第十章目的基因的分离
吴乃虎
中国科学院遗传与发育生物学研究所
第十章目的基因的分离
一、引言
1．基因分离技术发展简介
2．基因分离技术迅猛发展的客观要求
3．目的基因的分离
二、分离克隆基因的若干主要方法
1．应用核酸探针分离克隆的目的基因
2．应用差别杂交法或扣除杂交法分离克隆的目的基因3．低丰度mRNA之cDNA末端的快速扩增RACE法4．根据蛋白质家族的保守序列鉴定新的相关基因
5．通过表达载体分离特异的cDNA
三、应用mRNA差别显示技术分离目的基因
1．引言
2．mRNA差别显示原理
3．mRNA差别显示实验过程及其局限性
四、DNA标签法分离目的基因
1．原理
2．转位子标签法
3．T-DNA标签法
五、酵终双杂交与单杂交体系
1．酵母双杂交体系
2．酵母单杂交体系
3．酵母三杂交体系
第十章目的基因的分离
一、引言
1．基因分离技术发展简介
*1.在上个世纪70年代中期已经具备了分离基因的能力这主要是取决于当时重组DNA技术的发展水平，特别是发展出了安全的寄主菌株和克隆载体：
第一个安全的大肠杆菌寄主菌株——X1776品系的诞生
第一批安全适用的克隆载体pM19和pBR322的问世在上述这两个条件的基础上，分子生物学家成功地克隆出第一批基因。
*2.在上个世纪70年代末期克隆基因分离的能力明显提高这主要应归功于基因克隆策略的改变。由于发展出了改良的寄主菌株和克隆载体，人们提出了先克隆cDNA再分离目的基因的新策略。
*3.在上世纪80年代克隆基因分离技术得到了进一步的提高20世纪80年代之后，由于如下技术的进步，使人们分离克隆
基因的能力得到进一步提高，这些技术主要有如下几项：
a.寡核苷酸合成技术的改良；
b.操作RNA和DNA的酶学方法的进步；
c.PCR技术的发展与应用；
*4.目前科学家们已经掌握了先进的分离克隆基因的能力就目前的能力而言，可以说几乎任何期望克隆和分离的目的基因都是有可能被分离出来的。其主要原因是：
a.技术的进一步发展；
b.基因组全测序工作的迅速进展与成功；
c.未知产物的发育调节基因分离技术的发明，
例如mRNA差别显示技术
基因定位克隆技术
DNA标签技术等
2．基因分离技术迅猛发展的客观要求
近年来基因分离技术的迅猛发展，特别是产物未知的发育调节基因分离技术的发展尤为迅速，已发展出了基因定位克隆技术、mRNA差别显示技术、DNA标签法分离目的基因的技术(包括
T-DNA标签法和转座子标签法)、以及酵母双杂交和单杂交技术。
有关这些技术我们在下面章节中，都将作详细的叙述。归纳起来，近年来基因分离技术迅速发展的主要原因有如下三点：
A.人类基因组计划
人类基因组的复杂性：MW=2.9×109bp，约有6×109核苷酸对和近100000个基因。经过千百万年的分化和繁衍，今天全世界有50多亿人口，因此人类基因之正常与异常的突变形式更是千百倍于基因的基本数目。
1988年9月，美国最负盛名的分子生物学家，DNA双螺旋结构的发现者之一Watson在众望所归之下，接受美国卫生研究院的邀请出任“人类基因组解读计划”的负责人，开始了令全世界科技界瞩目的“基因圣战”。——这是场追猎人类致病基因的圣战。
1992年4月10日下午1时，Watson在冷泉港实验室内将辞呈传真到华府卫生研究院给顶头上司Bernadine Healy，希利在接到辞呈后不说一句慰留的话，立即批准。
Watson辞职的原由分析：他们两人的冲突始于基因专利事件。
Watson：是一位才华横溢的诺贝尔奖得主，在学术界极负众望。
Healy：是一位哈佛医学院出身，从事科学行政工作多年，是美国生物医学界权倾一时的官员。
Watson是一位典型的传统科学家，他主张科研应以增进人类福利为目的，因此科研成果应该与世人共享，不得私藏。面对当前的基因研究狂潮，他最担心的是会引发一阵淘金热，妨碍科学合作。
Hearly观点恰恰相反，她最感兴趣的是如何将科学成果转换成技术及经济实力。在未征询Watson意见的情况下，径自提出有关基因专利的建议。
*专利事件引发了国际压力、预算争夺战、NIH内部政治生态复杂化，使Watson觉得不堪负荷。于是提前一年拂袖而去，回归研究天堂——冷泉港实验室。
专利事件没有因人事更迭而顺利解决，研究所夹带的汹涌暗潮正一波又一波地展现出它的威力，基因研究已深深地介入人类社会的个个角落。人类基因组计划专利事件深深地激发人们去发展特异基因的克隆分离技术，成为基因克隆分离技术发展的强大动力。
B.基因分离与农业育种
全世界范围内的人口膨胀对粮食需求的增加，要求应用基因工程技术培育高产、抗病、抗逆的农作物新品种。
农作物遗传转化技术的建立为基因工程在农业中的应用奠定了良好的基础。在80年代末90年代初期，随着植物基因工程研究的不断深入，绝大多数具有重要经济意义的农作物品种的遗传转化方法都
已经建立。例如：
(1)1992年，Nature杂志上发表了通过基因工程操作将耐寒植
物品种的甘油-3-磷酸酰基转移酶基因转化进低温敏感的品
种，结果改变了后者的膜脂组成，从而明显地增强了低温敏
感品种的生存能力。(Nature, 1992, 356, 710-713)
(2)1992年，Science杂志上发表了将ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基
因导入土豆，成功地转化进土豆，从而导致在土豆的块茎中
出现超量的淀粉的累积。(Science, 1992, 258, 287-292)
(3)抗病的转基因烟草的培育成功等。
这些成功事例，使植物遗传育种学家清楚地认识到，经济作物的产量、质量、抗病性以及抗逆能力等许多优良品质特性，都可以通过业已成熟的遗传转化予以实现。
但是局限于目前已经确定并克隆的具有优秀品质特性的基因寥寥无几，因而使得许多优良的经济作物之间无法产生更加完善的转基因作物。由此可见，转基因作物的培育，主要的制约因素已不是遗传转化技术，而在很大程度上是取决于植物基因克隆分离技术的进展。
C.染色体cDNA全序列测定的局限性
于已知的DNA序列中确定基因(寻找基因)有两种方法，其一是应用计算机分析法，比较综合数据库中不同物种的序列，其中保守序
列可能是有关基因的编码区；其二是全序列筛查。这些办法有相当的困难。例如水稻叶绿体基因组全序列早已测定，其中仍有一些开放读码结构的编码产物是未知的。再如，酵母3号染色体DNA全序列中测出了共182个开放读码结构(ORF)，其中已确定有31个是存在于该染色体上的基因，29个与数据库中已知基因网络，另有122个的开放读码结构(占总数2/3强)还不了解它们的功能和生物表型。
鉴检基因组中大量的DNA序列是所谓冗余的序列，也就是说基因组大部分序列并无重要的生物学功能，因此有的科学家争议说全序列测定是否有必要，并且认为全序列图并无多大研究价值。
以上叙述表明：
(1)一些有理论研究或生产应用价值的基因(如人类的致病性基因)
仅占全序列的极少部分，按部就班地测序不可能优先筛选出这
类基因；
(2)基因组中大部分序列(至少在目前的认识水平上看)并无重要的
生物学功能，而且1-2个个体的基因组全序列并不包含大量的
有重要生物功能的正常多态序列和异常突变序列(这样看来全
序列可能没有很大的研究价值)；
(3)基因组全序列测定工作，耗资巨大，一般发展中国家的财力难
以承受，而以美国为首的国家又提出所谓“基因专利”问题；
(4)医疗卫生临床实践和农业生产中的优良品种的培育之迫切要
求；
正是居于上述这种种原因，国际上有关基因组研究的重点已从过去的全序列测定转向与表型相关的重要基因的克隆与分离。因而伴随着有关基因的克隆与分离的技术也得到相应的发展。这也可以说是，为什么我今天要作这个学术报告的原因所在。
3．目的基因的分离
*1.构建了基因文库(诸如cDNA文库、基因组DNA文库、BAC库以及YAC库等待)，可以说是已经实现了基因的克隆，但并不
等于完成了目的基因的分离；
*2.不论是基因组文库还是cDNA文库，事实上都是没有目录可查的“基因图书馆”，我们并不知道其中究竟哪一个克隆含有我
们所需要的目的基因序列。
(1)基因分离定义
从适当类型的基因文库中，筛选出含有目的基因的特定克隆的
过程，叫做克隆基因的分离，简称基因分离或目的基因的分离。
(2)基因分离的主要步骤
