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必修2
遗传与进化
人类毕怎样认识到基同的什在的:一
遗化树了的发奥☐
因布家里
钢和染色体的关系
赌传与进化
花棋什么:
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树在传说过中怎样少化
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生物的进化
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第四单元
遗传的基本规律
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。
第①课时
分离定律
课标内容:1.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型有多种可
能,并可由此预测子代的遗传性状。2.性状分离比的模拟实验。
知识自主梳理
一分离定律的发现
1.豌豆用作遗传实验材料的优点
传粉圆白花传粉闭花受粉,在自然状
态下一般都是☑纯种
优
性状具有多对易于区分的相对性状
点
操作豌豆花大,便于进行人工网异花传粉
生长生长周期短,子代数目多,便于统计
2.孟德尔人工杂交实验的操作
母本除去未成熟花的全部因雄蕊:目的
4人工
是防止丽自花传粉,应在☑花蕾期(开
去雄
花前)进行
套袋
隔离
套上纸袋,防止因外来花粉干扰
四人工
难蕊成熟时,采集另一植株的花粉,涂
授粉
(撒)在去雄花的雌蕊柱头上
四再套
防止其他花粉干扰实验结果,保证杂交
袋隔离
得到的种子是人工授粉后所结
3.一对相对性状的杂交实验
(1)一对相对性状杂交实验的“假说一演绎”法分析
2
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实验过程
说明
P(亲本)
高茎×矮茎
①P具有园相对
性状
现F(子一代)
而高茎
②F,全部表现为
观察现象
8
☒显性性状
F(子二代)高茎:矮岁
③F,出现4性状分
比例
3:1
离现象,分离比为
显性:隐性=3:1
问题
①为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢?
②为什么子二代中矮茎性状又出现了呢?
题
3子二代中出现3:1的性状分离比是偶
然的吗?
遗传图解
解释(假说)
高茎×矮茎
生物的性状是由回遗传
DD
dd
因子决定的.体细胞中
的遗传因子⑥成对存在
分析问
配子D
配子中遗传因子☑成单
存在
高茎
Dd
生物体在形成生殖细胞
出
⑧
配子时,图成对的
F>
遗传因子彼此分离
说
受精时,雕雄
1/2D
1/2d
配子©随机结
1/2D
1/4DD高茎1/4Dd高茎合,结合方式
1/2d
1/4D高茎1/4dd矮茎有@4种
杂种子一代隐性纯合子
演绎推
高茎×
矮茎
Dd
dd
演鲜
推理
配子
测交后代D
证假说
高茎
矮茎=团1:1
验证
实际结果:后代中高茎植株与矮茎植株
的比例接近221:1
分析
结果
真实结果与预期结果一致,假说正确
(2)相关概念
①显性性状:具有sup1(23)相对性状的两纯合亲本杂交,F,sup1(24)显现出来的性状。
②隐性性状:具有sup1(25)相对性状的两纯合亲本杂交,F1supl(26未显现出来的性状。
3
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③性状分离:supl(27)杂种后代中同时出现supl(28)显性性状和隐性性状的现象。
④纯合子:遗传因子组成supl(29)相同的个体。纯合子能够稳定遗传,自交后代不会发生
sup1(30)性状分离。
⑤杂合子:遗传因子组成sup1(31)不同的个体。杂合子不能稳定遗传,自交后代会发生
sup1(32)性状分离。
4.分离定律
(1)内容
①研究对象:控制supl(33)同一性状的遗传因子。
②时间:形成supl(34)配子时。
③行为:成对的遗传因子发生sup1(35)分离。
④结果:分离后的遗传因子分别进入supl(36不同的配子中,随supI(37)配子遗传给后代。
(2)实质:sup1(38)等位基因随sup1(39)同源染色体的分开而分离。
(3)细胞学基础
间期复制
同源染色体分开
减数
等位基因分离(实质)
A+A
分裂1
aa
成数
染色单体分开
分裂Ⅱ
相同基因分开
a
(4)适用范围
①一对等位基因控制的supl(4O)一对相对性状的遗传。
②sup1(41)细胞核内染色体上的基因。
③进行supl(42)有性生殖的真核生物。
二实验: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sup1(O1)雌、雄生殖器官,甲、乙小桶内的彩球分
