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第五单元 基因的传递规律
05
专题十一 基因的分离定律
基础篇
2. 考点 一 孟德尔遗传实验的科学方法 分析问题,提出假说
一、豌豆作为杂交实验材料的优点
1. 豌豆是严格的❶ 自花 传粉 闭花受粉植物
、 ꎬ
能避免外来花粉的干扰 自然状态下一般都
ꎬ
为❷ 纯合子
ꎮ
2.
豌豆植株具有一些稳定的 易于区分的相对
、
❸ 性状
ꎮ
3.
豌豆生长周期短 且短时间产生的后代数目
ꎬ
多 便于统计分析
ꎬ ꎮ
二、孟德尔遗传实验的科学杂交方法
3.
依据假说,演绎推理
让 与❾ 隐性纯合子 杂交 即测
F1(Dd) (dd) (
交 根据假说推知 能产生 种比例
)ꎬ ꎬF1(Dd) 2
相等的雌配子和雄配子 即 隐性
ꎬ D ∶ d=1 ∶ 1ꎻ
纯合子 只产生一种雌配子和雄配子 即
(dd) ꎬ
二者杂交 应产生 种比例相等的后代 即
dꎻ ꎬ 2 ꎬ
高茎植株 矮茎植株 如图所示
∶ =1 ∶ 1ꎮ :
三、一对相对性状的杂交实验(运用假说—
4.
实验验证,得出结论
演绎法分析)
实验验证 测交 无论正反交 测交后代中
1.
观察现象,提出问题 1) :F1 ꎬ ꎬ ꎬ
高茎植株与矮茎植株的比例接近
观察一对相对性状的杂交实验并提出问题 1 ∶ 1ꎮ
ꎬ
得出结论 测交实验结果与演绎推理结果相
如图所示 2) :
:
符 说明假说正确
ꎬ ꎮ
知识归纳
专
题
假说—演绎法:在观察和分析基础上提出问题ꎬ通
十
一
过推理和想象提出解释问题的假说ꎬ根据假说进行演绎
基
推理ꎬ推出预测的结果ꎬ再通过实验验证ꎬ得出结论ꎮ
因
的
分
离
定
律
61
考点训练(请判断下列说法是否正确) 2. 医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发
杂种后代中显性性状和隐性性状同时出现的 病概率 为禁止近亲结婚提供理论依据
1. ꎻ ꎮ
现象 称为性状分离 四、遗传学基本概念及相互联系
ꎬ ꎮ ( )
1.
杂合子 产生含 的雌配子和含 的雄配 相同基因、等位基因与非等位基因
2. Aa A a
子数量相等
ꎮ ( )
若让 与隐性纯合子 杂交 后代
3. F1(Dd) (dd) ꎬ
分离比应为 这属于假说内容
1 ∶ 1ꎬ ꎮ ( )
1 2 杂合子 产生的含 和含
.√ .✕ Aa A a
的雌配子 或雄配子 数量相等 但雌 雄配子间的数
( ) ꎬ 、 2.
性状类概念比较
量不相等 一般来说 生物体产生的雄配子数远多于
ꎬ ꎬ
雌配子数 3 若让 与隐性纯合子 类别 概念
ꎮ .✕ F1(Dd) (dd)
性状 生物体的形态特征和生理特征的统称
杂交 后代分离比应为 这属于演绎推理
ꎬ 1 ∶ 1ꎬ ꎮ
相对性状 一种生物的同一种性状的不同表现类型
具有相对性状的两纯种亲本杂交ꎬ 表现
考点 二 基因的分离定律及其应用 显性性状 F1
出来的亲本性状
一、基因分离定律的实质 具有相对性状的两纯种亲本杂交ꎬ 未表
隐性性状 F1
1. 发生时间:减数分裂 ❶ 后期 现出来的另一亲本的性状
Ⅰ ꎮ
2. 实质:等位基因随❷ 同源染色体 的分开而 性状分离
杂种后代中ꎬ同时出现显性性状和隐性性
状的现象
分离
ꎮ 3. 遗传学基本概念间的相互联系
3.
