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第二节第二节 遗传的基本规律遗传的基本规律高二生物组高二生物组 一、基因的分离定律一、基因的分离定律 阅读提纲阅读提纲：1。 了解孟德尔简历；了解孟德尔简历；2 2。分析其成功的原因；。分析其成功的原因；3 3。概念：自花传粉、异花传粉、父本、。概念：自花传粉、异花传粉、父本、 母本、去雄、相对性状、母本、去雄、相对性状、v遗传学奠基人遗传学奠基人孟德尔孟德尔简介简介（Mendel,1822-1884）奥国人，天主神父。主要工奥国人，天主神父。主要工作：作：1856-1864经过经过8年的杂年的杂交试验，交试验，1865年发表了植年发表了植物杂交试验的论文。物杂交试验的论文。工作成就工作成就：（1）提出遗传单位是）提出遗传单位是遗传因子遗传因子 （现代遗传传学确定为（现代遗传传学确定为基因基因）（2）发现两大遗传规律）发现两大遗传规律基因的分离定律基因的分离定律基因的自由组合定律基因的自由组合定律 孟德尔为什么会成功孟德尔为什么会成功1.正确地正确地选用试验选用试验材料材料豌豆豌豆 2. 由由单因素单因素(即一对相对性状即一对相对性状)到到多多因素因素(即两对或两对以上相对性状即两对或两对以上相对性状)的研究方法。的研究方法。3. 应用应用统计学方法统计学方法对实验结果进行对实验结果进行分析。分析。4. 科学地设计了科学地设计了试验的程序：试验的程序：数据分析提出假说设计实验数据分析提出假说设计实验验证假说验证假说。 孟德尔为什么会成功？孟德尔为什么会成功？现现 象象假假 说说（解（解 释）释）验验 证证理理 论论科科学学理理论论产产生生的的一一般般过过程程通过对这一内容的学习，我们要懂得，任何一项科学成果通过对这一内容的学习，我们要懂得，任何一项科学成果的取得，不仅需要有的取得，不仅需要有坚韧的意志坚韧的意志和和持之以恒的探索精神持之以恒的探索精神，还需，还需要有要有严谨求实的科学态度严谨求实的科学态度和和正确的研究正确的研究方法方法。 豌豆为什么是很好的试验材料豌豆为什么是很好的试验材料？1.豌豆是豌豆是自花传粉自花传粉植物，而且为植物，而且为闭花受粉闭花受粉，在天然状，在天然状态下永远是纯种。态下永远是纯种。2.豌豆有多种易于区分的性状豌豆有多种易于区分的性状。3.豌豆花各部分结构较大，便于操作，易于控制。豌豆花各部分结构较大，便于操作，易于控制。4.种子保留在种荚，不会丢失。种子保留在种荚，不会丢失。5.生长周期短。生长周期短。性状：生物的形态特征和生理特性。性状：生物的形态特征和生理特性。相对性状相对性状：同种同种生物生物同一性状同一性状的不同不同表现类型表现类型。图图1耳垂的位置耳垂的位置1、有耳垂、有耳垂 2、无耳垂、无耳垂图图2 卷卷 舌舌1、有卷舌、有卷舌 2、无卷舌、无卷舌图图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖前额中央发际有一三角形突出称美人尖1、有美人尖、有美人尖 2、无美人尖、无美人尖图图4 拇指竖起时弯曲情形拇指竖起时弯曲情形1、挺直、挺直 2、拇指向指背面弯曲、拇指向指背面弯曲一种生物的同一种性状的不同表现类型一种生物的同一种性状的不同表现类型 图图5上眼脸有无褶皱上眼脸有无褶皱1、双眼皮、双眼皮 2、单眼皮、单眼皮图图6 食指长短食指长短1、食指比无名指长、食指比无名指长 2、食指比无名指短、食指比无名指短图图 7 脸颊有无酒窝脸颊有无酒窝1、有酒窝、有酒窝 2、无酒窝、无酒窝图图8 双手手指嵌合双手手指嵌合1、右手拇指在上、右手拇指在上 2、左手拇指在上、左手拇指在上一种生物的同一种性状的不同表现类型一种生物的同一种性状的不同表现类型 