DNA文库的构建：DNA分子与载体的重组及转化寄主细
胞；
↓cDNA文库及基因组DNA文库的构建；
探针分子的制备：
↓同位素标记法及非同位素标记法
菌落杂交及阳性克隆的筛选
↓
重组体克隆的鉴定
↓
核苷酸序列的测定
↓酶切图谱的构建
核苷酸序列的测定
*基因功能的鉴定
(3)基因分离的主要方法
基因分离可区分为产物已知的目的基因的分离，和产物未知的目的基因的分离两大类型
基因分离的主要方法有：
a.应用核苷酸探针分离克隆的目的基因；
b.应用差别杂交或扣除杂交分离克隆的目的基因；
c.应用PCR技术分离克隆的目的基因；
d.应用mRNA差别显示技术分离克隆的目的基因；
e.应用表达文库分离克隆的目的基因；
f.应用DNA插入作用分离目的基因：
T-DNA插入法分离目的基因
转位子插入法分离目的基因
g.应用酵母双杂交或单杂交体系分离目的基因；
h.应用基因定位克隆技术分离目的基因。
二、分离克隆基因的若干主要方法
1．应用核酸探针分离克隆的目的基因
根据已知的蛋白质序列设计合成的寡核苷酸探针
如果没有天然的核苷酸的探针可用来筛选克隆，那么人们往往根据编码蛋白质氨基酸序列资料设计和合成探针，但这有两个问题：第一，寡核苷酸探针必须是特异地识别目的cDNA序列，而不会识别其它无关的cDNA序列。
只特异地识别真核cDNA文库所有cDNA序列中一段唯
一序列的寡核苷酸探针至少得由15-16个核苷酸组成。而
我们通常使用的寡核苷酸探针的长度是17-20个核苷酸，
因此这就要求我们至少得掌握有关蛋白质序列中6个连
续核苷酸的氨基酸序列资料。
第二，遗传密码的简并问题
有些氨基酸可由多达6个不同的密码子编码，因此这6
个氨基酸序列可以由许多不同的DNA序列编码。正是由
于这个原因，寡核苷酸探针通常是以按各种可能的序列
结构混合合成的寡核苷酸探针库(图7-6)。
例如Leu即有6个不同密码子：UUA，UUG，CUU，CUC，
CUA和CUG
在这种寡核苷酸探针库中，只有一种寡核苷酸探针具有
正确的基因核苷酸序列结构。
这个方法一个不便之处是，序列正确的寡核苷酸探针仅
占寡核苷酸文库分子群体的一小部分，蓁部分大量的其
它寡核苷酸探针有可能同无关的cDNA杂交而产生出相
法数量的“假阳性”。
*克服“假阳性”办法之一——“猜测体”探针的应用
“猜测体”(Guessmers)的定义：
猜测体(Guessmers)(mer from oligomer)是一种用于基因克隆的低简并性的寡核苷酸探针，其核苷酸序列是按已知氨基酸序列推导来的，但又采纳了据猜测最可能与目的基因配对的密码子。
猜测体是一种较长的唯一的寡核苷酸序列，它是根据在特殊物种中密码子使用资料(数据)和推测，选择含有密码简并最少的蛋白质区段进行合成。
使用猜测体的大量实验表明，猜测体中只要有83%的核苷酸能够同目的cDNA克隆杂交，那么其结果便是错误的核苷酸沿着杂交分子成丛排列，期间被能够同目的cDNA完全配对的长为10-12个核苷酸区段分隔开来。实验已经表明，如果彼此互作的区段较大，达成0-12个核苷酸，那么猜测体杂交作用强度就足以鉴定出阳性克隆。而如果错配的核苷酸是均匀地分布在探针分子的各个部位，那么这种猜测体就不会同目的cDNA杂交。
图6-23 根据蛋白质氨基酸序列合成寡核苷酸探针
用作合成寡核苷酸探针依据的多肽分子，其中半胱氨酸(Cys)、天
冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)各自都有两个密码子。据此合成的寡核
苷酸，实际上是由8种不同序列构成的寡核苷酸库。所有这8种
可能的寡核苷酸序列都能够编码这6种氨基酸。这个寡核苷酸库
的复杂度(complexity)是根据17个而不是18个核苷酸推导出来的，
因为最后一个密码子的第3个位置的核苷酸是简并的故被略去。
图中还示出了应用“猜测体”分离目的基因的情况。
*克服“假阳性”的办法之二——PCR猜测体技术
克服因使用混合寡核苷酸探针库造成“假阳性”问题的另一种有效的办法通过PCR反应和猜测体杂交相结合的筛选技术。例如：尿酸氧化酶基因(Zcrate oxidase gene)就是应用PCR技术和猜测体克隆的：
按照常规的肽链氨基酸序列分析法测定了尿酸
氧化酶氨基末端的一段32个氨基酸的序列结构
↓
根据此段氨基酸序列之两端推导的核苷酸数据
合成两组简并的寡核苷酸引物库
↓
从猪肝提取总mRNA合成cDNA，供作以简并
的两组寡核苷酸引物库作引物的PCR反应的模
板进行扩增
↓
克隆PCR扩增产物，并用唯一的猜测体探针进
行杂交鉴定(筛选)阳性克隆。此猜测体探针是根
据位于两段引物之间的已知的32个氨基酸序列
的中间部分推导而来加猜测而来的
↓
经核苷酸序列分析发现，在分离的克隆中有一段
编码着全部32个氨基酸的插入序列，其两端(即
相当引物位置的每一端)都有一段小的插入序列
(见图7-7的资料)
↓
用这段含有真正尿酸氧化酶氨基酸的插入序列
作探针，在严格的条件下筛选噬菌体cDNA文
库，获得了全长2.2kb的cDNA，经鉴定是尿酸
氧化酶克隆
图6-24 应用PCR-猜测体技术分离尿酸氧化酶的编码基因
图中略去了有关尿酸氧化酶氨基末端的氨基酸测序、两组简并的
寡核苷酸引物库的合成及PCR扩增等程序。
(a)PCR扩增产物同质粒载体重组后转化给大肠杆菌菌株；(b)应用
中间部位的猜测体探针作菌落杂交；(c)从阳性克隆中分离重组体
质粒DNA；(d)从重组质粒DNA中切下插入序列供作杂交探针筛
选cDNA文库；(e)挑取含全长尿酸氧化酶基因cDNA的阳性克隆，
供进一步研究使用
2．应用差别杂交法或扣除杂交法分离克隆的目的基因差别杂交与扣除杂交
差别杂交(differential bybridization)，又叫差别筛选
(differential ecreening)。适用于分离经特殊处理而被诱发表达
的mRNA之cDNA克隆。为了增加这个方法的有效性，人们
又设计了扣除杂交(subtractive bybridization)技术。扣除杂交
又叫扣除cDNA克隆(Subtractive cDNA cloning)，它是通过构
建扣除文库(Subtractive library)得以实现的。
A．差别杂交
差别杂交是用于克隆具有共同调节机理的彼此相关的基因家
族的一种技术。同一家族中的基因在结构上可能有所不同，
但它们在同样的细胞条件下全都能够表达。这些基因家族包
括(例如)有：
a.在特定组织中表达的基因；
b.在细胞周期特定阶段表达的基因；
c.受生长因子调节的基因；
d.在特定的发育阶段表达的基因；
差别杂交的技术基础很简单，它不需要任何有关目的基因的
特殊序列信息。主要是产生两个细胞群体：在一个群体中该
基因家族表达，在另一个群体中该基因家族不表达。生长因子调节基因(Growth factor-regulated gene)的克隆是差别杂交成功应用的一个典型例子。我们知道血清中含有生长因子，因此用血清处理处于静止期的细胞时，便会迅速诱导生长因子调节基因进行表达，实验的基本程序如下：
分别从静止期的细胞培养物和血清激活3hr的细胞
培养物分离poly(A) mRNA
↓
用从激活细胞中分离的poly(A) mRNA制备
cDNA，构建以 噬菌体载体的cDNA文库
↓
同时复制(转移复制)两份硝酸纤维素滤膜：
A组滤膜同血清激活细胞制备的cDNA探
针杂交
B组滤膜同静止期细胞制备的cDNA探针杂
交
↓
放射显影底片比较找到只同A探针杂交(有较强的
杂交信号)而不同B探针杂交的噬菌斑位置
↓
这些克隆证明带有编码由血清诱导的生长因子调
节基因的mRNA
图6-25 重组体克隆的差别杂交筛选法
(a)从表达和不表达目的基因mRNA的两个细胞群体中分别制备
总mRNA；(b)以oligo(dT)引物或是短的寡核苷酸随机引物，将总
mRNA反转录成放射性标记的探针；(c)碱水解除去RNA链；(d)
用每种探针分子分别与cDNA文库杂交，该文库是由表达目的基
因的细胞总mRNA构建的
B．差别杂交的局限性
差别杂交的主要局限性：
a.第一，差别杂交灵敏度低：因为所用的杂交探针是从
mRNA反转录成的cDNA群体，在这些标记探针中目
的基因对应的标记的cDNA比例很低，以至于对于低丰
度的mRNA之克隆就很难检测到。
