1、1第 14讲 基因的分离定律考纲要求 1.孟德尔遗传实验的科学方法()。2.基因的分离定律()。考点 分离定律的发现及应用1孟德尔遗传实验的科学方法(1)豌豆作为杂交实验材料的优点在传粉方面表现为两性花，自花传粉，闭花受粉保证自然状态下都是纯种。在性状方面表现为具有易于区分且能稳定地遗传给后代的性状。在操作方面表现为花大，便于进行人工异花传粉操作。易混辨析 性状和相对性状性状是指生物体所有特征的总和。任何生物都有许许多多的性状。相对性状的理解要点：“两个同”：同种生物、同一种性状。 “一个不同”：不同表现类型。如豌豆的白花和绿叶、猪的黑毛和牛的黄毛都不能称为相对性状。(2)用豌豆做杂交实验的方
2、法人工异花传粉的步骤为去雄套袋人工授粉套袋。 去 雄 是 指 除 去 未 成 熟 花 的 全 部 雄 蕊 ； 其 目 的 是 为 了 防 止 自 花 传 粉 ； 应 在 开 花 前 (花 蕾 期 )进行 。套袋目的是防止外来花粉干扰，从而保证杂交得到的种子是人工传粉后所结。异花传粉时，父本是指提供花粉的植株；母本是指接受花粉的植株。22一对相对性状杂交实验的“假说演绎”分析33分离定律的实质(1)细胞学基础(如下图所示)(2)定律实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。 (3)发生时间：减数第一次分裂后期。(4)适用范围真核(填“真核”或“原核”)生物有性(填“无性”或“有性”)生殖的细胞核(
3、填“细胞核”或“细胞质”)遗传。一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。4分离定律的应用(1)农业生产：指导杂交育种优良性状为显性性状：利用杂合子选育显性纯合子时，可进行连续自交，直到不再发生性状分离为止，即可留种推广使用。优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子，但每年都要育种。(2)医学实践：分析单基因遗传病的基因型和发病率；为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。归纳总结 分离定律核心概念间的联系1判断下列有关一对相对性状的叙述(1)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交( )(2)F1测交子代表现型及
4、比例直接真实地反映出 F1产生的配子的种类及比例，其根本目的是为了验证当时孟德尔假设的遗传因子的传递规律( )4(3)提出问题是建立在纯合亲本杂交和 F1自交两组豌豆遗传实验基础上的( )(4)“遗传因子在体细胞的染色体上成对存在”属于假说内容( )(5)“F1(Dd)产生两种数量相等的雌(雄)配子(D 和 d)”属于推理内容( )(6)孟德尔在检验假设阶段进行的实验是 F1的自交( )2判断下列相关概念的叙述(1)小芳的直发和小美的短发、兔子的长毛与黑毛都是一对相对性状( )(2)孟德尔的一对相对性状的遗传实验中，F 1出现的性状是显性性状( )(3)“F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配，后代中既
5、有短毛兔又有长毛兔”体现出了性状分离( )(4)杂合子自交后代没有纯合子，纯合子相交一定是杂合子( )(5)具有隐性基因的个体一定表现为隐性性状，具有显性基因的个体一定表现为显性性状( )3判断有关基因分离定律内容及相关适用条件的叙述(1)F2的表现型比为 31 的结果最能说明基因分离定律的实质( )(2)基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离( )(3)基因分离定律的细胞学基础是减数第一次分裂时染色单体分开( )阅读教材第 5页图 15 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解，思考问题：(1)若 F1所产生的雄配子 Dd21，雌配子 Dd21, 则 F2中高茎矮茎81。(2)
6、若 D对 d为不完全显性，杂合子为中等高度茎，则 F2中的表现型及比例为高茎中等茎矮茎121。(3)若 F2中只得到 4株豌豆，则高茎与矮茎的数量比值一定为 31 吗？提示 不一定。(4)F1所产生雌配子总数(Dd11)与雄配子总数(Dd11)的大小关系一般是否会影响 31 的出现呢？提示 不会影响，只要保证每种配子中 Dd11 即可。(5)结合上述问题分析，孟德尔一对相对性状的杂交实验中，实现 31 的分离比必须同时满足的条件包括如下中的。F 1体细胞中各基因表达的机会相等 F 1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 F 2不同的基因型的个体的存活率相等等位基因间的
