1、专题十二 基因的分离定律一、融合遗传 人们曾经认为，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。（生物体具有的形态特征和生理特性）二、孟德尔与他的实验材料：豌豆豌豆用作遗传实验材料的优点：（1）豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，避免外来花粉的干扰， 自然状态下一般都是纯种。（2）豌豆具有易于区分的相对性状，且能稳定地遗传给后代（3）豌豆花大，便于进行人工异花传粉，子代数量多，便于进行数 学统计和分析。相关概念辨析：花的类型：单性花（花中只有雄蕊的为雄花，只有雌蕊的为雌花） 两性花（一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花）植株类型：雌雄同株（一株植物上的花有雌蕊、
2、也有雄蕊，如玉米、豌豆，雌雄同株植物的花可以是两性花，也可以是单性花）雌雄异株（具有单性花的植物，雌花与雄花分别长在不同的植株上，如大麻）传粉类型：自花传粉（两性花的花粉落在同一朵花内雌蕊柱头上完成受粉的过程）、异花传粉（一朵花的花粉落到另一朵花的雌蕊柱头上完成传粉的过程）、人工异花传粉。人工异花传粉的过程：性状概念性状：生物体具有的形态特征和生理特性（如植物的抗病性等）。相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。如狗的长毛和短毛（不一定是两种表现类型，如ABO血型）显性性状：杂种F1中表现出来的亲本的性状。隐性性状：杂种F1中未表现出来的亲本的性状。三、一对相对性状的杂交实验亲代和子代亲本P
3、 父本：供应花粉的植株叫父本（） 母本：接受花粉的植株叫母本（）子代F 子一代F1、子二代F2交配方式：自交：相同类型个体间的交配。（学案p11）杂交：不同类型个体间的交配。正交和反交：若甲作父本、乙做母本为正交，反之则为反交。测交：某个体与隐性纯合子交配，测定该个体的基因型。（1）观察现象，提出问题：用豌豆做杂交试验，纯种的高茎和纯种的矮茎杂交，无论正交还是反交，F1都是高茎。F1自交后，F2出现性状分离，高茎和矮茎的比是3:1。1、为什么子一代都是高茎没有矮茎呢？显性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1表现出来的那个亲本的性状。如高茎隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交， F1没有表
4、现出来的那个亲本的性状。如矮茎性状分离：杂种的后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。（亲本性状相同，子代出现“不同类型”的现象）2、为什么子一代没有矮茎的，而子二代又出现了矮茎的呢？3、子二代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗？四、对分离现象的解释（提出假说）1、生物的性状是由遗传因子决定的。遗传因子不融合、也不消失。 显性遗传因子（D）决定显性性状，隐性遗传因子（d）决定隐性性状2、体细胞中遗传因子是成对存在。 纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd、AAbbCC （只能产生一种配子，自交后代不发生性状分离） 杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd、AabbCC （能产生不止一种配
5、子，自交后代发生性状分离）3、生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入 不同的配子中。配子中只含每对遗传因子中的一个。（核心内容）4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。注意：F1配子的种类有两种是指雌雄配子分别为两种（D和d),D和d的比例为1:1,而不是雄雄配子数量的比例为1:1。一对相对性状杂交实验的遗传图解：遗传图解的写法：1、标清亲本、配子和子代；2、写出亲本、子代、配子的遗传因子组成及亲本与子代的性状；3、写出子代的分离比；五、性状分离比的模拟实验（1）小桶代表雌雄生殖器官，桶内彩球代表雌雄配子；（2）杂合子Dd的雌性个体产生的雌配子类型及比例为：D:d=1:1， 杂合子D
6、d的雄性个体产生的雄配子类型及比例也为D:d=1:1；（3）不同彩球的随机组合模拟生物生殖过程中雌雄配子的随机结合。（4）要随机抓取，且抓完一次将彩球放回原来的小桶并摇匀。重复 的次数越多，DD:Dd:dd的比例越接近1:2:1。（5）甲乙小桶的彩球总数可以不同，这是因为一般来说生物产生的 雄配子数远远大于雌配子数，但甲乙小桶各自的D与d彩球数 一定保证相同。六、对分离现象解释的验证测交实验（1）目的：验证对分离现象的解释（2）选材：F1高茎豌豆（Dd）与隐性纯合子矮茎豌豆（dd）（3）推测结果（演绎推理）（4）实验结果：得到166株后代中，87株是高茎的，79株是矮茎 的，高茎与矮茎的数量比
7、接近1:1。（5）结论：F1的遗传因子组成为Dd,形成配子时，成对的遗传因子相互分离，分别进入不同的配子中，产生D、d两种比例相等的配子。（6）测交实验的巧妙之处：隐性纯合子产生的配子只含一种隐性遗传因子，后代性状表现及比例能真实地反映F1产生的配子种类及比例。七、分离定律的内容在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。八、分离定律的相关要点1、研究对象：控制一对相对性状的遗传因子2、时间：配子形成时，具体时间为：减数分裂后期4、实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因
8、具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中，独立的随配子遗传给后代。3、细胞学基础：减数分裂中同源染色体的分离。 九、分离定律的适用范围一对等位基因控制的一对相对性状的遗传；细胞核内染色体上基因的遗传；进行有性生殖的真核生物。十、分离定律的验证方法（四种方法）自交法：让杂合子自交，后代性状分离比为3:1，则符合分离定律。测交法：让杂合子和隐性纯合子测交，后代的性状之比为1:1，则符合分离定律。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，两种花粉的比为1:1。（直接证据）（只适用特殊植物，如水稻，课本P8 拓展
