新高中生物第三章遗传和染色体第5课时基因的分离定律Ⅱ学案苏教版必修2.docx

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新高中生物第三章遗传和染色体第5课时基因的分离定律Ⅱ学案苏教版必修2.docx

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新高中生物第三章遗传和染色体第5课时基因的分离定律Ⅱ学案苏教版必修2

第5课时　基因的分离定律（Ⅱ）

学习目标

1．阐明一对相对性状测交实验的过程。

2.阐明分离定律。

3.归纳孟德尔获得成功的原因。

4.举例说明基因与性状的关系。

|基础知识|

一、对分离现象解释的验证

1．实验方法　测交_，即让F1与隐性纯合亲本杂交。

2．实验图解

3．实验结果　测交后代共85株紫花豌豆、81株白花豌豆，分离比约为1∶1。

4．实验结论　实验结果与推断结果一致，证明了F1是杂合子，在形成配子时，杂合子中的显性因子和隐性因子发生分离，分别进入不同的配子。

二、分离定律的实质

在细胞进行减数分裂形成配子的过程中，等位基因会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。

三、孟德尔获得成功的原因

1．正确地选用实验材料。

2．采取由单因子到多因子的研究方法。

3．应用统计学的方法对实验结果进行分析。

4．科学设计实验的程序：

—

|自查自纠|

（1）测交是指待测基因型个体与隐性纯合子进行杂交（　　）

（2）通过测交可以测定被测个体的基因型及其产生的配子种类和比例（　　）

（3）“基因的分离定律”中的“基因”是指同源染色体上的等位基因（　　）

（4）隐性个体是纯合子，显性个体是杂合子（　　）

（5）表现型是基因型与环境相互作用的结果（　　）

（6）采用从单因子到多因子的研究方法是孟德尔获得成功的一个重要因素（　　）

答案　

（1）√　

（2）√　（3）√　（4）×　（5）√　（6）√

|图解图说|

________________________________________________________________________

纯合子不含有等位基因，杂合子含有等位基因。

________________________________________________________________________

纯合子自交后代会出现性状分离吗？

杂合子呢？

提示：

纯合子自交后代不出现性状分离，杂合子自交后代出现性状分离。

探究点一　测交实验及作用

为什么用F1与隐性纯合子杂交能够证明F1产生的配子类型及比例？

提示　隐性纯合子只能产生一种含有隐性基因的配子，在该配子与含其他基因的配子结合形成的合子中，该隐性基因不遮盖其他基因的表达，这样测交后代的表现型和比例与F1产生的配子类型和比例是一致的。

因此，根据宏观可见的测交后代的表现型情况就可推知微观不可见的F1产生的配子情况。

【典例1】通过孟德尔的测交实验不能推测出（　　）

A．F1产生的配子类型和比例

B．F1的基因型

C．F1形成配子时基因的行为

D．F1产生的配子数量

尝试解答________

解析　隐性纯合子只能产生一种含有隐性基因的配子，在合子中隐性基因不遮盖其他基因的表达，因此测交后代的表现型和比例能反映出F1产生的配子类型和比例，进一步可推知F1的基因组成；根据F1的基因组成和F1产生的配子类型和比例，可分析出F1形成配子时基因的行为。

通过测交实验不能推测出F1产生的配子数量。

答案　D

【跟踪训练】

1．下列关于测交的说法，错误的是（　　）

A．亲本中必有一个隐性个体

B．通过测交可以推断待测个体是纯合子还是杂合子

C．测交后代不一定都是杂合子

D．测交后代一定会出现隐性个体

解析　测交后代是否出现隐性个体，是否都是杂合子，取决于待测个体的基因型。

答案　D

探究点二　基因的分离定律的实质

下图表示一个基因型Aa的性原细胞产生配子的过程，就基因的分离定律分析回答：

1．研究对象

位于一对同源染色体上的一对等位基因。

2．发生时间

减数第一次分裂的后期。

3．实质

减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离。

4．基因的分离定律适用于所有生物的遗传吗？

并分析原因。

提示　基因的分离定律实质上研究的是同源染色体上的等位基因的分离行为，该行为发生在减数分裂形成配子的过程中，所以病毒、原核生物的遗传不遵循基因的分离定律，真核生物进行有性生殖时遵循，而进行无性生殖时不遵循。

