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第14讲 基因的分离定律
【核心素养目标】
课标要求 核心素养要求
1.分析孟德尔遗传实验的科学方法；2.阐明基因的分离定律并推测子代的遗传性状； 3.模拟动物或植物性状分离的杂交实验(活动)。 通过对分离定律实质的分析，从细胞水平阐述生命的延续性，建立起进化与适应的观点(生命观念)
理解利用假说一演绎法推理分离定律的及在解题中的应用，培养归纳与概括、推理与逻辑分析能力(科学思维)
通过验证分离定律实验，掌握验证分离定律的方法，培养实验设计及结果分析的能力（科学探究)
一、豌豆用作遗传实验材料
1.豌豆做杂交实验材料的优点
相对玉米来说，缺点是需要人工去雄
自花
闭花
人工去雄
栽培
2.孟德尔遗传实验的杂交操作
人工
去雄
人工
授粉
再套袋
隔离
雄蕊
自花传
粉
花蕾期(开花前)
外来花粉
二、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
高茎
矮茎
相对
显性
性
状分离
彼此
分离
随机
结合
产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。
假说的核心内容：
比例
假说正确
【拓展】
孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3∶1性状分离比必须同时满足的条件：
①F1 形成的两种配子的数目相等,且生活力相同。
②雌雄配子结合的机会相等。
③F2中不同基因型的个体存活率相等。
④等位基因间的显隐性关系是完全的。
⑤观察的子代样本数量足够多。
例1.[不定选]下列有关分离定律的发现过程及应用的叙述,不正确的是( 　)
A.孟德尔用F1中的高茎豌豆与矮茎豌豆测交,后代既有高茎又有矮茎,出现了性状分离
B.”生物体在形成配子时,成对的基因彼此分离,分别进入不同的配子中”属于假说的内容
C.F1产生的雌雄配子比例为1∶1且雌雄配子随机结合是F2性状出现3∶1的前提
D.原核生物和病毒的性状遗传不遵循分离定律
ABC
[练1]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
D
三、基因的分离定律
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
等位基因
有性生殖
染色体
1.基因的分离定律
2.相同基因、等位基因与非等位基因
3.与交配方式相关的概念及其作用
3.验证基因分离定律的方法
(1)自交法
(2)测交法
(3)配子法(花粉鉴定法)
有一定局限性，相应性状需在花粉中表现
例2.水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系的花粉和种子遇碘呈蓝黑色，糯性品系的花粉和种子遇碘呈红褐色，下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔分离定律的一项是 ( )
A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色
B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色
C.F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色
D.F1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色
C
练2.下列有关遗传学基本概念及其应用的叙述，正确的是 ( )
A.非等位基因的遗传均遵循基因的分离定律和自由组合定律
B.正反交结果相同，可判断相关基因一定位于常染色体上
C.一对相对性状可以受一对、两对或多对等位基因的控制
D.两亲本的杂交后代只有一种表型，说明双亲均为纯合子
C
四、性状分离比的模拟实验
1. 实验目的:通过模拟实验,理解遗传因子的　　　和配子的　　　结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。
2. 实验原理:孟德尔对性状分离现象解释的基本原理。
3. 方法步骤
分离
随机
过程 操作要点
取两个小桶 　编号为甲、乙,分别模拟　　　　　　　　　
分装彩球 　在甲、乙两小桶内均放入两种彩球各10个,分别模拟____________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
混合彩球 　摇动两个小桶,使小桶内的彩球　　　　　
随机取球 　用左手、右手分别从甲桶、乙桶中随机抓取一个彩球,组合在一起,模拟
　　　　　　　　　　　,并记录字母组合
重复实验 　将抓取的彩球　　　　　　　,摇匀,重复做30次以上
统计结果 　小组和全班分别统计DD、Dd、dd出现的次数,并计算出现的概率
雌性个体产
生的两种配子数量相等、雄性个体产生的两种配子数量相等
充分混匀
雌、雄生殖器官
雌、雄配子的随机结合
放回原桶
例3.[不定选] 在性状分离比的模拟实验中,将甲袋子内的小球(D∶d=1∶1)总数增加到乙袋子内的小球(D∶d=1∶1)总数的10倍,之后进行上百次模拟实验,则下列说法正确的是 ( 　)
A.甲、乙袋子分别模拟的是雄性和雌性的生殖器官
B.该变化脱离了模拟雌雄配子随机结合的实际情况
C.最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1
D.袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取
