学年高一生物苏教版必修二教学案第三章 第一节 基因的分离定律 Word版含答案.docx

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学年高一生物苏教版必修二教学案第三章第一节基因的分离定律Word版含答案

学习目标：

1.遗传学中一些基本概念的含义

2．用豌豆做遗传实验容易成功的原因

3．基因与性状的关系

4．基因分离定律的实质和内容

5．孟德尔的一对相对性状的杂交实验

6．分析孟德尔遗传实验的科学方法

7．运用分离定律解释一些遗传现象

[教材梳理]

一、遗传、变异与性状

1．遗传：

子代与亲代个体之间相似的现象。

2．变异：

亲代与子代之间，以及子代的不同个体之间出现差异的现象。

3．性状：

生物个体所表现出来的形态特征或生理特征，是遗传与环境相互作用的结果。

二、基因的分离定律

1．孟德尔一对相对性状的杂交实验

（1）相关概念及符号：

①显性性状：

F1表现出来的亲本性状。

②隐性性状：

F1没有表现出来的亲本性状。

③性状分离：

在杂种后代中出现不同亲本性状的现象。

④常见的遗传学符号及含义

符号

P

F1

F2

×

⊗

♀

♂

含义

亲本

子一代

子二代

杂交

自交

母本

父本

（2）实验过程：

2.孟德尔对实验现象的解释

（1）在卵细胞和花粉细胞中存在着控制性状的遗传因子。

（2）遗传因子在亲本体细胞中成对存在，在F1体细胞内各自独立，互不混杂。

（3）F1可以产生数量相等的含有不同遗传因子的配子。

（4）F1自交时，不同类型的配子（花粉和卵细胞）结合的机会均等。

（5）决定一对相对性状的两个基因称为等位基因，它们位于一对同源染色体上。

（6）遗传图解：

3．性状分离比的模拟实验

模拟实验中，1号罐中小球代表2种雌配子，2号罐中小球代表2种雄配子，红球代表基因A，绿球代表基因a。

4．分离假设的验证

（1）方法：

测交，即让F1与隐性纯合子杂交。

（2）测交实验图解：

（3）结论：

测交后代分离比接近1∶1，符合预期的设想，从而证实F1是杂合子，产生A和a两种配子，这两种配子的比例是1∶1。

5．基因分离定律的实质

成对的等位基因位于一对同源染色体上，当细胞进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

三、孟德尔获得成功的原因

1．恰当地选择实验材料。

2．由单因子到多因子的研究方法。

3．应用统计学的方法对实验结果进行统计分析。

4．科学地设计了实验的程序。

四、分离定律的应用

1．有助于正确地解释生物界的某些遗传现象。

2．预测杂交后代的类型和各种类型出现的概率。

3．指导动植物育种实践和医学实践。

[牛刀小试]

一、相关概念辨析[判断正误]