7、显隐性关系是完全的 观察的子代样本数目足够多(6)在分离定律现代解释中决定 31 出现的最核心的内容是等位基因随着同源染色体的分开而分离。5命题点一 孟德尔遗传实验科学方法的应用分析1为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是( )A红花亲本与白花亲本杂交的 F1全为红花B红花亲本与白花亲本杂交的 F1全为粉红花C红花亲本与白花亲本杂交的 F2按照一定比例出现花色分离D红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花答案 C解析 孟德尔认为，具有相对性状的亲本杂交，在 F1杂合细胞中
8、，成对的遗传因子虽然存在于同一个细胞内，但彼此保持着独立性，互不融合。在本题 C项实验中，红花与白花亲本杂交，虽然 F1只表现一种性状，但后代能按照一定的比例出现花色分离，这就有力地支持了孟德尔的遗传理论，从而否定了“融合遗传”的观点。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)。下列有关植物杂交育种的说法中，正确的是( )A对两性花的植物进行杂交时需要对父本进行去雄B对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄套袋授粉套袋C无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋D提供花粉的植株称为母本答案 C解析 对两性花的植物进行杂
9、交时需要对母本进行去雄；对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是套袋授粉套袋；无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋，其目的是避免外来花粉的干扰；提供花粉的植株称为父本，接受花粉的植株称为母本。命题点二 分离定律的实质与验证3(2018福州第一中学联考)孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例，能直接说明基因分离定律实质的是( )AF 2的表现型比例为 31BF 1产生配子的种类的比例为 11CF 2基因型的比例为 121D测交后代的比例为 11答案 B解析 基因分离定律的实质是在减数第一次分裂后期，位于一对同源染色体上的等位基
10、因随着同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中，则 F1(Dd)能产生 D、d 两种配子，且6比例为 11。4已知纯种的粳稻与糯稻杂交，F 1全为粳稻。粳稻中含直链淀粉，遇碘呈蓝黑色(其花粉粒的颜色反应也相同)，糯稻含支链淀粉，遇碘呈红褐色(其花粉粒的颜色反应也相同)。现有一批纯种粳稻和糯稻以及一些碘液。请设计两种方案来验证基因的分离定律。(实验过程中可自由取用必要的实验器材。基因用 M和 m表示。)方案一：(1)实验方法：_。(2)实验步骤：首先让纯种粳稻与糯稻杂交，获取 F1杂合粳稻；让 F1杂合粳稻与糯稻测交，观察后代的性状分离现象。(3)实验预期现象： _(4)对实验现象的解释：_
11、。(5)实验结论：F 1中含有 M和 m基因，且 M和 m这对等位基因在 F1产生配子的过程中随同源染色体的分开而分离，最终产生了两种不同的配子，从而验证了基因的分离定律。方案二：(1)实验方法：_。(2)实验步骤：首先让纯种粳稻和糯稻杂交，获取 F1杂合粳稻；F 1开花时取其一个成熟的花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察。(3)实验预期现象：_(4)对实验现象的解释：_。(5)实验结论：F 1在减数分裂产生配子的过程中，所含的等位基因 M和 m随同源染色体的分开而分离，并最终形成了两种不同的配子，从而直接验证了基因的分离定律。答案 方案一：(1)测交法 (3)测交后代应出现
12、两种不同的表现型且比例为 11(4)测交中的糯稻为纯合子，只产生一种含糯性基因(m)的配子，后代既然出现两种表现型，即粳稻和糯稻，可知 F1必然产生两种类型的配子，即 M和 m方案二：(1)花粉鉴定法 (3)花粉一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 (4)F 1产生了数量相等的含 M基因的配子(遇碘液呈蓝黑色)和含 m基因的配子(遇碘液呈红褐色)“四法”验证分离定律(1)自交法：自交后代的性状分离比为 31，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色7体上的一对等位基因控制。(2)测交法：若测交后代的性状分离比为 11，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(3)花粉鉴定法：取杂
