1、第二节分 离 定 律必备知识自主学习一、分离定律1.常用符号的含义:2.判一判:基于对孟德尔一对相对性状的杂交实验的理解,对下列基本概念进行辨析。(1)豌豆花的颜色白色和豆荚的绿色为一对相对性状。()提示:相对性状必须是同种生物同一性状的不同表现类型,花的颜色和豆荚的颜色不是同一性状。(2)孟德尔一对相对性状的杂交实验中,F1表现的性状为显性性状。()(3)F1自交后代中出现显性性状和隐性性状的现象称为性状分离。()(4)生殖细胞中控制性状的遗传因子是成对存在的。()提示:遗传因子在体细胞中是成对存在的。(5)遗传因子组成相同的个体为纯合子,遗传因子组成不同的个体为杂合子。()3.填一填:基于
2、对孟德尔一对相对性状的实验现象的解释填空。(1)遗传因子组成:纯合高茎DD,纯合矮茎dd,F1杂合子Dd。(2)F1在形成生殖细胞时,产生数量相等的D型和d型雄配子,也可以产生数量相等的D型和d型雌配子。(3)不同类型的雌雄配子的结合是随机的,而且结合的概率相等。(4)F2的遗传因子组成为DD、Dd和dd,比例为121。4.填一填:基于对分离现象的解释,完成下面填空。(1)方法:测交法,即F1与隐性纯合子杂交。(2)遗传图解:(3)结论:F1是杂合子,产生D和d两种配子,比例接近11。验证了孟德尔的遗传因子假说是正确的。5.分离定律的内容:控制同一性状的遗传因子在体细胞中成对存在,在形成配子的
3、过程中,成对的遗传因子分别进入不同的配子中。遗传因子组成为Rr的豌豆,产生R和r两种类型的雄配子的时期和原因是什么?提示:减数第一次分裂后期,同源染色体分离。二、孟德尔成功的原因1.正确的选用实验材料豌豆:选一选:基于对豌豆的生理特点的理解,归纳豌豆用作遗传实验材料的优点,包括。豌豆是单性花豌豆是两性花豌豆是自花传粉豌豆是闭花授粉豌豆的相对性状易于区分2.研究方法:由单因子到多因子。3.对实验结果进行分析和处理:应用数学方法。4.科学设计实验程序假说演绎法:步骤:观察和分析实验提出问题作出假说演绎推理实验验证得出结论。三、分离定律的应用1.可以判断纯合子还是杂合子:如果自交后代未发生性状分离,
4、则待测植株为纯合子。2.判断某些遗传病的发病率:如果一种遗传病是由隐性遗传因子控制的,亲本均正常,后代患病,则后代患病概率为1/4。豚鼠黑色皮毛对白色为显性,如果一对杂合的黑毛豚鼠交配,一胎产下四崽均为白色的概率是多少?提示:(1/4)4。关键能力合作学习知识点一 一对相对性状杂交实验的归纳1.基本概念:(1)性状类: (2)交配类型:方式含义实例杂交遗传因子组成不同的个体间相互交配AAaa,AaAA自交遗传因子组成相同的个体间相互交配,对植物特指自花传粉AAAA,aaaa测交杂合子与隐性纯合子交配Aaaa正交与反交正交与反交是相对而言的,若甲为母本,乙为父本的交配方式为正交,则甲为父本,乙为
5、母本的交配方式为反交若正交:高茎()矮茎()则反交:高茎()矮茎() (3)遗传因子类。显性遗传因子:决定显性性状的遗传因子,常用大写字母表示,如D。隐性遗传因子:决定隐性性状的遗传因子,常用小写字母表示,如d。(4)个体类。纯合子:遗传因子组成相同的个体,如DD、dd。杂合子:遗传因子组成不同的个体,如Dd。特别提醒:杂合子测交后代同时出现显性性状和隐性性状,但此现象不能称为性状分离。判断一对性状是否为相对性状的三个关键点:同种生物、同一性状、不同表现类型。纯合子的后代不一定为纯合子,如DD与dd杂交,后代为Dd,是杂合子;杂合子的后代也能出现纯合子,如Dd自交,后代出现DD和dd的纯合子。
6、一对相对性状中,显性性状可能含有隐性遗传因子,如Dd,但隐性性状只含有隐性遗传因子,如dd。2.孟德尔对一对相对性状杂交实验结果的解释和验证:特别提醒:演绎过程是用假说对设计测交实验进行的分析,而不是用假说对杂交实验进行的解释。假说演绎时最后的结论可以是对假说的肯定,也可以是对假说的否定。【知识拓展】与传粉有关的基础知识(1)雌蕊和雄蕊:雌蕊由柱头、花柱和子房三部分组成,子房将来发育成果实,子房中的胚珠发育成种子,胚珠中的受精卵发育成胚,受精极核发育成胚乳;雄蕊包括花药和花丝两部分,花药中有花粉。(2)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,如豌豆;一朵花中只有雄蕊或雌