b.第二，差别杂交工作量大，需耗费大量时间：差别杂交
需筛选大量的转移杂交滤膜和鉴定大量的噬菌斑或克
隆片段。这样的工作量往往使研究者望而生畏。况且正
如第一点所述，所得的结果假阳性仍占有很高的比例。
c.第三，差别杂交重复性差：两套平行转移的滤膜之间，
DNA的含量不均一，因此所得杂交信号强度亦不一致，
需进行重新点杂交以作进一步阳性克隆的鉴定工作。
d.第四，差别杂交花费金钱大：实验所用杂交滤膜以及同
位素等都是十分昂贵的。因此差别杂交技术耗资严重，
成本高昂，非一般实验室所能承受。
C．扣除杂交
差别杂交筛选法用于分离在激活的细胞中有高表达效率的基因，有良好的效果，而对低丰度的mRNA则有困难。现在已经发展出许多种用于克隆低丰度mRNA的方法，例如吸收探针(absorbed probes)和扣除文库(subtracted library)法，以及低丰度mRNA的cDNA末端快速扩增法(RACE法)。下面以非常难以克隆的编码T-细胞抗源受体基因的cDNA为例，说明扣除杂交筛选技术的基本原理和操作过程：
编码T细胞抗原受体的基因只在T细胞中表达，而不在B细胞中表达；B细胞同T细胞亲缘关系密切，但它不表达T细胞抗源受体
*1.
基因的分离定律题型总结 一、名词： 1、相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。（三个要点：同种生物——豌豆，同一性状——茎的高度，不同表现类型——高茎和矮茎） 2、显性性状：在遗传学上，把杂种F1中显现出来的那个亲本性状叫做显性性状。 3、隐性性状：在遗传学上，把杂种F1中未显现出来的那个亲本性状叫做隐性性状。 4、性状分离：在杂种后代中同时显现显性性状和隐性性状（如高茎和矮茎）的现象。 5、显性基因：控制显性性状的基因。一般用大写字母表示，豌豆高茎基因用D表示。 6、隐性基因：控制隐性性状的基因。一般用小写字母表示，豌豆矮茎基因用d表示。 7、等位基因：一对同源染色体同一位置上，控制着相对性状的基因，如高茎和矮茎。显性作用：等位基因D和d，由于D和d有显性作用，所以F1（Dd）的豌豆是高茎。 等位基因分离：D与d一对等位基因随着同源染色体的分离而分离，最终产生两种雄配子。D∶d=1∶1；两种雌配子D∶d=1∶1。 8、非等位基因：存在于非同源染色体上或同源染色体不同位置上的控制不同性状的不同基因。 9、表现型：是指生物个体所表现出来的性状。 10、基因型：是指与表现型有关系的基因组成。 11、纯合体：由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。可稳定遗传。 12、杂合体：由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。不能稳定遗传，后代会发生性状分离。 13、携带者：在遗传学上，含有一个隐性致病基因的杂合体。 二、语句： 1、遗传图解中常用的符号：P—亲本♀一母本♂—父本×—杂交自交（自花传粉，同种类型相交）F1—杂种第一代F2—杂种第二代。 2、在体细胞中，控制性状的基因成对存在，在生殖细胞中，控制性状的基因成单存在。 3、基因型和表现型：表现型相同：基因型不一定相同；基因型相同：环境相同，表现型相同。环境不同，表现型不一定相同。 4、纯合子杂交不一定是纯合子，杂合子杂交不一定都是杂合子。 8、纯合体只能产生一种配子，自交不会发生性状分离。杂合体产生配子的种类是2n种（n为等位基因的对数）。 （一）应用基因的分离定律来解释遗传现象通常需要六把钥匙。 (1)DD × DD DD 全显 (2)dd × dd dd 全隐 (3)DD × dd Dd 全显 (4)Dd × dd 1/2Dd :1/2 dd 显：隐=1:1 (5)Dd × Dd 1/4 DD : 1/2Dd :1/4 dd 显：隐=3：1 (6)DD × Dd 1/2DD : 1/2Dd DD:Dd=1：1 （二）遗传规律中的解题思路 ．．．．与方法 1、正推法 （1）方法：由亲代基因型→配子基因型→子代基因型种类及比例。 （2）实例：两个杂合子亲本相交配，子代中显性性状的个体所占比例及显性个体中纯合子所占比例的计算：由杂合双亲这个条件可知：Aa×Aa→1AA︰2Aa︰1aa。故子代中显性性状A 占3/4，显性个
基因的分离定律 题型总结——应用基因分离定律解遗传题（一） 一、【课题背景】 基因的分离定律是自由组合定律的基础，是高中生物的核心知识之一，是高考的热点内容。近几年的高考对本考点的考查试题形式较多。如选择、简答、综合分析等，考查的知识多为对概念的理解、基因型和表现型几率的计算及分离定律在实践上的应用等。运用揭示定律的科学方法设计实验，用分离定律解决实践中的相关问题是今后命题的主要趋势。 二、【知识准备】 （一）应用基因的分离定律来解释遗传现象通常需要六把钥匙。 (1)DD × DD DD 全显 (2)dd × dd dd 全隐 (3)DD × dd Dd 全显 (4)Dd × dd 1/2Dd :1/2 dd 显：隐=1:1 (5)Dd × Dd 1/4 DD : 1/2Dd :1/4 dd 显：隐=3：1 (6)DD × Dd 1/2DD : 1/2Dd DD:Dd=1：1 （二）遗传规律中的解题思路．．．．与方法（参照新坐标P92考点三） 1、正推法 （1）方法：由亲代基因型→配子基因型→子代基因型种类及比例。 （2）实例：两个杂亲本相交配，子代中显性性状的个体所占比例及显性个体中纯合子所占比例的计算：由杂合双亲这个条件可知：Aa×Aa→1AA︰2Aa ︰1aa 。故子代中显性性状A 占 ，显性个体A 中纯合子AA 占 。 2、逆推法：已知子代表现型或基因型，推导出亲代的基因型。 （1）隐性突破法 若子代中有隐性个体（aa ）存在，则双亲基因型一定都至少有一个a 存在，然后再根据亲代表现型做进一步推断。 （2）根据子代分离比解题 ①若子代性状分离比显︰隐＝3︰1→亲代一定是 。即Bb×Bb→3B ︰1bb 。 ②若子代性状分离比为显︰隐＝1︰1→双亲一定是 类型。即Bb×bb→1Bb︰1bb 。 ③若子代只有显性性状→双亲至少有一方是 ，即BB× →B 。 【总结】： (三)性状的显、隐性及纯合子、杂合子的判断方法（参考新坐标P92考点二） 1.确定显、隐性的方法 方法1：杂交的方式。A ×B 后代只表现一个亲本性状,则出现的即为显性性状,未出现的即为隐性性状 (A 、B 为一对相对性状)。归纳一句话:亲2子1,即亲 代两个性状,子代一个性状,即可确定显隐性关系。 方法2：自交的方式。A 和B 分别自交,若能发生性状 分离的亲本性状一定为显性；不能发生性状分离的 无法确定，可为隐性纯合子也可为显性纯合子。归 纳一句话：亲1子2,即亲代一个性状,子代两个性状, 发生性状分离,即可确定显隐性关系。 方法3:先自交后杂交的方式。具有相对性状的两亲本先自交,若后代都不发生性状分离,则可以确定两亲本都是纯合子,然后再将两亲本进行杂交,子代出现的那个亲本性状即为显性性状,未出现的则为隐性性状。 方法4：先杂交后自交的方式。具相对性状的两亲本先杂交,若后代出现两个亲本的性状,比例为1∶1,则可以确定亲本中显性性状的个体是杂合子,然后再将两亲本分别进行自交,子代发生性状分离的那个亲本性状即为显性性状,另一性状则为隐性性状。 牢记以下规律: 亲2子1或亲1子2可确定显隐性关系,但亲1子1或亲2子2则不能直接确定,可通过判断是纯合子还是杂合子,再作进一步确定。 亲代基因型、 子代基因型、 表现型及比例 表现型及比例
基因分离定律知识要点 一、基本概念： 二、豌豆作为杂交实验的优点及方法： 1．豌豆作为实验材料的优点： 2．孟德尔遗传实验的杂交方法： 三、一对相对性状杂交实验的“假说---演绎”分析：