【典例2】下图为基因型为Aa的生物自交产生后代的过程，基因的分离定律发生于（　　）

1A∶1a

配子间的4种结合方式

子代中3种基因型、2种表现型

A．①　　　　　　B．②

C．③D．①②

尝试解答________

解析　基因的分离定律发生于减数分裂产生配子的过程中。

答案　A

【跟踪训练】

2．在豌豆杂交实验中，高茎与矮茎杂交，F2中高茎和矮茎的比为787∶277，上述结果的实质是（　　）

A．高茎基因对矮茎基因是显性

B．等位基因随同源染色体的分开而分离

C．控制高茎和矮茎的基因不在一条染色体上

D．F1自交，后代出现性状分离

解析　基因分离定律的实质是在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体的分开而分离。

答案　B

探究点三　显性性状与隐性性状、纯合子与杂合子的判断

豌豆花的位置有顶生和腋生两种类型，现有多株顶生和腋生豌豆。

（1）如何用实验的方法判断顶生和腋生的显隐性？

提示　可以用顶生豌豆和腋生豌豆杂交，若子代只表现一种性状，则所表现的性状是显性性状；若子代两种性状都有，可再用顶生豌豆和腋生豌豆分别自交，出现性状分离的则是显性性状。

（2）如果顶生是显性性状，如何判断一顶生豌豆是纯合子还是杂合子？

提示　让顶生豌豆自交或测交，若子代全是顶生豌豆，则该顶生豌豆是纯合子；若子代既有顶生豌豆又有腋生豌豆，则该顶生豌豆是杂合子。

1．显性性状与隐性性状的判断

（1）根据子代性状判断

①不同性状的亲本杂交⇒子代只表现一种性状⇒子代所表现的性状是显性性状。

②相同性状的亲本杂交⇒子代显现不同性状⇒子代所显现的新的性状是隐性性状。

（2）根据子代性状分离比判断

具有一对相对性状的亲本杂交⇒F2性状分离比为3∶1⇒分离比为3的性状是显性性状。

（3）假设法

对于样本较小，或者情况复杂的题目，可以利用假设法判断显隐性：

假设其中一种性状为显性，另一种为隐性，根据题目条件进行推导，检查推导结果与题目事实结果是否一致；再将两种性状的显隐性对调，再次推导并检查。

如果只有一种假设的推导结果与题目事实结果一致，即可推断出显隐性。

2．纯合子与杂合子的判断

（1）自交法：

待测个体自交，若后代出现性状分离，则为杂合子；后代不出现性状分离，则为纯合子。

（2）测交法：

待测个体与隐性个体杂交，若后代出现性状分离，则为杂合子；后代不出现性状分离，则为纯合子。

①测交属于两个个体间的杂交，对于豌豆、小麦、水稻等两性花植物，测交需经“去雄→套袋→人工传粉→套袋”等操作，较为复杂，而自交法则较为简单，但自交法不适用于动物。

②显隐性关系已知的前提下，才能够用测交法。

【典例3】玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状。

某一品系X为黄粒玉米，若自花传粉，后代全为黄粒；若接受另一紫粒玉米品系Y的花粉，后代既有黄粒，也有紫粒。

下列有关分析正确的是（　　）

A．紫粒是显性性状

B．黄粒是显性性状

C．品系X是杂种

D．品系Y是纯种

尝试解答________

解析　此题考查对相对性状的显性和隐性性状的判断和对纯合子、杂合子的分析。

黄粒玉米品系X，自花传粉，后代全为黄粒，因此黄粒玉米品系X为纯合子。

黄粒玉米品系X接受紫粒玉米品系Y的花粉，后代既有黄粒，也有紫粒，因此黄粒一定不是显性性状，且品系Y为杂种。

答案　A

遗传学基本概念间的关系

【跟踪训练】

3．南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因控制的，用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交，F1既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜，让F1自交产生的F2表现型如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．根据②可知黄果是隐性性状