7、蕊,这样的花称为单性花,如玉米、黄瓜。(3)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,两朵不同的花之间完成的传粉过程,叫做异花传粉,如黄瓜。(4)闭花传粉:在花瓣展开之前,雄蕊中的花粉已传到雌蕊柱头上,称为闭花传粉,如豌豆。(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,接受花粉的植株叫做母本。豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交获得F2(如表所示),下列有关分析正确的是()A.图示中雌配子Y与雌配子y数目不等B.的子叶颜色与F1子叶颜色相同C.和都是黄色子叶、是绿
8、色子叶D.产生F1的亲本一定是YY为父本,yy为母本【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点:【解析】选C。在形成配子时,Y与y分离,产生的雌配子中Yy=11,A错误;的遗传因子组成为yy,表现为绿色,而F1的遗传因子组成为Yy,表现为黄色,B错误;和的遗传因子组成均为Yy,均表现为黄色,而的遗传因子组成为yy,表现为绿色,C正确;产生F1的亲本可能是YY做父本、yy做母本,也可能是YY做母本、yy做父本,D错误。【审答误区】误认为豌豆是单性花,父本母本的位置不可互换。得到Yy的F1,亲本可以为父本YY和母本yy,也可以为母本YY和父本yy。【母题追问】(1)若F1产生的雌配子中Yy=12,雄
9、配子中Yy=11,产生的F2中黄色绿色还等于31吗?提示:不等于。后代中黄色绿色=21。(2)根据以上问题,总结F2出现31的性状分离比的条件有哪些。提示:F1产生雌雄配子各两种,比例均为11;各种遗传因子组成的个体存活率相同;雌雄配子的结合是随机的;统计的样本数量足够大。1.在下列遗传实例中,属于性状分离现象的是()高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高茎豌豆高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高有矮,数量比接近于11圆粒豌豆自交后代中,圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4开粉色花的紫茉莉自交,后代出现红色花、粉色花、白色花三种性状表现A.B.C.D.【解析】选B。高茎(AA)矮茎(aa)高茎(Aa
10、),不符合性状分离的概念,错误;高茎(Aa)矮茎(aa)高茎(Aa)矮茎(aa)=11,不符合性状分离的概念,错误;圆粒(Rr)圆粒(Rr)圆粒(RR、Rr)皱粒(rr)=31,符合性状分离的概念,正确;粉色花(Bb)粉色花(Bb)红色花(BB)粉色花(Bb)白色花(bb)=121,符合性状分离的概念,正确。2.孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中,发现了分离定律。下列有关分离定律的几组比例,能说明分离定律实质的是()A.F2的性状分离比为31B.F1产生配子的比为11C.F2遗传因子组成比为121D.测交后代比为11【解析】选B。F2的性状分离比为31,属于性状分离,A错误;F1在减数分裂
11、形成配子时,遗传因子随着同源染色体的分开而分离,产生配子的比为11,B正确;F2遗传因子组成比为121,是产生的配子随机结合形成的,属于结果而不是实质,C错误;测交后代比为11,是检测F1遗传因子组成的,不能说明分离定律的实质,D错误。【补偿训练】两株杂合黄色籽粒的豌豆进行杂交,共产生120粒种子,从理论上推算,纯合黄色豌豆种子的数目为()A.30粒B.60粒C.90粒D.120粒【解析】选A。两亲本为杂合黄色籽粒,说明黄色为显性性状,其遗传因子组成都为Aa(设黄色性状由遗传因子A控制),两亲本杂交后遗传因子的组合方式有AA、Aa、aa三种,比例为121,其中纯合黄色籽粒(AA)占后代个体总数
12、的1/4,即纯合黄色豌豆种子的数目为1201/4=30(粒)。知识点二 分离定律的应用1.显性性状和隐性性状的判断:特别提醒:相同性状表现的个体杂交,若后代只出现一种性状表现,则无法判断该性状表现是显性性状还是隐性性状,如根据高茎高茎高茎,不能判断高茎为显性性状还是隐性性状。不同性状表现的两亲本杂交,若后代出现不同的性状表现,则无法判断该相对性状的显隐性关系。如高茎矮茎高茎和矮茎,则无法判断高茎是显性性状还是隐性性状。2.遗传因子组成的判断:(1)由亲本推断子代的遗传因子组成和性状表现:亲本子代遗传因子组成(比例)子代性状表现(比例)AAAAAA全为显性AAAaAAAa=11全为显性AAaaA