四、性状分离比的模拟实验： 1．实验原理由于进行有性杂交的亲本，等位基因在减数分裂形成配子时会彼此分离，形成两种比例相等的配子。受精时，比例相等的两种雌配子与比例相等的两种雄配子随机结合形成合子，机会均等。随机结合的结果是后代的基因型有三种，其比为1∶2∶1，表现型有两种，其比为3∶1。因此，杂合子杂交后代发育成的个体，就一定会发生性状分离。如果此实验直接用研究对象进行在条件和时间等方面不具备，就用模拟研究对象的实际情况，获得对研究对象的认识。本实验就是通过模拟雌雄配子随机结合的过程，来探讨杂交后代的性状分离比。 2．材料用具小塑料桶2个，2种色彩的小球各20个 (球的大小要一致，质地要统一，手感要相同，并要有一定重量)。 3．实验方法与步骤取甲、乙两个小桶，每个小桶内放有两种色彩的小球各10个，并在不同色彩的球上分别标有字母D和d。甲桶上标记雌配子，乙桶上标记雄配子，甲桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基
因d的雌配子；乙桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基因d 的雄配子。 (1)混合小球分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。 (2)随机取球分别从两个小桶内随机抓取一个小球，组合在一起，这表示雌配子与雄配子随机结合成合子的过程。记录下这两个小球的字母组合。 (3)重复实验将抓取的小球放回原来的小桶，摇动小桶中的彩球，使小球充分混合后，再按上述方法重复做50～100次(重复次数越多，模拟效果越好)。 (4)统计小球组合统计小球组合为DD、Dd和dd的数量分别是多少，记录并填入上表。 (5)计算小球组合计算小球组合DD、Dd和dd之间的数量比，以及含有D的组合与dd组合之间的数量比，将计算结果填入上表中。 4．实验结论分析实验结果，在实验误差允许的范围内，得出合理的结论(可将全班每一小组结果综合统计，进行对比) 五、自交法和测交法的应用： 1．验证基因的分离定律： 2．纯合子、杂合子的鉴定： 3.显隐性性状的判断与实验设计方法：
第6讲分离定律 [考试要求] 1.孟德尔选用豌豆做遗传实验材料的原因(b/b)。2.一对相对性状的杂交实验、解释及验证(b/b)。3.分离定律的实质(b/b)。4.显性的相对性(a/a)。 5.分离定律的应用(c/c)。 6.孟德尔遗传实验的过程、结果与科学方法(c/c)。 7.杂交实验的设计(/c)。 1.(2018·浙江4月选考)一对A血型和B血型的夫妇，生了AB血型的孩子。AB血型的这种显性类型属于( ) A.完全显性 B.不完全显性 C.共显性 D.性状分离 解析I A与I B这两个基因间不存在显隐性关系，两者互不遮盖，各自发挥作用，表现为共显性。 答案 C 2.(2018·浙江11月选考)下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述，正确的是( ) A.豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花授粉 B.完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花授粉 C.F1自交，其F2中出现白花的原因是性状分离 D.F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性 解析豌豆是自花授粉、闭花授粉植物，因此应在花蕾期花粉尚未成熟时去雄，A错误；完成人工授粉后套上纸袋的目的是防止外来花粉的干扰，B错误；F1自交，其F2中同时出现紫花和白花的现象称为性状分离，出现白花的原因是等位基因分离以及雌雄配子的随机结合，C错误；F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性，D正确。 答案 D 3.(2015·10月浙江选考卷 )在一对相对性状的杂交实验中，杂合紫花豌豆与白花豌豆杂交，其后代的表现型及比例为( )
解析杂合豌豆表现为紫花，说明豌豆的紫花对白花为显性，杂合紫花豌豆的基因型设为Aa，则白花豌豆的基因型为aa，Aa×aa→1Aa∶1aa，故子代表现型为1紫花∶1白花。 答案 C 1.正误判断 (1)进行豌豆杂交实验时，需要在花开后对母本进行去雄并套袋。(×) (2)无论正交还是反交，红眼果蝇与白眼果蝇杂交子代均表现红眼。(×) (3)杂合紫花豌豆测交，后代中紫花和白花同时出现的现象，称为性状分离。(×) (4)雌雄配子数量相等且随机结合是F2出现3∶1性状分离比的必要条件。(×) (5)通过测交可以测定被测个体的基因型及其产生的配子种类、数量和比例。(×) (6)“基因的分离定律”中的“基因”是指同源染色体上的等位基因。(√) 2.填充表格 解决分离定律问题的6把钥匙(A基因对a基因完全显性) 亲本基因型子代基因型子代表现型 AA×AA AA ①② 全部表现显性 ③④ ⑤⑥显性∶隐性＝3∶1 ⑦⑧显性∶隐性＝1∶1 aa×aa aa 全部表现隐性 提示①AA×Aa②AA∶Aa＝1∶1③AA×aa
基因分离定律解题技巧 题型一分离定律的实质与验证 例1．水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。 下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是 A．杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色 B．F1自交后结出的种子(F2)遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色 C．F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 D．F1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 技法提炼 “三法”验证分离定律 （1）自交法：自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。 （2）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，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。 （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1∶1，则可直接验证基因的分离定律。 题型二相对性状中显隐性的判断 例2．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 解题技巧 相对性状显隐性的判断 （1）根据定义直接判断：具有一对相对性状的两纯合亲本杂交，若后代只表现出一种性状，则该性状为显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。 （2）依据杂合子自交后代的性状分离来判断：若两亲本的性状相同，后代中出现了不同的性状，那么新出现的性状就是隐性性状，而亲本的性状为显性性状。这可简记成“无中生 有”，其中的“有”指的就是隐性性状。学@科网 （3）根据子代性状分离比判断：表现型相同的两亲本杂交，若子代出现3∶1的性状分离比，则“3”对应的性状为显性性状。
基因的分离定律 知识点一基因分离定律的发现与相关概念 1．一对相对性状的杂交实验——发现问题 (1)分析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)过程图解 P纯种高茎×纯种矮茎 ↓ F1高茎 ↓? F2高茎矮茎 比例 3 ∶1 归纳总结：①F1全部为高茎；②F2发生了性状分离。 2．对分离现象的解释——提出假说 (1)理论解释 ①生物的性状是由遗传因子决定的。 ②体细胞中遗传因子是成对存在的。 ③生物体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有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。 (2)遗传图解
3．设计测交实验方案及验证——演绎推理 (1)验证的方法：测交实验，选用F1和隐性纯合子作为亲本杂交，目的是为了验证F1的基因型。 (2)遗传图解 4．分离定律的实质——得出结论 观察下列图示，回答问题：
