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第2课时孟德尔获得成功的原因基因的分离定律的应用[学习导航] 1.了解孟德尔遗传实验获得成功的原因。
2.能举例说明基因分离定律在动、植物育种实践和医学实践中的应用。
3.能够根据基因分离定律预测杂交后代的类型和各类型出现的概率。
[重难点击] 1.分离定律的应用。
2.分离定律的解题思路与规律方法。
任何一门学科的形成与发展，总是同当时热衷于这门科学研究的杰出人物紧密相关，遗传学的形成与发展也不例外，孟德尔就是遗传学杰出的奠基人。
他揭示出遗传学的基本定律——分离定律。
那么，我们如何利用分离定律来解决实际问题呢？今天我们就来学习利用分离定律解决实际问题的解题思路与规律方法。
一、孟德尔获得成功的原因、分离定律的解题思路(一)孟德尔获得成功的原因1．正确选用实验材料：豌豆。
(1)豌豆是严格的自花受粉植物，一般是纯合子。
(2)具有稳定的、容易区分的相对性状。
(3)子代个体数量多，便于数学统计。
2．采取单一变量研究法：由单因子到多因子，由简到难的实验过程。
3．应用统计学方法对实验结果进行分析。
4．科学设计实验的程序(二)基因的分离定律的应用1．有助于正确地解释生物界的一些遗传现象。
2．预测杂交后代的类型和各种类型出现的概率。
3．指导动、植物育种实践和医学实践(1)若某一个体的某种性状在生产上具有增加产量或提高产品质量的价值，应用基因的分离定律设计育种过程。
(2)对遗传病的基因型和发病概率做出科学的推断。
(三)分离定律的解题思路1．分离定律中的推断问题(以A 、a 为例) (1)由亲本推断子代基因型与表现型，填写下表：(2)由子代推断亲代的基因型与表现型(逆推型) ①分离比法：运用上表直接逆推，如：②隐性突破法：如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口。
因为隐性个体是纯合子aa ，基因只能来自父母双方，因此亲代基因型中必然都有一个a 。
③填充法：先根据亲代性状表现写出能确定的基因，显性性状基因型可用A__来表示，隐性性状基因型只有一种aa 。
第2课时孟德尔获得成功的原因基因的分离定律的应用一、孟德尔获得成功的原因1．正确选用实验材料：豌豆。
(1)豌豆是严格的自花受粉植物，一般是纯合子。
(2)具有稳定的、容易区分的相对性状。
(3)子代个体数量多，便于数学统计。
2．采取单一变量研究法：由单因子到多因子，由简到繁的实验过程。
3．应用统计学的方法对实验结果进行分析。
4．科学设计实验的程序：5．巧妙设计了测交实验：以杂交子一代的个体再与隐性纯合子进行测交。
二、基因分离定律的应用1．能正确解释生物界的某些遗传现象。
2．预测杂交后代的类型及各种类型出现的概率。
(1)应用于育种实践在杂交育种中，首先按照育种目标，选择亲本进行杂交，根据性状的遗传表现选择符合需要的杂种后代；再经过有目的的选育，最终培育出具有稳定遗传性状的品种。
(2)应用于医学实践在医学实践中，人们常利用基因分离定律对遗传病的基因型和发病概率作出科学的推断。
[基础自测]1．判断对错(1)采用从单因子到多因子的研究方法是孟德尔获得成功的一个重要因素。
( )(2)若子代出现隐性性状，则亲本一定均含有隐性基因。
( )(3)杂合紫花豌豆自交，所得的紫花后代中杂合子占二分之一。
( )(4)杂合子(Aa)连续自交，子代中纯合子概率逐渐增大。
( )(5)人类多指患者的基因型不确定，而先天性聋哑的基因型确定。
( )提示：(1)√(2)√(3)×杂合紫花豌豆自交，所得的紫花后代中杂合子占2/3。
(4)√(5)√2．遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功，关键在于他在实验的过程中选择了正确的方法。
下列各项中，除哪一项外均是他获得成功的重要原因？( )【导学号：01632056】A．先只针对一对相对性状的遗传情况进行研究，然后再研究多对相对性状的遗传情况B．选择了严格自花受粉的豌豆作为实验材料C．选择了多种植物作为实验材料，做了大量的实验D．应用统计学的方法对结果进行了统计分析C[孟德尔成功的原因是他正确地选择了豌豆作为实验材料，他先只针对一对相对性状的遗传情况进行研究，然后再扩展到多对相对性状，并运用统计学的方法处理实验结果等。
第2课时孟德尔获得成功的原因、基因的分离定律的应用1．分析孟德尔遗传实验的科学方法。
(重点)2．运用基因的分离定律解释一些遗传现象。
(难点)1．正确选用实验材料：豌豆。
(1)豌豆是严格的自花受粉植物，一般是纯合子。
(2)具有稳定的、容易区分的相对性状。
(3)子代个体数量多，便于数学统计。
2．采取单一变量研究法：由单因子到多因子，由简到繁的实验过程。
3．应用统计学的方法对实验结果进行分析。
4．科学设计实验的程序：5．巧妙设计了测交实验：以杂交子一代的个体再与隐性纯合子进行测交。
[合作探讨]某同学去养鸡场参观，发现两笼鸡，其中甲笼全是红色尾羽的鸡，乙笼既有红尾羽的鸡，又有黑尾羽的鸡。
已知这两笼鸡是亲代与子代关系。
