人教版高中生物必修2基因的分离定律教案.docx
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人教版高中生物必修2基因的分离定律教案
基因的分离定律
【知识网络】
一、基本概念及符号
1．交配类
（1）杂交：
基因型不同的生物体间相互交配的过程。
（2）自交：
专指植物体中自花授粉和雌雄异花的同株授粉，自交是获得纯系的有效方法。
动物一般雌、雄异体，其自交可认为全同胞不同异性个体之间的交配。
（3）测交：
狭义的测交就是让杂种第一代与隐性个体相交，用来测Fl基因型。
广义的测交是指让待测个体与隐性亲本类型相交，是检验某生物个体是纯合体还是杂合体的有效方法。
（4）正交与反交：
若甲作父本、乙作母本进行的交配为正交，则甲作母本、乙作父本进行的交配为反交。
2．性状类
（1）性状：
生物体的形态特征和生理特性的总称。
（2）相对性状：
同种生物同一性状的不同表现类型。
（3）显性性状：
具有相对性状的亲本杂交，Fl表现出来的那个亲本性状。
（4）隐性性状：
具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的那个亲本性状。
（5）性状分离：
杂种的自交后代中，呈现不同性状的现象。
（6）显性的相对性：
具有相对性状的亲本杂交，F1表现出两者的中间性状（不完全显性）或显隐性同时表现出来（共显性）。
3．基因类
（1）等位基因：
同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。
（2）显性基因：
控制显性性状的基因。
（3）隐性基因：
控制隐性性状的基因。
4．个体类
（1）表现型：
是指生物个体所表现出来的性状（形态结构、生理特性等）。
（2）基因型：
是指与表现型有关系的基因组成。
基因型在很大程度上（还与环境有关）决定生物的表现型。
不遗传变异
改变改变
表现型=基因型+环境
改变改变
可遗传变异
①基因型是生物性状表现的内因，而表现型是生物性状表现的外部形式。
②表现型相同，基因型不一定相同。
③基因型相同，表现型也不一定相同，但在相同环境条件下表现型相同。
④生物表现型的改变，如果仅仅是由环境条件的变化所引起的，那么这种变异不能遗传给后代。
⑤生物表现型的改变，如果是由基因型（遗传物质）的改变所引起，那么这种变异就能遗传给后代。
（3）纯合子：
是由含有相同基因的配子结合成合子发育而成的个体。
纯合子自交后代能稳定遗传。
（4）杂合子：
是由含有不同基因的配子结合成合子发育而成的个体。
杂合子自交后代会发生性状分离（既有纯合子，也有杂合子）。
基因–—→性状
显性基因–—→显性性状
隐性基因–—→隐性性状
等位基因–—→相对性状
↓↓
基因型–—→表现型
5．符号类
符号
P
×
♀
♂
F1
F2
含义
亲本
杂交
自交
雌性
雄性
子一代
子二代
二、基因的分离定律
1．一对相对性状的遗传实验
过程：
P：
纯种高茎×纯种矮茎→F1：
高茎
F2：
高茎∶矮茎=3∶l
特点：
（1）F1只表现显性亲本的性状；
（2）F2出现性状分离，性状分离比为显∶隐=3∶l。
2．对实验的解释
（1）在生物的体细胞中。
控制性状的基因成对存在．纯种高茎豌豆含DD基因，纯种矮茎豌豆含dd基因。
（2）杂交产生的F1体细胞中，D和d的配子结合成Dd（一对等位基因）。
因D对d有显性作用，故F1（Dd）显示高茎豌豆。
（3）F1通过减数分裂产生配子时，D和d随同源染色体的分开而分离，最终产生含D和d的两种雌雄配子，比例l∶l。
（4）两种雌配子与两种雄配子结合的机会均等，因此，F2便有了DD、Dd、dd三种基因组合。
它们之间的比例近于l∶2∶l，在性状表现上则近于高∶矮=3∶l。
3．验证实验——测交
方法：
让F1与隐性亲本相交
结论：
测交后代的分离比接近1∶l，符合预期的设想，从而证明了F1是杂合子，并且证明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。
4．基因分离定律的实质
在杂合子的细胞中，位于—对同源染色体上的等位基因，具有—定的独立性，生物体进行减数分裂产生配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
下面以一对相对性状的交配实验的六种三类情况比较如下表
组别
亲本组合
后代基因型、种类、比例
后代表现型、种类、比例
组合名称
举例
1
杂交
黄×绿（YY×yy）
1种：
Yy（100%）
1种：
黄（100%）
2
黄×黄（YY×Yy）
