内容正文:
基因的分离定律
第
14
讲
第五单元:遗传的基本规律
核心提要 素养体现
生命观念:基因控制性状,体现结构决定性状的生命观念。
科学思维:对一对相对性状的分离比作出假设,进行演绎推理。
科学探究:性状分离比的模拟实验。
社会责任:分析人类遗传病以及育种方面的实践应用。
课标要求
本节内容常结合基因突变、基因的自由组合定律、伴性遗传、遗传系谱图等一起考察。
目 录
基因的分离定律
考点一
考点二
基因的分离定律及其验证
基因分离定律的重点题型突破
考点一 基因的分离定律及其验证
【复习目标】
1.归纳豌豆作为遗传实验材料的优点。(重点)
2.掌握孟德尔的一对相对性状的杂交实验的过程、解释、验证及结论。(重、难点)
复习指导
阅读必修二教材P2-3内容,解决以下问题:(3min)
1.豌豆用作遗传实验材料的优点有哪些?
2.人工异花传粉的实验处理方法中,请据图1-1思考下列问题:
(1)图中的“传粉”操作要在去雄前还是去雄后进行?
(2)去雄时要注意什么?去雄后及传粉后要将母本的花进行套袋处理,其目的是什么?
(3)若对单性花植物进行人工异花传粉,应该如何进行操作?
3.举例说明性状和相对性状的关系,如何判断两个性状是否为相对性状?
雄蕊
柱头
胚珠
子房
一、遗传实验常用材料及优点
1.豌豆
①豌豆是_______传粉、______受粉植物。在自然状态下一般为纯种。
豌豆花的结构(两性花)
自花
闭花
单性花:如玉米,花中只有雄蕊的叫雄花;只有雌蕊的,叫雌花。玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花柱头上,所完成的传粉过程也属于自交。
自交
雄蕊
柱头
胚珠
子房
一、遗传实验常用材料及优点
1.豌豆
①豌豆是_______传粉、______受粉植物。在自然状态下一般为纯种。
自花
闭花
②豌豆有多对易于区分的相对性状。
一种生物的同一种性状的不同表现类型。
生物的形态结构、生理特征、行为习惯等的总称。
一、遗传实验常用材料及优点
1.豌豆
③花大,易于进行人工异花传粉。
①豌豆是_______传粉、______受粉植物。在自然状态下一般为纯种。
自花
闭花
②豌豆有多对易于区分的相对性状。
高茎(或矮茎)
矮茎(或高茎)
高茎(或矮茎)豌豆的花
采集花粉
去雄
母本人工去雄
人工授粉
(花蕾期、开花前)
目的:防止自花传粉
(母本雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉涂(撒)在去雄花的雌蕊的柱头上)
(防止外来花粉干扰)
套袋
套袋
(防止外来花粉干扰)
♂父本:
提供花粉的植株
♀母本:
接受花粉的植株
思考:
如果将实验材料豌豆换成玉米,应该如何进行操作?
套袋→人工授粉→套袋(省去了母本去雄的过程)。
玉米也可以作为遗传实验的材料,结合玉米花序与受粉方式模式图思考:
(1)玉米为雌雄同株且为______ (填“单
性”或“两性”)花。
(2)图中两种受粉方式中,方式Ⅰ属于______
(填“自交”或“杂交”),方式Ⅱ属于_____
(填“自交”或“杂交”),因此自然状态下,
玉米能进行__________。
(3)如果进行人工杂交实验,则操作步骤为______________________。
单性
自交
杂交
自由交配
套袋→人工授粉→套袋
非甜玉米
甜玉米
雄花序
雌花序
方式Ⅰ
方式Ⅱ
9
雄蕊
柱头
胚珠
子房
一、遗传实验常用材料及优点
1.豌豆
④易栽培,生长周期短,易于开展和分析。后代数量多便于收集数据,利于结果统计,减小实验误差。
③花大,易于进行人工异花传粉。
①豌豆是_______传粉、______受粉植物。在自然状态下一般为纯种。
自花
闭花
②豌豆有多对易于区分的相对性状。
一、遗传实验常用材料及优点
2.其他材料
①雌雄同株且为单性花,便于人工授粉;②生长周期短,繁殖速率快;③相对性状差别显著,易于区分观察;④产生的后代数量多,统计更准确。
①体型小,易饲养,繁殖快;②染色体数目少;③生长周期短,产生的后代多;④相对性状易于区分。
①生长周期短;②染色体数目少;③产生籽粒多(每代数千粒)。
①易饲养;②产仔多、繁殖周期短。
玉米
2n=20
果蝇
2n=8
拟南芥
2n=10
小鼠
2n=40
二、孟德尔的一对相对性状的杂交实验
1.观察现象,发现问题
孟德尔惊奇地发现,无论正交(用高茎豌豆作母本),还是反交(作父本),杂交后F1总是高茎的。
孟德尔把F1中显现出来的性状,叫作____________,如高茎;未显现出来的性状,叫作____________,如矮茎。
人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫作_____________。
孟德尔的疑惑:
为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢?
