资源简介

(共54张PPT)
目标要求
1.学生能够通过遗传与进化观理解分离定律的内容。
2.通过对孟德尔对一对相对性状的研究实验，建立类推理与演绎的思维。
3.通过对孟德尔实验的分析，根据初中所学遗传的相关知识，构建生物模型。
4.养成严谨的求知态度和对生物学科的浓厚兴趣。
第15讲 基因的分离定律
考点1 基因分离定律的发现
考点要求 考题统计 考情分析
基因的分离定律 2023，全国，选择 2022，浙江，选择 江苏，非选择 2021，全国I，选择 重庆，选择 湖北，选择 浙江，选择 全国II，选择 本专题知识难度较低、基础性强。考查学生对细胞整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。
知识网络
一对相对性状的遗传实验
一、孟德尔的豌豆杂交试验
发现问题：无论正交和反交，F1都表现高茎，F2出现性状分离，分离比接近3:1
①生物体性状都是由遗传因子控制的。
②体细胞中，遗传因子成对存在
③配子形成时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子（核心）
④受精时，雌雄配子的结合是随机的
演绎推理：①测交（预期结果）
②验证（实际结果）
分离定律
二.假说演绎法
孟德尔选用豌豆为实验材料进行杂交实验，运用“假说-演绎法”成功揭示了遗传的两个基本定律，请分析作答：
（1）下列对孟德尔研究过程的分析，正确的是(　　)
A．孟德尔提出分离定律的过程为提出问题→演绎推理→作出假设→检验推理
B．孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
C．孟德尔为了验证所作假设是否正确，设计并完成了正反交实验
D．“若F1产生配子时遗传因子分离，则测交后代的两种性状比例接近1∶1”属于“演绎推理”的过程
D
“演绎”不同于测交实验，前者只是理论推导，后者则是进行杂交实验验证。
（3）孟德尔设计了测交验实验证明了假说是正确的。测交实验的巧妙之处是 。
（2）“演绎”是否就是测交实验？
隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子，分析测交后代的性状表现及比例即可推知被测个体的基因型及产生的配子种类及比例。
①豌豆是严格 传粉植物（ 授粉），自然状态下一般是 。
②具有 的性状；花大，易于去雄和人工授粉。
豌豆
统计学
三.孟德尔成功的原因
假说—演绎
自花
闭花
纯种
易于区分
③生长周期短，易于栽培
④子代较多且在豆荚内，数量统计、分析结果更可靠
拓展：其他材料
①雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；
②生长周期短，繁殖速率快；
③相对性状差别显著，易于区分观察；
④产生的后代数量多，统计更准确。
①体型小，易于培养，繁殖快；②相对性状易于区分；③生长周期短，产生的后代多；④染色体数目少。
①生长周期短②染色体数目少③产生籽粒多（每代数千粒）
①易饲养②产仔多、繁殖周期短
玉米
果蝇
拟南芥
小鼠
孟德尔说“任何实验的价值和效用，决定于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列关于遗传学实验材料选择的说法，不正确的是
A.豌豆在自然状态下是纯种且有易于区分的相对性状，是用来研究遗传规律的理想材料
B.与大型哺乳动物相比，选择果蝇作为遗传实验的材料的优点之一是果蝇的后代数量多，便于统计学分析
C.蜜蜂的雄蜂比雌蜂更适合用来观察减数分裂的过程
D.格里菲思利用肺炎链球菌做实验，R型细菌和S型细菌既可以用显微镜区分，
　也可用肉眼区分
C
①含义：生物体的形态特征和生理特性的总称。
②控制者： 。
③体现者： 。
④体现方式：
直接关系：由 直接体现
间接关系：通过 控制酶的合成影响 。
核酸
蛋白质
核酸
蛋白质
代谢过程进而体现性状
四，与遗传有关的相关概念
1.性状
③显性基因：决定 性状的基因，用 字母表示。
④隐性基因：决定 性状的基因，用 字母表示。
生物的 性状的 表现类型。
①显性性状：
②隐性性状：
一种
2.相对性状
显性
大写
隐性
小写
在具有相对性状的亲本的杂交实验中，杂种一代（F1） 显现 出来的性状是显性性状。
杂种一代（F1）未显现出来的是隐性性状。
同一种
不同
是指在 后代中， 同时显现出显性性状和隐性性状的现象。性状分离一般从 开始。
杂种
F2
3.性状分离
能
不出现
4.纯合子
体细胞中成对遗传因子组成相同的个体。
（ 稳定遗传，后代 性状分离）
显性纯合子:（如AA的个体；XBXB，XBY的个体）
隐性纯合子:（如aa的个体；XbXb,XbY的个体）
体细胞中成对遗传因子不同的个体。
（ 稳定遗传，后代 性状分离）
不能
出现
5.杂合子
生物个体表现出来的 。
6.表型
7.基因型
性状
基因型——与表型有关的 组成。
（关系： 基因型 + 环境 → 表型 )
①表现型相同，基因型 相同。
②基因型相同，表现型 相同。例如：水毛茛的叶。（ 因素引起）
基因
不一定
不一定
环境
①存在： 的所有细胞中。
②定义： 上的 位置
控制 性状的基因，例如图中的
； 。
8.等位基因
③形成时间：
④分离时间：
⑤遗传行为：随 的
分开而分离，分别进入两个配子中，
独立的随配子遗传给后代。
D和d
B和b
受精卵形成时
减Ⅰ后
同源染色体
杂合子
同源染色体