1种：
1/2YY、1/2Yy
1种：
黄（100%）
3
自交
绿×绿（yy×yy）
1种：
yy（100%）
1种：
绿（100%）
4
黄×黄（YY×YY）
1种：
（100%）
1种：
黄（100%）
5
黄×黄（Yy×Yy）
3种：
1/4YY、2/4Yy、1/4yy
2种：
3/4黄、1/4绿
6
测交
黄×绿（Yy×yy）
2种：
1/2Yy、1/2yy
2种：
1/2黄、1/2绿
说明：
牢记以上类型，运用自如，这是掌握分离规律、学习自由组合规律的基础。
6．基因分离定律在实践中的应用
育种：
优良性状为显性性状，则连续自交，直到不发生性状分离为止；优良性状为隐性性状，则选出后直接利用。
优生：
防止隐性遗传病发生：
禁止近亲结婚；防止显性遗传病发生：
控制患者生育。
7．基因分离定律与减数分裂的关系（细胞学基础）
在减Ⅰ后期，等位基因随同源染色体分开而分离；发生了交换的少数等位基因的分离发生在减Ⅱ后期着丝分裂，姐妹染色单体分开时等位基因随着分离。
8．科学研究的一般方法（孟德尔对遗传定律的探索经过）
实验→假设→验证→结论。
【考点透视】
一、考纲指要
遗传定律是中学生物知识的重点内容之一，从近几年高考试题可以看出，涉及本内容的试题即有大量的选择题，也有一定量的非选择题。
尤其近两年遗传定律是高考考查的重点。
对分离定律的考查主要包括杂交（人工受粉）的基本操作；对遗传学的基本概念（基因方面、性状方面、基因型与表现型、杂交的种类及区别，纯合子、杂合子等）；分离定律的实质、分离定律在育种、遗传病预防、上的应用及相关概率的计算。
二、命题落点
1．该定律适用的范围和条件
（1）有性生殖生物的性状遗传：
减数分裂过程中同源染色体的分开是基因分离定律的细胞学基础。
减数分裂过程中非同源染色体的自由组合是基因自由组定律的细胞学基础。
只有在有性生殖过程中才发生等位基因分离，以及非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
（2）真核生物的性状遗传：
原核生物或非细胞结构的生物不进行减数分裂，不进行有性生殖。
只有真核生物在有性生殖时才遵循基因分离定律。
（3）细胞核遗传：
只有真核生物细胞核内的基因随染色体的规律变化而呈现规律性变化，细胞质内的遗传物质数目不稳定，遵循细胞质母系遗传规律。
（4）基因的分离定律适用于一对相对性状由一对同源染色体上一对（等位）基因控制的遗传。
2．限制因素（基因的分离定律和自由组合定律的F1和F2要表现特定的分离比应具备以下条件）
（1）所研究的每——对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性。
（2）不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。
（3）所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。
（4）供试验的群体要大，个体数量要足够多。
3．确定一对相对性状中显、隐性性状关系
在分析解决遗传问题时，首先应判断性状的显隐性关系，判断性状的显隐性关系有以下两种方法：
（1）如果具有相对性状的个体杂交。
子代只表现出一个亲本的性状，则子代表现出的那种性状为显性性状。
（2）如果两个性状相同的亲本杂交，子代出现了不同的性状，则这两个亲本一定是显性杂合子。
子代新出现的性状为隐性性状。
（3）具有多对相对性状的个体，要针对每一对性状分别加以区分。
4．确定生物的基因型
（1）若表现型为隐性，基因型肯定是两个隐性基因组成，如aa；若表现型为显性，至少有一个显性基因，另一个不能确定，如Aa或AA。
（2）在不受统计数量限制的情况下，若测交后代无性状分离，被测为纯合子；测交后代有性状分离，被测为杂合子，如Aa。
（3）若自交后代无性状分离，亲本是纯合子，如AA×AA或aa×aa；若自交后代有性状分离，双亲是杂合子，如Aa×Aa。
（4）若双亲均为显性，杂交后代仍为显性，亲本之一是显性纯合子，如AA；另一方是显性纯合子或杂合子，如AA或Aa。
若杂交后代有隐性纯合子分离出来，双亲一定都是杂合子，如Aa×Aa。
5．计算某基因型或表现型出现的概率
例：
一对表现型正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子。
若他们再生一个孩子，表现正常的概率是多少？
患白化病的概率是多少？
患白化病男孩的概率是多少？
若他们再生二个孩子，为一男正常一女患白化病的概率是多少（有关基因用A、a表示）？
分析：
