第15讲分离定律（原卷版）

第15讲分离定律（知识清单）学习导航站知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点考点1豌豆用作遗传实验的材料★★★☆☆考点2一对相对性状的杂交实验★★★☆☆考点3性状分离比的模拟实验★★★☆☆考点4显、隐性性状的判断★★★☆☆考点5纯合子与杂合子的判断★★★☆☆考点6基因型、表型的推断★★★☆☆考点7分离定律的概率计算（含自交与自由交配）★★★★☆陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（2大陷阱规避）素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯考点1豌豆用作遗传实验的材料★★★☆☆1.豌豆用作遗传实验材料的特点及优势豌豆的特点优势传粉，闭花受粉，自然状态下一般都是用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析具有且实验结果易于观察和分析花较大易于做人工杂交实验子代个体数量较多生长快，世代周期相对（相对于动物）易于进行多代实验2.孟德尔遗传实验的杂交操作（1）去雄：除去母本未成熟花的全部雄蕊；时间：花蕊成熟前，花蕾期；目的：防止自花传粉。（2）套袋：避免外来花粉的干扰；目的：防止外来花粉干扰（3）人工授粉：将另一植株的花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上。（4）再套袋隔离：保证杂交得到的种子是后所结。【教材拾遗】（必修2P2相关信息）玉米也可以作为遗传实验的材料，结合玉米花序与受粉方式模式图思考：（1）玉米为雌雄同株且为单性花。（2）图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于自交，方式Ⅱ属于杂交，因此自然状态下，玉米能进行自由交配。3.遗传术语（1）性状：生物体的形态特征和生理特性。（2）相对性状：一种生物的同一种性状的类型。（3）显性性状：F1中的性状，如高茎。（4）隐性性状：F1中的性状，如矮茎。（5）性状分离：后代中，同时出现和性状的现象。（6）显性遗传因子：大写，如D。（7）隐性遗传因子：小写，如d。（8）纯合子：遗传因子组成相同的个体，高茎DD，矮茎dd。（9）杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体，高茎Dd。4.遗传实验中常用符号及含义符号PF1F2×⊗♀♂含义亲本__杂交__母本父本正交：在具有相对性状的遗传实验中，若将个体作，个体作父本的杂交方式称为；反交：将个体作，个体作的杂交方式就为。正交与反交是，若我们假设其中一种为正交，那么另一种就是反交。考点2一对相对性状的杂交实验★★★☆☆1.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析（1）观察现象，提出问题①现象：②问题1）为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢？2）为什么子二代又出现了矮茎的呢？3）子二代中出现3：1的性状分离比是偶然的吗？（2）分析问题，提出假说①生物的是由决定，。②减数分裂产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，。③受精时，，结合方式有4种。（3）根据假说，演绎推理（4）设计实验，验证假说在得到的166株后代中，87株是高茎的，79株是矮茎的，。（5）分析结果得出结论①，表明F1产生了两种配子（D和d），且比例是1：1。②，即F1（Dd）在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子。③：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；。特别提醒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，后者则是进行测交实验对演绎推理的结果进行验证。2.分离定律的实质（1）分离定律的实质、发生时间及适用范围（2）分离定律实质与各种比例的关系3.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，直到为止，即可留种推广使用。②优良性状为隐性性状：一旦出现就能遗传，便可留种推广。③优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状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；为禁止和进行提供理论依据。【教材拾遗】（必修2P7科学方法）“假说—演绎”法中的“提出问题”“假说”“演绎推理”“测交实验”的区别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；“假说”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。考点3性状分离比的模拟实验★★★☆☆1.实验原理用两个小桶表示，小桶内的两种彩球各代表两种。用不同彩球的随机组合模拟的随机结合。2.