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第13讲 基因的分离定律
豌豆：两性花，闭花授粉，自然条件下只能自己给自己授粉，自然条件下是纯种
单性花：雌雄同株异花（玉米、黄瓜）和雌雄异株（银杏）
一、相关概念
自交：
①植物的自花(或同株异花)受粉；
②基因型相同的动物个体间的交配
杂交：基因型不同的同种生 物体之间相互交配。
自由交配
(或随机交配)
纯合子：遗传因子组成相同的个体（AA/aa/AAbb/AABBcc）。纯合子能够
稳定遗传，自交后代不会发生性状分离
AAaa是不是纯合子？
性状：生物体的形态特征或生理特征的总称。生物体的形状、颜色和血型等都属于生物体的性状。
相对性状：同种生物的同一性状的 不同表现类型，如豌豆植花植株有高茎与矮茎；果实的圆粒与皱粒子叶的颜色黄色与绿色
遗传学中的一些常见符号
P：表示亲本
♀：表示母本
♂：表示父本
F：表示子代
×：表示杂交
：表示自交
×
F1：表示子一代
1.豌豆作为豌豆作为实验材料的优点
（1）自花传粉（自交），闭花受粉，在自然状态下一般都是纯种。
（2）具有多对稳定、易于区分的相对性状
（3）子代数目多，便于统计分析
（4）繁殖周期短
相对性状：同种生物的同一种性状的不同表现类型。
玉米、果蝇（染色体数目少）作为遗传实验材料的优点
二、一对相对形状的豌豆杂交实验
1.去雄(花粉未成熟前)
2.套袋(防止其它花粉干扰）
3.传粉(将父本的花粉授于母本)
4.套袋(防止其它花粉干扰）
2.豌豆杂交过程
①提出问题 → 作出假说 → 演绎推理 → 实验验证 → 得出结论
高茎
矮茎
P
F1
高茎
F2
高茎
矮茎
比例
3 ： 1
①为什么F1只有高茎？
②为什么F2中出现矮茎？
显性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，F1表现出来的性状。
隐性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，F1未表现出来的性状。
③F2中出现3：1的性状分离比是偶然的吗？
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
3.发现分离过程——假说演绎法
提出问题 → ②作出假说 → 演绎推理 → 实验验证 → 得出结论
DD
高茎
矮茎
dd
P
F1
配子
D
d
Dd
高茎
F2
①生物的性状是由遗传因子决定的
显性性状由显性遗传因子决定，如高茎用大写字母Ｄ表示
隐性性状由隐性遗传因子决定，如矮茎用小写字母ｄ表示
③配子形成时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子
④受精时，雌雄配子的结合是随机的
②体细胞中遗传因子成对存在的
高茎
矮茎
比例
3 ： 1
雄配子 雌配子
1/2D
1/2d
1/2D
1/2d
1/4DD
高茎
1/4Dd
高茎
1/4Dd
高茎
1/4dd
矮茎
提出问题 → 作出假说 → ③演绎推理 → 实验验证 → 得出结论
F1
Dd
高茎
矮茎
dd
D
d
d
Dd
高茎
矮茎
dd
配子
测交后代
预期结果：测交后代高茎与矮茎的比例为1∶1
测交：杂合子与隐性纯合子之间的一种特殊方式的杂交。
（前提：已知显隐性）
纸上谈兵，未做实验！！！
提出问题 → 作出假说 → 演绎推理 → ④实验验证 → 得出结论
4.对分离现象解释的验证-实验验证
做实验： 用杂种子一代高茎豌豆与隐性纯合子杂交
实验结果：测交后代的高茎与矮茎的比例接近
1：1
提出问题 → 作出假说 → 演绎推理 → 实验验证 → ⑤得出结论
5.预期结果与实验结果一致-得出结论
实验结果：后代中高茎植株与矮茎植株的比例接近
1：1
预期结果：测交后代高茎与矮茎的比例为1∶1
实际结果与预期结果一致，假说正确，得出分离定律
注意：孟德尔所在时代，没有基因和染色体概念
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；
在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
三、分离定律的内容和实质
（1）适用范围：进行有性生殖的真核生物的核基因减数分裂形成配子时，一对
遗传因子分离规律。
（2）实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。
1 2
A A
B b
3 4
C c
D d
同源染色体：
非同源染色体：
1和2，3和4
1和3，2和4
1和4，2和3
B和b，C和c，D和d
等位基因：
相同基因：
非等位基因：
A和A
A和B，A和b，C和D，C和d
位于非同源染色体上的非等位基因
位于一对同源染色体上的非等位基因
位于一条染色体上的非等位基因
C和d，C和D等
A和C，A和c，A和D，A和d
符合自由组合定律
不符合自由组合定律，通过交叉互换实现基因重组
四、 F1自交得到F2,F2中显：隐=3:1出现应满足的条件
1.F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同
雄配子D:d=1:1,雌配子D:d=1:1，但雄配子：雌配子≠1:1
2.雌、雄配子结合的机会相等
3.F2不同基因型的个体存活率相等
5.一对基因控制一对相对性状
4.显性基因对隐性基因完全显性（杂合子为显性性状）
6.子代数目足够多,符合统计学要求
五、性状分离比模拟实验
五、分离定律题型与应用
1.显性性状、隐性性状的判断
(1)根据子代性状判断
①若给出的生物材料为纯种
具有一对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
定义法
②若给出的生物材料不知是否是纯种
自交法
植物

