1、高考生物,新高考专用,第五单元基因的传递规律专题十一基因的分离定律,考点一孟德尔遗传实验的科学方法,一、豌豆作为杂交实验材料的优点,1.豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物,能避免外来花粉的干扰,自然状态下一般都为纯合子。2.豌豆植株具有一些稳定的、易于区分的相对性状。3.豌豆生长周期短,且短时间产生的后代数目多,便于统计分析。,二、孟德尔遗传实验的科学杂交方法,三、一对相对性状的杂交实验(运用假说演绎法分析)1.观察现象,提出问题观察一对相对性状的杂交实验并提出问题,如图所示:,2.分析问题,提出假说,3.依据假说,演绎推理让F1(Dd)与隐性纯合子(dd)杂交(即测交),根据假说推知,F1(
2、Dd)能产生2种比例相等的雌配子和雄配子,即Dd=11;隐性纯合子(dd)只产生一种雌配子和雄配子,即d;二者杂交,应产生2种比例相等的后代,即高茎植株矮茎植株=11。如图所示:,4.实验验证,得出结论1)实验验证:F1测交,无论正反交,测交后代中,高茎植株与矮茎植株的比例接近11。2)得出结论:测交实验结果与演绎推理结果相符,说明假说正确。,知识归纳假说演绎法:在观察和分析基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验验证,得出结论。,考点训练(请判断下列说法是否正确),1.杂种后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象,称为性状分离。()2.
3、杂合子Aa产生含A的雌配子和含a的雄配子数量相等。()3.若让F1(Dd)与隐性纯合子(dd)杂交,后代分离比应为11,这属于假说内容。(),答案1.2.杂合子Aa产生的含A和含a的雌配子(或雄配子)数量相等,但雌、雄配子间的数量不相等,一般来说,生物体产生的雄配子数远多于雌配子数。3.若让F1(Dd)与隐性纯合子(dd)杂交,后代分离比应为11,这属于演绎推理。,考点二基因的分离定律及其应用,一、基因分离定律的实质,1.发生时间:减数分裂后期。2.实质:等位基因随同源染色体的分开而分离。,3.适用范围1)有性生殖的真核生物的细胞核遗传。2)一对等位基因控制的性状的遗传。,二、基因分离定律的验
4、证,三、基因分离定律的应用1.农业生产:指导杂交育种。2.医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病概率;为禁止近亲结婚提供理论依据。,四、遗传学基本概念及相互联系1.相同基因、等位基因与非等位基因,2.性状类概念比较,3.遗传学基本概念间的相互联系,五、交配类型的比较,考点训练(请判断下列说法是否正确),1.控制一对相对性状的一对基因互为等位基因。()2.分离定律的实质是控制一对相对性状的等位基因不相融合,在形成配子时分别进入不同的配子中,结果产生了两种比例相等的配子。()3.具有一对相对性状的亲本杂交,若F1表现为两种性状且比例为31,则可验证分离定律。(),答案1.2.3.具有一对相对性状
5、的亲本杂交,若F1中显性隐性=11,可验证分离定律。,提升一分离定律的概率计算,一、由亲代直推子代的基因型和表型概率,二、分离定律的复杂概率计算,1.常规题型计算例1已知玉米的高茎和矮茎分别由A、a控制。基因型为Aa的玉米自交得F1,让F1中高茎个体与亲本杂交,则F2中基因型为Aa的植株所占的比例是。,解题导引第一步:明确谁和谁交配及各自所占比例。Aa自交,F1为AAAaaa=121,F1高茎个体为AA、Aa,其与亲本Aa杂交,故杂交组合为(AA、Aa)Aa。第二步:计算。思路1 分加法,思路2 棋盘法,答案1/2,例2已知玉米的高茎和矮茎分别由A、a控制。基因型为Aa的玉米自交得F1,让F1
