11讲基因的分离定律.docx
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11讲基因的分离定律
1.1 基因的分离定律
[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）。
*导入
P2问题探讨
复习提问：
遗传：
亲代与子代之间保持性状的稳定性。
例如：
种瓜得瓜种豆得豆，龙生龙凤生凤......
柏拉图说在感情中谁投入更多，子女就长得像谁。
*新授
1、孟德尔简介
2、花的结构
果实
子房壁-果皮
珠被-种子
受精卵-胚
受精极核-胚乳
3、自花传粉与异化传粉：
P2左下，P3上
异化传粉的过程：
用豌豆做杂交实验的方法
①人工异花传粉的步骤为去雄→套袋→人工授粉→套袋。
②去雄是指除去未成熟花的全部雄蕊；其目的是为了防止自花传粉；应在开花前（花蕾期）进行。
去雄要求：
干净，彻底，完全。
③套袋目的是防止外来花粉干扰，从而保证杂交得到的种子是人工传粉后所结。
④异花传粉时，父本是指提供花粉的植株；母本是指接受花粉的植株。
四、豌豆作为杂交实验材料的优点
①在传粉方面表现为两性花，自花传粉，闭花受粉→保证自然状态下都是纯种。
②在性状方面表现为具有易于区分且能稳定地遗传给后代的性状。
③在操作方面表现为花大，便于进行人工异花传粉操作。
五、性状和相对性状
①性状是指生物体所有特征的总和。
任何生物都有许许多多的性状。
例如：
眼睛是黑的，头发是直的。
②相对性状的理解要点：
“两个同”：
同种生物、同一种性状。
“一个不同”：
不同表现类型。
如：
狗的长毛和短毛，人的单眼皮和双眼皮。
豌豆的白花和绿叶、猪的黑毛和牛的黄毛都不能称为相对性状。
6、遗传图谱中的符号
P：
亲本♀母本（雌雄），♂父本（雄性）
X：
杂交：
指基因型不同的同种生物之间的相互交配
⊕：
自交（自花传粉）基因型相同的动物个体之间交配，同类型相交
F1：
子一代，F2杂种二代......Fn第n代
7、
一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
P4：
讲述
正交：
反交：
P（亲本）纯种高茎♂X纯种矮茎♀P（亲本）纯种高茎♀X纯种矮茎♂
F1（子一代）高茎F1（子一代）高茎
P4上，讲述2，提出问题：
为什么子一代（F1）中只表现出一个亲本的性状（高茎），而不表现出另一亲本的性状或者是不高不爱？
在F1中另一亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了？
带着这个疑问，我们看孟德尔是怎样做的。
他让F1（子一代）高茎豌豆自交，得到的子二代植株中既有高茎也有矮茎。
F1（子一代）高茎
F2（子二代）高茎矮茎从子二代两种性状中，告诉我们矮茎在子一代中并没有消失，只是暂时没表现出来。
讲解：
孟德尔把杂种一代中表现出来的性状叫做显性性状，如：
高茎
把为表现出来的性状叫做隐形性状，如，矮茎
子二代中，同时出现显性性状和隐形性状的现象，叫性状分离
讲述3：
P4
高茎矮茎
3：
1
讲述4：
孟德尔想到：
F2中的3:
1是不是巧合呢？
其他6对相对性状，发现子二代中都出现了性状分离现象，且显性性状和隐形性状的数量比接近3:
1，具有规律性。
面对这样的实验数据，你信服吗？
那又做如何解释呢？
8、对分离现象的解释（提出假说）
性状是由什么控制的？
基因。
在孟德尔当时的时代，生物学还没有建立基因的概念，孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为基因）控制的。
P5上，假说1：
假说2：
假说3：
+DD或Dd产生的配子是什么？
D、d。
由于基因D对d的显性作用，所以F1（Dd）只表现出高茎性状，而矮茎性状表现不出来。
Dd产生D和d两种数目相等的配子。
假说4：
由于受精时，雌雄配子结合是随机的，F2便产生3中基因型：
DD、Dd、dd，且数目为1:
2:
1.由于D对d的显性作用，F2的性状表现为两种类型，高茎和矮茎，且数量比为3:
1。
表现型：
生物表现出来的性状
基因型：
与表现型对应的基因组成
和同学一起，再重新书写一遍遗传图解：
分枝法或者棋盘法
书写遗传图解：
世代写清楚（P、配子、F1、F2）
两型（基因型、表现型）
符号（X、⊕、→）
按照孟德尔的解释：
亲本高茎的遗传因子（基因）：
DD
亲本矮茎的遗传因子（基因）：
dd
F1高茎的遗传因子（基因）：
Dd
F1各产生2种配子，雌配子，雄配子，且D雌配子：
d雄配子=1:
1，D雄配子：