1．凡子代表现出来的性状即显性性状，子代不能表现的性状即隐性性状。

（×）

2．在杂种后代中出现不同亲本性状的现象称为性状分离。

（√）

3．同源染色体上控制同一性状的两个基因称为等位基因。

（×）

4．基因型相同时表现型一定相同，表现型相同时基因型也一定相同。

（×）

二、一对相对性状的杂交实验

1．举例说明性状和相对性状的关系，如何判断两性状是否为相对性状？

提示：

例如：

身高是性状，高和矮是相对性状。

相对性状是一种生物的同一种性状的不同表现类型，可以根据此定义来判断两性状是否为相对性状。

2．根据相对性状的概念，对下列实例进行分析判断，并说明理由。

（1）狗的长毛与兔的短毛。

提示：

不是。

狗与兔不属于同一种生物。

（2）玉米的早熟与晚熟。

提示：

是。

早熟与晚熟是玉米成熟这一性状的不同表现类型。

3．结合教材P27图3－1豌豆1对相对性状的杂交实验，请思考：

（1）在自然状态下，图3－1中的紫花和白花两亲本能实现杂交吗？

提示：

不能，因为豌豆是严格的自花受粉植物。

（2）在杂交过程中，若选紫花作为父本（提供花粉），白花作为母本（接受花粉），请讨论应如何操作。

提示：

开花前（花蕾期）剪去白花的雄蕊→套袋→待雌蕊成熟后，授以紫花的花粉→套袋，防止其他花粉的干扰。

（3）若F2共获得20株豌豆，白花个体一定是5株吗？

说明原因。

提示：

不一定。

样本数量太少，不一定完全符合3∶1分离比，孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。

（4）紫花和白花豌豆杂交，后代出现了紫花和白花，该现象属于性状分离吗？

为什么？

提示：

不属于。

因为性状分离是杂种后代中出现不同亲本性状的现象。

三、对分离现象的解释

1．根据纯合子、杂合子的概念判断下列说法是否正确，说明理由。

（1）纯合子自交后代一定是纯合子。

提示：

正确。

纯合子只能产生一种类型的配子，相同类型的雌雄配子结合，形成合子发育成的个体一定是纯合子。

（2）纯合子杂交后代一定是纯合子。

提示：

错误。

显性纯合子与隐性纯合子杂交，后代全为杂合子。

（3）杂合子自交后代一定是杂合子。

提示：

错误。

杂合子自交，后代中既有纯合子也有杂合子，各占1/2。

2．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的条件之一是雌、雄配子结合机会相等，即任何一个雄配子（或雌配子）与任何一个雌配子（或雄配子）的结合机会均相等，这样才能出现3∶1的性状分离比。

四、对分离现象解释的验证、分离定律的实质及应用

1．结合教材，思考下列问题：

（1）为什么用测交的方法能证明F1产生配子的类型及比例？

提示：

因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为隐性，它不会影响F1产生的配子中所含遗传因子的表达，所以测交后代决定于F1所产生的配子的类型及比例。

根据测交后代就可反映出F1产生配子的情况。

（2）测交实验除测定F1的遗传因子组成外，能否测定其他个体的遗传因子组成？

提示：

能。

2．结合教材中自交、测交、杂交等方法的描述，完成下表。

目的

方法

确定个体的遗传因子组成

判断显隐性

提高纯合度

判断纯合子和杂合子

提示：

测交　杂交、自交　自交　测交、自交

3．连线

4．农户种植的玉米和小麦，能否自行留种用于来年种植？

提示：

农户种的小麦是纯种，子代不会发生性状分离，所以可以连年留种。

而玉米是杂种，子代会发生性状分离，所以不能留种。

5．某多指患者为防止生出多指患儿，婚前特意做了多指切除手术，他（她）能否达到目的？

提示：

不能，切除多指并不能改变其基因型，后代仍有患病可能。

[重难突破]

一、分离定律的细胞学基础及适用范围

1．细胞学基础：

减数分裂中随同源染色体分离，等位基因分开，如图所示：

2．适用范围：

（1）真核生物有性生殖的细胞核遗传。

（2）一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。

二、遗传规律相关概念辨析

1．性状类

（1）相对性状：

同种生物同一性状的不同表现类型。

（2）显性性状：

杂种F1中表现出来的亲本的性状。

（3）隐性性状：

杂种F1中未表现出来的亲本的性状。

（4）性状分离：

杂种后代中出现不同亲本性状的现象。

2．基因类

（1）相同基因：

同源染色体相同位置上控制相同性状的基因。

在纯合子中由两个相同基因组成，控制着相同性状，如图中A和A就叫相同基因。

（2）等位基因：

生物杂合子中在一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因。

如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。

（3）非等位基因：

非等位基因有两种，即一种是位于非同源染色体上的基因，符合自由组合定律，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。

3．个体类

（1）纯合子：

含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。

如DD、dd、AABBCC、ddeerr。

（2）杂合子：

含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。

如Dd、AaBb、DdEeRr。

（3）基因型：

与表现型有关的基因组成。

（4）表现型：

生物个体所表现出来的性状。

4．交配类

（1）杂交将不同优良性状集中在一起，得到新品种显隐性性状的判断

（2）自交连续自交可提高种群中纯合子的比例可用于植物纯合子、杂合子的鉴定

（3）测交验证遗传基本定律理论解释的正确性高等动物纯合子、杂合子的鉴定

[特别提醒]

在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。

表现型是基因型与环境共同作用的结果。

三、基因分离定律常用解题方法归纳

1．由亲代推断子代基因型、子代表现型（正推型）

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

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。

方法二：

隐性纯合突破法。

如果子代中有隐性个体存在，则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做进一步的判断。

方法三：

根据分离定律中规律性比值来直接判断（用B，b表示相关基因）：

（1）若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子（Bb）。

即Bb×Bb→3B_∶1bb。

（2）若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型。

即Bb×bb→1Bb∶1bb。

（3）若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。

即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。

（4）若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子（bb）。

即bb×bb→bb。

四、杂合子Aa连续多代自交问题分析

1．杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：

Fn

杂合子

纯合子

显（隐）性

纯合子

显性性

状个体

隐性性

状个体

所占

比例

1－

－

＋

－

2.根据上表比例，绘制出的纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为：

五、区分自由交配与自交

自交是指相同基因型个体的交配；而自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式，两种交配方式中概率求解方法不同，如：