13、a全为显性AaAaAAAaaa=121显性隐性=31AaaaAaaa=11显性隐性=11aaaaaa全为隐性 (2)由子代性状表现及比例推断亲本的遗传因子组成:子代性状表现及比例亲本遗传因子组成(用A、a表示)显性隐性=31Aa Aa显性隐性=11Aaaa均为显性AAAA或AAAa或AAaa均为隐性aaaa特别提醒:若亲代中有AA,则子代中个体一定都含有A。若亲代中有aa,则子代中个体一定都含有a。若子代中有AA,则亲代两亲本肯定都含有A。若子代中有aa,则亲代两亲本肯定都含有a。3.纯合子与杂合子的判断:特别提醒:判断动物为纯合子或杂合子的方法一般选用测交法,而不选用自交法。判断植物为纯合子
14、或杂合子的最简便的方法是自交法,测交法也可以判断。4.连续自交类型的解题技巧:杂合子Aa连续自交n次,杂合子比例为,纯合子比例为,显性纯合子比例=隐性纯合子比例。如图所示:【知识拓展】某些致死基因导致遗传分离比发生变化(1)隐性致死:隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用。例如,白化的植物(bb)不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡。(2)显性致死:显性基因具有致死作用,又分为显性纯合致死和显性杂合致死。(3)配子致死:致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子。控制豌豆花颜色的遗传因子的传递遵循遗传规律,下列关于杂交实验的描述,错误的是()甲:P紫花白花
15、乙:F1紫花紫花 F1紫花白花 F2紫花白花A.所有白花的亲本至少有一方是白花B.白花是隐性性状C.实验甲中,F1紫花遗传因子组合类型与亲本紫花遗传因子组合类型相同D.实验乙中,F2紫花遗传因子组合类型与亲本紫花遗传因子组合类型相同的概率是2/3【解题思维】解答本题需突破两个关键点:【解析】选A。由杂交实验乙可推断出,豌豆花颜色中白花为隐性性状。设白花的遗传因子组合类型为hh,则实验甲的亲本中紫花的遗传因子组合类型为Hh,F1中紫花遗传因子组合类型为Hh,实验乙的F2中紫花遗传因子组合类型为HH或Hh。白花的亲本可以都是杂合的紫花,故A项错误。【方法规律】显性性状和隐性性状的判断方法 根据如图
16、所示实验(设遗传因子为A、a),下列结论不正确的是()A.所有黑羊的亲代中至少有一方是黑羊B.F1黑羊的遗传因子组成与亲代黑羊的遗传因子组成相同C.F2黑羊的遗传因子组成都与F1黑羊相同D.白色是隐性性状【解析】选C。黑羊中至少含有一个显性遗传因子,显性遗传因子是由亲代遗传下来,所以亲代至少有一方是黑羊,A正确;根据F2中有白羊,所以F1中黑羊是杂合子,同理F1中有白羊,所以亲代黑羊是杂合子,两者遗传因子组成相同,B正确;F1是杂合子,即为Aa,F2中黑羊为A_,两者遗传因子可能相同,也可能不同,C错误;白色是隐性性状,D正确。【补偿训练】某市民因感染新型冠状病毒住院治疗,病愈出院回到家中,发
17、现家中的两只黑色猫生了一只白色小雌猫,已知猫的白色与黑色是一对相对性状,黑色由显性遗传因子(A)控制,白色由隐性遗传因子(a)控制。下列说法错误的是()A.这两只黑猫的遗传因子组成都是AaB.所生白猫的遗传因子组成是aaC.它们第二胎生白色小猫的概率是1/4D.它们第二胎生黑色小猫的概率是1/2【解析】选D。根据“两只黑色猫生了一只白色小雌猫”,推知这两只黑猫都是杂合子,遗传因子组成都是Aa;它们所生这只白色小猫的遗传因子组成是aa;第二胎生白色小猫的概率是(1/2)(1/2)=1/4;第二胎生黑色小猫的遗传因子组成是AA、Aa,概率是1/4+1/2=3/4。核心素养情境探究【材料情境】人们曾
