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第13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(Ⅱ)。2.基因的分离定律(Ⅱ)。考点一分离定律的发现1．孟德尔遗传实验的选材与杂交方法(1)豌豆作为实验材料的优点①传粉：______传粉，______受粉，自然状态下为纯种。②性状：具有易于区分的__________。自花闭花相对性状(2)孟德尔遗传实验的科学杂交方法去雄：除去____________________↓套袋：套上纸袋，防止__________干扰↓__________：雌蕊成熟时将另一植株花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上↓再套袋：保证杂交得到的种子是人工传粉后所结未成熟花的全部雄蕊外来花粉人工授粉2．一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析相对显性性状分离高茎矮茎遗传成对成单成对的遗传因子随机结合4因子1:11:13．基因的分离定律等位基因减数第一次分裂后期等位基因同源染色体染色体有性生殖1．分离定律核心概念间关系模型的构建2．图解法理解分离定律的实质3．正确区分相同基因、等位基因与非等位基因(1)相同基因：同源染色体相同位置上控制相同表现型的基因。如图中A和A。(2)等位基因：同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d都是等位基因。(3)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，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。4．验证分离定律的三种思维方法(1)自交法：若杂合子自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，性状由位于一对同源染色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1∶1，则符合基因的分离定律，性状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，若不同花粉粒类型的比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律。[教材对接高考]1．(2018·高考全国卷Ⅲ，T1A)以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验。()探源：必修2P2文字信息。2．(2017·高考全国卷Ⅲ，T6D)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。()探源：必修2P4－5和图1－5。√×3．[必修2P5]杂合子(Aa)产生的雌雄配子数量相等吗？提示：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。4．[必修2P7图1－6]孟德尔验证实验中为什么用隐性纯合子对F1进行测交实验？提示：隐性纯合子产生的配子只含有一种隐性配子，分析测交后代的性状表现及比例即可推知被测个体产生的配子种类及比例。思维探究1．以分离定律的发现过程为例，说出假说内容与演绎推理内容的不同。提示：(1)“假说”内容：①生物性状是由遗传因子决定的；②体细胞中遗传因子成对存在；③配子中遗传因子成单存在；④受精时雌雄配子随机结合。(2)“演绎”内容：①F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d＝1∶1)。②设计测交实验并预测实验结果(将F1植株与矮茎豌豆杂交，F1产生配子时遗传因子分离，预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1∶1)属于演绎推理的内容。2．[必修2P7技能训练]本来开白花的花卉，偶然出现了开紫花的植株，怎样获得开紫花的纯种呢？请写出解决这一问题的实验程序。提示：将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。具体过程可用以下图解表示。题点一孟德尔遗传实验科学方法的应用分析1．(2018·高考江苏卷)一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是()A．显性基因相对于隐性基因为完全显性B．子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等，雄配子中也相等C．子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，雌配子无差异D．统计时子二代3种基因型个体的存活率相等C解析：选C。一对相对性状的遗传实验中，若显性基因相对于隐性基因为完全显性，则子一代为杂合子，子二代性状分离比为3∶1，A符合；若子一代雌雄性都产生比例相等的两种配子，则子二代性状分离比为3∶1，B符合；若子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，雌配子无差异，则子二代性状分离比不为3∶1，C不符合；若统计时，子二代3种基因型个体的存活率相等，则表现型比例为3∶1，D符合。2．利用“假说—演绎法”，孟德尔发现了两大遗传定律。下列相关叙述正确的是()A．孟德尔假说的内容之一是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”B．分离定律的实质是子二代性状分离比为3∶1C．孟德尔发现的遗传规律可以解释所有进行有性生殖的生物的遗传现象D．孟德尔作出的“演绎”是F1与隐性纯合子杂交，预测后代产生1∶1的性状分离比D解析：选D。雄配子的数量远大于雌配子，A项错误；分离定律的实质是F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，产生数量相等的两种配子，B项错误；孟德尔发现的遗传规律不能解释同源染色体上非等位基因的遗传，C项错误；孟德尔作出的“演绎”是若F1产生数量相等的两种配子，则与隐性纯合子杂交，后代会产生两种表现型，且比例为1∶1，D项正确。澄清对分离定律理解及应用的两个易误点(1)杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等。一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。(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：①F2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，不一定符合该比例。②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。