(1)能正确表示基因分离定律实质的图示是C。 (2)发生时间：减数第一次分裂后期。 (3)基因分离定律的细胞学基础是同源染色体分离。 (4)适用范围 ①真核(原核、真核)生物有性(无性、有性)生殖的细胞核(细胞核、细胞质)遗传。 ②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。 5．与植物杂交有关的小知识
[思维诊断] (1)F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合(√) (2)杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同(2012·江苏，11B)(×) (3)运用假说—演绎法验证的实验结果总与预期相符(×) (4)生物体产生雌雄配子的数目总是相等的(×) (5)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(2012·江苏，11C)(×) (6)符合基因分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比(√) 知识点二基因分离定律的题型分析 1．显隐性性状的判断 (1)根据子代性状判断 ①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。 ②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。
集体备课：基因的分离定律 一、素质教育目标 (一)知识教学点 1．理解孟德尔一对相对性状的遗传实验及其解释和验证； 2．理解基因型、表现型及环境的关系； 3．掌握基因的分离规律； 4．了解显性的相对性； 5．了解分离规律在实践中的应用。 (二)能力训练点 1．通过从分离规律到实践的应用：从遗传现象上升为对分离规律的认识，训练学生演绎、归纳的思维能力； 2．通过遗传习题的训练，使学生掌握应用分离规律解答遗传问题的技能技巧。 (三)德育渗透点 除进行辩证唯物主义思想教育外，着重在提高学科科学素质方面进行下列两点教育： 1．孟德尔从小喜欢自然科学，进行了整整8年的研究实验，通过科学家的事迹，对学生进行热爱科学、献身科学的教育； 2．通过分离规律在实践中的应用，进行科学价值观的教育。 (四)学科方法训练点 1．了解一般的科学研究方法：实验结果──假说──实验验证──理论； 2．理解基因型和表现型的关系，初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传规律的形式化方法。 二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1．教学重点及解决办法 教学重点基因的分离规律
[解决办法] (1)着重理解等位基因的概念，因为这是分离规律包涵的基本概念。 (2)在分离现象的解释、测交的讲授中强调杂合体中等位基因随同染色体的分开而分离，因而形成1:1的两种配子。 (3)应用分离规律做遗传习题。 (4)说明不完全显性遗传F2表现型之比为1:2:1，更证明分离规律的正确性和普遍适用性。 2．教学难点及解决办法 (1)分离规律的实质。 (2)应用分离规律解释遗传问题。 [解决办法] (1)运用减数分裂图说明第一次减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离。 (2)出示有染色体的遗传图解。 (3)应用遗传规律解题──典型引路，讲清思维方法。 3．教学疑点及解决办法 教学疑点相对性状、杂交方法、人的高矮遗传。 [解决办法] 相对性状解释概念，举例说明，并口头测试。 杂交方法用挂图说明去雄与授粉。 人的高矮遗传说明是多基因的遗传。 三、课时安排3课时。 四、教法讲述、谈话、练习。
第一节孟德尔豌豆杂交试验（一） 1．孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于： （1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物； （2）豌豆花较大，易于人工操作； （3）豌豆具有易于区分的性状。 2．遗传学中常用概念及分析 （1）性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。 相对性状：一种生物同一种性状的不同表现类型。 区分：兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等； 兔的长毛和黄毛；牛的黄毛和羊的白毛 性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在DD×dd杂交实验中，杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状（DD及Dd）和隐性性状（dd）的现象。 显性性状：在DD×dd 杂交试验中，F1表现出来的性状；如教材中F1代豌豆表现出高茎，即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。如高茎用D表示。 隐性性状：在DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状；如教材中F1代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用d表示。 （2）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子，无性状分离现象。 杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如Dd。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。（3）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。 如：DD×dd Dd×dd DD×Dd等。 自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。如：DD×DD Dd×Dd等 测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。如：Dd×dd 正交和反交：二者是相对而言的， 如甲（♀）×乙（♂）为正交，则甲（♂）×乙（♀）为反交； 如甲（♂）×乙（♀）为正交，则甲（♀）×乙（♂）为反交。 3．杂合子和纯合子的鉴别方法 ①测交法：若后代无性状分离，则待测个体为纯合子。若后代有性状分离，则待测个体为杂合子。 ②自交法：若后代无性状分离，则待测个体为纯合子。若后代有性状分离，则待测个体为杂合子。 4．常见问题解题方法 （1）如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，则双亲一定都是杂合子（Dd） 即Dd×Dd 3D_：1dd （2）若后代性状分离比为显：隐=1 ：1，则双亲一定是测交类型。 即为Dd×dd 1Dd ：1dd （3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。 即DD×DD 或DD×Dd 或DD×dd 5．分离定律 其实质 ．．就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。 1
考点一基因分离定律的发现与相关概念（5年4考） 1.豌豆做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)豌豆品种间具有一些稳定的、易于区分的相对性状。 2.一对相对性状的杂交实验——发现问题 (1)实验过程及现象 (2)提出问题 由F1、F2的现象分析，提出了是什么原因导致F1表现一致，又是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离的问题。 3.对分离现象的解释——提出假说 (1)理论解释：①生物的性状是由遗传因子决定的。 ②体细胞中遗传因子是成对存在的。 ③生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有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。 (2)遗传图解
