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第五单元基因的传递规律专题１１ 基因的分离定律对应学生用书起始页码Ｐ１０９考点１孟德尔遗传实验的科学方法 一、孟德尔遗传实验的科学杂交方法去雄：除去未成熟花的全部雄蕊 ↓套袋：套上纸袋，防止外来花粉干扰 ↓人工授粉：雌蕊成熟时将另一植株花粉撒在去雄花的雌 ↓ 蕊柱头上套袋隔离：保证杂交得到的种子是人工传粉后所结二、豌豆作杂交实验材料的优点１．豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，能避免外来花粉的干扰，自然状态下都为纯合子。２．豌豆品种间具有一些稳定的、易于区分的相对性状。 三、假说—演绎法与分离定律１．假说—演绎法的概念在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。２．“假说—演绎法”的应用———分离定律的研究四、孟德尔成功的原因分析１．科学选择了豌豆作为实验材料。２．应用了统计学方法对实验结果进行统计分析。３．科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上，提出合理的假说，并且设计了新的测交实验来验证假说。 （１）豌豆适宜作为杂交实验材料的优点有哪些？提示：ａ．具有稳定的易于区分的相对性状。ｂ．豌豆严格自花受粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交获得杂合子。ｃ．花比较大，易于做人工杂交实验。（２）孟德尔为什么还要设计测交实验进行验证呢？提示：作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果———性状分离现象，还要能够预测另一些实验结果，比如测交的实验结果。考点２基因的分离定律及应用 一、一对相对性状的杂交实验１．遗传实验中常用的符号符号ＰＦ１Ｆ２×♂♀含义亲本子一代子二代杂交自交父本母本 ２．遗传实验的过程实验过程说明Ｐ 紫花×白花 ↓ Ｆ１ 紫花 ↓ Ｆ２ 紫花∶白花 比例 ３∶１ Ｐ具有相对性状Ｆ１全部表现为显性性状Ｆ２出现性状分离现象，分离比为显性∶隐性≈３∶１ 二、对分离现象的解释１．Ｆ１产生的配子（１）雄配子的种类及比例：Ａ∶ａ＝１∶１。（２）雌配子的种类及比例：Ａ∶ａ＝１∶１。（３）注意：雌、雄配子数量不相等。一般地，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。２．Ｆ１配子的结合（１）结合是随机的。（２）结合方式有４种。３．Ｆ２的表现型和基因型（１）表现型的种类及比例：紫色∶白色＝３∶１。（２）基因型的种类及比例：ＡＡ∶Ａａ∶ａａ＝１∶２∶１。三、对分离现象解释的验证１．测交实验的遗传图解２．测交后代的性状及比例取决于Ｆ１产生配子的种类及比例。四、基因分离定律的实质１．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。２．杂合子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，分别进入不同的配子中，独立地随配子遗传给后代。五、基因分离定律在生产实践中的应用１．正确解释某些遗传现象患病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；无病的双亲生出患病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。（图中表示男性患者，表示女性患者） ２．指导杂交育种（１）优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。（２）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。（３）优良品种为杂合子：两个纯合的不同性状的同种生物个体杂交后代就是杂合子，但每年都要配种。３．禁止近亲结婚的原因每个人都可能携带着多种不同的隐性致病遗传因子。近亲结婚的双方很可能是同一种致病遗传因子的携带者，他们的子女患隐性遗传病的概率大大增加，因此法律禁止近亲结婚。六、分离定律的异常情况１．