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一、实验目的通过性状分离实验，了解孟德尔遗传定律的实质，掌握基因分离和自由组合的规律，培养学生的实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理性状分离是指杂合子自交后代中，显性性状和隐性性状的比例为3:1的现象。
这一现象反映了孟德尔遗传定律中的基因分离和自由组合规律。
在减数分裂过程中，等位基因随着同源染色体的分离而分离，分别进入不同的配子中，从而产生两种比例相等的配子。
当这些配子随机结合时，就会产生3:1的性状分离比。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：豌豆种子、剪刀、镊子、放大镜、显微镜、培养皿、标签纸、水、蒸馏水、酒精、碘液、淀粉、小试管、滴管等。
2. 实验仪器：实验台、实验架、实验显微镜、培养皿架、酒精灯、碘液瓶、滴瓶等。
四、实验步骤1. 准备实验材料：将豌豆种子浸泡在水中，待其吸水膨胀后，用剪刀剪去豌豆种子的一端，露出胚珠。
2. 择优观察：用放大镜观察豌豆种子的胚珠，选取具有明显显性性状和隐性性状的胚珠。
3. 混合配子：将具有显性性状的胚珠和具有隐性性状的胚珠分别放入培养皿中，用标签纸标记。
4. 模拟受精：用滴管吸取蒸馏水，将蒸馏水滴入培养皿中，使胚珠充分吸水。
5. 观察现象：用显微镜观察胚珠，观察受精后的胚珠发育情况。
6. 记录数据：记录胚珠发育成植株的数量，统计显性性状和隐性性状的比例。
7. 分析结果：根据实验数据，分析性状分离比是否符合孟德尔遗传定律。
五、实验结果与分析1. 实验结果：经过实验观察，发现胚珠受精后，大部分发育成植株，其中显性性状植株和隐性性状植株的比例约为3:1。
2. 结果分析：实验结果与孟德尔遗传定律相符，即杂合子自交后代中，显性性状和隐性性状的比例为3:1。
这表明基因分离和自由组合规律在自然界中普遍存在。
六、实验结论通过性状分离实验，我们验证了孟德尔遗传定律的实质，掌握了基因分离和自由组合的规律。
实验结果表明，在自然界中，杂合子自交后代中，显性性状和隐性性状的比例为3:1，这一现象符合孟德尔遗传定律。
易错点04 孟德尔定律、伴性遗传及人类遗传病 易错总结 (1)基因型为Aa 的杂合子产生的雌配子(或雄配子)有2种,且A∶a=1∶1,但雌雄配子的数量比不相等,一般来说,同一种生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
(2)符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比。
∶F 2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到;子代数目较少,不一定符合预期的分离比。
∶某些致死基因可能导致遗传分离比变化,如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
(3)自交不等于自由交配。
∶自交强调的是相同基因型个体的交配,如基因型为AA 、Aa 和aa 的个体的自交,即AA×AA 、Aa×Aa 、aa×aa 。
∶自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如在基因型为AA 、Aa 的群体中,自由交配是指AA×AA 、Aa×Aa 、AA(♀)×Aa(♂)、Aa(♀)×AA(♂)。
(4)鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,不一定都选测交法。
当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,测交法、自交法均可以,但自交法较简单。
(5)看清是探究性实验还是验证性实验,验证性实验不需要分情况讨论,直接写结果或结论,探究性实验需要分情况讨论。
(6)看清题目中给定的亲本情况,确定用自交法还是测交法。
自花受粉的植物,自交只需要一个亲本即可,基因型相同的两个同种异性亲本交配,也为自交;而测交则需要两个亲本。
(7)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。
