2019-2020学年高中生物 第4章 遗传信息的传递规律 第1节 基因的分离规律 第2课时 分离规律的试验与分析（二）、分离规律在育种中的应用学案 北师大版必修2.docVIP

第2课时分离规律的试验与分析(二)、分离规律在育种中的应用1通过模拟性状分离比实验，加深对分离现象解释的理解。2阐明测交的含义并理解对分离规律的验证过程。3阐明分离规律的实质，学会应用基因的分离规律理论指导育种。4通过实例，了解表现型、基因型和不完全显性的概念。一、对分离现象解释的验证及分离规律1对分离现象解释的验证测交试验目的：验证对分离现象的解释选材：f1与隐性纯合体预期结果：aaaaaaaa11试验结果：f1叶腋花茎顶花30叶腋花34茎顶花11结论：f1的基因组成为aa，形成配子时，成对的基因发生分离，分别进入不同的配子中，独立地遗传给后代2模拟性状分离比的实验(1)目的：认识和理解等位基因的分离和雌雄配子随机结合与生物性状之间的数量关系。(2)原理进行有性杂交的亲本，在形成配子时，等位基因发生分离。受精时，雌雄配子又会随机结合。(3)模拟内容：用两枚硬币分别代表雌雄原始生殖细胞，正反面的字母相当于一对等位基因(t和t)，用两枚硬币正反面的随机组合模拟雌雄配子的随机组合。(4)结果与分析：若tt和tt具有相同性状，tt表现出其相对性状，后代则出现显、隐性比为31。3基因分离规律的实质在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，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。二、表现型和基因型1二者关系项目表现型基因型概念生物个体所表现出来的性状与表现型有关的基因组成关系基因型很大程度上决定表现型；表现型是基因型与环境相互作用的结果2不完全显性具有相对性状的两个亲本杂交，f1并不是表现一个亲本的性状，而是表现两个亲本的中间性状的显性表现方式。三、分离规律在育种中的应用1预测比率根据分离规律可以预测后代将出现的类型、数目和比率。2基因型的纯化采取自交的方法可以使基因型纯化。并且在杂交后代的选育过程中通过自交，促使性状分离以便得到真实遗传的品种。 判一判(1)杂合体自交的后代全为杂合体。()(2)测交就是让杂种一代与隐性类型个体杂交。()(3)豌豆根尖伸长生长时，细胞内的基因是遵循分离规律的。()(4)同源染色体上相同位置的基因就是等位基因。() 想一想(1)表现型相同的两个体的基因型一定相同吗？提示：不一定。如tt和tt。(2)在植物和动物育种过程中，若要选育显性优良性状的纯合体，选择的方法一致吗？提示：不一致。在植物育种中应采取连续自交逐代选择，直至不发生性状分离的方法；而在动物育种中，因动物是雌雄异体，且一生中可多次交配产生后代，所以常采用测交验证的方法选育显性纯合体。对分离现象解释的验证及分离规律的实质1对分离现象解释的验证测交实验(1)演绎推理按照孟德尔对分离现象的解释，杂种f1(aa)一定会产生含有基因a和基因a的两种配子，并且两者的数目相等；由于隐性类型个体(aa)只能产生一种含有基因a的配子，这种配子不会掩盖f1配子中的基因在测交后代中的表现。因此，测交产生的后代应当一半是叶腋花(aa)，一半是茎顶花(aa)，即两种性状之比为11。从而证实f1产生了两种数目相等的配子。(2)实验过程(3)实验结论通过测交，不但证明了f1的基因组合，同时还证明了f1在形成配子时，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，独立地遗传给后代。2减数分裂中等位基因分离的实质(1)等位基因的独立性：等位基因虽然共存于一个细胞内，但分别位于一对同源染色体上，既不融合，也不混杂，各自保持独立。(2)等位基因的分离性：等位基因在杂合体内独立存在，在减数分裂形成配子时，随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中。