高茎的花高茎的花（母本（母本 ）矮茎的花矮茎的花（父本（父本 ）正交正交高茎的花高茎的花（父本）（父本）矮茎的花矮茎的花（母本）（母本）反交反交一对相对性状的遗传试验一对相对性状的遗传试验一对相对性状（茎的高矮）的遗传试验一对相对性状（茎的高矮）的遗传试验P: 高高 矮矮F1 高高F2 高高787 矮矮2773 ： 1一对相对性状的遗传试验一对相对性状的遗传试验 (杂交杂交)矮茎矮茎高茎高茎高茎高茎F1(子一代子一代)P(亲本亲本)显性性状显性性状：在杂种：在杂种F1F1代显现出来的性代显现出来的性状。状。（高茎）（高茎）隐性性状隐性性状：在杂种：在杂种F1F1代中没有显现出代中没有显现出来的性状来的性状（矮茎矮茎）一对相对性状的遗传试验一对相对性状的遗传试验 高茎高茎(自交自交)高茎高茎矮茎矮茎3 1性状分离性状分离这种在这种在杂种后杂种后代代中中, ,同时出现同时出现显性性状和隐显性性状和隐性性状的现象性性状的现象 F1F2(子二代子二代)七对相对性状的遗传试验数据七对相对性状的遗传试验数据2.842.84: :1 1277277（矮）（矮）787787（高）（高）茎的高度茎的高度F F2 2的比的比另一种性状另一种性状一种性状一种性状性状性状2.822.82: :1 1152152（黄色）（黄色）428428（绿色）（绿色）豆荚颜色豆荚颜色2.952.95: :1 1299299（不饱满）（不饱满）882882（饱满（饱满）豆荚的形状豆荚的形状3.013.01: :1 120012001（绿色）（绿色）60226022（黄色）（黄色）子叶的颜色子叶的颜色3.153.15: :1 1224224（白色）（白色）705705（灰色）（灰色）种皮的颜色种皮的颜色3.143.14: :1 1207207（茎顶）（茎顶）651651（叶腋（叶腋）花的位置花的位置2.962.96: :1 118501850（皱缩）（皱缩）54745474（圆滑（圆滑）种子的形状种子的形状面对这些实验数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？面对这些实验数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？相对性状是由遗传因子（现称基相对性状是由遗传因子（现称基因）控制的。控制显性性状的基因因）控制的。控制显性性状的基因是是显性基因显性基因，用大写字母表示；控，用大写字母表示；控制隐性性状的基因是制隐性性状的基因是隐性基因隐性基因，用，用小写字母表示。在生物的小写字母表示。在生物的体细胞体细胞中中控制性状的基因都是控制性状的基因都是成对成对存在的。存在的。 当雌雄配子结合完成当雌雄配子结合完成受精受精后，后，合子合子中的基因又中的基因又恢复成对恢复成对。显性基因。显性基因(D)对隐性基因对隐性基因(d)有显性作用。所以有显性作用。所以F1表现显性性状。表现显性性状。 生物体在形成生殖细胞生物体在形成生殖细胞配子时，配子时，成对的基因彼此分离成对的基因彼此分离，分，分别进入不同的配子（别进入不同的配子（单个单个）。）。孟德尔对实验现象的解释孟德尔对实验现象的解释P 高茎 X 矮茎DDddDd配子DdF1高茎孟德尔对一对相对性状遗传试验的解释孟德尔对一对相对性状遗传试验的解释2F1形成配子时，成对的基因形成配子时，成对的基因分离，每个配子中基因成单。分离，每个配子中基因成单。F1形成的配子形成的配子种类种类、比值比值都都相等，相等，受精机会均等受精机会均等，所以，所以F2性状分离，表现型比为性状分离，表现型比为3:1，基因型比为基因型比为1:2:1。 纯合体能够稳定地遗传纯合体能够稳定地遗传，它的自交后代不会再发生性它的自交后代不会再发生性状分离；状分离；杂合体不能稳定地杂合体不能稳定地遗传遗传，它的自交后代还会发，它的自交后代还会发生性状分离。