别代表sup1(02)雌、雄配子,用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中supl(03)雌、
雄配子的随机结合。
2.结果与结论:彩球组合类型数量比DD:Dd:dd≈supl(O41:2:1,彩球代表的显隐性
状的数值比接近supl(05)3:1。
3.实验注意问题
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(I)要supl(O6随机抓取,且抓完一次将小球supl(O7)放回原小桶并摇匀。
(2)重复的次数足够多。
(3)每个小桶内的不同颜色的彩球数量要相等,模拟堆雄个体分别产生两种比例相等的配子。
甲乙两桶内的小球数量可以不相等(雌、雄生殖器官可产生的配子数不同,一般雄配子多于雌
配子)。
《易错判断
1.孟德尔用豌豆为实验材料、设计杂交实验、运用数学统计,发现了生物遗传的规律。(√)
2.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交。(×)
3.将高茎豌豆和矮茎豌豆间行种植,自然状态下个体间容易发生杂交。(×)
4.杂交实验时,需要对母本去雄和父本去雌处理才能保证得到子一代杂种。(×)】
5.孟德尔通过测交实验发现了性状分离现象。(×)
6.孟德尔根据亲本中不同个体表型判断亲本是否纯合。(×)
7.后代全为显性,则双亲必为显性纯合子。(×)
8.同源染色体上相同位置的基因是等位基因。(×)
9.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。(×)
10.纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代不会出现纯合子。(×)
11.表型相同的生物,基因型一定相同。(×)
12.基因型相同的生物,表型一定相同。(×)
13.黄毛老鼠之间交配产生后代黄毛:黑毛=2:1,黑毛老鼠之间交配后代都是黑毛,说明
老鼠毛色的遗传不满足分离定律。(×)
14.两只黑猫生出4只猫仔,两黑两白,则说明毛色遗传不遵循分离定律。(×)
15.人的血型A型CTA,IAi)、B型CB,IBi)、AB型IB和O型(i的遗传中,A型与B
型产生的后代中可能同时出现四种血型,说明满足自由组合定律。(×)
16.杂种F,高茎豌豆减数分裂产生配子时,产生种类和数量相等的雌雄配子。(×)
17.白化病遗传中,基因型为Aa的双亲生出一正常个体,其是携带者的概率是12。(×)
18.杂种F1需要满足:(1)产生生活力相同的两种配子:(2)雌雄配子结合的机会相等;(3)子
代不同基因型个体存活率相等:(4)子代个体数量足够大;(⑤)显隐性关系是完全的。这五个条
件都满足才能出现自交后代3:1的性状分离比。(√)
19.一杂合子Dd)植株自交时,携带隐性基因的花粉有50%的死亡率,则自交后代的基因型
DD、Dd、dd之比为2:3:1。(√)
20.若要探究一两性花且开白花植株的基因型(30℃的条件下,各种基因型的植株均开白花:
25℃AA开红花,Aa开粉花,a开白花,最简单可行的方法是在25℃条件下进行测交实验。
(×)
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21.纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F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。可以用粉红花植株和白花植株
或粉红花植株和红花植株杂交验证分离定律。(√)
经典考题训练
考向一孟德尔遗传实验科学方法
[例1](2022浙江1月,10)孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌
豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是()
A.杂合子豌豆的繁殖能力低
B.豌豆的基因突变具有可逆性
C.豌豆的性状大多数是隐性性状
D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
答案:D
解析:豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植彻,其连续自交使得杂合子比例逐渐减小,因此
自然条件下的豌豆多数是纯合子,D正确。
[例2】假说一演绎法是科学研究中的常用方法,孟德尔发现分离定律时的演绎推理过程是
()
A.由一对相对性状的杂交实验推测,生物的性状是由遗传因子决定的
B.由F2中出现了3:1的性状分离比,推测生物体在形成配子时成对的遗传因子彼此分离
C.让F1与隐性纯合子杂交,后代中高茎与矮茎植株的数量比接近1:1
D.若下,产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为