为什么子一代没有矮茎的,而子二代又出现了矮茎的呢?
子二代中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗?
显性性状
隐性性状
性状分离
比例 3 : 1
12
二、孟德尔的一对相对性状的杂交实验
2.提出假说,解释现象
(1)生物的性状是由_________决定的。
隐性性状由______________控制——用小写字母表示(如d )
(2)体细胞中遗传因子是_____存在的。
纯种高茎豌豆:
纯种矮茎豌豆:
DD
dd
_______:
_______:
高茎豌豆:
遗传因子组成相同的个体
遗传因子组成不同的个体
遗传因子
显性性状由______________控制——用大写字母表示(如D)
显性遗传因子
隐性遗传因子
杂合子
纯合子
成对
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。
核心假说
孟德尔提出这一假说时,生物学界还没有认识到配子和受精过程染色体的变化。
13
二、孟德尔的一对相对性状的杂交实验
P
高茎
矮茎
DD
dd
×
配子
D
d
Dd
高茎
Dd
高茎
F1配子
F1
D
d
D
d
F2
DD
Dd
dd
高茎
高茎
矮茎
孟德尔观点1:性状是由遗传因子决定.
孟德尔观点4:受精时,雌雄配子的结合是随机的
孟德尔观点2:体细胞中遗传因子是成对
1 ∶ 2 ∶ 1
孟德尔观点3:形成配子时,遗传因子彼此分离,
配子中遗传因子成单存在。
×
Dd
二、孟德尔的一对相对性状的杂交实验
3.演绎推理
_______实验,即让F1与_____________杂交。
测交
隐性纯合子
Dd
dd
D
d
配子
高茎
矮茎
杂种子一代
高茎
隐性纯合子
矮茎
×
理论推测实验结果:
d
Dd
dd
1 : 1
实验数据:
得到的166株后代中,87株是高茎,79株是矮茎,比例接近1︰1。
验证了假说。
P
测交后代
通过测交实验的结果可证实:
①杂种F1产生了两种比例相等的配子;
②F1在形成配子时,成对的遗传因子发生了分离。
4.实施实验,验证假说
二、孟德尔的一对相对性状的杂交实验
5.得出结论
分离定律: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;在形成配子时,___________________________,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
成对的遗传因子发生分离
纯种高矮茎杂交,
为什么F1都是高茎?
F2高:矮=3:1?
推导测交实验,推测性状分离比
进行测交实验,正交或反交与推测比例相同
基因分离定律
发现问题
提出假说
演绎推理
得出结论
实验验证
孟德尔提出了4点假说,假说的核心是“分离”
假说——演绎法
科学研究方法:
运用假说——演绎法的实验:
1.孟德尔的豌豆杂交实验;
2.摩尔根的果蝇杂交实验;
3.DNA半保留复制实验。
1.(2023·甘肃期末)下列关于假说—演绎法在一对相对性状的杂交实验中的叙述,正确的是( ) 。
C
A.孟德尔利用假说—演绎法验证了基因位于染色体上
B.孟德尔的测交实验结果证明其假说是正确的,属于演绎推理过程
C.孟德尔在对分离现象的解释中提出雌雄配子结合是随机的,属于提出假说过程
D.在验证假说阶段,孟德尔选用纯种高茎、矮茎豌豆多次进行正反交实验以降低偶然性
新考案P131
18
2.假说—演绎法大致分为四步:观察现象,提出问题;提出假说;由假说推出一些结论;设计实验验证这些结论。其中演绎推理是假说成为理论的过程中重要的一环。关于假说—演绎法,下列叙述错误的是( ) 。
A.上述步骤中的第三步用到了演绎推理
B.在孟德尔的实验研究中,进行测交实验并统计实验结果就是演绎推理环节
C.摩尔根得出“控制果蝇白眼的基因在X染色体上,Y 染色体上不含有它的等位基因”这一结论也运用了假说—演绎法
D.DNA半保留复制原理的发现,也是假说—演绎法的成功运用
B
19
F
f
F
F
f
f
F
F
f
f
进行有性生殖的真核生物
细胞核内的基因
一对等位基因控制的相对性状的遗传
三、分离定律的实质
细胞学基础
发生时期
适用范围
实质
减数分裂Ⅰ,同源染色体分离
等位基因随同源染色体的分开而分离
减数分裂Ⅰ后期
分离定律: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。
验证分离定律的方法
思路:说明杂合体(如Dd)能够产生两种配子。
(1)自交法:自交后代的性状分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(2)测交法:若测交后代的性状分离比为1∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为1∶1,则可直接验证基因的分离定律。
(4)单倍体育种法:取花药离体培养,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1∶1,则符合基因的分离定律。
三、分离定律的实质
测交:若动物生育后代数目少,则应与多个异性隐性个体交配。
水稻的糯性和非糯性是一对相对性状,非糯性水稻花粉中所含有的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝色,而糯性水稻花粉中所含的是支链淀粉,遇碘变棕色。这说明相关遗传因子的作用能在配子中就表现出来。如何利用这一特点来验证孟德尔的假说?
