第10讲 基因的分离定律-备战2025年高考生物一轮复习精讲课件（新高考通用）

第10讲 基因的分离定律 目录 Contents 一 遗传学的基本概念 三 分离定律实质的验证 二 一对相对性状杂交实验 第10讲 基因的分离定律 四 基因分离定律重点题型突破 【学习目标】 概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传； 3.2 有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能。 3.2.3 阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。 第 页 (1).遗传学常用实验材料 一、遗传学的基本概念 植物中的果蝇—拟南芥 植株小、世代间距短、 结子多、自花闭花传粉、基因高度纯化、基因组简单 自花传粉、闭花受粉，自然状态下一般为纯种 具有稳定且易于区分的相对性状，便于结果的观察和分析 花较大，易于操作 生长周期短，易于栽培，子代数量多，使实验数据充足，便于分析 ①相对性状... text has been truncated due to evaluation version limitation. 4 (1).遗传学常用实验材料 ①相对性状... text has been truncated due to evaluation version limitation. 5 (2).异花传粉操作步骤 一、遗传学的基本概念 避免外来花粉的干扰 保证杂交得到的种子是人工传粉后所结 除去母本未成熟花的全部雄蕊 待雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊柱头上 6 单性花∶单性花是被子植物花的一类，与两性花相对，指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。 （2）异花传粉操作步骤 ①图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于 _____(填“自交”或“杂交”)，方式 Ⅱ属于 (填“自交”或“杂交”)， 因此自然状态下，玉米能进行 。 省去了母本去雄的过程 自交 杂交 自由交配 ②如果人工杂交实验材料换成玉米，则操作步骤为 。 套袋→人工授粉→套袋 1970年，袁隆平先生和他的助手李必湖等人在海南三亚发现了花粉败育的野生稻以及不育细胞质，为杂交水稻雄性不育系的选育打开了突破口。花粉败育的野生稻体现了生物多样性的 价值，雄性不育系做母本对培育杂交水稻的意义是 。 水稻为两性花，进行杂交时需要进行母本去雄，而水稻的花很多且比较小。如果用雄性不育的水稻做母本，就可以省掉去雄操作，提高了杂交育种的效率 直接 (2).异花传粉操作步骤 现象2： F1代全为高茎 现象3： F2代高茎：矮茎=3:1 现象1： 正反交结果一致 思考：正反交结果一致，说明什么问题？ 说明茎的高度遗传为细胞核遗传 说明控制茎的高度的基因位于常染色体上 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 二、一对相对性状杂交（用概念解释概念） 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 二、一对相对性状杂交实验 1、生物的性状由遗传因子决定 3、生物体在形成生殖细胞---配子时(减数分裂时），成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中 4、受精时，雌雄配子随机结合 2、体细胞中的遗传因子是成对存在 ①有性生殖过程的细胞核遗传。 ②产生等比例的两种配子，且活力相当(如：无配子致死情况) ③子一代的两种配子的结合机会是相等的(如：无自交不亲和等情况) ④3种基因型个体的存活率相当(如：无合子（胚胎）致死情况) ⑤一对相对性状的遗传 ⑥相对性状完全显性（不考虑不完全显性和共显性等情况） F2性状分离比（3：1）实现的条件 减数第一次分裂 等位基因 有性生殖 染色体 三、分离定律实质 减数第二次分裂 12 【例1】孟德尔在一对相对性状的研究过程中，发现了分离定律。下列几组比例中，最能说明分离定律实质的是(　　) A．F2高茎与矮茎的数量比为3∶1 B．F1产生两种配子的数量比为1∶1 C．F2 3种遗传因子组成的个体数量比为1∶2∶1 D．测交后代高茎与矮茎的数量比为1∶1 B 三、分离定律实质 13 若待测个体为生育后代少的雄性动物，则应与多个隐性雌性个体交配，以产生更多的后代个体， 使结果更具说服力 ①自交法：此法主要适用于植物， 且是最简便的方法 ②测交法：此法适用于植物和动物 只适用于植物 只适用于一些特殊的植物：非糯性与糯性水稻的花粉 ①通过杂交实验判断 ②单倍体育种法 ③花粉鉴定法 四、分离定律实质的验证 教材P8的 第3题 五、基因分离定律重点题型突破 （一）显隐性性状的判断 二、纯合子与杂合子的判定 三、基因型和表现型推导及概率计算 四、自交和自由交配 五、复等位基因与从性遗传 六、致死问题与不完全显性等 （一）显隐性性状的判断 【例2】玉米的甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是(　　) C 【例3】(2018·郑州一模)黄瓜是雌雄同株单性花植物，果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显隐性关系的相对性状。