4.对分离现象解释的验证——演绎推理 (1)演绎推理过程 ①原理：隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子，所以不会掩盖F1配子中基因的表达。 ②方法：测交实验，即让F1与隐性纯合子杂交。 ③实验遗传图解如下： ④预期：测交后代高茎和矮茎的比例为1∶1。 (2)测交实验结果：测交后代的高茎和矮茎比接近1∶1。 (3)结论：实验数据与理论分析相符，证明对分离现象的理论解释是正确的。5.分离定律——得出结论 (1)研究对象：控制同一性状的遗传因子。 (2)时间：形成配子时。 (3)行为：成对的遗传因子发生分离。 (4)结果：分离后的遗传因子分别进入不同配子中，随配子遗传给后代。 (5)实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。 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①～④中哪一幅？其具体内涵是什么？发生时间及细胞学基础是什么？ (2)图示基因分离过程适用范围如何？ 提示(1)③可揭示分离定律实质，其内涵是：控制相对性状的遗传因子在形成
。 。 （ 精品文档 用心整理 人教版高中生物必修二 知识点梳理 重点题型（常考知识点 ）巩固练习 基因的分离定律(一)孟德尔的杂交实验 【学习目标】 1、（重点）掌握孟德尔杂交实验成功的原因。 2、理解相关概念：自交、杂交、父本、母本、正交、反交、性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离、 遗传因子等。 3、（难点）分析孟德尔遗传实验的科学方法。 4、（难点）对分离现象的解释。 【要点梳理】 要点一：孟德尔遗传实验的科学方法 1、与豌豆有关的基础知识 （1）两性花和单性花 同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，这样的花称为两性花。一朵花中只有雄蕊或者只有雌蕊，这样的花成为单 性花，玉米、黄瓜的花都是单性花。 （2）自花传粉和异花传粉 两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉，如豌豆。一朵花的花粉传到同一植株的 另一朵花的柱头上，或一朵花的花粉传到不同植株的另一朵花的柱头上叫做异花传粉。 （3）闭花受粉 豌豆花的雄蕊和雌蕊都被花瓣紧紧地包裹着，在花瓣展开之前，雄蕊花药中的花粉就传到了雌蕊柱头上， 这种受粉方式称为闭花受粉。 （4）雄蕊和雌蕊 雄蕊包括花药和花丝两部分，花药中有花粉。花药成熟后，花粉散发出来。雌蕊由柱头、花柱、子房三部 分组成。子房发育成果实，子房中的胚珠发育成种子，胚珠中的受精卵发育成胚，受精的极核发育成胚乳。 （5）父本和母本 不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本，接收花粉的植株叫做母本。 （6）去雄 将作为母本的植株在杂交前先去掉为成熟花的全部雄蕊，叫做去雄。 （7）人工异花传粉 将母本去雄后，套上纸袋，待花成熟时，再采集另一植株的花粉，撒到已去雄的雌蕊柱头上，再套上纸袋。 2、豌豆做遗传实验材料的优点 【基因的分离定律(一)孟德尔的杂交实验 364174 豌豆做遗传实验材料的优点 】 （1）豌豆是闭花受粉、自花传粉的两性花。 自然情况下豌豆是纯种。 （2）豌豆花大，便于去雄和实施人工异花授粉（杂交） （3）豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中，便于观察和计数（统计） （4）豌豆具有多个稳定的、易于区分的性状。 相对性状）
高中生物必修二基因分离定律和自由组合定律 练习题及答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
遗传的基本规律检测题 命题人：山东省淄博第十中学宋春霞 一、选择题： 1、美与丑、聪明与愚蠢分别为两对相对性状。一个美女对萧伯纳说：如果我们结婚，生 的孩子一定会像你一样聪明，像我一样漂亮。萧伯纳却说：如果生的孩子像你一样愚蠢，像我一样丑，那该怎么办呢？下列关于问题的叙述中，不正确的是（） A.美女和萧伯纳都运用了自由组合定律 B.美女和萧伯纳都只看到了自由组合的一个方面 C.除了上述的情况外，他们还可能生出“美+愚蠢”和“丑+聪明”的后代 D.控制美与丑、聪明与愚蠢的基因位于一对同源染色体上 2、蝴蝶的体色黄色（C）对白色（c）为显性，而雌的不管是什么基因型都是白色的。棒 型触角没有性别限制，雄和雌都可以有棒形触角（a）或正常类型（A）。据下面杂交试验结果推导亲本基因型是（） A. Ccaa（父）× CcAa（母） https://www.doczj.com/doc/732754190.html,Aa（父）× CcAa（母） https://www.doczj.com/doc/732754190.html,AA（父）× CCaa（母） https://www.doczj.com/doc/732754190.html,AA（父）× Ccaa（母） 3、已知水稻高秆（T）对矮秆（t）为显性，抗病（R）对感病（r）为显性，两对基因独 立遗传。先将一株表现型为高秆抗病植株的花粉授给另一株表现型相同的植株，F1高
秆：矮秆=3：1，抗病：感病=3：1。再将F1中高秆抗病类型分别与矮秆感病类型进行杂交，则产生的F2表现型之比理论上为（） A.9：3：3：1 B.1：1：1：1 C.4：2：2：1 D.3：1：3：1 4、豌豆子叶的黄色、圆粒种子均为显性，两亲本杂交的F1表现型如下图。让F1中黄色 圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为（） A.2：2：1：1 B.1：1：1：1 C.9：3：3：1 D.3：1：3：1 5、以基因型为Aa的水蜜桃为接穗，嫁接到相同基因型的水蜜桃砧木上，所结水蜜桃果肉 基因型是杂合体的几率为（） A.0 B. 25% C.50% D.100% 6、人类的多指（A）对正常指（a）为显性，属于常染色体遗传病，在一个多指患者的下 列各细胞中不含或可能不含显性基因A的是 ( ) ①神经细胞②成熟的红细胞③初级性母细胞④次级性母细胞⑤肌细胞 ⑥成熟的性细胞 A．①②⑥ B. ④⑤⑥ C. ①③⑤ D. ②④⑥ 7、孟德尔在一对相对性状的研究过程中发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律 的几组比例，最能说明基因分离定律实质的是：（） A、F2的表现型比为3：1 B、F1产生配子的比为1：1 C、F2基因型的比为1：2：1 D、测交后代比为1：1
第12天-基因的分离定律 1、基因分离定律与假说 ? ???? 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交F 1代全为高茎，，F 1自交后代高茎和矮茎的比例为3∶1，其他6对相对性状均如此 ???? ? ①F 1代中全为高茎，矮茎哪里去了呢②F 2代中矮茎出现了，说明了什么③为什么后代的比值都接近3∶1 ???? ? ①矮茎可能并没有消失，只是在F 1代中未表现出来。因为F 2代中出现了矮茎②高茎相对于矮茎来说是显性性状③相对性状可能受到遗传因子的控制，遗传因子成对存在，可能有显、隐性之分 ??????? ①生物的性状是由遗传因子决定的。遗传因子有 显性与隐性之分 ②体细胞中遗传因子是成对存在的 ③生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配 子中配子中只含有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 ? ???? 将F 1代植株与矮茎豌豆杂交，预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1∶1 ? ???? 实验结果：后代中高茎植株与矮茎植株的比例为30∶34约为1∶1