d雌配子=1:
1，受精时雌雄配子随机结合，F2产生3种组合，DD、Dd、dd，比例为1:
2:
1.由于D对d的显性作用，F2在性状表现上只有两种类型，比为3:
1。
例题：
某水稻的基因型为Aa，让他连续自交，从理论上讲F2的基因型纯合体占总数的3/4。
9、F2性状分离比为3:
1满足的条件：
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：
①F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同
②雌、雄配子结合的机会相等
③F2不同的基因型的个体的存活率相等
④等位基因间的显隐性关系是完全的
⑤观察的子代样本数目足够多
10、性状分离比的模拟：
11、分离现象的验证——测交
孟德尔为了验证他对分离现象的解释（假说）是否正确，他又设计了另一个试验——测交。
1、所谓测交，就是让F1与隐性纯合子杂交。
（可用来测定F1的基因组成，F1的配子种类及比例）
2、测交遗传图解
孟德尔所做的测交试验结果符合预期设想，从而证明了F1在形成配子时，成对的基因发生分离，分离后的基因分别进入到了不同的配子中。
问：
如何用测交来判断F1的基因组成？
测交后代如果出现两种基因组成，即F1为杂合子；若F1后代只有一种基因组成，即F1为纯合子。
12、分离定律：
P7
结合p12，孟德尔遗传规律的再发现：
“遗传因子”即“基因”，再来看分离定律。
13、杂交方法
杂交：
一般指基因型不同个体之间的交配
自交：
强调的是相同基因型间的交配，AAXAA,AaXAa，aaXaa
对高等植物而言，指自花传粉；对动物而言，指世代雌雄个体间的交配。
测交，也可以说是特殊的杂交。
将杂合子和隐性纯合子相交，如AaXaa。
14、鉴定生物是杂合子还是纯合子的方法
被测为植物：
自交，测交都可以，但自交最简单
被测为动物：
常用测交，例如：
在一个交配的季节里完成栗色雄马是否是纯种的鉴定→让该匹马与多匹白色雌马交配。
十五、假说演绎法
显隐性判断，甲乙
甲x乙→甲：
甲为显性AAXaa→Aa
甲x乙→甲+乙：
无法判断显隐性Aaxaa→Aaxaa，aaxAa→aaxAa
甲x甲→甲乙：
甲为显性AaxAa→3A-1aa
甲x甲→甲：
无法判断显隐性若甲为显性：
AAXAA→AA,AaXAA→Aa
若甲为隐性：
aaxaa→aa
十六、分离定律适用的范围
1、只适用于有性生殖的真核生物细胞核中的基因的遗传规律，而不适用于原核生物，不适用于细胞质的基因的遗传。
2、揭示了一对相对性状的一对基因行为，而两对或两对以上的基因控制两对或两对以上的相对性状的遗传行为不属于分离定律（自由组合定律）。
3、细胞核内染色体上的基因。
十七、分离定律的作用时间：
有性生殖形成配子（件数第一次分裂后期）
十八、果皮、种皮、胚、胚乳的基因型分析
1、果皮（包括豆荚）：
由子房壁发育而来
2、种皮：
珠被发育而来
以上两种基因型与母本相同
3、胚（胚芽胚轴胚根子叶）：
由受精卵发育而来，基因型与子代相同。
4、胚乳：
有受精极核发育而来，基因型为两倍雌配子加上雄配子基因。
19、一对相对性状的交配组合（用A和a表示）
后代基因型
AAXAA→AA
AAXAa→AAAa
AaxAa→AAAaaa
Aaxaa→Aaaa
aaxaa→aa
AAXaa→Aa
由此：
若子代全为显性，则亲本之一必为显性纯合子；
若后代性状分离比为3:
1，则亲本组合为两个杂合子；AaxAa
若后代分离比为1:
1，则亲本为测交组合。
Aaxaa
二十、分离定律的应用
（1）农业生产：
指导杂交育种
①优良性状为显性性状：
利用杂合子选育显性纯合子时，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优良性状为杂合子：
两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子，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。
二十一、杂合子Aa连续自交，第n代的比例分析
Fn
杂合子
纯合子
显性纯合子
隐性纯合子
显性性状个体
隐性性状个体
所占比例
根据上表比例，杂合子，纯合子所占比例坐标曲线图为：
显隐性判断，甲乙
甲x乙→甲：
甲为显性AAXaa→Aa
甲x乙→甲+乙：
无法判断显隐性Aaxaa→Aaxaa，aaxAa→aaxAa
甲x甲→甲乙：
甲为显性AaxAa→3A-1aa
甲x甲→甲：
无法判断显隐性若甲为显性：
AAXAA→AA,AaXAA→Aa
