届高中生物一轮复习人教版基因的分离定律学案.docx

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届高中生物一轮复习人教版基因的分离定律学案

2020届一轮复习人教版基因的分离定律学案　

　1.孟德尔遗传实验的科学方法（Ⅱ）。

　2.基因的分离定律（Ⅱ）。

考点一　基因分离定律的发现

1．孟德尔遗传实验的选材与杂交方法

（1）豌豆作为实验材料的优点

①传粉：

自花传粉，闭花受粉，自然状态下为纯种。

②性状：

具有易于区分的相对性状。

（2）孟德尔遗传实验的杂交操作

2．一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析

3．基因的分离定律

[归纳整合]

1．构建分离定律核心概念间的关系模型

2．利用模型解读基因分离定律发生的实质

分离定律的实质：

在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体分离而分离，等位基因随之分离

[思维探究]

1．根据教材中豌豆杂交实验的遗传图解，思考相关问题：

（1）若F1所产生的雄配子D∶d＝2∶1，雌配子D∶d＝2∶1,则F2中高茎∶矮茎＝8∶1。

（2）若D对d为不完全显性，杂合子为中等高度茎，则F2中的表现型及比例为高茎∶中等茎∶矮茎＝1∶2∶1。

（3）若F2中只得到4株豌豆，则高茎与矮茎的数量比值一定为3∶1吗？

提示：

不一定。

2．（教材P7技能训练）本来开白花的花卉，偶然出现了开紫花的植株，怎样获得开紫花的纯种呢？

请写出解决这一问题的实验程序。

提示：

将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。

具体过程可用以下图解表示。

[教材深挖]

1．（教材必修2P7图1－6）孟德尔验证实验中为什么用隐性纯合子对F1进行测交实验？

提示：

隐性纯合子产生的配子只含有一种隐性配子，分析测交后代的性状表现及比例即可推知被测个体产生的配子种类及比例。

2．教材P7假说—演绎法：

以分离定律的发现过程为例，说出假说内容与演绎推理内容的不同。

提示：

（1）“假说”内容：

①生物性状是由遗传因子决定的；②体细胞中遗传因子成对存在；③配子中遗传因子成单存在；④受精时雌雄配子随机结合。

（2）“演绎”内容：

①F1（Dd）能产生数量相等的两种配子（D∶d＝1∶1）。

②设计测交实验并预测实验结果（将F1植株与矮茎豌豆杂交，F1产生配子时遗传因子分离预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1∶1）属于演绎推理的内容。

命题点一　孟德尔遗传实验科学方法的应用分析

1．为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。

在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是（　　）

A．红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花

B．红花亲本与白花亲本杂交的F1全为粉红花

C．红花亲本与白花亲本杂交的F2按照一定比例出现花色分离

D．红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花

C　[孟德尔认为，具有相对性状的亲本杂交，在F1杂合细胞中，成对的遗传因子虽然存在于同一个细胞内，但彼此保持着独立性，互不融合。

在本题C项实验中，红花与白花亲本杂交，虽然F1只表现一种性状，但后代能按照一定的比例出现花色分离，这就有力地支持了孟德尔的遗传理论，从而否定了“融合遗传”的观点。

]

2．下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法错误的是（　　）

A．对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋

B．在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离

C．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现型，且数量比接近1∶1

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

A　[对两性花的植物进行杂交时需要对母本进行去雄，对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是套袋→授粉→套袋。

]

与遗传实验有关的生物学知识

单性花

一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊，如黄瓜的花

两性花

同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，如豌豆的花

闭花受粉

花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上的过程

父本和母本

不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫作父本，接受花粉的植株叫作母本

命题点二　分离定律的实质与验证

3．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

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。

]

4．已知纯种的粳稻与糯稻杂交，F1全为粳稻。

粳稻中含直链淀粉，遇碘呈蓝黑色（其花粉粒的颜色反应也相同），糯稻含支链淀粉，遇碘呈红褐色（其花粉粒的颜色反应也相同）。

现有一批纯种粳稻和糯稻以及一些碘液。

请设计两种方案来验证基因的分离定律。

（实验过程中可自由取用必要的实验器材。

基因用M和m表示。

）

方案一：

（1）实验方法：

_________________________________________________________。

（2）实验步骤：

①首先让纯种粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻；②让F1杂合粳稻与糯稻测交，观察后代的性状分离现象。

（3）实验预期现象：

______________________________________________________。

（4）对实验现象的解释：

__________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）实验结论：

F1中含有M和m基因，且M和m这对等位基因在F1产生配子的过程中随同源染色体的分开而分离，最终产生了两种不同的配子，从而验证了基因的分离定律。

方案二：

（1）实验方法：

__________________________________________________________。

（2）实验步骤：

①首先让纯种粳稻和糯稻杂交，获取F1杂合粳稻；②F1开花时取其一个成熟的花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察。