正常双亲生出了一个患病的后代，说明双亲是杂合子，基因型都是Aa。
正常孩子的基因型是AA或Aa，由两个A配子结合发育而成，或由一个A配子与一个a配子结合发育而成；患病男孩子的基因型是aa，由两个a配子结合发育而成。
解答：
方法一
（1）用分离比直接推出：
Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa，3正常∶l白化病。
再生一个孩子，表现正常的概率是3/4；患白化病的概率是l/4；患白化病男孩子的概率是（l/4）·（1/2）=1/8；若他们再分次生二个孩子，为一男正常一女患白化病的概率为[（3/4）×（1/2）]×[（1/4）×（1/2）]+[（1/4）×（1/2）]×[（3/4）×（1/2）]=2×[（3/4）×（1/2）]×[（1/4）×（1/2）]=3/32（注意：
要考虑先生男后生女与先生女后生男两种顺序）。
方法二
（2）用配子的概率计算：
先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘。
相关个体的概率相乘（相关独立事件）或相加（互斥事件）即可。
Aa×Aa，两亲本都产生l/2A、l/2a的配子，再生一个孩子，则1/2A×l/2A＝1/4AA，2×（1/2A×1/2a）=2/4Aa，表现正常（AA与Aa）的概率为1/4+2/4=3/4。
患白化病（aa）的概率是1/2a×l/2a=1/4aa。
若他们再分次生二个孩子，为一男正常一女患白化病的概率为2×[（1/4+2/4）×（1/2）×（1/4）×（1/2）]==3/32。
6．利用分离定律解遗传题
分离定律的习题主要有两类，一是正推型（已知双亲的基因型或表现型，推后代的基因型或表现型及比例），此类比较简单；二是逆推型（根据后代的表现型或基因型推双亲的基因型），此类题最多见，也较复杂。
下面结合实例谈谈推导基因型的思路与方法。
（1）隐性纯合突破法
例：
绵羊的白色由显性基因（B）控制，黑色由隐性基因（b）控制。
现有一只白色公羊与一只白色母羊交配，生了一只黑色小羊。
试问：
这只公羊和这只母羊基因型分别是什么？
它们生的这只小羊又是什么基因型？
①根据双亲的表现型写出可能的基因组成
因为白色（B）为显性，黑色（b）为隐性。
双亲为白羊，生下一只黑色小羊，根据此条件列出遗传图式：
P：
B__×B__→F1：
bb
②抓住后代有无隐性性状逆推双亲基因组成
因为子代为黑色小羊，基因型为bb，它是由精子和卵细胞受精后发育形成的，所以双亲中都有一个b基因，因此双亲基因型均为Bb。
（2）根据后代分离比解题
①若后代性状分离比为显性∶隐性=3∶l，则双亲一定是杂合体（Bb）。
即Bb×Bb→3B__∶lbb。
②若后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1，则双亲一定是测交类型。
即Bb×bb→1Bb∶lbb。
③若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合体。
即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
【典例精析】
例1：
桃果实表面光滑对有毛为显性。
现对毛桃的雌蕊授以纯合光桃的花粉，该雌蕊发育成的果实应为（）
A．光桃B．毛桃
C．光桃的概率为l/3D．毛桃的概率为l/3
解析：
本题看似考查的是基因的分离定律，实质上考查的是果实的发育。
由于果皮由雌蕊的子房壁发育而来，因此基因型与母本基因型一样，由于用的是毛桃的雌蕊，所以最终结的果实就是毛桃。
答案：
B。
例2：
让杂合高茎豌豆自交，后代中出现高茎和矮茎两种豌豆，且两者的比例大约为3∶l。
这种现象在遗传学上称为（）
A．性状分离B．诱发突变C．染色体变异D．自然突变
解析：
考查对性状分离的理解。
性状分离是杂种后代中同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
答案：
A。
例3：
将具有一对等位基因的杂合体逐代自交三次，所得后代中的纯合体占（）
A．1/8B．7/8C．7/16D．9/16
解析：
本题考查基因的分离定律。
杂合子自交后代杂合体占
，自交3次后后代中杂合子应为
，纯合于为
。
答案：
B。
例4：
在一些性状的遗传中，具有某种基因型的合于不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，从而使性状的分离比例发生变化。
小鼠毛色的遗传就是一个例子。