6、中高茎个体自由交配,则F2中基因型为Aa的植株所占的比例是。,解题导引第一步:明确谁和谁交配及各自所占比例。Aa自交,F1为AAAaaa=121,F1高茎个体为AA、Aa,故杂交组合为(AA、Aa)(AA、Aa)。,第二步:计算。,答案,知识归纳(1)上述公式为遗传平衡公式:当等位基因只有两个(A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则基因型AA的频率为p2,Aa的频率为2pq,aa的频率为q2。(2)采用“配子比例”求解子代基因型比例时,AA=AA,Aa=Aa+aA,aa=aa。当精子与卵细胞种类及比例相同时,AA=A2,Aa=2Aa,aa=a2。,2.拓展题型计算1)“公式法
7、”逆推,例3据调查,某人群中白化病(aa)的发病率大约为1/100,某白化病女患者与一表型正常的男性婚配,子代中患白化病的概率是。,解题导引第一步:明确谁和谁交配及各自所占比例。白化病女患者基因型为aa,正常男性基因型为AA或Aa,需求解男性中AA、Aa的比例,可采用“遗传平衡公式法”逆推。aa=基因频率,群体中,可知亲本基因型为aa(AA、Aa)。第二步:计算。运用分加法,可得aa=。,答案1/11,2)由子代比例推算亲代比例,例4某种植物的红花(R)对白花(r)为显性。现将该植物群体中的白花植株与红花植株杂交,子一代中红花植株和白花植株的数量比为51,试分析该群体红花中杂合子占。,解题导引
8、白花植株基因型为rr,红花植株基因型为RR或Rr,子一代红花白花=51,说明亲本红花植株有两种基因型RR和Rr。设红花中Rr占x,则RR占1-x。(1-x)RRrrxRrrr(1-x)Rr x(Rr、rr)子一代中白花(rr)占,即x=,得x=。,答案1/3,三、连续自交与自由(随机)交配,1.两种情况下杂合子Dd连续自交分析1)Dd连续自交的计算,根据表格比例,绘制纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图:,2)育种时Dd连续自交且逐代淘汰隐性个体的计算,2.两种情况下杂合子Dd连续自由交配分析1)杂合子Dd连续自由交配n代,杂合子Dd比例为1/2,显性纯合子DD比例为1/4,隐性纯合子dd比例为1
9、/4。2)杂合子Dd连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中纯合子DD比例为,杂合子Dd比例为。Dd配子D:d:F1:DDDddd(淘汰)得DDDdF1的实际分离比,配子D:d:F2:DDDddd(淘汰)得DDDdF2的实际分离比Fn:DDDd,例5菜豆是一年生自花传粉、闭花受粉的植物,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,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。,解题导引根据可知,该海岛上三年之后生长的菜豆植株是连续自交产生的,而不是自由交配产生的。根据连续自交后代不同基因型概率推算,三年后(n=3),后代中杂合子
10、(Cc)占1/23=1/8,显性纯合子=隐性纯合子=1/2-1/23+1=7/16,因此三年后开有色花菜豆植株(C_)=1/8+7/16=9/16,开白色花菜豆植株(cc)=7/16,得出开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是97。,答案97,提升二个体基因型和表型常用判断方法,一、由子代推断亲代的基因型(逆推型),疑难突破“隐性突破”法若亲本均为显性,子代出现隐性个体,则双亲各携带一个隐性基因(如1、2和6);若亲代有隐性个体,则每个子代至少携带一个隐性基因(如3、7和8);进而可推知5和9的基因型(或其概率)。,例6豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,由一对等位基因A、a控制,根据下表中
11、的三组杂交实验结果,判断甲、乙、丙、丁的基因型分别为。,解题导引甲丁,子代全为腋生,则腋生为显性,推断亲本基因型为AAaa,丁为AA,甲为aa。甲乙、甲丙两组子代均为腋生顶生11,可推断亲本基因型均为Aaaa,故乙和丙均为Aa。,答案aa、Aa、Aa、AA,二、纯合子与杂合子的判定,1.注意:待测对象若为雄性动物,注意可与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代,使结果更具说服力。,2.注意:自交法主要用于植物,且为最简便的方法。,3.,三、性状显、隐性的判断(以具有相对性状的甲、乙为例),1.若甲、乙都是纯合子甲乙子代性状即显性性状。,2.若甲为纯合子,乙未知,3.若不确定甲、乙是否纯合1)甲
