内容正文:
第20讲 基因的分离定律相关专题
新人教版高考生物 一轮复习
by:Biology Teacher Yóu
1.合适的实验材料:
孟德尔种植了多种植物进行杂交实验,其中_______的杂交实验非常成功。
一、孟德尔获得成功的原因
豌豆
2
豌豆用作遗传实验材料的特点:
①豌豆是______花,______传粉,______受粉,自然状态下一般都是纯种。
一、孟德尔获得成功的原因
两性
自花
闭花
自
自
杂
AA、aa
AA、Aa、aa
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②豌豆具有易于区分的相对性状,且能稳定遗传。
性状是指:生物的形态结构、生理特征、行为习惯等具有的各种特征。有的是形态特征(如豌豆种子的颜色、形状),有的是生理特征(如人的ABO血型,植物的抗病性、耐寒性),有的是行为方式(如狗的攻击性、服从性),等等。
相对性状是指:______________________________________________________。
③豌豆易得、繁殖周期短(一年生,节省研究时间)、子代多(统计分析结果更可靠,偶然性小)。
④豌豆花大,便于进行人工异花传粉。
一、孟德尔获得成功的原因
同一种生物的同一种性状的不同表现类型
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①对豌豆进行人工杂交
豌豆人工杂交的步骤:(开花前(花蕾期)对_____本)_______→_______→
_____________→__________。
一共进行了_____次套袋操作,它们的目的都是________________________。
(玉米人工杂交的步骤:___________________________)
2.科学的研究方法
一、孟德尔获得成功的原因
去雄
套袋
人工授粉
再套袋
母
两
防止外来花粉粒的干扰
套袋→人工授粉→再套袋
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②先一对,后多对相对性状进行研究,化繁为简。
③用统计学的方法分析结果(数量越多,结果越准确。为了减小误差,可_______)
误差总是存在的,我们在分析数量比例时,应尽量处理成可能存在的比例。
如:只涉及一对等位基因时,子代黄色豌豆78颗,绿色豌豆22颗,比例应处理成________;子代红花81株,白花45株,比例应处理成_________。涉及多对等位基因时,子代黑毛96只,灰毛60只,白毛12只,比例应处理成_________;子代黑身183只,灰身139只,比例应处理成_________。
2.科学的研究方法
一、孟德尔获得成功的原因
重复实验
3:1
2:1
9:6:1
9:7
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④研究过程采用____________法
在观察和分析基础上_________以后,通过推理和想象提出解释问题的______,根据假说进行___________,推出____________,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说—演绎法。
四步:发现问题 → 分析问题,作出假说 → 设计实验,演绎(验证)假说 → 得出结论。
2.科学的研究方法
一、孟德尔获得成功的原因
假说-演绎
提出问题
假说
演绎推理
预测的结果
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二、一对相对性状的杂交实验(先杂交再自交)
1.发现问题
正反交结果相同,并且①F1只有高茎;②F2出现性状分离,且性状分离比为3:1。
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二、一对相对性状的杂交实验(先杂交再自交)
2.分析问题,作出假说
或
(1)生物的性状是由____________决定的,它们既不会相互融合,也不会在传递中消失。(孟德尔并未提出“基因”一词,“基因”是由丹麦生物学家约翰逊重新命名的)
(2)在体细胞中,遗传因子是________存在的。
遗传因子
成对
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二、一对相对性状的杂交实验(先杂交再自交)
2.分析问题,作出假说
或
(3)生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子____________,分别进入不同的配子中。配子中只含有__________________________。
(4)受精时,雌雄配子的结合是_______的。
彼此分离
每对遗传因子中的一个
随机
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二、一对相对性状的杂交实验(先杂交再自交)
3.设计实验,验证(演绎)假说
(1)方法:测交实验,让F1与_______________杂交。(写出遗传图解)
隐形纯合子
F1
高茎
Dd
矮茎
dd
×
配子
D d
d
F2
Dd
dd
高茎
矮茎
1:1
(2)测交的作用★:
①检测待测个体的基因型;②检测待测个体产生配子的种类和比例。
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二、一对相对性状的杂交实验(先杂交再自交)
4.得出结论:测交结果与预期结果相同,说明假说正确。(后人将它归纳为基因的分离定律)
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二、一对相对性状的杂交实验(先杂交再自交)
5.名词解释:
显性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代表现出的亲本性状。
隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代未表现出的亲本性状。
性状分离:_________________________________________________________________。
显性基因:决定显性性状的基因。
隐性基因:决定隐性性状的基因。
等位基因:___________________________________________________。如A和a,B和b。
相同基因:位于同源染色体相同位置上控制相同性状的基因。如A和A,a和a。
杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象
位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因
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二、一对相对性状的杂交实验(先杂交再自交)
5.名词解释:
纯合子:遗传因子组成相同的个体,如AA,AAbbDDeeff。纯合子中没有等位基因。
杂合子:遗传因子组成不同的个体,如Aa,AabbDdEeff。杂合子中可能有多对等位基因。
基因型:与表型有关的基因组成。
表(现)型:生物个体表现出来的性状。
杂交:基因型不同的个体间交配(符号 )。
自交:同一个体或基因型相同的个体间交配(符号 )。
测交:F1(或待测个体)与______________杂交。
正交和反交:正交和反交是一对相对概念,若正交为♂A×♀B,则反交为♀A×♂B。
隐性纯合子
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三、基因的分离定律
1.概念:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子________存在,不相融合;在____________时,成对的遗传因子____________,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。
成对
形成配子
发生分离
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三、基因的分离定律
2.细胞学基础
等位
相同
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三、基因的分离定律
3.研究对象:位于一对________染色体上的一对______基因。
4.发生时间:______________________。
注意:在四分体时期发生互换的情况下,减数第二次分裂后期也会出现等位基因随姐妹染色单体分开而分开的现象,但这不属于基因的分离定律。
5.实质:在杂合子细胞中,______基因随着同源染色体的分离而分离;杂合子产生数量______的两种配子。
同源
等位
减数分裂Ⅰ后期
等位
相等
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三、基因的分离定律
6.验证分离定律的方法(验证分离定律实际上就是要验证“杂合子能产生两种配子,并且比例是1:1” )
方法1:自交法 若杂合子自交后代的性状分离比为________,则符合分离定律。