ACD
五、基因分离定律的基本解题方法
1. 显隐性性状的判断与实验设计
(1)根据子代性状判断:
①具有相对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,未出现的性状为隐性性状。
②具有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性状分离比为3∶1 其中“3”对应的性状为显性性状。
(3)合理设计杂交实验,判断性状的显隐性:
提醒：测交不能用于判断性状的显隐性关系，因为测交实验是在已知显隐性的基础上进行的验证性实验。
2. 纯合子与杂合子的判定
(1)自交法——此法主要用于植物,而且是最简便的方法。
(2)测交法——待测对象若为雄性动物,则可与多个表现隐性性状的雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力。
3.根据遗传系谱图进行判断
例4.某单基因遗传病受一对等位基因 A/a 控制。某患者家系的系谱图如图甲。已知某种方法能够使基因 A和a显示为不同位置的条带,用该方法对图甲家系中的个体进行基因检测,结果如图乙。据图分析错误的是 (　　 )
A.该病不可能为常染色体隐性遗传病
B.4号个体的致病基因可能来自1号,也可能来自2 号
C.若4号个体只呈现条带 1,则该病为伴 X 染色体
显性遗传病
D.若4 号个体呈现条带1和条带 2,则该病为常染色
体显性遗传病
B
4、连续自交与自由交配
(1). 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如下:
图中a、b、c依次表示纯合子、
显性(隐性)纯合子、杂合子。
(2). 自交与自由交配
自交是指同种基因型个体之间的交配;自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa的群体中自由交配是指 AA×AA、Aa×Aa、AA(♀)×Aa(♂)、Aa(♀)×AA(♂)。
两种自由交配类型的区别:
①在连续自由交配且不淘汰隐性个体的情况下,随着自由交配代数增加,基因型及表型比例均不变。
②在连续自由交配且逐代淘汰隐性个体的情况下,随着自由交配代数增加,基因型及表型比例都发生改变。
例5.某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制。要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是(　　)
A.抗病株×感病株 B.抗病纯合子×感病纯合子
C.抗病株×抗病株，或感病株×感病株
D.抗病纯合子×抗病纯合子，或感病纯合子×感病纯合子
B
例6.玉米为雌雄异花的植物，豌豆是雌雄同花的植物，二者的茎秆都有高矮之分，分别将高茎和矮茎在自然状态下间行种植，不考虑变异，下列相关叙述正确的是
(　　　)
A.若矮茎玉米上所结的F1既有高茎，也有矮茎，则矮茎一定是隐性性状
B.若高茎玉米上所结的F1都是高茎，则高茎对矮茎一定是显性
C.若高茎豌豆的F1都是高茎，矮茎豌豆的F1都是矮茎，则无法判断茎秆的显隐性
D.若高茎豌豆的F1既有高茎，也有矮茎，则该高茎豌豆一定为杂合子
BCD
六、基因分离定律特殊题型拓展
1.复等位基因类
例7.[不定选]某雌雄异株二倍体植物的花色由位于常染色体上三个复等位基因A1、A2和A3控制,且A1、A2 和A3中任何两个基因组合在一起,各基因都能正常表达,如图表示基因对花色的控制关系,下列说法不正确的是( 　 )
A.花色的表达体现了基因通过控制酶的合成来直接控制生物性状
B.白花植株的基因型只有 A2A2和 A3A3两种
C.若橙色和紫色植株杂交,后代同时出现
四种花色
D.白花植株与红花植株杂交后代均为红花
ABD
2.致死类
例8.某植物的花色有紫色和白色,分别受等位基因E和e控制。已知含e基因的雄配子存活率为1/3,则基因型为Ee的紫花植株自交,子代的性状分离比为( 　)
A.紫花∶白花=3∶1 B.紫花∶白花=8∶1
C.紫花∶白花=15∶1 D.紫花∶白花=7∶1
D
【归纳总结】分离定律中的致死问题
(1)隐性致死:隐性基因存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死效应,如镰状细胞贫血(红细胞异常,使人死亡);植物中的白化基因使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡。
(2)显性致死:显性基因具有致死效应,如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死。
(3)配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。
(4)合子致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体的现象。
3.不完全显性类
例9.萝卜的花色(红色、紫色和白色)由一对等位基因(A/a)控制。现选用紫花植株分别与红花、白花、紫花植株杂交，结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.白花个体的基因型是aa，红花个体的基因型是AA
B.红花个体和白花个体杂交，后代全部是紫花个体
C.A/a位于一对同源染色体上，遵循基因分离定律
D.一紫花个体连续自交3代，得到的子代中红花个体所占的比例是7/16
A
4.从性遗传类