因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现3∶1或1∶1的比例,无法确定基因的位置,也就无法证明是否符合自由组合定律。
(8)重组类型的含义：重组类型是指F 2中表现型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。
(9)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F 2中重组类型所占比例并不都是6/16。
生物《性状分离比的模拟实验》教案
一、实验目的
1、了解孟德尔基因遗传规律
2、掌握基于孟德尔遗传规律进行的基因型和表型的推算
3、学习使用傅里叶分析仪等科学实验仪器
二、实验原理
本实验采用傅里叶分析仪对小麦和豌豆的基因型进行检测。
小麦和豌豆都受到孟德尔遗传规律的支配，因此能够通过一定的实验操作推算出它们的相关性状分离比。
三、实验步骤
1、准备实验装置：约定几个beaker或透明杯，在杯内放入种子（豌豆或小麦），在部分杯子内加入特殊培养液。
2、将小麦或豌豆植株移植到特定的杯子中，并在一些杯子中添加特殊的处理液体，以探究相关性状的基因型。
3、应用傅里叶分析仪对大约10ml的植株样本进行检测，从而确定对应性状的基因型和表型。
4、根据模拟实验结果，计算此交配的相关性状的分离比。
四、实验结果分析
继续通过傅里叶分析仪检测得到每个植物的基因型和表型，以生成性状分离比。
通过这些数据，计算出性状分离比，为遗传学家提供有关相关性状遗传规律的详细信息。
五、实验总结
本实验利用了傅里叶分析仪等科学仪器，并基于孟德尔遗传规律进行了相关性状分离比的模拟实验，从而揭示出相关性状的生物学遗传规律。
本次实验对了解基因遗传规律的理解和掌握实验技能都极为重要。
实验01 性状分离比的模拟实验目的要求通过模拟实验认识和理解“基因的分离和随机结合”与“生物性状”之间的数量关系，为进一步学习基因分离定律的实质打下一定的基础。
实验原理由于进行有性杂交的亲本，在形成配子时等位基因会发生分离；受精时，雌雄配子又会随机结合成合子。
因此，杂合子杂交后发育成的个体，一定会发生性状分离。
本实验就是通过模拟雌雄配子随机结合的过程，来探讨杂种后代性状的分离比材料用具小塑料桶2个，2种色彩的小球各20个。
实验步骤1．分别摇动甲、乙小桶，使桶小球充分混合。
2．分别从两个桶随机抓取一个小球，这表示让雌配子与雄配子随机结合成合子。
每次抓取后，记录下这两个小球的字母组合。
3．将抓取的小球放回原来的小桶，按上述方法重复做50～100次(重复的次数越多，结果越准确)。
4．统计小球组合分别为DD、Dd和dd的数量，并将统计结果填写在《实验报告册》上。
5．计算小球组合DD、Dd和dd之间的数量比，以及含有小球D 的组合与dd组合之间的数量比，(1)同一个小桶内两种不同颜色的彩球数量必须相等。
因为母本(杂合子Dd)产生的D雌配子与d雌配子的数量是相等的，父本(杂合子Dd)产生的D雄配子与d雄配子的数量也是相等的。
(2)不同小桶内的彩球数量不必一定相等。
因为对于大多数生物来说，父本产生的雄配子数量远远多于母本产生的雌配子数量。
(3)抓球时应双手同时进行,或由两位同学同时抓取，而且要闭眼进行，以避免主观因素的干扰,减少人为误差,保证抓取的随机性。
(4)多重复几次模拟实验,重复次数越多,结果越准确。
(4)实验结果为小组统计和全班综合统计相结合。
1．（2021·浙江·统考高考真题）某同学用红色豆子（代表基因B）和白色豆子（代表基因b）建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。
孟德尔遗传定律的特殊性状分离比规律孟德尔遗传定律是现代基因学的基石之一，它描述了在性状遗传中基因转移的规律。
孟德尔通过对豌豆植物进行实验，发现了性状的分离和组合规律，并提出了三条遗传定律。
其中最为重要的一个规律是“特殊性状分离比规律”，它在遗传学研究中有着广泛的应用。
本文将对这一规律进行详细的解析和。
特殊性状分离比规律的定义孟德尔的实验中，他以豌豆植物的花色性状为案例研究对象。
豌豆植物花的颜色有两种，一种是紫色，一种是白色。
实验中发现，杂交得到的第一代（F1代）豌豆植物全部为紫色。