杂合子(Aa)自交,后代出现性状分离且比例为3:1的根本原因是:
_________________________________________________________________________。
方法2:测交法 若杂合子测交后代的性状分离比为________,则符合分离定律。
3:1
杂合子(Aa)能产生数量相等的两种配子,受精时雌雄配子随机结合
1:1
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三、基因的分离定律
6.验证分离定律的方法(验证分离定律实际上就是要验证“杂合子能产生两种配子,并且比例是1:1” )
方法3:花粉鉴定法 取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理(如染色)后,用显微镜观察并计数,若花粉类型比例为__________,则符合基因的分离定律。
方法4:单倍体育种法 取杂合子的花药离体培养,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型且比例为________,则符合基因的分离定律。
1:1
1:1
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三、基因的分离定律
例1.孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验中,最能体现分离定律实质的是( )
A.高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎
B.F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子彼此分离
C.F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1
D.F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1
B
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三、基因的分离定律
例2.(经典高考题)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题:
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是____________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
显性性状
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三、基因的分离定律
例2.(经典高考题)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题:
参考答案
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现型之比为1∶1,则可验证分离定律。
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三、基因的分离定律
例3.水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红色。将W基因用红色荧光标记,w基因用蓝色荧光标记(不考虑基因突变)。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述错误的是( )
A.观察F1未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是分离定律的直观证据。
B.观察F1未成熟花粉时,发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极,说明形成该细胞时发生过染色体片段交换。
C.选择F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1。
D.选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为3∶1。
D
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四、性状分离比的模拟实验
1.实验原理:本实验用甲、乙两个小桶分别代表___________________,甲、乙小桶内的彩球分别代表______________,用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,___________________________。
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
雌、雄配子的随机结合
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四、性状分离比的模拟实验
2.注意事项:①要________抓取,且抓完一次将小球放回原小桶并_________,重复次数足够多。
②两小桶内的彩球数量________不相同,每个小桶内两种颜色的小球数量_________不相同。
3.实验结果:彩球组合数量比DD︰Dd︰dd ≈ _________。
随机
摇匀
可以
不可以
1:2:1
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四、性状分离比的模拟实验
4.本实验方法还可以用于模拟自由组合定律
当两小桶内的小球分别是A和a,B和b时,实验不再是模拟性状分离比,而是在模拟“位于两对同源染色体上的等位基因,在形成配子时可以自由组合”。即AaBb可以产生4种配子AB、Ab、aB、ab,比例是1:1:1:1。
小桶不再代表雌雄生殖器官,小球也不再代表雌雄配子。
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五、基因分离定律的应用
1.一对等位基因的6种交配
AA
全为显性
AA:Aa=1:1
Aa
AA:Aa:aa=1:2:1
Aa:aa=1:1
aa
全为显性
全为显性
显:隐=3:1
显:隐=1:1
全为隐性
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五、基因分离定律的应用
2.判断一对相对性状的显隐关系
(1)杂交判断显隐
①不同性状的亲本杂交,若子代只出现一种性状,则该性状为______性,同时说明亲本均为_______子;
如:灰毛鼠和黑毛鼠交配,所生后代全是灰毛鼠。
②相同性状的亲本杂交,若子代出现不同于亲代的性状,则该性状为______性,亲本为_______子;
如:毛腿雌鸡和毛腿雄鸡交配,后代出现光腿鸡。
显
纯合
显
杂合
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五、基因分离定律的应用
2.判断一对相对性状的显隐关系
(2)自交判断显隐
不同性状的亲本分别自交,若某一亲本后代出现性状分离,则该亲本的性状为______性,该亲本为_________子;
如:粉花自交,后代全是粉花;有的紫花自交后代全是紫花,有的紫花自交,后代既有紫花又有粉花。
显
杂合
(3)测交不能判断显隐
如:长耳兔和短耳兔交配,后代既有长耳兔又有短耳兔(比例为1:1)。
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五、基因分离定律的应用
2.判断一对相对性状的显隐关系
(4)遗传系谱图判断显隐(无中生有有为隐,有中生无有为显)。
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五、基因分离定律的应用
2.判断一对相对性状的显隐关系
(5)合理设计杂交实验
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五、基因分离定律的应用
例4.已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一牛群中,A与a基因频率相等,每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于该性状遗传的研究方法及推断,不正确的是( )
A.选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性性状;反之,则无角为显性性状
B.自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性性状
C.选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角最有可能为隐性性状
D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产3头牛全部是无角,则无角为显性性状
D
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五、基因分离定律的应用
例5.玉米的甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是( )