(3)随机组合性：受精作用中雌雄配子结合的机会均等，等位基因随配子遗传给子代。3孟德尔遗传试验需要满足的条件(1)子一代个体形成的配子数目相等且活力相同；(2)雌、雄配子结合的机会相等；(3)子二代不同基因型的个体存活率相等；(4)完全显性；(5)观察的子代样本数目足够多。4验证分离规律的常用方法(1)测交法过程：f1与隐性类型个体杂交。结果：f2显性隐性11。结论：分离规律是正确的。(2)自交法过程：f1自交。结果：f2出现性状分离，且显性隐性31。结论：分离规律是正确的。 突破1理解测交实验1下列关于孟德尔分离定律中测交的说法中，不正确的是()af1隐性类型推测f1的基因组合b通过测定f1的基因组合来验证对分离实验现象理论解释的科学性cf1的基因组合是根据“f1隐性类型所得后代性状表现”反向推知的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杂交的另一亲本必须是隐性纯合体。分离规律的花粉鉴定法原理：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。过程：取f1的花粉放在载玻片上，加一滴碘酒。结果：一半花粉呈蓝黑色，一半花粉呈橙红色。结论：分离规律是正确的。 突破2分离规律的本质2下列四项能正确表示基因分离规律实质的是()解析：选c。基因分离规律的实质是杂合体在减数分裂形成配子过程中，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。图解遗传学中重要概念之间的关系1遗传规律相关概念的联系2界定相同基因、等位基因与非等位基因(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叫做相同基因。(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都是等位基因。(3)非等位基因：非等位基因有两种情况，即一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中a和d；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中a和b。3不完全显性中f1的表现型介于双亲性状之间，f2的表现型比为121。4几种交配类型的区别含义作用杂交基因组合不同的生物个体间的相互交配探索控制生物性状的基因的传递规律；显隐性性状的判断自交基因组合相同的生物个体间的相互交配可不断提高种群中纯合体的比例；可用于植物纯合体、杂合体的鉴定测交f1与隐性纯合体相交，从而测定f1的基因组合验证遗传基本规律理论解释的正确性；高等动物纯合体、杂合体的鉴定 突破1相关概念辨析1下列有关叙述中正确的是()a兔的白毛与黑毛、狗的长毛与卷毛都是相对性状b隐性性状是指生物体不能表现出来的性状c纯合体的自交后代中不会发生性状分离，杂合体的自交后代中不会出现纯合体d性状表现相同的生物，基因型不一定相同解析：选d。一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状，狗的长毛与卷毛不是相对性状；隐性性状是指具有相对性状的两个纯合亲本杂交后子一代中未表现出来的性状；纯合体的自交后代不会发生性状分离，杂合体的自交后代中既会出现纯合体，也会出现杂合体；一般情况下，对于表现显性性状的个体来说，其性状表现相同，但基因型有纯合和杂合之分。 突破2几种交配方式的应用比较2落花生是闭花受粉的植物，果实(花生)的厚皮对薄皮为显性；果子狸毛色深褐色对浅灰色是显性，要鉴定一株结厚皮果实的落花生和一只深褐色果子狸的纯合与否，应采用的简便遗传方法分别是()a自交、测交b杂交、测交c自交、自交 d杂交、杂交解析：选a。