【备战2023高考】生物总复习——专题15《基因的分离定律》课件（新教材新高考）

这是一份【备战2023高考】生物总复习——专题15《基因的分离定律》课件（新教材新高考），共60页。PPT课件主要包含了内容导航，考点1，无论正反交结果一样，2遗传图解，基因的分离定律的实质，考点2，性状分离比的模拟实验，考点3，分离定律的综合应用，考点4等内容，欢迎下载使用。
1.最新考纲孟德尔遗传实验的科学方法Ⅱ 基因的分离定律Ⅱ2.最近考情2022全国甲卷（1）、2022广东卷（8）、2022广东卷（9）、2022.6折江卷（5）、2022.6折江卷（7）、2022.6折江卷（15）、2022.1浙江卷（2）、2022.1浙江卷（8）、2022.1浙江卷（9）、2022湖南卷（1）、2020全国卷Ⅰ(5)、2019全国卷Ⅰ(32)、2019全国卷Ⅱ(5)、2019全国卷Ⅲ(6、32)
1.生命观念——结构与功能观：从细胞水平和分子水平理解基因的分离定律和基因的自由组合定律的内容和实质2.科学思维——归纳演绎：总结一对相对性状及两对相对性状的杂交实验的过程，归纳基因的分离定律和自由组合定律，明确假说演绎法的重要性3.科学探究——实验设计与结果分析：验证基因的分离定律和自由组合定律，掌握常见的杂交实验设计方法，能够根据题意分析亲子代基因型，并进行相关概率的计算4.社会责任——利用遗传的基本规律解决育种和遗传病预防的相关应用，解释生活中的产检遗传现象
分离定律的发现——一对相对性状的杂交实验
考点1 分离定律的发现——一对相对性状的杂交实验
P(亲本) 高茎×矮茎 ↓F1(子一代) 高茎 ↓ F2(子二代) 高茎∶矮茎≈3∶1
1、观察分析 ，提出问题 （1）实验现象
1、观察分析 ，提出问题（2）观察分析，提出问题 ①为什么子一代都是高茎而没有矮茎？为什么子二代矮茎又出现了？ 矮茎性状在子一代只是隐而未现。一对相对性状的亲本杂交，F1中显现出来的性状叫做显性性状，如高茎；未显现出来的性状叫做隐性性状，如矮茎。杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。 ②子二代出现3：1的分离比是偶然吗？ 孟德尔对豌豆的其他六对相对性状进行了杂交实验，子二代都会出现3：1的分离比。
③是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？2、分析问题，提出假说（1）孟德尔在观察和统计分析的基础上，通过严谨的推理和大胆的想象，提出如下假说： ①生物的性状是由遗传因子决定的。 遗传因子具有独立性和稳定性。决定显性性状的是显性遗传因子，用大写字母表示，如D；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母表示，如d。 ②在体细胞中，遗传因子成对存在。
纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD，dd；杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。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，配子中只含有每对遗传因子中的一个。④受精时，雌雄配子的结合是随机的。
3、演绎推理，预测结果（1）设计测交实验：F1与隐性纯合子杂交（2）预测结果
4、实验验证，得出结论（1）实际测交实验的结果：87高茎：79矮茎≈1：1。与预期相符。（2）得出结论——分离定律（孟德尔第一定律） 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；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别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 分离定律在生物的遗传中具有普遍性。
考点2 基因的分离定律的实质
1、实质 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随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。
2、分离定律的适用范围及条件 (1)范围 ①真核生物有性生殖的细胞核遗传。 ②由成对的遗传因子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子数目相等且生活力相同。 ②雌雄配子结合的机会相等。 ③子二代不同遗传因子组成的个体存活率相同。 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。
考点3 性状分离比的模拟实验
1、模拟内容：雌雄配子的随机结合2、方法： ①甲、乙两小桶分别代表雌、雄生殖器官 ②标记D的彩球和标记d的彩球分别代表雌、雄配子 ③不同彩球的随机组合代表雌、雄配子的随机结合3、目的 理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系
