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第11讲分离定律,知识1 孟德尔遗传实验的科学方法,知识2 分离定律及其应用,知识梳理,考点一 基因的分离定律,考点二 分离定律的应用和相关计算,考点突破,知识1孟德尔遗传实验的科学方法 一、豌豆一对相对性状的杂交实验,教材研读,二、对分离现象的解释 1.生物的性状是由遗传因子(基因)控制的。 2.体细胞中的基因成对存在。 3.形成配子时,成对的基因彼此分离,分别进入不同的配子中。 4.在F1的体细胞内有两个不同的基因,各自独立、互不混杂。 5.F1产生的两种类型配子数目相等,比例为11。受精时,雌、雄配子的结合是随机的。,三、分离假设的验证 测交(方法) (1)目的:验证对分离现象的解释。 (2)方法:F1与隐性纯合子杂交。 (3)预测分析:Cccc1Cc1cc,表明解释正确。 (4)实验过程及结果:F1白花F2为85株紫花、81株白花,其比例接近 11。,(5)用途:可以检测F1的基因型、产生配子的种类和比例。 (6)结论:实验结果与预测相符,证明了孟德尔遗传因子分离的假设是正确的。,知识2分离定律及其应用 一、分离定律的实质 控制一对相对性状的两个不同的等位基因互相独立、互不沾染,在形成配子时彼此分离,分别进入不同的配子中,结果是一半的配子带有一种等位基因,另一半的配子带有另一种等位基因。,二、显性的相对性,1.孟德尔豌豆花色实验中所得出的基因分离定律的实质是(D) A.子二代出现性状分离现象,且紫花与白花之比为31 B.子二代基因型及其比例为CCCccc=121 C.子一代测交产生子二代,子二代中紫花与白花之比为11 D.产生配子时,控制同一性状不同表现型的基因彼此分离,解析孟德尔豌豆花色实验中所得出的基因分离定律的实质是产生配子时,控制同一性状不同表现型的等位基因彼此分离。,2.假说演绎法是现代科学研究中常用的方法,包括“提出问题、作出假设、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法,孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔研究过程的分析错误的是(B) A.提出问题建立在纯合豌豆亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上 B.孟德尔所作假设之一是“性状是由位于染色体上的基因控制的” C.为了验证所作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验 D.孟德尔发现的两大遗传定律的使用范围是进行有性生殖的真核生物 的核基因,解析孟德尔并不知道基因在染色体上,后来萨顿提出遗传的染色体学说,推测基因在染色体上,再后来摩尔根用红、白眼果蝇的实验证明基因在染色体上。,3.下列各种遗传现象中,不属于性状分离的是(C) A.F1的高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆 B.F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔,又有长毛兔 C.黑色长毛兔与白色短毛兔交配,后代均是白色长毛兔 D.花斑色茉莉花自交,后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花,解析性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象,也就是说只有亲本表现型一致,子代出现不同性状时才可称作性状分离,选项C中的亲本表现两个性状,不符合性状分离的概念,故C项符合题意。,4.猫的色素淡化基因属于复等位基因,如Cb(奶白色)、CS(纯白色)、c(白化)等。其中,Cb、CS对c均呈显性。基因型分别为Cbc和CSc的两只猫交配,F1出现四种不同颜色的猫,则Cb和CS的显隐性关系不可能是 (A) A.Cb对CS完全显性B.镶嵌显性 C.Cb对CS不完全显性D.CS对Cb不完全显性,解析基因型分别为Cbc和CSc的两只猫交配,F1的基因型有CbCS、CSc、Cbc、cc四种,由Cb、CS对c均呈显性,可推知F1中基因型为CSc、Cbc、cc的个体依次表现为纯白色、奶白色、白化,CbCS表现为第四种表现型,若Cb对CS完全显性,则CbCS和Cbc表现型相同,A符合题意;若Cb和CS之间为镶嵌显性或不完全显性关系,则CbCS表现型与CSc、Cbc、cc不同,B、C、D不符合题意。,考点一基因的分离定律 一、对分离定律的理解 1.细胞学基础 同源染色体分离是分离定律的细胞学基础,且与等位基因的行为密切相关,具体分析如下:,考点突破,(1)独立性:等位基因存在于杂合子细胞内,分别位于一对同源染色体的两条染色体上,既不融合、也不混杂,各自保持独立。 (2)分离性:减数分裂形成配子时,同源染色体彼此分开,等位基因也随着分离,分别进入不同的配子中,从而使杂合子产生两种数量相等的配子。(如图所示),(3)随机组合性:受精过程中雌雄配子结合的机会均等,等位基因随配子遗传给后代。,2.适用范围 (1)真核生物有性生殖时细胞核中基因的遗传。 (2)一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。 3.作用时间:减数第一次分裂的后期。,知能拓展由于分离定律解释的是一对等位基因的遗传现象,所以,分 离定律可以理解为控制相对性状的成对的基因分别位于成对的同源染色体上。在减数第一次分裂后期,等位基因随着同源染色体的分离而分离,分别进入不同的子细胞中,通过受精作用进而形成不同基因型的后代个体。,二、遗传学中相关概念区分 1.常用符号归纳,2.基本概念 (1)性状类,(2)基因类,(3)交配类,(4)个体类,3.有关遗传规律的重要概念关系,1.生物显、隐性性状的判断方法,2.纯合子与杂合子的判断方法 (1)自交法:如果后代出现性状分离,则此个体为杂合子;若后代不出现性状分离,则此个体为纯合子。自交法通常用于植物。 (2)测交法:如果后代既有显性性状出现,又有隐性性状出现,则被鉴定的个体为杂合子;若后代只有显性性状出现,则被鉴定的个体为纯合子。其原理是隐性纯合子只产生一种带隐性基因的配子,不会掩盖F1配子中基因的表现,因此测交后代表现型及其分离比能直接反映出F1产生的配子的基因型及分离比,从而可知F1的基因型。