专题06 遗传因子的发现-【学考复习】2024年福建省高中生物学业水平合格考复习宝典

高中生物 必修二学业水平考试复习 专题六 遗传因子的发现 孟德尔豌豆杂交实验 基于实验获得证据，发现和提出问题 运用推理和想象，提出假说 演绎推理，设计测交实验，验证假说 发现定律 基因的分离定律和自由组合定律 减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体上等位基因分离，进入不同配子中，非同源染色体上的非等位基因自由组合 奠定了经典遗传学的基础 在杂交育种、遗传病预防等方面具有重要的指导意义 实质 意义 作用 知识框架 1.经典遗传学基本术语与概念。 (1)相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。 显性性状：具有一对相对性状的亲本杂交，杂种一代(F1)表现出来的性状。 隐性性状：具有一对相对性状的亲本杂交，杂种一代(F1)没有表现出来的性状。 知识要点 (2)等位基因：同源染色体的相同位置上控制相对性状的两个基因称为等位基因， 其中决定显性性状的基因叫显性基因， 决定隐性性状的基因叫隐性基因。 A a (3)纯合子： 由含有相同遗传因子的配子结合成的合子发育而成的个体。 杂合子： 由含有不同遗传因子(等位基因)的配子结合成的合子发育而成的个体。 A a A A a a (4)遗传实验中亲本交配方式。 类型 概念 运用 杂交 基因组成不同的同种生物个体间相互交配的方式 不同基因型个体杂交，可能获得新的基因型或表型，是育种的基本方法 自交 基因组成相同的生物个体间相互交配的方式(如植物的自花受粉和雌雄同株的异花受粉、相同基因型的动物雄雄个体交配 自交能不断提高后代中纯合子的比例，育种中常用自交淘汰杂合子，保留纯合子 DD dd × 杂交 DD DD × 自交 (4)遗传实验中亲本交配方式。 类型 概念 运用 测交 基因型未知的个体与隐性个体交配的方式 测交是检验某生物个体是纯合子还是杂合子的有效方法 正交与反交 将具有不同表型的同种生物个体互作父本、母本的交配方式 可用于判断控制相对性状的等位基因是位于常染色体还是性染色体上 Dd dd × 测交 DD dd × 正交 ♀ ♂ DD dd × 反交 ♀ ♂ 2.一对相对性状杂交实验的分析(以纯种高茎豌豆和矮茎豌豆为例)。 (1)豌豆花是两性花，而且是自花传粉(自交)，在自然状态下能避免外来花粉的干扰。 豌豆一般都是纯种，用豌豆做杂交实验，结果既可靠又易于分析。 (2)实验过程： 观察现象，发现问题→分析问题，提出假说→演绎推理，验证假说→分析结果，得出结论。 提出问题 提出假说 演绎推理 得出结论 实验验证 观察分析 其中，提出假说——对分离现象的解释如下图所示： 通过设计测交实验验证推理的结论如下图所示： 测交 孟德尔杂交实验中运用的科学方法。 探索过程 科学方法 选用豌豆为实验材料，选取七对相对性状，分别进行杂交实验，运用统计学原理，发现性状分离比具有规律性 观察法/实验法 数学统计 为解释性状分离比，提出“生物的性状是由遗传因子决定的。在体细胞中遗传因子成对存在，形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离。受精时，雌雄配子的结合是随机的”的假说 分析与综合 根据假说进行演绎推理：如果假说正确，F1必产生两种配子（D、d)，与隐性亲本（dd)测交，后代性状分离比必为1：1 演绎推理 点拨： 12 (3)分离定律的表述 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。 分离定律的关键： Dd D d (4)探究·实践：性状分离比的模拟实验 ①实验原理： 通过模拟生物在有性生殖的过程中雌雄配子的随机结合，来探讨杂种后代性状的分离比。 ②注意事项： 模拟实验的重复次数越多，实验越准确。每次抓球以前，必须摇动小桶中的彩球，使两色彩球充分混合；每次抓取的小球记录完毕之后必须放回原来的小桶。 