生性状分离。 由由相同基因的配子相同基因的配子结合成结合成的合子发育而成的个体，叫做纯合子。例如的合子发育而成的个体，叫做纯合子。例如DD和和dd。 由由不同基因的配子不同基因的配子结合成结合成的合子发育而成的个体，叫做杂合子。例如的合子发育而成的个体，叫做杂合子。例如Dd。杂合子杂合子(杂种杂种)：纯合子纯合子(纯种纯种)：第二课时第二课时基因的分离定律基因的分离定律对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证测交实验 测交：让杂种子一测交：让杂种子一代（代（F1 ）和隐性纯）和隐性纯合子杂交，用来测合子杂交，用来测定定F1的基因组合叫的基因组合叫测交测交 。现现象象假假说说验验证证理理论论一个正确的理论，不仅要能一个正确的理论，不仅要能说明说明已得到的结果，还应已得到的结果，还应能能预测预测另一些实验的结果。另一些实验的结果。思考：思考：测交实验测交实验证明了什么？证明了什么？基因分离规律的实质基因分离规律的实质矮茎矮茎PF1F2高茎高茎DDDddd减数分裂减数分裂受精受精dDDd等位基因等位基因配子配子减数分裂减数分裂dDF1配子配子DDDdDddd 时间时间：减数减数后期后期 细胞学基础细胞学基础：同源染色体的分离同源染色体的分离 实质实质：等位基因的分离等位基因的分离fan减数第一次减数第一次分裂间期分裂间期DDD DDD减数第一减数第一次分裂次分裂D DDD减数第二减数第二次分裂次分裂减数第二减数第二次分裂次分裂 D DDDfan减数第一次减数第一次分裂间期分裂间期d dddd d减数第一减数第一次分裂次分裂ddd d减数第二减数第二次分裂次分裂减数第二减数第二次分裂次分裂dd d dfan减数第一次减数第一次分裂间期分裂间期D dD Dd d减数第一减数第一次分裂次分裂D Dd d减数第二减数第二次分裂次分裂减数第二减数第二次分裂次分裂 D D d dfan基因分离基因分离定定律的律的实质实质： 在杂合子的细胞中，在杂合子的细胞中，位于位于一对同源染色体一对同源染色体上的上的等位基因等位基因，具有，具有一定的一定的独立性，独立性，生物生物体在进行体在进行减数分裂减数分裂形形成配子时，成配子时，等位基因等位基因会随着会随着同源染色体同源染色体的的分开而分开而分离，分离，分别进分别进入入两个配子两个配子中，独立中，独立地随配子遗传给后代。地随配子遗传给后代。这就是基因的分离规这就是基因的分离规律。律。基因型和表现型及其关系基因型和表现型及其关系1.表现型表现型2.基因型基因型水毛茛水毛茛表现型表现型=基因型基因型+环境环境v基因型是决定表现型的主要因素基因型是决定表现型的主要因素 。v基因型相同，表现型一般相同。基因型相同，表现型一般相同。v表现型相同，基因型不一定相同。（表现型相同，基因型不一定相同。（如豌豆的如豌豆的高茎高茎） v在相同的环境中，基因型相同，表现型一定在相同的环境中，基因型相同，表现型一定 相同。（举例）相同。（举例）显性性状：显性性状：DD、Dd隐性性状：隐性性状：dd显性的相对性显性的相对性完完全全显显性性共显性共显性基因分离定律在实践的应用基因分离定律在实践的应用1 11.在动植物育种实践的意义1）根据目标选择亲本根据目标选择亲本2）从杂种后代中选择，有目的的选育从杂种后代中选择，有目的的选育3）最终培育出有最终培育出有稳定遗传性状稳定遗传性状的品种的品种F F1 1抗锈病抗锈病( (显性性状显性性状) )F F2 2基因型：基因型：1DD1DD2Dd2Dd1dd1dd1DD1DD2Dd2Dd1dd1dd自交自交1DD1dd抗锈病抗锈病不抗锈病不抗锈病不抗锈病不抗锈病抗锈病抗锈病自交自交自交自交自交自交 培育显性品种：培育显性品种：作物育种往往从作物育种往往从 F F2 2开始，开始，应应连续自交连续自交，直到确认得到不再发，直到确认得到不再发生分离的显性类型为止。