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1、第五单元 遗传规律及应用 专题11 基因的分离定律,高考生物,考点一 孟德尔遗传实验的科学方法,知识清单,1.豌豆作杂交实验材料的优点 (1)豌豆是严格的 自花传粉、闭花受粉 植物,能避免外来花粉粒 的干扰,自然状态下都为 纯合子 。 (2)豌豆品种间具有一些 易于区分 的相对性状。 (3)豌豆花大,便于人工异花传粉操作。,2.豌豆人工杂交的方法,3.一对相对性状的杂交实验“假说演绎”分析,4.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 ,甲、乙 小桶内的彩球分别代表 雌、雄配子 ,用不同彩球的随机组合,模 拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合。 (2)实
2、验注意问题: a.要 随机 抓取,且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。 b.重复的次数足够多。,1.遗传规律相关概念的联系,2.遗传实验中常见交配类型及应用,3.“假说演绎”法中“假说”与“演绎”的内容(以一对相对性状的 杂交实验为例) (1)“假说”指孟德尔的4点解释,核心解释是“F1产生配子时,成对的遗 传因子彼此分离”。 (2)“推理”指F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(Dd=11)。 (3)“演绎”是设计测交实验,并预测测交结果。,例1 (2017辽宁铁岭协作体上学期第一次联考,33)下面为有关孟德尔 豌豆的七对相对性状杂交实验的说法,其中错误的是 ( ) A.正确运用统计方法,孟
3、德尔发现在不同性状的杂交实验中,F2的分离比 具有相同的规律 B.解释实验现象时,提出的“假说”之一:F1产生配子时,成对的遗传因 子分离 C.根据假说,进行“演绎”:若F1产生配子时,成对的遗传因子分离,则测 交实验后代应出现两种表现型,且比例为11 D.由于假说能解释F1自交产生31分离比的原因,所以假说成立,解析 孟德尔运用统计学方法,对不同性状杂交实验分析发现F2都是 31的分离比,A正确;解释实验现象时孟德尔提出“F1产生配子时,成 对的遗传因子彼此分离”的假说,B正确;提出假说,依据假说进行演绎: 若F1产生配子时,成对的遗传因子分离,则测交实验后代应出现两种表 现型,且比例为11
4、,C正确;假说能解释自交实验,但是否成立需要通过 测交实验去验证,D错误。 答案 D,考点二 基因的分离定律及应用,1.基因的分离定律 2.与分离定律相关的基本计算 实例 已知基因B、b分别控制黑色和白色性状,某生物基因型为Bb, 该个体自交得F1。,(1)F1中纯合子占 1/2 ,表现型为黑色的个体中杂合子占 2/3 。 (2)F1自交得F2,F2中BB和Bb分别占 3/8、1/4 。 (3)选F1中的黑色个体自交,子代的基因型及比例为 BBBbbb= 321 。 (4)选F1中的黑色个体分别与白色个体进行杂交,子代中黑色个体占 2/3 。 (5)选F1中的黑色个体随机交配,子代中白色个体占
5、 1/9 。 (6)若该生物个体连续自交3次,则F3中Bb和bb分别占 1/8、7/16 。 (7)若基因型为bb的个体致死,则F1中杂合子占 2/3 ,F1自交所得的F2 中杂合子占 2/5 。,(8)若含B的雄配子不育,则F1中白色个体占 1/2 ,F1随机交配所得 的F2中白色个体占 3/4 。,1.分离定律的实质和适用条件,思维点拨 对分离定律理解的两个易错点 (1)杂合子(Aa)产生的雌雄配子数量不相等。基因型为Aa的杂合子产生 的雌配子有两种,即Aa=11,或产生的雄配子有两种,即Aa=11, 但雌雄配子的数量不相等,通常生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。 (2)符合基因分离定律
6、并不一定就会出现特定的性状分离比(针对完全 显性)。原因如下: F2中31的结果必须在统计大量子代后才能得到;若子代数目较少, 不一定符合预期的分离比。 某些致死基因可能导致性状分离比变化,如隐性致死、纯合致死、显 性致死等。,例2 (2017山东济南一中上学期期中,25)孟德尔在一对相对性状的研 究过程中,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 中,最能说明基因分离定律实质的是( ) A.F2表现型的比为31 B.F1产生配子的比为11 C.F2基因型的比为121 D.测交后代表现型的比为11,解析 基因分离定律的核心是“F1产生配子时等位基因分离,独立地 随配子遗传给后代”,
7、因而形成数量比为11的两种配子。正是因为F1 产生11的两种配子,所以才出现以下几种结果:测交后代表现型的比 为11;F2基因型的比为121;F2表现型的比为31。 答案 B,2.分离定律的验证方法 (1)自交法:让杂合子F1自交,如果F2性状分离比符合31,则说明基因的 遗传符合分离定律。 (2)测交法:让杂合子F1测交,如果测交后代出现两种表现型,且比例符合 11,则说明基因的遗传符合分离定律。 (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11,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
8、植株 有两种表现型且比例为11,则符合基因的分离定律。,例3 水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈 蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈橙红色。下列对纯种的非糯性与糯性 水稻的杂交后代的观察结果中不能证明孟德尔的基因分离定律的是 ( ) A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色 B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈橙红色 C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈橙红色 D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈橙红色,解析 验证基因分离定律的方法有自交法、测交法和花粉鉴定法,亲 本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝
