1、第四单元生物的生殖和发育、遗传与 变 异、生 物 的 进 化第20讲遗 传 的 基 本 规 律【考纲搜索】(1)基因的分离定律；(2)基因的自由组合定律。【分析预测】分离定律和自由组合定律是历年生物高考的考查重点，所占比例大，能力要求高，考查形式多样。在理科综合卷中，常以分析综合的形式出现，考查学生的逻辑思维、分析、比较、判断及表达能力，重在各种遗传方式的特点，学会判断遗传的基本方式，能够设计相关的实验，对问题进行验证和探究。命题时往往以现实问题作为试题背景，如植物遗传、人类疾病、动物繁育等，运用遗传基本规律解决问题，此考点仍是今后实现高考能力目标的重要考点。一、知识概述1.基因的分离定律解释
2、（1）一对相对性状的遗传试验过程验证P 高茎矮茎F1表现出来的性状叫性状 F1 高茎 F1未表现出来的性状叫性状 F2 高茎矮茎这种现象称为性状分离，31 且有一定的分离比过 程：显性隐性生物体的性状都是由遗传因子(后来改称为基因)控制在生物的体细胞中，控制性状的基因都是成对存在的在生物体产生配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子受精时，雌雄配子随机结合P DDdd F1 Dd F2 DDDddd 121解释图解实验名称：测交分析：若解释正确，则F1应产生D和d两种配子，比例为；隐性纯合子产生一种配子，由此推出测交后代有Dd和dd两种基因型，比例为11，有高茎和矮茎两种表现型，比例为1
3、1实验结果：产生高茎和矮茎两种豌豆，比例接近于11，证明解释是正确的结论：测交实验符合预期设想，从而证明F1是杂合子，并且证明F1产生配子时，成对的基因发生了分离，分离后的基因分别进入到不同的配子中验证11d(2)实质在的细胞中，位于一对同源染色体上的，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因随的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。(3)在实践中的应用指导杂交育种：选育具显性性状的种子：先选出具显性性状的生物个体，让其连续自交，直至不发生性状分离，选育具隐性性状的种子：选出具隐性性状的个体直接使用提供遗传病的预测和诊断的理论依据：用基因的分离定律对遗传病
4、的基因型和发病概率做出科学的推断杂合子等位基因同源染色体(4)基因型与表现型、显性性状与隐性性状、显性基因与隐性基因及纯合子与杂合子等几组概念的相互关系2、基因的自由组合定律解释（2）两对相对性状的遗传试验过程测交验证2.基因的自由组合定律P 黄圆绿皱 F1黄圆 F2 黄圆黄皱绿圆绿皱 9331F2出现了亲本性状，也出现了新性状，显示了不同对的性状之间的自由组合，4种表现型的分离比为过程：9331解释：黄色、绿色和圆粒、皱粒这两对相对性状分别由两对同源染色体上的两对等位基因控制F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合(产生了雌雄各4种类型的配子，且比例为1111)受精时，雌雄配子随机结
5、合图解PYYRRyyrrF1YyRr减数分裂雌雄配子1YR1Yr1yR1yr(各4种)随机结合F216种结合方式、9种基因型、4种表现型测交实验：若解释正确，则F1(YyRr)应产生4种配子，比例为1111；隐性纯合子(yyrr)只产生一种配子，由此推出测交后代有4种表现型，表现型比例为1111孟德尔所做的测交实验，无论是以F1做母本还是做父本，试验结果都符合预期设想，证明解释是正确的。从而证明了F1在减数分裂产生配子时不同对的基因自由组合YR、Yr、yR、yrYr(2)实质位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合互不干扰。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的彼此分离，同时上的非等
6、位基因。(3)在实践中的应用指导杂交育种：可根据需要，把具有不同优良性状的两个亲本的优良性状组合到一起，选育优良品种。提供遗传病的预测和诊断的理论依据：分析家系中两种或两种以上遗传病后代发病的概率。等位基因非同源染色体自由组合3.孟德尔获得成功的原因(1)选材得当选用豌豆作遗传实验材料豌豆是植物，而且是受粉，所以它能避免外来花粉粒的干扰。豌豆品种间具有一些、容易区分的性状。(2)科学地确定研究对象由到多因素，即首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究，然后再研究两对或多对相对性状的传递情况。自花传粉闭花稳定的单因素(3)科学的研究方法统计学方法对实验结果进行分析。(4)科学的实验程序对大量试验