(1)由于落花生是闭花受粉的植物，所以要鉴定一株结厚皮果实的落花生纯合与否，需要将厚皮落花生自交，若后代无性状分离，则为纯合子；若后代有性状分离，则为杂合子；(2)由于果子狸是雌雄异体动物，所以要鉴定一只深褐色果子狸的纯合与否，应让深褐色果子狸与多只隐性个体交配，若后代全为深褐色，则可认为是纯合子；若后代有隐性个体出现，则是杂合子。分离规律在育种应用上的理论指导1杂合体dd连续自交问题分析当杂合体(dd)自交n代后，后代中的杂合体(dd)所占比例为1/2n，纯合体(dddd)所占比例为11/2n，其中dd、dd所占比例分别为(11/2n)1/2。当n无限大时，纯合体概率接近100%。这就是自花授粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合体的原因。比例如下图：2杂合体dd连续自交过程中逐代淘汰隐性性状个体dd的问题由图可知：杂合体连续自交，逐代淘汰隐性性状个体，直至后代中不再出现性状分离为止，就可以得到显性纯合体。3若pf1f2过程中，显性个体数目并不太多，可以给f1中每株显性植株编号，让其自交，观察其后代f2是否会发生性状分离。如果发生性状分离，则说明编号的f1植株为杂合体，予以淘汰；如果没有发生性状分离，则说明该编号的f1植株是显性纯合体，其自交后代也必定为显性纯合体。1将基因型为aa的豌豆连续自交，后代中的纯合体和杂合体按所占的比例绘得如图所示曲线。据图分析，错误的说法是()aa曲线可代表自交n代后纯合体所占的比例bb曲线可代表自交n代后显性纯合体所占的比例c隐性纯合体的比例比b曲线所对应的比例要小dc曲线可代表自交n代后杂合体所占的比例解析：选c。杂合体aa连续自交n代后，后代中杂合体所占比例为1/2n，纯合体aa和aa所占比例相同，为1(1/2)n/2，由此可知图中a曲线表示纯合体所占比例，b曲线表示显性纯合体或隐性纯合体所占比例，c曲线表示杂合体所占比例。2将基因型为aa的杂合体，逐代自交三次，f3中纯合体所占比例为()a1/8b7/8c7/16 d9/16解析：选b。aa杂合体自交后f1中纯合体和杂合体所占比例均为1/2；f1自交，aa和aa的自交后代均为纯合体，只有f1中所占比例为1/2的aa自交后代中又出现1/2aa，即f2中杂合体aa所占比例为1/21/2，即(1/2)2，以此类推第n代中杂合体所占比例为(1/2)n，根据以上公式，f3中aa所占比例为(1/2)3，因此，纯合体所占比例1(1/2)37/8。 核心知识小结要点回眸规范答题1测交法是指f1与隐性纯合体杂交。2基因的分离规律揭示了一对等位基因在形成配子时，随同源染色体的分开而分离，相互不发生影响，分别进入不同的配子中去，独立地随配子遗传给后代。随堂检测1在性状分离比模拟实验中，若t代表叶腋花基因，t代表茎顶花基因，那么随机抛两枚硬币落地平稳后，正反面字母组合能表示出叶腋花的概率是多少()a1/2b1/4c1/3 d3/4解析：选d。根据tt1tt2tt1tt能代表叶腋花的组合为tt(1/4)和tt(1/2)，两者的概率和为3/4。本实验模拟的是杂合体自交出现的性状分离比。2如图表示孟德尔为了验证分离规律所做的测交实验遗传图解。对于图解中各数字所表示的内容，错误的是()a白花 bcc、c d11解析：选b。由测交后代的性状紫花和白花可知，处应为白花；测交属于杂交的一种，所以选项b中的(自交)是错误的；cc的个体会产生c与c两种配子；测交后代的性状分离比为11。3玉米的高甜对非甜为一对相对性状，现有两袋高甜玉米种子(编号为甲、乙)，已知其中有一袋是纯种，请用最简便的方法，鉴别并保留高甜玉米种子()a甲乙b甲乙，得到的f1反复自交，筛选出高甜玉米c甲、乙分别与隐性个体测交d甲甲；乙乙解析：选d。鉴别生物某性状遗传因子组成是否杂合，可选用合适的个体作亲本，观察后代是否发生性状分离。选项中a不能达到鉴别的目的；c不能达到留种的目的；b不能鉴别但可以保留高甜玉米种子；d为自交，对于植物来说，是最简便的鉴别并保留纯种的方法。