9、应用1）单倍体育种法：杂合子花药离体培养后，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若获得2种纯合植株，比例为1:1，则符合分离定律。十一、科学方法：假说演绎法十二、实现F2性状分离比3:1的条件子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。雌雄配子结合的机会相等。子二代不同基因型的个体存活率相同。遗传因子间的显隐性关系为完全显性观察子代样本数目足够多。十三、分离定律的应用1、一对相对性状的亲子代基因型、表型推导方法（1）由亲代推断子代的基因型与表型（正推型）(2）由子代推断亲代的基因型（逆推型）方法一：基因填充法。先根据亲代表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a
10、a，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，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子（aa),所以亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表型进一步判断。方法三：分离比法。2、性状显隐性的判断方法定义法：若具有相对性状的个体杂交，后代只表现一种性状，则该性状为显性性状。（甲乙甲，亲本甲和乙为纯合子）若具有相同性状的亲本杂交，子代出现性状分离，子代出现的不同于亲本的性状为隐性性状。（甲甲甲+乙，乙为隐性性状）比例法：两亲本杂交，若子代分离比为3:1，则3代表的为显性性，1代表的为隐性性。（甲甲3甲+1乙，亲本甲
11、为杂合子）遗传系谱图口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性。设计杂交实验判断：（“能自交”表示雌雄同体，“不能自交”表示雌雄异体）3、纯合子与杂合子的判断方法4、连续自交和自由交配的概率计算（1）杂合子连续自交后代概率计算说明：具有一对相对性状的杂合子自交，后代中纯合子比例随自交代数的增加而增大，最终接近于1，且显性纯合子和隐性纯合子各占一半。具有一对相对性状的杂合子自交，后代中杂合子比例随自交代数的增加而递减，每代递减50%，最终接近于0。因此，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。（2）杂合子连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率
12、计算（推导过程见学案）总结：杂合子自交n代，淘汰隐性个体后，杂合子占2/(2n1)，显性纯合子的概率为：1-2/(2n1)= (2n-1) /(2n1)（3）自由交配的概率计算自由交配：即随机交配，指种群内雌雄个体可以任意交配，不受基因型的限制，在动植物中均适用。例：某种群中，现有基因型及其比例为DD:Dd=1:2的生物若干，若种群中的雌雄个体自由交配，则后代中基因型为DD的个体所占的比例为4/9。项目1/3 DD2/3 Dd1/3 DD2/3 Dd方法一：棋盘法DD=1/31/3+2/31/31/2+1/32/31/2+2/32/31/4=4/9 方法二：基因频率计算法 DD:Dd=1:2
13、D的频率2/3，d的频率1/3 DD的频率2/32/34/9（4）自交和自由交配对种群基因频率和基因型频率的影响基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比例。基因型频率：一个种群中，某基因型个体占全部种群个体总数的比例。基因频率与基因型频率的关系：（学案98页典例8）例：某种群中有100个个体，其中AA、Aa、aa的个体分别有30、60、10个，求A基因的频率和a基因的频率。在一个足够大的种群中，如果不存在突变和选择，自交后代基因频率不变，基因型频率发生改变，表现为纯合子频率不断增大，杂合子频率不断减小。在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之
14、间种群的基因频率及基因型频率不变。5、杂合子Aa自由交配后代杂合子Aa连续自由交配n代，杂合子的比例为1/2，显性纯合子的比例为1/4，隐性纯合子的比例为1/4。杂合子Aa连续自由交配n代，且逐代淘汰隐性个体后，显性个体中，纯合子的比例为n/(n+2) ，杂合子的比例为2/(n+2)。6、自交、杂交、测交、正反交的应用7、基因分离定律中的特殊分离比的应用（1）完全显性、不完全显性和共显性 完全显性：具有相对性状的纯合亲本杂交后，F1只表现一个亲 本性状的现象。如红花AA与白花aa杂交，F1 Aa开红花。 不完全显性：如红花AA、白花aa，若杂合子Aa开粉红花，则 AA与aa杂交再自交，F2代性
15、状比为红花：粉红花：白花=1:2:1， 不再是3:1。 共显性：如果双亲的性状同时在F1个体上表现出来，即一对等位 基因的两个成员在杂合体中都表达的遗传现象称为共显性。例如 AB型血，个体基因型为：IAIB。（2）复等位基因：遗传学把同源染色体相同位点上存在的3个或3个以上的等位基因称为复等位基因。复等位基因尽管有多个，但遗传时仍符合分离定律，彼此之间有显隐性关系，表现特定的性状。如影响小鼠毛色的复等位基因 A1、A2 、a，人类ABO血型的遗传涉及3个基因：IA、IB、i，其显隐性关系为：IAIBi（3）致死基因隐性个体致死：隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如镶刀型细胞贫血症红细胞异常，使人死亡；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。显性个体致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状。显性致死又分为显性纯合个体致死和显性杂合个体致死，若为显性纯合个体致死，杂合子自交后代显：隐=2:1。配子致死：指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的现象，分为含显性基因的配子致死和含隐性基因的配子致死。（4）从性遗传：从性遗传是指常染色体（而不是性染色体）上的基因，由于性别的差异而表现出雌雄分布比例上或表现程度上的差别。如绵羊的有角和无角的遗传规律如表所示。