C
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五、基因分离定律的应用
例6.(2022·全国甲)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合子与非糯玉米纯合子(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。
若糯是显性,则实验结果是:_________________________________________
________________________________________________________________________;
若非糯是显性,则实验结果是:_______________________________________ ________________________________________________________________________。
糯性植株上全为糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
非糯植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
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五、基因分离定律的应用
3.判断显性个体(A_)是纯合子还是杂合子
(1)测交法和自交法
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五、基因分离定律的应用
3.判断显性个体(A_)是纯合子还是杂合子
(1)测交法和自交法
①自交和测交判断基因型的实质,都是观察后代是否出现___________现象(或是否出现________性状)。
若出现,则待测个体为________子;若不出现,则待测个体为________子。
②对于植物:最简便的方法是_________;最佳的方法是__________,原因是___________________________________________。
对于动物:一般只能测交。(动物“自交”指基因型相同的个体相交配)
性状分离
隐性
杂合
纯合
自交
测交
测交出现隐性性状(性状分离)的概率高
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五、基因分离定律的应用
例7.已知某植物的红花(A)对白花(a)为显性。为了确定某红花植株的基因型:
方法一:测交
实验设计思路:______________________________________________________。
若子代_____________________________,则该红花植株的基因型是______;
若子代_____________________________,则该红花植株的基因型是______。
方法二:自交
实验设计思路:______________________________________________________ 。
若子代_____________________________,则该红花植株的基因型是______;
若子代_____________________________,则该红花植株的基因型是______。
将该红花植株与白花植株杂交,观察后代是否出现白花
出现白花植株
Aa
全为红花,不出现白花植株
AA
将该红花植株自交,观察后代是否出现白花
出现白花植株
Aa
全为红花,不出现白花植株
AA
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五、基因分离定律的应用
3.判断显性个体(A_)是纯合子还是杂合子
(2)其他方法(如花粉鉴定法,单倍体育种法)
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五、基因分离定律的应用
例8.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由B和b基因控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)(已知在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。要求在一个配种季节里完成这项鉴定)写出实验设计思路及预期结果:
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,若杂交后代全部为栗色马,说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;若杂交后代中既有白色马,又有栗色马,说明被鉴定的栗色公马为杂合子
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五、基因分离定律的应用
例9.(经典高考题)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离;②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶;③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1;④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1。其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( )
A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④
B
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五、基因分离定律的应用
例10.某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状,且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计了如下实验方案(后代数量足够多),以鉴别该紫花植株的基因型。
(1)完善下列实验设计:
第一步:__________________(填选择的亲本及交配方式);
第二步:紫花植株×红花植株。
(2)实验结果预测:
①若第一步出现性状分离,说明紫花植株为__________(填“纯合子”或“杂合子”)。若未出现性状分离,说明紫花植株的基因型为__________。
②若第二步后代全为紫花,则紫花植株的基因型为________;若后代全部为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为_______。
紫花植株自交
杂合子
DD或dd
DD
dd
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五、基因分离定律的应用
4.比例活用(根据后代性状分离比推测亲代)
Aa × Aa
Aa × aa
AA × __
aa × aa
Aa × Aa(A基因纯合致死)
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A.番茄的果色中,黄色为显性性状
B.实验1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa
C.实验2的后代红果番茄均为杂合子
D.实验3的后代中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
五、基因分离定律的应用
例11.番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是( )
C
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五、基因分离定律的应用
例12.某植物种子的颜色(A红色 a绿色),形状(圆粒B 皱粒b),每对基因独立遗传。
若后代的表现型及比例为红圆:红皱:绿圆:绿皱=6:3:2:1,则亲代的基因型是____________________________________________;
若后代的表现型及比例为红圆:红皱:绿圆:绿皱=2:1:2:1,则亲代的基因型是____________________________________________;
若后代的表现型及比例为红圆:红皱 =1:1,则亲代的基因型是____
____________________________________________; 。
AaBb和AaBb
(B基因纯合致死)
AaBb和aaBb
(B基因纯合致死)
AaBb和aabb
或 Aabb和aaBb
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五、基因分离定律的应用
5.完全显性、不完全显性、共显性
高:矮 = 3:1
红:粉:白 = 1:2:1
黑:杂:白 = 1:2:1
