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1、 第第1414讲基因的分离定律讲基因的分离定律一、孟德尔遗传实验的科学杂交方法二、一对相对性状的杂交实验必必备备知知识识三、分离定律的内容四、分离定律的应用突破1 遗传学基本概念的辨析突破2 基因分离定律的实质深深化化突突破破核核心心构构建建网络构建要语强记一、孟德尔遗传实验的科学杂交方法一、孟德尔遗传实验的科学杂交方法1.豌豆作为实验材料的优点豌豆作为实验材料的优点(1)自花传粉,闭花受粉,自然状态下为纯种。(2)具有易于区分的相对性状。必备知识2.假说假说演绎法演绎法二、一对相对性状的杂交实验二、一对相对性状的杂交实验1.提出问题提出问题(纯合亲本的杂交和纯合亲本的杂交和F1的自交的自交)
2、:具一对相对性状的纯合子杂交得F1,F1自交得F2,其中显性纯合个体占1/4,杂合子占1/2。2.解释解释3.测交验证测交验证:F1隐性纯合子显隐=11。三、分离定律的内容三、分离定律的内容1.农业生产农业生产:指导杂交育种。四、分离定律的应用四、分离定律的应用2.医学实践医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病概率;为禁止近亲结婚提供理论依据。1.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性。()2.豌豆杂交实验的操作是:去雄套袋授粉套袋。()3.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。()4.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同。()5.分离定律中F1(Dd)产生的雌、雄配子的
3、数目相等。()6.基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离。()7.纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代中不会出现纯合子。()8.在遗传学研究中,利用自交、测交和杂交等方法都能用来判断基因的显隐性。()9.毛色异常的雄鼠与同一窝的多只毛色正常的雌鼠交配,后代均为正常鼠,说明正常鼠为显性。()10.一株杂合高茎豌豆连续自交繁殖三代,则子三代中高茎植株与矮茎植株的比例为97。()突破1遗传学基本概念的辨析 深化突破1.几种交配类型的区分几种交配类型的区分项目含义应用杂交基因型不同的生物个体间相互交配探索控制生物性状的基因的传递规律将不同优良性状集中到一起,经过选择得到新品种
4、显隐性性状的判断自交植物的自花(或同株异花)受粉基因型相同的动物个体间的交配可不断提高种群中纯合子的比例可用于植物纯合子和杂合子的鉴定测交杂合子与隐性纯合子相交,是一种特殊方式的杂交验证遗传基本定律理论解释的正确性高等动物纯合子、杂合子的鉴定正交和反交二者是相对而言的,正交的父方和母方分别是反交的母方和父方检验是细胞核遗传还是细胞质遗传检验是常染色体遗传还是性染色体遗传2.性状、相对性状的显隐性及性状分离性状、相对性状的显隐性及性状分离(1)性状含义:生物体的形态特征和生理特征等的总称。控制者:核酸。体现者:蛋白质。(2)相关概念理解能表现出来的性状不一定是显性性状。如隐性纯合子(dd)表现出
5、来的性状是隐性性状。理解相对性状要抓住“两个相同”和“一个不同”。“两个相同”是同种生物、同一性状;“一个不同”是不同表现类型。如豌豆(同种生物)的高茎和矮茎(茎高度这一性状的不同表现类型)。3.基因型与表现型的关系基因型与表现型的关系(1)基因型是性状表现的内因,表现型是基因型与环境共同作用的结果。(2)表现型是基因型的表现形式,表现型相同,基因型不一定相同,如DD和Dd均表现为高茎。(3)在相同的环境条件下,基因型相同,表现型一定相同;在不同环境中,即使基因型相同,表现型也未必相同。知能拓展知能拓展概念间相互关系的图解1.纯合子、杂合子的比较与判断方法纯合子、杂合子的比较与判断方法2.性状
6、的显、隐性判断方法性状的显、隐性判断方法(1)根据子代性状判断具有一对相对性状的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。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一对相对性状的亲本杂交F2性状分离比为31“3”所对应的性状为显性性状。(3)遗传系谱图中的显隐性判断若双亲正常,子代有患病者,则为隐性遗传病;若双亲患病,子代有正常者,则为显性遗传病。(4)显隐性判断的杂交实验设计易混辨析易混辨析(1)只要有一对基因杂合(具一对等位基因)就可称为杂合子,即杂合子至少含一对等位基因。例如:Aa、AaBB。纯合子内不含等位基因。例如:A