1:1
答案:D
解析:A、B两项所述内容均属于假说内容,不符合题意:C项所述内容属于验证过程,不
符合题意:D项所述内容属于演绎推理过程,符合题意。
考向二分离定律概率计算
[例3](2022重庆,19)半乳糖血症是F基因突变导致的常染色体隐性遗传病。研究发现F
基因有两个突变位点I和Ⅱ,任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因。
如表是人群中F基因突变位点的5种类型。下列叙述正确的是(
类型
①
②
③
④
⑤
突变位点
+/+
+/十
+/
十/+
十/
十/-
+/+
+/+
注:“十”表示未突变,“一”表示突变,“”左侧位点位于父方染色体,右侧位点位于母方
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染色体。
A.若①和③类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
B.若②和④类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
C.若②和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
D.若①和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
答案:B
解析:设相关基因用F/f表示,若①和③类型的男女婚配,①类型的基因型是FF,③类型的
基因型是Ff,则后代患病的概率是0,A错误;若②和④类型的男女婚配,②类型的基因型
是Ff,④类型的基因型是Ff,则后代患病()的概率是1/4,B正确:若②和⑤类型的男女婚
配,②类型的基因型是Ff,⑤类型的基因型是,则后代患病()的概率是1/2,C错误;若
①和⑤类型的男女婚配,①类型的基因型是F下,⑤类型的基因型是住,则后代患病的概率是
O,D错误。
[例4]黄瓜为雌雄同株、异花受粉的植物,果实有刺对果实无刺为显性,设相关基因为A、
。现有一批杂合果实有刺黄瓜,进行如下处理:①单独种植管理(植株间不能相互传粉),得
到的每代种子再分别单独种植:②常规种植管理,得到的每代种子均常规种植。下列相关说
法错误的是()
A.①方案,F2果实有刺植株中杂合子占25
B.①方案,随种植代数的增加果实有刺植株的比例逐渐增多
C.②方案,F3果实无刺植株占14
D.没有淘汰和自然选择的情况下,不管种植多少代,①②方案A、a的基因频率始终不变
答案:B
解析:①单独种植管理,得到的每代种子再分别单独种植,该方案相当于自交,黄瓜为雌雄
同株、异花受粉的植物,果实有刺对果实无刺为显性,相关基因为A、,则杂合有刺黄瓜基
因型为Aa,Aa自交,E1基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,再单独种植,则F2中AA
=aa=38,Aa=14,F2中有刺的为AA:Aa=3:2,其中杂合子占25,A正确;①方案相当
于自交,自交情况下杂合子比例会逐代减少,则Aa的比例会逐渐减少,而AA与a的比例
相等,aa的比例会增加,而果实有刺的植株的比例=l一a的比例,因此随种植代数的增加
果实有刺的植株比例降低,B错误:②常规种植管理,得到的每代种子均常规种植,则相当
于自由交配,每一代中A=a=l2,无刺果实a=14,C正确:没有淘汰和自然选择的情况下
,不管种植多少代,①自交和②自由交配方案A、的基因频率始终不变,D正确。
技法提升
1.自交的概率计算
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(1)杂合子(Aa)连续自交n代,杂合子比例为12y,纯合子比例为1一12y,显性纯合子比例=
隐性纯合子比例=(12)加×12。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图所示。
↑比例
纯合子
下显性(鸭性)纯合子
旅合子
23456代数加
(②)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2m-1)
(2m+1),杂合子比例为2(2十1)。如图所示:
18
F,1/4AA1/2Aa1/4aa(淘法)
得1/3AA
2J3A1
一F,的存活个体
F21/3AA2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa)
即
12AA13AA16n(淘衣)
净
3/5AA2/5AB+
一F,的存活个体
1
F
3/5AA2/5(1/4AA+1/2A+1/4a1)
7/10AA
1/5Am1/10na(淘法)
7/9AA
2/9Aa+
一F的存活个体
F.(2-1)/(2+1)AA2/(2'+1)Aa+F,的存活个体
当n+0o时,
100%AA0%An
2.