（3）实验预期现象：

__________________________________________________。

（4）对实验现象的解释：

_________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）实验结论：

F1在减数分裂产生配子的过程中，所含的等位基因M和m随同源染色体的分开而分离，并最终形成了两种不同的配子，从而直接验证了基因的分离定律。

答案　方案一：

（1）测交法　（3）测交后代应出现两种不同的表现型且比例为1∶1

（4）测交中的糯稻为纯合子，只产生一种含糯性基因（m）的配子，后代既然出现两种表现型，即粳稻和糯稻，可知F1必然产生两种类型的配子，即M和m

方案二：

（1）花粉鉴定法　（3）花粉一半呈蓝黑色，一半呈红褐色　（4）F1产生了数量相等的含M基因的配子（遇碘液呈蓝黑色）和含m基因的配子（遇碘液呈红褐色）

“三法”验证分离定律

自交法

若自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律

测交法

若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律

花粉

鉴定法

取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律

命题点三　遗传学的基本概念的考查

5．在孟德尔的杂交实验中，涉及到一些重要的遗传学概念。

下列有关性状分离的叙述，正确的是（　　）

A．在杂种自交子代中只出现显性性状的现象

B．杂种进行测交后，其子代出现隐性性状的现象

C．性状分离的实质是杂种个体产生了不同基因型的配子

D．绿色皱粒豌豆自交，其子代只出现绿色皱粒的现象

C　[杂种自交后代中既有显性性状的个体，也有隐性性状的个体，A错误；杂种测交，后代出现显性性状和隐性性状的比例是1∶1，B错误；性状分离的实质是杂种个体减数分裂，等位基因分离，产生了不同基因型的配子，C正确；绿色皱粒豌豆是隐性纯合子，自交后代仍是绿色皱粒，没有出现性状分离，D错误。

]

6．下列关于遗传学基本概念的叙述，错误的是（　　）

A．表现为显性性状的个体可能是杂合子

B．隐性性状是生物体不能表现出来的性状

C．分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离

D．测交可用来检测杂种个体产生的配子的基因型的种类及比例

B　[表现显性性状的个体可能是杂合子，也可能是纯合子，其中杂合子自交后代会出现性状分离，A正确；具有相对性状的两个纯合亲本杂交，子一代未表现出来的性状是隐性性状，因此隐性性状是指在子一代不能表现出来的性状，B错误；基因分离定律的实质就是在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体分开而分离，C正确；测交是指杂交产生的F1与隐性个体交配的方式，其后代表现型的种类及比例与F1产生的配子的种类及比例相同，因此测交可用来鉴定某一显性个体的基因型和它形成的配子类型及其比例，D正确。

]

考点二　基因分离定律重点题型

题型一　性状显隐性的3种判断方法

（1）杂交法：

具有相对性状的亲本杂交，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。

但若假设与事实不相符，则不必再作另一假设，可直接予以判断。

[对应训练]

1．马的黑色与棕色是一对相对性状，现有黑色马与棕色马交配的不同组合及结果如下：

①黑色马×棕色马→1匹黑色马　②黑色马×黑色马→2匹黑色马　③棕色马×棕色马→3匹棕色马　④黑色马×棕色马→1匹黑色马＋1匹棕色马

根据上面的结果，下列说法正确的是（　　）

A．黑色是显性性状，棕色是隐性性状

B．无法判断显隐性，也无法判断哪种马是纯合子

C．棕色是显性性状，黑色是隐性性状

D．交配的不同组合中的黑色马和棕色马肯定都是纯合子

B　[四种不同的杂交组合都无法确定显隐性，但可以确定在黑色马×棕色马→1匹黑色马＋1匹棕色马的杂交组合中，肯定有杂合子。

]

2．已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制，在自由放养多年的一牛群中，两基因频率相等，每头母牛一次只生产1头小牛。

以下关于性状遗传的研究方法及推断不正确的是（　　）

A．选择多对有角牛和无角牛杂交，若后代有角牛明显多于无角牛则有角为显性；反之，则无角为显性

B．自由放养的牛群自由交配，若后代有角牛明显多于无角牛，则说明有角为显性

C．选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角为隐性

D．随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产3头牛全部是无角，则无角为显性

D　[随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产3头牛全部是无角，由于子代牛的数量较少，不能判断显隐性关系。

]

题型二　纯合子与杂合子的判定

（1）自交法

此法主要用于植物，而且是最简便的方法。

（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。

（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）。

[对应训练]