18、经认为,两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起,混合液是另外一种颜色,再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。独立遗传时,也存在一种特殊现象称为不完全显性,如牡丹花的红色(A)对白色(a)为不完全显性,当纯合红色牡丹与白色牡丹杂交时,得到的子代牡丹花的颜色是介于红色和白色之间的粉色。探究:(1)红色牡丹花和白色牡丹花杂交得到粉色牡丹花,能否判断牡丹花色的遗传是融合遗传还是不完全显性?(科学思维)提示:不能。因为无论融合遗传还是不完全显性,红色牡丹花和白色牡丹花杂交都会得到粉色。(2)如何通过实验的方式进一
19、步判断牡丹花色遗传属于融合遗传还是不完全显性?试简述实验思路。(科学探究)提示:让得到的粉色牡丹花自交,观察子代是否出现性状分离,若出现性状分离,则为不完全显性;若子代仍为粉色,则为融合遗传。【实验情境】在一些性状遗传中,具有某种遗传因子组成的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该遗传因子组成的个体,从而使性状的分离比发生变化,小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:A.黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠B.黄色鼠与黄色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为21C.黄色鼠与黑色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为11假设控制毛色的显性遗传因子用A表
20、示,隐性遗传因子用a表示探究:(1)黄色鼠的遗传因子组成是什么?黑色鼠的遗传因子组成是什么?不能完成胚胎发育的合子的遗传因子组成是什么?(科学思维)提示:黄色鼠的遗传因子组成是Aa,黑色鼠的遗传因子组成是aa,不能完成胚胎发育的合子的遗传因子组成是AA。(2)写出上述B杂交组合的遗传图解。(科学思维)提示:课堂检测素养达标1.豌豆是孟德尔发现遗传规律的重要材料,下列关于豌豆及孟德尔杂交实验的描述错误的是_。自然状态下,豌豆一般是纯种豌豆的花顶生与白色是一对相对性状杂交实验时需对父本人工去除雌蕊纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交,F1的茎的高度位于高茎和矮茎之间杂交实验时F1产生的两种雌配子数量相等
21、孟德尔提出了基因的概念杂交实验中,正交和反交的结果是相同的【解析】选。自然状态下,豌豆是自花传粉,闭花授粉植物,所以一般都为纯种,正确。相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型,花色和花的位置描述的不是同一性状,错误。杂交实验时要对母本去雄,错误。纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交,F1均为高茎,错误。F1产生的两种雌配子数量相等,正确。孟德尔提出遗传因子的概念,没有提出基因的概念,错误。杂交实验中,正交和反交的结果相同,正确。2.将豌豆某一性状的显性类型进行自花传粉,对其后代的描述正确的是()后代可能没有性状分离,全为显性类型后代可能出现31的性状分离比后代可能出现11的性状分离比后代可能没有性
22、状分离,全为隐性类型A.B.C.D.【解析】选A。如果该显性类型个体的遗传因子组成为AA,AA自交后代不发生性状分离,全为显性类型,故正确;如果该显性个体的遗传因子组成为Aa,Aa自交后代会出现31的性状分离比,故正确;11的性状分离比是Aa和aa测交的结果,故错误;隐性纯合子后代没有性状分离,全为隐性类型,故错误。3.下列各种遗传现象中,不属于性状分离的是()A.高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆B.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.长毛兔与短毛兔交配,后代均是长毛兔【解析】选D。同种性状表现的个体
