浙江专版2019版高考生物一轮复习第四单元遗传的基本规律第13讲分离定律教案2.pdf
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1、第 13 讲 分离定律第 13 讲 分离定律 考试标准必考加试考试标准必考加试 1.孟德尔选用豌豆做 遗传实验材料的原因 bb5.分离定律的应用cc 2.一对相对性状的杂 交实验、 解释及其验证 bb 6.孟德尔遗传实验的 过程、 结果与科学方法 cc 3.分离定律的实质bb7.杂交实验的设计c 4.显性的相对性aa 考点一 豌豆的杂交实验考点一 豌豆的杂交实验 1.一对相对性状的杂交实验(用豌豆作遗传实验材料的优点及实验过程) 2.对分离现象的解释 (1)遗传图解(一对相对性状的杂交实验) (2)解释 生物的性状是由基因(遗传因子)控制的。 体细胞中基因是成对存在的。 配子中的基因是成单存在
2、的。 F1的体细胞内有两个不同的基因,各自独立、互不混杂。 受精时,雌、雄配子的结合是随机的。 3.分离假设的验证 (1)验证方法:测交法。 目的:验证对分离现象的解释。 选材:F1与隐性纯合子。 预测分析:表现型及比例是紫花白花11,表明解释正确。 实验过程及结果 : F1隐性纯合子(白花亲本)85株开紫花、 81株开白花, 其比例接近11。 结论:实验结果与预测相符,证明了孟德尔遗传因子分离的假设是正确的。 (2)遗传图解 4.分离定律的实质及发生时间 (1)实质:等位基因随同源染色体的分开而分离,如图所示: (2)时间:减数第一次分裂后期。 (3)适用范围:真核生物有性生殖时细胞核中的一
3、对等位基因的遗传。 思考讨论 1.孟德尔遗传实验的科学杂交方法 (1)完善下列步骤 去雄:图中为母本(填“父本”或“母本”),在花蕾期用剪刀剪去其雄蕊。 套袋隔离:套上纸袋,防止外来花粉干扰。 人工授粉 : 图中为父本(填“父本”或“母本”),当雌蕊成熟时将另一植株花粉撒在去雄 的雌蕊柱头上,称作人工授粉。 再套袋隔离:保证杂交得到的种子是人工传粉后所结出的。 (2)F1产生雌雄配子比是不是 11? 提示 F1产生的配子种类有两种 : C和c, C和c的比例为11; 雌、 雄配子的数量比不是11, 雄配子数量远多于雌配子。 2.分别以豌豆和玉米的一对相对性状为研究对象,将纯合显性个体和隐性个体
4、各自间行种 植,隐性一行植株上所产生的子一代将分别表现出什么性状? 提示 前者全为隐性个体;后者显隐性个体均有。 3.探究一对相对性状遗传实验中的相关种类和比例 (1)F1(Cc)的配子种类和比例:2 种(C、c),11。 (2)F2的基因型种类和比例:3 种(CC、Cc、cc),121。 (3)F2的表现型种类和比例:2 种(显性、隐性),31。 (4)F1的测交后代基因型种类和比例:2 种(Cc、cc),11。 (5)F1的测交后代表现型种类和比例:2 种(显性、隐性),11。 4.观察下列图示,请思考: (1)能正确表示基因分离定律实质的图示是中哪一幅?_。 提示 。分离定律实质是控制相
5、对性状的基因在形成配子时彼此分离。 (2)图示基因分离过程的适用范围是什么? 提示 该现象只发生于真核生物有性生殖时核基因的遗传。 1.图解遗传规律相关概念的联系 2 分离定律的验证 (1)自交法 具相对性状的纯合亲本杂交F1杂合子自交后代性状分离比为3 1 符合基因分离定律 (2)测交法 (3)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 11,则可直接验证基因的分离定律。 题型一 杂交实验的选材及相关概念 1.孟德尔探索遗传定律获得成功的原因不包括( ) A.选用豌豆作实验材料 B.先研究一对相对性状再扩展到多对 C.采用归纳法直接验证 D.采
6、用统计学方法分析实验结果 答案 C 解析 孟德尔选用豌豆作为实验材料, 因为豌豆是自花授粉且闭花授粉的植物, 并且具有多 对易于区分的相对性状,A 正确;孟德尔遗传实验是先研究一对相对性状的遗传,再研究多 对相对性状的遗传,B 正确;科学地设计实验程序,提出假设并进行验证,采用了“假设 推理”的方法,C 错误;运用统计学方法分析实验结果,D 正确。 2.下列现象中未体现性状分离的是( ) A.F1的高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆 B.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 C.花斑色茉莉花自交,后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花 D.黑色长毛兔与白色长毛