B．根据③可知白果是显性性状

C．①属于测交

D．F1白果是杂合子

解析　根据②只能说明F1黄果是纯合子，不能说明是显性纯合子，还是隐性纯合子。

答案　A

知识脉络

要点晨背

1.测交，即让待测个体与隐性纯合子杂交。

2.一对位于同源染色体上，并且决定相对性状的基因称为等位基因。

3.当细胞进行减数分裂时，等位基因会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。

4.表现型是基因型与环境相互作用的结果。

5.纯合子自交后代不出现性状分离，能够稳定遗传。

6.豌豆是严格的自花传粉且闭花受粉植物。

1．下列有关孟德尔一对相对性状的遗传实验的叙述中，正确的是（　　）

A．F1产生配子类型的比例为1∶1

B．F1自交后代的性状分离比为1∶1

C．F1测交后代的性状分离比为3∶1

D．F1自交后代的基因型比例为1∶1

解析　孟德尔一对相对性状的遗传实验中，双亲为具有相对性状的纯合子，F1为杂合子，F1产生的含显性基因和隐性基因的配子比例为1∶1，因此，自交后代基因型比例为1∶2∶1，性状分离比为3∶1，测交后代的性状分离比为1∶1。

答案　A

2．豌豆的白花和紫花为1对相对性状，下列杂交实验中能判定性状显、隐性关系的是（　　）

A．紫花×紫花→405紫花

B．紫花×紫花→301紫花、101白花

C．白花×白花→412白花

D．紫花×白花→198紫花、207白花

解析　判定性状显、隐性关系有两种方法。

一种方法是具有一对相对性状的亲本杂交，若子代只有1种性状表现，则表现出的性状为显性性状，若子代不只1种表现类型，则不能判断。

另一种方法是亲本只有1种表现型，子代出现性状分离，则说明亲本是杂合子，表现出的新性状类型为隐性性状，B项按此方法则可判断紫花为显性性状。

答案　B

3．黄色籽粒豌豆自交后代中出现了绿色籽粒的豌豆，则以下相关说法错误的是（　　）

A．F1代中的绿色籽粒豌豆都是杂合子

B．黄色籽粒是显性性状

C．F1代中绿色籽粒豌豆少于黄色籽粒豌豆

D．这种现象叫做性状分离

解析　黄色籽粒豌豆自交后代中出现了绿色籽粒的豌豆，则亲本的黄色籽粒豌豆一定是显性杂合子，F1代中的绿色籽粒豌豆都是隐性纯合子，A错误；黄色籽粒是显性性状，B正确；F1代中绿色籽粒豌豆∶黄色籽粒豌豆＝1∶3，C正确；这种现象叫做性状分离，D正确。

答案　A

4．下列哪一项不属于孟德尔遗传实验的科学方法（　　）

A．选用自花受粉的豌豆作实验材料

B．首先只对一对相对性状的遗传情况进行研究

C．从豌豆的全部相对性状进行综合性分析入手

D．运用统计学的方法对结果进行分析

解析　孟德尔遗传实验中巧妙地运用了由简到繁的方法，搞清楚一对相对性状的遗传规律后，再扩展到多对。

答案　C

5．某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且为由单基因（D、d）控制的完全显性遗传。

现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，设计了如下实验方案（后代数量足够多），以鉴别该紫花植株的基因型。

（1）该实验设计原理遵循遗传的______________定律。

（2）完善下列实验设计：

第一步：

______________（填选择的亲本及交配方式）；

第二步：

紫花植株×红花植株。

（3）实验结果预测与分析：

①若第一步出现性状分离，说明紫花植株为________（填“纯合子”或“杂合子”），则无需进行第二步。

若未出现性状分离，说明紫花植株的基因型为________，则需进行第二步。

②若第二步后代全为紫花，则紫花植株的基因型为____________；若后代全部为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为________。

