向思考,因为该对性状受一对等位基因控制,则出现3∶1性状分离比的条件应该是A组中的红花都为杂合子,所以推断出现A组结果的原因是红花中有纯合有杂合。(3)根据B组结果可知子代中白花为1/8,假设B组亲本的红花中杂合子的概率为y,根据题意可知子代中白花=1/2×y=1/8,得y=1/4,所以B组亲本的红花中纯合∶杂合=3∶1。(4)对于植物,最简单的判断其纯合、杂合的方法是自交。 答案:(1)A　红 (2)红花亲本中并非都是杂合子 (3)3∶1 (4)让该红花植株自交,看后代是否发生性状分离

【方法归纳】 纯合子与杂合子的判断 (1)表现型为隐性(杂合的个体中不表现出的性状),基因型肯定为纯合隐性,如aa。 (2)表现型为显性(杂合的个体中表现出的性状),则至少有一个显性基因,如A　(可能为AA或Aa)。  ①测交:后代不发生性状分离,则被测个体为纯合子;后代发生性状分离,则被测个体为杂合子。 ②自交:后代不发生性状分离,则该个体为纯合子;后代发生性状分离,则该个体为杂合子。动物一般采用测交方法,植物一般采用自交方法。

【变式训练2】 已知羊的毛色由一对常染色体上的基因A、a控制。某牧民让两只白色羊交配,后代中出现一只黑色羊。要判断某只白色公羊是纯合子还是杂合子,有如下图所示的两种方案,已知方案一中母羊的基因型为Aa,下列判断错误的是(　 　) A.②全为白色 B.③黑色∶白色=3∶1 C.④aa,⑤全为白色 D.④aa,⑥黑色∶白色=1∶1 B 解析:分析题意,两只白羊交配,后代出现一只黑色羊,出现性状分离,说明白色为显性性状,黑色为隐性性状。方案一中母羊基因型为Aa,和白色公羊交配,若公羊为纯种,则②表现型全为白色,若公羊为杂种,则③中表现型为白色∶黑色=3∶1;方案二中母羊选择基因型为aa个体,若公羊为纯种,则⑤表现型全为白色,若公羊为杂种,则⑥中表现型为白色∶黑色=1∶1。

考点诊断 考点二 自由组合定律 有关基因自由组合定律的相关描述或计算正确的是( ) ①非等位基因之间的组合互不干扰 考点二 自由组合定律 考点诊断 有关基因自由组合定律的相关描述或计算正确的是(　　) ①非等位基因之间的组合互不干扰 ②F1(基因型为YyRr,两对基因独立遗传)产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1 ③F1(基因型为YyRr,两对基因独立遗传)产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1 ④基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合 ⑤基因型为AaBb的植株自交,得到的后代中表现型与亲本不相同的概率为9/16 ⑥按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种 (2015·海南卷,12D) ⑦孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律(2015·江苏卷,4A) 答案:②⑥⑦

重点整理 1.基因分离定律和自由组合定律关系及相关比例

2.性状分离比9∶3∶3∶1的变式 F1(AaBb)自交后代比例 原因分析 各表现型基因组成 F1测交表现 型分离比 9∶3∶3∶1 正常完全显性 9A　B　∶3A　bb∶3aaB　∶1aabb  1∶1∶1∶1 12∶3∶1 双显性和一种单显性表现为同一种性状,其余正常表现 12(9A　B　+3A　bb)∶3aaB　∶1aabb  或12(9A　B　+ 3aaB　)∶3Abb∶1aabb  2∶1∶1 9∶6∶1 单显性表现为同一种性状,其余正常表现 9A　B　∶6(3A　bb+3aaB　)∶1aabb  1∶2∶1 9∶3∶4 存在aa(或bb)时表现为隐性性状,其余正常表现 9A　B　∶3A　bb∶4(3aaB　+1aabb) 或9A　B　∶3aaB　∶4(3A　bb+1aabb)  1∶1∶2 13∶3 双显性、双隐性和一种单显性表现为一种性状,另一种单显性表现为另一种性状 13(9A　B　+3A　bb+1aabb)∶3aaB　 或13(9A　B　+3aaB　+1aabb)∶3A　bb  3∶1 15∶1 有显性基因就表现为同一种性状,其余表现另一种性状 15(9A　B　+3A　bb+3aaB　)∶1aabb  9∶7 当双显性基因同时出现时为一种表现型,其余的基因型为另一种表现型 9A　B　∶7(3A　bb+3aaB　+1aabb)  1∶3 6∶2∶3∶1 一对基因显性纯合致死 6AaB　∶2Aabb∶3aaB　∶1aabb或6ABb∶ 2aaBb∶ 3A　bb∶1aabb  1∶4∶6∶4∶1 A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强 1AABB∶4(2AaBB+2AABb)∶6(4AaBb+1AAbb+1aaBB)∶4(2Aabb+2aaBb)∶1aabb