同一
相对
①等位基因不同的根本原因是 。
②等位基因中碱基数目 （一定/不一定）相等，
原因是 。
非等位基因：有两种情况。
一种是位于非同源染色体上的非等位基因， 自由组合定律，如图中A和D；
一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b，
自由组合定律
符合
不符合
9.等位基因
不一定
基因中脱氧核苷酸（碱基/碱基对）的排列顺序不同
等位基因是由基因突变产生的，而基因突变是指DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失，从而引起基因结构的改变
具有 基因型的个体之间的交配或传粉，一般用“ × ”表示。（自花传粉和雌雄同株的异花授粉）（不断提高植物 ，获得纯系的有效方法），（方法比较 ）。
具有 相对性状的亲本之间的交配或传粉。一般用“ × ”表示。
不同
相同
纯合度
10.杂交
11.自交
简单
杂种子一代（F1）与 杂交，用来测定 F1 的基因型。（属于杂交）
正交和反交：是一相对概念，如果甲作父本，乙作母本为正交，则 作父本， 作母本为反交
隐形纯合子
乙
甲
12.测交
13.正交和反交
研究对象
分
离
定
律
________随着___________的分开而分离，杂合子形成数量相等的两种配子
位于一对同源染色体上的一对________
发生时间
实质
适用范围
一对相对性状的遗传
细胞核内________上的基因、进行__________的真核生物
减Ⅰ后期
等位基因
同源染色体
染色体
细胞学
基础
同源染色体
等位
姐妹染色单体
相同
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
等位基因
有性生殖
分离定律（必修2P7）
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，随配子遗传给后代。
基因分离定律的验证方法归纳
自交法、测交法、单倍体育种法、花粉鉴定法
直接检验配子的分离
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。
例。蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的，雌蜂是由受精卵发育而成的。蜜蜂的体色，褐色(A)对黑色(a)为显性，控制这一相对性状的基因位于常染色体上。现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交产生F1，假设F1的雌雄蜂均具备繁殖能力，它们自由交配产生F2，
(1)请将右边的遗传图解补充到F2
(2)可通过____(“F1”或“F2”)的____
(“雄蜂”或“雌蜂”)的表现型直接证明基因的分离定律。F2中雌雄蜂的数量比例理论上一定为1：1吗 _____
褐色雄蜂 黑色蜂王(♀)
P: A × aa
↓ ↓
配子 A a
↓ ↓直接发育
F1 Aa a
褐色雌蜂 黑色雄蜂
↓
配子 A a a
直接
发育
F2 A a Aa aa
褐色 黑色 褐色 黑色
雄蜂 雄蜂 雌蜂 雌蜂
1 ： 1 1 ： 1
F2 雄蜂
不一定
(1)实验原理：甲、乙两个小桶分别代表 ，甲、乙小桶内的彩球分别代表 ，不同彩球的随机组合模拟_____________。
(2)注意问题：要 抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并 ，重复次数足够多。两小桶内的彩球数量 (填“可以”或“不可以”，下同)不相同，每个小桶内两种颜色的小球数量 不相同。
(3)实验结果
①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈ 。
②彩球组合代表的显隐性性状
的数值比接近 。
雌、雄配子
雌、雄配子的随机结合
随机
摇匀
可以
不可以
1∶2∶1
3∶1
性状分离比的模拟实验
雌、雄生殖器官
　(4)注意事项：
①杂合子(Aa)产生雌雄配子不相等
②符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性)。原因如下：
基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a＝1∶1或产生的雄配子有两种A∶a＝1∶1，雌雄配子的数量不相等，一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
A.F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少，不一定符合预期的分离比。
B.某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
（1）子一代个体形成的两种配子数目相等且生活能力相同；
（2）雌雄配子结合的机会均等；
（3）子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等；
（4）观察的子代样本数目足够多。
（5）显性遗传因子对隐性遗传因子具有显性作用。
一对相对性状的遗传实验中
F2出现3:1的性状分离比的条件
分析单基因遗传病的基因型和发病率；为禁止
和进行__________提供理论依据。
近亲结婚
遗传咨询
(2)医学实践
(1)农业生产：指导杂交育种