同样为

AA、

Aa的群体，自交时隐性类型所占比例为

×（

AA、

Aa、

aa）得

×

aa＝

aa。

而自由交配时隐性类型应为

Aa×

Aa×

aa＝

aa。

[考向聚焦]

[例1]　（海南高考）某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制，要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是（　　）

A．抗病株×感病株

B．抗病纯合子×感病纯合子

C．抗病株×抗病株，或感病株×感病株

D．抗病纯合子×抗病纯合子，或感病纯合子×感病纯合子

[解析]　判断性状的显隐性关系的方法有：

（1）定义法——具有相对性状的纯合个体进行正反交，子代表现出来的性状就是显性性状，对应的为隐性性状；

（2）相同性状的雌雄个体间杂交，子代出现不同于亲代的性状，该子代的性状为隐性，亲代为显性，故选C。

[答案]　C

相对性状中显隐性判断（设A、B为一对相对性状）

（1）定义法（杂交法）

①若A×B―→A，则A为显性，B为隐性。

②若A×B―→B，则B为显性，A为隐性。

③若A×B―→既有A，又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。

（2）自交法

[例2]　某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株，这些植株的花色有红色和白色两种，茎秆有绿茎和紫茎两种。

同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。

请根据实验结果进行分析：

第一组：

取90对亲本进行实验

第二组：

取绿茎和

紫茎的植株各1株

杂交组合

F1表现型

交配组合

F1表现型

A：

30

对亲本

红花×红花

36红花∶1

白花　　　

D：

绿茎×

紫茎　　

绿茎∶紫茎

＝1∶1　　

B：

30

对亲本

红花×白花

5红花∶1

白花　　

E：

紫茎

自交　

全为紫茎

C：

30

对亲本

白花×白花

全为白花

F：

绿茎

自交　

由于虫害，植株死亡

（1）从第一组花色遗传的结果来看，花色隐性性状为______，最可靠的判断依据是________组。

（2）若任取B组的一株亲本红花植株使其自交，其子一代表现型的情况是________________________________________________________________________。

（3）由B组可以判定，该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为________。

（4）从第二组茎色遗传的结果来看，隐性性状为______，判断依据的是________组。

（5）如果F组正常生长繁殖的话，其子一代表现型的情况是________。

（6）A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比，试解释：

________________________________________________________________________。

[解析]　

（1）由A组中“红花×红花”后代出现性状分离可以判定白花为隐性性状。

（2）B组亲本中的任一株红花植株，可能是纯合子也可能是杂合子，因此自交后代出现的情况是全为红花或红花∶白花＝3∶1。

（3）B组中的白花个体为隐性纯合子，因此F1中5红花∶1白花就代表了亲代中的所有红花亲本所含显隐性基因的比为显性基因∶隐性基因＝5∶1。

如果设显性基因为R，则RR∶Rr＝2∶1。

（4）第二组的情况与第一组不同，第一组类似于群体调查结果，第二组为两亲本杂交情况，由D组可判定为测交类型，亲本一个为杂合子，一个为隐性纯合子；再根据E组可判定紫茎亲本为隐性纯合子。

（5）杂合子自交，后代将出现3∶1的性状分离比。

（6）亲本中的红花个体既有纯合子，又有杂合子，因此杂交组合有多种情况（如A组可能有RR×RR、RR×Rr、Rr×Rr三种情况；B组有RR×rr、Rr×rr两种情况），所以后代不会出现一定的分离比。

[答案]

（1）白花　A　

（2）全为红花或红花∶白花＝3∶1　（3）2∶1　（4）紫茎　D组和E　（5）绿茎∶紫茎＝3∶1　（6）红花个体既有纯合子，又有杂合子，因此后代不会出现一定的分离比

——————————————[课堂归纳]———————————————

[网络构建]

填充：

①豌豆　②性状分离　③测交　④分离定律

[关键语句]