解析　根据实验结果预测中①的题干可知，第一步是让紫花植株自交，根据后代是否出现性状分离判断紫花是否纯合。

如果是DD或dd，则后代全部为紫花；如果是Dd，则后代出现性状分离。

再根据实验结果预测中②可知，第二步是将紫花植株与红花植株杂交，如果后代全为紫花，则紫花植株的基因型为DD；如果全为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为dd。

答案　

（1）分离　

（2）紫花植株自交　（3）①杂合子　DD或dd　②DD　dd

课后跟踪分层训练

（时间：

35分钟）

1．下图能正确表示基因分离定律实质的是（　　）

解析　基因的分离定律发生在杂合子减数分裂形成配子时。

答案　C

2．下列交配方式属于测交的是（　　）

A．AA×Aa　　　　　B．Aa×Aa

C．Aa×aaD．AA×AA

解析　测交是指被测个体与隐性个体交配，即至少有一个亲本是隐性个体。

答案　C

3．孟德尔在一对相对性状的豌豆杂交实验中做了三个实验，他在发现问题阶段做的实验和在验证假说阶段做的实验分别是（　　）

A．自交、杂交　测交

B．测交、自交　杂交

C．杂交、自交　测交

D．杂交、测交　自交

解析　发现问题的阶段进行了杂交（得F1）和自交（得F2）实验，经过假设后，再通过测交实验进行验证。

答案　C

4．下列有关纯合子的叙述，错误的是（　　）

A．由相同基因型的雌雄配子结合发育而来

B．连续自交，性状能够稳定遗传

C．纯合子与纯合子交配，后代一定是纯合子

D．不含有等位基因

解析　表现型相同的纯合子交配，后代是纯合子；表现型不同的纯合子交配，后代是杂合子。

答案　C

5．小麦的抗锈病和不抗锈病是一对相对性状，已知抗锈病是显性性状，不抗锈病是隐性性状，现在有一批抗锈病的小麦种子，要确定这些种子是不是纯种，正确且最简单的方法是（　　）

A．与纯种抗锈病小麦杂交

B．与易染锈病小麦进行测交

C．与杂种抗锈病小麦进行杂交

D．自交

解析　鉴定植物是否是显性纯合体的最简单的方法是自交，测交也可以鉴定某显性个体是不是纯合体，但不是最简单的方法，因为去雄、套袋、人工授粉等相对复杂。

答案　D

6．基因分离定律的实质是（　　）

A．子二代出现性状分离

B．子二代性状分离比为3∶1

C．等位基因随同源染色体的分开而分离

D．测交后代分离比为1∶1

解析　基因分离定律的实质是减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分离，C正确。

答案　C

7．已知黑斑蛇与黄斑蛇杂交，F1既有黑斑蛇，又有黄斑蛇；若再让F1黑斑蛇之间进行交配，F2中有黑斑蛇和黄斑蛇。

下列结论正确的是（　　）

A．所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇

B．蛇的黄斑为显性性状

C．F1黑斑蛇的遗传因子组成与亲代黑斑蛇的不同

D．F2中黑斑蛇的遗传因子组成与F1黑斑蛇的遗传因子组成相同

解析　据F1黑斑蛇交配后代既有黑斑蛇又有黄斑蛇可知，蛇的黑斑为显性性状。

F1黑斑蛇和亲代黑斑蛇均为杂合子，而F2黑斑蛇既有纯合子又有杂合子。

答案　A

8．豌豆花的顶生和腋生是1对相对性状，根据下表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为（　　）

