2018版高中生物第三章遗传和染色体第一节第2课时基因分离定律的验证及应用教学案苏教版必修.docx

第2课时基因分离定律的验证及应用1.测交是指F1与隐性亲本的杂交。测交可以确定F1的 基因型，同时证明了等位基因的分离。2在细胞进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色 体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地 随配子遗传给后代。3表现型是基因型和环境因素共同作用的结果。4正确选用实验材料、由单因子到多因子的研究方法、 应用统计学方法分析实验结果，以及科学设计实验 程序，是孟德尔获得成功的原因。一、分离假设的验证1方法：测交，即让F1与隐性亲本杂交。2测交实验图解填图3结果：测交后代紫花与白花之比接近11，符合预期的设想。4结论：F1是杂合子，产生A和a两种配子，这两种配子的比例是11。二、基因的分离定律的实质位于一对同源染色体上的等位基因，在细胞进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。三、孟德尔遗传实验的科学方法1成就：孟德尔最终发现了遗传的两个基本规律，即基因的分离定律和基因的自由组合定律。2成功的因素(1)正确地选用实验材料。(2)采用由单因子到多因子的研究方法。(3)应用统计学方法对实验结果进行分析。(4)科学地设计了实验程序。四、分离定律的应用1有助于正确地解释生物界的某些遗传现象。2预测杂交后代的类型和各种类型出现的概率。3指导动、植物育种实践和医学实践。1判断下列说法的正误(1)测交是F1与纯合亲本杂交()(2)F1紫花豌豆测交后代中紫花和白花之比是11()(3)等位基因位于同源染色体上()(4)有丝分裂时发生等位基因的分离()(5)孟德尔获得成功的原因之一，是采用了由多因子到单因子的研究方法()(6)利用基因分离定律只能预测杂交后代的类型出现的概率()2下列表示测交的组合是()AAaAaBaaaaCAaaa解析：选C测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式，可表示为Aaaa。3关于测交意义的说法，正确的是()A通过测交可以获得优良性状的新品种B通过测交可测定被测个体的基因型C通过测交得到的后代都能稳定遗传解析：选B通过测交不一定能获得优良性状的新品种；通过测交可测定被测个体的基因型及其形成的配子类型和比例；通过测交得到的后代不一定是纯合子，因此不一定能稳定遗传。4最能体现基因分离定律实质的是()AF1显隐性之比为10 BF2的基因型之比121C测交后代显隐性之比为11解析：选C分离定律的实质是减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离，产生不同配子的比例为11。杂种F1与隐性类型测交，后代出现两种基因型和表现型的个体，证明杂种F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。5基因分离定律的实质是()A子二代性状的分离比为31B测交后代性状的分离比为31C等位基因随同源染色体的分开而分离解析：选C子二代性状分离比为31，这是实验结果，不是基因分离定律的实质；测交后代性状的分离比为11；基因分离定律的实质是减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离。6豌豆植株中，高(T)对矮(t)是显性，若子代中有1/2是矮秆的，则其亲本的基因组成是()ATT和tt BTt和Tt CTt和tt 解析：选C亲本的基因组成的是TT和tt，子代豌豆基因组成是Tt，全部为高茎；亲本的基因组成的是Tt和Tt，子代豌豆基因组成是TT、Tt、tt，子代豌豆植株25%矮茎，75%是高茎；亲本的基因组成的是Tt和tt，子代豌豆基因组成是Tt或tt，各占50%。7某纯合红花植物与另一纯合白花植物杂交，F1在低温强光下开红花，在高温荫蔽处则开白花，这一实例说明()A表现型是基因型的外在表现形式B基因型决定表现型C表现型是基因型与环境因素相互作用的结果解析：选C基因型决定表现型，但从本题实例可以看出光照也可以改变表现型，因此表现型是基因型与环境因素相互作用的结果。假说演绎法是现代科学研究的常用方法，是在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。1科学实验发现事实以具有相对性状的亲本(P)杂交得F1让F1自交得F2对F2的性状表现进行统计分析得出性状分离比为31。2推理想像提出假说(1)生物的性状由遗传因子决定。(2)体细胞中遗传因子成对存在。(3)生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，每个配子中只含有成对遗传因子中的一个。(4)受精时，雌雄配子随机结合。一对相对性状时，F2有4种组合、2种表现型、比例为31。3演绎推理得出推论上述假说是否符合实际，其核心在于“F1产生的配子类型及比例”。根据假说，隐性亲本只产生一种配子，不影响后代的表现型，如果让F1与隐性亲本杂交(即测交)，所得后代表现型及其比例只与F1产生的配子有关，即后代表现型应为2种、比例为11。4实验检测揭示规律根据上述推论，孟德尔进行了一对相对性状的测交实验，所得后代的表现型及其比例与预期相符，证明了假说的正确性，发现了分离定律。题组冲关1孟德尔探索遗传规律时运用了“假说演绎”法，该方法的基本内容是在观察与分析的基础上提出问题，通过推理和想像提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验证明假说。