4、步骤： ①甲、乙两小桶分别放入两种彩球各10个，摇动混匀； ②分别从两桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记录字母组合，然后放回； ③重复30次以上。
5、结果：彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。【思考】假如雌雄配子的结合不是随机的，F2中还会出现3∶1的性状分离比吗？ 不会。因为只有满足任何一个雄配子(或雌配子)与任何一个雌配子(或雄配子)的结合机会均相等，这样才能出现3∶1的性状分离比。
考点4 分离定律的综合应用
一、常用方法1、相对性状中显、隐性判断(设A、B为一对相对性状)(1)定义法(杂交法)：①若A×B→A，则A为显性，B为隐性。②若A×B→B，则B为显性，A为隐性。③若A×B→既有A，又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。 (2)自交法：①若A→既有A，又有B，则A为显性，B为隐性。②若B→既有A，又有B，则B为显性，A为隐性。
③若A→A，则A为纯合子→判断不出显隐性，只能采用杂交法。④若B→B，则B为纯合子→判断不出显隐性。(3)根据子代性状分离比判断 具一对相对性状的亲本杂交,F2性状分离比为3∶1⇒分离比为“3”的性状为显性性状。
(4)根据遗传系谱图进行判断甲图中“无中生有为隐性”，即双亲无病而后代患病，该病为隐性性状。乙图中“有中生无为显性”，即双亲患病而后代出无病的，该病为显性性状。
（5）合理设计杂交实验进行判断
2、杂合子和纯合子的判断（1）自交法，看是否发生性状分离（2）测交法（前提：知道显隐性关系），看后代性状而定（3）花粉鉴定法(适用于植物的某些性状)：镜检待测花粉，如果只有一种类型花粉则为纯合体。如有两种类型则为杂合体。 当待测个体为动物时，常采用测交法；当待测个体为植物时，测交法、自交法、花粉鉴定法均可以，但自交法较简便。
3、测交实验的目的（1）测定F1产生的配子的种类及比例。（2）测定F1的遗传因子组成（判断是纯合子还是杂合子）。（3）验证分离定律。
4、亲子代性状和基因型的推理子代的两个遗传因子来自亲本，一个来自父方，一个来自母方。（1）正推AA×AA → AA （全为显性）AA×Aa → AA∶Aa＝1∶1 （全为显性）AA×aa → Aa （全为显性）Aa×Aa → AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 （显性∶隐性＝3∶1）Aa×aa → Aa∶aa＝1∶1 （显性∶隐性＝1∶1）aa×aa → aa （全为隐性）
（2）逆推子代显性：隐性=3：1 → 亲本：Aa×Aa子代显性：隐性=1：1 → 亲本：Aa×aa子代全为显性 → AA× 子代全为隐性 → aa×aa
5、概率计算（1）用经典公式计算概率＝某性状或遗传因子组合数/总组合数。例：在一对相对性状的杂交实验中，请分析F2中遗传因子组成及比例，高茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例各是多少？ F2中遗传因子组成及比例：DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1。高茎豌豆(DD和Dd)中纯合子(DD)占1/3，杂合子(Dd)占2/3。
（2）用配子的概率计算 根据配子的比例计算某种遗传因子组成的比例—配子法 先计算出亲本产生每种配子的比例，再根据题意要求用相关的两种配子比例相乘、相关个体的比例相加即可。例题：求F2中Aa的比例，先计算出母本中A、a雌配子各占1/2，父本中A、a雄配子各占1/2，则F2中Aa的比例为A雌配子比例×a雄配子比例＋a雌配子比例×A雄配子比例＝1/2。例题：红花（A）对白花（a）为显性，现有一定数量的红花和白花，二者杂交后代红：白=5：1，则亲本中红花的基因型是什么？亲本含有AA和Aa,根据配子1/6a，可知亲本1/3Aa,所以亲本中基因为2/3AA和1/3Aa
（3）概率计算中的两个原则①乘法原则：两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率等于各自概率的积。例：第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别，因此两胎都生女孩属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率为1/2，第二胎生女孩的概率为1/2，那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2＝1/4。儿女双全的概率是1/2×1/2+ 1/2×1/2 ＝1/2
②加法原则：两个或两个以上互斥事件同时出现的概率等于各自概率的和。例：肤色正常(A)对白化(a)是显性，一对夫妇的遗传因子组成都是Aa，他们的孩子的遗传因子组成可能是AA、Aa、aa=1：2：1，一个孩子的遗传因子组成是AA，就不可能同时又是其他遗传因子组成。所以一个孩子表现正常的概率是1/4(AA)＋2/4(Aa)＝3/4。
例题如图是某家族遗传病系谱图．如果Ⅲ6与有病女性结婚，则生育正常男孩的概率是（　 　）