3．家鼠的灰毛和黑毛由一对等位基因控制，灰毛对黑毛为显性。

现有一只灰毛雌鼠（M），为了确定M是否为纯合子（就毛色而言），让M与一只黑毛雄鼠交配，得到一窝共4个子代。

不考虑变异，下列分析不合理的是（　　）

A．若子代出现黑毛鼠，则M一定是杂合子

B．若子代全为灰毛鼠，则M一定是纯合子

C．若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠＝3∶1，则M一定是杂合子

D．若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠＝1∶1，则M一定是杂合子

B　[因子代的数量非常少，即使子代全为灰毛鼠，也不能确定M一定是纯合子。

]

4．某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且为由单基因（D、d）控制的完全显性遗传。

现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，请设计实验方案（后代数量足够多），以鉴别该紫花植株的基因型。

（1）实验程序：

第一步：

________________（填选择的亲本及杂交方式）；

第二步：

__________________________________________________________。

（2）结果预测：

①若第一步实验的子代出现性状分离，说明紫花植株为杂合子（Dd）；若

________________________________________________________________________。

②______________________________________________________________________。

解析　根据实验结果预测中①的题干可知，第一步是让紫花植株自交，根据子代是否出现性状分离判断紫花是否纯合。

如果是DD或dd，则子代全部为紫花；如果是Dd，则子代出现性状分离。

第二步是将紫花植株与红花植株杂交，如果子代全为紫花，则紫花植株的基因型为DD；如果全为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为dd。

答案　

（1）第一步：

紫花植株自交　第二步：

紫花植株与红花植株杂交

（2）①未出现性状分离，说明紫花植株的基因型为DD或dd。

②若第二步子代全为紫花，则紫花植株的基因型为DD；若子代全部为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为dd。

题型三　基因型和表现型的推导方法及概率计算

（1）由亲代推断子代的基因型与表现型（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）

①隐性纯合突破法：

若子代出现隐性性状，则基因型一定是aa，其中一个a来自父本，另一个a来自母本。

②由子代表现型及比例推断亲代基因型

组合

后代显隐性关系

亲本基因型

Ⅰ

显性∶隐性＝3∶1

Aa×Aa

Ⅱ

显性∶隐性＝1∶1

Aa×aa

Ⅲ

只有显性性状

AA×AA，AA×Aa，AA×aa

Ⅳ

只有隐性性状

aa×aa

（3）“四步法”解决分离定律的概率计算

—

　⇩

—

　⇩

—

　⇩

—

[对应训练]

5．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（　　）

选择的亲本及杂交方式

预测子代表现型

推测亲代基因型

第一组：

紫花自交

出现性状分离

③

①

④

第二组：

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．若①全为紫花，则④为DD×Dd

C．若②为紫花和红花的数量之比是1∶1，则⑤为Dd×dd

D．若③为Dd×Dd，则判定依据是子代出现性状分离

B　[紫花自交，子代出现性状分离，可以判定出现的新性状为隐性性状，亲本性状（紫花）为显性性状。

由紫花×红花的后代全为紫花，可以判定紫花为显性性状；①全为紫花，且亲本紫花自交，故④的基因型为DD×DD；紫花×红花的后代中紫花和红花的数量之比为1∶1时，⑤为Dd×dd；子代出现性状分离，说明亲代的基因型为Dd×Dd。

]

6．低磷酸酯酶症是一种遗传病，一对夫妇均表现正常，他们的父母也均表现正常，丈夫的父亲不携带致病基因，而母亲是携带者，妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症。

这对夫妇生育一个正常孩子是纯合子的概率是（　　）

A．1/3　B．1/2　

C．6/11　D．11/12

C　[由“他们的父母均正常”和“妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症”可推知，该病为常染色体隐性遗传病。

妻子的基因型（相关的基因用A、a表示）为1/3AA、2/3Aa；由“丈夫的父亲完全正常，母亲是携带者”可推知，丈夫的基因型为1/2AA、1/2Aa。

他们的后代中是纯合子AA的概率是1/2，是杂合子Aa的概率是5/12，是纯合子aa的概率是1/12。

他们所生的一个正常孩子是纯合子的概率是6/11。

]

题型四　不同条件下连续自交与自由交配的概率计算

（1）两种自交类型的第n代中，杂合子和纯合子的比例

①杂合子Aa连续自交，第n代中杂合子比例为（1/2）n，纯合子比例为1－（1/2）n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝[1－（1/2）n]×1/2。

②杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，第n代中，显性纯合子的比例为（2n－1）/（2n＋1），杂合子的比例为2/（2n＋1）。