4在豌豆高茎与矮茎杂交试验中，f2中高茎和矮茎的比为787277，上述实验结果的实质是()a高茎基因对矮茎基因有显性作用bf1自交，后代出现性状分离c控制高、矮茎的基因不在同一条染色体上d等位基因随同源染色体的分开而分离解析：选d。高茎与矮茎杂交，f2中高茎和矮茎的比为787277，原因是f1在产生配子时控制高茎和矮茎的基因随同源染色体的分开而分离。5某植物的性别与基因型的对应关系如表所示。杂合的两性植株连续自交n代，理论上fn中两性植株所占比例为()性别雌株两性植株雄株基因型bb、bbbb、bbbbabc d答案：c6在豌豆中，高茎与矮茎的有关基因为a、a，将a、b、c、d、e、f、g七种豌豆分四组进行杂交得到如下结果：杂交后代杂交组合高茎矮茎总植株数ab21070280cd0250250ef190190380gd3000300请分析回答下列问题：(1)豌豆性状遗传的实质是_；在遗传过程中起桥梁作用的细胞是_。(2)上述试验中所获得的高茎纯合体占高茎植株总数的_%。(3)豌豆g、c、a的基因型分别是_。(4)的交配方式分别是_。(5)高茎与矮茎基因的遗传符合_规律，其实质是_。解析：(1)性状遗传的实质是亲子代之间遗传信息的传递，主要是亲代将遗传物质复制后传递给子代，配子是亲子代之间传递遗传物质的唯一媒介，起联系亲子代的桥梁作用。(2)表中所给四组杂交组合，都属于一对相对性状的遗传。表中第一组杂交，后代高茎矮茎2107031，由此判断，属于杂合体自交，矮茎属于隐性性状，由此可判断其他三组亲本基因型为：aaaa，aaaa，aaaa。所有子代中高茎纯合体2101/370，占高茎总植株比例为100%10%。(3)由(2)推知g、c、a基因型分别为aa、aa、aa。(4)的交配方式分别为杂合体自交、隐性纯合体自交、测交、纯合体杂交。(5)高茎与矮茎基因的遗传符合分离规律，其实质是等位基因随同源染色体的分开而分离。答案：(1)亲代将遗传物质复制后传递给子代配子(2)10(3)aa、aa、aa(4)杂合体自交、隐性纯合体自交、测交(5)分离等位基因随同源染色体的分开而分离课时作业一、选择题1阳阳做了性状分离比的模拟实验：在2个小桶内各装入20个等大的方形积木(红色、蓝色各10个，分别代表“配子”d、d)，分别从两桶内随机抓取1个积木并记录，直至抓完桶内积木。结果dddddd1262，他感到失望。下列给他的建议和理由中不合理的是()a把方形积木改换为质地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人为误差b每次抓取后，应将抓取的配子放回原桶，保证每种配子被抓取的概率相等c重复抓50100次，保证实验统计样本数目足够大d将某桶内的2种配子各减少到一半，因为卵细胞的数量比精子少得多解析：选d。使用方块可能使两种积木混合不均匀，因此应把方形积木改换为质地、大小相同的小球，以便充分混合，避免人为误差，a正确；如果每次抓取后没有将抓取的积木放回原桶，会使每种配子被抓取的概率不相等，所以每次抓取后，应将抓取的配子放回原桶，以保证每种配子被抓取的概率相等，b正确；继续重复抓取，保证足够大的样本数目，以减少实验误差，c正确；小桶中配子的数目若过少，误差将会增大，不能保证两种配子结合的机会均等，且该学生抓取的结果不符合121，是因为其抓取的次数太少，d错误。2假说演绎法包括“观察实验现象、提出问题、作出假设、演绎推理、验证假设、得出结论”六个环节。