7、A、AAbb、aabb。(2)鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体为动物时,常采用测交法。当待测对象为生育后代少的雄性动物时,应让其与多个隐性雌性个体交配,以产生较多子代个体,使结果更有说服力。当被测个体为植物时,测交法、自交法均可以,但自交法更简便。考向考向1以基础判断的形式以基础判断的形式,考查对遗传学基本概念的理解考查对遗传学基本概念的理解1.(2017课标全国)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是(D)A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因
8、素决定的D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的解析解析本题考查遗传相关概念等内容。表现型不同的个体基因型可能相同,也可能不相同,A正确;幼苗在黑暗环境中不能合成叶绿素,故呈黄色,这是由环境因素造成的,B正确;O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的,C正确;高茎豌豆产生的子代同时有高茎与矮茎,主要是由遗传物质决定的,也可能是由环境因素影响的,D错误。2.用豌豆进行遗传实验时,下列操作错误的是(C)A.杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊B.自交时,雌蕊和雄蕊都无须除去C.杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊D.人工授粉后,应套袋解析解析由于豌豆“自花传粉、闭花受
9、粉”的特殊性,杂交时,要在花蕾期除去母本的雄蕊,但不能除去母本的雌蕊,A正确,C错误;自交时,不需要除去雌蕊和雄蕊,B正确;进行杂交时,人工授粉后,应套袋处理,D正确。考向考向2以基础判断的形式以基础判断的形式,考查显隐性以及纯合子与杂合子的判断考查显隐性以及纯合子与杂合子的判断3.(2018河南洛阳二模)已知马的毛色有栗色和白色两种,由位于常染色体上的一对等位基因控制。在自由放养多年的一马群中,两基因频率相等。正常情况下,每匹母马一次只生产一匹小马。以下关于性状遗传的研究方法及推断不正确的是()A.选择多对栗色马与白色马杂交,若后代白色马明显多于栗色马,则白色为显性B.随机选出一匹栗色公马和
10、六匹白色母马分别交配,若所产小马都是栗色,则栗色为显性C.自由放养的马群随机交配一代,若后代栗色马明显多于白色马,则栗色为显性D.选择多对栗色公马和栗色母马交配一代,若后代全部为栗色马,则白色为显性答案答案B解析解析设相关基因用A、a表示。由于两基因频率相等,即A=1/2,a=1/2,则选择多对栗色马和白色马杂交后,后代中表现显性性状的个体会明显多于表现为隐性性状的个体,A正确;正常情况下,每匹母马一次只生产一匹小马,若一匹栗色公马和六匹白色母马分别交配,所产小马只有6匹,由于后代数目少,偶然性较大,不能确定栗色为显性,B错误;自由放养的马群随机交配一代,若后代栗色马明显多于白色马,则说明栗色
11、为显性,C正确;多对栗色公马和栗色母马杂交,若后代全部是栗色马,则说明栗色最可能为隐性,因为如果是显性,应该会出现性状分离,D正确。4.豌豆的紫花和白花是一对相对性状,下表是豌豆花色的三组遗传实验结果。下列判断错误的是()实验组亲本表现型F1的表现型和植株数目紫花白花一紫花白花405411二紫花白花8070三紫花紫花1220420A.实验一进行的是测交实验B.实验二可以判断紫花为显性性状,且亲本都是纯合子C.实验三可以判断白花为隐性性状,且亲本都是杂合子D.理论上实验三F1紫花中纯合子有305株左右答案答案D解析解析实验一的亲本为Aaaa,所以实验一进行的是测交实验,A正确;由于实验二的亲本是
