【高考一轮专题复习】高考生物专题复习——第20讲《分离定律的发现及应用》复习课件（新教材新高考）

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第20讲 分离定律的发现及应用
1.分析孟德尔遗传实验的科学方法。2.阐明基因的分离定律。
考点一　分离定律的发现
考点二　基因分离定律重点题型突破
主要考点 必备知识
两性花/单性花/雌雄同株/雌雄异株
一朵花的雄蕊产生的花粉粒，落在同一朵花雌蕊的柱头上。
借助外力作用，一朵花的雄蕊产生的花粉粒，落在另一朵花雌蕊的柱头上。
(1)豌豆是自花传粉闭花受粉的植物,自然状态下是纯种。
(2) 同时，豌豆还有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析﹔
(3)豌豆的花大,便于人工异花粉。 (4)子代数目多，便于进行统计分析。因此，豌豆是理想的遗传实验材料。
1.豌豆用作遗传实验材料的优点
高茎（或矮茎）豌豆的花
不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本（♂)，接受花粉的植株叫做母本（♀）。孟德尔在做杂交实验时，先除去未成熟花的全部雄蕊，这叫做去雄。然后，套上纸袋。待雌蕊成熟时，釆集另一植株的花粉，撒在去雄花的雌蕊的柱头上，再套上纸袋。
去雄要在豌豆花未成熟时进行，是因为豌豆花一旦成熟，就自行完成了受粉，无法达到去雄的目的。
人工异花传粉（杂交）示意图
2.孟德尔遗传实验的杂交操作
3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？
787高茎 ： 277矮茎
一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状
一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状
在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象
为什么子二代中矮茎性状又出现了呢？
F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？
面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗？又要如何解释这些现象呢？
（1）生物的性状是由遗传因子决定的。 显性遗传因子 显性性状（大写字母表示，如D） 隐性遗传因子 隐性性状（小写字母表示，如d）（2）体细胞中遗传因子成对存在。 纯合子：遗传因子组成相同的个体。 显性纯合子：DD 隐性纯合子：dd 杂合子：遗传因子组成不同的个体。如Dd（3）生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。
遗传因子不融合、不消失
高茎：矮茎=3 ： 1
3（高茎）∶1（矮茎）
思考：假如雌雄配子的结合不是随机的，F2中还会出现3∶1的性状分离比吗？
提示：不会。因为满足孟德尔实验条件之一是雌雄配子结合机会是相等的。
理论上测交结果： 高茎：矮茎=1:1
在得到的64株后代中，30株是高茎，34株是矮茎，这两种性状的分离比接近1∶1。孟德尔所做的测交实验的结果验证了他的假说。
假说—演绎 在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。
为什么F1中没有矮茎？F2中又出现矮茎，并出现3：1的性状分离比？
遗传因子决定生物的性状遗传因子成对存在遗传因子在形成配子时分离雌雄配子在受精时随机结合
测交结果预测： 性状分离比为1：1
实验结果完全符合！假说完全正确！
孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，后人把它归纳为孟德尔第一定律,又称分离定律（law f segregatin）：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
4.性状分离比的模拟实验
模拟内容：用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官。甲、乙内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球随机组合模拟雌雄配子的随机结合。
结果和结论：彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1，彩球代表的显隐性数值比为显性∶隐性≈3∶1。
5.分离定律的实质(1)细胞学基础(如图所示)
(2)研究对象、发生时间、实质及适用范围
1909年，丹麦生物学家约翰逊“遗传因子”→“基因”
控制相对性状的基因，叫做等位基因。如D和d。
生物个体表现出来的性状叫做表现型。如豌豆的高茎和矮茎。
与表现型有关的基因组成叫做基因型。如高茎豌豆的基因型是DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd。（成对的遗传因子）
性状类（1）性状：生物体的形态特征和生理特性的总称 （2）相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型 （3）显性性状：杂种子一代中显现出来的性状 （4）隐型性状：杂种子一代中未显现出来的性状 （5）性状分离：杂种自交后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离 （6）显性的相对性：具有相对性状的亲本杂交，杂种子一代中表现出某一亲本的特征（完全显性）或者杂种子一代中不分显隐性，表现出两者的中间性状(不完全显性)或者是同时表现出两个亲本的性状(共显性)
显性基因：又叫显性遗传因子，控制显性性状。隐性基因：又叫隐性遗传因子，控制隐性性状。等位基因：控制相对性状的一对基因。相同基因：纯合体内，一对同源染色体的同一位置上控制相同性状的基因如DD。杂交后代不发生性状分离非等位基因：控制不同性状的不同对等位基因之间互为非等位基因，它在体细胞中有三种表现形式：a. 一对同源染色体的不同位置上的基因；b.同一条染色体的不同位置的基因；c.非同源染色体上的基因。
个体类 （1）基因型：与表现型有关的基因组成。 （2）表现型：生物个体表现出来的性状。 （3）纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如 DD、BBdd、AABB、aabb、XAY等。 （4）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如Dd、AaBB、AaBb、XAXa等。
杂交：基因型 不同的生物相互交配的过程。自交：基因型相同的生物体间相互交配；如豌豆的自花授粉。测交：就是让杂种第一代（F1）与隐性个体相交。正交和反交：两植株杂交的两种情况。 若甲♀× 乙♂为正交 则甲♂×乙♀为反交回交：是指杂种与双亲之一相交，其中杂种与隐性亲本回交即测交。自由交配：在一定范围内的随机交配。各个体间均有交配机会，即各种基因之间可交配，产生子代的情况应将各自由交配后代的全部结果一一统计。
7.验证分离定律的方法(1)最能体现分离定律实质的是： 。(2)一对等位基因的遗传是否遵循分离定律的验证方法：a.自交法
F1产生配子的比例为1∶1
7.验证分离定律的方法
考向　豌豆杂交实验过程及遗传学概念辨析1.下列有关孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验的叙述中，错误的是( )A.豌豆在自然状态下一般是纯合子，可使杂交实验结果更可靠B.进行人工杂交时，必须在豌豆花未成熟时除尽母本的雄蕊C.在统计时，若F2的数量过少，其性状分离比可能偏离3∶1D.孟德尔提出杂合子测交后代性状分离比为1∶1的假说，并通过实际种 植来演绎