一个研究小组，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现：
①黑色鼠与黑色鼠杂交，后代全部为黑色鼠。
②黄色鼠与黄色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2∶1。
③黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1∶1。
根据上述实验结果，回答下列问题（控制毛色的显性基因用A表示，隐性基因用a表示）：
（1）黄色鼠的基因型是____________，黑色鼠的基因型是_____________。
（2）推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是_______________。
（3）写出上述②、③两个杂交组合的遗传图解。
解析：
理解水平，主要考查对基因分离定律的理解程度。
黄色鼠与黄色鼠杂交，后代出现了性状分离，说明了黄色对黑色是显性，且黄色鼠的基因型为Aa，两只基因为Aa的黄色鼠杂交，后代基因型为AA、Aa和aa，比例为1∶2∶1，后代表现型为黄色和黑色，比例为3∶l，但实际后代黄色和黑色比例为2∶1，这说明AA基因型的合子不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，因此后代黑色鼠的基因型为aa，黄色鼠的基因型都为Aa。
答案：
（1）Aa//aa；
（2）AA；（3）
②：
Aa×Aa③：
Aa×aa
黄色黄色黄色黑色
↓↓
1AA∶2Aa∶1aa1Aa∶laa
不存活黄色黑色黄色黑色
例5：
已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因Ａ与a控制。
在自由放养多年的一群牛中（无角的基因频率与有角的基因频率相等），随机选出1头无角公牛和6头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了1头小牛。
在6头小牛中，3头有角，3头无角。
（1）根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？
请简要说明推断过程。
（2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？
（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）
解析：
运用能力，考查对生物性状显隐性关系的判定及运用杂交组合确定生物显隐性关系的能力。
答案：
（1）不能确定。
①假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2。
6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。
②假设无角为隐性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa。
AA的后代均为有角。
Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。
所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛。
综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。
（2）从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛×有角牛）。
如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。
（其它正确答案也给分。
）
【常见误区】
1．表现型与基因型的关系不清，忽视生物性状的表现还与环境有关，表现型=基因型+环境。
2．纯合子与杂合子概念不清，纯合子自交后代能稳定遗传，且都是纯合子；忽视杂合子自交后代会发生性状分离（既有纯合子，也有杂合子）。
3．动物往往雌雄同体，不同基因型的雌雄个体自由交配考虑不全而出错，解决办法是用棋盘法表示可能的交配方式。
4．一些常识性知识缺乏，如母马一次可下几个崽不清，答题没有强调量的多少。
5．利用种子繁殖和利用营养器官进行繁殖理解不到位或忽视，导致育种目标难实现。
6．不会根据人类遗传病系谱判断遗传方式和根据表现型推测基因型及其比例。
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