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五、基因分离定律的应用
例13.下列有关遗传性状的说法,正确的是( )
A.豌豆豆荚的饱满与种子的皱缩是一对相对性状
B.两个亲本杂交,子一代中显现的性状是显性性状
C.一株苹果树中,绝大多数花的花瓣呈粉色、少数呈红色的现象称为性状分离
D.开紫花的萝卜自交子代中出现紫、红和白三种花色的现象称为性状分离
D
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五、基因分离定律的应用
例14.在牵牛花的遗传实验中,用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果取F2中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交,则后代表现型及比例应该为( )
A.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1
B.红色∶粉红色∶白色=3∶2∶1
C.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1
D.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1
B
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五、基因分离定律的应用
例15.萝卜的花有红色、紫色、白色三种,由一对等位基因控制。现选用紫花萝卜分别与红花、白花、紫花萝卜杂交,F1中红花、白花、紫花的数量比例分别如下图中①②③所示,下列相关叙述错误的是( )
A.红花萝卜与红花萝卜杂交,后代均为红花萝卜
B.白花萝卜与白花萝卜杂交,后代均为白花萝卜
C.红花萝卜与白花萝卜杂交,后代既有红花萝卜,也有白花萝卜
D.可用紫花萝卜与白花萝卜杂交验证基因的分离定律
C
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五、基因分离定律的应用
6.从性遗传:是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象
注意:从性遗传≠伴性遗传
从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象,这种现象主要通过性激素起作用。从性遗传和伴性遗传的表现型都与性别有密切的联系,但它们是两种截然不同的遗传方式。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;从性遗传的基因在传递时并不与性别相联系,其与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质为:表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。
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五、基因分离定律的应用
例16.食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响,TS在男性为显性,TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子中既有长食指又有短食指,则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为( )
A.1/4 B. 1/3
C.1/2 D.3/4
A
50
五、基因分离定律的应用
例17.(经典高考题)已知某种羊的有角和无角基因由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制,请分析:
公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,则理论上子一代群体中母羊的表型及其比例为___________________;公羊的表型及其比例为__________________。
有角:无角=1:3
有角:无角=3:1
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五、基因分离定律的应用
7.复等位基因
在一个群体内,同源染色体的某个相同位置上的等位基因超过2个,此时这些基因就称为复等位基因。“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的。如:决定人类ABO血型的基因是:IA、IB、i。
等位基因产生的原因:__________________________。
复等位基因产生的原因:__________________________。
基因突变
基因突变具有不定向性
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五、基因分离定律的应用
例18.某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如下表。
若WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例分别是( )
A.3种,2∶1∶1∶1 B.4种,1∶1∶1∶1
C.2种,1∶1 D.2种,3∶1
C
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五、基因分离定律的应用
例19.研究发现,豚鼠毛色由以下等位基因决定:Cb-黑色、Cc-乳白色、Cs-银色、Cx-白化。为确定这组基因间的关系,进行了部分杂交实验,结果如下,据此分析,下列说法正确的是( )
A.两只白化豚鼠杂交,后代不会出现银色个体
B.该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种
C.无法确定这组等位基因间的显性程度
D.两只豚鼠杂交的后代最多会出现四种毛色
A
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五、基因分离定律的应用
例20.(2023·全国甲卷)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性、A2对a为显性。现将不同表型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表型及其分离比。下列叙述错误的是( )
A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗:抗性=3:1
B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性:易感=1:1
C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗:抗性=1:1
D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗:抗性:易感=2:1:1
A
55
计算公式*
①Aa连续自交,Fn中杂合子占_____________;
②Aa连续自交,逐代去隐,Fn中杂合子占_____________;
③Aa连续自由交配,Fn中杂合子占_____________;
④Aa连续自由交配,逐代去隐,Fn中杂合子占_____________。
五、基因分离定律的应用
8.自交、自由交配的计算(自交比例分开算,自由交配用棋盘)
AA:Aa:aa=1:2:1
显:隐=3:1
AA:Aa:aa=3:2:3
显:隐=5:3
AA:Aa:aa=7:2:7
显:隐=9:7
AA:Aa=1:2
全部显性
AA:Aa=3:2
全部显性
AA:Aa=7:2
全部显性
AA:Aa:aa=1:2:1
显:隐=3:1
AA:Aa:aa=1:2:1
显:隐=3:1
AA:Aa:aa=1:2:1
显:隐=3:1
AA:Aa=1:2
全部显性
AA:Aa=1:1
全部显性
AA:Aa=3:2
全部显性
1/2n
2/(2n+1)
1/2
2/(n+2)
56
五、基因分离定律的应用
例21.(经典高考题)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是( )
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
C
57
五、基因分离定律的应用
例22.豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性,现有两株豌豆杂交得到F1,任其自花传粉,若发现F2的表型及比例为黄色∶绿色=3∶5,那么亲本的基因型可能是_______________。若发现F2的表型及比例为黄色∶绿色=5∶3,那么亲本的基因型可能是_______________。
Yy×yy
Yy×Yy
58
五、基因分离定律的应用
例23.已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制,其基因型为AA的个体是红褐色,基因型为aa的个体是红色,在基因型为Aa的个体中,雄牛为红褐色,雌牛为红色。现有一群牛,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(基因型相同的雌雄个体交配)和自由交配,则子代的表型及比例分别是( )