六，分离定律的应用
专题2 不同的交配方式的应用
1.与交配方式相关的概念及其作用
两性花∶某些被子植物的一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊，这种花称为两性花。
豌豆在花未开放时就完成了自花传粉，即闭花授粉。
①自花受粉：
母本人工去雄
①
雄蕊
自花传粉
开花前(花蕾期)
外来花粉
人工授粉
②
母本再套袋隔离
②人工异花授粉：
（四步曲）
省去了母本去雄的过程
单性花∶单性花是被子植物花的一类，与两性花相对，指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。
图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于_____(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于 (填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行 。
教材隐性知识：源于必修2 P2“相关信息”：
自交
杂交
自由交配
水稻是我国主要的粮食作物之一，它是自花传粉植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种（F1）的杂种优势，即F1的性状优于双亲的现象。袁隆平院士团队的杂交水稻有效地解决了我国人口众多与耕地面积有限这一重要的社会生产矛盾。回答下列问题：
1970年，袁隆平先生和他的助手李必湖等人在海南三亚发现了花粉败育的野生稻以及不育细胞质，为杂交水稻雄性不育系的选育打开了突破口。花粉败育的野生稻体现了生物多样性的 价值，雄性不育系做母本对培育杂交水稻的意义是 。
水稻为两性花，进行杂交时需要进行母本去雄，而水稻的花很多且比较小。如果用雄性不育的水稻做母本，就可以省掉去雄操作，提高了杂交育种的效率
直接
问题1：显隐性的判断
不同性状的亲本杂交
相同性状的亲本杂交
（1）根据子代表现型判断
（2）根据遗传系谱图
P122[精练2] 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。根据所学的遗传学知识，可推断这两对相对性状的显隐性。请写出通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路。
　 若甲为腋花，则腋花为显性性状，顶花为隐性性状，若甲为顶花，则腋花为隐性性状，顶花为显性性状；
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。
审题：
根据结果作出判断。但是题中没有具体说明甲、乙在两对相对性状的具体表现，因此只能用假设法推测显隐关系。
P122T4.(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________。
显性性状
问题：2.基因分离定律的验证
(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。
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)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。
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。(任答两种即可)
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。
问题3：纯合子、杂合子的鉴定
水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红色。将W基因用红色荧光标记，w基因用蓝色荧光标记(不考虑基因突变)。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述错误的是 ( )
A.观察F1未成熟花粉时，发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极，是分离定律的直观证据
B.观察F1未成熟花粉时，发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极，说明形成该细胞时发生过染色体片段互换
C.选择F1成熟花粉用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1
D.选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为3∶1
D
用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例是1∶1，D错误。
P124[精练4] (2023·安徽黄山联考)现有两瓶世代连续的果蝇，甲瓶中的个体全为灰身，乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代都不出现性状分离，则可以认为
A.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子
B.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子