利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律，下列说法正确的是()a提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和f1自交遗传实验的基础上b孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌性配子”c测交实验的后代中有30株高茎豌豆和34株矮茎豌豆属于演绎推理d孟德尔发现的遗传规律可解释有性生殖生物所有相关性状的遗传现象答案：a3依次解决中的遗传问题可采用的方法是()鉴定一只白羊是否是纯种在一对相对性状中区分显隐性不断提高小麦抗病品种的纯度检验杂种f1遗传因子组成a杂交、自交、测交、测交b测交、杂交、自交、测交c杂交、测交、杂交、自交d杂交、杂交、杂交、测交解析：选b。鉴定一只白羊是否为纯种，可用测交法；在一对相对性状中区别显隐性，可以用杂交法或自交法(只能用于植物)；不断提高小麦抗病品种的纯合度，常用自交法；检验杂种f1的遗传因子组成采用测交法。4菜豆是自花传粉植物，其花色中有色对无色为显性。一株杂合有色花菜豆(cc)生活在海岛上，如果海岛上没有其他菜豆植株存在，且菜豆为一年生植物，则第四年时，海岛上开有色花菜豆植株和开无色花菜豆植株的比例是()a31 b157c97 d159解析：选c。自花传粉说明自然情况下只能自交，cc在自交3年后杂合子占1/8，而剩余的7/8中有一半是显性纯合子、一半是隐性纯合子，即各占7/16，故有色花占1/87/169/16，有色花菜豆与无色花菜豆的比例为97。5一般人对苯硫脲感觉味苦，由显性遗传因子b控制，也有人对其无味觉，叫味盲，由隐性遗传因子b控制。统计味盲家族，若三对夫妇的子女味盲的概率各是25%、50%和100%，则这三对夫妇的遗传因子组成最可能是()bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbba bc d解析：选d。由味盲概率25%，可确定双亲为bbbb；由味盲概率50%，可确定双亲为bbbb；由味盲概率100%，可确定双亲为bbbb。6豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合体分别为()杂交组合亲本表现型子代表现型及数量第一组甲(顶生)乙(腋生)101腋生、99顶生第二组甲(顶生)丙(腋生)198腋生、201顶生第三组甲(顶生)丁(腋生)全为腋生a顶生；甲、乙 b腋生；甲、丁c顶生；丙、丁 d腋生；甲、丙解析：选b。根据表中第三组杂交组合的结果可推知：腋生对顶生为显性，甲为隐性纯合体，丁为显性纯合体。第一、二组杂交组合的子代性状分离比都为11，可知乙、丙均为杂合体。7用纯种高茎豌豆(dd)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交，得到的f1全为高茎，将f1自交得f2，f2中高茎矮茎31。下列哪项不是实现f2中高茎矮茎31的条件()af1形成配子时，成对的基因彼此分离，形成两种配子b含有不同基因的配子随机结合c不同基因型的种子必须有适宜的生长发育条件d只需要a项条件，而不需要b、c两项条件解析：选d。f1自交后代出现性状分离，分离比为31，满足这一结果的条件有：f1形成配子时成对的基因彼此分离，形成d配子和d配子；这两种类型的雌雄配子随机结合，且结合机会相等；各种基因型的种子必须有实现各自基因型表达的环境条件。8番茄的红果(r)对黄果(r)为显性，让杂合的红果番茄自交得f1，淘汰f1中的黄果番茄，利用f1中的红果番茄自交，其后代rr、rr、rr三种遗传因子组成的比例是()a121 b441c321 d931解析：选c。f1遗传因子组成为1rr、2rr、1rr，去掉rr后，则rrrr12，1/3rr自交后代为1/3rr，2/3rr自交后代为1/6rr、1/3rr、1/6rr，然后相加可得rrrrrr321，因此选c项。二、非选择题9牛的黑色(b)对红色(b)是显性。良种场现有两栏牛，甲栏牛全为黑色，乙栏牛既有黑色又有红色。甲、乙两栏牛是亲子代关系，来场参观的生物兴趣小组同学中有的说乙栏是甲栏的亲代，有的说乙栏是甲栏的子代。请你根据所学生物学知识，分析回答下列问题：(1)若乙栏为甲栏(甲