第14讲 基因的分离定律

第14讲 基因的分离定律

第 2 页 遗传的基本规律和遗传的细胞基础

第14讲 基因的分离定律

考试说明 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与实质􀎮

1.孟德尔选用豌豆作实验材料的原因

(1)优点

①豌豆是严格的 传粉、 受粉植物,自然状态下一般都为 。

②具有 的相对性状。

(2)人工杂交实验操作: →套袋→ → 。

2.分离定律发现的实验过程(假说—演绎法)

3.分离定律的内容

(1)研究对象:控制 的遗传因子。

(2)时间:形成 时。

(3)行为:成对的遗传因子发生 。

(4)结果:分离后的遗传因子分别进入 中,随 遗传给后代。

正误辨析

1.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。 ( )

2.用豌豆杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊。 ( )

3.孟德尔研究豌豆花的构造,但无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度。 ( )

4.F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌、雄配子的随机结合。 ( )

5.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同。 ( )

理性思维

1.[归纳与概括] 孟德尔杂交实验中F2呈现3∶1性状分离比必须依赖哪些条件?

1.遗传学核心概念及其联系

(1)基本概念的联系

图5-14-1

(2)相同基因、等位基因、非等位基因辨析

图5-14-2

①相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图5-14-2中A和A就叫相同基因。

②等位基因:同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图5-14-2中B和b、C和c、D和d就是等位基因。

③非等位基因:非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因,符合自由组合定律,如图5-14-2中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。

(3)遗传学研究中5种交配类型的比较

交配类型 含义 应用

杂交 基因型不同的个体相互交配的过程 ①探索控制生物性状的基因的传递规律

②将不同的优良性状集中到一起,得到新品种

③显隐性的判断

自交 一般指植物的自花传粉,但有时也指两个基因型相同的个体相交 ①连续自交并筛选可以不断提高种群中显性纯合子的比例

②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定

测交 待测个体(F1)与隐性纯合子相交 可用于测定待测个体(F1)的基因型、产生的配子的类型及其比例

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第 4 页 A.①② B.③ C.③④ D.③④⑤

6.[2019·福建龙岩质检] 如果把糯性水稻和非糯性水稻杂交得到的F1的花粉,加碘液在显微镜下观察,约一半花粉呈蓝黑色(非糯性),一半呈橙红色(糯性),由此证明分离定律的实质是 ( )

A.F1产生两种类型且数目相等的配子

B.在减数分裂过程中等位基因分离

C.F1是杂合体

D.在F1体内等位基因具有一定的独立性

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,则可验证基因的分离定律。

(2)测交法:若测交后代的性状分离比为1∶1,则可验证基因的分离定律。

(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行染色处理后,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。

􀎮考点二 分离定律的基本解题方法􀎮

1.相对性状中显隐性的判断

(1)根据子代性状判断

图5-14-5

(2)根据遗传系谱图进行判断

系谱图中“无中生有为隐性”,即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状,如图5-14-6中甲所示,由该图可以判断白化病为隐性性状;

系谱图中“有中生无为显性”,即双亲都患病而后代出现没有患病的个体,患病性状为显性性状,如图5-14-6中乙所示,由该图可以判断多指是显性性状。

图5-14-6

(3)假设推证法

以上方法无法判断时,可以用假设法来判断性状的显隐性。在运用假设法判断显性性状时,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。

2.亲子代基因型、表现型的推断

(1)分离比法

①根据亲代推断子代基因型、表现型的种类及比例

亲本 子代基因型种类及比例 子代表现型及比例

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):

子代

(2)基因填充法:根据亲代表现型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因; 若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。

(3)隐性突破法:如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表现型进一步判断。

3.连续自交和连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算

(1)杂合子Aa连续自交,第n代的比例情况如下表:

Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子

第 5 页 所占比例 1- -

Fn 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体

所占比例 - + -

(2)根据上表比例,纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图如图5-14-7所示:

图5-14-7

①亲本必须是杂合子,n是自交次数或代数;

②由该曲线得到的启示: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。

(3)杂合子Aa连续多代自交并逐代淘汰隐性个体,自交n次后,显性个体中,显性纯合子AA所占比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子Aa所占比例为2/(2n+1)。

角度1 显、隐性判断及纯合子、杂合子的判断

1.

[2019·河北衡水二中模拟] 下列关于性状显隐性或纯合子与杂合子判断方法的叙述,错误的是 ( )

A.甲×乙→只有甲→甲为显性性状

B.甲×甲→甲+乙→乙为隐性性状

C.甲×乙→甲∶乙=1∶1→甲为显性性状

D.花粉鉴定法:只有一种花粉→纯合子,至少两种花粉→杂合子

2.[2019·江苏张家港模拟] 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

技法提炼 纯合子和杂合子的常用实验探究方法

(1)自交法

待测

(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

(3)花粉鉴定法

待测个体花粉

结果分析

角度2 基因型和表现型的推导及相关计算

第 6 页 3.番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是 (

)

实验组 亲本表现型 F1的表现型和植株数目

红果 黄果

1 红果×黄果 492 504

2 红果×黄果 997 0

3 红果×红果 1511 508

A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状

B.实验组1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa

C.实验组2的F1红果番茄均为杂合子

D.实验组3的F1中黄果番茄的基因型可能是AA或Aa

技法提炼 依据配子的概率计算

先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘,即可得出某一基因型个体的概率;计算表现型概率时,再将相同表现型个体的概率相加即可。

角度3 杂合子连续自交类

4.将具有一对等位基因的杂合子,逐代自交3次,在F3中显性纯合子的比例为 ( )

A.1/8 B.7/8 C.7/16 D.9/16

5.[2019·北京石景山期末] 将基因型为Aa的豌豆连续自交,统计后代中纯合子和杂合子的比例,得到如下曲线图。下列分析不正确的是 ( )

图5-14-8

A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例

B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例

C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小

D.c曲线可代表自交n代后杂合子所占的比例

􀎮考点三 基因分离定律特殊题型拓展􀎮

题型一 自交与自由交配

(1)自交是指同种基因型的个体之间交配,子代情况只需统计各自交结果。

(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa的群体中自由交配是指AA×AA、Aa×Aa、AA(♀)×Aa(♂)、Aa(♀)×AA(♂)。以基因型为AA、Aa 的动物群体为例,进行随机交配的情况如下:

♂×♀

(3)两种自由交配类型的区别

①在连续自由交配且不淘汰隐性个体的情况下,随着自由交配代数增加,基因型及表现型比例均不变。

②在连续自由交配且逐代淘汰隐性个体的情况下,随着自由交配代数增加,基因型及表现型比例都发生改变。

【题组训练】

1.假设某植物种群足够大,可以随机交配,没有迁入和迁出,基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占,抗病植株RR和Rr各占,抗病植株可以正常开花和结实,而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占 ( )