不完全显性：如基因Ａ和ａ分别控制红花和白花，在完全显性时，Ａａ自交后代中红∶白＝３∶１，在不完全显性时，Ａａ自交后代中红（ＡＡ）∶粉红（Ａａ）∶白（ａａ）＝１∶２∶１。２．某些致死基因导致遗传分离比变化（１）隐性致死：由于ａａ死亡，所以Ａａ自交后代中只有一种表现型，比例为Ａａ∶ＡＡ＝２∶１。（２）显性纯合致死：由于ＡＡ死亡，所以Ａａ自交后代中有两种表现型，比例为Ａａ∶ａａ＝２∶１。（３）配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。例如雄配子Ａ致死，则Ａａ自交后代中有两种基因型且比例为Ａａ∶ａａ＝１∶１。 （１）假如雌雄配子的结合不是随机的，Ｆ２中还会出现３∶１的性状分离比吗？提示：不会。因为满足孟德尔遗传定律的实验条件之一是雌雄配子结合机会相等，即任何一个雄配子（或雌配子）与任何一个雌配子（或雄配子）的结合机会相等，这样才能出现３∶１的性状分离比。（２）什么是复等位基因？提示：是指在种群中，同源染色体的相同位点上，可以存在两个以上的等位基因，遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。人类的ＡＢＯ血型遗传就是复等位基因遗传的典型例子。对应学生用书起始页码Ｐ１１１一 分析、推理性状的显隐性（科学思维）１．依据基因的分离定律，进行显隐性的判定，两种方法如下：（１）定义法具有相对性状的纯合亲本杂交→子一代表现出来的性状为显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。原因：控制显性性状的基因掩盖了控制隐性性状基因的表达。（２）性状分离法同一性状的两亲本杂交，后代发生了性状分离，出现了和亲本不同的性状，新出现的性状为隐性性状，亲本的性状为显性性状。原因：后代出现了不同于两亲本的性状，推测双亲都含有控制该性状的基因，而该性状在双亲中均未显现，说明控制该性状的基因为隐性基因，该性状为隐性性状。性状分离法也用于遗传系谱图中显隐性的判断。如：甲 乙甲图中，双亲正常，后代发生了性状分离，出现患病小孩，故该病为隐性遗传病；乙图中，双亲患病，后代发生了性状分离，出现表现型正常的孩子，故该病为显性遗传病。对于系谱图也可采用口诀法：“无中生有为隐性”，即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状，如图甲所示，由此可以判断白化病为隐性遗传病；“有中生无为显性”，即双亲都患病而后代表现出没有患病，则患病性状为显性性状，如图乙所示，由此可以判断多指是显性遗传病。２．设计杂交实验判断显隐性（显性性状为完全显性）具相对性状的两个亲本能自交→有性状分离子代发生性状分离的，亲本性状为显性性状→ 无性状分离 原亲本杂交子代表现出的性状为显性性状→不能自交两个亲本杂交→子代只表现一种性状← 有性状分离，与 具相同性状的亲代回交→有性状分离该性状为显性→无性状分离该性状为隐性→若自交发生性状分离，可以判断新出现的性状是隐性性状，也能判断亲本是杂合子；若自交不发生性状分离，不能判断显隐性，只能判断亲本是纯合子。黄瓜是雌雄同株单花植物，果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显隐性关系的相对性状。从种群中选定两个个体，根据子代的表现型，一定能判断显隐性关系的是（ ）Ａ．绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交Ｂ．绿色果皮植株和黄色果皮植株正、反交Ｃ．绿色果皮植株自交和黄色果皮植株与绿色植株杂交Ｄ．黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交思路导引 个体显隐性判断方法分析判断↓先自交，若无性状分离再杂交先杂交，若有性状分离再自交解析 若选定的两植株均为纯合子，则Ａ、Ｄ项不能判断性状的显隐性关系；若选定的两植株一株为纯合子，另一株为杂合子，则绿色果皮植株与黄色果皮植株正、反交，后代均为两种表现型，不能判断性状的显隐性关系；绿色果皮植株自交后代若发生性状分离，说明绿色果皮为显性，若后代不发生性状分离，说明绿色果皮植株为纯合子，再让其与黄色果皮植株杂交，若后代只有一种表现型，则后代所表现出的性状为显性性状；若后代有两种表现型，则黄色果皮为显性性状。