二、典型题型1、连续自交（1）亲本杂合子Aa连续自交。第n代中，杂合子比例为 ，纯合子比例为 ，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝ 。第n代，A基因频率 ，a基因频率________。 应用：在杂交育种时，可通过杂合子连续自交的方法获得显性纯合子。
（连续自交，不改变基因频率）
（2）Aa连续自交，在逐代淘汰隐性个体的情况下，Fn中淘汰掉隐性个体后显性纯合子所占比例为 ，杂合子比例为 。 【解题思路】因为aa自交不影响显性性状的数量，“Aa连续自交且逐代淘汰隐性个体”等同于“Aa连续自交，最后一次性淘汰隐性个体”，也就是说，逐代淘汰隐性个体和最后一次性淘汰隐性个体，不会影响到显性个体的数量。 所以，Aa连续自交，在逐代淘汰隐性个体的情况下，Fn中淘汰掉隐性个体后显性纯合子所占比例为
2、自由交配（棋盘法的应用）（1）自交≠自由交配①概念不同：自交是指基因型相同的生物个体交配，植物指自花受粉和雌雄异花的同株受粉，动物指基因型相同的雌雄个体间交配。自由交配是指群体中的个体随机进行交配，基因型相同和不同的个体之间都要进行交配。植物和动物都包括自交和杂交，只是动物仍然是在雌雄个体之间进行。②交配组合种类不同。若某群体中有基因型AA、Aa、aa的个体，自交方式有AA×AA、Aa× Aa、aa×aa三种交配方式，而自由交配方式除上述三种交配方式外，还有AA× Aa、AA×aa、Aa×aa，共六种交配方式。
③结果不同。含一对等位基因（Aa）的生物，连续自交n代产生的后代中，基因型为Aa的个体占1/2n，而基因型为AA和aa的个体各占1/2×（1-1/2n）；若自由交配n代产生的后代中，AA：Aa：aa =1：2：1。（2）自由交配的计算——棋盘法实例:基因型为1/3AA、2/3Aa的动物群体,进行随机交配的情况如下：
解法一　自由交配方式(四种)展开后再合并:①♀1/3AA×♂1/3AA→1/9AA②♀1/3AA×♂2/3Aa→1/9AA+1/9Aa③♀2/3Aa×♂1/3AA→1/9AA+1/9Aa④♀2/3Aa×♂2/3Aa→1/9AA+2/9Aa+1/9aa
解法二　算出群体产生雌、雄配子的概率,再用棋盘格法进行运算:综上，后代基因型及比例为4/9AA、4/9Aa、1/9aa；8/9显性性状,1/9隐性状性。
3、分离定律的验证方法(1)测交法杂种F1×隐性纯合子↓后代出现两种不同性状的个体，且比例为1∶1↓证明杂种F1产生了两种配子，即成对的遗传因子彼此分离
(2)杂合子自交法 让杂合子自交(若为异性个体，采用相同遗传因子组成的杂合子相互交配)，后代的性状分离比约为3∶1，是由于杂合子产生了两种配子，即成对的遗传因子彼此分离.（3）花粉鉴定法 用显微镜观察计数花粉性状类型，可直接验证分离定律。（4）单倍体育种法
【典例】已知纯种的粳稻与糯稻杂交，F1全为粳稻，粳稻中含有直链淀粉，遇碘呈蓝黑色(其花粉粒的颜色反应也相同)；糯稻含支链淀粉，遇碘呈红褐色(其花粉粒的颜色反应也相同)。现有一批纯种粳稻和糯稻，以及一些碘液。请设计两种方案来验证分离定律。(实验过程中可自由取用必要的实验器材。遗传因子用M和m表示)实验方案：实验方法：_____________________________________________________。实验步骤：__________________________________________________________。实验预期现象：___________________________________________________。实验结论：________________________________
【答案】方案一：实验方法：采用测交法加以验证实验步骤：(1)首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻(2)让F1杂合粳稻与糯稻测交，观察后代性状分离现象实验预期现象：测交后代出现两种不同表现类型，且比例为1∶1实验结论：F1中含有M和m遗传因子，这对遗传因子在形成配子时彼此分离，最终产生两种不同类型的配子，从而验证了分离定律
方案二：实验方法：运用F1花粉鉴定法实验步骤：(1)首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻(2)F1开花时，取其一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察实验预期现象：一半花粉呈蓝黑色，一半花粉呈红褐色实验结论：F1在形成配子过程中所含的M和m遗传因子彼此分离，产生两种不同类型的配子，从而验证了分离定律
【解析】验证分离定律可用测交法、杂交法，对于糯稻和粳稻还可采用花粉鉴定法。测交法应选用F1与隐性纯合子杂交，据子代性状分离比为1∶1判断；对于花粉鉴定法，主要根据F1是否产生两种类型的花粉粒来判断。
4、致死遗传问题①隐性致死 ②显性致死：又分为显性纯合致死和显性杂合致死。③配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。