1．豌豆作为实验材料的优点：

自花传粉和闭花受粉；具有易于区分的相对性状。

2．具有相对性状的两纯合亲本杂交，F1表现出来的亲本性状为显性性状，F1未表现出来的亲本性状为隐性性状。

3．性状分离：

杂种后代中出现不同亲本性状的现象。

4．遗传因子在体细胞中成对存在，在生殖细胞中成单存在。

5．分离定律的实质：

在进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

6．基因型与表现型的关系：

相同环境条件下，基因型相同，表现型一定相同，即表现型＝基因型＋环境。

知识点一、孟德尔分离定律实验的科学方法

1．孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是（　　）

A．自交、杂交和测交　　　　　B．测交、自交和杂交

C．杂交、自交和测交D．杂交、测交和自交

解析：

选C　孟德尔在豌豆杂交实验中，先让豌豆杂交获得F1，再让F1自交得F2，发现问题并提出假说，最后用测交实验验证其假说。

知识点二、孟德尔一对相对性状的杂交实验

2．（全国高考）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（　　）

A．所选实验材料是否为纯合子

B．所选相对性状的显隐性是否易于区分

C．所选相对性状是否受一对等位基因控制

D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法

解析：

选A　验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得：

①显性纯合子和隐性个体杂交，子一代自交，子二代出现3∶1的性状分离比；②子一代个体与隐性个体测交，后代出现1∶1的性状分离比；③杂合子自交，子代出现3∶1的性状分离比。

由此可知，所选实验材料是否为纯合子，并不影响实验结论。

验证分离定律时所选相对性状的显隐性应易于区分，受一对等位基因控制，且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法。

3．下列各项中属于相对性状的是（　　）

A．克隆羊的黑毛和白毛

B．眼大和眼角上翘

C．桃树的红花和绿叶

D．豌豆的高茎和水稻的矮茎

解析：

选A　眼大和眼角上翘不是同一种性状；C项也不符合同一性状的不同表现的要求；D项不是同一物种的性状。

4．分离定律的实质是（　　）

A．F2（子二代）出现性状分离

B．F2性状分离比是3∶1

C．成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离

D．测交后代性状分离比为1∶1

解析：

选C　分离定律的实质是指体细胞中成对的控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离。

知识点三、分离定律性状分离比的模拟实验

5．在“性状分离比的模拟实验”中，每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内，其原因是（　　）

A．保证两种配子的数目相等

B．避免小球的丢失

C．小球可能再次使用

D．避免人为误差

解析：

选A　小球重新放回，能保证每次抓取小球时，成对的、控制相对性状的遗传因子分离，形成数目相等的两种配子（小球）。

知识点四、分离定律的应用

6．豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为（　　）

杂交组合

子代表现型及数量

①

甲（顶生）×乙（腋生）

101腋生，99顶生

②

甲（顶生）×丙（腋生）

198腋生，201顶生

③

甲（顶生）×丁（腋生）

全为腋生

A.顶生；甲、乙B．腋生；甲、丁

C．顶生；丙、丁D．腋生；甲、丙

解析：

选B　③的结果说明腋生为显性性状，顶生为隐性性状，则甲是隐性纯合子，丁是显性纯合子。

①和②子代表现型接近1∶1，说明乙和丙是杂合子。

7．已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是由一对遗传因子Y、y控制的，用豌豆进行下列遗传实验，具体情况如下：

请回答：

（1）从实验________可判断这对相对性状中________是显性性状。

（2）实验二黄色子叶戊的遗传因子组成中杂合子占________________________________________________________________________。

（3）实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1，其主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为________。