（2）两种随机交配类型的第n代中，杂合子和纯合子的比例

①杂合子Aa连续随机交配，第n代中，杂合子的比例为1/2，显性纯合子的比例为1/4，隐性纯合子的比例为1/4。

②杂合子Aa连续随机交配，且逐代淘汰隐性个体后，第n代显性纯合子的比例为n/（n＋2），杂合子的比例为2/（n＋2）。

[对应训练]

7．用基因型为Aa的小麦为亲本进行如下实验，下列不正确的是（　　）

A．该小麦自交3次，后代显性纯合体的概率为7/16

B．该小麦自交淘汰掉aa个体，自交3次淘汰aa后，子代杂合体概率为2/9

C．该小麦群体自由交配，A、a的概率始终相等，但Aa基因型的概率会发生改变

D．该小麦群体自由交配并淘汰掉aa个体，Aa的概率会下降

C　[

以上两图分别为Aa连续自交和Aa连续自交并淘汰aa的图解。

小麦自交3次，后代纯合体的概率为7/8，显性纯合体的概率为7/16，A正确；根据上图分析，B正确；①群体是极大的；在符合以下条件：

群体中个体间的交配是随机的，没有突变产生，没有种群间个体的迁移或基因交流，没有自然选择，那么A、a的概率始终相等，C错误，该小麦群体自由交配并淘汰掉aa个体，Aa的概率会下降，D正确。

]

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0.4

B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4

C．曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加（1/2）n＋1

D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等

C　[

（1）基因型为Aa的小麦进行连续自交所得到的F1、F2、F3中的基因型为AA、Aa、aa的比例分别是1∶2∶1、3∶2∶3、7∶2∶7。

则在Fn中纯合子的比例是1－（1/2）n，Fn－1中纯合子的比例是1－（1/2）n－1。

若连续自交并逐代淘汰隐性个体，则所得F1、F2、F3中的基因型为AA和Aa的比例分别为1∶2、3∶2、7∶2。

（2）基因型为Aa的小麦进行连续随机交配所得到的F1、F2、F3中的基因型及比例均为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，则A和a的基因频率始终相等；若随机交配并逐代淘汰隐性个体，则F1中AA∶Aa＝1∶2，若F1再随机交配，则可先计算出F1中A和a的基因频率分别为2/3和1/3，依据遗传平衡可计算出F2中AA＝4/9、Aa＝4/9、aa＝1/9。

淘汰aa之后，Aa＝1/2，A和a的基因频率分别为3/4和1/4。

]

◎

1．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交（×）

2．提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上的（√）

3．“F1（Dd）产生两种数量相等的雌（雄）配子（D和d）”属于推理内容（√）

4．孟德尔在检验假设阶段进行的实验是F1的自交（×）

5．小芳的直发和小美的短发、兔子的长毛与黑毛都是一对相对性状（×）

6．孟德尔的一对相对性状的遗传实验中，F1出现的性状是显性性状（√）

7．“F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔又有长毛兔”体现出了性状分离（√）

8．F2的表现型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质（×）

9．基因分离定律的细胞学基础是减数第一次分裂时染色单体分开（×）

◎

1．对假说演绎法中的“假设”、“演绎推理”、“测交实验”区分不清

“假设”是在观察和分析的基础上提出问题之后，对提出的问题所做的解释。

“演绎”不同于“测交实验”，前者只是理论推导，后者则是进行杂交实验验证。

2．符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比（针对完全显性）

（1）F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少（小样本），不一定符合预期的分离比。

（2）某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。

3．误认为杂合子（Aa）产生雌雄配子数量相等

基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a＝1∶1或产生的雄配子有两种A∶a＝1∶1，雌雄配子的数量不相等，一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。

4．对“性状分离”的判断不准确

性状分离是指“亲本性状”相同，子代出现“不同类型”的现象，如红花♀×红花♂→子代中有红花与白花（或子代出现不同于亲本的“白花”），而倘若亲本即有两种类型，子代也出现两种类型，则不属性状分离，如红花♀×白花♂→子代有红花、白花，此不属“性状分离”。

1．（2018·江苏卷，T6）一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是（　　）

A．显性基因相对于隐性基因为完全显性

B．子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等，雄配子中也相等

C．子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，雌配子无差异

D．统计时子二代3种基因型个体的存活率相等

C　[子一代产生的雄配子中2种类型配子的活力有差异，会使2种类型配子比例偏离1∶1，从而导致子二代不符合3∶1的性状分离比。

]

2．（2014·海南卷）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．抗病纯合体×感病纯合体

C．抗病株×抗病株，或感病株×感病株

D．抗病纯合体×抗病纯合体，或感病纯合体×感病纯合体

B　[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，未表现出来的性状为隐性性状；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