? ???? 预期结果与实验结果一致，假说正确，得出基因的分离定律 巧记“假说—演绎过程” 观察现象提问题，分析问题提假说， 演绎推理需验证，得出结论成规律。 2、基因分离定律的实质 下图表示一个遗传因子组成为Aa 的性原细胞产生配子的过程： 由图得知，遗传因子组成为Aa 的精(卵)原细胞可能产生A 和a 两种类型的雌雄配子，比例为1∶1。 3、一对相对性状的显隐性判断 （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?子代出现性状分离?子代所出现的不同于亲本的性状为隐性性状。 （2）根据子代性状分离比判断 具一对相对性状的亲本杂交?F 2代性状分离比为3∶1?分离比为3的性状为显性性状。 （3）设计实验，判断显隐性 4、纯合子与杂合子的比较与鉴定 比 较 纯合子 杂合子
基因的分离定律 一、【课题背景】 基因的分离定律是自由组合定律的基础，是高中生物的核心知识之一，是高考的热点内容。近几年的高考对本考点的考查试题形式较多。如选择、简答、综合分析等，考查的知识多为对概念的理解、基因型和表现型几率的计算及分离定律在实践上的应用等。运用揭示定律的科学方法设计实验，用分离定律解决实践中的相关问题是今后命题的主要趋势。二、【知识准备】 （一）应用基因的分离定律来解释遗传现象通常需要六把钥匙。 (1)DD ×DD DD 全显 (2)dd ×dd dd 全隐 (3)DD ×dd Dd 全显 (4)Dd ×dd 1/2Dd :1/2 dd 显：隐=1:1 (5)Dd ×Dd 1/4 DD : 1/2Dd :1/4 dd 显：隐=3：1 (6)DD ×Dd 1/2DD : 1/2Dd DD:Dd=1：1 （二）遗传规律中的解题思路 与方法 ．．．． 1、正推法 （1）方法：由亲代基因型→配子基因型→子代基因型种类及比例。 （2）实例：两个杂亲本相交配，子代中显性性状的个体所占比例及显性个体中纯合子所占比例的计算：由杂合双亲这个条件可知：Aa×Aa→1AA︰2Aa︰1aa。故子代中显性性状A 占，显性个体A 中纯合子AA占。 2、逆推法：已知子代表现型或基因型，推导出亲代的基因型。 （1）隐性突破法 若子代中有隐性个体（aa）存在，则双亲基因型一定都至少有一个a存在，然后再根据亲代表现型做进一步推断。 （2）根据子代分离比解题 ①若子代性状分离比显︰隐＝3︰1→亲代一定是。即Bb×Bb→3B ︰1bb。 ②若子代性状分离比为显︰隐＝1︰1→双亲一定是类型。即Bb×bb→1Bb︰1bb。
基因的分离定律 知识点一、孟德尔豌豆杂交实验的操作方法（导学案互动探究1） 1．选用豌豆作为实验材料的优点 (1)豌豆是________传粉植物，而且是________受粉，所以在自然状态下一般是纯种。 (2)豌豆具有许多_______________________的性状。 （3）。 2．（1）豌豆人工异花传粉的步骤：__________________________________。 （2）去雄的部位和时间？ （3）两次套袋的目的？ 3.玉米也是遗传学常用的实验材料，分析它与豌豆的异同。 典例.将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植；另将具有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植。具有隐性性状的一行植株上所产生的F1是( ) A．豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体 B．豌豆都为隐性个体，玉米既有显性又有隐性 C．豌豆和玉米的显性和隐性比例都是3∶1 D．玉米都为隐性个体，豌豆既有显性又有隐性 知识点二、假说—演绎法再分析——一对相对性状的杂交实验 观察现象孟德尔观察到了什么现象？提出了哪些问题？ 提出问题 推理分析 (1)生物的性状是由决定的。 作出假设 (2)体细胞中遗传因子是。 (3)在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。
配子中只含有每对中的一个。 (4)受精时，雌雄配子的结合是。 (5)遗传图解（相关基因用D、d）(认真写完) 性状表现及比例为________，其中高茎占，矮茎由此可见，F 2 的基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝，其中纯合子占。F 2 占，杂合子占。高茎中纯合子占，杂合子 占。 演绎推理请写出孟德尔进行演绎推理的遗传图解。想一想测交后代的表现型及 实验验证与测交亲本有何关系？ 分析结果分离定律的实质和适用范围分别是什么？ 得出结论
课后·分层训练 (时间：30分钟满分：100分) 1.(2016·深圳调研)基因分离定律的实质是() A.子二代出现性状分离 B.子二代性状分离比为3∶1 C.等位基因随同源染色体的分开而分离 D.测交后代分离比为1∶1 解析基因分离定律的实质是减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分离，C正确。 答案 C 2.某养兔场有黑色兔和白色兔，假如黑色(B)对白色(b)为显性，要想鉴定一头黑色公兔是杂种(Bb)还是纯种(BB)，最合理的方法是() A.让该公兔充分生长，以观察其肤色是否会发生改变 B.让该黑色公兔与黑色母兔(BB或Bb)交配 C.让该黑色公兔与多只白色母兔(bb)交配 D.从该黑色公兔的表现型即可分辨 解析鉴定显性表现型动物个体的基因型可采用测交的方法，即让该黑色公兔与多只白色母兔(bb)交配，如果后代全为黑色兔，说明该黑色公兔的基因型为BB，如果后代中出现了白色兔，说明该黑色公兔的基因型为Bb。 答案 C 3.基因型为Aa的大豆植株产生的配子及比例是() A.雌A∶雄a＝1∶1 .雌A∶雄a＝3∶1 C.雄A∶雄a＝3∶1 .雌A∶雌a＝1∶1 解析基因型为Aa的大豆植株产生的雄配子数量远多于雌配子，根据基因分离定律可知，Aa产生的雄配子和雌配子各有A、a两种，并且两种雄(或雌)配子的数量相等。 答案 D 4.(2016·山东日照调研)下列遗传实例中，属于性状分离现象的是()
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代全为高茎豌豆②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代有高有矮，数量比接近1∶1③圆粒豌豆的自交后代中，圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4④开粉色花的紫茉莉自交，后代出现红花、粉花、白花三种表现型 A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 解析①中后代无性状分离现象；②中不符合性状分离的条件。 答案 D 5.(经典题)在家鼠中短尾(T)对正常尾(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配，后代中正常尾与短尾比例相同；而短尾类型相互交配，子代中有一类型死亡，能存活的短尾与正常尾之比为2∶1，则不能存活类型的基因型可能是() A.TT B.Tt C.tt D.TT或Tt (短尾鼠)∶tt(正常尾鼠)＝2∶1，解析由题干可知，Tt(短尾鼠)×Tt(短尾鼠)→T － 又因短尾鼠×tt(正常尾鼠)→正常尾鼠∶短尾鼠＝1∶1，得出存活的短尾鼠一定是杂合子(Tt)，所以排除其他致死因素，则致死的小鼠一定是纯合短尾鼠。 答案 A 6.(2017·西安模拟)豌豆的圆粒(R)对皱粒(r)为显性，其控制性状的基因在染色体上。将纯种圆粒豌豆与纯种皱粒豌豆杂交，产生的F1全是圆粒；然后将F1自交，获得的F2中圆粒与皱粒之比约为3∶1(第一个实验)。再进行测交实验(第二个实验)。根据题意回答： (1)上述实验是由________及其________两个实验构成的。 (2)观察第一个实验，由此提出的问题是____________________________。 (3)观察第一个实验，由此提出的假说是____________________________。 (4)第二个实验得出的结果是______________________________________。 (5)由此可见，分离规律的细胞学基础是________；研究分离规律的方法是________；分离规律的实质是杂合子在形成配子时，存在于一对同源染色体上的具有独立性的________________的分开而分离，独立地随配子遗传给后代。 解析(1)题干中的实验包括杂交实验(两纯种亲本杂交及F1自交)和测交实验。