7、数据进行分析的基础上，合理提出假设，并巧妙地设计出严谨的测交实验来验证假说。二、要点归纳基因分离定律的适用范围及细胞学基础1.适用范围及作用条件基因的分离定律只适用于一对等位基因控制的一对相对性状的遗传，且需满足以下条件：(1)产生两种配子的数量相等，且活力相同；(2)雌、雄配子结合的机会相等；(3)子代不同的基因型个体的存活率相等；(4)子代的个体数量足够多。注意：雌雄配子的数量不一定相等。2.细胞学基础如图表示一对等位基因A、a的精(卵)原细胞进行减数分裂的图解：由图可知，基因分离定律的实质是在减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体的分开而分离，形成数量相等的两种配子。遗传实验的几个问题
8、1.显、隐性性状的鉴定(1)根据子代性状判断具相对性状的亲本杂交，若子代只表现一种性状，则子代所表现出的性状为显性性状，如：亲本 高茎豌豆矮茎豌豆子代 高茎豌豆结论：高茎为显性性状，矮茎为隐性性状。具相同性状的亲本杂交，若子代出现了不同性状，则子代出现的不同于亲本的性状为隐性性状，如：亲本 高茎豌豆高茎豌豆子代 高茎豌豆 矮茎豌豆结论：矮茎为隐性性状，高茎为显性性状。(2)根据子代性状分离比判断两亲本杂交，若子代出现31的性状分离比，则“3”的性状为显性性状。2.纯合子与杂合子的实验鉴别(1)与隐性纯合子相交(即测交法)待测个体隐性纯合子若后代无性状分离，则待测个体为纯合子若后代有性状分离，则
9、待测个体为杂合子(2)自交法待测个体若后代无性状分离，则待测个体为纯合子若后代有性状分离，则待测个体为杂合子结果分析结果分析(3)配子鉴定法待测个体减数分裂 配子结果分析：若产生2种或2种以上的配子，则待测个体为杂合子若只产生1种配子，则待测个体为纯合子注意：对于植物来说，以上三种方法均适用，但最简便可行的方法是自交法，这是因为：a.操作简便，避免人工去雄；b.若是显性纯合子，测交后显性个体也成了杂合子，没有留种价值。对于动物来说，只能用测交方法来区分。3.验证基因分离定律的方法基因分离定律的验证方法要依据基因分离定律的实质来确定。基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分离而分离，分别进入
10、不同的配子，所以，杂合子会产生两种等量的配子。同时，各种雌雄配子受精机会均等。因此，验证基因分离定律的方法有以下几种：测交法：让杂合子与隐性个体杂交，后代的性状分离比为11。杂合子自交法：让杂合子自交(若雌、雄异体，用基因型相同的杂合子相互交配)，后代的性状分离比为31。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，可直接验证基因的分离定律。花药离体培养法：将花药离体培养，只统计某一种性状，其分离比为11。上述四种方法都能揭示基因分离定律的实质，但各有优缺点(如杂合子自交法操作简便，花粉鉴定法快等)。因此，解题时要根据题意选择合理的实验方案。有关基因分离定律的解题思路1
11、.由亲代基因型推测子代基因型、表现型及比例由表中可看出：(1)若亲代有显性纯合子(AA)，则子代全表现为显性性状。(2)若亲代有隐性纯合子(aa)，则子代一定含有隐性基因(a)。2.根据子代性状分离比推断亲本基因型(1)若后代性状分离比为显性隐性=31，则双亲一定是杂合子(Bb)，即BbBb=3B_1bb。(2)若后代性状分离比为显性隐性=11，则双亲一定是测交类型，即Bbbb1Bb1bb。(3)若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子，即BBBB或BBBb或BBbb。(4)若后代只有隐性性状，则双亲都是隐性纯合子，即bbbbbb。基因自由组合定律1.适用范围(1)有性生殖的真核生
12、物的核遗传。(2)由位于非同源染色体上的非等位基因控制的两对或两对以上的性状遗传，如图所示：A、a和C、c控制的性状遗传符合自由组合定律，而A、a和B、b控制的性状遗传不符合自由组合定律。2.细胞学基础由此可看出，基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期，其实质是等位基因随着同源染色体的分开而分离，同时非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。基因分离定律与基因自由组合定律的区别和联系遗传定律分离定律自由组合定律研究的相对性状一对两对多对基因在染色体上的位置一对等位基因位于一对同源染色体上两 对等位基因位于不同对的同源染色体上多对等位基因位于不同对的同源染色体上F1配子的种类2种4种2n种F2