适用范围
有性生殖的真核生物的❸ 细胞核 遗传 五、交配类型的比较
1) ꎮ
一对等位基因控制的性状的遗传 类型 概念 作用
2) ꎮ
二、基因分离定律的验证 探索控制生物性状的
①
基因型不同的同 基因的传递规律ꎻ
常用方法 选用杂合子(如 ) 结果预测
Bb 杂交 种生物体之间相 将不同优良性状集中
5 ②
自交法 子代显 隐
年 Bb×Bb ∶ =3 ∶ 1 互交配 到一起ꎬ得到新品种ꎻ
高
测交法
考 子代显 隐 显隐性性状判断
3 (最常用) Bb×bb ∶ =1 ∶ 1 ③
年
植物的自花(或 可不断提高种群中纯
① ①
模 取花粉ꎬ对花粉进行
同株异花)传粉ꎻ 合子的比例ꎻ
拟 花粉 花粉 花粉
A 鉴定法
特殊处理后ꎬ用显微 B ∶ b =
自交 基因型相同的 可用于纯合子、杂合
② ②
版 镜观察并计数 1 ∶ 1
动 物 个 体 间 的 子的鉴定ꎻ
高 三、基因分离定律的应用 交配 显隐性性状判断
考 ③
生
1.
物 农业生产:指导杂交育种
ꎮ
62
续表 考点训练(请判断下列说法是否正确)
类型 概念 作用
控制一对相对性状的一对基因互为等位基因
1. ꎮ
验证遗传基本规律理
杂合子与隐性纯 ① ( )
论解释的正确性ꎻ
分离定律的实质是控制一对相对性状的等位
测交 合子相交ꎬ是一种
2.
可用于纯合子、杂合
特殊方式的杂交 ② 基因不相融合 在形成配子时分别进入不同
子的鉴定 ꎬ
的配子中 结果产生了两种比例相等的配子
ꎬ ꎮ
是相对而言的ꎬ正 检验是细胞核遗传还
①
( )
正交与 交中的父方和母 是细胞质遗传ꎻ
具有一对相对性状的亲本杂交 若 表现为
反交 方分别是反交中 检验是常染色体遗传 3. ꎬ F1
②
两种性状且比例为 则可验证分离定律
的母方和父方 还是性染色体遗传
3 ∶ 1ꎬ ꎮ
( )
加强杂种个体中某一
子一代和两个亲 ①
亲本的性状表现ꎻ 1 2 3 具有一对相对性状的亲
本的任意一个进 .√ .√ .✕
回交 与 隐 性 亲 本 的 回 本杂交 若 中显性 隐性 可验证分离
行 杂 交 的 一 种 ② ꎬ F1 ∶ = 1 ∶ 1ꎬ
交ꎬ可检验子一代基
定律
方法 ꎮ
因型
专
题
十
一
基
因
的
分
离
定
律
63
综合篇
1. 提升 一 分离定律的概率计算 常规题型计算
例1 已知玉米的高茎和矮茎分别由 、 控
一、由亲代直推子代的基因型和表型概率 A a
制ꎮ 基因型为 的玉米自交得 ꎬ让 中高
亲本 子代基因型 子代表型
Aa F1 F1
茎个体与亲本杂交ꎬ则 中基因型为 的植
F2 Aa
全为显性 株所占的比例是 ꎮ
AA×AA AA
解题导引
全为显性
AA×Aa AA ∶ Aa=1 ∶ 1
第一步:明确谁和谁交配及各自所占比例ꎮ
全为显性
AA×aa Aa 自交ꎬ 为 ꎬ 高茎
Aa F1 AA ∶ Aa ∶ aa=1 ∶ 2 ∶ 1 F1
显性 隐性
Aa×Aa AA ∶ Aa ∶ aa=1 ∶ 2 ∶ 1 ∶ =3 ∶ 1 个体为1 、2 ꎬ其与亲本 杂交ꎬ故杂交
AA Aa Aa
3 3
显性 隐性
aa×Aa Aa ∶ aa=1 ∶ 1 ∶ =1 ∶ 1
组合为( 1 、2 ) ꎮ
全为隐性 AA Aa ×Aa
aa×aa aa 3 3
第二步:计算ꎮ
二、分离定律的复杂概率计算
思路 分加法
1
思路 棋盘法 率为q2ꎮ
2
( )采用“配子比例”求解子代基因型比例时ꎬ
2 AA=♀A×
♂ ꎬ ♂ ♂ ꎬ ♂ ꎮ 当精子与
A Aa=♀A× a+♀a× A aa=♀a× a
卵细胞种类及比例相同时ꎬ 2ꎬ ꎬ 2ꎮ
AA=A Aa=2×A×a aa=a
2.