甲
出现甲、乙性状
甲性状为显性性状

甲
全为甲性状
甲为纯合子，
但确定不了显隐性
杂交法
植物
动物（多对）
甲×乙
若子代只出现一种性状
则此性状为显性性状
甲×乙
若子代出现甲、乙性状
确定不了显隐性
但一定有一个是杂种


子代分别自交
若子代甲自交出现甲、乙性状，
则甲性状为显性性状
若子代乙自交只出现乙性状，
则乙性状为隐性性状
先杂交再自交
先自交再杂交
子代出现性状分离，
亲本性状为显性性状
例．(2019·海南高考)某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制，这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为矮茎，但有腋花和顶花性状分离；乙自交后，子代均为顶花，但有高茎和矮茎性状分离。回答下列问题。(1)根据所学的遗传学知识，可推断这两对相对性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路是______________________________________

甲
矮茎

乙
腋花
顶花

高茎
矮茎

顶花
若乙为高茎，则高茎是显性性状，矮茎是隐性性状；
若乙为矮茎，则矮茎为显性性状，高茎为隐性性状显性矮茎
若甲为腋花，则腋花为显性性状，顶花为隐性性状；
甲为顶花，则顶花为显性性状，腋花为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
豌豆：纯种高茎×纯种矮茎 →F1高茎→F2高茎:矮茎=3:1
具一对相对性状的亲本杂交 F2性状分离比为3∶1
分离比中占3份的性状为显性性状
显性性状
(3)假设法判断（假说演绎法）
用上述方法无法判断且题干中有实验过程及结果时用该方法
例：已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中（有角的基因频率与无角的基因频率相等），随机选出1头有角公牛和6头无角母牛分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。
（1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。
不能确定。
①假设有角为显性性状，则有角公牛基因型为Aa时，与6头无角母牛（aa）交配，
每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2；
6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。
②假设无角为显性性状，则上述亲本为aa♂×AA♀或aa♂×Aa♀,
AA的后代均为无角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，
由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2；
所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛。
综合上述分析，不能确定这对相对性状中的显性性状。
已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中（有角的基因频率与无角的基因频率相等），随机选出1头有角公牛和6头无角母牛分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。
为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）
①从牛群中选择多对有角公牛与有角母牛杂交
若后代出现无角小牛， 则有角为显性性状，无角为隐性性状
若后代全部为有角小牛，则有角为隐性性状，无角为显性性状
②从牛群中选择多对有角、无角的公牛母牛杂交
若后代出现有角、无角小牛且有角小牛多于无角小牛，则有角为显性性状，无角为隐性性状
若后代出现有角、无角小牛且无角小牛多于有角小牛，则有角为隐性性状，无角为显性性状
2.根据子代表现型及比例判断亲本表现型、基因型（基因用B、b表示）
已满足前面所讲条件
子代表现型 双亲类型 亲本结合方式
显性∶隐性=3∶1
显性∶隐性=1∶1
只有显性性状
只有隐性性状
均为杂合子
Bb×Bb
测交类型
Bb×bb
至少一方为
显性纯合子
BB×BB或
BB×Bb或BB×bb
均为
隐性纯合子
bb×bb→bb
3.纯合子与杂合子判断（纯合子不含等位基因，杂合子至少含有一对等位基因）
(1)自交法：此法用于植物，而且是最简便的方法
(2)测交法：前提已知显隐性
子代数目少时无法判断，如Aa×Aa→AA
待测对象若为雄性动物，注意与多个隐性雌性个体交配，
以产生更多的后代个体，使结果更有说明力。
若后代出现隐性个体，则待测个体为杂合子
若后代只有显性性状，则待测个体为纯合子
基因型的判断
子代数目少时无法判断，如Aa×aa→Aa
测交后代的性状表现及比例能直接反映F1的配子类型及比例
(3)花粉鉴定法：非糯性花粉遇碘液呈现蓝黑色，糯性花粉遇碘液呈现橙红色。镜检
如果花粉颜色有两种，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子；