方法:
用_______________水稻和_______________水稻杂交,取F1的花粉____________,然后用显微镜观察花粉的颜色。如果半数花粉呈______色,半数花粉呈______色,则可直接验证“F1在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子”。
配子法(花粉鉴定法)
纯种的糯性
纯种的非糯性
加碘染色
蓝
棕
某雌雄同株植物的花色受一对等位基因A/a控制,基因型为AA表现为红色,基因型为Aa表现为粉红色,基因型为aa表现为白色。某实验小组现有若干株花色为粉红色的该植物,如何利用这些植株来验证孟德尔的假说?
方法:
让若干株花色为粉红色的植物自交,观察并统计后代植株的花色及比例。
若后代植株的花色为红色:粉红色:白色=1:2:1,则可直接验证“F1在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子”。
5.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。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
①两种玉米分别自交,单株收获籽粒,统计观察,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让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,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;
③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1:1的性状分离比,则可验证分离定律(任写两种)。
新考案P132
分离定律的实质与验证
考向3
24
6.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黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈橙红色。将W基因用红色荧光标记,w 基因用蓝色荧光标记。下列关于纯种非糯性水稻与糯性水稻杂交的子代的叙述(不考虑基因突变),错误的是( ) 。
A.观察 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,这是分离定律的最直接证据
B.观察 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.选择成熟花粉用碘液染色,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的数量比为
D.选择 所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的数量比为3:1
D
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(1)的表型比为 的结果最能说明基因分离定律的实质。( )
×
(2)基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离。( )
√
(3)孟德尔遗传定律不适用于肺炎链球菌。( )
√
(4)基因分离定律的细胞学基础是减数分裂Ⅰ时染色单体分开。( )
×
新考案P130
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分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止_________和进行__________提供理论依据。
2.农业生产:指导杂交育种。
选育纯种
优良性状为显性性状:
优良性状为隐性性状:
利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到不再发生性状分离时为止,即可留种推广使用。
一旦出现就能稳定遗传,便可留种
近亲结婚
遗传咨询
选育杂种
两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
3.医学实践
四、分离定律的应用
1.确定显、隐性关系和确定个体的基因型。
1.实验原理:甲、乙两个小桶分别代表 ,甲、乙小桶内的彩球分别代表 ,不同彩球的随机组合模拟_______________________。
2.注意问题:要 抓取,且抓完一次将小球放回原小桶并 ,重复次数足够多。两小桶内的彩球数量 (填“可以”或“不可以”,下同)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
①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈ 。
②彩球组合代表的显隐性性状的数值比接近 。
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
雌、雄配子的随机结合
随机
摇匀
可以
不可以
1∶2∶1
3∶1
四、性状分离比的模拟实验
雄配子数量远远多于雌配子数量。
杂合子F1(Dd)产生比例相等的两种配子。
(2)两个小桶中的彩球数量必须相等吗?
