高考生物复习必修二第五单元第十三讲基因的分离定律课件

这是一份高考生物复习必修二第五单元第十三讲基因的分离定律课件，共60页。PPT课件主要包含了2测交法，答案A，根据子代性状判断，设计实验进行判断，答案C，答案B，亲代推子代类，子代推亲代类，亲子互推类，解法一棋盘法等内容，欢迎下载使用。

第13讲　基因的分离定律【课标要求】　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。
考点一　基因分离定律的发现
1．豌豆用作杂交实验材料的优点
提醒：如果用玉米等雌雄同株异花植物或黄瓜等雌雄异株植物进行实验，不需要去雄，直接套袋即可，步骤为：套袋→人工传粉→再套袋。
2．孟德尔遗传实验的杂交操作
3．一对相对性状杂交实验及其“假说—演绎”分析
提醒：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，后者则是进行杂交实验对演绎推理的结论进行验证。
4．分离定律的实质(1)细胞学基础。(见下图)
(2)分离定律的实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。(3)发生时间：减数分裂形成配子时。(4)研究对象：①进行有性生殖的生物；②细胞核内染色体上的基因；③一对等位基因控制的相对性状的遗传。
5．分离定律的应用(1)农业生产：指导杂交育种。①优良性状为显性性状：利用杂合子选育显性纯合子时，可进行连续自交，直到不再发生性状分离为止，即可留种推广使用。②优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广使用。③优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状的个体杂交的后代就是杂合子，但每年都要育种。(2)医学实践：分析单基因遗传病的基因型和发病率；为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。
6．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雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，不同彩球的随机组合模拟雌、雄配子的随机结合。(2)注意问题：要随机抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并摇匀，重复次数足够多。两小桶内的彩球数量可以(填“可以”或“不可以”，下同)不相同，每个小桶内两种颜色的小球数量不可以不相同。(3)实验结果。①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。②彩球组合代表的显隐性性状的数值比接近3∶1。
1．“假说—演绎法”中“假设”“演绎推理”“测交实验”的区别“假设”是在观察和分析的基础上提出问题之后，对提出的问题所做的解释。“演绎推理”不同于测交实验，前者只是理论推导，后者则是进行杂交实验验证。2．相同基因、等位基因与非等位基因的区别
(1)相同基因：同源染色体的相同位置上控制相同性状的基因，见图中A和A。(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，见图中B和b、C和c、D和d。(3)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，见图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，见图中A和b。
3．各种交配方式的概念及应用
4．验证基因分离定律的方法(1)自交法。
(3)配子法(花粉鉴定法)有一定局限性，相应性状需在花粉中表现。
考向1　结合豌豆杂交实验及遗传学概念，考查科学思维1．(2022·湖南岳阳)现有高茎豌豆和矮茎豌豆若干株，下列有关说法正确的是(　　)A．孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题所采用的实验方法是杂交和自交B．鉴别高茎豌豆是否为纯合子只能用测交，而提高高茎豌豆的纯合度常用自交C．让这些豌豆自交和让这些豌豆自由交配，后代的表型和基因型的种类都不相同D．杂交、自交、测交均不会改变种群的基因频率，自由交配会改变种群的基因频率
解析：孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交，杂交后产生的F1全部为高茎豌豆，F1自交得F2，F2植株中不仅有高茎，还有矮茎，其比例为3∶1，出现了性状分离。通过这两个实验，孟德尔发现问题并提出了假说，A项正确；鉴别高茎豌豆是否为纯合子，可采用测交法或自交法；提高豌豆纯合度常采用自交法，鉴别植物是否为纯合子时，相比于测交法，自交法更简捷，B项错误；豌豆是自花传粉的植物，豌豆的自由交配就是自交，所以后代的表型和基因型种类相同，C项错误；杂交、自交、测交和自由交配均不会改变种群的基因频率，D项错误。
考向2　结合分离定律的实质与验证，考查科学探究2．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____________。(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。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
解析：(1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现为显性性状。(2)欲验证基因的分离定律，可采用自交法和测交法。根据题意，若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律，可让两种性状的玉米分别自交，若某些亲本自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若子代没有出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为纯合子，在子代中选择两种性状的玉米杂交得F1，F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。也可让两种性状的玉米杂交，若F1只表现一种性状，说明亲本均为纯合子，让F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状比例，说明该亲本分别为杂合子和纯合子，则可验证分离定律。
