2025届高三生物一轮复习课件第16讲　分离定律的发现及应用

这是一份2025届高三生物一轮复习课件第16讲　分离定律的发现及应用，共60页。PPT课件主要包含了课标要求，相对性状，第一步，第二步，第三步，第四步，再套袋，外来花粉，观察现象提出问题，实验过程等内容，欢迎下载使用。
阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
1.豌豆作杂交实验材料的优点
传粉,自然状态下一般为纯种
具有易于区分的　  
豌豆花大,便于进行人工 传粉
子代数目多,便于统计分析
考点一　基因的分离定律及其验证
2.孟德尔遗传实验的杂交操作“四步曲”
除去未成熟花的全部雄蕊,防止自花传粉
防止 干扰
雌蕊成熟时将另一植株的花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上
保证杂交得到的种子是人工传粉后所结
提醒　如果换用玉米做杂交实验,则步骤应为套袋 人工传粉 再套袋,不需要开花前对母本去雄。
3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
①P具有 性状
②F1全部表现为   性状
③F2出现 现象,分离比为显性:隐性=3:1
①F1全为高茎,矮茎哪里去了呢？
②F2中矮茎又出现了,说明了什么？
③为什么F2中的性状分离比都接近3:1？
(DD) (dd)
生物的性状由遗传因子决定,体细胞中遗传因子 存在
配子中遗传因子成单存在
减数分裂产生配子时,成对的遗传因子　  
受精时,雌雄配子 ,结合方式有 种
实验结果:后代中高茎植株与矮茎植株的比例接近 　  
真实结果与预期结果一致，表明假说正确,得出分离定律
(1)提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的,不包括测交实验。(2)演绎过程不等于测交实验,前者只是理论推导,后者则是进行实验对演绎推理的结论进行验证。
4.分离定律(1)细胞学基础。
(2)发生时间:减数分裂Ⅰ后期。(3)实质: 随 的分开而分离。(4)适用范围:①进行 的真核生物;②细胞核内染色体上的基因;③一对等位基因控制的 的遗传。5.性状分离比的模拟实验(1)实验原理:甲、乙两个小桶分别代表 ,甲、乙小桶内的彩球分别代表 ,用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中, 的随机结合。
(2)实验注意问题。①要 抓取,且抓完一次将小球 原小桶并摇匀。②重复的次数足够多。③每个小桶内的不同颜色的彩球数量要相等,模拟雌、雄个体分别产生两种比值相等的配子。甲、乙两小桶内的彩球数量可以不相等。(3)结果与结论。①彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈ 。②彩球代表的显性性状与隐性性状的数值比接近 。
[正误辨析]1.孟德尔首先提出假说,并据此开展豌豆杂交实验并设计测交实验进行演绎。(　 　)提示:孟德尔先开展豌豆杂交实验,然后根据实验结果提出假说。2.F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质。(　 　)提示:杂种F1产生两种配子,且比例为1∶1,最能说明基因分离定律的实质。
3.F1产生的雌配子数和雄配子数的比例为1∶1。(　 　)提示:一般是雄配子数远多于雌配子数。4.孟德尔用假说—演绎法发现了基因的遗传规律,并提出了基因的概念。(　 　)提示:孟德尔没有提出基因的概念。5.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。(　 　)提示:隐性性状是指杂种一代不能表现出来的性状。
6.孟德尔遗传规律不适用于肺炎链球菌。(　 　)7.性状分离比的模拟实验中甲、乙两桶内小球总数不一定要相等,但每个小桶内两种颜色的小球数量一定要相等。(　 　)
1.(必修2 P2“问题探讨”拓展)豌豆的一对相对性状杂交实验的结果能否否定融合遗传的观点?为什么?提示:能。豌豆杂交实验F1只表现显性性状,F2中表现出了一定的性状分离比,而融合遗传的观点表明两亲本的遗传物质融合在一起,F1只表现不同于亲本的性状,F2不会表现出一定的性状分离比。
2.(必修2 P5“图1-4”拓展)孟德尔豌豆杂交实验中F2出现3∶1的分离比的条件是什么?提示:①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性。②每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等。③所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。④供实验的群体要大,个体数量要足够多。3.(必修2P7正文拓展)测交实验除了能验证分离定律,还有什么作用?提示:检测显性性状个体的基因型;确定某个体产生的配子种类及比例。
1.辨析相同基因、等位基因、非等位基因(1)相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A就叫相同基因。(2)等位基因:同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。(3)非等位基因:非等位基因有两种情况,一种是位于非同源染色体上的非等位基因,其遗传符合自由组合定律,如图中A和D;另一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。
2.与交配方式相关的概念及其作用
3.分离定律的验证方法孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物的遗传规律。某兴趣小组为验证分离定律,以豌豆作为实验材料,以豆荚的颜色绿色和黄色这一相对性状作为观察对象,设计了如下实验。已知该性状是完全显性遗传。回答下列问题。
(1)孟德尔得出分离定律所使用的科学探究方法是什么?豌豆豆荚的颜色中,显性性状是什么?提示:假说—演绎法。显性性状是绿色。(2)若所做实验结果与预期相同,则证明了该基因的遗传符合分离定律,那么①②处的结果分别是什么?提示:①处应为绿色∶黄色=3∶1,②处应为绿色∶黄色=1∶1。(3)若纯合绿色豆荚与黄色豆荚植株杂交得到F1,F1全部植株连续自交三代,后代的表型及比例是什么?提示:绿色∶黄色=9∶7。
1.(2023·山东聊城月考)下列有关遗传学概念的理解,错误的是(　 　)A.显性性状:两个纯合亲本杂交,子一代显现出来的性状B.性状分离指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象C.等位基因是指位于同源染色体同一位置上控制相对性状的基因D.表型是指生物个体表现出来的性状,表型相同时基因型不一定相同