相关叙述正确的是(多选)()A“F2出现31的性状分离比不是偶然的”属于孟德尔假说的内容B“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容 C“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验D生物的性状是由遗传因子决定的属于假说内容解析：选CD“F2出现31的性状分离比不是偶然的”属于孟德尔提出问题的实验观察到的现象；“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于事实，不是孟德尔的假说；“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验；孟德尔提出了遗传因子决定生物性状的假说。2孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说演绎”法，下列相关叙述不正确的是()A提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上的B“遗传因子在体细胞的染色体上成对存在”属于假说内容C“F1(Dd)产生两种数量相等的配子(D和d)”属于推理内容D通过演绎推理得出的结论不一定是正确的解析：选B孟德尔是在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上发现并提出问题的；受科学发展的局限，该时期还没有发现染色体的结构，孟德尔仅提出“遗传因子在体细胞中成对存在”的假说；“F1(Dd)产生两种数量相等的配子(D和d)”属于孟德尔的推理内容，并通过测交实验对假说做了验证。1基因分离定律的细胞学基础和适用范围(1)细胞学基础：减数分裂中随同源染色体分离，等位基因分开，如下图所示：(2)适用范围：真核生物有性生殖的细胞核遗传。一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。2基因分离定律常用解题方法归纳(1)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)亲本子代基因型子代表现型AAAAAA全为显性AAAaAAAa11全为显性AAaaAa全为显性AaAaAAAaaa121显性隐性31AaaaAaaa11显性隐性11aaaaaa全为隐性(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现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，那么隐性性状基因型只有一种aa，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，则亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。方法三：根据分离定律中规律性比值来直接判断(用B，b表示相关基因)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BbBb3B_1bb。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。若后代只有显性性状，则双亲中至少有一方为显性纯合子。即BBBB或BBBb或BBbb。若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即bbbbbb。3杂合子Aa连续多代自交问题分析(1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：Fn杂合子纯合子显(隐)性纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例1(2)根据上表比例，绘制出的纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为：(3)若每代都去除隐性个体(aa)，则第n代中AA和Aa所占的比例为：AA； Aa。4区分自由交配与自交自交是指相同基因型个体的交配；而自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式，两种交配方式中概率求解方法不同。如：同样为1/3AA、2/3Aa的群体，自交时隐性类型所占比例为2/3(1/4AA、2/4Aa、1/4aa)得2/31/4aa1/6aa。而自由交配时隐性类型应为2/3Aa2/3Aa1/41/9aa。5人类遗传系谱图的分析(1)显性基因控制的遗传病的判断方法父母均患病，所生的孩子中有表现正常的，则该病为显性基因控制的遗传病，即“有中生无是显性”(如图所示)。(2)隐性基因控制的遗传病的判断方法父母均表现正常，所生的孩子中有患病的，则该病为隐性基因控制的遗传病，即“无中生有是隐性”(如图所示)。