从种群中选定两个个体进行实验，根据子代的表现型一定能判断显隐性关系的是(　　) A．绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交 B．绿色果皮植株和黄色果皮植株正、反交 C．绿色果皮植株自交和黄色果皮植株与绿色杂交 D．黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交 C （一）显隐性性状的判断 (1)杂交法：具有相对性状的纯合亲本杂交，不论正交、反交，若子代只表现一种性状，则子代所表现出的性状为显性性状。 (2)自交法：具有相同性状的亲本杂交，若子代出现了不同性状，则子代出现的不同于亲本的性状为隐性性状。 (3)假设推证法：在运用假设法判断显隐性性状时，若出现假设与事实相符的情况，要注意两种性状同时作假设或对同一性状作两种假设，切不可只根据一种假设得出片面的结论。 归纳提炼： 根据遗传系谱图中显隐性的依据 【例3】.(2019·全国卷Ⅲ，32改编)玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。 （1）在一对相对性遗传的实验中，杂合子通常表现的性状是（ ） (2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果。 ①两种玉米籽粒种植，开花后分别自交，统计单株所结籽粒，若某些植株籽粒出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。 ②两种玉米籽粒种植，开花后杂交，统计单株所结籽粒，若某些植株籽粒出现1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。 【导与练P115】的例4 显性性状 ③两种玉米籽粒种植，开花后分别自交，统计单株所结籽粒，若每株子粒都分别为亲本型，两种籽粒种下开花后再杂交，得子粒种下开花后自交，统计单株所结籽粒，出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。 ④两种玉米籽粒种植，开花后杂交，统计单株所结籽粒，若每株籽粒性状一样，得子粒种下开花后自交，统计单株所结籽粒，出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。 【例3】.(2019·全国卷Ⅲ，32改编)玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。 (2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒，若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果。 【例4】（2019.全国卷）某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株（植株甲）进行了下列四个实验。 ①植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离 ②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶 ③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1 ④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1 其中能够判定植株甲为杂合子的实验是（ ） A．①或②　　　　B．①或④　　　　 C．②或③　　　　D．③或④ B （二）纯合子与杂合子的判定【导与练P119】的例3、4 （二）纯合子与杂合子的判定 归纳提炼： (3)花粉鉴定法 非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同的颜色。如果花粉有两种，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物(如水稻等)。【教材P8】 （二）纯合子与杂合子的判定 【例5】现有两瓶世代连续的果蝇，甲瓶中的个体全为灰身，乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配，若后代都不出现性状分离则可以认为( ) A.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子 B.