拓展题型计算
公式法 逆推
1)“ ”
例3 据调查ꎬ某人群中白化病( )的发病率
aa
大约为 ꎬ某白化病女患者与一表型正常
1/100
的男性婚配ꎬ子代中患白化病的概率是
ꎮ
答案
1/2
例2 已知玉米的高茎和矮茎分别由 、 控 解题导引
A a
第一步:明确谁和谁交配及各自所占比例ꎮ
制ꎮ 基因型为 的玉米自交得 ꎬ让 中高
Aa F1 F1
白化病女患者基因型为 ꎬ正常男性基因型为
茎个体自由交配ꎬ则 中基因型为 的植株
aa
F2 Aa
所占的比例是 ꎮ 或 ꎬ需求解男性中 、 的比例ꎬ可采
AA Aa AA Aa
用“遗传平衡公式法”逆推ꎮ
解题导引
第一步:明确谁和谁交配及各自所占比例ꎮ
{ 1 1
a= =
自交ꎬ 为 ꎬ 高茎
Aa F1 AA ∶ Aa ∶ aa=1 ∶ 2 ∶ 1 F1
aa=
1
→
基因频率 100 10
个体为 1 、 2 ꎬ故杂交组合为( 1 、 100 1 9
A=1- =
AA Aa AA
10 10
3 3 3
æ ö2
2 Aa ) × ( 1 AA 、2 Aa )ꎮ ì ïAA=è ç 9 ø ÷ = 81
3 3 3 ïï 10 100
第二步:计算ꎮ
群体中í
ï →AA ∶ Aa=9 ∶ 2
ï
î
思路 :棋盘法 思路 :公式法 9 1 18
1 2 Aa=2× × =
10 10 100
配子:2 、1 基因频率: 2、 1
A a A= a=
3 3 3 3 可知亲本基因型为 ( 9 、2 )ꎮ
aa× AA Aa
雌配子 11 11
第二步:计算ꎮ
2 1
A a ( 2 )2 4
3 3
AA=
3
=
9 运用分加法ꎬ可得 2 1 1ꎮ
aa= × =
11 2 11
1 2 4
雄 2 A 4 AA 2 Aa Aa= 3 × 3 ×2= 9 答案
3 9 9 1/11
配 ( 1 )2 1 由子代比例推算亲代比例
5 aa= = 2)
子 3 9
年 1 2 1 例4 某种植物的红花( )对白花( )为显性ꎮ
高 a Aa aa R r
3 9 9
考 现将该植物群体中的白花植株与红花植株杂
3
年
答案 4 交ꎬ子一代中红花植株和白花植株的数量比为
模
拟
9 ꎬ试分析该群体红花中杂合子占 ꎮ
A 知识归纳 5 ∶ 1
版 解题导引 白花植株基因型为 ꎬ红花植株基
( )上述公式为遗传平衡公式:当等位基因只有两个 rr
高 1
因型为 或 ꎬ子一代红花 白花 ꎬ说
考 ( 、 )时ꎬ设 p 表示 的基因频率ꎬq 表示 的基因频
生 A a A a RR Rr ∶ =5 ∶ 1
物 率ꎬ则基因型 的频率为p2ꎬ 的频率为 pqꎬ 的频 明亲本红花植株有两种基因型 和 ꎮ 设
AA Aa 2 aa RR Rr
64
红花中 占 xꎬ则 占 xꎮ
Rr RR 1- Dd
( x) x
1- RR×rr Rr×rr ↓
配子 1 1
↓ ↓ D: d:
2 2
( x) x( 1 、1 )
