全国版高考生物大一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第17讲基因的分离定律学案.docx

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全国版高考生物大一轮复习第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第17讲基因的分离定律学案

第17讲　基因的分离定律

　1．孟德尔遗传实验的科学方法（Ⅱ）　2．基因的分离定律（Ⅱ）

　遗传学的核心概念辨析、分离定律的研究方法及实质

1．孟德尔遗传实验的科学方法

（1）豌豆作为实验材料的优点

①豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态下一般是纯种。

②豌豆花大，便于人工异花传粉操作。

③相对性状明显，易于区分且遗传稳定。

（2）孟德尔遗传实验的科学杂交方法

图中①为去雄：

除去未成熟花的全部雄蕊

↓

套袋隔离：

套上纸袋，防止外来花粉干扰

↓

图中②为人工授粉：

雌蕊成熟时将另一植株花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上

↓

再套袋隔离：

保证杂交得到的种子是人工授粉后所结出的

2．分离定律的假说——演绎过程

（1）实验过程及现象——发现问题

实验过程

结果

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）对性状分离现象的解释——提出假说

①理论解释

a．生物的性状是由遗传因子决定的。

b．体细胞中遗传因子是成对存在的。

c．生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。

配子中只含有每对遗传因子中的一个。

d．受精时，雌雄配子的结合是随机的。

F1（Dd）产生配子的数量中D（♂）＝d（♂）、D（♀）＝d（♀）；D（♂）≠D（♀）、d（♂）≠d（♀）。

②遗传图解

（3）对分离现象解释的验证——演绎推理

①测交实验的遗传图解

②测交后代的性状及比例：

取决于杂种子一代产生配子的种类及比例。

（4）分离定律的实质——得出结论

①研究对象：

位于同源染色体上的一对等位基因。

③实质：

等位基因随同源染色体的分开而分离，形成比例相等的两种配子。

3．性状分离比的模拟实验

（1）实验原理：

甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。

（2）实验注意问题

①要随机抓取，且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。

②重复的次数足够多。

1．（必修2P8基础题T3改编）水稻的非糯性对糯性是显性，将纯合子糯性品种与纯合子非糯性品种杂交得到F1，让F1自交得到F2。

取F2植株的花粉用碘液染色，已知非糯性花粉遇碘呈蓝黑色，糯性花粉遇碘呈橙红色。

在显微镜下统计这两种花粉，非糯性花粉与糯性花粉的比应是（　　）

A．1∶1　　　　　　　B．1∶2

C．2∶1D．3∶1

答案：

A

2．（深入追问）

（1）人工去雄的目的是什么？

应在什么时期进行？

提示：

防止自花传粉；开花前。

（2）孟德尔验证实验中为什么用隐性类型对F1进行测交实验？

提示：

隐性纯合子只产生一种隐性配子，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。

1．核心概念辨析

（1）相同基因、等位基因与非等位基因

（2）与杂交方式相关的概念及其作用

概念

作用

杂交

基因型不同的个体间雌雄配子的结合

①通过杂交将不同优良性状集中到一起，得到新品种；

②通过后代性状分离比，判断显、隐性性状

自交

基因型相同的个体间雌雄配子的结合

①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

F1与隐性纯合子杂交

①测定F1的基因组成；

②可验证基因分离定律理论解释的正确性；

③高等动物纯合子、杂合子的鉴定

（3）探究“假说—演绎”法中“假说”与“演绎”的内容（一对相对性状的杂交实验）

①属于演绎推理的内容是F1（Dd）能产生数量相等的两种配子（D∶d＝1∶1）。

②属于验证演绎推理的是测交实验。

2．分离定律的实质及适用条件

（1）基因分离定律的实质

如图表示一个基因组成为Aa的性原细胞产生配子的过程：

从图中得知：

遗传因子组成为Aa的性原细胞可产生两种类型的配子，即A和a，比例为1∶1。

（2）基因分离定律的细胞学基础是同源染色体分离。

（3）适用范围

①真核生物有性生殖的细胞核遗传。

②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。

【感知考题】

（原创）下列关于遗传学基本概念的叙述中，正确的有几项（　　）

①兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状

②纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状，XAY、XaY属于纯合子

③不同环境下，基因型相同，表现型不一定相同

④A和A、b和b不属于等位基因，C和c属于等位基因

⑤后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离，两个双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离

⑥检测某雄兔是否是纯合子，可以用测交的方法

A．2项　　B．3项　　　

C．4项　　D．5项

[解析]　兔的白毛和黑毛是一对相对性状，狗的长毛和卷毛不是一对相对性状，①错误；具有一对相对性状的两纯合子杂交产生的子一代所表现的性状是显性性状，②错误；性状的表现是基因与环境相互作用的结果，基因型相同，环境不同，表现型不一定相同，③正确；同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因是等位基因，如C和c，④正确；性状分离是指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象，⑤错误；动物纯合子的检测，可用测交法，⑥正确。