为了确保样本数目足够多,重复次数越多,实验结果越准确。
在生物体的生殖过程中,一般是雄配子的数量远多于雌配子的数量,因此,两个小桶中的彩球数量可以不相等。
新考案P130
(1)性状分离比的模拟实验,为什么要重复30次以上?
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1.在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及杂交、自交和测交。下列相关叙述正确的是( ) 。
A
A.测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型
B.测交和自交都可以用来判断一对相对性状的显隐性
C.培育所需显性性状的优良品种时要利用测交和杂交
D.杂交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律
新考案P132
豌豆杂交实验过程及遗传学概念辨析
考向1
30
2.下列关于遗传学基本概念的叙述中,正确的有( ) 。
①兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状
②具有一对相对性状的纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状
③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同
④A和A、b和b不属于等位基因,C和c 属于等位基因
⑤后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离,两个双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离
⑥检测某雄兔是不是纯合子,可以用测交的方法
C
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
新考案P132
豌豆杂交实验过程及遗传学概念辨析
考向1
31
3.(2023·烟台期中)孟德尔用豌豆进行杂交实验,运用假说—演绎法成功地揭示了遗传学的两个基本定律,为遗传学的研究做出了杰出的贡献。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法错误的是( ) 。
A.“演绎推理”是预测测交后代出现两种表型且比例为 的过程
B.“提出问题”是建立在豌豆纯合亲本杂交和 自交遗传实验基础上的
C.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由核基因控制的”
D.孟德尔得出遗传规律时使用了归纳法,并对实验数据做统计学分析
新考案P132
一对相对性状的杂交实验分析
考向2
C
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4.(2023·福州期中)下列关于一对相对性状杂交实验及分析,叙述错误的是( ) 。
A.选用豌豆进行杂交时需要考虑雌蕊和雄蕊的发育程度
B.中出现性状分离比的原因是 形成配子时等位基因分离
C.验证分离定律时所选相对性状不一定受1对等位基因控制
D.出现 的性状分离比与雌雄配子的随机结合有关
新考案P132
一对相对性状的杂交实验分析
考向2
C
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考点二 基因分离定律的重点题型突破
1.根据子代性状判断
具有一对相对性状的亲本杂交
子代只出现一种性状
子代所出现的性状为显性性状
具有相同性状的亲本杂交
子代出现不同性状
子代所出现的新性状为隐性性状
概念法:
自交法:
一、显、隐性性状的判断
2.根据遗传系谱图判断
双亲表现正常,后代出现“患者”则致病性状为隐性
双亲表现患病,后代出现“正常”,则致病性状为显性
“无中生有”为隐性
“有中生无”为显性
“正常”为隐性
一、显、隐性性状的判断
3.“实验法”判断性状的显隐性
具有相对性状的两个亲本
有性状分离
子代发生性状分离的亲本性状为显性性状
能自交
子代表现出的性状为显性性状
无性状分离原亲本杂交
不能自交
子代只表现一种表现型
有两种表现型,与具相同性状的亲代回交
有两种表现型
无性状分离
该性状为显性性状
该性状为隐性性状
一、显、隐性性状的判断
两个亲本杂交
1.玉米为雌雄异花的植物,豌豆是雌雄同花的植物,两种植物的茎秆都有高矮两种性状,分别将高茎和矮茎在自然状态下间行种植,不考虑变异。下列相关叙述错误的是( ) 。
A
A.若矮茎玉米上所结的 既有高茎,也有矮茎,则矮茎一定是隐性性状
B.若高茎玉米上所结的 都是高茎,则高茎对矮茎一定是显性
C.若高茎豌豆的都是高茎,矮茎豌豆的 都是矮茎,则无法判断茎秆的显隐性
D.若高茎豌豆的 既有高茎,也有矮茎,则该高茎豌豆一定为杂合子
新考案P133
38
2.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 控制。在自由放养多年的一个牛群中,A与 基因的频率相等,每头母牛一次只生产1头小牛。下列关于该性状遗传的研究方法及推断,错误的是( ) 。
D
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
39
二、判断纯合子和杂合子的方法
方法 适用范围 实验设计 结果分析
测交法 适用于植物和动物,且需已知显隐性 待测个体×隐性纯合子 子代 ①若子代只有一种表型,则待测个体为纯合子;②若子代不止一种表型,则待测个体为杂合子
自交法 主要适用于植物,且是最简便的方法 待测个体子代 ①若子代无性状分离,则待测个体为纯合子;
②若子代有性状分离,则待测个体为杂合子
花粉鉴
定法 只适用于一些特殊的植物,如水稻 待测个体→花粉 ①若产生2种或2种以上的花粉,则待测个体为杂合子;②若只产生1种花粉,则待测个体为纯合子
单倍体
育种法 只适用于植物 待测个体→