探讨1：若甲笼鸡是乙笼鸡的亲本，则显性性状是什么？【提示】红色尾羽是显性。
探讨2：若甲笼鸡是乙笼鸡的亲本，请写出乙笼鸡可能的基因型。
(用A、a表示基因) 【提示】可能有AA、Aa(红色尾羽)和aa(黑色尾羽)。
探讨3：若乙笼鸡是甲笼鸡的亲本，请写出其遗传图解。
乙笼鸡：配子：甲笼鸡：[思维升华]1．由亲代推断子代基因型、子代表现型(正推型)方法一：基因填充法。
先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，那么隐性性状的基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
方法二：隐性纯合突破法。
如果子代中有隐性个体存在，则亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。
方法三：根据分离定律中规律性比值来直接判断(用B，b表示相关基因)：(1)若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子(Bb)。
即Bb×Bb→3B_∶1bb。
(2)若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型。
即Bb×bb→1Bb∶1bb。
(3)若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。
即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
(4)若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。
即bb×bb→bb。
3．概率计算方法(1)实例：两只白羊交配生了两只白羊和一只黑羊，如果它们再生一只小羊，其毛色是白色的概率是多少？白色公羊的概率是多少？(2)分析：两只白羊所生的后代中出现了性状分离，则新出现的黑色为隐性性状，且双亲均为杂合子。
设用B、b表示遗传因子，则双亲的遗传因子组成均为Bb，子代白羊的遗传因子组成为BB或Bb，黑羊的遗传因子组成为bb。
①用分离比直接推出。
Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb，可见后代毛色是白色的概率是34，白色公羊的概率是34×12＝38。
②用配子的概率计算。
Bb 亲本产生B 、b 配子的概率都是12，则a ．后代为BB 的概率＝B(♀)概率×B(♂)概率＝12×12＝14。
b ．后代为Bb 的概率＝b(♀)概率×B(♂)概率＋b(♂)概率×B(♀)概率＝12×12＋12×12＝12。
所以，后代毛色是白色的概率是14＋12＝34，白色公羊的概率是34×12＝38。
1．南瓜的花色是由一对等位基因(A 和a)控制的，用一株开黄花的南瓜和一株开白花的南瓜杂交，子代(F 1)既有开黄花的，也有开白花的。
让F 1自交产生F 2，表现型如图所示。
下列说法不正确的是( ) 【导学号：21920014】A ．由①可知黄花是隐性性状B ．由③可知白花是显性性状C ．F 1中白花的基因型是AaD ．F 2中，开黄花与开白花南瓜的理论比是5∶3【解析】 由题意和图示可知，亲本为一对等位基因的杂交组合，由①不能确定这一对相对性状的显隐性关系；由③可知白花是显性性状。
F 1中白花的基因型是Aa ；F 2中，开黄花的南瓜占的比例为：1/2＋1/2×1/4＝5/8。
【答案】 A2．下图为鼠的毛色(黑色和白色)的遗传图解。
下列判断错误的是( )A．黑色为显性性状B．4号为杂合子的概率为1/2C．F1的结果表明发生了性状分离D．7号与4号的基因型不一定相同【解析】分析遗传图解，黑色鼠与黑色鼠杂交，后代出现白色鼠，说明黑色是显性性状，故A正确；由于4号个体后代中出现了白色，可推测4号是杂合子，故B错；两只黑色鼠杂交后代出现了黑色鼠和白色鼠，说明F1发生了性状分离，故C正确；由于4号和5号都是杂合子，所以7号可能是杂合子，也可能是纯合子，故D正确。
【答案】 B3．下表是有关豌豆种子形状的四组杂交实验及结果(相关基因用R、r表示)，试据表分析作答。
(2)组合______中的两亲本肯定都是纯合子。
(3)组合______的杂交方法称为测交。
(4)写出组合A中两亲本可能有的基因型：__________。
【解析】(1)组合C中，圆粒×圆粒的后代出现了皱粒，即发生了性状分离，则亲代的圆粒个体为杂合子，圆粒为显性性状。
(2)组合B：皱粒×皱粒，都为隐性性状，隐性性状的个体肯定为纯合子。
可写出各组合中亲本的基因型：A组为RR×Rr或RR×RR，B组为rr×rr，C组为Rr×Rr，D组为Rr×rr。
(3)由(2)小题的分析可知，组合D为测交组合。
(4)由(2)小题的分析可知，组合A中两亲本的基因型为RR×Rr或RR×RR。
【答案】(1)C 圆粒(2)B (3)D (4)RR×Rr或RR×RR1．能正确解释生物界的某些遗传现象。
2．预测杂交后代的类型及各种类型出现的概率。
(1)应用于育种实践在杂交育种中，首先按照育种目标，选择亲本进行杂交，根据性状的遗传表现选择符合需要的杂种后代；再经过有目的的选育，最终培育出具有稳定遗传性状的品种。