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子 C.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为杂合子 D.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本，乙瓶中灰身果蝇为纯合子 D 甲：灰 乙：灰+黑 乙灰×黑→无性状分离 若甲为亲本，则甲Aa 若乙为亲本，则乙AA和aa （二）纯合子与杂合子的判定 25 （三）基因型和表现型推导及概率计算 由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型或逆推) 亲本 子代基因型 子代表现型 AA×AA AA 全为显性 AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性 AA×aa Aa 全为显性 Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1 aa×Aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1 aa×aa aa 全为隐性 【例6】某植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传，现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是(　　) 选择的亲本及交配方式 预测子代表现型 推测亲本基因型 第一种：紫花自交 出现性状分离 ③ ① ④ 第二种：紫花×红花 全为紫花 DD×dd ② ⑤ A．两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据 B．①全为紫花，④的基因型为DD×Dd C．②紫花和红花的数量之比为1∶1，⑤为Dd×dd D．③的基因型为Dd，判定依据是子代出现性状分离，说明亲本有隐性基因 B （三）基因型和表现型推导及概率计算 【例7】某种自花传粉植物有紫花和白花一对相对性状，紫花更具观赏价值。育种工作者发现有一株杂合的紫花植株(Aa)，为了得到纯种紫花植株，育种工作者利用该紫花植株进行自交，并利用所得F1中的紫花植株再进行自交，则F2紫花植株中纯合子所占的比例是(　　) A.1/2 B.5/6 C.3/5 D.2/5 C (四)、自交和自由交配 【导与练P120的例题9】 【例8】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Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4C．曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加（1/2）n+1D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等 C 连续自交 连续自交 30 连续自交并逐代淘汰隐性 连续自交 自交淘汰 淘汰后，F1:2/3Aa 即 1/3AA 2/3Aa ↓ ↓ 1/3AA 1/6AA 1/3Aa 1/6aa 淘汰后，F2:2/5Aa ……Fn:Aa2/(2n+1) 31 (1)两种自交类型的子n代中，杂合子和纯合子的比例 ①杂合子Aa连续自交，子n代中杂合子比例为(1/2)n ②杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，子n代中， 杂合子的比例为2/(2n＋1)， (2)两种自由交配类型的子n代中，杂合子和纯合子的比例 ①杂合子Aa连续自由交配，子n代中，杂合子的比例为1/2 ②杂合子Aa连续自由交配，且逐代淘汰隐性个体后，子n代杂合子的比例为2/(n+2) (四）自交和自由交配 【例9】山羊胡子的出现由B基因决定，等位基因B、b分别决定有胡子和无胡子，但是Bb在雄性中为显性性状，在雌性中为隐性性状。有胡子雌山羊与无胡子雄山羊的纯合亲本杂交产生F1，F1中的2个个体交配产生F2(如图所示)。下列判断正确的是(　　) A．F1中雌性表现为有胡子B．F1中雄性50%表现为有胡子C．F2纯合子中有胡子和无胡子两种表现型均有D．控制山羊有无胡子的基因的遗传为伴性遗传 C （五）复等位基因与从性遗传 （五）复等位基因与从性遗传 有角:无角=1:3　 有角:无角=3:1　 【例10】 从性遗传：在涉及常染色体上一对等位基因控制的性状遗传中，有时会出现某一基因型个体在雌、雄(或男、女)个体中表现型不同的现象，即从性遗传现象(这表明生物性状不仅与基因组成有关，也受环境等其他因素影响)，然而，该类基因在传递时并不与性别相联系，这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。 