答案：(1)显性性状(2)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。若子代未出现3∶1的性状分离比，在子代中选择两种纯合子进行杂交得F1，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。②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。如果F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状比例，也可验证分离定律。
考点二　基因分离定律的关键题型分析题型1　显、隐性性状的判断
2．根据遗传系谱图进行判断
1．(2022·湖北宜昌)黄瓜是雌雄同株单性花植物，其果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显、隐性关系的相对性状。从种群中选定两个个体进行杂交，根据子代的表型一定能判断显、隐性关系的是(　　)A．绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交B．绿色果皮植株和黄色果皮植株正、反交C．绿色果皮植株自交和黄色果皮植株与绿色果皮植株杂交D．黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交
解析：若绿色果皮植株和黄色果皮植株都是纯合子，则自交后代不发生性状分离，无法判断显、隐性关系，A、D项错误；作为雌雄同株的植物，黄瓜没有性染色体，不论两亲本都是纯合子，还是其中一株为杂合子，正、反交结果都相同，无法判断显、隐性关系，B项错误；绿色果皮植株自交，若后代发生性状分离，则绿色果皮为显性；若不发生性状分离，则说明绿色果皮是纯合子，再和黄色果皮植株杂交，若后代出现黄色果皮植株，则黄色果皮为显性，若后代均为绿色果皮，则绿色果皮为显性，C项正确。
2．(2022·山东青岛)玉米为雌雄异花的植物，豌豆是雌雄同花的植物，二者的茎秆都有高矮之分，分别将高茎和矮茎在自然状态下间行种植，不考虑变异，下列相关叙述错误的是(　　)A．若矮茎玉米上所结的F1既有高茎，也有矮茎，则矮茎一定是隐性性状B．若高茎玉米上所结的F1都是高茎，则高茎对矮茎一定是显性C．若高茎豌豆的F1都是高茎，矮茎豌豆的F1都是矮茎，则无法判断茎秆的显、隐性D．若高茎豌豆的F1既有高茎，也有矮茎，则该高茎豌豆一定为杂合子
解析：高茎玉米和矮茎玉米间行种植，二者随机受粉，若矮茎玉米为杂合子，则其上所结的F1可既有高茎，又有矮茎，故矮茎可能是隐性性状，也可能是显性性状，A项错误；若高茎玉米上所结的F1都是高茎，说明无论高茎玉米自交，还是与矮茎
玉米杂交，后代都是高茎，推断高茎为显性性状且亲本高茎玉米为纯合子，B项正确；豌豆自然状态下只能自交，高茎豌豆自交后代都是高茎，说明其是纯合子，矮茎豌豆自交后代都是矮茎，说明其也是纯合子，由于间行种植的高茎豌豆和矮茎豌豆之间没有互相受粉，因此无法判断显、隐性，C项正确；高茎豌豆自交后代发生性状分离，则高茎为显性性状，并且亲本高茎豌豆为杂合子，D项正确。
题型2　纯合子与杂合子的判断
1．通过杂交实验判断(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。
2．花粉鉴定法此法只适用于一些特殊的植物。
3．单倍体育种法此法只适用于植物。(以一对相对性状为例说明)
3．(2022·广东揭阳)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。其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(　　)①让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授粉，子代均为全缘叶③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1A．①或②　　　　　B．①或④C．②或③ D．③或④
解析：实验①中植株甲自交，子代出现了性状分离，说明作为亲本的植株甲为杂合子。实验④中植株甲与另一具有相同性状的个体杂交，后代出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为杂合子。在相对性状的显隐性不确定的情况下，无法依据实验②、③判定植株甲为杂合子，B符合题意。
4．(2022·河北邢台)玉米(2n＝20)是雌雄异花、雌雄同株的作物。自然状态下的玉米可以在植株间相互传粉，也可以同株异花传粉(自交)。请回答：(1)在杂交过程中，玉米相对于豌豆可以省去________环节，在开花前直接对雌、雄花序进行________处理即可。(2)玉米的高茎对矮茎为显性。为研究一纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒是全为纯合子、全为杂合子还是既有纯合子又有杂合子，某同学选取了该玉米果穗上两粒种子作为亲本，单独隔离种植，观察、记录并分别统计子一代植株的性状，子一代全为高茎，他就判断该玉米果穗所有籽粒均为纯合子，可老师认为他的结论不科学，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________。请以该果穗为实验材料，写出科学的实验思路：___________________________________________________________________________________________________。
预期现象及结论：①___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)去雄　套袋(2)选择样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部籽粒的遗传因子组成　让该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒全部作为亲本，单独隔离种植，观察、记录并分别统计子一代植株的性状①如果后代全是高茎，则该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒是全为纯合子②如果后代有高茎、矮茎，且高茎∶矮茎＝3∶1，则该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒全为杂合子③如果后代有高茎、矮茎，且高茎∶矮茎>3∶1，则该纯合高茎玉米植株的果穗上所结籽粒既有纯合子又有杂合子