花粉→ 幼苗→ 秋水仙素处理获得植株 ①若得到两种类型的植株且数量基本相等,则说明亲本能产生两种类型的花粉,即待测个体为杂合子;②若只得到一种类型的植株,则说明亲本只能产生一种类型的花粉,即待测个体为纯合子
40
3.现有两瓶世代连续的果蝇,甲瓶中的个体全为灰身,乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配,若后代只出现一种性状,则可认为( ) 。
A.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为杂合子
B.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为纯合子
C.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为杂合子
D.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为纯合子
D
新考案P134
41
三、判断亲子代基因型和表型方法
1.由亲代推断子代的基因型与表型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表型
全为显性
全为显性
全为显性
显性∶隐性
显性∶隐性
全为隐性
三、判断亲子代基因型和表型方法
2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)
(1)隐性纯合突破法:若子代出现隐性性状,则该子代基因型一定是 ,其中一个来自父本,另一个 来自母本。
(2)由子代表型及比例推断亲代基因型
组合 后代显隐性关系 亲本基因型
Ⅰ 显性∶隐性
Ⅱ 显性∶隐性
Ⅲ 只有显性性状 、、
Ⅳ 只有隐性性状
(3)基因填充法:根据亲代表型 写出能确定的基因(如显性性状的基因型用 表示) 根据子代一对基因分别来自两个亲本 推知亲代未知基因。若亲代为隐性性状,基因型只能是 。
4.某植物的紫花与红花是一对相对性状,且是由单基因、 控制的完全显性遗传。现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计下表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是( ) 。
选择的亲本及杂交方式 预测子代表型 推测亲代基因型
第一组:紫花自交 出现性状分离 ③
① ④
第二组:紫花×红花 全为紫花
② ⑤
B
A.两组实验中,都有能判定紫花和红花的显、隐性的依据
B.若①全为紫花,则④为
C.若②为紫花和红花的数量之比是,则⑤为
D.若③为 ,则判定依据是子代出现性状分离
44
5.控制蛇皮颜色的基因遵循分离定律,现进行如下杂交实验:
根据此杂交实验,下列结论正确的是( ) 。
A
A.所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇
B.黄斑是显性性状
C.甲实验中, 黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因型不同
D.乙实验中, 黑斑蛇与亲本黑斑蛇的基因型相同
45
(1)用经典公式计算
(2)依据分离比推理计算
如:基因型Aa的个体自交,子代基因型及其比例为AA:Aa:aa=1: 2: 1,
AA、aa出现的概率都是_____,Aa出现的概率是_____;显性性状出现的概率是_____,隐性性状出现的概率是_____;显性性状中纯合子的概率为_____,杂合子的概率为_____。
(3)依据配子的概率计算
①先计算出亲本产生每种配子的概率;②根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘及相加等,即可得出子代某一基因型个体的概率;③计算表型概率时,再将相同表型个体的概率相加即可。
四、分离定律的概率计算问题
概率=(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100%
1/4
1/2
3/4
1/4
1/3
2/3
46
杂合子Aa连续自交n 次,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 ___________________。纯合子、
杂合子所占比例的坐标曲线如图所示:
五、分离定律的自交和自由交配问题
1.自交的概率计算
47
杂合子连续自交且逐代淘汰隐性个体:自交 代后,显性个体中,纯合子比例为,杂合子比例为 ,计算过程如图所示:
48
①列举法
基因型(♂/♀)
、
、 、、
结果:子代基因型及概率为、、,子代表型及概率为 、
2.自由交配的概率计算
(1)自由交配问题的两种分析方法:如某种生物的基因型占、占 ,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。
49
②配子法
子代基因型及概率为、、,子代表型及概率为、 。
(1)自由交配问题的两种分析方法:如某种生物的基因型占、占 ,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。
50
③遗传平衡法
先根据“一个等位基因的频率它的纯合子基因型概率 杂合子基因型概率”推知,亲代中A的基因频率, 的基因频率。
然后根据遗传平衡定律可知,子代中:
的基因型频率 基因频率的平方,
的基因型频率基因频率的平方,
的基因型频率基因频率基因频率 。子代表型及概率为、 。
(1)自由交配问题的两种分析方法:如某种生物的基因型占、占 ,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。
51
(2)不淘汰隐性个体:杂合子连续自由交配 次,杂合子比例为_____,显性纯合子比例为_____,隐性纯合子比例为_____。
(3)淘汰隐性个体:若杂合子 连续自由交配几代且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子比例为_______,杂合子比例为_______。
2.自由交配的概率计算
52