【典型例题】 一豌豆杂合子(Aa)植株自交 若自交后代AA∶Aa∶aa＝2∶3∶1，分析原因为配子致死，则可能是含隐性基因的雄配子有50%死亡或含隐性基因的雌配子有50%死亡； 若自交后代AA∶Aa∶aa＝2∶2∶1，则可能是显性杂合子和隐性个体都有50%的死亡造成的；（该比例出现不可能是配子致死，方程无解） 若含有隐性基因的配子有50%的死亡，则自交后代的基因型比例是4∶4∶1；
【典型例题】 若花粉有50%的死亡，并不影响花粉的基因型比例，所以后代的性状分离比仍然是1∶2∶1。若自交后代AA∶Aa∶aa＝9∶12∶4，分析原因为配子致死，则可能 ； 若自交后代AA∶Aa∶aa＝3∶5∶2，分析原因为配子致死，则可能含隐性基因的 。尝试：已知原因，求比例。
含隐性基因的配子有1/3死亡
雄配子有1/3死亡或含隐性基因的雌配子有1/3死亡
5、不完全显性：A、a共同表达 完全显性：A抑制a的表达。 F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式，如紫茉莉的花色遗传中，红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr)，F1自交后代有3种表现型：红花、粉红花、白花，性状分离比为1∶2∶1。
6、从性遗传现象公羊中基因型为AA或者Aa的有角，aa无角；母羊中基因型为AA的有角，Aa或aa无角。（1）若多对无角公羊与有角母羊杂交，则理论上，子一代群体中表现型及其比例为有角∶无角＝ ；子一代个体自由交配，子二代群体中表现型及比例为有角∶无角＝ ；子二代群体中公羊的表现型及其比例为有角∶无角＝ ，母羊的表现型及其比例为有角∶无角＝ 。
（2）一群羊，只有AA和Aa两种基因型，其比例为1:2，且雌：雄=1:1。①若让该群体中的羊进行相同基因型的交配（自交），则子代的表现型及比例为有角：无角= ，子代中母羊的表现型及比例为有角：无角= ，公羊的表现型及比例为有角：无角= 。②若让该群体中的羊进行自由交配，则子代的表现型及比例为有角：无角= ，子代中母羊的表现型及比例为有角：无角= ，公羊的表现型及比例为有角：无角= 。
7、复等位基因遗传 复等位基因在群体中尽管有多个，但其在每个个体的体细胞中仍然是成对存在的。 例如人类ABO血型的决定方式如下： IAIA、IAi―→A型血； IBIB、IBi―→B型血； IAIB―→AB型血(共显性)； ii―→O型血。
例题：某种鸟尾部羽毛颜色由常染色体上的一组复等位基因A1、A2和A3控制，且基因A1、A2和A3之间共显性，如图表示相关基因与羽毛颜色的对应关系(X、Y、W、Z是具有相应性状的动物个体
①控制该种鸟尾部羽毛颜色的基因只有A1、A2、A3，且基因A1、A2和A3之间共显性，无相应的隐性基因;W对应的基因型为 ，Z对应的基因型为A1A2，则二者杂交后代的表现型及比例为 .②基因型为 (白色)的个体自交后代无性状分离；③基因型为 白色)的个体自交后代表现型全为白色；基因型及比例 ；
褐色(A1A1)∶棕色(A1A2)∶黑色(A1A3)∶白色(A2A3)＝1∶1∶1∶1；
A2A2(白):A2A3（白）:A3A3（白）=1:2:1
8、母性影响遗传 是指母性的某一表型受到母亲基因型的影响，而和母亲的基因型所控制的表型一样。因此正反交不同，但不是细胞质遗传，与细胞质遗传类似，这种遗传不是由细胞质基因组所决定的，而是由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所决定的。 图中亲本中右旋螺的母本基因型为A_，表现型为左旋或右旋。
9、基因组印记：后代某基因是否表达取决于其该基因来源哪一个亲本。例题：正常（A）对侏儒(a)为显性，子代中来自母本的A不能表达，来自父本的A可以正常表达。则①AA(雌) x Aa(雄)→正常：侏儒=1：1②某个体AA（雌）的父本表现为正常或侏儒③某个体Aa(雌)表现为侏儒，则其A基因来自母本④某个体Aa(雌)表现正常，其表现型为侏儒的父本的基因型是Aa
10、特殊概率计算（1）（判断）一只白色母羊（Aa）与一只白色公羊（Aa）交配，子一代黑色：白色=1:3。 （2）一对夫妇，第一胎生女孩的概率为1/2，第二胎生女孩的概率为1/2，那么两胎都生女孩的概率是( )。（3）一对夫妇生了两个孩子，一男一女的概率是( ).（4）一对杂合黑豚鼠，一胎生四只，三黑一白的概率是( )（5）红花（A）对白花(a)为显性，取多组红花X白花→红花：白花=( )（无突变发生），则亲本中红花的基因型及比例为AA:Aa=( )
（错）因为杂交后代个体数量较少，不一定出向3:1性状分离比
1/2×1/2＝1/4
（6）如图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者，其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48，那么，得出此概率值需要的限定条件是( )
Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅲ4必须是纯合子
（7）玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是(D)A.0