具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的性状是显性性状。
豌豆杂交实验及假说—演绎法
2.(2024·山东济南月考)下列有关一对相对性状的豌豆杂交实验的叙述中,错误的是(　 　)A.豌豆在自然状态下一般是纯合子,可使杂交实验结果更可靠B.进行人工杂交时,必须在豌豆花未成熟时除尽母本的雄蕊C.在统计时,F2的数量越多,理论上其性状分离比越接近3∶1D.孟德尔提出杂合子测交后代数量比为1∶1的假说,并通过实际种植来演绎
孟德尔根据对豌豆遗传现象的分析,提出假说,然后在假说的基础上演绎推理出测交后代数量比应为1∶1,并通过实际种植进行测交实验验证。
3.(2023·辽宁沈阳月考)孟德尔的实验研究运用了“假说—演绎法”,该方法的基本内容是:(观察/分析)提出问题→(推理/想象)提出假说→演绎推理→实验验证。下列叙述正确的是(　 　)A.“F1自交得F2,F2中高茎∶矮茎=787∶277”属于实验现象部分,可据此现象提出问题B.“进行测交实验,结果得到高茎∶矮茎=1∶1”属于演绎推理环节C.“一般情况下,自花传粉的豌豆在自然状态下是纯合子”属于提出假说环节D.“体细胞中基因成对存在,位于同源染色体的相同位置”属于实验验证环节
“进行测交实验,结果得到高茎∶矮茎=1∶1”是实验验证的过程,若实验结果与推理结果一致,则说明假说是正确的;“一般情况下,自花传粉的豌豆在自然状态下是纯合子”属于自然界中的一般现象;孟德尔提出遗传规律时还没有基因这一概念。
4.(2023·广东梅州一模)水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红色。将W基因用红色荧光标记,w基因用蓝色荧光标记(不考虑基因突变)。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述错误的是(　 　)A.观察F1未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是分离定律的直观证据B.观察F1未成熟花粉时,发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极,说明形成该细胞时发生过染色体片段交换C.选择F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1D.选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为3∶1
观察F1(Ww)未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是因为染色体已经发生了复制,等位基因发生分离,移向两极,这是分离定律的直观证据;观察F1未成熟花粉时,发现1个红色荧光点W和1个蓝色荧光点w分别移向两极,可能形成该细胞时发生过染色体片段交换,导致一条染色体上既有W基因又有w基因,在减数分裂Ⅱ后期,W和w分别移向两极;F1成熟花粉中非糯性和糯性的花粉的比例为1∶1,F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1;F2的基因型有1/4WW、1/2Ww、1/4ww,F2所有植株产生的成熟花粉W∶w的值是1∶1,选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1。
5.玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是 　　　　。 
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子中存在控制该性状的一对等位基因,其通常表现的性状是显性性状。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律。写出两种验证思路及预期结果。
(2)验证思路及预期结果:①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
(2)欲验证基因的分离定律,可采用自交法和测交法验证。验证思路及预期结果:①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
“实验法”判断性状的显隐性
考点二　基因分离定律的重点题型突破
提醒　测交不能用于判断性状的显隐性关系,因为测交实验是在已知显隐性的基础上进行的验证性实验。
1.(2023·广东江门期末)西葫芦在我国有悠久的栽培历史,是人们喜食的传统蔬菜之一。常见的西葫芦果皮颜色有白色和绿色,科学家研究西葫芦果皮颜色的遗传规律,获得下表所示的结果。可以判断西葫芦果皮颜色显隐性的两组实验是(　 　)
A.1和4 B.2和3 C.1和3 D.2和4
判断显隐性的方法是杂交和自交,第1组为具有相对性状的一对亲本杂交,后代均表现为其中的一种性状,据此可判断绿果对白果为显性;第4组中绿果和绿果杂交的结果是绿果和白果的比例是3∶1,据此可判断绿果对白果为显性,而第2组和第3组均不能说明显隐性关系,即通过1和4组可判断显隐性关系。
2.(2023·辽宁沈阳月考)玉米是雌雄同株的植物,顶部着生雄花,腋部着生雌花。甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是(　 　)
A图表示非甜自交和非甜与甜杂交,若非甜自交后代发生性状分离,则非甜为显性,若不发生性状分离,则它为纯合子,与甜杂交后都是非甜,则非甜为显性,若后代都是甜或者非甜和甜都有,说明甜为显性,一定能够判断甜和非甜的显隐性关系;B图是非甜和甜正反交,如果正反交的后代都是非甜和甜都有,则不能判断显隐性关系;C图表示非甜自交和甜自交,如果非甜的后代全是非甜,甜的后代全是甜,则不能判断显隐性关系;D图表示非甜和甜杂交,如果后代非甜和甜都有,则不能判断显隐性关系。
纯合子、杂合子的实验探究
1.自交法:此法主要适用于植物,且是最简便的方法。
2.测交法:此法适用于植物和动物,且需已知显隐性。
3.花粉鉴定法此法只适合一些特殊的植物,如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同的颜色。如果鉴定结果有两种颜色,且比例为1∶1,则被鉴定的亲本为杂合子;如果鉴定结果只有一种颜色,则被鉴定的亲本为纯合子。
3.(2023·福建厦门期中)家鼠的灰毛和黑毛由常染色体上的一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到一窝共4个子代。不考虑变异,下列分析不合理的是(　 　)A.若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子B.若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子C.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1,则M一定是杂合子D.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,则M一定是杂合子