而在第二代（F2代）中，紫色花和白色花的数量比例为3：1。
这样的结果看似是随机的，但孟德尔却发现了其中的规律。
孟德尔把花色这一性状分成两种类型：紫色性状和白色性状，称之为特殊性状。
在第一代杂交中，只有紫色性状表现出来了。
这时，孟德尔提出了特殊性状分离比规律，即特殊性状中的一种在第二代杂交中表现比例为3：1。
特殊性状分离比规律的意义与应用孟德尔的发现极大地推动了遗传学的发展，并为后代科学家提供了研究工具和理论基础。
特殊性状分离比规律是遗传学研究的重要规律之一，对于有性生殖生物的遗传实验有着广泛的应用。
特殊性状分离比规律的解释与原因孟德尔的实验中，第二代的质量在遗传学中被称作“后代分布”。
孟德尔的发现表明，在后代分布中，特殊性状遗传分别控制着性状的表现。
比例3：1中的3代表了在后代中出现的得到特殊性状的个体数量。
例如，在第二代中，有三个细胞有紫色花色的基因和一个细胞有白色花色基因，所以遗传规律得出的比例为3：1。
特殊性状分离比规律的应用特殊性状分离比规律在有性生殖生物的遗传实验中被广泛应用。
其具体应用包括统计遗传部分的基因分布情况、预测群体中特殊性状的占比以及进行单倍体重组等。
孟德尔遗传定律的意义孟德尔遗传定律等对模拟遗传实验的数据分析提供了框架。
仅基于这几个基本遗传单位的简单组合就能最终描述出比机器学习、深度学习、数据挖掘等技术更为精确的产物。
遗传定律的特殊性状分离比遗传学是高考重点考查的内容，同时这部分题目的难度较大，是决定考生生物成绩高低的关键。
命题的侧重点是遗传学原理的理解和应用，重点考查考生的综合运用能力，分析推理能力。
考查的形式较多，如选择填空简答综合分析实验等。
这就要求同学们熟练掌握遗传学部分的题型解题方法和技巧。
运用遗传规律解决生产生活中的实际问题仍为2011年高考的重点内容。
遗传学家孟德尔，用豌豆作试验材料，最先揭示了遗传的两个基本规律——基因的分离定律和基因的自由组合定律。
下面从一道高考遗传题来看孟德尔比率的变化，掌握好孟德尔遗传定律，在高考中具有重要意义。
以期同学们能从中获得启发。
高考对遗传基本定律的考查，历来是一个重点。
其中对F2特殊性状分离比的考查是近年来的一个热点。
这类试题能够很好地体现学生的理解能力、变通思维能力等。
下面试图对F2特殊性状分离比进行系统地归纳和整理，以期广大师生能从中获得启发。
两对独立遗传的的非等位基因在表达时，有时会因基因之间的相互作用，而使杂交后代的性状分离比偏离9:3:3:1的孟德尔比例，称为基因互作。
基因互作的各种类型中，杂种后代表现型及比例虽然偏离正常的孟德尔遗传，但基因的传递规律仍遵循自由组合定律。
规律1：隐性上位：两对等位基因同时控制某一性状时，其中一对基因的隐性状态对另一对基因起遮盖作用。
F2比例：9 : 3 : 4【例题1】（2010全国新课标高考，32）某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。
现有4个纯合品种：l个紫色（紫）、1个红色（红）、2个白色（白甲和白乙）。
用这4个品种做杂交实验，结果如下：实验1：紫×红，F l表现为紫，F2表现为3紫：1红；实验2：红×白甲，F l表现为紫，F2表现为9紫：3红：4白；实验3：白甲×白乙，F l表现为白，F2表现为白；实验4：白乙×紫，F l表现为紫，F2表现为9紫：3红：4白。
综合上述实验结果，请回答：（1）上述花色遗传所遵循的遗传定律是。
（2）写出实验1（紫×红）的遗传图解（若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推）。
遗传图解为。
（3）为了验证花色遗传的特点，可将实验2（红×白甲）得到的F2植株自交，单株收获F2中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为。
【答案】（1）自由组合定律（2）如图或（3）9紫:3红:4白规律2：积加作用：两对等位基因同时控制某一性状时，当两对基因都为显性时表现一种性状，只有一对基因是显性时表现另一种性状，两对基因均为隐性时表现第三种性状。
F2比例：9 : 6 : 1【例题2】（2010全国理综I，33）现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形（圆甲和圆乙），1个表现为扁盘形（扁盘），1个表现为长形（长）。