1- Rr Rr rr 1 1 1 淘汰
2 2 F1: DD Dd dd( )
4 2 4
子一代中白花( )占1ꎬ即1x 1ꎬ得 x 1ꎮ
得 1 2 的实际分离比
rr = =
DD Dd← F1
6 2 6 3 3 3
答案
1/3 配子 2 1
D: d:
三、连续自交与自由(随机)交配
3 3
1. Dd
两种情况下杂合子 连续自交分析 4 4 1 淘汰
F2: DD Dd dd( )
9 9 9
连续自交的计算
1)Dd
得 1 1 的实际分离比
杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子
DD Dd← F2
Fn 2 2
┊ ┊ ┊
所占比例 1 1 1 1 1 1
n 1- n - n
+1
- n
+1
n
2 2 2 2 2 2 2
Fn:n DD n Dd
根据表格比例 绘制纯合子 杂合子所占比例 +2 +2
ꎬ 、 例5 菜豆是一年生自花传粉、闭花受粉的植
坐标曲线图
: 物 ①ꎬ其有色花对白色花为显性ꎮ 一株有色花
菜豆( )生活在某海岛上ꎬ该海岛上没有其他
Cc
菜豆植株存在 ②ꎬ则三年之后开有色花菜豆植
株和开白色花菜豆植株的比例是 ꎮ
育种时 连续自交且逐代淘汰隐性个体的计算 解题导引
2) Dd
根据 可知ꎬ该海岛上三年之后生长的菜豆
①②
植株是连续自交产生的ꎬ而不是自由交配产生
的ꎮ 根据连续自交后代不同基因型概率推算ꎬ
三年后(n )ꎬ后代中杂合子( )占
3
=3 Cc 1/2 =
ꎬ显性纯合子 隐性纯合子
3+1
1/8 = =1/2-1/2 =
ꎬ因此三年后开有色花菜豆植株( )
7/16 C_ =
ꎬ开白色花菜豆植株( )
1/8+7/16= 9/16 cc =
ꎬ得出开有色花菜豆植株和开白色花菜豆
7/16
植株的比例是 ꎮ
9 ∶ 7
答案
2. 两种情况下杂合子 Dd 连续自由交配分析 9 ∶ 7
杂合子 连续自由交配 n 代 杂合子 比
提升 二 个体基因型和表型常用判断方法
1) Dd ꎬ Dd
例为 显性纯合子 比例为 隐性 专
1/2ꎬ DD 1/4ꎬ 一、由子代推断亲代的基因型(逆推型) 题
纯合子 比例为 十
dd 1/4ꎮ 一
杂合子 连续自由交配 n 代 且逐代淘汰
基
2) Dd ꎬ
因
隐性个体后 显性个体中纯合子 比例为
的
ꎬ DD
分
n 离
杂合子 比例为 2 定
n ꎬ Dd n ꎮ 律
+2 +2
65
疑难突破 注意 自交法主要用于植物ꎬ且为最简便的方法ꎮ
“隐性突破”法
若亲本均为显性ꎬ子代出现隐性个体ꎬ则双亲各携 3.
带一个隐性基因(如 、 和 )ꎻ若亲代有隐性个体ꎬ则
1 2 6
每个子代至少携带一个隐性基因(如 、 和 )ꎻ进而可
3 7 8
三、性状显、隐性的判断(以具有相对性状
推知 和 的基因型(或其概率)ꎮ
5 9
的甲、乙为例)
1.
若甲、乙都是纯合子
甲 乙 子代性状即显性性状
× → ꎮ
2.