13、合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为 11，则可直接验证基因的分离定律。(4)单倍体育种法：取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型且比例为 11，则符合基因的分离定律。命题点三 分离定律的应用分析5小麦的抗病(A)对感病(a)为显性，为获得纯种抗病小麦，将基因型为 Aa的小麦逐代自交，逐代淘汰感病个体。下列有关叙述正确的是( )A基因型为 Aa的小麦产生雌雄配子的比例相等B经选择后的每代群体中的基因型频率都发生改变C杂合子自交后代出现性状分离是基因重组的结果D基因型为 Aa的小麦经花药离体培养后可获得稳定遗传的抗病品种答案 B解析 基因
14、型为 Aa的小麦产生雌配子的数量远远少于雄配子，A 项错误；经选择后的每代群体中的基因型频率都发生改变，B 项正确；基因重组至少需要有两对等位基因，而 Aa只有一对等位基因，C 项错误；基因型为 Aa的小麦经花药离体培养后得到的是单倍体，D 项错误。6白化病是一种隐性遗传病，正常(A)对白化(a)为显性。下图是一个白化病家族的遗传系谱图，则图中 1、 3的基因型和 1为白化病患者的概率分别为( )AAA、Aa 和 1/16 BAa、Aa 和 1/9CAa、AA 和 1/4 DAa、Aa 和 1/64答案 B解析 代四个个体全部正常， 1和 4为患者，推出 1、 2、 3、 4的基因型都是Aa，
15、 2、 3的基因型为 1/3AA、2/3Aa， 1为白化病患者的概率为 2/32/31/41/9。矫正易错 强记长句81 “高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆”不属于性状分离概念范畴。2基因型为 Aa的杂合子产生的雌配子有两种 Aa11，产生的雄配子有两种Aa11，但是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。3测交的原理是隐性纯合子只产生一种带隐性基因的配子，不能掩盖 F1配子中基因的表现，因此测交后代表现型及其分离比能准确反映出 F1产生的配子的基因型及分离比，从而得知F1的基因型。4针对完全显性遗传的一对相对性状遗传，符合分离定律并不一定出现特
16、定的性状分离比，原因有二：一是 F1中 31 的结果必须是统计大量子代个体，若子代个体数目少，不一定符合预期分离比；二是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.黄瓜果皮颜色受一对等位基因控制，甲同学选取绿果皮植株与黄果皮植株进行正交与反交，观察 F1的表现型。请问是否一定能判断显隐性？不能。如果显性性状是杂合子，后代会同时出现黄色和绿色，不能判断显隐性关系。2实验一：随机选取一株红茎植株(由一对等位基因控制)，让其自交，F 1中红茎植株绿茎植株约为 31。实验二：随机选取 30株该植物的红茎植株，让其随机传粉，F 1中红茎植株绿茎植株约为 151。则实验二中
17、F1性状分离比不为 31，其原因是 30株红茎植株中既有纯合子也有杂合子。3鸡的雄羽、母羽是一对相对性状，母鸡只有母羽，公鸡有母羽和雄羽。研究人员做了一组杂交实验：P：母羽母羽F 1：母羽母羽雄羽431。请设计杂交实验方案判断 F1中母羽公鸡是否为纯合子。实验方案：随机选择 F1中母羽与多只母羽交配。结果预测：若子代母鸡全为母羽，公鸡全为母羽，则 F1母羽公鸡为纯合子，否则为杂合子。重温高考 演练模拟1(2013新课标，6)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( )A所选实验材料是否为纯合子B所选相对性状的显隐性是否易于区分9C所选相对性状是否受一对等位