生分离的显性类型为止。培育隐性品种：一但出现隐性性状的品种，可直接使用。培育隐性品种：一但出现隐性性状的品种，可直接使用。基因分离定律在实践的应用基因分离定律在实践的应用2 22.在医学实践的应用 利用遗传分离定律分离定律对遗传病的基因型基因型和发病概率发病概率作出科学的推断。 比如：人的白化病，是由隐性基因控制的一种遗传病。患者的双亲都是正常的，在他们的后代中，孩子发病的几率是1/4。外观正常外观正常外观正常外观正常外外 观观 正正 常常3：1基因分离定律的事例分析 用棋盘法和交叉线法讲解教材用棋盘法和交叉线法讲解教材P27“事例事例1”。 讲解教材讲解教材P28“事例事例2”。习题类型：习题类型：1、正推类型（已知亲代、正推类型（已知亲代子代）子代）2、逆推类型（已知子代、逆推类型（已知子代亲代）亲代）（1）隐性纯合突破法）隐性纯合突破法（2）根据后代分离比）根据后代分离比分离比分离比3：1亲本亲本AaAa X X aaaaAaAa X X AaAa分离比分离比1：1亲本亲本后代全为显性，则亲本至少有一个是显性纯合子后代全为显性，则亲本至少有一个是显性纯合子基因与性状的概念系统图基因与性状的概念系统图基因基因基因型基因型等位基因等位基因显性基因显性基因隐性基因隐性基因性状性状相对性状相对性状显性性状显性性状隐性性状隐性性状性状分离性状分离纯合子纯合子杂合子杂合子表现型表现型发发 生生决决 定定决决 定定控控 制制控控 制制 控控 制制课堂练习课堂练习2 21.1.在配子中只存在每对基因中的一个基因。在配子中只存在每对基因中的一个基因。 （ ）2.2.隐性性状是指在生物体中表现不出来的性状。隐性性状是指在生物体中表现不出来的性状。（）（）3.3.大麦的有芒和小麦的无芒是一对相对性状。大麦的有芒和小麦的无芒是一对相对性状。一、判断题一、判断题：4.4.狗的卷毛和长毛狗的卷毛和长毛不是一对相对性状不是一对相对性状。（）（）二、选择题二、选择题：1、纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现、纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上无甜玉米甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒。原因是籽粒。原因是（ ）A.甜是显性性状甜是显性性状 B.相互混杂相互混杂 C.非甜是显性性状非甜是显性性状D.相互选择相互选择C（ ）2玉米高秆对矮秆为显性。矮秆玉米用生长素处理后长成玉米高秆对矮秆为显性。矮秆玉米用生长素处理后长成高秆，使其自交得到高秆，使其自交得到F1植株是（植株是（ ）A.高矮之比是高矮之比是1 1 B.全是矮秆全是矮秆 C.高矮之比是高矮之比是3 1 D.全是高秆全是高秆3.下列各组中属于相对性状的的是下列各组中属于相对性状的的是（ ）A.狗的长毛与黑毛狗的长毛与黑毛 B.羊的白毛与牛的黄毛羊的白毛与牛的黄毛C.桃树的红花和绿叶桃树的红花和绿叶 D.人的双眼皮和单眼皮人的双眼皮和单眼皮4杂合高茎豌豆自交产生的后代中，杂合高茎植株约占后杂合高茎豌豆自交产生的后代中，杂合高茎植株约占后代总数的代总数的 （ ） A100B3/4C1/2D1/45、一只杂合的白色公羊的精巢中的一只杂合的白色公羊的精巢中的100万个初级精母细胞产万个初级精母细胞产生的全部精子中，含有隐性基因的个数是（生的全部精子中，含有隐性基因的个数是（ ）A.25万万 B.50万万 C.100万万 D.200万万D B D C 三、简答题：三、简答题：子叶黄色豌豆子叶黄色豌豆（YY）与子叶绿与子叶绿色豌豆（色豌豆（yy）杂杂交，表现型全交，表现型全是黄色，让其自是黄色，让其自交后，发生性交后，发生性状分离，黄色子状分离，黄色子叶与绿色子叶之叶与绿色子叶之比为比为3：1。