用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下：实验1：圆甲×圆乙，F1为扁盘，F2中扁盘：圆：长= 9 ：6 ：1实验2：扁盘×长，F1为扁盘，F2中扁盘：圆：长= 9 ：6 ：1实验3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉，其后代中扁盘：圆：长均等于1 ：2 ：1。
综合上述实验结果，请回答：（1）南瓜果形的遗传受对等位基因控制，且遵循定律。
（2）若果形由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则圆形的基因型应为，扁盘的基因型应为，长形的基因型应为。
（3）为了验证（1）中的结论，可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉，单株收获F2中扁盘果实的种子，每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。
观察多个这样的株系，则所有株系中，理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘，有的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘：圆= 1 ：1 ，有的株系F3果形的表现型及数量比为。
【命题意图】主要考查遗传的基本规律的知识和理解能力。
【解析】第（1）小题，根据实验1和实验2中F2的分离比 9 ：6 ：1可以看出，南瓜果形的遗传受2对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。
第（2）小题，根据实验1和实验2的F2的分离比 9 ：6 ：1可以推测出，扁盘形应为A＿B＿，长形应为aabb，两种圆形为A＿bb和aaB＿。
第（3）小题中，F2扁盘植株共有4种基因型，其比例为：1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb和2/9AaBB，测交后代分离比分别为：1/9A＿B＿;2/9（1/2A＿B＿:1/2A＿bb）;4/9（1/4A＿B＿:1/4Aabb：1/4aaBb：1/4aabb）；2/9（1/2A＿B＿：1/2aaB＿）。
【答案】（1）2 基因的自由组合（2）AAbb、Aabb、aaBb、aaBB AABB、AABb、AaBb、AaBB aabb（3）4/9 4/9 扁盘：圆：长 = 1 ：2 ：1规律3：累加作用：某一类基因积累越多，形状表现的越明显。
【例题3】（2009年上海生物，29）牡丹花的花色种类多种多样，其中白色的是不含花青素，深红色的含花青素最多，花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅，由两对独立遗传的基因（A和a、B和b）所控制；显性基因A和B可以使花青素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。
若一深红色的牡丹同一白色的牡丹杂交，就能得到中等红色的个体，若这些个体自交其子代将出现的花色的种类和比例分别是A．3种9:6:1 B．4种9:3:3:1C．5种1:4:6:4:1 D．6种1:4:3:3:4:1【命题意图】考查对自由组合定律的理解及灵活运用能力。
【解析】由题干叙述可知，中等红色的个体基因型为AaBb，自交后代的基因型及比例为：分别为AABB:AaBB:AABb:AaBb:AAbb :Aabb:aaBB:aaBb:aabb=1:2:2:4:1:2:1:2:1。
因显性基因A和B可以使花青素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加，所以后代的基因组合会有5种情况，分别为4个显性基因、3个显性基因、2个显性基因、1个显性基因、0个显性基因，共有5种表现型，其比例为1:4:6:4:1。
规律4：显性上位：两对等位基因同时控制某一性状时，其中一对基因的显性状态对另一对基因（无论显隐性）有遮盖作用，即当一对基因为显性时表现一种性状，另一对基因为显性而第一对基因为隐性时，表现另一种性状，两对基因都为隐性时表现第三种性状。