若甲为隐性：
aaxaa→aa
阅读教材第5页图1－5高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解，思考问题：
（1）若F1所产生的雄配子D∶d＝2∶1，雌配子D∶d＝2∶1,则F2中高茎∶矮茎＝8∶1。
（2）若D对d为不完全显性，杂合子为中等高度茎，则F2中的表现型及比例为高茎∶中等茎∶矮茎＝1∶2∶1。
（3）若F2中只得到4株豌豆，则高茎与矮茎的数量比值一定为3∶1吗？
提示 不一定。
（4）F1所产生雌配子总数（D∶d＝1∶1）与雄配子总数（D∶d＝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D∶d＝1∶1即可。
例题：
孟德尔遗传实验科学方法的应用分析
1．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实验。
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。
例2 分离定律的实质与验证
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，发现了基因的分离定律。
下列有关基因分离定律的几组比例，能直接说明基因分离定律实质的是（ ）
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 基因分离定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。
“四法”验证分离定律
（1）自交法：
自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，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，则符合基因的分离定律，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：
取杂合子的花粉，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定律。
（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，则符合基因的分离定律。
矫正易错 强记长句
1．“高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆”不属于性状分离概念范畴。
2．基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a＝1∶1，产生的雄配子有两种A∶a＝1∶1，但是雌雄配子的数量不相等，一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
3．测交的原理是隐性纯合子只产生一种带隐性基因的配子，不能掩盖F1配子中基因的表现，因此测交后代表现型及其分离比能准确反映出F1产生的配子的基因型及分离比，从而得知F1的基因型。
4．针对完全显性遗传的一对相对性状遗传，符合分离定律并不一定出现特定的性状分离比，原因有二：
一是F1中3∶1的结果必须是统计大量子代个体，若子代个体数目少，不一定符合预期分离比；二是某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
1.黄瓜果皮颜色受一对等位基因控制，甲同学选取绿果皮植株与黄果皮植株进行正交与反交，观察F1的表现型。
请问是否一定能判断显隐性？
不能。
如果显性性状是杂合子，后代会同时出现黄色和绿色，不能判断显隐性关系。
2．实验一：
随机选取一株红茎植株（由一对等位基因控制），让其自交，F1中红茎植株∶绿茎植株约为3∶1。
实验二：
随机选取30株该植物的红茎植株，让其随机传粉，F1中红茎植株∶绿茎植株约为15∶1。
则实验二中F1性状分离比不为3∶1，其原因是30株红茎植株中既有纯合子也有杂合子。
3．鸡的雄羽、母羽是一对相对性状，母鸡只有母羽，公鸡有母羽和雄羽。
研究人员做了一组杂交实验：
P：
母羽♀×母羽♂→F1：
母羽♀∶母羽♂∶雄羽♂＝4∶3∶1。
请设计杂交实验方案判断F1中母羽公鸡是否为纯合子。
实验方案：
随机选择F1中母羽♂与多只母羽♀交配。
结果预测：
若子代母鸡全为母羽，公鸡全为母羽，则F1母羽公鸡为纯合子，否则为杂合子。
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