请用。请用遗传图解说明试遗传图解说明试验的全过程和试验的全过程和试验结果。验结果。YYF1配子配子配子子叶黄色子叶黄色YyF2PYy子叶绿色子叶绿色子叶黄色子叶黄色子叶黄色子叶黄色子叶黄色子叶黄色子叶黄色子叶黄色子叶绿色子叶绿色YYYyyyF1YyYyYyyy隐性个体在解决遗传题目的运用隐性个体在解决遗传题目的运用很明显黑色是隐性很明显黑色是隐性( (用用aaaa来表示来表示) )所以两个亲本的基因型是所以两个亲本的基因型是AaAa黑色小羊黑色小羊白色公羊白色公羊 X X 白色母羊白色母羊（2 2）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性基因，）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性基因，由此可推知亲本的基因型。如：由此可推知亲本的基因型。如：（1 1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子代中每一个个）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子代中每一个个体一个隐性基因，由此可知后代个体的基因型。例：人类白化体一个隐性基因，由此可知后代个体的基因型。例：人类白化病遗传：病遗传： 根据分离规律，某显性性状可能是纯合的，也可能是杂根据分离规律，某显性性状可能是纯合的，也可能是杂合的，而隐性性状一旦出现，则一定是纯合的，且只能产生合的，而隐性性状一旦出现，则一定是纯合的，且只能产生一种配子一种配子 根据两个显性性状亲本可以产生隐性性状的后代根据两个显性性状亲本可以产生隐性性状的后代( (如如高秆高秆 X X 高秆高秆矮秆矮秆) )或两个隐性亲本产生的后代全为隐或两个隐性亲本产生的后代全为隐性，不应该出现显性性状的后代性，不应该出现显性性状的后代( (白化白化 X X 白化白化 全为白全为白化化) )的规律来否认某些性状是隐性或显性，从而判断显性、的规律来否认某些性状是隐性或显性，从而判断显性、隐性的性状。隐性的性状。常用的几种判断显隐性的方法有：常用的几种判断显隐性的方法有：（1 1）反证法：）反证法：例如：豌豆中黄色子叶例如：豌豆中黄色子叶X X黄色子叶黄色子叶绿色子叶绿色子叶问亲本及子代的基因型是什么？（用问亲本及子代的基因型是什么？（用YyYy表示）表示） 这首先判断黄色、绿色的显隐性关系。假设黄色是这首先判断黄色、绿色的显隐性关系。假设黄色是隐性，则隐性，则黄色黄色X X黄色黄色全为黄色全为黄色，不应出现，不应出现绿色绿色，与事，与事实不符，故假设不成立，黄色应为显性，绿色应为隐性。实不符，故假设不成立，黄色应为显性，绿色应为隐性。由此推知亲本的黄色均为由此推知亲本的黄色均为YyYy，子代的绿色为，子代的绿色为yyyy. .。（2 2）推理法：）推理法：1、基因型分别为、基因型分别为bb、Bb、BB的三个植物个体，的三个植物个体，其中属于杂合体的是其中属于杂合体的是 ，表现型相同的个体，表现型相同的个体有有 。 2、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验，、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验，F1产生产生 种不同类型的雌雄配子，其比为种不同类型的雌雄配子，其比为 。