A.自交:红褐色∶红色=5∶1;自由交配:红褐色∶红色=8∶1
B.自交:红褐色∶红色=3∶1;自由交配:红褐色∶红色=4∶1
C.自交:红褐色∶红色=2∶1;自由交配:红褐色∶红色=2∶1
D.自交:红褐色∶红色=1∶1;自由交配:红褐色∶红色=4∶5
C
59
五、基因分离定律的应用
9.分离定律中的致死问题(隐性基因致死,显性基因纯合致死,配子致死等)
60
五、基因分离定律的应用
例24.(2022·海南)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25
B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49
D.F2中a基因频率为7/9
D
61
五、基因分离定律的应用
例25.一豌豆杂合子(Aa)植物自交时,下列叙述错误的是( )
A.若自交后代基因型比例是2∶3∶1,可能是含有隐性基因的花粉50%死亡造成的
B.若自交后代的基因型比例是2∶2∶1,可能是隐性个体有50%死亡造成的
C.若自交后代的基因型比例是4∶4∶1,可能是含有隐性基因的配子有50%死亡造成的
D.若自交后代的基因型比例是1∶2∶1,可能有50%的花粉死亡
B
62
五、基因分离定律的应用
例26.(2020·海南卷)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表型为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是( )
A.紫外线照射使果蝇的直翅基因碱基序列发生了改变
B.果蝇的翻翅对直翅为显性
C.F1中翻翅基因频率为1/3
D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为4/9
D
63
五、基因分离定律的应用
例27.(经典高考题)有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )
A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
D
64
五、基因分离定律的应用
10.母性效应问题
65
五、基因分离定律的应用
例28.母性效应是指子代某一性状的表型由母本的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合母性效应,遗传过程如图所示。现有纯系右旋和左旋椎实螺若干,回答下列问题:
(1)螺壳表现为左旋的个体其基因型可能是__________;螺壳表现为右旋的个体其基因型可能是_______________。
(2)F1自交得到F2,其表型及比例为______________________,该性状的遗传___________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。
dd或Dd
dd或Dd或DD
左旋∶右旋=0∶1
遵循
66
五、基因分离定律的应用
例28.母性效应是指子代某一性状的表型由母本的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合母性效应,遗传过程如图所示。现有纯系右旋和左旋椎实螺若干,回答下列问题:
(3)欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意右旋椎实螺作________(填“父本”或“母本”)进行交配,统计杂交后代F1的性状。若子代表现情况是___________,则该左旋椎实螺是纯合子;若子代的表现情况是___________,则该左旋椎实螺是杂合子。
父本
左旋螺
右旋螺
67
五、基因分离定律的应用
11.表型模拟问题
生物的表型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表型与基因型不符合的现象,叫表型模拟。
68
五、基因分离定律的应用
例29.果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将孵化后4~7 d的长翅果蝇幼虫,放在35~37 ℃(正常培养温度为25 ℃)环境中处理一定时间后,表现出残翅性状。现有一只残翅雄果蝇,让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,观察后代的表现。下列说法不合理的是( )
A.残翅性状可能受基因组成和环境条件的影响
B.若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AA
C.若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aa
D.基因A、a一般位于同源染色体的相同位置
B
69
五、基因分离定律的应用
12.分离定律中在人类遗传病(系谱图)中的应用
①若Ⅰ1和Ⅰ2再生一个孩子,患病的概率为_________。
②若Ⅰ1和Ⅰ2再生一个孩子,是患病男孩的概率为_________。
③若Ⅰ1和Ⅰ2生了一个男孩,患病的概率为_________。
④Ⅱ2和Ⅱ3生出患者的概率为_________,生出携带者的概率为_________。
⑤Ⅱ2和Ⅱ3生了一个正常孩子,是携带者的概率为_________。
⑥Ⅱ2和Ⅱ3生了一个患病孩子,若再生一个,患病的概率为_________。
1/4
1/8
1/4
1/9
4/9
1/2
1/4
70
五、基因分离定律的应用
例30.(2021·湖北)浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是( )
A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝
B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝
C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%
D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的
B
71
本课结束
72
$$
第20-22讲 基因的分离定律相关专题
一、孟德尔获得成功的原因
1.合适的实验材料:孟德尔种植了多种植物进行杂交实验,其中______的杂交实验非常成功。
豌豆用作遗传实验材料的特点:
①豌豆是______花,______传粉,______受粉,自然状态下一般都是纯种。
②豌豆具有易于区分的相对性状,且能稳定遗传。
性状是指:生物的形态结构、生理特征、行为习惯等具有的各种特征。有的是形态特征(如豌豆种子的颜色、形状),有的是生理特征(如人的ABO血型,植物的抗病性、耐寒性),有的是行为方式(如狗的攻击性、服从性),等等。
相对性状是指:__________________________________________________________。
③豌豆易得、繁殖周期短(一年生,节省研究时间)、子代多(统计分析结果更可靠,偶然性小)。
④豌豆花大,便于进行人工异花传粉。
2.科学的研究方法
①对豌豆进行人工杂交
豌豆人工杂交的步骤:(开花前(花蕾期)对_____本)_______→_______→_____________→_______。
一共进行了_____次套袋操作,它们的目的都是_______________________________。
(玉米人工杂交的步骤:_____________________________________________________________)
②先一对,后多对相对性状进行研究,化繁为简。
③用统计学的方法分析结果(数量越多,结果越准确。为了减小误差,可_____________)
误差总是存在的,我们在分析数量比例时,应尽量处理成可能存在的比例。
如:只涉及一对等位基因时,子代黄色豌豆78颗,绿色豌豆22颗,比例应处理成________;子代红花81株,白花45株,比例应处理成_________。涉及多对等位基因时,子代黑毛96只,灰毛60只,白毛12只,比例应处理成_________;子代黑身183只,灰身139只,比例应处理成_________。
④研究过程采用____________法
在观察和分析基础上__________以后,通过推理和想象提出解释问题的_______,根据假说进行___________,推出_____________,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说—演绎法。
四步:发现问题 → 分析问题,作出假说 → 设计实验,演绎(验证)假说 → 得出结论。
二、一对相对性状的杂交实验(先杂交再自交)
1.发现问题
正反交结果相同,并且:①F1只有高茎;②F2出现性状分离,且性状分离比为3:1。
2.分析问题,作出假说
或
1
(1)生物的性状是由__________决定的,它们既不会相互融合,也不会在传递中消失。
(孟德尔并未提出“基因”一词,“基因”是由丹麦生物学家约翰逊重新命名的)
(2)在体细胞中,遗传因子是________存在的。