F2比例：12 : 3: 1【例题4】燕麦的颖色受两对基因控制。
已知黑颖（用字母A表示）对黄颖（用字母B表示）为显性，且只要A存在，植株就表现为黑颖。
双隐性则出现白颖。
现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F l自交产生的F2中，黑颖：黄颖：白颖=12:3:1。
请回答下面的问题：（1）F2的性状分离比说明基因A（d）与B（b）的遗传遵循基因的定律。
F2中白颖的基因型为，黄颖占所有非黑颖总数的比例是。
（2）请用遗传图解的方式表示出题目所述杂交过程（包括亲本、F1及F2各代的基因型和表现型）。
【命题意图】考查基因自由组合定律的知识。
【解析】由题可知黄颖的基因型为aaBB或aaBb，由F2的比例可知基因A（a）与B（b）的遗传遵循基因的自由组合规律。
【答案】（1）自由组合aabb 3／4规律5：抑制作用：两对等位基因同时控制某一性状时，其中一对基因的显性状态对另一对基因的表现有抑制作用，但其本身并不控制任何性状。
F2比例：13 : 3【例题5】蚕的黄色茧（Y）对白色茧（y）是显性，抑制黄色出现的基因（I）对黄色出现的基因（i）是显性。
现用杂合白色茧（IiYy）蚕相互交配，后代中白色茧对黄色茧的分离比是A．3:1 B．13:3 C．1:1 D．15:1【命题意图】考查基因自由组合定律的知识和理解能力。
【解析】根据题意可知：只有基因型为iiY _的个体才表现为黄色茧，而基因型为I_Y _、I_ yy和iiyy 的个体都表现为白色茧。
当杂合白色茧（IiYy）蚕相互交配时，后代中白色茧:黄色茧=13:3。
规律6：显性互补：两对等位基因同时控制某一性状时，当两对基因都为显性时（无论纯合还是杂合），表现为一种性状；当只有一对基因是显性，或两对基因都是隐性时，表现为另一种性状。
F2比例：9 : 7【例题6】（2008年宁夏，29Ⅰ）某植物的花色由两对自由组合的基因决定。
显性基因A和B同时存在时，植株开紫花，其他情况开白花。
请回答：开紫花植株的基因型有种，其中基因型是的紫花植株自交，子代表现为紫花植株:白花植株＝9:7。
基因型为和的紫花植株各自自交，子代表现为紫花植株:白花植株＝3:1。
基因型为的紫花植株自交，子代全部表现为紫花植株。
【命题意图】考查基因自由组合定律的基础知识和分析推理能力。
【解析】由题意可知，A B开紫花，其他（A bb、aa B、aabb）都开白花。
故开紫花的基因型有AaBb、AaBB、AABb、AABB四种情况。
基因型为AaBb的植株自交，子代开紫花的植株所占的比例为:3/4×3/4=9/16，由此可推知子代中紫花植株:白花植株＝9:7。
基因型为AaBB的植株自交，产生A BB 和aaBB的比例为3:1；同理，基因型为AABb的植株自交，产生AAB和AAbb的比例为3:1，子代表现为紫花植株:白花植株＝3:1。
基因型为AABB的紫花植株自交子代全部是AABB，表现为紫花植株。
【答案】 4 AaBb AaBB AABb AABB【专项训练1】香豌豆中紫花与白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对基因共同控制，只有当同时存在两个显性基因（A和B）时，花中的紫色素才合成。
下列说法正确的是A．AaBb的紫花香豌豆自交，后代中紫花和白花之比为9:7B．若杂交后代性状分离比为3:5，则亲本基因型只能是AaBb和aaBbC．紫花香豌豆自交，后代中紫花和白花的比例一定是比3:1D．白花香豌豆与白花香豌豆相交，后代不可能出现紫花香豌豆【命题意图】考查基因自由组合定律的知识和分析解决实际问题的能力。
【解析】A项正确：基因型为AaBb紫花香豌豆自交，由于Aa×Aa→3/4A_、1/4aa；Bb×Bb→3/4B_、1/4bb，子代中紫花出现（A_ B_）的概率为：3/4×3/4=9/16；白花出现的概率为：1-9/16，紫花:白花=9:7。
B项错误：杂交后代性状分离比为3:5，则亲本基因型还可能是AaBb和Aabb（运用对称思想）。
C项错误：紫花香豌豆的基因型为A_ B_，共有4种，不同基因型紫花香豌豆自交，后代中紫花和白花出现的情况比较复杂，并不一定是比3:1。