题型3　一对相对性状遗传中基因型和表型的推断
5．(2022·西北工业大学附中)某植物的花为两性花，该植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由一对遗传因子(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作为实验材料，设计如下表所示的实验方案(后代数量足够多)以鉴定两植株的遗传因子组成。下列有关叙述错误的是(　　)
A．两组实验中，都有能判定紫花和红花显、隐性的依据B．若①全为紫花，则④为DD×DdC．若②为紫花和红花的数量比为1∶1，则⑤为Dd×ddD．③为Dd，判断依据是子代出现性状分离，说明亲本携带隐性遗传因子
解析：第一组中，紫花自交，子代出现性状分离，可以判定出现的新性状为隐性性状，亲本性状(紫花)为显性性状；第二组中，由紫花×红花的子代全为紫花，可以判定紫花为显性性状，红花为隐性性状，A项正确；若①全为紫花，且亲代是紫花自交，则④为DD×DD，B项错误；紫花×红花的子代中紫花和红花的数量比为1∶1时，⑤为Dd×dd，C项正确；子代出现性状分离，说明具有显性性状的亲本携带隐性遗传因子，故③中遗传因子组成为Dd，D项正确。
题型4　自交与自由交配的概率计算
1．自交与自由交配的区别(1)自交强调的是相同基因型个体的交配。如基因型为AA、Aa的群体中，自交是指AA×AA、Aa×Aa。(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配。如基因型为AA、Aa的群体中，自由交配是指AA×AA、Aa×Aa、AA(♀)×Aa(♂)、Aa(♀)×AA(♂)。
提醒：①豌豆、水稻、小麦等自花传粉植物在自然状态下是自交。玉米等雌雄异花植物在自然状态下是自由交配(也叫相互交配)。②在没有任何干预的条件下，自交和自由交配都不改变基因频率，但连续自交能降低杂合子(Aa)的基因型频率，自由交配不改变各基因型的频率。
7．(2022·贵州贵阳)已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，基因位于常染色体上。将纯种的灰身和黑身蝇杂交，F1全为灰身，F1自交产生F2，下列说法正确的是(　　)A．取F2的雌雄果蝇自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为5∶3B．取F2的雌雄果蝇自交，后代中灰身和黑身果蝇的比例为3∶1C．将F2中的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为1∶8D．将F2中的灰身果蝇取出，让其自交，后代中灰身和黑身果蝇的比例为5∶1
8．(2022·湖北武汉)外显率指某基因型个体显示预期表型的比例。黑腹果蝇中，显性的野生型基因Ⅰ的外显率为100%；隐性的间断翅脉基因ⅰ的外显率为90%，即90%的ⅱ基因型个体为间断翅脉，其余10%为野生型。将一对黑腹果蝇杂交后，F1中野生型∶间断翅脉＝11∶9，下列说法正确是(　　)A．亲本果蝇的表现型分别为野生型和间断翅脉B．子代野生型果蝇的基因型可能为Iⅰ或ⅱC．F1中果蝇自由交配，得到F2中野生型∶间断翅脉＝7∶9D．F1的比例说明该性状的遗传不遵循基因的分离定律
高考真题体验1.(2022·浙江卷)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子，下列方法不可行的是(　　)A．让该紫茎番茄自交B．与绿茎番茄杂交C．与纯合紫茎番茄杂交D．与杂合紫茎番茄杂交
解析：紫茎为显性，令其自交，若为纯合子，则子代全为紫茎，若为杂合子，子代发生性状分离，会出现绿茎，A项错误；可通过与绿茎纯合子(aa)杂交来鉴定，如果后代都是紫茎，则是纯合子；如果后代有紫茎也有绿茎，则是杂合子，B项错误；与紫茎纯合子(AA)杂交后代都是紫茎，故不能通过与紫茎纯合子杂交进行鉴定，C项正确；能通过与紫茎杂合子杂交(Aa)来鉴定，如果后代都是紫茎，则是纯合子；如果后代有紫茎也有绿茎，则是杂合子，D项正确。
2．(2021·湖北卷)浅浅的小酒窝，笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定，属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性，丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是(　　)A．若甲与丙结婚，生出的孩子一定都有酒窝B．若乙与丁结婚，生出的所有孩子都无酒窝C．若乙与丙结婚，生出的孩子有酒窝的概率为50%D．若甲与丁结婚，生出一个无酒窝的男孩，则甲的基因型可能是纯合的
3．(2021·全国甲卷)植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表(实验②中F1自交得F2)。
回答下列问题：(1)根据实验①可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。根据实验②，可判断这2对相对性状中的显性性状是____________________。(2)甲、乙、丙、丁中属于杂合体的是________。(3)实验②的F2中纯合体所占的比例为__________。
(4)假如实验②的F2中缺刻叶齿皮∶缺刻叶网皮∶全缘叶齿皮∶全缘叶网皮不是9∶3∶3∶1，而是45∶15∶3∶1，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是______，判断的依据是______________________________________________________________________________________________________________________。