7、兔交配,后代出现比例相等的黑色长毛兔和白色长毛兔 答案 D 解析 性状分离是指在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。A、B、C 三项均 体现出“相同性状”亲本杂交,子代同时出现显性性状和隐性性状的“性状分离”现象, 但 D 项中子代的黑毛与白毛在亲代中都已存在,不属于“性状分离” 。 题型二 分离定律的解释、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.控制该性状的基因是否位于染色体上 D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法 答案 A 解析 验证孟德尔分离定律
8、一般用测交的方法,即杂合子与隐性个体杂交,A 正确;显隐性 不容易区分,容易导致统计错误,影响实验结果,B 错误;控制该性状的基因需位于染色体 上,若位于细胞质中,则不符合孟德尔分离定律,C 错误;不遵守实验操作流程和统计方法 会影响实验结果,D 错误。 4.(2017宁波模拟)豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性, 孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆 为亲本,杂交得到 F1,F1自交获得 F2(如图所示)。下列有关分析正确的是( ) A.图示中雌配子 Y 与雄配子 Y 数目相等 B.的子叶颜色与 F1子叶颜色相同 C.和都是黄色子叶、是绿色子叶 D.产生 F1的亲本一定是 YY()和 yy()
9、答案 C 解析 雄配子数量远多于雌配子,A 错误;的基因型为 yy,表现为绿色,而 F1的基因型 为 Yy,表现为黄色,B 错误 ; 和的基因型均为 Yy,均表现为黄色,而的基因型为 yy, 表现为绿色, C 正确 ; 产生 F1的亲本可能是 YY()和 yy(), 也可能是 YY()和 yy(), D 错误。 考点二 分离定律的题型探究考点二 分离定律的题型探究 1.显隐性性状的判断 (1)根据子代性状判断 不同性状的亲本杂交子代只出现一种性状子代所出现的性状为显性性状。 相同性状的亲本杂交子代出现不同性状子代所出现的新的性状为隐性性状。 (2)根据子代性状分离比判断:具有一对相对性状的亲本
10、杂交F2性状分离比为 31所占 比例为 3/4 的性状为显性性状。 (3)合理设计杂交实验,判断性状的显隐性 (4)根据遗传系谱图进行判断 : 双亲表现正常,后代出现“患者” ,则致病性状为隐性,如图 甲所示,由该图可以判断白化病为隐性性状;双亲表现患病,后代出现“正常” ,则致病性 状为显性,如图乙所示,由该图可以判断多指是显性性状。 2.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。 待测个体自交Error! 结果分析 (2)测交法 : 待测对象若为雄性动物, 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。 待测个体 隐性纯合子 (3)
11、单倍体育种法(此法只适用于植物) 待测个体单倍体纯合子植株Error! 花药 离体培养 秋水仙素 处理 (4)花粉鉴定法:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。如果花粉有两种,且比例 为 11,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)。 Error!Error! 结果 分析 3.杂合子 Aa 连续自交,第 n 代的比例分析 Fn杂合子纯合子显性纯合子隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体 所占 比例 1 2n 1 1 2n 1 2 1 2n1 1 2 1 2n1 1 2 1 2n1 1 2 1 2n1 根据上表比例,杂合子、纯合