题组冲关3假说演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是()A若遗传因子位于染色体上，则遗传因子在体细胞中成对存在B若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因型个体比接近121C由F2出现了“31”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离D若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状比接近11解析：选D孟德尔并没有提出遗传因子位于染色体上，且“遗传因子在体细胞中成对存在”属于假说的内容；演绎是根据假设内容推测测交实验的结果，而不是推测F2中三种遗传因子组成的个体比例；由F2出现了“31”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离，这属于假说的内容；演绎是根据假设内容推测测交实验的结果，即若F1产生配子时遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近11。4. 一对肤色正常的夫妻，有一白化病女儿。他们再生一肤色正常孩子的概率()A1/2 B1/3C2/3 D3/4解析：选D一对肤色正常的夫妻，有一白化病女儿，表明该夫妇均为杂合子(Aa)，后代中的基因型与比例为AAAaaa121；他们再生一肤色正常孩子(AA、Aa)的概率为3/4 。方法规律遗传性状概率的计算方法(1)用经典公式计算：概率(某性状个体数/总个体数)100%。 (2)用配子的概率计算：先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘，相关个体的概率相加即可。一、选择题1孟德尔豌豆杂交实验中，用F1高茎豌豆(Dd)与隐性纯合子测交，F2植株中高茎与矮茎的数量比接近()A11 B21C31 D41 解析：选A将纯种高茎豌豆(DD)与矮茎豌豆(dd)杂交得到的F1(Dd)，F1(Dd)再和矮茎豌豆(dd)进行测交，后代的基因型、表现型及比例为：高茎(Dd)矮茎(dd)11。2水稻的基因型为Aa，自交后代中的纯合子占总数的()A25% B50%C75% D100%解析：选B根据题意可知，水稻的基因型为Aa，其产生的配子的种类及比例为Aa11，该个体自交产生的后代基因型及比例为AAAaaa121，其中AA和aa均为纯合子，因此自交后代中的纯合体占总数的50%。3下图中能正确表示基因分离定律的是()解析：选B基因分离定律的实质是，等位基因随着同源染色体的分开而分离。4番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是()实验组亲本表现型及杂交组合F1的表现型和植株数目红果黄果1红果黄果4925042红果黄果99703红果红果1 511508A番茄的果实颜色中，显性性状是黄果B实验1中，亲本黄果的基因型为AaC实验2中，F1中所有的红果基因型都是AAD实验3中，两个亲本红果的基因型相同解析：选D从实验2中可以看出，红果与黄果杂交，后代只出现红果没有黄果，说明黄果为隐性，红果为显性；实验组1的子代红果黄果11，则实验1的亲本基因型：红果为Aa，黄果为aa；实验2的亲本基因型：红果为AA，黄果为aa，实验2的F1中红果番茄均为杂合子；实验3中，亲本都是红果而子代发生性状分离，出现红果和黄果，说明两个亲本红果的基因型相同，都是Aa。5基因型为Aa的个体产生的配子情况是()A雌配子雄配子11B雄配子A雌配子a11C雌配子A雄配子a11D雌配子A雌配子a11解析：选D基因分离定律的实质是等位基因的分离，Aa的个体产生的雄配子中A和a数量相等，雌配子中A和a数量也相等。6某养猪场有黑色猪和白色猪，假如黑色(B)对白色(b)为显性，要想鉴定一头黑色公猪是杂合子(Bb)还是纯合子(BB)，最合理的方法是()A让该公猪充分生长，以观察其肤色是否会发生改变B让该黑色公猪与黑色母猪(BB或Bb)交配C让该黑色公猪与多头白色母猪(bb)交配D从该黑色公猪的表现型即可分辨解析：选C要想鉴定一头黑色公猪是杂合子(Bb)还是纯合子(BB)，最合理的方法是测交，即让该黑色公猪与多头白色母猪(bb)交配。若子代全为黑猪，则表明该黑色公猪是纯合子(BB)，若子代出现白猪，则表明该黑色公猪为杂合子(Bb)。7豌豆的红花与白花由一对等位基因决定。两个红花亲本杂交，子代的表现型有红花和白花，其比例为31。以下推论正确的是()A两个亲本都是杂合子 B两个亲本都是纯合子C仅一个亲本是纯合子 D亲本的基因型不确定解析：选A由于豌豆的红花与白花由一对等位基因决定，且两个红花亲本杂交，子代的表现型有红花和白花，其比例为31，所以可判断红花亲本都是杂合子。8如图为一种由显性基因(A)决定的遗传病系谱图，代中，基因型为Aa的个体是()A3 B4C5 D6解析：选C由于该病为显性基因决定的遗传病，1和5是患者，而2和3、4、6为正常，他们的基因型都是aa，所以只有5的基因型为Aa。9科学研究发现，控制人类ABO血型的基因有IA、IB、i，各种血型的基因型如下表所示。血型类型A型B型AB型O型基因型IAIA或IAiIBIB或IBiIAIBii现有一个血型为AB型的男子与A型的女子婚配，生了一个B型血的男孩，则该夫妇再生一个A型血的孩子的概率为()A0 B1/4C1/2 D3/4解析：选C据题意知，该夫妇的基因型是IAIB、IAi，其后代的基因型及比例为IAIA(A型)IAi(A型)IAIB(AB型)IBi(B型)1111，所以该夫妇再生一个血型为A型血孩子的概率是1/2。二、非选择题10现有以下牵牛花的四组杂交实验，请回答下列问题：A组：红花红花红花、蓝花B组：蓝花蓝花红花、蓝花C组：红花蓝花红花、蓝花D组：红花红花全为红花其中，A组中子代红花数量为298，蓝花数量为101；B、C组未统计数量。(1)若花色只受一对等位基因控制，则_组和_组对显隐性的判断正好相反。(2)有人对实验现象提出了假说：花色性状由三个复等位基因(A、A、a)控制，其中A决定蓝色，A和a都决定红色，A相对于A、a是显性，A相对于a为显性。