杂交组合

子代表现型及数量

甲（顶生）×乙（腋生）

101腋生，99顶生

甲（顶生）×丙（腋生）

198腋生，201顶生

甲（顶生）×丁（腋生）

全为腋生

A．顶生；甲、乙B．腋生；甲、丁

C．顶生；丙、丁D．腋生；甲、丙

解析　由第三个组合可以判断顶生为隐性性状，腋生为显性性状。

具有隐性性状的甲为纯合子，而丁与甲的子代全部为腋生，可知丁为显性纯合子。

答案　B

9．下列相关叙述，正确的是（　　）

A．基因型相同，表现型一定相同

B．表现型相同，基因型一定相同

C．杂合子后代是杂合子，纯合子后代是纯合子

D．正确选择实验材料是孟德尔获得成功的首要原因

解析　表现型是基因型和环境共同作用的结果，基因型相同，表现型不一定相同；显性纯合子与显性杂合子均表现显性性状，但基因型不同；杂合子后代不一定是杂合子，纯合子后代不一定是纯合子。

答案　D

10．豌豆和小麦的高茎对矮茎均为显性。

将纯种的高茎和矮茎豌豆间行种植，另将纯种的高茎和矮茎小麦间行种植。

自然状态下，从矮茎植株上获得F1的性状是（　　）

A．豌豆和小麦均有高茎和矮茎

B．豌豆均为矮茎，小麦有高茎和矮茎

C．豌豆和小麦的性状分离比均为3∶1

D．小麦均为矮茎，豌豆有高茎和矮茎

解析　高茎小麦的花粉可以落到矮茎小麦上进行杂交，而豌豆不可以，因为豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，所以矮茎植株上获得的F1的性状：

豌豆均为矮茎，小麦有高茎和矮茎。

答案　B

11．下面是某人群中耳垂遗传情况调查结果。

据此可以判断（　　）

子女

双亲均无耳垂①

仅父亲有耳垂②

仅母亲有耳垂③

双亲有耳垂④

性别

男

女

男

女

男

女

男

女

有耳垂

102

113

254

257

无耳垂

112

109

A．有耳垂为显性性状，无耳垂为隐性性状

B．有、无耳垂的遗传不遵循分离定律

C．依据第①组结果可以推测有耳垂属于显性性状

D．第②组中所有父亲均为杂合子

解析　本题主要考查学生对分离定律的运用以及对表格中的数据进行分析的能力。

从表中第④组来看，双亲都有耳垂，生出了无耳垂的子女，且第④组的所有子女中，有耳垂与无耳垂人数之比接近3∶1，故有耳垂为显性性状，无耳垂为隐性性状，遵循分离定律。

答案　A

12．已知牛的有角与无角为一对相对性状，由等位基因A与a控制，在自由放养多年的一牛群中，两基因出现的机会相等，每头母牛一次只生产1头小牛。

以下关于性状遗传的研究方法及推断错误的是（　　）

A．选择多对有角牛和无角牛杂交，若后代有角牛明显多于无角牛则有角为显性；反之，则无角为显性

B．自由放养的牛群自由交配，若后代有角牛明显多于无角牛，则说明有角为显性

C．选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角为隐性

D．随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产的3头牛全部是无角，则无角为显性

解析　随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产的3头牛全部是无角，由于子代牛的数量较少，不能判断显隐性关系。

答案　D

13．一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子，三个单眼皮和一个双眼皮，对这种现象最好的解释是（　　）