12、子所占比例坐标曲线图为: 图中 a、b、c 依次为纯合子、显性(隐性)纯合子、杂合子。 (1)当 n 趋向于无穷大时,杂合子趋向于 0,纯合子趋向于 1,显性纯合子和隐性纯合子趋向 于 1/2。 (2)在育种过程中,选育符合人们要求的个体(显性),可进行连续自交,直到性状不再发生 分离为止, 即可留种推广使用。 实际育种工作中往往采用逐代淘汰隐性个体的办法加快育种 进程。在逐代淘汰隐性个体的情况下,Fn中显性纯合子所占比例为(2n1)/(2n1)。 4.概率计算 (1)用分离比直接计算 如 Aa 1AA 2Aa 1aa 3 显性1 隐性 若完全显性 AA、aa 出现的概率都是 1/4,Aa 出
13、现的概率是 1/2;显性性状出现的概率是 3/4,隐性性状 出现的概率是 1/4。 若 aa 纯合致死(或人工淘汰),AA 出现的概率为 1/3,Aa 出现的概率为 2/3。 (2)用配子的概率计算 方法 : 先算出亲本产生几种配子,求出每种配子产生的概率,再用相关的两种配子的概率 相乘,或用棋盘法处理。 实例:如白化病遗传,AaAa1AA2Aa1aa,父方产生 A、a 配子的概率各占 1/2,母 方产生 A、a 配子的概率也各占 1/2。 a.用棋盘法推测后代概率 A 1 2 a 1 2 A 1 2 AA 1 4 Aa 1 4 a 1 2 Aa 1 4 aa 1 4 b.用配子概率直接相乘
14、AA ; 1 2 1 2 1 4 Aa2 (注意乘 2); 1 2 1 2 1 2 aa 。 1 2 1 2 1 4 题型一 相对性状中显、隐性的判断 1.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 答案 B 解析 对于抗病株感病株, 因不确定亲本是否纯合, 若抗病株与感病株的杂交后代只有一 种表现型,则可判断显隐性关系,若抗病株与感病株的杂交后代有两种表现型,则不能判断 显隐性关系,A 项错
15、误;C 选项的组合中,因不确定亲本是否纯合,若抗病和感病的植株都 是纯合子,则抗病株抗病株、感病株感病株的后代都无性状分离,无法判断显隐性,C 项错误;D 选项组合中的后代都无性状分离,D 错误。 2.玉米的甜和非甜是一对相对性状, 随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植, 其中一定能够 判断甜和非甜显隐性关系的是( ) 答案 C 解析 A 选项中,当非甜和甜玉米都是纯合子时,不能判断显隐性关系;B 选项中,当其中 有一个植株是杂合子时,不能判断显隐性关系;C 选项中,非甜与甜玉米杂交,若后代只出 现一种性状,则该性状为显性性状 ; 若出现两种性状,则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合 子,有一个是隐
16、性纯合子,此时非甜玉米自交,若出现性状分离,则说明非甜是显性性状; 若没有出现性状分离,则说明非甜玉米是隐性纯合子;D 选项中,若后代有两种性状,则不 能判断显隐性关系。 3.(2017温州永嘉二中高二返校考)如图是一个白化病家族的遗传系谱图,请写出1、3 的基因型和1为白化病患者的概率( ) A.Aa、Aa 和B.Aa、Aa 和 1 16 1 9 C.Aa、AA 和D.Aa、Aa 和 1 4 1 64 答案 B 解析 由于3和4正常,生出患病女儿,该病为常染色体隐性遗传。由于1、3正常, 而其后代都有患病个体,所以其基因型都是 Aa,由于第一代都是杂合子,所以2、3的 基因型都是 AA 或
17、Aa,比例为 12。因此,1为白化病患者的概率为 。 2 3 2 3 1 4 1 9 1.测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检 测。 2.植物基因组成的检测常用自交法,也可用测交法,但自交法更简便。 3.若据性状分离比 31 确认显隐性,则须符合“大样本”条件,即在大量统计基础上,获 得结论。 题型二 纯合子、杂合子的判断 4.下列各项中应采取的最佳交配方式分别是( ) 鉴别一只白兔是否为纯合子 鉴别一株小麦是否为纯合子 不断提高水稻品种的纯 合度 鉴别一对相对性状的显隐性关系 A.杂交、测交、自交、测交B.测交、自交、自交、杂交 C.杂交、测交、自交、