自由交配相关计算的常用方法
解法一:配子法
分析:基因型为1/3AA、2/3Aa的雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为23A、13a,
自由交配的后代情况列表如下:
?配子
23A
1/3a
心配子
2/3A
4/9AA
2/9Aa
1/3a
2/9Aa
1/9aa
子代基因型及比例
AA:Aa:aa=(4/9):(4/9):(1/9)=4:4:1
子代表型及比例
A:aa=(8/9):(19)=8:1
解法二:列举法
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自由交配又叫随机交配,是指在一个进行有性生殖的种群中,一个雌性或雄性个体与任何一
个异性个体交配的机会均等,故可采用列举法分析(如表所示)。
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
1/9AA
1/9AA、1/9Aa
2/3Aa
19AA、19Aa
1/9AA、2/9Aa、1/9aa
子代基因型及比例
AAAa aa=4:4:1
子代表型及比例
A:aa=8:1
解法三:运用遗传平衡定律法
先根据“一个等位基因的频率=它的纯合子基因型频率十(1/2)×(杂合子基因型频率)”推
知,A的基因频率=1/3+(1/2)×(2/3)=23,a的基因频率=1-(2/3)=1/3。然后根据遗传平
衡定律可知,a的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因
频率的平方=(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9
考向三性状分离比的模拟实验
[例5](2021浙江6月进考)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群
中某显性遗传病的遗传模型,向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,随
机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100
次。下列叙述正确的是()
A.该实验模拟基因自由组合的过程
B.重复100次实验后,Bb组合约为16%
C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
答案:C
解析:该实验仅涉及一对等位基因,其遗传不符合自由组合定律,A错误;每个容器中的红
色豆子(或白色豆子)的比例表示人群中携带B(或b)配子的比例,即人群中携带B、b配子的
概率分别为0.2、0.8,故Bb组合出现的概率为2×0.2×0.8×100%=32%,B错误:
当人群中B基因的频率为0.2,b基因的频率为0.8时,患病BB、Bb)比例为0.2×0.2
×100%十32%=36%,即甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体,乙容器模拟的可能是
该病占36%的女性群体,C正确:乙容器的豆子数模拟的可能是人群中男性或女性B、b的
9
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基因频率,D错误。
课时作业
题
2
3
4
5
6
9
10
11
12
13
14
号
瘫
★★
★
★
★
★★
度
自
自
相
孟德尔
由子
显隐
分
假
交
关
的一对
代推
分
复等
交
性判
离
说
从
位基
概
相对性
导亲
定
分离
配
断、亲
定
分离
对
测
性
性
因
念
状的杂
代基
比的
概
子代
便
演
律
遗
定律
点
的
交
交实验
绎
因型
模拟
基因
的
最隐
综合
的
实
传
应
性判
考
及理论
法
应
实验
的
型判
验
质
断
查
解释
表型
计
断
证
用
算
基础训练
1.下列有关遗传性状的说法,正确的是(
)
A.果蝇的细眼和红眼是一对相对性状
B.两个亲本杂交,子一代中显现的性状是显性性状
C.杂合子自交遵循分离定律,纯合子自交不遵循
D.开紫花的萝卜自交子代中出现紫、红和白三种花色的现象称为性状分离
答案:D
2.如图表示孟德尔杂交实验过程操作及理论解释,下列叙述错误的是(
传粉
测交
x dd
配子
高的花
则交
子代
1:1
图1
图2
图3
A.图1中①和②的操作不能同时进行,②操作后要对雌蕊进行套袋处理
B.图2揭示了基因分离定律的实质,是孟德尔假说一演绎的核心内容
C.图3为测交实验遗传图谱
D.图2揭示了减数分裂过程中,伴随同源染色体1、2的分离,等位基因D、d也随之分离,
进入不同的配子
10