(3)生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子_________,分别进入不同的配子中。配子中只含有________________________。
(4)受精时,雌雄配子的结合是_______的。
3.设计实验,验证(演绎)假说
(1)方法:测交实验,让F1与_____________杂交。(写出遗传图解)
(2)测交的作用★:①检测待测个体的基因型;②检测待测个体产生配子的种类和比例。
4.得出结论:测交结果与预期结果相同,说明假说正确。(后人将它归纳为基因的分离定律)
5.名词解释:
显性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代表现出的亲本性状。
隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代未表现出的亲本性状。
性状分离:________________________________________________________________________________。
显性基因:决定显性性状的基因。
隐性基因:决定隐性性状的基因。
等位基因:__________________________________________。如A和a,B和b。
相同基因:位于同源染色体相同位置上控制相同性状的基因。如A和A,a和a。
纯合子:遗传因子组成相同的个体,如AA,AAbbDDeeff。纯合子中没有等位基因。
杂合子:遗传因子组成不同的个体,如Aa,AabbDdEeff。杂合子中可能有多对等位基因。
基因型:与表型有关的基因组成。
表(现)型:生物个体表现出来的性状。
杂交:基因型不同的个体间交配(符号 )。
自交:同一个体或基因型相同的个体间交配(符号 )。
测交:F1(或待测个体)与___________杂交。
正交和反交:正交和反交是一对相对概念,若正交为♂A×♀B,则反交为♀A×♂B。
三、基因的分离定律
1.概念:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子________存在,不相融合;在__________时,成对的遗传因子_________,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。
2.细胞学基础
3.研究对象:位于一对________染色体上的一对______基因。
4.发生时间:______________________。
注意:在四分体时期发生互换的情况下,减数第二次分裂后期也会出现等位基因随姐妹染色单体分开而分开的现象,但这不属于基因的分离定律。
5.实质:在杂合子细胞中,______基因随着同源染色体的分离而分离;杂合子产生数量______的两种配子。
6.验证分离定律的方法(验证分离定律实际上就是要验证“杂合子能产生两种配子,并且比例是1:1” )
方法1:自交法 若杂合子自交后代的性状分离比为______________,则符合基因的分离定律。
杂合子(Aa)自交,后代出现性状分离且比例为3:1的根本原因是:__________________________
__________________________________________________________________________________。
方法2:测交法 若杂合子测交后代的性状分离比为______________,则符合基因的分离定律。
方法3:花粉鉴定法 取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理(如染色)后,用显微镜观察并计数,若花粉类型比例为__________,则符合基因的分离定律。
方法4:单倍体育种法 取杂合子的花药离体培养,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型且比例为________,则符合基因的分离定律。
例1. 孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验中,最能体现分离定律实质的是( )
A.高茎与矮茎亲本正反交产生的F1总表现为高茎
B.F1形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子彼此分离
C.F1高茎自交产生的F2中高茎∶矮茎为3∶1
D.F1高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1
例2. (经典高考题)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题:
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是____________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
参考答案
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现型之比为1∶1,则可验证分离定律。
例3. 水稻的非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红色。将W基因用红色荧光标记,w基因用蓝色荧光标记(不考虑基因突变)。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交的子代的叙述错误的是( )
A.观察F1未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是分离定律的直观证据。
B.观察F1未成熟花粉时,发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极,说明形成该细胞时发生过染色体片段交换。
C.选择F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为1∶1。
D.选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝色花粉和红色花粉的比例为3∶1。
四、性状分离比的模拟实验
1.实验原理:本实验用甲、乙两个小桶分别代表______________,甲、乙小桶内的彩球分别代表__________,用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,___________________________。
2.注意事项:①要______抓取,且抓完一次将小球放回原小桶并________,重复次数足够多。
②两小桶内的彩球数量________不相同,每个小桶内两种颜色的小球数量_________不相同。
3.实验结果:彩球组合数量比DD︰Dd︰dd ≈ _________________。
4.本实验方法还可以用于模拟自由组合定律
当两小桶内的小球分别是A和a,B和b时,实验不再是模拟性状分离比,而是在模拟“位于两对同源染色体上的等位基因,在形成配子时可以自由组合”。即AaBb可以产生4种配子AB、Ab、aB、ab,比例是1:1:1:1。
小桶不再代表雌雄生殖器官,小球也不再代表雌雄配子。
五、基因分离定律的应用
1.一对等位基因的6种交配
2.判断一对相对性状的显隐关系
(1)杂交判断显隐
①不同性状的亲本杂交,若子代只出现一种性状,则该性状为______性,同时说明亲本均为_____子;
如:灰毛鼠和黑毛鼠交配,所生后代全是灰毛鼠。
②相同性状的亲本杂交,若子代出现不同于亲代的性状,则该性状为____性,亲本为_____子;
如:毛腿雌鸡和毛腿雄鸡交配,后代出现光腿鸡。
(2)自交判断显隐
不同性状的亲本分别自交,若某一亲本后代出现性状分离,则该亲本的性状为___性,该亲本为____子;
如:粉花自交,后代全是粉花;有的紫花自交后代全是紫花,有的紫花自交,后代既有紫花又有粉花
(3)测交不能判断显隐
如:长耳兔和短耳兔交配,后代既有长耳兔又有短耳兔(比例为1:1)。
(4)遗传系谱图判断显隐(无中生有有为隐,有中生无有为显)。
(5)合理设计杂交实验
例4. 已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一牛群中,A与a基因频率相等,每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于该性状遗传的研究方法及推断,不正确的是( )
A.选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性性状;反之,则无角为显性性状
B.自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性性状
C.选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角最有可能为隐性性状
D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产3头牛全部是无角,则无角为显性性状
例5. 玉米的甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是( )