(2)应用于医学实践在医学实践中，人们常利用基因分离定律对遗传病的基因型和发病概率作出科学的推断。
[合作探讨]人眼的虹膜有褐色和蓝色的，褐色由显性基因控制，蓝色由隐性基因控制。
现有一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚。
探讨1：这对夫妇的基因型是怎样的？ 【提示】 男：aa 女：Aa探讨2：他们的孩子虹膜是哪种颜色？ 【提示】 可能是褐色也可能是蓝色。
探讨3：他们生出一个蓝眼女儿的概率是多少？ 【提示】 蓝眼女儿的概率为12(蓝色)×12(女儿)＝14。
[思维升华]1．基因分离定律的应用 (1)正确解释某些遗传现象根据性状分离现象，判断某些遗传病的显隐性关系，如果患病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，则该病肯定是显性遗传病；如果正常的双亲生出患病的孩子，即“无中生有”，则该病一定是隐性遗传病。
(2)指导农作物的育种实践①如果选用的品种是隐性性状，则隐性性状一旦出现，即可稳定遗传。
②如果选用的品种是显性性状，需通过连续自交的方法选育，直到后代不发生性状分离为止，一般要经过5～6代的选育。
③若优良性状为杂合子，两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。
(3)预防遗传病的发生 ①显性基因控制的遗传病例如，人类的多指是受显性基因控制的，如果双亲的一方为多指(AA 或Aa)，他们的子女中患多指的概率为1或1/2。
②隐性基因控制的遗传病每人都可能是5～6种不同的隐性致病基因的携带者。
近亲结婚的双亲从共同祖先获得相同隐性基因的概率增加，后代患隐性遗传病的概率增加，因此要禁止近亲结婚。
分析遗传图谱，进行后代患病概率的推断时，一定要弄清发生的事件和未发生的事件。
例如，生一男孩患病和生一患病男孩是不同的；推断后代患病概率时，要先判断双亲基因型的可能性及概率。
2．杂合子Aa 自交n 次问题分析(1)杂合子Aa 连续自交，第n 代的比例情况如下表：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．自交和自由交配的概率求解自交是指相同基因型个体的交配；而自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式，两种交配方式中概率求解方法不同，如：同样为13AA 、23Aa 的群体，自交时隐性类型所占比例为23×⎝ ⎛⎭⎪⎫14AA 、24Aa 、14aa 得23×14aa ＝16aa 。
而自由交配时隐性类型应为23Aa×23Aa×14aa ＝19aa 。
1．(2016·张家港中学高一测试)人类多指是由显性基因(A)控制的一种常见畸形，下列叙述不正确的是( ) 【导学号：21920015】A ．只要亲代之一的基因型为AA ，其子女均患多指B ．只要亲代之一含有A 基因，其子女就有可能出现多指C ．双亲均为Aa ，其子女均患多指D ．双亲均为Aa ，其子女患多指的概率是3/4【解析】 因多指由显性基因控制，因此双亲一方的基因组成为AA 时，子女均患多指。
双亲一方只要含有A基因，其后代就有患多指的可能。
双亲均为Aa时，子女患多指的概率是3/4。
【答案】 C2．(2016·山东师大附中三模)将具有一对等位基因的杂合体，逐代自交3次， F3中纯合体比例为( )A．1/8 B．7/8C．7/16 D．9/16【解析】杂合子自交n代，后代纯合子和杂合子所占的比例分别为：杂合子的比例为(1/2)n，纯合子所占的比例为1－(1/2)n。
所以具有一对等位基因的杂合子，逐代自交3次，F3中纯合子的比例为1－(1/2)3＝7/8，故选B。
【答案】 B3．如下图所示为某家族中白化病(aa)遗传系谱，请分析并回答下列问题(以A、a表示有关的基因)：(1)5号、9号的基因型分别是______和______。
(2)8号的基因型是______(概率为______)或______(概率为______)；10号的基因型是______(概率为______)或______(概率为______)。
(3)若8号与10号婚配，则后代中出现白化病的概率是______。
【解析】根据题干信息可以确定9号个体基因型为aa，其父母表现正常，因此其父母一定是杂合子，所以5号的基因型是Aa，因此10号的基因型是1/3AA、2/3Aa；同理可以推出3号和4号的基因型都是Aa，所以8号个体的基因型是1/3AA、2/3Aa；若8号与10号婚配，则后代中出现白化病的概率是2/3×2/3×1/4＝1/9。
【答案】(1)Aa aa(2)AA 1/3 Aa 2/3 AA 1/3 Aa 2/3(3)1/91．(2016·南京第九中学高一检测)豌豆作为实验材料的优点不包括( )A．异花传粉，在自然状态下都是纯种B．具有多对容易区分的相对性状C．结种子多，便于对子代的统计分析D．容易成活，便于种植和培养【解析】豌豆是自花传粉，闭花受粉，由此自然状态下都是纯种。
