K12学习版生物高考大一轮复习 第六单元 遗传信息的传递规律 第六单元 第17讲 基因的.docx

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K12学习版生物高考大一轮复习第六单元遗传信息的传递规律第六单元第17讲基因的

第17讲　基因的分离规律

[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　基因分离规律的发现与相关概念

1.一对相对性状的杂交试验

（1）选材

①豌豆的许多性状只存在两种相对形式，比较容易鉴别。

②豌豆一次能繁殖许多后代，因而很容易收集到大量的数据用于分析。

③豌豆是严格的闭花受粉植物，可避免昆虫的传粉，防止不明来源的花粉混杂。

（2）方法

①孟德尔在研究中抓住了从简单到复杂的原则。

②在杂交试验中，孟德尔对亲子代的每对有区别的性状进行观察，记录它们的系谱，在连续世代中发现规律。

③孟德尔在试验分析研究中，运用了统计学的方法。

④他还设计了进一步的试验来检查和验证自己的理论，使他的科学分析建立在充分和可靠的事实基础上。

（3）试验过程及结果

实验过程

说明

P（亲本）　　　　叶腋花×茎顶花

↓

F1（子一代）叶腋花

　　　↓⊗

F2（子二代）性状　叶腋花　茎顶花

①P具有相对性状

②F1全部表现为显性性状

③F2出现性状分离现象，分离比为显性∶隐性≈3∶1

2.对分离现象的解释（遗传图解如下）

3.设计测交试验方案及验证

（1）验证的方法：

测交试验，选用F1和隐性纯合体作为亲本杂交，目的是为了验证F1的基因组合。

（2）遗传图解

（3）结论：

通过测交，不但证明了F1的基因组合，同时还证明了F1在形成配子时，成对的基因发生了分离，分离后的基因分别进入到不同的配子中，独立地遗传给后代。

4.分离规律的实质

（1）细胞学基础（如下图所示）

（2）规律实质：

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

①真核（填“真核”或“原核”）生物有性（填“无性”或“有性”）生殖的细胞核（填“细胞核”或“细胞质”）遗传。

②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。

5.分离规律的应用

（1）农业生产：

指导杂交育种

①优良性状为显性性状：

利用杂合体选育显性纯合体时，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。

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优良性状为杂合体：

两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合体，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　分离规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（　√　）

（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）孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型（　×　）

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，F1出现的性状是显性性状（　√　）

（3）“F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔又有长毛兔”体现出了性状分离（　√　）

（4）杂合体自交后代没有纯合体，纯合体相交一定是杂合体（　×　）

（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.判断有关基因分离规律内容及相关适用条件的叙述

（1）F2的表现型比为3∶1的结果最能说明基因分离规律的实质（　×　）

（2）基因分离规律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离（　√　）

（3）基因分离规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48页图4－2叶腋花与茎顶花豌豆杂交试验的分析图解，思考问题：

（1）若F1所产生的雄配子A∶a＝2∶1，雌配子A∶a＝2∶1,则F2中叶腋花∶茎顶花＝8∶1。

（2）若F2中只得到4株豌豆，则叶腋花与茎顶花的数量比值一定为3∶1吗？

提示　不一定。

（3）F1所产生雌配子总数（A∶a＝1∶1）与雄配子总数（A∶a＝1∶1）的大小关系一般是否会影响3∶1的出现呢？

提示　不会影响，只要保证每种配子中A∶a＝1∶1即可。

（4）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3∶1的分离比必须同时满足的条件包括如下中的②③④⑤⑥。

①F1体细胞中各基因表达的机会相等　②F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同　③雌、雄配子结合的机会相等　④F2不同的基因型的个体的存活率相等

⑤等位基因间的显隐性关系是完全的　⑥观察的子代样本数目足够多

（5）在分离规律现代解释中决定3∶1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。

命题点一　孟德尔遗传实验科学方法的应用分析

1.（2017·佛山模拟）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试验。

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，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　分离规律的实质与验证

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，发现了基因的分离规律。

下列有关基因分离规律的几组比例，能直接说明基因分离规律实质的是（　　）

A.F2的表现型比例为3∶1

B.F1产生配子的种类的比例为1∶1

C.F2基因型的比例为1∶2∶1

D.测交后代的比例为1∶1

答案　B

解析　基因分离规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，且比例为1∶1。

4.已知纯种的粳稻与糯稻杂交，F1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规律。

（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：

①首先让纯种粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻；②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：

______________________________________________。

（5）实验结论：

F1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规律。

方案二：

（1）实验方法：

______________________________________________________。

（2）实验步骤：

①首先让纯种粳稻和糯稻杂交，获取F1杂合粳稻；②F1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：

F1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规律。

答案　方案一：

（1）测交法　（3）测交后代应出现两种不同的表现型且比例为1∶1

（4）测交中的糯稻为纯合体，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）F1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”验证分离规律

（1）自交法：

自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离规律，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，则符合基因的分离规律，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：

取杂合体的花粉，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1∶1，则可直接验证基因的分离规律。

（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1∶1，则符合基因的分离规律。

命题点三　分离规律的应用分析

5.（2018·日照质检）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.杂合体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Ⅰ1、Ⅰ3的基因型和Ⅲ1为白化病患者的概率分别为（　　）

A.AA、Aa和1/16B.Aa、Aa和1/9

C.Aa、AA和1/4D.Aa、Aa和1/64

答案　B

解析　Ⅰ代四个个体全部正常，Ⅱ1和Ⅱ4为患者，推出Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4的基因型都是Aa，Ⅱ2、Ⅱ3的基因型均为1/3AA、2/3Aa，Ⅲ1为白化病患者的概率为2/3×2/3×1/4＝1/9。

矫正易错　强记长句

1.“叶腋花豌豆和茎顶花豌豆杂交，后代既有叶腋花豌豆又有茎顶花豌豆”不属于性状分离概念范畴。

2.基因型为Aa的杂合体产生的雌配子有两种A∶a＝1∶1