例6.(2022·全国甲)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合子与非糯玉米纯合子(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。
若糯是显性,则实验结果是:__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________;
若非糯是显性,则实验结果是__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
3.判断显性个体(A_)是纯合子还是杂合子
(1)测交法和自交法
①自交和测交判断基因型的实质,都是观察后代是否出现_________现象(或是否出现______性状)。
若出现,则待测个体为______子;若不出现,则待测个体为______子。
②对于植物:最简便的方法是_______;最佳的方法是________,原因是______________________________。
对于动物:一般只能测交。(动物“自交”指基因型相同的个体相交配)
例7. 已知某植物的红花(A)对白花(a)为显性。为了确定某红花植株的基因型:
方法一:测交
实验设计思路:________________________________________________________________________。
若子代_________________________,则该红花植株的基因型是_________;
若子代_________________________,则该红花植株的基因型是_________。
方法二:自交
实验设计思路:________________________________________________________________________。
若子代_________________________,则该红花植株的基因型是_________;
若子代_________________________,则该红花植株的基因型是_________。
(2)其他方法(如花粉鉴定法,单倍体育种法)
例8. 某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由B和b基因控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)(已知在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。要求在一个配种季节里完成这项鉴定)写出实验设计思路及预期结果:
___________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________。
例9. (经典高考题)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离;②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶;③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1;④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1。其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( )
A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④
例10. 某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状,且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计了如下实验方案(后代数量足够多),以鉴别该紫花植株的基因型。
(1)完善下列实验设计:
第一步:__________________(填选择的亲本及交配方式);
第二步:紫花植株×红花植株。
(2)实验结果预测:
①若第一步出现性状分离,说明紫花植株为________(填“纯合子”或“杂合子”)。若未出现性状分离,说明紫花植株的基因型为_______。
②若第二步后代全为紫花,则紫花植株的基因型为________;若后代全部为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为_______。
4.比例活用(根据后代性状分离比推测亲代)
例11. 番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是( )
A.番茄的果色中,黄色为显性性状
B.实验1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa
C.实验2的后代红果番茄均为杂合子
D.实验3的后代中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
例12. 某植物种子的颜色(A红色 a绿色),形状(圆粒B 皱粒b),每对基因独立遗传。
若后代的表现型及比例为红圆:红皱:绿圆:绿皱=6:3:2:1,则亲代的基因型是________________;
若后代的表现型及比例为红圆:红皱:绿圆:绿皱=2:1:2:1,则亲代的基因型是________________;
若后代的表现型及比例为红圆:红皱 =1:1,则亲代的基因型是________________。
5. 完全显性、不完全显性、共显性
例13. 下列有关遗传性状的说法,正确的是( )
A.豌豆豆荚的饱满与种子的皱缩是一对相对性状
B.两个亲本杂交,子一代中显现的性状是显性性状
C.一株苹果树中,绝大多数花的花瓣呈粉色、少数呈红色的现象称为性状分离
D.开紫花的萝卜自交子代中出现紫、红和白三种花色的现象称为性状分离
例14. 在牵牛花的遗传实验中,用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果取F2中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交,则后代表现型及比例应该为( )
A.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1
B.红色∶粉红色∶白色=3∶2∶1
C.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1
D.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1
例15. 萝卜的花有红色、紫色、白色三种,由一对等位基因控制。现选用紫花萝卜分别与红花、白花、紫花萝卜杂交,F1中红花、白花、紫花的数量比例分别如下图中①②③所示,下列相关叙述错误的是( )
A.红花萝卜与红花萝卜杂交,后代均为红花萝卜
B.白花萝卜与白花萝卜杂交,后代均为白花萝卜
C.红花萝卜与白花萝卜杂交,后代既有红花萝卜,也有白花萝卜
D.可用紫花萝卜与白花萝卜杂交验证基因的分离定律
6.从性遗传:是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象
注意:从性遗传≠伴性遗传
从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象,这种现象主要通过性激素起作用。从性遗传和伴性遗传的表现型都与性别有密切的联系,但它们是两种截然不同的遗传方式。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;从性遗传的基因在传递时并不与性别相联系,其与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质为:表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。
例16. 食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响,TS在男性为显性,TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子中既有长食指又有短食指,则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为( )
A.1/4 B. 1/3 C.1/2 D.3/4
例17. (经典高考题)已知某种羊的有角和无角基因由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制,请分析:
公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,则理论上子一代群体中母羊的表型及其比例为_______________;公羊的表型及其比例为__________________。
7.复等位基因
在一个群体内,同源染色体的某个相同位置上的等位基因超过2个,此时这些基因就称为复等位基因。 “复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的。如:决定人类ABO血型的基因是:IA、IB、i。