实验装置小桶两个，分别标记甲、乙；两种大小相同、不同颜色的彩球各20个，一种彩球标记，另一种彩球标记。3.实验过程（1）在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。（2）摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。（3）分别从两个桶内抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的。（4）将抓取的彩球，摇匀。（5）按步骤（3）和（4）重复做。4.实验结果彩球组合中，DD：Dd：dd接近。特别提醒（1）盛放彩球的容器最好为圆柱形小桶或其他圆柱形容器，以便摇动时彩球能够充分混匀。（2）彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。（3）为模拟雌性或雄性生殖器官在产生配子时，产生了两种类型的配子且数量相等。两个小桶内小球总数可以不相等，但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。（4）每次抓取时不能从一个小桶内同时抓取两个彩球。（5）记录统计要如实、准确；统计数据时不能主观更改实验数据。（6）要多次抓取并进行统计，这样才能接近理论值，否则偏差太大。考点4显、隐性性状的判断★★★☆☆1.根据子代性状判断2.根据遗传系谱图进行判断3.合理设计杂交实验进行判断考点5纯合子与杂合子的判断★★★☆☆特别提醒鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时，上述四种方法均可，其中最简便的方法为自交法。考点6基因型、表型的推断★★★☆☆1.由亲代推断子代的基因型与表型（正推型）亲本子代基因型子代表型AA×AAAA全为显性AA×AaAA：Aa＝1：1全为显性AA×aaAa全为显性Aa×AaAA：Aa：aa＝1：2：1显性：隐性＝Aa×aaAa：aa＝1：1显性：隐性＝aa×aaaa全为隐性Aa自交后代中A_再自交AA：Aa：aa=显性：隐性＝Aa自交后代中A_再与aa杂交Aa：aa＝显性：隐性＝Aa与aa杂交所得子代再与aa杂交Aa：aa＝显性：隐性＝2.由子代推断亲代的基因型（逆推型）（1）基因填充法：根据亲代→写出能确定的（如显性性状的基因型用A_表示）→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状，基因型只能是aa。（2）隐性突破法：如果子代中有个体，则亲代基因型中必定含有一个基因，然后再根据亲代的表型作出进一步推断。（3）根据分离定律中规律性比例直接判断（用基因B、b表示）后代显隐性比例双亲类型结合方式显性：隐性＝3：1都是杂合子Bb×Bb→3B_：1bb显性：隐性＝1：1测交类型Bb×bb→1Bb：1bb只有显性性状至少一方为纯合子BB×BB或BB×Bb或BB×bb只有隐性性状一定都是纯合子bb×bb→bb考点7分离定律的概率计算（含自交与自由交配）★★★★☆1.概率计算的方法（1）用经典公式计算概率＝（某性状或数/总数）×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，相关个体的概率相加即可。2.概率计算的类型（1）已知亲代基因型，求子代某一性状出现的概率①用分离比直接推出（B：白色，b：黑色，白色为显性）Bb×Bb→1BB：2Bb：1bb，可见后代毛色是白色的概率是3/4。②用配子的概率计算Bb亲本产生B、b配子的概率都是1/2，则a.后代为BB的概率＝B（♀）概率×B（♂）概率＝1/2×1/2＝1/4。b.后代为Bb的概率＝b（♀）概率×B（♂）概率＋b（♂）概率×B（♀）概率＝1/2×1/2＋1/2×1/2＝1/2。（2）亲代基因型未确定，求子代某一性状发生的概率实例：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一个（由一对隐性基因控制，相关基因用A、a表示）的兄弟。他们婚配后生出患白化病孩子的概率是多少？解答此题分三步进行：3.杂合子连续自交和自由交配的相关计算（1）自交和自由交配的区别①概念不同自交一般是指基因型相同的个体或同一个体间的交配。自由交配是指群体中个体进行交配，包括型相同或不同的个体之间的交配。②交配组合种类不同（若某群体中有基因型为AA、Aa和aa的个体）自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种；方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六种。（2）有关自交和自由交配的相关计算的方法及区别①基因型为1/3AA、2/3Aa的植物群体中自交是指1/3AA×AA、2/3Aa×Aa。②强调的是群体中所有个体进行随机交配，以基因型为1/3AA、2/3Aa的动物群体为例进行随机交配，有以下两种解法：解法一棋盘法♀♂1/3AA2/3Aa1/3AA1/3AA（♂）×1/3AA（♀）1/3AA（♂）×2/3Aa（♀）2/3Aa2/3Aa（♂）×1/3AA（♀）2/3Aa（♂）×2/3Aa（♀）解法二配子比例法先计算含A的雄配子所占比例为1/3＋2/3×1/2＝2/3，含a的所占比例为1－2/3＝1/3，同理，含A的雌配子和含a的雌配子所占比例分别为2/3和1/3。