[答案]　B

高分点拨——类题通法

深入理解核心概念之间的关系

【跟进题组】

命题1　孟德尔遗传实验的科学方法

1．（杂交方法）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

解析：

选C。

对两性花的植物进行杂交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。

2．（杂交过程）下列叙述正确的是（　　）

A．孟德尔以豌豆为研究材料，采用人工杂交的方法，发现了基因分离与自由组合定律

B．杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同

C．孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型

D．在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是孟德尔的豌豆杂交实验

答案：

A

3．（研究方法）（2017·泉州毕业班质检）孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说—演绎”法。

下列叙述错误的是（　　）

A．“一对相对性状的遗传实验中F2出现3∶1的性状分离比”属于假说内容

B．“F1（Dd）能产生数量相等的2种配子（D∶d＝1∶1）”属于演绎推理内容

C．“决定相对性状的遗传因子在体细胞中成对存在”属于假说内容

D．“测交实验”的目的在于对假说及演绎推理的结论进行验证

解析：

选A。

“假说—演绎”法是指在观察和分析基础上提出问题，再通过推理和想像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。

“一对相对性状的遗传实验中F2出现3∶1的性状分离比”不属于假说内容，A错误。

4．（模拟实验）（2017·浙江金丽衢十二校联考）在性状分离比的模拟实验中，将甲袋子内的小球（D∶d＝1∶1）总数增加到乙袋子内的小球总数（D∶d＝1∶1）的10倍，之后进行上百次模拟实验，则下列说法错误的是（　　）

A．甲、乙袋子分别模拟的是雄性和雌性的生殖器官

B．该变化脱离了模拟雌雄配子随机结合的实际情况

C．最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1

D．袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取

解析：

选B。

甲、乙两个袋子分别代表雄性生殖器官和雌性生殖器官，甲、乙两个袋子中的小球分别代表雄配子和雌配子，A正确；在性状分离比的模拟实验中，每个袋子中不同种类（D、d）的小球数量一定要相等，但甲袋子内小球总数量和乙袋子内小球总数量不一定相等，将甲袋子内的小球（D∶d＝1∶1）总数增加到乙袋子内的小球总数（D∶d＝1∶1）的10倍，模拟了雌雄配子随机结合的实际情况，B错误；由于两个袋子内的小球都是D∶d＝1∶1，所以最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近于1∶2∶1，C正确；为了保证每种小球被抓取的概率相等，小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取，D正确。

命题2　分离定律的实质

5．南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因（A和a）控制的，用一株结黄色果实的南瓜和一株结白色果实的南瓜杂交，子代（F1）既有黄色果实也有白色果实，F1自交产生的F2的表现型如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．由①②可知黄果是隐性性状

B．由③可以判定白果是显性性状

C．F2中，黄果与白果的理论比例是5∶3

D．P中白果的基因型是aa

解析：

选D。

由①可知，亲本显性性状必为杂合子，结合②分析可得，黄色是隐性性状，A正确；由③白果自交产生黄果，故白果为显性性状，B正确；亲本黄果基因型为aa，白果基因型为Aa，产生F1中黄果和白果基因型与亲本相同，且各占一半，则F2中黄果与白果的理论比值是（1/2＋1/2×1/4）∶（1/2×3/4）＝5∶3，故C正确，D错误。

书写遗传图解的基本要求

（1）在左侧应注明P、F1、F2等世代以及配子，以明确世代关系和上下代之间的联系。

（2）需要写清楚P、F1、F2等的性状表现类型和遗传因子组成、它们产生的配子的情况，以及最后一代（F1或F2）的相关比例。

（3）用箭头表示遗传因子在上下代之间的传递关系，用相交线或棋盘格的形式表示形成子代的配子结合的情况。

（4）根据需要在图解右侧或下侧配置简要说明，表示操作意图或原因。

（5）用杂交、自交符号表示个体之间的交配方式。

6．（高考新课标全国卷Ⅰ改编）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。

用于杂交的两个个体如果都是纯合子，验证孟德尔分离定律的方法是先杂交再测交或先杂交再自交，子二代出现1∶1或3∶1的性状分离比；如果不都是或者都不是纯合子，则可以用自交或者测交的方法来验证，A项符合题意。

显隐性不容易区分容易导致统计错误，影响实验结果，B项不符合题意。

所选相对性状必须受一对等位基因控制，如果受两对或多对等位基因（位于两对或多对同源染色体上）控制，则符合自由组合定律，C项不符合题意。

如果不遵守实验操作流程和统计分析方法，实验结果的准确性就不能得到保证，D项不符合题意。

　基因分离定律的重点题型分析

1．巧用4种方法判断性状显隐性

（1）根据概念判断显隐性

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。

可表示为甲性状×乙性状→甲性状，则甲性状为显性性状，乙性状为隐性性状。

（2）根据子代表现型判断显隐性

（3）设计杂交实验判断显隐性

（4）根据遗传系谱图判断显隐性

系谱图中“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，由该图可以判断白化病为隐性性状；“有中生无为显性”，即双亲都患病而后代出现没有患病的，患病性状为显性性状，如图乙所示，由该图可以判断多指是显性性状。

2．基因型与表现型的推导方法

（1）基因填充法

先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性亲本的基因型可用A_来表示，那么隐性亲本的基因型只有一种aa，再根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。

（2）隐性纯合突破法

如果子