甲 乙 某次抓取的组合 D D d D D d (5)亲本与子代的基因型或表型的推断。 运用分离定律对各类杂交组合中的亲本与子代的基因型或表型进行推断。如右图所示： 亲本的基因型或表型 正推 逆推 子代的基因型或表型 根据表型推断基因型的相关结论如下表所示。 已知(以一对相对性状为例) 结论(以基因A、a示例) 两亲本表型相同， 子代出现性状分离 亲本均为显性杂合子(Aa)，子代新出现的性状为隐性性状。典型分离比约为3： 1 (不完全显性时性状分离比约为1 ： 2： 1)，若出现配子致死或基因型致死，则分离比会发生改变 点拨： 红果 × 红果 红果 黄果 P F1 Aa × Aa AA Aa aa P F1 根据表型推断基因型的相关结论如下表所示。 已知(以一对相对性状为例) 结论(以基因A、a示例) 两亲本表型相同， 子代不出现性状分离 亲本组合可能为Aa×AA或AA×AA或aa×aa，子代的基因型分别为AA和Aa或AA或aa 点拨： 红果 × 红果 红果 红果 P F1 Aa×AA或AA×AA或aa×aa P F1 AA和Aa或AA或aa 根据表型推断基因型的相关结论如下表所示。 已知(以一对相对性状为例) 结论(以基因A、a示例) 两亲本表型不同， 子代只有一种表型 两亲本均为纯合子，子代表现出的性状即为显性性状，亲本组合为AA×aa，子代的基因型为Aa 点拨： 红果 × 黄果 红果 P F1 AA×aa Aa P F1 根据表型推断基因型的相关结论如下表所示。 已知(以一对相对性状为例) 结论(以基因A、a示例) 两亲本表型不同， 子代出现性状分离 亲本组合最可能是Aa×aa，子代的基因型为Aa和aa 点拨： 红果 × 黄果 红果 黄果 P F1 Aa × aa Aa aa P F1 3.两对相对性状杂交实验的分析（以豌豆种子的两对性状为例）。 (1) 实验过程： 观察现象，发现问题分析问题，提出假说→演绎推理→验证假说→分析结果，得出结论。 其中，提出假说——对自由组合现象的解释如下图所示： 通过设计测交实验验证推理的结论如下图所示： 由于分离定律是自由组合定律的基础，因此，在基因独立遗传的情况下，可以将自由组合定律问题转化为若千个分离定律问题，然后再将多对基因综合起来进行分析，按照“乘法原理”和“加法原理”进行重组。 点拨： 如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。 (2)自由组合定律的表述 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的； 在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 4.孟德尔定律在实践中的应用。 (1)医学实践：利用分离定律和自由组合定律，可推断遗传病的基因型和发病概率，为人类禁止近亲结婚和指导优生提供理论依据。 隐性 1/4 不一定 (2)杂交育种：有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。 ①以显性性状作为选育对象：连续自交，直到不发生性状分离时为止，方可作为推广种。 ②以隐性性状作为选育对象：一旦出现即可作为纯种推广使用。 点拨： [例1]下图是孟德尔用豌豆的一对相对性状所做的遗传分析图解，回答相关问题。 (1)孟德尔选用豌豆做遗传实验，是因为豌豆是严格的 、 植物，在自然情况下一般都是纯种。 (2)图中F1代自交，F2中出现不同亲本性状的现象称为 。F2的表型及比例为 。 (3)孟德尔为了证实自己对性状分离现象推断的正确性，首创了测交的实验方法。测交是用基因型的显性个体与 进行杂交， 目的是 。 自花传粉 闭花受粉 性状分离 紫花:白花=3:1 隐性个体(或隐性纯合子) 验证假说的正确性(或确定被测个体的基因型) 典例分析 [例1]下图是孟德尔用豌豆的一对相对性状所做的遗传分析图解，回答相关问题。 (4)在用亲本做上述的杂交实验时，首先要对亲本进行 处理，此项操作需要在 时进行，然后进行套袋处理。待母本雌蕊成熟时，进行 ，再进行套袋处理，以防止其他豌豆花粉传粉,影响实验结果。 (5)基因分离定律的实质是：在凑数分裂形成配子时， 随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 去雄 花粉未成熟 人工授粉 等位基因 典例分析 [例2]大豆的紫花和白花是一对相对性状，由基因R、r控制。下表是几组杂交实验的结果，据表回答问题。 (1)基因R和r是一对 基因。 (2)根据组合 可判断显性性状是 。 (3)组合二亲本的基因型是 ，其F1的基因型是 ，F1紫花植株在减数分裂时可产生 种类型的配子。 (4)组合三产生的子代中，能稳定遗传的比例为 ，F1中紫花植株的基因型是 。 (5)表中组合 属于测交实验。 组合 亲本表型 F1表型和植株数目 紫花 白花 一 紫花×白花 405 411 二 紫花×白花 807 0 三 紫花×紫花 612 203 等位 二或三 紫花 RR×rr Rr 2 1/2 RR或Rr 一 典例分析 [例3]假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，控制两对性状的基因独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交，得到F1，F1自交得到F2。回答下列问题。 (1) F2中杂合子的比例为_______， 既抗倒伏又抗病类型中杂合子的比例为 。 (2)在F2中去除所有的高秆水稻，剩下的水稻中抗稻瘟病和易感稻瘟病两种性状的比例为 。 (3)上述植株在产生后代的过程中，两对基因是否遵循自由组合定律? (填“遵循”或“不遵循”)。 3/4 2/3 遵循 3: 1 典例分析 [例4] 现有一批抗锈病(显性性状)小麦的种子，要确定这些种子是否为纯种，最简单的方法是( )。 A.与纯种抗锈病小麦杂交 B.与易感锈病小麦测交 C.与杂种抗锈病小麦杂交 D.自交 D 典例分析 [例5] 豌豆子叶的黄色（Y）与圆粒种子（R）均为显性性状。两亲本豌豆杂交的F1表型如右图所示。亲本的基因型为（ ）。 A.YyRr×yyRr B.YyRr×YyRr C.YyRr×yyrr D.YyRr×Yyrr A 典例分析 [例6] 父本和母本的基因型分别为YYRr和YyRr，则其F1中不可能出现的基因型（假定无基因突变）是（ ）。 A.YYRr B.yyRr C.YyRr D.YYrr B 典例分析 [练习1]如图是植物杂交过程示意图，下列相关叙述错误的是(　　) A．①和②操作应同时进行 B．①操作的目的是避免自花传粉 C．②操作是为了实现杂交 D．每一次操作后都要对高茎花的雌蕊套袋 A 练习 [练习2]下列组合中，属于相对性状的一组是(　　) A．果蝇的红眼和白眼 B．水稻的糯性和玉米的糯性 C．狗的卷毛和黑毛 D．豌豆的黄色子叶和绿色豆荚 A 练习 [练习3]豌豆花的腋生和顶生是一对相对性状。下列杂交组合中，能判断显隐性的是(　　) A．腋生×顶生→腋生、顶生 B．腋生×腋生→腋生、顶生 C．腋生×腋生→腋生 D．顶生×顶生→顶生 B 练习 [练习4]下列关于纯合子与杂合子的叙述中，正确的是(　　) A．纯合子中不含隐性遗传因子 B．杂合子的自交后代全是杂合子 C．纯合子的自交后代全是纯合子 D．杂合子的双亲至少一方是杂合子 C 练习 [练习5]已知红花和白花是一对相对性状，根据如图图解，下列结论错误的是(　　) A．亲本中红花个体都是杂合子 B．F1中白花个体是纯合子 C．白花是隐性性状 D．F1中的红花中 1/2 是纯合子 D 练习 [练习6]下列有关“性状分离比的模拟实验”的说法，正确的是(　　) A．本实验中两个小桶的小球总数必须相等 B．正常情况下雌配子较雄配子体积大，所以要选大小两种小球 C．每次从两个小桶中抓取的小球记录后要放回原桶 D．统计40次，小球组合中AA、Aa、aa的数量一定为10、20、10 C 练习 $$