6.闭花受粉植物甲,高茎和矮茎分别受A和 基因控制(完全显性);雌雄同株异花植物乙,其籽粒的颜色黄色与白色分别由和 基因控制(完全显性)。两者的遗传均遵循孟德尔定律。自然状态下,间行种植基因型为、 的植物甲(两者数量之比是)和间行种植基因型为、的植物乙(两者数量之比是 )。下列叙述不正确的是( ) 。
A.植物甲的中杂合子所占的比例为
B.植物乙的中白色籽粒所占的比例为
C.植物乙的黄色籽粒中纯合子所占的比例为
D.若植物甲含有的配子致死,则中矮茎个体所占的比例为
新考案P136
D
53
7.(2022·海南卷)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因 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,匍匐型个体占,随机交配得到, 雌、雄个体随机交配得到 。下列有关叙述正确的是( ) 。
A.中匍匐型个体的比例为
B.与相比, 中A基因频率较高
C.中野生型个体的比例为
D.中A基因频率为
D
新考案P136
54
1.(2021·浙江卷)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因 )建立人群中某显性遗传病的遗传模型,向甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复100次。下列叙述正确的是( ) 。
A.该实验模拟基因自由组合的过程
B.重复100次实验后,组合约为
C.甲容器模拟的可能是该病占 的男性群体
D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
新考案P136
C
55
2.(2022·全国甲卷)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因 控制,基因型 个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题:
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工授粉,具体做法是________________________________________________________________________________________________。
对母本甲的雌花花序进行套袋,待雌蕊成熟时,采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱头上,再套上纸袋
(2)乙和丁杂交,全部表现为雌雄同株;自交, 中雌株所占比例为_____,中雄株的基因型是____________;在 的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是_____。
、
56
(3)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体与非糯玉米纯合体(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
非糯性植株上全为非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
2.(2022·全国甲卷)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因 控制,基因型 个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题:
57
培
优
课
5
基因的分离定律的遗传特例
第五单元:遗传的基本规律
一、致死现象
(1) 隐性致死:隐性遗传因子成对存在时,对个体发育有致死现象。如植物中白化遗传因子(bb),使植物不能形成叶绿素,植物因不能进行光合作用而死亡。
(2) 显性致死:显性遗传因子具有致死作用,如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。
(3) 配子致死:指致死遗传因子在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子现象,如花粉粒致死。
(4) 合子致死:指致死遗传因子在胚胎时期或成体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体。
1AA:2Aa
aa
典例1 (2020·江苏卷)有一观赏鱼品系体色为橘红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖橘红带黑斑品系时发现,后代中 为橘红带黑斑, 为野生型性状,下列叙述错误的是( ) 。
A.橘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.突变形成的橘红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,橘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橘红带黑斑品系
D
新考案P137
60
典例2 下列关于豌豆杂合子 植株自交的叙述,错误的是( ) 。
A.若自交后代基因型比例是,可能是含有隐性基因的花粉 死亡造成的
B.若自交后代的基因型比例是,可能是隐性个体有 死亡造成的
C.若自交后代的基因型比例是,可能是含有隐性基因的配子有 死亡造成的
D.若花粉有死亡,则自交后代的基因型比例是
B
新考案P137
61
二、不完全显性
典例3 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, 全是粉红色牵牛花。将自交后, 中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为,如果取 中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交,则后代表型及比例应该为( ) 。