13、基因型种类3种9种3n种比例121(121)2(121)n表现型种类2种4种2n种比例319331(31)n续表实质等 位 基 因随同源染色体的分开而分离等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合应用作物育种和预防遗传病杂交育种由于基因重组，引起变异，有利于生物进化联系在生物性状的遗传过程中，两大遗传定律是同时发生，同时起作用的，在有性生殖形成配子时，等位基因分离，互不干扰；非等位基因自由组合分配到不同的配子中有关基因自由组合定律的解题方法1.方法原则对于两对或两对以上相对性状的遗传试验，解题时必须将两对或多对性状分别用分离定律进行分析，然后再同时考虑多对性状。2.常见问题类型自由组合定
14、律以分离定律为基础，因而可以用分离定律的知识解决自由组合定律的问题。(1)配子类型的问题如：AaBbCc产生的配子种类数AaBbCc222=8种(2)配子间结合方式问题如：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子：AaBbCc8种配子，AaBbCC4种配子；再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有84=32种结合方式。(3)基因型类型的问题如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？先看每对基因的传递情况：AaAa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa)；Bb
15、BB后代有2种基因型(1BB1Bb)；CcCc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc)。因 而 AaBbCcAaBBCc后 代 中 有323=18种基因型。(4)表现型类型的问题如AaBbCcAabbCc，其杂交后代可能有多少种表现型？先看每对基因杂交后代的表现型：AaAa后代有2种表现型；Bbbb后代有2种表现型；CcCc后代有2种表现型。因 而 AaBbCcAabbCc后 代 中 有222=8种表现型。(5)基因型及表现型比例如：AaBbCcAabbCc杂 交，后 代 中AaBbcc所占比例是多少？后代中三个性状都是显性的个体所占比例是多少？AaBbCcAabbCcAaAa12AaBbbb1
16、2BbCcCc14cc所以AaBbcc占121214=116。AaBbCcAabbCcAaAa34A_Bbbb12B_CcCc34C_所以杂交后代中三个性状都是显性的个体占341234=932。(2010 上海)控制植物果实重量的三对等位基因A/a、B/b和C/c，对果实重量的作用相等，分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的果实重120克，AABBCC的果实重210克。现有果树甲和乙杂交，甲的基因型为AAbbcc，F1的果实重135165克。则乙的基因型是()AaaBBcc BAaBBccCAaBbCc DaaBbCcD本题主要考查对基因自由组合定律的理解与应用能力。6个隐性基因
17、为120克，6个显性基因为210克，也就是1个显性基因增加15克，F1的果实重135165克，说明后代的基因型最少1个显性基因，最多3个显性基因，亲代之一为AAbbcc，另外一个可能为aaBbCc。(2008北京)无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约13的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是()A.猫的有尾性状是由显性基因控制的B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致C.自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占12依题意可知，猫的无尾、有尾符合基因的分离定律，由无尾猫自交，后代出现有尾猫可知，无尾是显性性状(A)，有尾是隐性性状(a)。但无尾猫自交后代总是出现无尾猫与有尾猫，且比例总是接近21，从常规比例分析，AAAaaa=121,说明只有无尾猫是杂合子(Aa)，且纯合(AA)致死，才符合题中比例。D