C.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子
D.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子
D
破题方法：
假设法
T125T4(2019·全国卷Ⅱ，5)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(　　)
A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④
B
问题4：判断子代表现型和基因型
P123[精练3] (2023·湖北宜昌一中检测)某种植物的花色性状受一对等位基因控制，且红花对白花为显性。现将该植物群体中的白花植株与红花植株杂交，子一代中红花植株和白花植株的比值为5∶1，如果将亲本红花植株自交，F1中红花植株和白花植株的比值为
A.3∶1 B.5∶1 C.11∶1 D.5∶3
C
破题点：
根据子代表现型及其比例，判断亲代基因型；用好已有的信息。
问题5：杂合子连续自交或自由交配N代
(1)自交的概率计算
图1 图2
杂合子自交n代，子代杂合子的比例： (1/2)n
(2022浙江选考)孟德尔杂交试验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是(　　)
A.杂合子豌豆的繁殖能力低
B.豌豆的基因突变具有可逆性
C.豌豆的性状大多数是隐性性状
D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
D
P125[典例4] (经典高考)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是 (　　)
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n＋1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
C
自由
自交
自由淘汰
自交淘汰
1.如果题目要求的是验证分离定律或自由组合定律，
首先想到用自交或测交的方式。如果自交或测交后代出现典型的孟德尔性状分离比，则说明符合分离定律或自由组合定律。
2.如果题目要求将不同优良性状集于一体，
首先想到用杂交的方式。
3.如果题目要求不断提高品种的纯合度，
首先想到用自交的方式。
审题要仔细，
按要求选择最简单实用的方式
4.如果题目要求判断性状的显隐性关系，
首先想到用自交的方式，新出现的性状为隐性性状。
5.如果题目要求判断一个显性个体是否为纯合子，
首先想到用自交(或测交)的方式，后代只有一种性状为纯合子，否则为杂合子。
6.如果题目要求判断基因的位置是位于常染色体上还是性染色体上，
首先想到用正反交的方式。
注：测交不能提高品种的纯度。
鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功能相同的酶)，由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2，在鲫鱼中是a3和a4，这四个基因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合子鲤鱼(a1a2)为例，其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下：
请回答相关问题：
(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体，则其体内GPI类型是___________。
P3P3或P4P4
破题点：
读图，找出图种传递的信息
基因控制蛋白质的合成，肽链按一定的形式组合，形成的蛋白质存在差异
(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，则鲤鲫杂交的子一代中，基因型为a2a4个体的比例为______。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析，图谱中会出现____条带。
25%
三
解析：若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，则其基因型分别为a1a2、a3a4，鲤鲫杂交子一代中a2a4个体所占比例为1/2×1/2 即25%；因鲤鲫杂交子一代均为杂合子，任一尾鱼的组织均含有两种不同的肽链，其两两组合共有三种GPI类型，对其进行电泳分析，图谱中会出现三条带。
(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交，对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析，每尾鱼的图谱均一致，如下图所示：
据图分析，三倍体的基因型为________，二倍体鲤鱼亲本为纯合子的概率是______。
a1a2a3
100%
解析：据图示分析，子代中出现了P1、P2和P3肽链，所以产生的三倍体子代的基因型为a1a2a3；
题中四倍体与二倍体鲤鱼杂交，子代未发生性状分离，推出亲本均为纯合子，所以二倍体鲤鱼亲本必为纯合子。

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