列表分析如下：雌配子雄配子2/3A1/3a2/3A4/9AA2/9Aa1/3a2/9Aa1/9aa自由交配问题用配子比例法解答更简单些。（3）杂合子Ddn代（如图1），杂合子比例为，纯合子比例为1－（1/2）n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝[1－（1/2）n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示：（4）杂合子（Aa），且逐代淘汰个体，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：特别提醒1.豌豆、水稻、小麦等自花传粉植物自然状态下是自交。玉米等雌雄异花植物自然状态下是自由交配。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。陷阱1关于杂交实验的几点易错点易错表现正确理解认为对所有植物进行人工异花传粉时都需要进行去雄处理单性花不需要去雄认为豌豆杂交实验中“去雄套袋”应处理的对象是父本，去雄应在雌蕊刚刚成熟时进行去雄套袋的对象是母本，去雄应在花蕾期进行，防止雌雄蕊成熟后自花传粉认为测交实验只能用于检测F1的基因型测交实验可以测定待测个体产生的配子类型及比例认为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孟德尔先开展豌豆杂交实验，然后根据实验结果提出假说陷阱2关于基因分离定律的几点易错点易错表现正确理解认为F1产生的雌配子数和雄配子数的比例为1∶1一般是雄配子数远多于雌配子数认为F2的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实杂种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认为某植物自交后代的性状分离比为3∶1，则该性状一定由一对等位基因控制基因型为AABb的个体，其自交后代性状分离比为3∶1，因此不能说明该性状是由一对等位基因控制的。1.显性的相对性比较项目完全显性不完全显性共显性杂合子表型显性性状中间性状显性＋隐性杂合子自交子代的性状分离比显性∶隐性＝3∶1显性∶中间性状∶隐性＝1∶2∶1显性∶（显性＋隐性）∶隐性＝1∶2∶12.复等位基因遗传3.分离定律中的致死现象现以亲本基因型均为Aa为例进行分析：4.从性遗传注意：从性遗传和伴性遗传的区别——伴性遗传的基因位于性染色体上，而从性遗传的基因位于常染色体上，从性遗传基因在传递时并不与性别相联系。5.表型模拟问题（1）生物的表型＝基因型＋环境，受环境影响，导致表型与基因型不符合的现象，叫表型模拟。例如果蝇长翅（V）和残翅（v）的遗传受温度的影响，其表型、基因型与环境的关系如下表所示：基因型25℃（正常温度）35℃VV、Vv长翅残翅vv残翅（2）设计实验确认残翅个体是“vv”的纯合子还是“V_”表型模拟的6.雄性不育（1）细胞核雄性不育：核基因控制的雄性不育，有显性核不育和隐性核不育，遗传方式符合孟德尔遗传定律。（2）细胞质雄性不育：表现为母体遗传、花粉败育和雌穗正常。可以被显性核恢复基因恢复育性。（3）核质互作不育型：是由核基因和细胞质基因相互作用共同控制的雄性不育类型。考点预测：1.致死效应（隐性致死/显性致死）（1）考点预测：题目可能给出某种基因型致死（如AA胚胎致死），要求推断子代比例或亲本基因型。（2）解题关键：排除致死基因型后，重新计算存活个体的比例。2.复等位基因（如ABO血型）（1）考点预测：涉及3个以上等位基因（如IA、IB、i），需分析随机交配或特定婚配后代的基因型频率。（2）解题关键：明确显隐性关系（IA=IB>i），用棋盘法列出所有配子组合。3.从性遗传（性别影响显隐性）（1）考点预测：基因位于常染色体，但在不同性别中显隐性相反（如人类秃顶：男性B为显性，女性b为显性）。（2）解题关键：根据性别拆分表现型比例（如雄性3：1，雌性1：3）。4.不完全显性与共显性（1）考点预测：子代出现中间性状（如红花×白花→粉花）或同时表达双亲性状（如MN血型）。（2）解题关键：基因型比例=表现型比例（1：2：1），无需显隐性转换。5.表型模拟（环境干扰）（1）考点预测：基因型相同但表型不同（如光照影响藏报春花色），要求区分遗传变异与环境影响。（2）解题关键：通过杂交实验（如F1自交）观察是否出现性状分离以排除环境干扰。6.连锁与基因互作（分离定律的延伸）（1）考点预测：两对基因独立遗传时，可能因互补作用（如9：7）或上位效应（如12：3：1）导致比例偏离。（2）解题关键：虽涉及两对基因，但每对仍遵循分离定律（如Aa×Aa→3：1），需合并分析。1．（2025·湖北·高考真题）研究表明，人类女性体细胞中仅有一条X染色体保持活性，从而使女性与男性体细胞中X染色体基因表达水平相当。基因G编码G蛋白，其等位基因g编码活性低的g蛋白。缺失G基因的个体会患某种遗传病。图示为该疾病的一个家族系谱图，已知Ⅱ1不含g基因。随机选取Ⅲ5体内200个体细胞，分析发现其中100个细胞只表达G蛋白，另外100个细胞只表达g蛋白。下列叙述正确的是（）A．Ⅲ3个体的致病基因可追溯源自I2B．Ⅲ5细胞中失活的X染色体源自母方C．Ⅲ2所有细胞中可能检测不出g蛋白D．若Ⅲ6与某男性婚配，预期生出一个不患该遗传病男孩的概率是1/22．（2025·陕晋