,(3)单倍体育种法:亲本植株的花粉经离体培养形成单倍体植株,再用秋水仙素处理后获得的植株为纯合子,根据植株性状确定亲本是否为纯合子。 (4)花粉鉴定法:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。如果花粉有两种,且比例为11,则被鉴定的亲本为杂合子;如果花粉只有一种,则被鉴定的亲本为纯合子。,典例1孟德尔的豌豆杂交实验涉及自交和测交,下列相关叙述错误的是(B) A.自交可以用来判断显性个体的基因型 B.测交可以用来判断相对性状的显隐性 C.自交可以用于杂交育种时的纯合化 D.测交能用于验证孟德尔遗传定律,解析测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型,如果测交后代中既有显性性状个体出现又有隐性性状个体出现,或自交后代中出现性状分离,则此显性个体为杂合子,A项正确;测交的亲代和后代都有两种性状,无法判断相对性状的显隐性关系,B项错误;培育所需显性性状的优良品种时要利用自交方法,淘汰出现性状分离的杂合子,获得显性纯合子,C项正确;测交能用来验证分离定律和自由组合定律,D项正确。,1-1经大量重复实验后,某研究小组在小鼠毛色遗传的研究中发现如下现象: 黄色黄色黄色黑色黑色2黑色1黄色 黄色黑色1黑色1黄色 据此可推测胚胎致死(不能完成胚胎发育)的个体为(A) A.黑色纯合子B.黑色杂合子 C.黄色纯合子D.黄色杂合子,解析据黑色黑色2黑色1黄色可知,黄色为隐性性状,黑色为显性性状;据黑色黑色2黑色1黄色、黄色黑色1黑色1黄色可知,黑色小鼠均为杂合子,可推测显性纯合子胚胎致死(不能完成胚胎发育),A项正确。,1-2(2018浙江11月选考,15,2分)下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述,正确的是(D) A.豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花授粉 B.完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花授粉 C.F1自交,其F2中出现白花的原因是性状分离 D.F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性,解析在花粉尚未成熟时需对母本去雄以防自花授粉,A错误;完成人工授粉后仍需套上纸袋以防外来花粉授粉,B错误;F1自交,其F2中同时出现白花和紫花,这种现象称为性状分离。出现性状分离的原因是等位基因随同源染色体的分开而分离,C错误;F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性,D正确。,考点二分离定律的应用和相关计算,1.由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型),一、一对相对性状的亲子代基因型、表现型的推导方法与技巧,2.由子代推断亲代的基因型与表现型(逆推型),二、对一对相对性状遗传中分离比异常的分析,分离定律应用中的概率计算方法,1.用分离比直接计算 如人类白化病遗传:AaAa1AA2Aa1aa,则杂合双亲生正常孩子的概率是3/4,生白化病孩子的概率为1/4,所生正常孩子是杂合子的概率为2/3。,2.用配子的概率计算 (1)方法:先算出亲本产生几种配子,求出每种配子产生的概率,再用相关的两种配子的概率相乘。 (2)实例:如白化病遗传,AaAa1AA2Aa1aa,父方产生A、a配子的概率各是1/2,母方产生A、a配子的概率也各是1/2,因此生一个白化病(aa)孩子的概率为1/21/2=1/4。,3.杂合子Aa连续自交,第n代的比例分析,根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为:,典例2玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体,在群体足够大且没有其他因素干扰时,每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是(),A.0p1时,亲代群体都可能只含有纯合体 B.只有p=b时,亲代群体才可能只含有杂合体,C.p=a时,显性纯合体在F1中所占的比例为 D.p=c时,F1自交一代,子代中纯合体比例为 解题关键理解图中p=a和c时的特点,并计算出H的基因频率是解题 的关键。,答案D,解析若亲代群体只含有纯合体HH和hh,由于基因型频率不确定,则基因频率也不确定(0p1),所以随机交配后均可出现如图所示现象,A正确;若亲代群体只含有杂合体,则p=1/2,B正确;H的基因频率为p,设h的基因频率为q,则F1代中HH、Hh、hh的基因型频率分别为p2、2pq、q2,p=a时,hh和Hh的基因型频率相等,即2pq=q2,且p+q=1,可得p=1/3,所以F1代中HH的比例为p2=1/9,C正确;同理p=c时,p、q分别为2/3、1/3,HH、Hh和hh基因型频率分别占4/9、4/9、1/9,F1自交一代,子代中纯合体比例为4/9+4/91/2+1/9=7/9,D错误。,2-1一株基因型为Aa的植物自交得到后代,下列相关叙述错误的是 (B) A.若自交后代基因型比例是231,可能是含有隐性基因的花粉50%的死亡造成的 B.若自交后代的基因型比例是221,可能是隐性个体有50%的死亡造成的 C.若自交后代的基因型比例是441,可能是含有隐性基因的配子有50%的死亡造成的 D.若自交后代的基因型比例是121,可能是花粉有50%的死亡造成的,解析一杂合子(Aa)植株自交时,后代基因型及比例理论上应该是AAAaaa=121。若自交后代基因型比例是231,说明Aa和aa分别有1/4和1/2死亡,则可能是含有隐性基因的花粉50%的死亡造成的,A正确;若自交后代的基因型比例是221,则可能是杂合子和隐性个体都有50%的死亡造成的,B错误;若含有隐性基因的配子有50%的死亡,则自交后代的基因型比例是441,C正确;若花粉有50%的死亡,其并不影响花粉的基因型比例,所以后代的性状分离比仍然是121,D正确。,
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