内容正文:
专题01 遗传的基本规律
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知能点一 孟德尔遗传实验的科学方法
1.豌豆作杂交实验材料的优点
(1)豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物,能避免外来花粉的干扰,自然状态下都为纯种。
(2)豌豆品种间具有一些稳定的、易于区分的相对性状。
2.用豌豆做杂交实验的程序
3.一对相对性状的杂交实验——发现问题
(1)实验过程及现象
(2)提出问题:由F1、F2的现象分析,提出了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的问题。
4.对分离现象的解释——提出假说
(1)理论解释:①生物的性状是由遗传因子决定的;②体细胞中遗传因子是成对存在的;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。
(2)遗传图解
5.对分离现象解释的验证——演绎推理
(1)演绎推理过程
①原理:隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子,所以不会掩盖F1配子中基因的表达。
②方法:测交实验,即让F1与隐性纯合子杂交。
③遗传图解:
④预期:测交后代高茎和矮茎的比例为1∶1。
(2)测交实验结果:测交后代的高茎和矮茎比接近1∶1。
(3)结论:实验数据与理论分析相符,证明对分离现象的理论解释是正确的。
【特别提醒】关于孟德尔实验的3个易错点
(1)对母本去雄、套袋:去雄应在花未成熟时就进行,套袋的目的是避免外来花粉的干扰。
(2)正交和反交:纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交,不论高茎豌豆作父本还是作母本,实验结果相同,即正反交实验结果相同。
(3)“演绎”≠测交:“演绎”不同于测交实验,前者只是理论推导,后者则是在大田中进行杂交实验验证。
典例1 “假说-演绎法”是现代生物科学研究中常用的方法,孟德尔利用该方法发现了两大定律。下列关于孟德尔遗传学实验的叙述,错误的是( )
A.孟德尔选用豌豆做杂交实验材料的原因是豌豆有易于区分的相对性状
B.孟德尔作出了大胆的假设,认为生物的性状是由基因决定的
C.孟德尔为了验证所作假设是否正确,设计并完成了测交实验
D.孟德尔对实验结果进行了统计学分析,得到了稳定的性状分离比
【答案】B
【解析】选用豌豆作为实验材料是因为豌豆是闭花受粉植物,自然状态下是纯种,且有易于区分的相对性状,A正确;孟德尔所作的假设的核心内容是“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,B错误;孟德尔为了验证所作出的假设是否正确,设计并完成了测交实验,C正确;孟德尔运用统计学对实验结果进行了分析,推出了稳定的性状分离比,如3:1,9:3:3:1,D正确。
变式训练1 下列关于孟德尔豌豆杂交实验的相关描述正确的是( )
①豌豆具有易于区分的相对性状且能稳定遗传,利用不同品种的豌豆进行杂交,实验结果易于观察和分析
②豌豆基因表现相对单一,进行遗传实验时,受到的其他基因性状的干扰较少,结果更具说服力
③采取单一变量分析法,通过对杂交实验的结果进行归纳统计,最大限度地排除各种复杂因素的干扰,发现了实验数据中显示出来的规律
④“在形成配子时,遗传因子相互分离,分别进入不同配子”属于孟德尔提出的假说内容
⑤孟德尔所做的测交实验的结果,验证了他的假说
⑥“在形成配子过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离”属于孟德尔分离定律的关键表述
A.①②③④ B.①②③⑤ C.①③④ D.③⑤⑥
【答案】B
【解析】豌豆具有多对易于区分的相对性状,且自然状态下均为纯种能够稳定遗传。利用不同品种的豌豆进行杂交,实验结果更可靠,还易于观察和分析,①正确;豌豆的一对等位基因控制一对相对性状,进行遗传实验时受到的其他基因性状的干扰较少,实验结果更可靠,②正确;在做实验时遵循单一变量原则,这样最大限度地排除各种复杂因素的干扰,最终得到可靠的实验结论,发现实验数据中显示出来的规律,③正确;形成配子时,相互分离是指成对的遗传因子,而不是所有的遗传因子,④错误;孟德尔在进行实验验证时用到了测交的方法,验证了他的假说,⑤正确;孟德尔分离定律提出时,未涉及“同源染色体”等专有名词,⑥错误。
知能点二 基因的分离定律及其应用
1.基因的分离定律
(1)研究对象:位于一对同源染色体上的一对等位基因。
(2)发生时间:减数第一次分裂后期。
(3)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,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。如下图所示:
(4)适用范围:①一对相对性状的遗传;②细胞核内染色体上的基因;③进行有性生殖的真核生物。
2.分离定律