从性遗传的本质为：表现型＝基因型＋环境条件(性激素种类及含量差异) （五）复等位基因与从性遗传 复等位基因： （五）复等位基因与从性遗传 【例11】已知某种兔的毛色受一组复等位基因控制，纯合子和杂合子的基因型和相应的表现型如下表所示，若基因型为gbrgb、gbg的个体杂交，则子代表现型的种类及比例是(　　) 纯合子 杂合子 GG(黑色)gbrgbr(棕色)gbgb(灰色)gg(白色) G与任一等位基因(黑色)gbr与gb、g(棕色)gbg(灰色) A．2种，3∶1　　　 B．2种，1∶1 C．3种，2∶1∶1 D．4种，1∶1∶1∶1 B （五）复等位基因与从性遗传 【例12】一豌豆杂合子(Aa)植株自交时，下列叙述错误的是 A.若自交后代基因型比例是2∶3∶1，可能是含有隐性基因的花粉有50% 　的死亡造成的 B.若自交后代的基因型比例是2∶2∶1，可能是隐性个体有50%的死亡造 　成的 C.若自交后代的基因型比例是4∶4∶1，可能是含有隐性基因的配子有 　50%的死亡造成的 D.若自交后代的基因型比例是1∶2∶1，可能是花粉有50%的死亡造成的 B 假设 （六）、致死问题与不完全显性 【例13】.闭花受粉植物甲，高茎和矮茎分别受A和a基因控制(完全显性)；雌雄同株异花植物乙，其籽粒的颜色黄色与白色分别由Y和y基因控制(完全显性)。两者的遗传均遵循孟德尔定律。自然状态下，间行种植基因型为AA、Aa的植物甲(两者数量之比是1∶2)和间行种植基因型为YY、Yy的植物乙(两者数量之比是1∶2)。下列叙述不正确的是 A.植物甲的F1中杂合子所占的比例为1/3 B.植物乙的F1中白色籽粒所占的比例为1/9 C.植物乙的F1黄色籽粒中纯合子所占的比例为1/2 D.若植物甲含有a的配子1/2致死，则F1中矮茎个体所占的比例为1/9 D 【例14】.黄瓜植株中含有一对等位基因E和e，其中E基因纯合的植株不能产生卵细胞，而e基因纯合的植株产生的花粉不能正常发育，杂合子植株完全正常。现以若干基因型为Ee的黄瓜植株为亲本，下列有关叙述正确的是 A.如果每代均自由交配直至F2，则F2植株中EE植株所占比例为 B.如果每代均自由交配直至F2，则F2植株中正常植株所占比例为 C.如果每代均自交直至F2，则F2植株中正常植株所占比例为 D.如果每代均自交直至F2，则F2植株中ee植株所占比例为 C 例13解答过程 例14解答过程 （六）致死问题与不完全显性 A 　 【例15】.在阿拉伯牵牛花的遗传实验中，用纯合子红色牵牛花和纯合子白色牵牛花杂交，F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后，F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花，比例为1∶2∶1，如果人为去掉白色牵牛花，再将F2中的粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植，进行自由传粉，则后代表现型及比例应该为(　　)A．红色∶粉红色∶白色＝4∶4∶1B．红色∶粉红色∶白色＝3∶3∶1C．红色∶粉红色∶白色＝1∶2∶1D．红色∶粉红色∶白色＝1∶4∶1 1.合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或活的个体的现象。 （1）纯合致死（隐性纯合致死/显性纯合致死） （2）杂合致死 2.配子致死：致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。 （六）致死问题与不完全显性 指导人类遗传病的预防 遗传系谱图 显性遗传病 隐性遗传病 （1）根据遗传系谱图中性状分离现象，判断显隐性关系。 （2）预期后代中患病的概率：根据分离定律中概率的求解方法, 可以预期某种遗传病的发病概率,为遗传咨询提供重要自参考。 【例16】以下是某家族某种遗传病的系谱图，根据所学知识回答问题。（相关基因用A、a表示） （1）该遗传病由____性基因控制。 （2）Ⅰ3、Ⅱ6的基因型为：________和______________。 （3）Ⅰ1与Ⅰ2再生两个孩子，一个正常一个患病的概率为：_________。 隐 Aa AA或Aa 基本符号 遗传学的基本概念 符号 P F1 F2 ⊗ × ♀ ♂ 含义 亲本 子一代 子二代 自交 杂交 母本 父本 46 (1)自交法 此法主要用于植物，而且是最简便的方法。 eq \a\vs4\al(待测,个体)eq \o(――→,\s\up15(⊗),\s\do15(结果分析))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(若后代无性状分离，则待测个体为纯合子,若后代有性状分离，则待测个体为杂合子)) (2)测交法 待测个体为雄性动物时，应注意与多个隐性雌性个体交配，以产生更多的后代个体，使结果更有说服力。 eq \a\vs4\al(待测个体, ×,隐性纯合子) eq \o(――→,\s\up15(结果),\s\do15(分析)) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(若后代无性状分离，则待测个体为纯合子,若后代有性状分离，则待测个体为杂合子)) $$