12、紫花白花,后代只有紫花,可以判断紫花亲本是显性纯合子,其基因型为AA;白花亲本是隐性纯合子,其基因型为aa,B正确;实验三的后代出现性状分离,说明亲本都是杂合子,且可以判断白花为隐性性状,C正确;实验三的后代出现性状分离,说明亲本都是杂合子,基因型都是Aa,F1基因型为AA、Aa和aa,比例为121,F1显性类型植株中,杂合子占,纯合子占,所以纯合子的数目为1220407株,D错误。突破2基因分离定律的实质1.分离定律的实质分离定律的实质等位基因行为结果基因关系位于同源染色体的相同位置上保持基因独立性减数分裂随同源染色体的分开而分离两类配子比112.分离定律的细胞学基础分离定律的细胞学基础如图
13、表示含一对等位基因D、d的精(卵)原细胞减数分裂图解:由图分析可知,分离定律的实质是在减数第一次分裂的后期,等位基因随同源染色体的分开而分离,形成数量相等的两种类型的配子。3.分离定律适用范围及作用条件分离定律适用范围及作用条件分离定律只适用于一对等位基因控制的一对相对性状的遗传,且需满足以下条件:(1)产生两种类型配子的数量相等,且生活力相同。(2)雌、雄配子结合的机会均等。(3)子代不同基因型个体的存活率相等。(4)子代个体数量足够大。(5)真核生物、有性生殖的细胞核遗传。4.杂合子杂合子Aa(亲代亲代)连续自交连续自交,第第n代的比例分析代的比例分析根据表中比例,杂合子、纯合子所占比例坐
14、标曲线图为: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1/2n1-1/2n1/2-1/2n+11/2-1/2n+11/2+1/2n+11/2-1/2n+15.分离定律的异常情况分离定律的异常情况(1)不完全显性:F1的性状表现是介于显性和隐性亲本之间的显性表现形式,如紫茉莉的花色遗传中,红花(RR)与白花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种表现型:红花、粉红花、白花,性状分离比为121。(2)致死现象(3)从性遗传由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象,如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因
15、h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则表现为无角。1.推断个体基因型与表现型的一般方法推断个体基因型与表现型的一般方法(1)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)亲本子代基因型子代表现型AAAAAA全为显性AAAaAAAa=11全为显性AAaaAa全为显性AaAaAAAaaa=121显性隐性=31aaAaAaaa=11显性隐性=11aaaaaa全为隐性(2)由子代推断亲代的基因型(逆推型)隐性纯合突破法:若子代出现隐性性状,则其基因型一定是aa,其中一个a来自父本,另一个a来自母本。后代分离比推断法:后代表现型亲本基因型组合亲本表现型全显AAAA(或Aa或aa)亲本中一定有一个
16、是显性纯合子全隐aaaa双亲均为隐性纯合子显隐=11Aaaa亲本一方为杂合子,一方为隐性纯合子显隐=31AaAa双亲均为杂合子2.分离定律的概率计算分离定律的概率计算(1)用经典公式计算概率=(某性状或遗传因子组合数/总组合数)100%(2)根据分离比推理计算AA、aa出现的概率都是1/4,Aa出现的概率是1/2;显性性状出现的概率是3/4,隐性性状出现的概率是1/4。(3)根据配子的概率计算先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求将相关的两种配子的概率相乘,即可得出某一遗传因子所组成个体的概率;计算表现型概率时,再将相同表现型个体的概率相加即可。考向考向1以基础判断的形式以基础判断的形
17、式,考查基因分离定律的实质考查基因分离定律的实质1.(2018山东师大附中二模)下列关于分离定律的叙述,不正确的是(B)A.分离定律适用于真核生物有性生殖的遗传B.孟德尔解释分离定律时运用了假说演绎的方法C.分离定律的实质是同源染色体分离导致F1产生的配子比例为11D.子代配子生活力相同、配子随机结合及个体存活率等条件会影响到子代的性状分离比解析解析孟德尔发现分离定律运用了假说演绎的方法,B错误。考向考向2以基础判断的形式以基础判断的形式,考查个体基因型与表现型的推测考查个体基因型与表现型的推测2.昆虫附肢可分为基节、中节和梢节,各节中有数量不等的刚毛。研究发现,a、b、c三个基因与不同节段的