9、黑色没有体现出基因的分离定 律,故选A项。 答案 A,3.显性性状的判断 (1)根据子代表现型判断显隐性,(2)设计实验,判断显隐性,(3)根据遗传系谱图判断显隐性 “无中生有为隐性”,如图甲中遗传病为隐性性状;“有中生无为显 性”,如图乙中遗传病为显性性状。,4.显性纯合子和杂合子的判定,5.基因型与表现型的相互推导 (1)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型),(2)由子代推断亲代的基因型(逆推型) 方法一:基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因,如显性性 状的基因型可用A_来表示,那么隐性性状的基因型只有一种aa,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。 方
10、法二:隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推 过程中的突破口,因为隐性个体是纯合子(aa),因此亲代基因型中必然都 有一个a基因,然后再根据亲代的表现型进一步判断。 方法三:分离比法。 F1,例4 (2017吉林大学附中上学期月考,34)南瓜果实的颜色是由一对等 位基因(A和a)控制的,用一株黄果南瓜和一株白果南瓜杂交,F1中既有黄 果南瓜,也有白果南瓜,F1自交产生的F2的表现型如图所示,根据图示分 析,下列说法错误的是 ( ) A.P中黄果的基因型是aa B.F1中白果的基因型为AA和Aa,C.由图中可以判定白果为显性性状 D.F2中黄果与白果的理论比例是53,解析 图中过
11、程是白果自交,后代产生了白果和黄果两种表现型,可 以确定白果为显性性状,黄果为隐性性状且基因型为aa,A、C正确;由 可推知,白果的基因型为Aa,B错误;F2中黄果占1/2+(1/2)(1/4)=5/8,F2中 白果占1/2(1/2+1/4)=3/8,即黄果白果=53,D正确。 答案 B,方法1 “四步法”解答分离定律复杂概率计算,方法技巧,(1)7号和8号再生一个孩子患白化病的概率是 。 (2)10号个体携带白化病致病基因的概率是 。 【答案】 (1)1/6 (2)3/5 解题思路 第一步:已知7号与8号杂交。 第二步:明确7号基因型为1/3AA、2/3Aa,8号的基因型为Aa。,【实例1】
12、如图是白化病的系谱图,分析以下问题。,第三步:计算。 方法一:分别分析,合并计算 (1)后代中 (2)10号为携带者概率= = 。 方法二:分析配子,棋盘解题 分析配子,棋盘解题(两种格式) 格式1:比例法,格式2:个数法,第四步:求解。 (1)若根据格式1:白化病(aa)概率=1/6。 (2)若根据格式2:10号为携带者概率= = = 。 【实例2】基因型为Dd的玉米自交一代后除去隐性个体,并分成甲、乙 两组:甲组全部让其自交,乙组让其自由传粉,甲、乙两组的植株上基因 型为Dd所占的比例分别为 、 。 【答案】1/3 4/9 解题思路 甲组交配方式为自交,且基因型为1/3DD、2/3Dd。
13、方法:分别分析,合并计算,所以子代中Dd=1/30+2/31/2=1/3。 乙组交配方式为自由交配,且基因型为1/3DD、2/3Dd。,方法2 “公式法”分析杂合子Dd连续自交情况 1.Aa连续自交的计算,根据表格比例,纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为:,2.育种时Dd连续自交且逐代淘汰隐性个体的计算,例5 (2013山东理综,6,4分)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、 随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性 个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是 ( ),A.曲线的F3中Aa基因型频率为0.4 B.曲线的F2中Aa基因型频率为0.4 C.曲线
14、的Fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n+1 D.曲线和的各子代间A和a的基因频率始终相等,解析 本题结合基因的分离定律考查基因频率和基因型频率的计算 方法。依题意可首先分析出前三代中Aa的基因型频率(如下表),据此可 判断曲线、分别对应表中的、 4种情况。,由图可知,曲线的F3中Aa的基因型频率与曲线的F2中Aa的基因型频 率相同,均为0.4,A、B正确;曲线的Fn中纯合体的比例和上一代中纯合 体的比例分别为1-1/2n和1-1/2n-1,两者相差1/2n,C错误;曲线和分别代 表随机交配和连续自交两种情况,此过程中没有发生淘汰和选择,所以 各子代间A和a的基因频率始终相等,D正确。 答
15、案 C,方法3 “归纳法”分析一对相对性状遗传的异常分离比 1.不完全显性或共显性:如基因A和a分别控制红花和白花,在完全显性 时,Aa自交后代中红白=31,在不完全显性时,Aa自交后代中红 (AA)粉红(Aa)白(aa)=121。 2.致死类 (1)隐性致死:由于aa死亡,所以Aa自交后代中只有一种表现型。 (2)显性纯合致死:由于AA死亡,所以Aa自交后代中有两种表现型,比值 为21。 (3)配子致死:指致死基因在配子时期发挥作用,从而不能形成有生活力 的配子的现象。例如雄配子A致死,则Aa自交后代中两种基因型Aaaa= 11。(配子问题常用棋盘法解题),3.从性遗传 从性遗传是指常染色体
16、上的基因控制的性状,在表现型上受个体性别影 响的现象。如绵羊的有角和无角的遗传规律如表所示(A、a表示相关 基因)。,4.复等位基因 在一个群体内,同源染色体的同一位置上的等位基因超过2个以上,这些 基因称作复等位基因。如人类ABO血型的三个复等位基因是IA、IB、i, 其显隐性关系为:IA和IB对i是显性,IA和IB是共显性,可表示为IA=IBi。所 以基因型与表现型的关系是: IAIA、IAiA型血;IBIB、IBiB型血; IAIBAB型血;iiO型血。,例6 (2017山西晋城上学期期中联考,28)某玉米品种含一对等位基因A 和a,其中a基因纯合的植株花粉败育,即不能产生花粉,含A基因的植株 完
