第6单元 第18课时 分离定律的发现(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案

该高中生物学讲义聚焦分离定律发现过程及性状分离比模拟实验两大高考核心考点，按“选材-假说-演绎-实质-应用”逻辑梳理知识，通过问题驱动、诊断辨析、考向训练、真题讲解环节，帮助学生构建遗传规律认知框架，突破重点难点。 资料以“假说—演绎”法为主线，设计玉米杂交实验验证分离定律、性状分离比模拟实验操作等探究活动，培养科学思维与探究实践能力。分层设置基础巩固与真题拓展练习，配合即时反馈，助力学生高效掌握遗传解题方法，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第18课时　分离定律的发现 课标 要求 1.阐明有性生殖中基因的分离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.活动：模拟动物或植物性状分离的杂交实验。 考情 分析 考点 考题统计 考频等级 1.分离定律的发现过程 2025·湖北卷，12；2025·河南卷，20；2025·云南卷，18；2025·浙江1月选考，23；2024·贵州卷，16 中频 2.活动：性状分离比的模拟实验 2024·湖北卷，17；2023·河北卷，3 低频 考点一　分离定律的发现过程 问题1 豌豆作为遗传实验材料的优点有哪些？如何进行杂交操作的？ 1.豌豆作为遗传实验材料的优点 2．孟德尔遗传实验的杂交操作 问题2 如何用“假说—演绎”法分析一对相对性状的杂交实验？ [细节拾遗]　（必修2 P7图1－5拓展）为什么测交必须让F1与隐性纯合子杂交？ 提示：测交是为了测F1的基因组成，通过子代的表型推测F1的基因型，故要选隐性纯合子与F1杂交。 问题3 基因分离定律的细胞学基础和实质分别是什么？ 问题4 分离定律有哪两大方面的应用？ 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。 [诊断辨析] (1)关于一对相对性状杂交实验两亲本杂交所得F1表现为显性性状，这一结果既否定了融合遗传又支持了孟德尔的遗传方式。（必修2 P2正文）(×) 提示：这一结果否定了融合遗传但不能支持孟德尔的遗传方式。 (2)为防止其他花粉的干扰，对授粉后的谷穗进行套袋处理。（2025·浙江1月选考）(√) (3)F1自交后代出现性状分离现象，分离比为3∶1属于“演绎”环节。（必修2 P4正文）(×) 提示：F1自交后代出现性状分离现象，分离比为3∶1属于观察现象阶段。 (4)孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”。(×) 提示：孟德尔所作假设的核心内容是“生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中”。 (5)F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质。(×) 提示：F2中表现出来的性状比例为3∶1是性状分离比，不能说明分离定律的实质，F1产生配子的比例为1∶1最能说明分离定律的实质。 突破验证孟德尔分离定律的研究方法 1．玉米也可以作为遗传实验的材料，结合玉米花序与受粉方式模式图思考： (1)玉米为雌雄同株且为单性（填“单性”或“两性”）花。 (2)图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于自交（填“自交”或“杂交”），方式Ⅱ属于杂交（填“自交”或“杂交”），因此自然状态下，玉米能进行自由交配。 (3)如果对玉米进行人工杂交实验，则操作步骤为套袋→人工授粉→套袋。 2．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)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是①。 ①所选实验材料是否为纯合子　②所选相对性状的显隐性是否易于区分　③所选相对性状是否受一对等位基因控制　④是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法 (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。 提示：验证思路及预期结果：①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状比，则可验证分离定律。 [归纳提升] 1．交配类型的辨析及应用 2．分离定律的验证方法 考向1　一对相对性状杂交实验的选材、技术及方法 1．（2026·河南洛阳模拟）有些植物的花为两性花（即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊），有些植物的花为单性花（即一朵花中只有雄蕊或雌蕊）。下列有关植物人工杂交的说法，错误的是(　　) A．对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄 B．对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→人工授粉→套袋 C．无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋 D．提供花粉的植株称为父本 解析：B　对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄，防止其自交影响实验结果，A正确；对单性花的植物进行杂交时，不需要进行去雄操作，B错误；无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋，以防止外来花粉干扰，C正确；提供花粉的植株称为父本，D正确。 2．（2026·江苏南通模拟）假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法。下列说法正确的是(　　) A．“F2中高茎与矮茎的性状分离比接近3∶1”属于演绎过程 B．孟德尔所作假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的” C．“推测测交后代有两种表型，比例为1∶1”属于实验验证环节 D．孟德尔在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上提出研究问题 解析：D　“F2中高茎与矮茎的性状分离比接近3∶1”属于实验现象，A错误；孟德尔所作假说的核心内容是“成对的遗传因子彼此分离”，B错误；“推测测交后代有两种表型，比例为1∶1”属于演绎推理环节，C错误。 考向2　分离定律的实质与验证 3．（2026·河南开封模拟）孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验中，最能体现分离定律实质的是(　　) A．高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎 B．