如果花粉颜色只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。
前提：观察的性状能在花粉中表现出来（或显色反应）
只适用于一些特殊的植物
待测个体 → 花粉♂
减数分裂
原因：
F1产生了两种基因型的配子
(4)单倍体育种法(此法只适用于植物)
AA A AA
Aa A AA
a aa
4.基因分离定律的验证
(1)直接检验配子的分离—花粉鉴定法
若蓝黑色花粉：橙红色花粉=1:1，
则可直接验证F1杂合体在形成配子时A与a发生了分离
(2)间接检验配子的分离—通过雌雄配子随机结合后产生的个体表现出的性状检验。
若后代为1显:1隐，
则可间接验证F1杂合体在形成配子时A与a发生了分离
①单倍体育种法
(2)间接检验配子的分离—通过雌雄配子随机结合后产生的个体表现出的性状检验。
②测交法
若后代为1显：1隐性，
则可间接验证F1杂合体在形成配子时A与a发生了分离。
③自交法
若F2为3显：1隐，
则可间接验证F1杂合体在形成配子时A与a发生了分离。
六、连续自交的问题
1.杂合子(Aa)连续自交n代，后代中纯合子、杂合子所占比例
(1)杂合子Aa＝1/2n；
(2)纯合子(AA＋aa)＝1－1/2n；
(3)显性(隐性)纯合子＝1/2*(1－1/2n)；
(4)杂合子、纯合子所占比例的曲线表示如下：
杂合子(Aa)连续自交n代，后代中纯合子、杂合子所占比例分别为：
2.杂合子(Aa)连续自交n代,每带淘汰隐形纯合子，后代中纯合子、杂合子所占比例？
(1)杂合子Aa＝1/2n；
(3)显性纯合子＝1/2*(1－1/2n)
(4)隐性纯合子＝1/2*(1－1/2n)；
思路：先自交，最后一次性淘汰
则：Aa＝1/2n/[1/2n+1/2*(1－1/2n)]=2/1+2n
连续自交 连续自交淘汰隐形纯合子
P 1 1
F1 1/2 2/3
F2 1/4 2/5
F3 1/8 2/9
F4 1/16 2/17
F5 1/32 2/33
F6 1/64 2/65
F7 1/128 2/129
F8 1/256 2/257
3.自由交配的问题
若有一群体中只有Aa基因型个体，连续自由交配n代，后代中Aa基因型个体比例为多少？
亲代中产生配子的比例为：A=1/2; a=1/2
F1的基因型为：AA=1/4; Aa=1/2; aa=1/4
F1中中产生配子的比例为：A=1/2; a=1/2
F2的基因型为：AA=1/4; Aa=1/2; aa=1/4
F2中中产生配子的比例为：A=1/2; a=1/2
F3的基因型为：AA=1/4; Aa=1/2; aa=1/4
F3中中产生配子的比例为：A=1/2; a=1/2
F4的基因型为：AA=1/4; Aa=1/2; aa=1/4
....
Fn的基因型为：AA=1/4; Aa=1/2; aa=1/4
若有一群体中只有Aa基因型个体，连续自由交配n代，并淘汰aa个体，后代中Aa基因型个体比例为多少？
亲代中产生配子的比例为：A=1/2; a=1/2
F1基因型比例：AA=1/4; Aa=1/2 aa=1/4
淘汰aa后
F1基因型比例：AA=1/3; Aa=2/3
则F1产生配子的比例为：A=2/3; a=1/3
F2基因型比例：AA=4/9; Aa=4/9 aa=1/9
淘汰aa后
F2基因型比例：AA=1/2; Aa=1/2
则F2产生配子的比例为：A=3/4; a=1/4
F3基因型比例：AA=9/16; Aa=6/16 aa=1/16
淘汰aa
F3基因型比例：AA=9/15; Aa=6/15
F3产生配子的比例为：A=4/5; a=1/5
F4基因型比例：A=16/25; Aa=8/25; a=1/25
淘汰aa
F4基因型比例：AA=16/24; Aa=8/24;
连续自交（Aa） 连续自交淘汰隐形纯合子（Aa） 自由交配（Aa） 自由交配并淘汰隐形纯合子（Aa）
P 1 1 1 1
F1 1/2 2/3 1/2 2/3
F2 1/4 2/5 1/2 2/4
F3 1/8 2/9 1/2 2/5
F4 1/16 2/17 1/2 2/6
F5 1/32 2/33 1/2 2/7
F6 1/64 2/65 1/2 2/8
Fn 1/2n =2/(1+2n) 1/2 2/(n+2)
连续自交，连续自交每代淘汰aa，自由交配，自由交配每代淘汰aa后，每代杂合子的比例曲线比较
6.复等位基因
一对同源染色体的同一位置上的等位基因数目在两个以上
例．ABO血型由等位基因IA、IB和i控制，IA、IB分别决定红细胞上有A抗原、B抗原。一对基因型为IAi和IBi的夫妇，生下血型分别为A型、B型和AB型的三个孩子。下列说法正确的是(　　)
A．等位基因IA、IB和i互为共显性
B．子代中出现AB型血孩子是基因重组的结果
C．若这对夫妇再生一个孩子，孩子最可能为O型血
D．若这对夫妇再生一个孩子，孩子是O型血的概率为1/4
符合分离定律，彼此之间有显隐性关系
例：人类ABO血型的遗传，涉及三个基因——IA、IB、i
组成六种基因型：IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii
D
七、从性遗传
常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出性别分布比例上或表现程度上的差别
符合分离定律，不属于伴性遗传