考向突破 考向1:遗传定律的实质 【典例试做1】 下列有关自由组合定律的叙述,正确的是( ) 【典例试做1】 下列有关自由组合定律的叙述,正确的是(　 　) A.自由组合定律是孟德尔根据豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释直接归纳总结的,不适用于多对相对性状的遗传 B.控制不同性状的基因的分离和组合是相互联系、相互影响的 C.在形成配子时,决定不同性状的基因的分离是随机的,所以称为自由组合定律 D.在形成配子时,决定同一性状的成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因表现为自由组合 D 解析:自由组合定律是孟德尔根据豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释归纳总结的,也适用于多对相对性状的遗传;自由组合定律的内容:(1)控制不同性状的基因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基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合。

【特别提醒】 (1)孟德尔遗传定律仅适用于真核生物的核遗传(染色体DNA),细胞质遗传(如线粒体、叶绿体DNA)、原核生物的遗传不遵循遗传定律。 (2)自由组合定律中,等位基因分离的同时,非等位基因表现为自由组合,即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合互不干扰,各自独立地分配到配子中去。 (3)非同源染色体上的非等位基因才能自由组合,同源染色体上非等位基因不能表现为自由组合。

【变式训练1】 下列有关黄色圆粒豌豆(YyRr)自交的表述,正确的是(　 　) A.黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种表现型 B.F1产生的精子中,YR和yr的比例为1∶1 C.F1产生YR的卵细胞和YR的精子的数量比为1∶1 D.基因的自由组合定律是指F1产生的4种精子和4种卵细胞自由结合 B 解析:黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代表现型=2×2=4;F1产生的精子中,共有YR、yr、Yr和yR 4种基因型,比例为1∶1∶1∶1,其中YR和yr的比例为1∶1;F1产生基因型YR的卵细胞数量比基因型YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子;基因的自由组合是指F1在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,产生的4种类型的精子和卵细胞随机结合是受精作用。

考向2:利用子代性状分离比推测亲本基因型 【典例试做2】 (2015·浙江嘉兴期末)某种蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)是显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上,生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交, F1出现的性状类型及比例如图所示。下列说法正确的是(　 　) A.上述亲本的基因型是PpGg×PPgg B.上述亲本的基因型是PpGg×ppgg C.F1紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配),其中纯合子所占比例是2/3 D.F1紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配),其中纯合子所占比例是1/2 C 解析:后代中紫翅∶黄翅=3∶1,可推知此对等位基因上,亲本的基因型是Pp和Pp,后代绿眼∶白眼=1∶1,可推知此对等位基因上,亲本的基因型为Gg和gg,所以亲本紫翅绿眼和紫翅白眼的基因型分别为PpGg和Ppgg。F1紫翅白眼的基因型为1/3 PPgg和2/3Ppgg,眼色基因自交后代中全是纯合子,翅色自交后代中,PP占1/3+2/ 3×1/4=3/6,Pp占2/3×1/2=2/6,pp占2/3×1/4=1/6,其中纯合子所占比例是3/6+ 1/6=2/3。

【方法归纳】 根据子代表现型及比例推测亲本基因型 规律:根据子代表现型及比例拆分为分离定律的分离比,确定每一对相对性状的亲本基因型,再组合。如: (1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb); (2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb); (3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb); (4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa× Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。

【变式训练2】 (2016·浙江4月选考)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 52 雄蝇(只) 77 75 25 26 请回答: (1)这两对相对性状的遗传符合　　　　定律。基因B与b互为　　　基因。  解析:(1)由题表信息可知,果蝇的翅形为常染色体隐性遗传,眼色为伴X隐性遗传,两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。B和b控制相对性状,称为等位基因。 答案:(1)自由组合　等位