12、、乙先自交,后杂交自交后代出现性状分离的亲本性状为显性。若后代未出现性状分离,说明甲、乙均为纯合子,则甲乙子代性状即显性性状。2)甲、乙先杂交,后回交若杂交后代只表现一种性状,则子代性状为显性性状。若杂交后代有两种性状,说明甲、乙中有杂合子,让子代与具有相同性状的亲本交配(回交),回交后代出现性状分离的亲本性状为显性性状。注意:(1)分析时写出基因型更易理解,如用AA、aa表示纯合子,Aa表示杂合子。(2)通常,植物可进行自交,动物需用雌雄个体杂交。,提升三分离定律的异常分离比的几种类型,一、不完全显性AA与Aa表型不同,F1自交,性状分离比为121,如茉莉的花色遗传。RR rrRr红花 白花
13、 粉红花,二、致死现象,1.显性或隐性纯合致死现象AaAa1AA2Aa1aa,2.配子致死现象若Aa自交,含A的雌或雄配子致死,后代显性隐性=11;含a的雌或雄配子致死,后代全为显性。以含A的雄配子致死为例:AaAaaa=11,三、从性遗传现象1.特点:常染色体上的基因控制的性状受性别影响。2.实例:绵羊有角和无角的表型与基因型的关系如表所示。,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的表型不同。2.设计实验确认待测隐性个体是“aa”的纯合子还是“Aa”的表型模拟。,五、母性效应,1.特点:子代的某一表型与自身的基因型无关,而受母本基因型的影响,和母本的基因型所控制的表型一
14、样,因此正反交所得结果不同。,2.实例:椎实螺(雌雄同体)可进行异体或自体受精,其外壳旋向的遗传具有母性效应,遗传规律如图所示。(说明:右旋D对左旋d是显性),创新复等位基因,例在种群中,同源染色体的相同位点上,可以存在两种以上的等位基因,遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。例如,人类的ABO血型是由复等位基因IA、IB和i控制的,IA、IB基因分别决定红细胞膜上A抗原、B抗原的存在,ABO血型与基因型、红细胞膜上的抗原、血清中的抗体的对应关系如表所示:,基础设问(1)复等位基因是如何产生的?(2)复等位基因控制的是不同性状吗?(3)复等位基因的遗传遵循什么规律?创新设问(4)根据表中信息,
15、结合基因的表达,分析AB型血形成的机制是什么?(5)在生活中,如何进行ABO血型的鉴定?(6)有一种观点认为“O型血是万能血型”,请结合表中信息分析该观点是否正确?,解题思路(1)由可知,复等位基因本质上是等位基因,是由基因突变产生的,基因突变的不定向性是复等位基因产生的基础。(2)由可知,复等位基因控制的是同一性状的不同表现类型。(3)由可知,复等位基因位于同源染色体的相同位点上,在减数分裂形成配子的过程中,其会随着同源染色体的分开而分离,即复等位基因的遗传符合基因的分离定律。(4)AB型血的基因型为IAIB,其同时含有IA和IB基因,IA基因的表达决定了红细胞膜上A抗原的存在,IB基因的表
16、达决定了红细胞膜上B抗原的存在,最终其红细胞膜上会同时存在A、B两种抗原,表现为AB型血(IA和IB基因为共显性)。,(5)在ABO血型系统中,血型鉴定就是将检测血液分别加入已知含有A或B抗体的标准血清中,观察凝集现象(其机制为抗原抗体反应)是否发生,用以判断待测血液红细胞上含哪种抗原,由此确定待测血液血型。(“+”表示有凝集现象,“-”表示无凝集现象),(6)O型血的红细胞膜上没有A、B抗原,紧急情况下,O型血可以少量给其他血型的人输血。但O型血的血清中含有抗A、抗B两种抗体,若将O型血大量输入其他血型的人体内,由于其他血型红细胞膜上存在A抗原或B抗原或同时存在A抗原、B抗原,会发生抗原抗体反应,使受血者红细胞遭到破坏而导致溶血。因此,O型血是万能血型中的“万能”是相对的,基于安全要做到同型输血。,