例：男性秃顶的基因型为Bb、bb，女性秃顶的基因型只有bb
D
例.人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对等位基因B和b控制，结合下表信息，相关判断不正确的是(　　)
项目 BB Bb bb
男 非秃顶 秃顶 秃顶
女 非秃顶 非秃顶 秃顶
A．非秃顶的两人婚配，后代男孩可能为秃顶
B．秃顶的两人婚配，后代女孩可能为秃顶
C．非秃顶男与秃顶女婚配，生一个秃顶男孩的概率为1/2
D．秃顶男与非秃顶女婚配，生一个秃顶女孩的概率为0
从性遗传的本质：表现型＝基因型＋环境条件(性激素种类及含量差异)。
八、表型模拟
生物的表现型＝基因型＋环境
由于受环境影响，导致表现型与基因型不符合
例：果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响
例.已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状，且长翅(V)对残翅(v)为显性，但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫，得到不同的结果，如下表，请结合所学知识回答问题。
(1)这个实验说明基因与性状是怎样的关系？
__________________________________________________________________。
(2)果蝇B的残翅性状能否遗传？ ________________。
原因是________________________________________________________
__________________________________________________________________。
实验材料 实验处理 结果
长翅果蝇幼虫A 25 ℃条件培养 长翅果蝇
长翅果蝇幼虫B 35～37 ℃处理6～24 h后培养 残翅果蝇
基因控制生物的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响
这种残翅性状是单纯由于环境条件的改变而引起的，其遗传物质(基因型)并没有发生改变
不能遗传
10.已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状，且长翅(V)对残翅(v)为显性，但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫，得到不同的结果，如下表，请结合所学知识回答问题。
实验材料 实验处理 结果
长翅果蝇幼虫A 25 ℃条件培养 长翅果蝇
长翅果蝇幼虫B 35～37 ℃处理6～24 h后培养 残翅果蝇
(3)人们将果蝇B的残翅性状称为表型模拟，若现有一残翅果蝇，如何判断它是否是表型模拟？请设计鉴定方案。
①方法步骤：A.____________________________________________________。
B．______________________________________________________________。
②结果分析：A.________________________________________________。
B．______________________________________________________________。
让这只残翅果蝇与在正常温度(25 ℃)条件下发育成的
异性残翅果蝇(基因型为vv)交配
使其后代在正常温度(25 ℃)条件下发育
若后代均为残翅果蝇，则该果蝇基因型为vv
若后代有长翅果蝇出现，则说明该果蝇为“表型模拟”
九、母性影响
1.概念：母性影响（前定作用或延迟遗传）：由核基因
的产物积累在卵细胞中的物质所引起的一种遗传现象
2.特点
下一代表现型受上一代母体基因的影响
3.分类：短暂的母性影响、持久的母性影响
★注意： 母性影响不属于胞质遗传范畴，有一定相似性
椎实螺正反交，F1旋转方向都与各自母本相似，即右旋或左旋，F2却都为右旋，F3才出现右旋和左旋的分离。
正交　　　　　　　　　　 反交
♀(右旋)SS×♂(左旋)ss　♀(左旋)ss×♂(右旋)SS
↓异体受精　　　　　　 ↓异体受精
F1 全部为右旋(Ss)　　　　　 全为左旋(Ss)
↓自体受精　　　　　　 ↓自体受精
F2 1SS:2Ss:1ss(均右旋) 1SS:2Ss:1ss(均右旋)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
F3 右旋 右旋 左旋 右旋 右旋 左旋
(SS)(分离)(ss) (SS)(分离)(ss)
3 ∶ 1 3 ∶ 1
如果试验只进行到F1，很可能被误认为细胞质遗传
11.遗传图解书写注意：
每行开头有称呼（世代数）
基因性状写清楚（基因型和表现型）
箭头符号不马虎（交配符号、亲子代箭头和配子、受精箭头）
比例写在最后头（子代比例）
总结
孟德尔获得成功的原因：
1.实验材料的选择。
2.精心设计实验方法。（首创了测交实验）
3.精确的统计和分析。
4.从单因子到多因子的研究方法。
5.坚持不懈的科学精神。

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