F2的基因型有的基因型有 ，其比为，其比为 。其中，。其中，不能稳定遗传、后代会发生性状分离的基因型不能稳定遗传、后代会发生性状分离的基因型是是 。3、肤色正常的夫妇生了一个白化病的孩子，这、肤色正常的夫妇生了一个白化病的孩子，这对夫妇的基因型是对夫妇的基因型是 ，这对夫妇再生，这对夫妇再生白化病孩子的可能性是白化病孩子的可能性是 。BbBbBbBb和和BBBB2 21:11:13 3种种1:2:11:2:1DdDdBbBb和和BbBb1/41/4课堂练习课堂练习3 34、大豆的花色是由一对等位基因、大豆的花色是由一对等位基因Pp控制着，控制着，下表是大豆的花色三个组合的遗传实验结果。下表是大豆的花色三个组合的遗传实验结果。组合组合 亲本表现型亲本表现型 F1的表现型和植株数目的表现型和植株数目紫花紫花白花白花一一紫花紫花X白花白花405411二二紫花紫花X白花白花8070三三紫花紫花X紫花紫花1240413(1)根据哪个组合能够断显性的花色类型？试根据哪个组合能够断显性的花色类型？试说明理由。说明理由。(2)写出各个亲本组合中两个亲本的基因型。写出各个亲本组合中两个亲本的基因型。(3)哪一组为测交实验？给出其遗传图解。哪一组为测交实验？给出其遗传图解。5 5、一株纯黄玉米（、一株纯黄玉米（YYYY）与一株纯白玉米）与一株纯白玉米( (yyyy) )相互传粉，相互传粉，两株植株结出的种子的胚和胚乳的基因情况是：两株植株结出的种子的胚和胚乳的基因情况是：A A、胚细胞相同、胚乳细胞不同、胚细胞相同、胚乳细胞不同B B、胚细胞和胚乳细胞都相同、胚细胞和胚乳细胞都相同C C、胚细胞不同、胚乳细胞相同、胚细胞不同、胚乳细胞相同D D、胚细胞和胚乳细胞都不同、胚细胞和胚乳细胞都不同解释：解释：若纯黄玉米作父本，纯白玉米作母本。则若纯黄玉米作父本，纯白玉米作母本。则黄玉米产生的精子基因为黄玉米产生的精子基因为Y Y，白玉米产生的卵细胞，白玉米产生的卵细胞的基因为的基因为y,y,则则胚胚的基因型为的基因型为YyYy，胚乳胚乳的基因型为的基因型为YyyYyy; ;反之反之, ,若纯黄玉米作母本，纯白玉米作父本。若纯黄玉米作母本，纯白玉米作父本。则黄玉米产生的则黄玉米产生的卵细胞卵细胞基因为基因为Y Y，白玉米产生的精，白玉米产生的精子的基因为子的基因为y,y,则则胚胚的基因型为的基因型为YyYy，胚乳胚乳的基因型的基因型为为YYyYYy. .6 6、如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回、如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回答（以答（以A A、a a表示有关的基因）：表示有关的基因）：12345678910注： 女正常 男正常 女患者 男患者(1).(1).该病致病基因是该病致病基因是 性的。性的。(2)5(2)5号、号、9 9号的基因型分号的基因型分别是别是 和和 。(3)8(3)8号的基因型是号的基因型是 ( (概率为概率为 ) )或或 ( (概率为概率为 ) )；1010号的基因型是号的基因型是 ( (概率为概率为 ) )或或 ( (概率为概率为 ) )。(4)8(4)8号与号与1010号属号属 关系，关系，两者两者不能不能结婚，若结婚则后代中白化病机率将是结婚，若结婚则后代中白化病机率将是 。(5)7(5)7号的致病基因直接来自哪些亲体？号的致病基因直接来自哪些亲体？ 。隐隐AaAaaaaaAAAA1/ 31/ 3AaAa2/32/3AAAA1/31/3AaAa2/32/3近亲近亲1/91/93 3号和号和4 4号号
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