等位基因产生的原因:__________________________。
复等位基因产生的原因:__________________________。
例18. 某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如下表
若WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例分别是( )
A.3种,2∶1∶1∶1 B.4种,1∶1∶1∶1 C.2种,1∶1 D.2种,3∶1
例19. 研究发现,豚鼠毛色由以下等位基因决定:Cb-黑色、Cc-乳白色、Cs-银色、Cx-白化。为确定这组基因间的关系,进行了部分杂交实验,结果如下,据此分析,下列说法正确的是( )
A.两只白化豚鼠杂交,后代不会出现银色个体 B.该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种
C.无法确定这组等位基因间的显性程度 D.两只豚鼠杂交的后代最多会出现四种毛色
例20. (2023·全国甲卷)水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a);基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性,A1对a为显性、A2对a为显性。现将不同表型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表型及其分离比。下列叙述错误的是( )
A.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=3∶1
B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感=1∶1
C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性=1∶1
D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性∶易感=2∶1∶1
8.自交、自由交配的计算(自交比例分开算,自由交配用棋盘)
计算公式*
①Aa连续自交,Fn中杂合子占_____________;
②Aa连续自交,逐代去隐,Fn中杂合子占_____________;
③Aa连续自由交配,Fn中杂合子占_____________;
④Aa连续自由交配,逐代去隐,Fn中杂合子占_____________。
例21. (经典高考题)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是( )
A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4
B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C.曲线Ⅳ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
例22. 豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性,现有两株豌豆杂交得到F1,任其自花传粉,若发现F2的表型及比例为黄色∶绿色=3∶5,那么亲本的基因型可能是________。若发现F2的表型及比例为黄色∶绿色=5∶3,那么亲本的基因型可能是________。
例23. 已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制,其基因型为AA的个体是红褐色,基因型为aa的个体是红色,在基因型为Aa的个体中,雄牛为红褐色,雌牛为红色。现有一群牛,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(基因型相同的雌雄个体交配)和自由交配,则子代的表型及比例分别是( )
A.自交:红褐色∶红色=5∶1;自由交配:红褐色∶红色=8∶1
B.自交:红褐色∶红色=3∶1;自由交配:红褐色∶红色=4∶1
C.自交:红褐色∶红色=2∶1;自由交配:红褐色∶红色=2∶1
D.自交:红褐色∶红色=1∶1;自由交配:红褐色∶红色=4∶5
9.分离定律中的致死问题(隐性基因致死,显性基因纯合致死,配子致死等)
例24. (2022·海南)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25 B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49 D.F2中a基因频率为7/9
例25. 一豌豆杂合子(Aa)植物自交时,下列叙述错误的是( )
A.若自交后代基因型比例是2∶3∶1,可能是含有隐性基因的花粉50%死亡造成的
B.若自交后代的基因型比例是2∶2∶1,可能是隐性个体有50%死亡造成的
C.若自交后代的基因型比例是4∶4∶1,可能是含有隐性基因的配子有50%死亡造成的
D.若自交后代的基因型比例是1∶2∶1,可能有50%的花粉死亡
例26. (2020·海南卷)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表型为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是( )
A.紫外线照射使果蝇的直翅基因碱基序列发生了改变
B.果蝇的翻翅对直翅为显性
C.F1中翻翅基因频率为1/3
D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为4/9
例27. (经典高考题)有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )
A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
10.母性效应问题
例28. 母性效应是指子代某一性状的表型由母本的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合母性效应,遗传过程如图所示。现有纯系右旋和左旋椎实螺若干,回答下列问题:
(1)螺壳表现为左旋的个体其基因型可能是________;螺壳表现为右旋的个体其基因型可能是________。
(2)F1自交得到F2,其表型及比例为________________,该性状的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。
(3)欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意右旋椎实螺作________(填“父本”或“母本”)进行交配,统计杂交后代F1的性状。若子代表现情况是________,则该左旋椎实螺是纯合子;若子代的表现情况是________,则该左旋椎实螺是杂合子。
11.表型模拟问题
生物的表型=基因型+环境,由于受环境影响,导致表型与基因型不符合的现象,叫表型模拟。
例29. 果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将孵化后4~7 d的长翅果蝇幼虫,放在35~37 ℃(正常培养温度为25 ℃)环境中处理一定时间后,表现出残翅性状。现有一只残翅雄果蝇,让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,观察后代的表现。下列说法不合理的是( )
A.残翅性状可能受基因组成和环境条件的影响
B.若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AA
C.若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aa
D.基因A、a一般位于同源染色体的相同位置
12.分离定律中在人类遗传病(系谱图)中的应用
①若Ⅰ1和Ⅰ2再生一个孩子,患病的概率为_________。
②若Ⅰ1和Ⅰ2再生一个孩子,是患病男孩的概率为_________。
③若Ⅰ1和Ⅰ2生了一个男孩,患病的概率为_________。
④Ⅱ2和Ⅱ3生出患者的概率为_________,生出携带者的概率为_________。
⑤Ⅱ2和Ⅱ3生了一个正常孩子,是携带者的概率为_________。
⑥Ⅱ2和Ⅱ3生了一个患病孩子,若再生一个,患病的概率为_________。
例30. (2021·湖北)浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是( )
A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝
B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝
C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%
D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的
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