23、自交或杂交,后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离,D项不属于性状分离。4.下列是对“一对相对性状的杂交实验”中性状分离现象的各种假说的解释,其中错误的是()A.生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的B.体细胞中的遗传因子成对存在,互不融合C.在配子中只含有每对遗传因子中的一个D.生物的雌雄配子数量相等,且随机结合【解析】选D。豌豆中雄配子即花粉的数量较多,而雌配子即卵细胞的数量较少,二者之间没有一定的比例关系,但在受粉过程中雌雄配子之间的结合是随机的。5.孟德尔验证分离定律时,让纯合高茎和矮茎豌豆杂交获得的F1进一步自交产生F2,继续自交产生F3,下列叙述正确的是()A.F2中有1/
24、4的植株自交时能够稳定遗传B.F2中杂合子自交的性状分离比为11C.F2高茎植株中的个体2/3不能稳定遗传D.F3中的高茎与矮茎植株均为纯合子【解析】选C。F2中有1/2的植株自交时能够稳定遗传;F2杂合子自交的性状分离比为31;F3植株中的高茎中存在杂合子。6.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中,F1都表现为显性性状,F1的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列有关表述正确的是()A.生物体不能表现的性状称为隐性性状B.纯合子的自交后代不会发生性状分离C.杂合子的自交后代均为杂合子D.只要后代出现多种性状表现即说明发生了性状分离【解析】选B。具有一对相对性状的个体杂交,子代表现出的性状为
25、显性性状,未表现出的性状为隐性性状,隐性性状也会在生物体上表现出来,如豌豆的矮茎,A错误;纯合子自交后代不能发生性状分离,B正确;杂合子自交后代既有纯合子又有杂合子,C错误;杂种个体自交后代出现不同性状表现才称为性状分离,D错误。7.孟德尔的植物杂交实验中,最成功的是豌豆的杂交实验,选用豌豆主要的原因是()A.有多对相对性状B.进行异花传粉C.有显性性状D.进行自花传粉、闭花授粉【解析】选D。豌豆具有多对相对性状,但这不是孟德尔选用豌豆的主要原因,A错误;豌豆在自然情况下进行自花授粉,B错误;豌豆是否具有显性性状不是孟德尔选择其进行杂交实验的原因,C错误;豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物,在
26、自然状态下一般为纯种,这是孟德尔选用豌豆进行杂交实验的原因,D正确。8.如图所示,甲、乙两个箱子中,放置了两种颜色的小球。若用此装置进行性状分离比的模拟实验,下列分析不正确的是()A.甲、乙箱子可分别表示雌、雄生殖器官,小球代表雌、雄配子B.从箱子中抓取小球的过程模拟了成对遗传因子的分离及雌、雄配子的随机结合过程C.甲、乙箱子中两种颜色的小球数目之比均为11,且两箱子中小球总数一定要相等D.每次抓取的小球一定要放回原箱子中【解析】选C。甲、乙箱子可分别表示雌、雄生殖器官,两个箱子内的小球分别代表雌、雄配子。从箱子中抓取小球的过程模拟了成对遗传因子的分离,而不同小球的随机组合,模拟生殖过程中雌、
27、雄配子的随机结合过程。甲、乙箱子中两种颜色的小球数目一定要相等,即Aa=11,但两箱子中小球总数可以不等,表示雌、雄配子数目不等。实验时应随机抓取,且每次抓取的小球都要放回原箱子中并摇匀,再进行下一次抓取,抓取的次数应足够多。9.为选育光反应效率高、抗逆性强的甜瓜品种,科研人员用正常叶色甜瓜和黄绿叶色甜瓜进行杂交实验,结果如图所示:实验一 正常叶色黄绿叶色 实验二全部为正常叶色黄绿叶色 正常叶色黄绿叶色 165株174株请回答问题:(1)正常叶色为_(填“显性”或“隐性”)性状,判断依据是_。(2)实验二为_实验,可检测实验一产生子代个体的_。(3)根据上述杂交实验的结果,推测控制该性状的遗传
28、因子遗传符合_定律,如果用G、g代表控制叶色的遗传因子则实验一的亲本中,正常叶色甜瓜的遗传因子组成为_。【解析】(1)相对性状的亲本杂交,子一代表现的性状为显性性状,题目中正常叶色甜瓜与黄绿叶色甜瓜杂交后代全表现正常叶色,据此可知正常叶色为显性性状。(2)实验二为测交实验,该测交检测实验一产生子代个体的遗传因子组成和其产生的配子类型及比例。(3)实验二的结果为正常叶色与黄绿叶色的比例近似为11,可推测控制该性状的遗传因子遗传符合分离定律,若控制叶色的遗传因子用G、g代表,则实验一的亲本中,正常叶色甜瓜的遗传因子组成为GG。答案:(1)显性正常叶色甜瓜和黄绿叶色甜瓜杂交后代全部为正常叶色(实验一的子代全部为正常叶色)(2)测交遗传因子组成(配子类型及比例)(3)分离GG