基因的分离定律 知识点汇总 1、基因分离定律与假说 巧记“假说—演绎过程”：观察现象提问题，分析问题提假说，演绎推理需验证，得出结论成规律。 2、基因分离定律的实质 右图表示一个遗传因子组成为Aa的性原细胞产生配子的过程 由图得知，遗传因子组成为Aa的精(卵)原细胞可能产生 A和a两种类型的雌雄配子，比例为1∶1。 3、一对相对性状的显隐性判断 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?子代出现性状分离?子代所出现的不同于亲本的性状为隐性性状。 4、纯合子与杂合子的比较与鉴定 比较纯合子杂合子 特点 ①不含等位基因②自交后代不发生性状 分离①至少含一对等位基因②自交后代会发生性状分离 实验鉴定测交 纯合子×隐性类型 测交后代只有一种类型的表现型 杂合子×隐性类型 测交后代出现性状分离自交 纯合子? 自交后代不发生性状分离 杂合子? 自交后代发生性状分离 花粉鉴定方法花粉的基因型只有一种花粉的基因型至少两种 5.(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。但待测对象若为生育后代少的雄性动物，注意应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。(2)植物常用自交法，也可用测交法，但自交法更简便。6．由亲代推断子代的基因型与表现型 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 7.由子代推断亲代的基因型：F1 ?? ? ??显性∶隐性＝3∶1?亲本：Aa×Aa 显性∶隐性＝1∶1?亲本：Aa×aa 全为显性?亲本：AA×A_或aa 全为隐性?亲本：aa×aa 8．正确解释某些遗传现象 两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。 9．指导杂交育种 (1)优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。 (2)优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。(3)优良性状为杂合子：两个纯合的具有相对性状个体杂交后代就是杂合子，可具杂种优势但每年都要育种。 10．杂合子Aa连续多代自交问题分析 杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表： F n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 2n1－ 1 2n 1 2－ 1 2n＋1 1 2－ 1 2n＋1 1 2＋ 1 2n＋1 1 2－ 1 2n＋1 11．分离定律的适用范围
《基因的分离定律》
一、说教材 1、 教材的地位和作用 《基因的分离定律》 这一课题是高中生物必修本第六章第二节第一部分的内容， 是第五 章《减数分裂与有性生殖细胞的形成》这节知识的延续，又是学生学习基因的自由组合定律 的重要基础，并为后续学习生物变异与生物进化奠基，所以在教材中起到承上启下的作用。 因此从这个地位来看，这部分内容不仅是本章的重点，更是整个必修本的重点内容。 2、 教学目标 根据教学大纲对知识传授、 能力培养、 思想教育三者统一以及生物知识分层次掌握的要 求，我将本块重点内容的教学目标定为以下三大方面： 1、知识目标 （1）知道杂交的含义及杂交的基本方法。 （2）会写遗传学的各种基本符号。 （3）能够辨别相对性状、纯合体、杂合体的实际例子。 （4）能够理解并表达等位基因的含义、基因型与表现型的关系以及测交的概念与意 义。 （5）理解孟德尔对性状分离的解释，理解基因的分离规律的实质。 2、能力目标 （1）通过分离定律到实践的应用，从遗传现象上升为对分离定律的认识，训练学生 演绎、归纳的思维能力。 （2）通过遗传习题的训练，使学生掌握应用分离定律解答遗传问题的技能技巧。 （3）了解一般的科学研究方法：试验结果——假说——试验验证——理论。 （4）理解基因型和表现型的关系，初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传规律的形 式化方法。 3、情感目标 （1）孟德尔从小喜欢自然科学，进行了整整 8 年的研究试验，通过科学家的事迹， 对学生进行热爱科学、献身科学的教育。 （2）通过分离定律在实践中的应用，对学生进行科学价值观的教育。 3、教学的重点难点 本课题教学的重点是①有关遗传定律的基本概念和术语，等位基因、显性基因、隐性基 因， 纯合子，杂合子，基因型，表现型②对性状分离现象的解释，③测交实验及分析，④ 基因分离定律的实质。 教学的难点是对分离现象的解释。 二、说学生 学生是教学的对象，更是教学活动的参与者，人本主义认为，教学是一种人与人的情意 交流活动，所以我对学生的情况做了如下两个方面的分析： 1、知识掌握上，本课题知识和第五章《减数分裂和有性生殖细胞的形成》关系密切， 但时间已过去两个月，且那部分知识本身比较抽象，掌握情况不是很好，许多学生对减数分
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第14讲基因的分离定律 一、选择题 1．下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述不．正确的是() A．实验过程中孟德尔运用了杂交实验法和假说—演绎法 B．用闭花传粉的豌豆做人工杂交实验，结果既可靠又容易分析 C．“成对的基因彼此分离”是孟德尔提出假说的主要内容之一 D．测交实验证明了具有一对相对性状的杂合子所产生的雌雄配子数量比为1∶1 2．将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植，另将具有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植，通常情况下，具有隐性性状的一行植株上所产生的F1是() A．豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体 B．玉米都为隐性个体，豌豆既有显性又有隐性 C．豌豆和玉米的显性和隐性比例都是3∶1 D．豌豆都为隐性个体，玉米既有显性又有隐性 3．下列各种遗传现象中，不属于性状分离的是() 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．黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代均是白色长毛兔 4．人类秃发遗传是由位于常染色体上的一对等位基因b＋和b控制，b＋b＋表现正常，bb表现秃发，杂合子b＋b在男性中表现秃发，而在女性中表现正常；一对夫妇丈夫秃发妻子正常，生育一秃发儿子和一正常女儿。下列表述正确的是() A．人类秃发遗传与性别相关联，属于伴性遗传 B．秃发儿子和正常女儿的基因型分别是bb和b＋b C．若秃发儿子和正常女儿基因型相同，父母一定是纯合子 D．这对夫妇再生一女儿是秃发的概率是0或25%或50% 5．在进行豌豆杂交实验时，孟德尔选择的一对性状是子叶颜色，豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。下面是孟德尔用杂交得到的子一代(F1)分别作为父本、母本再进行杂交的实验结果，下列说法正确的是()