18、杂交D.测交、测交、杂交、自交 答案 B 解析 对于动物而言, 常采用测交方案鉴定个体的基因型, 因此鉴别一只白兔是否为纯合 子应采用测交的方法。 小麦自交可在自然状态下进行, 亲代若为杂合子则子代会出现性状 分离,很容易鉴别 ; 若测交则需要人工操作,显然自交比测交方案更好。由于纯合子自交 子代性状稳定,杂合子自交子代会发生性状分离,所以利用连续自交的方式,可使杂合子比 例逐渐减小,以提高水稻、小麦、豌豆等植物品种的纯合度。要鉴别一对相对性状的显隐 性关系,利用不同性状的纯合子杂交,子一代表现出的性状即显性性状。 5.(2017嘉兴期末)科学家利用小鼠进行杂交实验,结果如下:黄鼠黑鼠黄 23
19、78 黑 2398;黄鼠黄鼠黄 2396黑 1235。下列有关分析不正确的是( ) A.实验能判断小鼠皮毛的显隐性 B.实验中黄鼠很可能是杂合子 C.实验中亲本小鼠均不是纯合子 D.纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡 答案 A 解析 实验中黄鼠亲代产生黑色子代,说明黄色为显性,黑色为隐性,亲代均为杂合子, 子代正常比例应为3黄1黑, 但实际为2黄1黑, 说明纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡, 故 A 错误,B、C、D 正确。 题型三 自交与自由交配的相关计算 6.菜豆是一年生自花传粉的植物, 其有色花对白色花为显性。 一株有色花菜豆(Cc)生活在某 海岛上, 该海岛上没有其他菜豆植株存在, 三年之后
20、开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株 的比例是( ) A.31B.157C.97D.159 答案 C 解析 根据杂合子自交 n 代,其第 n 代杂合子的概率为 : 1/2n,三年之后 F3的杂合子概率为 : 1/231/8。 则 F3中纯合子的概率为 11/87/8(其中显性纯合子 7/16, 隐性纯合子 7/16)。 所以三年之后,有色花植株白色花植株(1/87/16)7/1697。 7.(2017杭州校级期末)果蝇的灰身和黑身是一对相对性状, 控制该性状的等位基因位于常 染色体上,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全部为灰身果蝇。让 F1自由交配得到 F2, 将 F2的灰身果蝇取出,让其自
21、由交配,后代中灰身和黑身果蝇的比例为( ) A.11B.21C.31D.81 答案 D 解析 方法一:假设控制果蝇体色的基因为 B、b,F1自由交配,产生 F2的基因型及其比例 分别为 BB、 Bb、 bb,将 F2的灰身果蝇取出( BB、 Bb),让其自由交配,后代能出现黑身 1 4 2 4 1 4 1 3 2 3 果蝇的只有 Bb Bb 交配组合,出现黑身果蝇的概率为 ,出现灰身果蝇的概率 2 3 2 3 2 3 2 3 1 4 1 9 为 1 ,故灰身与黑身果蝇的比例为 81。 1 9 8 9 方法二 : 假设控制果蝇体色的基因为 B、 b, F1自由交配, 产生 F2的基因型及其比例分
22、别为 BB、 1 4 Bb、 bb, 将 F2的灰身果蝇取出( BB、 Bb), 在这个新的群体中, B 基因的频率 2 4 1 4 1 3 2 3 1 3 2 3 1 2 ,b 基因的频率1 ,让其自由交配则出现黑身果蝇的概率为( )2 ,于是出现灰 2 3 2 3 1 3 1 3 1 9 身果蝇的概率为 1 ,故灰身与黑身果蝇的比例为 81。 1 9 8 9 连续自交、自由交配、淘汰隐性个体后杂合子占的比例 项目连续自交自由交配 连续自交并逐代 淘汰隐性个体 自由交配并逐代 淘汰隐性个体 P1111 F1 1 2 1 2 2 3 2 3 F2 1 4 1 2 2 5 2 4 F3 1 8
23、1 2 2 9 2 5 F4 1 16 1 2 2 17 2 6 Fn 1 2n 1 2 2 2n1 2 n2 注 : 计算自由交配子代基因型、表现型概率用配子法较简便,但自交子代概率不可用配子法 计算, 如群体中 AAAa12(A , a ), 自由交配时子代类型为 AAA2, Aa2Aa, aa 2 3 1 3 a2;而自交时需按“ AA1AA, Aa( AA、 Aa、 aa)”统计子代中各类 1 3 1 3 2 3 2 3 1 4 2 4 1 4 型比例。 题型四 基因型和表现型的推导 8.在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位基因的控制(用 R、r 表示)。从下面
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