课程内容

《基因的分离定律及应用》（必修2）
考纲要求：
基因的分离定律 ：理解遗传学基本概念：掌握分离定律的发现过程和应用；运用分离定律解释一些遗传现象；尝试进行杂交实验的设计
孟德尔遗传实验的科学方法：掌握用假说-演绎法研究问题的科学方法；分析孟德尔遗传实验获得成功的原因
一、孟德尔遗传实验的科学方法
1.豌豆作为实验材料，选材与研究目的相适应是成功的前提。
A 实验材料（豌豆）选择的优点
（1）豌豆是自花传粉的植物，而且是闭花授粉，所以在自然状态下，能避免外来花粉的干扰（自然状态下，各个品种的豌豆都是纯种），结果既可靠又易于分析。
（2）豌豆的一些品种具有易于区分的相对性状，试验结果易于观察和分析。
（3）繁殖周期短，后代数量大。
B 孟德尔的豌豆杂交试验的基本过程
确定被研究的相对性状，选择好父本和母本
人工去雄：除去未成熟的全部雄蕊
套袋隔离：套上纸袋、防止外来花粉干扰
人工授粉：雌蕊成熟时将另一植株花粉撒在
去雄花的雌蕊柱头上再套袋隔离：保证杂交得到的种子是人工传粉后所结
2.巧妙地运用从简单到复杂的方法。
3.合理地运用统计学原理
4.严密地假说演绎。
演绎推理：让F1测交，后代高茎和矮茎比为1:1
对分离定律的验证
目的：验证对分离现象解释的正确性
预期：测交后代一半为高茎（Dd），一半为矮茎（dd）
实验：F1x矮→ 30高：34矮
结论：①体细胞中遗传因子成对存在
②F1形成配子时，成对的遗传因子（等位基因）分离，分别进入不同的配子中。
结论：分离定律
1.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（独立性）
2.在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分布进入不同的配子中，随配子遗传给后代（分离性）。
思考：分离定律的适用范围和细胞学基础？
适用范围及条件
（1）范围：
①真核生物有性生殖的细胞核遗传
②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传
（2）适用条件：
①子一代个体形成的配字数目相等且生活力相同。
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同
④遗传因子间的显隐性关系为完全显性。
⑤观察子代样本数目足够多。
（3）细胞学基础
考点分析
（一）遗传学的基本概念
一、性状类型
1.性状：生物体的形态特征和生理特性的总称。
2.相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。
3.显性性状：杂种子一代中显现出来的性状
4.隐性性状：杂种子一代中未显现出来的性状。
5.性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
二、基因类型
1.显性基因：又叫显性遗传因子，决定显性性状的基因。
2.隐性基因：又叫隐性遗传因子，决定隐性性状的基因。
3.等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制相对性状。
如果是控制相同性状的基因，无论是在一对同源染色体的相同位置上，还是在姐妹染色单体上，都为等同基因（或相同基因）。
三、个体类型
1、表现性：生物个体表现出来的性状
2.基因型：与表现型相关的基因组成
3.纯合子：由相同基因型的配子结合成的合子发育成的个体。（如DD,dd，AABB,AAbb）
4.杂合子：由不同基因型的配子结合成的合子发育成的个体。（如Dd，AaBb、AABb）
四、交配类型
1.杂交：基因型不同的个体之间的交配，一般用X表示。
2.自交：基因型相同的个体之间的交配，一般用O表示。
3.测交：杂种子一代与隐性个体杂交，用于测定F1的基因型
4.回交：杂种与亲本之一相交。
考点小结
几种交配类型比较
杂交：
类型①植物的异株授粉②动物基因型不同个体间的交配；
应用：①将不同优良性状集中在一起，得到新品种②显隐性性状判断
自交
类型：①植物的自花（或同株花）授粉 ②基因型相同的动物个体间交配 ③动物杂交子一代个体间交配
应用：①可提高种群中纯合子的比例 ②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交
类型：①F1与隐性纯合体杂交②待测个体与隐性纯合体杂交
应用：①验证遗传基本规律理论的正确性②检测待测个体的基因型
正交与反交：
类型：正交 显性雌X隐性雄    反交 显性雄X隐性雌
应用：①验证是细胞核遗传还是细胞质遗传②验证基因在常染色体上还是在性染色体上
（二）基因分离定律的相关考查
一、亲代和子代之间基因型与表现型的互推
1.隐性纯合子突破法
隐性性状一旦出现，必定是纯合子（用bb表示）。因而由隐性纯合子能推知其亲代或后代体细胞中至少含有一个隐性基因。然后再根据其他条件来推知亲代个体或子代个体的另一个基因为B还是b。
2.根据后代分离比直接推知
（1）若后代性状分离比为显性：隐性=3:1，则双亲一定是杂合子（Bb），即BbXBb→ 3B：1bb
（2）若后代性状分离比为显性：隐性=1:1，则双亲一定是测交类型，即BbXBb→ 1Bb：1bb。
（3）若后代性状置于显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子，即BBXBB或BBXBb或BBXbb
二、相关计算
1.杂合子Aa连续多代自交问题分析
杂合子自交n代后，纯合子与杂合子所占比例 的计算
思考：自交与自由交配是一回事吗？
2.推基因型并进行相关概率计算
例 人的双眼皮对单眼皮呈显性，有一对夫妇均为双眼皮，他们各自的双亲中都有一个是单眼皮。这一对夫妇生一个孩子为双眼皮的几率为75%。
三、相关实验
遗传类实验的考查是高考的热点，考查时经常涉及到基因显隐性的判断，基因型的判断，基因位置的判断和遗传规律的验证等类型。
1.显隐性的判断
此类问题的解题思路依赖愈对遗传内容的基本概念和原理的理解，同时还需要认真体会生物学家们发现遗传定律的思维方式和基本方法。
（1）已知个体纯合时，不同性状杂交后所表现的性状即为显性性状。
（2）不知个体是否纯和时，应选择相同性状个体交配或自交（植物），后代出现的新性状即为隐性性状。
2.纯合子、杂合子的判断
（1）理论依据
显性性状的个体至少有一个显性基因。隐性性状的个体一定是纯合子，其基因型必定是两个隐性基因。
（2）判断方法
动物：侧交法。若后代出现隐性类型，则一定为杂合子，若后代只有显性性状，则可能为纯合子。
说明：待测对象若为雄性动物，应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。
植物：①自交法。若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合子；若后代无性状分离，则可能为纯合子。
说明：此法适合于植物，而且是最简便的方法，但对于动物不适合。
②测交发，同动物的测交判断。
3.基因分离定律的三种验证方法
1.侧交法：杂种F1与隐性类型杂交，后代出现两种基因型与表现型的个体，证明了杂种F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。
2.自交法：杂交F1自交，后代F2中出现显隐性两种表现型的个体，也是由于F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。
3.花粉鉴定法：水稻有糯稻和非糯稻之分。糯稻的米粒多含可溶性淀粉，遇碘夜呈红褐色；非糯稻的米粒多含不溶性淀粉，遇碘夜呈蓝色。水稻的花粉粒的内含物亦是如此。如果取杂种F1的花粉，用碘夜染色后再显微镜下观察，可以看出大约一般花粉粒呈蓝色，另一半呈红褐色；明显地分离成两种类型。玉米、高粱等也都有类似的花粉分离现象。
四、果皮和种皮颜色的遗传
例 豌豆灰种皮（G）对白种皮（g）为显性，黄子叶（Y）对绿子叶（y）为显性。每对性状的杂合体（F1)自交后代（F2）均表现3:1的性状分离比，以上种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的统计？（F2植株和F1植株）