若甲为纯合子,乙未知
ì若子代全为甲性状 甲性状为显性
ï
甲 ï →
í若子代全为乙性状 }
乙 ×→ï 乙性状为显性
例6 豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状ꎬ î ï 若子代甲性状 乙性状
∶ =1 ∶ 1
由一对等位基因 、 控制ꎬ根据下表中的三组 3. 若不确定甲、乙是否纯合
A a
杂交实验结果ꎬ判断甲、乙、丙、丁的基因型分 甲 乙先自交 后杂交
1) 、 ꎬ
别为 自交后代出现性状分离的亲本性状为显性
① ꎮ
ꎮ 若后代未出现性状分离 说明甲 乙均为纯
② ꎬ 、
合子 则甲 乙 子代性状即显性性状
杂交组合 子代表型及数量 ꎬ × → ꎮ
甲 乙先杂交 后回交
甲(顶生) 乙(腋生) 腋生ꎬ 顶生 2) 、 ꎬ
× 101 99
若杂交后代只表现一种性状 则子代性状为
甲(顶生) 丙(腋生) 腋生ꎬ 顶生 ① ꎬ
× 198 201 显性性状
ꎮ
甲(顶生) 丁(腋生) 全为腋生
× 若杂交后代有两种性状 说明甲 乙中有杂
② ꎬ 、
解题导引 甲 丁ꎬ子代全为腋生ꎬ则腋生为显 合子 让子代与具有相同性状的亲本交配
× ꎬ
性ꎬ推断亲本基因型为 ꎬ丁为 ꎬ甲为 回交 回交后代出现性状分离的亲本性状
AA×aa AA ( )ꎬ
ꎮ 甲 乙、甲 丙两组子代均为腋生 顶生 为显性性状
aa × × ∶ ≈ ꎮ
ꎬ可推断亲本基因型均为 ꎬ故乙和丙 注意 ( )分析时写出基因型更易理解ꎬ如用 、
1 ∶ 1 Aa×aa 1 AA aa
均为 ꎮ 表示纯合子ꎬ 表示杂合子ꎮ ( )通常ꎬ植物可进行自
Aa Aa 2
答案 、 、 、 交ꎬ动物需用雌雄个体杂交ꎮ
aa Aa Aa AA
二、纯合子与杂合子的判定
提升 三 分离定律的异常分离比的几种类型
1. 一、不完全显性
与 表型不同 自交 性状分离比为
5 AA Aa ꎬF1 ꎬ 1 ∶
年
高
注意 待测对象若为雄性动物ꎬ注意可与多个隐性
2 ∶ 1ꎬ
如茉莉的花色遗传
ꎮ
考
3 雌性个体交配ꎬ以产生更多的后代ꎬ使结果更具说 ì ï 红花
1RR
年 ï
模 服力ꎮ í 粉红花
拟 RR × rr →Rr →ï2Rr
红花 白花 粉红花 î ï 白花
A 1rr
2.
版
高
考
生
物
66
二、致死现象 的表型不同
ꎮ
1. 2.
显性或隐性纯合致死现象 设计实验确认待测隐性个体是 的纯合子
“aa”
还是 的表型模拟
Aa×Aa “Aa” ꎮ
ì正常性状分离比
ï
↓ ï :3 ∶ 1
í显性纯合致死
1AA ∶ 2Aa ∶ 1aa⇒ï :2 ∶ 1
ï
î隐性纯合致死 全为显性
:
2.
配子致死现象
若 自交 含 的雌或雄配子致死 后代显
Aa ꎬ A ꎬ
五、母性效应
性 隐性 含 的雌或雄配子致死 后
∶ =1 ∶ 1ꎻ a ꎬ
1.
特点:子代的某一表型与自身的基因型无
代全为显性 以含 的雄配子致死为例
ꎮ A :
{雌配子 关 而受母本基因型的影响 和母本的基因型
ꎬ ꎬ
A ∶ a=1 ∶ 1
Aa 雄配子为 一种 →Aa ∶ aa=1 ∶ 1 所控制的表型一样 因此正反交所得结果
ꎬ
a
不同
三、从性遗传现象
ꎮ
2.
1. 实例:椎实螺 雌雄同体 可进行异体或自
特点:常染色体上的基因控制的性状受性别
( )
体受精 其外壳旋向的遗传具有母性效应 遗
影响
ꎬ ꎬ
ꎮ
2. 传规律如图所示 说明 右旋 对左旋
实例:绵羊有角和无角的表型与基因型的关
ꎮ ( : D d
是显性
系如表所示
)
ꎮ
AA Aa aa
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角
四、表型模拟现象
1.