假设家鼠关于毛色的等位基因为A、a,若子代出现黑毛鼠,说明M不可能是AA,则M一定是杂合子;若子代全为灰毛鼠,由于子代数目较少,不能确定M一定是纯合子,也可能是杂合子。
4.(2024·山东济南月考)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。①植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离;②用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代均为全缘叶;③用植株甲给羽裂叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1;④用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1。其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(　 　)A.①和② B.①和④C.②和③ D.③和④
让全缘叶植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离,说明植株甲为杂合子,杂合子表现为显性性状,新出现的性状为隐性性状,①正确;用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子,既可能是显性纯合子,也可能是隐性纯合子,或者是双亲均表现为显性性状,其中之一为杂合子,另一个为显性纯合子,因此不能判断植株甲为杂合子,②错误;用植株甲给羽裂叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1,只能说明一个亲本为杂合子,另一个亲本为隐性纯合子,但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断,③错误;用植株甲给另一全缘叶植株传粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1,说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子,④正确。
1.亲代基因型、表型与子代表型的关系
2.由子代推断亲代的基因型
5.(2023·吉林长春期末)已知蝴蝶的体色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,其他都表现为白色。若以白色和黄色的蝴蝶作亲代进行杂交,子代中雄性全表现为黄色(假设子代数量足够多)。下列叙述正确的是(　 　)A.亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶B.亲代黄色蝴蝶的基因型一定为AaC.亲代雌性蝴蝶的基因型只能是AAD.子代雌性蝴蝶的基因型可以是aa
只有基因型为AA或Aa的雄性蝴蝶表现为黄色,因此亲代黄色蝴蝶一定为雄性蝴蝶;若亲代雌性蝴蝶的基因型为AA,则亲代黄色蝴蝶的基因型可能为Aa或AA;若亲代雄性蝴蝶的基因型为AA,则亲代雌性蝴蝶的基因型可能是AA或Aa或aa,其子代的雄性均表现为黄色;子代雌性蝴蝶的基因型不可能是aa,因为子代若出现基因型为aa的个体,则子代会出现白色雄性(aa)个体,与题意不符。
6.(2023·安徽合肥期末)某种植物的花色性状受一对等位基因控制,且红花基因对白花基因为显性。现将该植物群体中的红花植株与白花植株杂交,子一代中红花植株和白花植株的比例为3∶1,如果将亲本红花植株自交,F1中红花植株和白花植株的比例为(　 　)A.7∶1B.6∶1C.5∶1D.11∶1
植物的花色性状受一对等位基因控制,将该植物群体中的白花植株(aa)与红花植株(A　)杂交,子一代中红花植株和白花植株的比例为3∶1,说明该植物群体中的红花植株为AA和Aa比例为1∶1,因此,将亲本红花植株自交,AA自交后代均是红花AA,Aa自交后代是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,所以F1中白花植株的概率为1/2×1/4=1/8,红花植株的概率为7/8,红花植株和白花植株的比例为7∶1。 
(1)杂合子(Aa)连续自交n代(如图1),杂合子比例为( ) n,纯合子比例为1-( ) n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-( ) n]× 。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示。
(2)杂合子(Aa)连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)。如图所示:
2.自由交配的概率计算
(2)用配子法分析自由交配问题:如某种生物的基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。
7.(2024·河北石家庄月考)某植物可自交或自由交配,在不考虑生物变异和致死情况下,下列哪种情况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中Aa所占比例为2/9(　 　)A.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体B.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体C.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体D.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体
基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体,则子三代中Aa所占比例利用公式Aa=(1/2)n=(1/2)3=1/8。基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体,子一代中AA占1/3,Aa占2/3;子二代中AA占3/5,Aa占2/5,则子三代中Aa所占比例为(2/5×1/2)÷(1-2/5×1/4)=2/9。基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体,子一代中A的基因频率为1/2,a的基因频率为1/2,自由交配基因频率不变,则子三代中Aa所占比例为1/2×1/2×2=1/2。