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第23讲　基因的分离定律
第五单元 遗传的基本规律
[课标要求]
1.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
2.活动:模拟植物或动物性状分离的杂交实验。
考点一
基因分离定律的发现和实质
1.孟德尔遗传实验的选材与杂交操作方法
(1)豌豆用作遗传实验材料的优点。
豌豆的特点 优势
自花传粉,闭花受粉,自然状态下一般都是 用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
具有 且
易于观察和分析实验结果
花较大 易于做人工杂交实验
子代个体数量 用数学统计方法分析结果更可靠,且偶然性小
纯种
易于区分的性状
能够稳定地遗
传给后代
较多
基础知识·整合
(2)孟德尔遗传实验的杂交操作方法。
雄蕊
自花传
粉
花蕾期(开花前)
外来花粉
传粉
再套袋
隔离
2.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
高茎
相对
显性
性
状分离
成对
彼此
分离
随机结合
4
结合
1:1
3.分离定律的实质
(1)分离定律的实质、
发生时间及适用范围。
等位
相同
等位基因
有性生殖
染色体
(2)分离定律实质与各种比例的关系。
等位基因
随同源染
色体
3:1
1:1
1:1
1:1
1:1
深挖教材
1.判断正误
(1)(必修2 P4正文)“具有一对相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,其表型之比接近3∶1”属于观察到的现象。(　　)
(2)(必修2 P5正文)孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”。(　　)
√
【提示】 孟德尔所作假设的核心内容是“生物体在形成配子时成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中”,生物体产生的雄配子数量多于雌配子数量。
×
(3)(必修2 P7正文)“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代会出现两种性状,且性状比例接近1∶1”属于演绎推理内容。(　　)
(4)(必修2 P7正文)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。
(　　)
×
【提示】 在实践中,测交也可用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例。
√
(5)(必修2 P32正文)F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质。
(　　)
×
【提示】 基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离,因此F2的表型比为3∶1的结果并不能说明基因分离定律的实质。
(6)(必修2 P32正文)基因分离定律的细胞学基础是减数分裂Ⅰ时染色单体分开。(　　)
×
【提示】 基因分离定律的细胞学基础是减数分裂Ⅰ时同源染色体分开,即等位基因分离,而染色单体在减数分裂Ⅱ后期分开。
2.规范表达
(必修2 P5正文)如图为豌豆杂交实验中部分遗传图解,请结合相关信息思考下列问题。
F1 高茎(Dd)
F2 ↓
雌配子 雄配子
1/2D 1/2d
1/2D 1/4DD高茎 1/4Dd高茎
1/2d 1/4Dd高茎 1/4dd矮茎
(1)上述杂交实验结果 (填“能”或“不能”)否定融合遗传,理由是
。
(2)若F2中只得到4株豌豆,则高茎与矮茎的数量比一定为3∶1吗 。理由是 。
F2出现了
性状分离现象
能
不一定
样本数太少,容易造成误差,则高茎与矮茎的数量比不一定为3∶1
(3)孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3∶1的分离比必须同时满足的条件有① ,②
,③ ,④
,⑤ ,⑥
。
(4)在基因分离定律的现代解释中决定分离比3∶1出现的最核心的内容是
。
F1体细胞中各基因表达的机会相等
F1形成的两种配子的数目相
等且生活力相同
雌、雄配子结合的机会相等
F2不同基因型的个体
的存活率相等
等位基因间的显隐性关系是完全的
观察的子代
样本数目足够多
等位基因随着同源染色体的分开而分离
1.与交配方式相关的概念及其作用
重难知识·透析
2.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。
能力1　分析孟德尔豌豆杂交实验操作,培养实验操作能力
1.如图1为豌豆一对相对性状的杂交实验示意图,图2是玉米植株的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
A.豌豆的传粉方式是自花传粉,豌豆在自然条件下一般都是纯种
B.若用玉米做杂交实验,可不需要操作①
C.图1中红花是母本,白花是父本
D.玉米是单性花植物,只能进行杂交无法自交
D
关键能力·提升
【解析】 单性花植物可以同株异花传粉进行自交。
2.有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊,也有雌蕊),有些植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物人工杂交的说法,错误的是(　　)
A.对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄
B.对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→人工传粉→
套袋
C.无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中母本都需要套袋
D.提供花粉的植株称为父本
B
【解析】 对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄,防止其自交影响实验结果;对单性花的植物进行杂交时,通常不需要进行去雄操作;无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中对母本都需要套袋,以防止外来花粉干扰;提供花粉的植株称为父本。
能力2　理解遗传学基本概念,形成科学的遗传观