表型模拟:相同基因型的个体在不同环境中
专
题
十
一
基
因
的
分 离
定
律
67
创新篇
续表
创新 复等位基因
血型 基因型 红细胞膜上的抗原 血清中的抗体
例 在种群中 同源染色体的相同位点上 可
ꎬ ꎬ 型 无 抗 、抗
以存在两种以上的等位基因 遗传学上把这种 O ii A B
ꎬ
基础设问
等位基因称为复等位基因 例如 人类的
①
ꎮ ꎬ
复等位基因是如何产生的
血型是由复等位基因 IA IB和 i 控制的 ② (1) ?
ABO 、 ꎬ
复等位基因控制的是不同性状吗
IA IB基因分别决定红细胞膜上 抗原 抗原 (2) ?
、 A 、B
复等位基因的遗传遵循什么规律
的存在 血型与基因型 红细胞膜上的抗 (3) ?
ꎬABO 、
创新设问
原 血清中的抗体的对应关系如表所示
、 :
根据表中信息 结合基因的表达 分析
血型 基因型 红细胞膜上的抗原 血清中的抗体 (4) ꎬ ꎬ AB
型血形成的机制是什么
型 A A、 A 抗 ?
A I I I i A B 在生活中 如何进行 血型的鉴定
型 B B、 B 抗 (5) ꎬ ABO ?
B I I I i B A 有一种观点认为 型血是万能血型 请
型 A B 、 无 (6) “O ”ꎬ AB I I A B 结合表中信息分析该观点是否正确
?
解题思路 清中ꎬ观察凝集现象(其机制为抗原—抗体反
( )由 可知ꎬ复等位基因本质上是等位基因ꎬ 应)是否发生ꎬ用以判断待测血液红细胞上含
1 ①
是由基因突变产生的ꎬ基因突变的不定向性是 哪种抗原ꎬ由此确定待测血液血型ꎮ (“ ”表
+
复等位基因产生的基础ꎮ 示有凝集现象ꎬ“ ”表示无凝集现象)
-
( )由 可知ꎬ复等位基因控制的是同一性状 型血血
2 ② A
的不同表现类型ꎮ 检测 清(抗 ) - + + -
B
血液 型血血
( )由 可知ꎬ复等位基因位于同源染色体的 B
3 ① 清(抗 ) + - + -
A
相同位点上ꎬ在减数分裂形成配子的过程中ꎬ
血型 型血 型血 型血 型血
A B AB O
其会随着同源染色体的分开而分离ꎬ即复等位
( ) 型血的红细胞膜上没有 、 抗原ꎬ紧急
6 O A B
基因的遗传符合基因的分离定律ꎮ
情况下ꎬ 型血可以少量给其他血型的人输
O
(
4
)
AB
型血的基因型为
I
A
I
Bꎬ其同时含有 IA和 血ꎮ 但 型血的血清中含有抗 、抗 两种抗
O A B
IB基因ꎬIA基因的表达决定了红细胞膜上 抗
A
体ꎬ若将 型血大量输入其他血型的人体内ꎬ
O
原的存在ꎬIB基因的表达决定了红细胞膜上
由于其他血型红细胞膜上存在 抗原或 抗
B
A B
抗原的存在ꎬ最终其红细胞膜上会同时存在
原或同时存在 抗原、 抗原ꎬ会发生抗原—
A B
、 两种抗原ꎬ表现为 型血(IA和 IB基因为
A B AB
抗体反应ꎬ使受血者红细胞遭到破坏而导致溶
共显性)ꎮ
血ꎮ 因此ꎬ 型血是万能血型中的“万能”是相
O
( )在 血型系统中ꎬ血型鉴定就是将检测
5 ABO
对的ꎬ基于安全要做到同型输血ꎮ
血液分别加入已知含有 或 抗体的标准血
A B
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考
生
物
68