B
A.红色∶粉红色∶白色 B.红色∶粉红色∶白色
C.红色∶粉红色∶白色 D.红色∶粉红色∶白色
Aa自交后代中红花(A ):白花(aa)=3:1
Aa自交后代中红花(AA):粉红花(Aa):白花(aa)=1:2:1
类型
完全显性
不完全显性
典例4 某种实验小鼠的毛色受一对等位基因和的控制, 为显性基因,表现为黄色体毛, 为隐性基因,表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交,子一代小鼠表现出不同的毛色(介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型)。下列判断和推测正确的是( ) 。
A.让子一代黄色小鼠与黑色小鼠测交,测交后代的毛色有黄色和黑色两种,且比例为
B.杂合子的体细胞中,基因 均不能表达
C.基因和 的遗传不遵循分离定律
D.不同杂合子个体的 基因表达的程度可能不同
D
新考案P138
63
三、复等位基因
一对同源染色体的同一位置上的基因有多个
基因彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,如A>a1>a2
复等位基因
遵循分离定律
基因彼此之间为共显性,如IAIB为AB型
概念
遗传特点
表现
实例
人类ABO血型的遗传,涉及3个等位基因如(IA、IB、i),组成6种基因型(IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii)
IAIA、IAi→A型血;IBIB、IBi→B型血;IAIB→AB型血;ii→O型血
典例5 (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、、;基因 控制全抗性状(抗所有菌株),基因控制抗性性状(抗部分菌株),基因 控制易感性状(不抗任何菌株),且对为显性,对为显性、对 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
B.抗性植株与易感植株杂交,子代可能出现抗性∶易感
C.全抗植株与易感植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性
D.全抗植株与抗性植株杂交,子代可能出现全抗∶抗性∶易感
A
新考案P138
65
四、从性遗传
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,又称性控遗传。
表型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)
从性遗传
由于性别的差异而表现出雄性、雌性在分布比例上或表现程度上的差别,例如牛角、羊角的遗传,人类秃顶的遗传。
概念
表现
本质
从性遗传与伴性遗传要区分清楚,前者的基因在常染色体上,遗传时不与性别相关联,只是基因表达时受环境的影响,从而出现杂合子在雄性和雌性个体中表型不同,而后者的基因在性染色体上,遗传时表现为与性别相关联。
从性遗传≠伴性遗传
典例6 山羊胡子由B基因决定,等位基因、 分别决定有胡子和无胡子,但是 在雄性中为显性基因,在雌性中为隐性基因。有胡子雌山羊与无胡子雄山羊的纯合亲本杂交产生,中的2个个体交配产生 (如图所示)。下列判断正确的是( ) 。
A. 中雌性表现为有胡子
B.中雄性 表现为有胡子
C. 纯合子中有胡子和无胡子两种表型均有
D.控制山羊有无胡子的基因的遗传为伴性遗传
C
新考案P138
67
“母性效应”是指子代的某一表型是由母本染色体基因型决定的,而不是由本身的基因型决定的,因此正反交所得结果不同,但不是细胞质遗传。这种遗传不是由细胞质基因所决定的,而是由核基因的表达并积累在卵细胞中的物质所决定的。
五、母性效应
“母系遗传”即细胞质遗传,相关基因位于细胞质中,因此正交和反交的结果不一样,不符合孟德尔遗传定律,“母性效应”的基因位于细胞核的常染色体上,符合孟德尔遗传定律,只是子代的表型及比例与正常的常染色体遗传相比晚一代出现。
“母性效应”与“母系遗传”的区别
68
典例7 “母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的核基因型决定,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”,遗传过程如下图所示。下列叙述正确的是( ) 。
A.与螺壳旋转方向有关基因的遗传不遵循基因的分离定律
B.螺壳表现为左旋的个体和表现为右旋的个体的基因型都有3种
C.让图示中 个体进行自交,其后代螺壳都将表现为右旋
D.欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作为父本进行交配
D
新考案P139
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1.概念:生物的表型不仅仅取决于基因型,还受所处环境的影响,从而导致基因型相同的个体在不同环境中的表型有差异。
2.实例分析:果蝇长翅和残翅 的遗传受温度的影响,其表型、基因型与环境的关系如下表所示:
(正常温度)
、 长翅 残翅
残翅
六、表型模拟
环境
表型
基因型
3.设计实验确认隐性性状个体是vv 的纯合子还是Vv 的表型模拟。
P:待测个体×正常环境中的隐性类型
子代正常环境中培养
若子代出现性状分离,则待测个体为Vv的表型模拟
若子代均表现为隐性类型,则待测个体为隐性纯合子(vv)
70
典例8 果蝇的长翅(A)对残翅为显性。将孵化后 的长翅果蝇幼虫,放在(正常培养温度为 )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
C.若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为
D.基因A、 一般位于同源染色体的相同位置
新考案P139
B
71
构建网络
72
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