解析:孟德尔根据对豌豆遗传现象的分析提出假说，然后在假说的基础上演绎推理出测交后代性状分离比应为1∶1，并通过实际种植进行测交实验验证，D错误。
考向　“假说—演绎法”辨析及交配类型的应用1.孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中，错误的是( )A.在实验过程中，“F1产生配子时，成对的遗传因子分离”属于假说内容B.解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，　则测交后代出现两种表型，且比例接近1∶1C.孟德尔的杂交实验中，F1的表型否定了融合遗传，也证实了基因的分离定律D.验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交
考向　分离定律的实质与验证1.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色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红色。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.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B.观察F1未成熟花粉时，发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极，说明形成该细胞时发生过染色体片段互换C.选择F1成熟花粉用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1D.选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为3∶1
解析：依据题干可知，F1的基因型为Ww，F2所有植株中非糯性(W_)∶糯性(ww)＝3∶1，但所有F2植株产生的成熟花粉比例是W∶w＝1∶1，用碘液染色，理论上蓝色花粉和红色花粉的比例是1∶1，D错误。
1.用豌豆做杂交实验需要高茎豌豆作父本，矮茎豌豆作母本(　　)2.“F1的短毛雌兔与长毛雄兔交配，后代中既有短毛兔又有长毛兔”体现出了性状分离现象(　　)3.“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现高茎和矮茎两种性状，且高茎和矮茎的数量比接近1∶1”属于演绎推理内容(　　)4.F1测交子代表型及比例能直接真实地反映出F1配子种类及数量(　　)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(　　)6.基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离(　　)
1.(必修2 P2相关信息)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 (填“单性”或“两性”)花。(2)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 。(3)如果人工杂交实验材料换成玉米，则操作步骤为 。
2.(必修2 P4)人们将 的现象，叫作性状分离。3.(必修2 P32)基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的 ，具有一定的 ；在减数分裂形成 的过程中，等位基因会随 的分开而分离，分别进入 中，________随配子遗传给后代。
杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状
4.必修2 P6“讨论”：如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则高茎与矮茎的数量比值一定为3∶1吗？
不一定。因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。只对10株豌豆的性状进行统计，会出现较大的误差。
5.孟德尔发现遗传定律用的研究方法是 ，其中孟德尔通过分析豌豆的 实验结果提出了问题；演绎推理的做法是________________________；孟德尔用 实验验证了其“分离假设”是正确的。分离定律的适用范围：___________________________________________________________________。6.判断基因的遗传是否遵循分离定律时，应选择 (填“P”“F1”或“F2”)进行实验，方法有： 。7.测交实验结果能说明： 。
一对相对性状的遗传；细胞核内染色体上的基因；进行有性生殖的真核生物
测交、自交、花粉鉴定法、单倍体育种法
F1的配子种类及比例、F1的基因型等
基因分离定律重点题型突破
题型1　一对相对性状遗传中亲子代基因型和表型的推断
（1）正推型：知道亲代信息推子代信息。
对于一对相对性状来说，正推只有以下6种情况：
（2）逆推型：知道子代信息推亲代信息。
题型2　显、隐性性状的判断
根本大法：假设法（也叫反证法） 原理：当一个事件只有2种可能时，可先假设为其中的一种可能，带入题目，看是否和题意矛盾。若出现矛盾则说明这种假设是错的，那就可反证另一种假设是对的。
按假设一带入题意，未出现明显矛盾，说明假设一是有可能的，但只是可能。
按假设二带入题意，出现明显矛盾，说明假设二是错的，从而反证假设一是正确的。
按假设二带入题意，也未出现明显矛盾，说明假设二也是有可能的，那么此题无法辨别显隐性。
两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，说明患病为显性。
两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，说明患病为隐性。
题型3　纯合子与杂合子的判断
特别提醒　鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时，上述四种方法均可，其中自交法较简单。
例：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让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∶1④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④C.②或③ D.③或④
解析:实验①中植株甲自交，子代出现了性状分离，说明作为亲本的植株甲为杂合子；实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交，后代出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为杂合子；在相对性状的显隐性不确定的情况下，无法依据实验②、③判定植株甲是否为杂合子，故选B。
先写出题目的相对性状
判断相对性状 的显隐关系
根据1.2写出遗传图解
例:人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼）结婚，这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是：
P: aa × A _
1Aa：1aa1褐：1蓝
蓝眼女孩：1/2 aa × 1/2 = 1/4
变式训练：如图是白化病的系谱图，回答以下问题：
(1)7号和8号再生一个孩子患白化病的概率是____。