18、基因控制D是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法答案 A解析 验证基因分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得：显性纯合子和隐性个体杂交，子一代自交，子二代出现 31 的性状分离比；子一代个体与隐性个体测交，后代出现 11 的性状比例；杂合子自交，子代出现 31 的性状分离比。由此可知，所选实验材料是否为纯合子，并不影响实验结论。验证基因分离定律时所选相对性状的显隐性应易于区分，受一对等位基因控制，且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法。2(2014海南，25)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
19、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答案 B解析 判断性状的显隐性关系的方法有：定义法具有相对性状的纯合子进行正反交，子代表现出的性状就是显性性状，未表现出的为隐性性状；相同性状的雌雄个体间杂交，子代出现不同于亲代的性状，该子代的性状为隐性性状，亲代为显性性状。3(2017新课标，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是( )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CO 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D高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说
20、明该相对性状是由环境决定的答案 D解析 表现型是具有特定基因型的个体所表现出的性状，是由基因型和环境共同决定的，所以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，A 项正确；叶绿素的合成需要光照，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，说明这种变化是由环境造成的，B 项正确；O 型血夫妇的基因型为 ii，其子代都是 O型血(ii)，说明该性状是由遗传因素决定的，C项正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合子，自交后代出现性状分离，不能说明相对性状是由环境决定的，D 项错误。4(2014新课标，5)下图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者，其
21、余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率为 1/48。那么，得出此概率值需要的限定条件是( )10A2 和4 必须是纯合子B1、1 和4 必须是纯合子C2、3、2 和3 必须是杂合子D4、5、1 和2 必须是杂合子答案 B解析 A 项，由题干信息可知，该病为单基因常染色体隐性遗传病，设与该病有关的显隐性基因分别用 A、a 表示。根据遗传学原理，2、3、4、5 的基因型均为 Aa，与2 和4 是否纯合无关。B 项，若1 和1 纯合，则2 基因型为 Aa的概率为 1/2，1 基因型为 Aa的概率为 1/4，而3 基因型为 Aa的概率
22、为 2/3，若4 为纯合子，则2 基因型为 Aa的概率为 2/31/21/3，故第代的两个个体婚配，子代患病的概率是 1/41/31/41/48。C 项，若2 和3 是杂合子，则无论1 和4 同时是 AA或同时是 Aa或一个是 AA另一个是 Aa，后代患病概率都不可能是 1/48。D项，第代的两个个体婚配，子代患病的概率与5 无关，若第代的两个个体都是杂合子，则子代患病的概率是 1/4，与题意不符。5果蝇的黑体(v)与灰体(V)是一对相对性状，某实验小组对果蝇的这对相对性状进行遗传研究。如果用含有某种添加剂的食物喂养果蝇，所有的果蝇都是黑体，现有一只用含有该种添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇，请设
23、计一个实验探究其基因型。(1)应选取_果蝇与待测果蝇交配。(2)用_喂养子代果蝇。(3)通过观察子代果蝇性状，推断待测果蝇的基因型：若子代_，则待测果蝇的基因型为 VV；_；_。答案 (1)多只用不含添加剂的食物喂养的黑体雌(2)不含添加剂的食物 (3)全为灰体 若子代全为黑体，则待测果蝇的基因型为 vv 若子代既有灰体，又有黑体，则待测果蝇的基因型为 Vv解析 (1)检测某动物的基因型，常用测交法，即选取多只用不含添加剂的食物喂养的黑体雌果蝇(vv)与待测雄果蝇交配。(2)用不含添加剂的食物喂养子代果蝇。(3)若子代全为灰体，则待测果蝇的基因型为 VV，即 VVvvVv；若子代全为黑体，则待测果蝇的基因型