3.(2025·潮州月考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是(　　)
A.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”
B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象
C.孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1
D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
D
【解析】 孟德尔未提出基因和染色体的概念;孟德尔的遗传规律不能解释连锁互换现象;孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程为若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,分离比接近1∶1。
能力3　理解分离定律的实质与验证思路,培养科学思维及探究能力
4.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。玉米籽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
【解析】 (1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现为显性性状。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
【答案】(2)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。
②两种玉米分别自交,若子代都没有出现性状分离,在子代中选择两种性状的纯合子进行杂交得F1,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让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,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。
④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,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)
【解析】(2)欲验证基因的分离定律,可采用自交法或测交法。根据题意,现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米籽粒若干,其显隐性未知,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,可让两种性状的玉米分别自交,若某些亲本自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若子代没有出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为纯合子,在子代中选择两种性状的纯合子玉米杂交得F1,F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。也可让两种性状的玉米杂交,若F1只表现一种性状,说明亲本均为纯合子,让F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,说明该亲本分别为杂合子和隐性纯合子,则可验证分离定律。
验证分离定律的常用方法的核心逻辑
无论是自交法、测交法还是花粉鉴定法,验证分离定律的核心都是要验证杂合子的一对等位基因分别进入不同的配子中,形成的两种配子的比例为1∶1。如自交法中3∶1的逻辑关系是雌雄配子比例均为1∶1,雌雄配子随机结合,则4种配子组合机会相等,由于基因的显隐性关系,故子代的性状分离比为3∶1。
归纳总结
考点二
性状分离比的模拟实验
基础知识·整合
随机结合
充分混合
随机
字母组合
1:2:1
3:1
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
判断正误
(1)(必修2 P6探究·实践)性状分离比的模拟实验中,每个桶内两种颜色的彩球的数量必须相同。(　　)
(2)(必修2 P6探究·实践)性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的数量必须相同。(　　)
深挖教材
√
×
【提示】 因为自然界雌配子的数量和雄配子数量一般不相等,故两个小桶内彩球数目无须相等。
(3)(必修2 P6探究·实践)模拟实验的结果显示杂合子所占的比例约为50%。
(　　)
(4)(必修2 P6探究·实践)做性状分离比模拟实验时,若前3次都从小桶中摸出D球,则第4次摸出d球的概率大。(　　)
√
【提示】 做性状分离比模拟实验时,若前3次都从小桶中摸出D球,第4次摸出d球的概率仍为1/2。
×
(5)(必修2 P6探究·实践)每次抓出两个球记录好组合情况后,桶内剩余球应摇匀后再继续实验。(　　)
【提示】 抓取完一次记录好组合情况后,应将抓到的球放回原桶里,再将两桶内小球摇匀后继续实验。
×
能力4　分析性状分离比的模拟实验,培养科学探究能力
5.在性状分离比的模拟实验中,某同学在2个小桶内各装入20个等大、质地相同的小球(红色、蓝色各10个,分别代表“配子”D、d)。分别从两桶内随机抓取1个小球并记录,直至抓完桶内小球。结果DD∶Dd∶dd=7∶6∶7,该同学感到很失望。你给他的建议和理由是
(　　)
A.把小球改换为质地、大小相同的围棋,更有利于充分混合,避免人为误差
B.每次抓取后,应将抓取的小球放回原桶,保证每种配子被抓取的概率相等
C.将某桶内的2种小球各减少到1个,因为卵细胞的数量比精子少得多
D.改变桶内红、蓝色小球的比例,继续重复抓取,保证基因的随机分配和足够大的样本数
B
关键能力·提升
【解析】 等大、质地相同的小球能混合均匀,把小球改换为质地、大小相同的围棋,不会更有利于充分混合;如果每次抓取后没有将抓取的小球放回原桶,会使每种配子被抓取的概率不相等,所以每次抓取后,应将抓取的小球放回原桶,以保证每种配子被抓取的概率相等;若将某桶内的2种小球各减少到1个,使小桶中两种小球的数目各只有1个,不符合雌配子产生实际情况,会导致误差变大;桶内红、蓝色小球的比例必须保持1∶1,不能改变桶内红、蓝色小球的比例。

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