从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状在表型上受个体性别影响的现象，这种现象主要通过性激素起作用。如男性秃顶的基因型为Bb、bb，女性秃顶的基因型只有bb。但注意：从性遗传和伴性遗传的表型虽然都与性别有密切的联系，但它们是两种截然不同的遗传方式——伴性遗传的基因位于性染色体上，而从性遗传的基因位于常染色体上，后者基因在传递时并不与性别相联系，这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质为：表型＝基因型＋环境条件(性激素种类及含量差异)。
例10.从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象。人类秃顶即为从性遗传,各基因型与表型关系如下表所示,下列叙述错误的是( 　)
BB Bb bb
男 非秃顶 秃顶 秃顶
女 非秃顶 非秃顶 秃顶
A.秃顶性状在男性中出现的概率高于女性
B.若父母均为非秃顶,则女儿为秃顶的概率为0
C.若父母均为秃顶,则子女应全部表现为秃顶
D.若父母基因型分别为Bb和bb,则生出非秃顶孩子的概率为1/4
C
5.表型模拟
例11.某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 ℃的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30 ℃的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是( 　)
A.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物体的性状
B.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25 ℃条件下进行杂交实验
C.在25 ℃的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株
D.在30 ℃的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25 ℃条件下生长可能会出现红花植株
B
【知识网络构建】
【高考真题】
1.[2021·浙江卷] 某种小鼠的毛色受AY(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,AY对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型AYAY胚胎致死(不计入个体数)。下列叙述错误的是( 　)
A.若AYa个体与AYA个体杂交,则F1有3种基因型
B.若AYa个体与Aa个体杂交,则F1有3种表现型
C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体
D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体
C
2.[2019·海南卷] 人苯丙酮尿症由常染色体上的隐性基因m控制,在人群中的发病率极低。理论上,下列推测正确的是( 　)
A.人群中M和m的基因频率均为1/2
B.人群中男性和女性患苯丙酮尿症的概率相等
C.苯丙酮尿症患者母亲的基因型为Mm和mm的概率相等
D.苯丙酮尿症患者与正常人婚配所生儿子患苯丙酮尿症的概率为1/2
B
3.[2020·江苏卷] 有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( 　)
A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
D
4.[2020·海南卷]直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体，表型为翻翅，已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性，其控制基因位于常染色体上，且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配，F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是(　　)
A.紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变 B.果蝇的翻翅对直翅为显性
C.F1中翻翅基因频率为1/3 D.F1果蝇自由交配，F2中直翅个体所占比例为4/9
D
【课堂练习】
1.已知马的栗色和白色受一对等位基因控制。现有一匹白色公马(♂)与一匹栗色母马(♀)交配，先后产生两匹白色母马(♀)。根据以上信息分析，可得出的结论是 (　　)
A.马的白色对栗色为显性
B.马的毛色遗传为伴性遗传
C.Ⅱ1与Ⅱ2的基因型一定相同
D.Ⅰ1与Ⅱ2的基因型一定不同
C
2.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(　　)
A.3∶3∶1 B.4∶4∶1 C.1∶2∶0 D.1∶2∶1
B
3.下列各项实验中应采取的最佳交配方法分别是(　 　)
①不断提高水稻品种的纯合度　②鉴别一株小麦是否为纯合体　③鉴别一只白兔是否为纯合体　④鉴别一对相对性状的显隐性关系
A.杂交、测交、自交、自交 B.杂交、测交、自交、杂交
C.自交、自交、测交、杂交 D.测交、测交、杂交、自交
C
4.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
C

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