题点二分离定律的实质与验证3．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C．所选相对性状是否受一对等位基因控制D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法解析：选A。用杂合体和隐性个体测交的方法来验证基因的分离规律。A4．(2018·合肥检测)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因W控制)的子粒和花粉遇碘不变蓝；含直链淀粉多不具有黏性(由基因w控制)的子粒和花粉遇碘变蓝色。W对w完全显性。把WW和ww杂交得到的种子播种下去，先后获取花粉和子粒，分别滴加碘液观察统计，结果应为()A．花粉1/2变蓝、子粒3/4变蓝B．花粉、子粒各3/4变蓝C．花粉1/2变蓝、子粒1/4变蓝D．花粉、子粒全部变蓝C解析：选C。WW和ww杂交之后的种子中胚的基因型为Ww，该种子播种后发育成的植株产生含有W和w的花粉各占一半，所以花粉滴加碘液有1/2会变蓝，而该植株的子代，即产生的种子中可以按照Ww自交来进行分析，后代中WW和Ww遇碘不变蓝色，ww遇碘变蓝色。考点二基因分离定律的重点题型突破题型一显隐性性状的判断方法与实验设计(1)根据子代性状判断：(2)合理设计杂交实验，判断性状的显隐性：(3)根据遗传系谱图进行判断：双亲表现正常，后代出现“患者”，则致病性状为隐性，如图甲所示，由该图可以判断白化病为隐性性状；双亲表现患病，后代出现“正常”，则致病性状为显性，如图乙所示，由该图可以判断多指是显性性状。(4)假设推证法：在运用假设法判断显隐性性状时，若出现假设与事实相符的情况，要注意两种性状同时作假设或对同一性状作两种假设，切不可只根据一种假设得出片面的结论。但若假设与事实不相符，则不必再作另一假设，可直接予以判断。【对应训练】1．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BB．随机选出一匹栗色公马和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，则白色为显性解析：选B。正常情况下，每匹母马一次只生产一匹小马。随机选出一匹栗色公马和六匹白色母马分别交配，所产的小马只有6匹，由于后代数目少，例如Aa(白色)×aa(栗色)→aa，由于后代数目少，存在偶然性，6匹马可以全是栗色，所以仍不能确定栗色为显性。2．玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植，其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是()C解析：选C。A项中，当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能判断显隐性关系。B项中，当其中有一个植株是杂合子时，不能判断显隐性关系。C项中，非甜与甜玉米杂交，若后代只出现一种性状，则出现的性状为显性性状；若出现两种性状，则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子，有一个是隐性性状，此时非甜玉米自交，若出现性状分离，则说明非甜是显性性状；若没有出现性状分离，则说明非甜是隐性性状。D项中，若后代有两种性状，则不能判断显隐性关系。题型二纯合子与杂合子的判断方法实验设计结果分析测交法待测个体×隐性纯合子→子代若子代无性状分离，则待测个体为纯合子若子代有性状分离，则待测个体为杂合子自交法待测个体――→⊗子代若后代无性状分离，则待测个体为纯合子若后代有性状分离，则待测个体为杂合子方法实验设计结果分析花粉鉴定法待测个体――→减数分裂花粉①若产生2种或2种以上的花粉，则待测个体为杂合子②若只产生1种花粉，则待测个体为纯合子单倍体育种法待测个体→花粉→幼苗→秋水仙素处理获得植株①若得到两种类型的植株且数量基本相等，则说明亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子②若只得到一种类型的植株，则说明亲本只能产生一种类型的花粉，即为纯合子【对应训练】3．家鼠的灰毛和黑毛由一对等位基因控制，灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M)，为了确定M是否为纯合子(就毛色而言)，让M与一只黑毛雄鼠交配，得到一窝共4个子代。不考虑变异，下列分析不合理的是()A．若子代出现黑毛鼠，则M一定是杂合子B．若子代全为灰毛鼠，则M一定是纯合子C．若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠＝3∶1，则M一定是杂合子D．若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠＝1∶1，则M一定是杂合子B解析：选B。因子代的数量非常少，即使子代全为灰毛鼠，也不能确定M一定是纯合子。4．某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，请设计实验方案(后代数量足够多)，以鉴别该紫花植株的基因型。(1)实验程序：第一步：_______________________________________(填选择的亲本及杂交方式)。第二步：____________________________________________。(2)结果预测：①若第一步实验的子代出现性状分离，说明紫花植株为杂合子(Dd)；若_______________________________________________。②_________________________________________________。解析：根据实验结果预测中①的题干可知，第一步是让紫花植株自交，根据子代是否出现性状分离判断紫花是否纯合。如果是DD或dd，则子代全部为紫花；如果是Dd，则子代出现性状分离。第二步是将紫花植株与红花植株杂交，如果子代全为紫花，则紫花植株的基因型为DD；如果全为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为dd。答案：(1)第一步：紫花植株自交第二步：紫花植株与红花植株杂交(2)①未出现性状分离，说明紫花植株的基因型为DD或dd②若第二步子代全为紫花，则紫花植株的基因型为DD；若子代全部为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为dd题型三基因型和表现型的推导方法及概率计算(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AA×AAAA全为显性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全为显性AA×aaAa全为显性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1显性∶隐性＝3∶1a