A．3∶1符合分离规律

B．该遗传不符合分离规律

C．这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能性

D．单眼皮遗传因子和双眼皮遗传因子发生了交换

解析　据题意双眼皮夫妇生出单眼皮孩子可知，双眼皮对单眼皮为显性，且这对夫妇都是单眼皮基因的携带者。

由分离定律可知，这对夫妇每胎都有出现单眼皮孩子的可能性，并且不同胎次互不影响。

该遗传在后代数量较少的情况下，是完全可能出现上述比例的，它仍然符合分离定律。

答案　C

14．一头黑色母牛A与一头黑色公牛B交配，生出一头棕色的雌牛C（黑色与棕色由一对等位基因B、b控制），请回答下列问题：

（1）该性状遗传中，属于显性性状的是________，棕色牛C的基因型是________。

（2）要想确定某头黑牛的基因型，遗传学上常用________法。

（3）若A牛与B牛再交配繁殖，生出一头黑牛的概率是________。

解析　

（1）依题意，黑色母牛A与黑色公牛B交配生出棕色雌牛C，如果棕色是显性，则其双亲（A和B）都是隐性，A和B的后代不可能出现棕色，所以黑色是显性，棕色是隐性。

（2）遗传学上确定某个个体的基因型可采用测交法，若测交后代出现两种性状，则被检测个体一定是杂合子。

（3）A牛、B牛均为杂合子，则Bb×Bb→3黑∶1棕，即生出黑牛的概率为

。

答案　

（1）黑色　bb　

（2）测交　（3）

15．下表是有关豌豆种子形状的四组杂交实验结果（相关基因用R、r表示）。

据表分析作答：

组合序号

杂交组合类型

后代表现型及植株数

圆粒

皱粒

圆粒×圆粒

108

皱粒×皱粒

102

圆粒×圆粒

125

圆粒×皱粒

152

141

（1）根据组合__________的结果能推断出显性性状为______________________。

（2）组合________中的两亲本肯定都是纯合子。

（3）组合________的杂交方法称为测交。

（4）写出A组合中两亲本的可能基因型：

__________________。

解析　

（1）C组合中，圆粒×圆粒的后代出现了皱粒，即发生了性状分离，则亲代的圆粒个体为杂合子，圆粒为显性性状。

（2）B组合：

皱粒×皱粒，都为隐性性状，隐性性状的个体肯定为纯合子。

（3）D组合中，圆粒与皱粒杂交，后代表现型比例接近1∶1，则为测交。

（4）A组合中两亲本均为圆粒，子代也为圆粒，则两亲本的基因型为RR×Rr或RR×RR。

答案　

（1）C　圆粒　

（2）B　（3）D　（4）RR×Rr或RR×RR

16．（实验探究）通常母鸡的羽毛宽、短、钝且直，叫母羽；雄鸡的羽毛细、长、尖且弯曲，叫雄羽。

所有的母鸡都只具有母羽，而雄鸡可以是母羽也可以是雄羽。

鸡的这种羽毛性状由位于常染色体上的一对等位基因控制（用H、h表示）。

现用一对母羽亲本进行杂交，发现子代中的母鸡都为母羽，而雄鸡中母羽∶雄羽＝3∶1，请回答：

（1）亲本都为母羽，子代中出现雄羽，这一现象在遗传学上称为________。

母羽和雄羽中显性性状是________。

（2）在子代中，母羽鸡的基因型为________________。

将子代的所有母鸡分别和雄羽鸡杂交，理论上后代雄鸡的表现型及比例是____________________。

（3）现有各种表现型鸡的品种，为进一步验证亲本中的母鸡是杂合子，请另行设计一杂交实验，用遗传图解表示（须写出配子）。

解析　

（1）亲本都为母羽，子代中出现雄羽，这一现象在遗传学上称为性状分离，说明母羽对雄羽是显性，亲本都是杂合子，即Hh。

（2）在子代中，由于所有的母鸡都只具有母羽，所以母羽鸡的基因型为HH、Hh、hh。

由于雄羽为隐性性状，所以雄羽鸡的基因型为hh。

由于母鸡的基因型有HH、Hh、hh，比例为1∶2∶1，将子代的所有母鸡分别和雄羽鸡hh杂交，理论上后代雄鸡的基因型有Hh和hh，比例为1∶1，所以表现型及比例是母羽∶雄羽＝1∶1。

（3）为进一步验证亲本中的母鸡是杂合子，可用母羽母鸡（Hh）与雄羽雄鸡（hh）杂交，遗传图解为：

答案　

（1）性状分离　母羽

（2）HH、Hh、hh　　母羽∶雄羽＝1∶1

（3）如图所示

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