若该假说正确，则B组同学所用的两个亲代蓝花基因型组合方式是_。(3)若(2)中所述假说正确，那么红花植株的基因型可能有_种，为了测定其基因型，某人分别用AA和aa对其进行测定。若用AA与待测植株杂交，则可以判断出的基因型是_。若用aa与待测植株杂交，则可以判断出的基因型是_。解析：(1)若花色只受一对等位基因控制，则A组中，红花红花后代出现蓝花，即发生性状分离，说明红花相对于蓝花是显性性状；而B组中，蓝花蓝花后代出现红花，说明蓝花相对于红花是显性性状。由此可见，A组和B组对显隐性的判断正好相反。(2)若花色性状由三个复等位基因(A、A、a)控制，其中A决定蓝色，A和a都决定红色，A相对于A、a是显性，A相对于a为显性，则亲本蓝花中没有基因A，因此B组后代红花的基因型为aa，两个亲代蓝花的基因型均为Aa。(3)若(2)中所述假说正确，那么红花植株的基因型可能有4种，即AA、aa、Aa、AA；为了测定其基因型，某人分别用AA和aa对其进行测定。若用AA与待测植株杂交，若后代均为红花，则其基因型为AA；若后代均为蓝花，则其基因型为aa；若后代有红花，也有蓝花，则其基因型为Aa或AA，因此可以判断出的基因型是AA和aa。若用aa与待测植株杂交，若后代均为红花，则其基因型为AA或aa或Aa；若后代有红花，也有蓝花，则其基因型为AA，因此可以判断出的基因型是AA。答案：(1)AB(2)AaAa(3)4AA和aaAA一、选择题1为鉴别一株高茎豌豆是否为纯合子，最简便的方法是()A自交 B测交C正交 D反交解析：选A鉴别一株高茎豌豆是不是纯合子，可用测交法和自交法，但豌豆是自花传粉、闭花受粉(自交)植物，因此自交法最简便。2用纯种圆粒豌豆(RR)和纯种皱粒豌豆(rr)杂交，子一代全为圆粒。用子一代与豌豆甲个体杂交，所得豌豆中圆粒与皱粒数量相等。则豌豆甲的基因型是()ARR或Rr BRRCRr Drr解析：选D由于子一代是纯种圆粒豌豆(RR)和纯种皱粒豌豆(rr)杂交所得，所以子一代的基因型一定是Rr。用子一代(Rr)与豌豆甲个体杂交，得到数量相等的圆、皱粒豌豆，即11，说明(亲代)的基因型分别是Rr和rr。因此豌豆甲的基因型是rr。3眼皮的单双是由一对等位基因A和a所决定的，某女孩的双亲都是双眼皮，而她却是单眼皮。她的基因型及其父母的基因型依次是()Aaa、AA、Aa Baa、Aa、aaCaa、Aa、Aa Daa、AA、AA解析：选C根据女孩的双亲都是双眼皮，而她却是单眼皮，可判断女孩是隐性纯合体，其基因型为aa；由于双亲都是双眼皮，所以双亲的基因型都为Aa。4.如图是白化病遗传系谱图，根据图示推测，2为纯合子的概率是()A1/4 B1/3C1/2 D2/3解析：选B白化病属于常染色体隐性遗传病，假设致病基因为a，父母双亲都不患病，所以父母的基因型为A_，由于1的基因型是aa，所以父母的基因型都为Aa。AaAa1AA2Aa1aa；由于2不患病，所以2基因型为1/3 AA、2/3 Aa，所以2为纯合子的概率是1/3。5豌豆的花色中紫色对白色为显性。一株杂合紫花豌豆连续自交繁殖三代，则子三代中开紫花的豌豆植株和开白花的豌豆植株的比例是()A31 B157C97 D159 解析：选C一对杂合子连续自交后代中，隐性纯合子1/21/2(n1)，则白花植株占7/16，紫花植株占9/16。6下列关于测交的说法，不正确的是()AF1隐性类型个体测F1基因型B通过测定F1的基因组成来验证对分离实验现象理论解释的科学性C根据F1隐性类型个体所得后代表现型及其比例，反向推知F1的基因型D测交时，与F1杂交的另一亲本无特殊限制解析：选D测交时，与F1杂交的另一亲本应为隐性类型个体。7假说演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、作出假设、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是()A孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”B孟德尔依据减数分裂的相关原理进行了“演绎推理”的过程C为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验D测交后代性状比为11，可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质解析：选C孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由遗传因子控制的”，孟德尔所在的年代还没有“基因”一词；孟德尔依据假说的内容进行“演绎推理”的过程；为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验；测交后代性状比为11，可以从个体水平上说明基因分离定律的实质。8老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)呈显性。有一位遗传学家在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合。如果黄鼠与黄鼠(第一代)交配得到第二代，第二代老鼠自由交配一次得到第三代，那么在第三代中黄鼠的比例是()A1/2 B4/9C5/9 D1解析：选A据题意可知，黄鼠的基因型均为Aa，因此黄鼠与黄鼠交配，即AaAa，由于含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合，因此第二代中Aa占2/3 、aa占1/3 ，即第二代产生的精子中，含A的占1/3，含a的占2/3，在产生的卵细胞中，含A的占1/3，含a的占2