（4）欲判断戊是纯合子还是杂合子，是简便的方法是________________。

解析：

（1）由于实验二中出现了性状分离，所以后代出现的新性状绿色子叶是隐性性状，黄色子叶为显性性状。

（2）实验二中黄色子叶丁的遗传因子组成为Yy，自交后代的比例为YY∶Yy∶yy＝1∶2∶1，所以在黄色子叶戊的显性个体中杂合子占2/3。

（3）测交后代的性状分离比为1∶1，其主要原因是亲本中的显性个体的遗传因子组成为Yy，产生两种比例相等的配子。

（4）在鉴定是纯合子还是杂合子的方法中，测交和自交均可以，但自交不用进行去雄、套袋、传粉等处理，操作较为简单。

答案：

（1）二　黄色　

（2）2/3　（3）Y∶y＝1∶1　（4）让戊自交

（时间：

25分钟；满分：

50分）

一、选择题（每小题2分，共20分）

1．下面对有关概念之间关系的叙述，不正确的是（　　）

A．基因型决定了表现型

B．等位基因控制相对性状

C．杂合子自交后代没有纯合子

D．性状分离是由于等位基因分离

解析：

选C　杂合子自交的后代有纯合子出现，如基因型为Dd的个体自交，后代有1/4是显性纯合子，有1/4是隐性纯合子。

性状分离的根本原因是等位基因分离。

2．孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本杂交。

结果是（　　）

①高茎作母本、矮茎作父本时，杂交后代全都表现为高茎

②高茎作母本、矮茎作父本时，杂交后代有的表现为高茎，有的表现为矮茎　③高茎作父本、矮茎作母本时，杂交后代全都表现为高茎　④高茎作父本、矮茎作母本时，杂交后代少数表现为高茎，大多数表现为矮茎

A．①③B．①④

C．②③D．②④

解析：

选A　用高茎作母本、矮茎作父本时，杂交后代全都表现为高茎，子一代表现出显性性状；用高茎作父本、矮茎作母本时，杂交后代全都表现为高茎，子一代也只表现出显性性状。

这两组实验过程实际上是正交与反交实验的关系。

3．关于测交的说法，不正确的是（　　）

A．通过测交测定F1的基因组成来验证对分离实验现象理论解释的科学性

B．测F1的基因型是根据F1与隐性性状个体杂交所得后代表现型逆推的

C．之所以选择隐性性状个体与F1测交，是因为这样可以使F1中的所有基因都能表达出来

D．测交时，对与F1杂交的另一亲本无特殊限制

解析：

选D　基因决定性状。

性状大多是人眼所能见到的，而基因是人眼直接观察不到的，所以研究基因传递规律是根据测交后代的性状表现逆推的方法来进行的。

要推知F1的所有基因组成，就必须让F1的所有基因都表达出来，所以与F1测交的另一亲本必须对F1无任何遮盖作用即显性作用，也就是说另一亲本必须是隐性的。

4．孟德尔对分离现象的解释提出了假说，下列不属于该假说内容的是（　　）

A．生物的性状是由遗传因子决定的

B．遗传因子在体细胞染色体上成对存在

C．配子只含有每对遗传因子中的一个

D．受精时雌雄配子的结合是随机的

解析：

选B　孟德尔解释分离现象时提出的假说的内容：

①生物的性状是由遗传因子决定的，②遗传因子在体细胞中是成对存在的，③配子中只含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。

5．一株基因型为Aa的玉米自交，F1种子胚乳的基因型可能有（　　）

A．2种B．4种

C．6种D．8种

解析：

选B　基因型为Aa，则可产生两种雌配子，两种雄配子。

胚乳是受精极核发育而来的，受精极核是由两个极核和一个精子结合形成的产物。

若极核中含A，精子中为A，则胚乳的基因组成为AAA，精子中为a，胚乳的基因组成为AAa；若极核的基因是a，精子中为A，胚乳的基因组成为Aaa，精子中为a，则胚乳的基因组成为aaa。

6．山羊黑毛和白毛是一对相对性状，受一对遗传因子控制，下列是几组杂交实验及其结果：

亲本

后代

杂交

母本

父本

黑色

白色

Ⅰ

黑色

白色

82

78

Ⅱ

黑色

黑色

118

39

Ⅲ

白色

白色

0

50

Ⅳ

黑色

白色

74

0

如果让组合Ⅳ的黑色雌羊亲本与组合Ⅱ的黑色雄羊亲本交配，下列4种情况最可能是（　　）

A．所有后代都是黑色的

B．所有后代都是白色的

C．后代中的一半是黑色的

D．后代中的1/4是黑色的，或者后代中1/4是白色的

解析：

选A　根据杂交组合Ⅱ，具有相同性状的亲本（黑色）杂交后代出现性状分离，可判断黑色是显性，且亲本黑色全是杂合子。

根据杂交组合Ⅳ，具有相对性状的两个亲本杂交，后代只表现一种性状（黑色），判断亲本中的黑色雌山羊是纯合子。

杂交组合Ⅳ的黑色雌山羊（纯合子）与组合Ⅱ的黑色雄山羊（杂合子）杂交，后代全是黑色。

7．一对双眼皮夫妇生了一个单眼皮的孩子，那么这对夫妇再生两个孩子，两个孩子都为双眼皮的概率是（　　）

A．1/4B．3/4

C．1/16D．9/16

解析：

选D　该夫妇均为双眼皮，生了一个单眼皮的孩子，可推知双眼皮对单眼皮