(2)F1长翅红眼雌果蝇的基因型有　　　　种,其中杂合子占　　　　。长翅红眼雌果蝇细胞中最多有　　　　个染色体组。  (3)现有1只长翅白眼果蝇与1只长翅红眼果蝇杂交,子代雄果蝇中长翅白眼占3/8。则子代雌果蝇中出现长翅白眼的概率为　　　　。  解析:(2)由表中的数据可知亲本的基因型为BbXRXr和BbXRY,则F1长翅红眼雌果蝇的基因型有2×2=4(种),其中杂合子占(1-1/6)=5/6,果蝇为二倍体,果蝇体细胞有丝分裂后期的细胞中染色体数目加倍,染色体数目最多,为4个染色体组。 (3)由题意可判断亲本的基因型为:BbXrY×BbXRXr,则子代雌果蝇出现长翅白眼的概率为3/4×1/2=3/8。 答案:(2)4　5/6　4 (3)3/8

(4)为验证长翅红眼雄果蝇(BbXRY)产生配子的种类及比例,进行了杂交实验,其遗传图解如下,请写出另一亲本的基因型和表现型:　 。  解析:(4)由遗传图解可知,该实验为测交实验,另一亲本的基因型为bbXrXr。 答案:(4)bbXrXr、短翅白眼雌果蝇

考向3:自由组合定律中9∶3∶3∶1的变式应用 【典例试做3】 (2016·全国Ⅲ卷)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是(　 　) A.F2中白花植株都是纯合体 B.F2中红花植株的基因型有2种 C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上 D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多 D

解析:题中“若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株”,该结果相当于测交后代表现出了1∶ 3的分离比,可推断该相对性状受两对等位基因控制,且两对基因独立遗传,位于两对同源染色体上。设相关基因为A、a和B、b。由F2的性状分离比接近9∶7,可推知A　B　表现为红花,A　bb、aaB　、aabb都表现为白花,因此F2中的白花植株中既有纯合体也有杂合体;F2中红花植株的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb,共4种;F2中白花植株的基因型有 5种,比红花植株的基因型种类多。 

【方法归纳】 特殊分离比的解题技巧 (1)看F2的组合表现型比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,可推测符合基因的自由组合定律。 (2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,分析合并性状的类型。如比值为9∶3∶4,则为9∶3∶(3+1),即4为第2或第3种性状与第4种性状合并的结果。 (3)确定出现异常分离比的原因。 (4)根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表现型的比例。

【变式训练3】 (2016·浙江宁波一模)某植物的花色受A、a基因和B、b基因两对基因的影响。这两对基因分别位于两对常染色体上,两对基因对花色遗传的控制可能有两种机制,如图,相关叙述正确的是(　 　) C

考向4:遗传病概率计算 【典例试做4】 (2016·浙江绍兴期末)已知一对表现型正常的夫妇,生了一个既患聋哑又患色盲的男孩,且该男孩的基因型是aaXbY。请推测这对夫妇再生一个正常男孩的基因型及其概率分别是(　 　) B

【方法归纳】 巧用分解组合法解答遗传病概率问题 ①只患甲病的概率是m·(1-n); ②只患乙病的概率是n·(1-m); ③甲、乙两病均患的概率是m·n; ④甲、乙两病均不患的概率是(1-m)·(1-n)。

【变式训练4】 白化病为常染色体上的隐性遗传病,色盲为伴X染色体隐性遗传病。有一对夫妇,女方的父亲患色盲,本人只患白化病;男方的母亲患白化病,本人正常,预计他们的子女只患一种病的概率是(　 　) A.1/2 B.1/8 C.3/8 D.1/4 A 解析:先单纯考虑白化病的遗传情况,女方基因型为aa,男方基因型为Aa,后代患病概率为1/2,正常概率为1/2;单纯考虑色盲的遗传情况,女方基因型为XBXb,男方基因型为XBY,后代患病概率为1/4,正常概率为3/4。将两种病综合考虑,只患一种病包括白化但色觉正常、色盲但肤色正常两种情况,故概率为1/2×3/4+1/2×1/4=1/2,A项符合题意。

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