18、发育有关,a+、b+、c+为野生型基因,a-、b-、c-为突变型基因。下图为不同基因型个体发育到同一阶段的表现型。据图分析,下列推论不合理的是(A)A.a+仅影响梢节的发育B.b+仅影响基节的发育C.基节的发育受到b+与c+的影响D.中节的发育受到a+与c+的影响解析解析a+发生突变,中节和梢节上都没有刚毛,A错误;b+发生突变,基节上没有刚毛,c+发生突变,基节上也没有刚毛,由此可知,基节的发育受到b+与c+的影响,B、C正确;野生型个体的中节下面没有刚毛,a+发生突变后,中节和梢节上都没有刚毛,c+发生突变后,中节下面有刚毛,因此中节的发育受到a+与c+的影响,D正确。3.扁豆具有多种外皮
19、性状,是由同一基因位点的多个不同基因控制的。将纯种不同性状的扁豆杂交得到F1,然后自交得到F2,结果如下表。据表判断,不正确的是()杂交组合(亲本)F1表现型及比例F2表现型及比例麻面A麻面B全部麻面A麻面A麻面B=31麻面B斑点A(或B)全部麻面B麻面B斑点A(或B)=31续表A.一株扁豆的外皮性状由多对等位基因控制B.光面扁豆自交后代不会出现性状分离C.亲本麻面A和斑点B杂交后代全为麻面AD.控制斑点A和B的基因是共显性关系杂交组合(亲本)F1表现型及比例F2表现型及比例斑点A斑点B斑点A、B混合斑点A斑点A、B混合斑点B=121斑点A(或B)光面全部斑点A(或B)斑点A(或B)光面=31
20、答案答案A解析解析由实验结果可知,F2的性状分离比大多为31,说明性状受1对等位基因控制,A错误;光面性状为隐性性状,故光面扁豆自交后代不会出现性状分离,B正确;麻面B的基因对斑点A(或B)的基因为显性,而麻面A对麻面B的基因为显性,因此亲本麻面A和斑点B杂交后代全为麻面A,C正确;斑点A斑点B的后代为斑点A、B混合,说明控制斑点A和B的基因是共显性关系,D正确。考向考向3以演绎计算的形式以演绎计算的形式,考查与基因分离定律相关的计算考查与基因分离定律相关的计算4.已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状。将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全为灰身。让F1自交产生F2,若将F2中的灰身果蝇取出,让
21、其自由交配,后代中灰身和黑身果蝇的比例为(D)A.11B.31C.51D.81解析解析假设控制果蝇的灰身和黑身性状的等位基因用A、a表示。分析可知,去除F2中的黑身果蝇,剩余果蝇中A基因占2/3、a基因占1/3。让F2的灰身果蝇自由交配,根据遗传平衡定律,其子代果蝇基因型及比例为AAAaaa=(2/32/3)(21/32/3)(1/31/3)=441,所以后代中灰身和黑身果蝇的比例为81。5.低磷酸酯酶症是一种遗传病,一对夫妇均表现正常,他们的父母也均表现正常,丈夫的父亲不携带致病基因,而母亲是携带者,妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症。这对夫妇生育一个正常孩子是纯合子的概率是(C)A.1/3B.1/
22、2C.6/11D.11/12解析解析由“他们的父母均正常”和“妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症”可推知,该病为常染色体隐性遗传病。妻子的基因型(相关的基因用A、a表示)及比例为1/3AA、2/3Aa;由“丈夫的父亲完全正常,母亲是携带者”可推知,丈夫的基因型及比例为1/2AA、1/2Aa。他们的后代是纯合子AA的概率是1/2,是杂合子Aa的概率是5/12,是纯合子aa的概率是1/12。他们生育一个正常孩子是纯合子的概率是6/11,C正确。填充:性状分离测交提出假设得出结论假说演绎法网络构建核心构建要语强记1.两个核心概念(1)相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。(2)性状分离是指杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。2.两个认清(1)纯合子体内基因组成相同,杂合子体内基因组成不同。(2)纯合子自交后代一定是纯合子,杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。3.一个实质基因的分离定律的实质是在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。