答案 Ｃ类题通法 应用假设反证法进行推理即可。如假设Ａ选项成立，则推出纯合的绿色果皮或者黄色果皮植株自交，都不发生性状分离，是不可以判断显隐性的。则假设不成立。１－１ 根据如图的实验，得出的结论中不正确的是（ ）Ａ．所有的黑羊的亲代中至少有一方是黑羊Ｂ．Ｆ２黑羊的基因型都与Ｆ１黑羊相同Ｃ．Ｆ１黑羊的基因型都与亲代黑羊的基因型相同Ｄ．白色是隐性性状１－１答案 Ｂ 由Ｆ１自交后代出现性状分离可知，黑色是显性性状，故黑羊的亲代中至少有一方为黑羊，白色是隐性性状；Ｆ１黑羊一定是杂合子，Ｆ２黑羊是杂合子的概率为２／３；亲代中黑羊一定是杂合子，其与Ｆ１黑羊的基因型相同。 １－２ 水稻的有芒和无芒是一对相对性状，下列四组杂交实验中，能判断性状显隐性关系的是（ ）①有芒×有芒→有芒 ②有芒×有芒→有芒２１５＋无芒７０③有芒×无芒→有芒 ④有芒×无芒→有芒１０１＋无芒９７Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．②③Ｄ．①④１－２答案 Ｃ ②根据性状分离法判定无芒是隐性性状，有芒是显性性状；③根据定义法判定有芒是显性性状。二 比较、辨认遗传学的相关术语（科学思维）１．性状类术语归纳（１）相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。（２）显性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，杂种Ｆ１表现出来的亲本的性状。（３）隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，杂种Ｆ１未表现出来的亲本的性状。（４）性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。２．基因类术语归纳 （１）相同基因：同源染色体相同位置上控制相同性状的基因。在纯合子中，是控制相同性状的基因，如图中Ａ和Ａ。（２）等位基因：杂合子中，在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。（３）非等位基因：非等位基因有两种，一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，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）复等位基因：同源染色体同一位置上的等位基因数目在两个以上，称为复等位基因。如人类ＡＢＯ血型系统中的ＩＡ、ＩＢ、ｉ三个基因。因为ＩＡ对ｉ是显性，ＩＢ对ｉ是显性，ＩＡ和ＩＢ是共显性，所以基因型与表现型的关系是ＩＡＩＡ、ＩＡｉ———Ａ型血，ＩＢＩＢ、ＩＢｉ———Ｂ型血，ＩＡＩＢ———ＡＢ型血，ｉｉ———Ｏ型血。３．个体类术语归纳（１）表现型：指生物个体所表现出来的性状。（２）基因型：指与表现型有关的基因组成。如豌豆子叶的颜色对应三种基因型，分别为ＹＹ、Ｙｙ、ｙｙ，黄色子叶的基因型是ＹＹ、Ｙｙ，绿色子叶的基因型为ｙｙ。（３）纯合子：由两个基因型相同的配子结合而成的合子，再由此合子发育而成的新个体。如基因型为ＡＡｂｂ、ＸＢＸＢ、ＸＢＹ的个体都是纯合子。纯合子的基因组成中无等位基因。（４）杂合子：由两个基因型不同的配子结合而成的合子，再由此合子发育而成的新个体。如基因型为ＡａＢＢ、ＡａＢｂ的个体。杂合子的基因组成中至少有一对等位基因。４．交配方式类术语归纳（１）交配类型的比较含义作用杂交基因型不同的同种生物体之间相互交配①探索控制生物性状的基因的传递规律；②将不同优良性状集中到一起，得到新品种；③显隐性性状判断自交①植物的自花（或同株异花）受粉②基因型相同的动物个体间的交配①可不断提高种群中纯合子的比例；②可用于植物纯合子、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①验证遗传基本规律理论解释的正确性；②可用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定正交与反交是相对而言的，正交中父方和母方分别是反交中母方和父方①检验是细胞核遗传还是细胞质遗传；②检验是常染色体遗传还是性染色体