F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子彼此分离 C．F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1 D．F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1 解析：B　高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎，说明高茎为显性性状，不能体现分离定律实质，A不符合题意；F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子随同源染色体的分开而分离，最能体现分离定律实质，B符合题意；F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1，体现了性状分离现象，能间接体现分离定律实质，C不符合题意；F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1，说明F1是杂合子，能间接体现分离定律实质，D不符合题意。 4．（2026·安徽芜湖模拟）水稻的非糯性(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。将W基因用红色荧光标记，w基因用蓝色荧光标记（不考虑基因突变）。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述错误的是(　　) A．选择F1成熟花粉用碘液染色，理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1∶1 B．选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色，理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为3∶1 C．观察F1未成熟花粉时，发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极，是分离定律的直观证据 D．观察F1未成熟花粉时，发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点同时移向一极，说明形成该细胞时发生过染色体片段交换 解析：B　纯种非糯性与糯性水稻的基因型分别为WW与ww，二者杂交所得F1的基因型为Ww。F1产生的成熟花粉（配子）的基因型及其比例为W∶w＝1∶1，选择F1成熟花粉用碘液染色，理论上蓝黑色花粉(W)和橙红色花粉(w)的比例为1∶1，A正确；F2的基因型为1/4WW、1/2Ww、1/4ww，F2所有植株成熟花粉（配子）的基因型及其比例为W∶w＝1∶1，用碘液染色，理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1∶1，B错误；观察F1(Ww)未成熟花粉时，发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极，即含2个用红色荧光标记的W基因的染色体与含2个用蓝色荧光标记的w基因的同源染色体正在分离，这是分离定律的直观证据，C正确；观察F1(Ww)未成熟花粉时，如果发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极，说明细胞处于减数分裂Ⅱ后期，则形成该细胞时发生过同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段交换，D正确。 考点二　活动：性状分离比的模拟实验 问题1 性状分离比的模拟实验原理是什么？ 1.甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官。 2．甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。 3．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。 问题2 该实验的过程是怎样的？如何对实验结果进行分析？ 1.实验过程 (1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。 (2)摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。 (3)分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。 (4)将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀。 (5)按步骤③和④重复做30次以上。 2．实验结果及结论 (1)彩球组合类型及数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。 (2)彩球组合代表的显隐性性状分离比为显性∶隐性≈3∶1。 [诊断辨析] (1)性状分离比的模拟实验中，两个小桶内彩球的总数必须相同。（2023·河北卷）(×) 提示：由于雄性配子的数量多于雌配子的数量，所以性状分离比的模拟实验中代表雌、雄生殖器官的2个小桶中彩球总数可以不同。 (2)模拟实验的结果显示杂合子所占的比例约为50%。（必修2 P6探究·实践）(√) (3)做性状分离比模拟实验时，若前3次都从小桶中摸出D球，则第4次摸出d球的概率大。（必修2 P6探究·实践）(×) 提示：第4次摸出d球的概率与摸出D球的概率相等。 考向　性状分离比的模拟实验 1．（2026·安徽合肥模拟）在“性状分离比的模拟实验”中，某小组将两色的围棋子放到不透明的箱子中，通过抓取围棋子模拟性状分离比的实验。下列叙述错误的是(　　) A．每做完一次模拟实验必须摇匀围棋子，然后再做下一次实验 B．每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子，数量一定相等 C．从每个箱子抓取围棋子并统计后，为了符合实际的受精情况，抓取后不必放回 D．多次抓取后，同色围棋子组合与不同色围棋子组合出现的比例均约为1/2 解析：C　从每个箱子抓取围棋子并统计后，要将抓取的围棋子放回容器中，摇匀后才能进行下一次抓取实验，这样可以保证每次抓取每种围棋子的概率相等，A正确，C错误；每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配子，数量要相等，模拟亲本产生两种配子的比例为1∶1，B正确；多次抓取后，同色围棋子组合与不同色围棋子组合出现的比例大致相等，即杂合子与纯合子出现的概率相等，约为50%，D正确。 2．（2026·山东济宁模拟）某同学做了性状分离比的模拟实验：在2个小桶内各装入20个等大的方形积木（红色、蓝色各10个，分别代表“配子”D、d），分别从两桶内随机抓取1个积木并记录，直至抓完桶内积木，结果DD∶Dd∶dd＝12∶6∶2，他感到失望。下列给他的建议和理由中不合理的是(　　) A．把方形积木改换为质地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人为误差 B．每次抓取后，应将抓取的“配子”放回原桶保证每种“配子”被抓取的概率相等 C．重复抓30次以上，保证实验统计样本数目足够大 D．将某桶内的2种“配子”各减少到一半，因为卵细胞的数量比精子少得多 解析：D　应把方形积木改换为质地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人为误差，A合理；每次抓取后，应将抓取的配子放回原桶，以保证每种配子被抓取的概率相等，B合理；重复抓取30次以上，保证足够大的样本数，以减少实验误差，C合理；小桶中配子的数目若过少，误差将会增大，且该实验不需要保证雌配子数量比雄配子数量少，D不合理。 角度1　考查分离定律的实质和验证过程 1．[（2025·湖北卷，12）新情境分析类]某学生重复孟德尔豌豆杂交实验，取一粒黄色圆粒F1种子(YyRr)，培养成植株，成熟后随机取4个豆荚，所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是(　　) 性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒 个数/粒 25 7 20 12 A．32粒种子中有18粒黄色圆粒种子，2粒绿色皱粒种子 B．实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子 C．不同批次随机摘取4个豆荚，所得种子的表型比会有差别 D．该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律 解析：C　分析可知，理论上F1(YyRr)自交后代中会出现9∶3∶3∶1的分离比，则32粒种子中有18粒黄色圆粒和2粒绿色皱粒，但由于子代数量太少，实际结果不一定恰好与理论结果吻合，A不合理；理论上子代中圆粒种子个数为32×3/4＝24（个），皱粒种子个数为32×1/4＝8（个），实际圆粒种子个数少于理论值，皱粒种子个数多于理论值，但由于样本数量少，实际可能与理论不符，故该实验结果不能说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子，B不合理；样本数量较小时，实际比例可能偏离理论比例，不同批次随机摘取4个豆荚，每个豆荚中种子数量和表型可能不同，所得种子的表型比会有差别，C合理；圆粒（20粒）与皱粒（12粒）个数的比例为20∶12＝5∶3，与孟德尔分离定律中3∶1的比例偏差较大，不能很好地支持孟德尔分离定律，D不合理。 2．[（2025·云南卷，18）新情境分析类]冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因（用“A”“a”表示）进行定位，科研人员进行了一系列杂交实验，结果如表。 群体 植株总 数/株 果面有蜡 粉株数/株 果面无蜡 粉株数/株 P1 30 30 0 P2 30 0 30 F1 523 523 0 F2 574 430 144 注：F1为P1和P2杂交后代，F2为F1自交后代。 回答下列问题： (1)根据杂交结果可知，果面蜡粉的遗传遵循基因的　　　　　　定律，依据是____________________。 (2)实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的，突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点，可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株，据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为：提取基因组DNA→　　　　　　目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带，P2植株为2条条带，则F2中有蜡粉的植株为　　　　　　条条带，限制酶H的切割位点位于　　　　　（填“A”“a”或“A和a”）上。 (3)用表中材料设计实验，验证(1)中得到的结论，写出所选材料及遗传图解。 解析：(1)根据杂交结果可知，果面蜡粉的遗传遵循基因的分离定律，因为F1自交得到的F2中，果面有蜡粉株数与果面无蜡粉株数之比约为3∶1(430∶144≈3∶1)，符合基因分离定律中杂合子自交后代性状分离比3∶1的比值。(2)要进行植株基因型鉴定，在提取基因组DNA后，需要通过PCR扩增目的DNA片段。P1植株为1条条带，P2植株为2条条带，说明P1为纯合子且其基因不能被限制酶H切割（假设P1基因型为AA），P2为纯合子且其基因能被限制酶H切割（假设P2基因型为aa），限制酶H的切割位点位于a上。F1基因型为Aa，F2中有蜡粉的植株基因型为AA或Aa。AA只有1条条带（不能被切割），Aa会有3条条带（A不能被切割为1条，a被切割为2条），所以F2中有蜡粉的植株为1条或3条条带。(3)验证分离定律，采用测交的方法，所选材料：F1Aa与P2aa（测交实验可以验证基因的分离定律）。遗传图解详见答案。 答案：(1)分离　F2中出现3∶1的性状分离比，符合一对等位基因的遗传规律　(2)PCR扩增　1或3　a　(3)选用材料：F1植株和P2植株 遗传图解　 角度2　性状分离比的模拟实验 3．[（2024·湖北卷，17）链接必修2 P6探究·实践和P25探究·实践]模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”（实验一）中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验（实验二）中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验（实验三）中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是(　　) A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子 B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂 C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合 解析：C　绿豆和黄豆大小不同，被抓取的概率不同，为保证被抓取的概率相同，实验一中不可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子，A错误；着丝粒分裂并非纺锤丝牵引所致，B错误；用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键，C正确；实验一中，需另加一桶，桶内添加代表另一对等位基因的彩球，可模拟两对等位基因的自由组合，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $