内容正文:
第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第三课时
【学习目标】
1. 掌握显性和隐性的判断方法,包括杂交法和自交法。
2. 掌握显性纯合子和杂合子的判断方法,包括自交法、测交法和花粉鉴定法。
3. 理解概率计算的基本原理,掌握加法定律和乘法定律的应用。
4. 了解分离定律的特例,如致死现象、不完全显性、共显性、复等位基因、从性遗传和表型模拟问题。
【学习重点】
1. 掌握显性和隐性的判断方法,包括杂交法和自交法。
2. 掌握显性纯合子和杂合子的判断方法,包括自交法、测交法和花粉鉴定法。
3. 理解概率计算的基本原理,掌握加法定律和乘法定律的应用。
【学习难点】
1. 理解分离定律的特例,如致死现象、不完全显性、共显性、复等位基因、从性遗传和表型模拟问题。
2. 通过遗传解题方法的应用,解决复杂的遗传问题。
3. 掌握连续自交和自由交配的计算方法,理解其在遗传学中的应用。
【课前预习】
一、分离定律的特例
1. 致死现象:某些遗传因子组成的个体死亡,导致后代中某些基因型无法存活。
2. 不完全显性:F1代杂合体的表型介于两种纯合亲本的表现型之间。
3. 共显性:一对遗传因子的两个成员在杂合体中都表达。
4. 复等位基因:一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。
5. 从性遗传:由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响。
6. 表型模拟问题:由于环境因素的影响,导致表现型与基因型不符合的现象。
二、分离定律的应用
1.农业生产:指导杂交育种。
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到 为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能 遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子: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。
2.医学实践: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。
【课中探究】
回顾旧知: PPT展示上节课的核心知识点,如测交实验、假说-演绎法、性状分离比的模拟实验等,回顾孟德尔的豌豆杂交实验过程。思考为什么测交实验的结果是1:1的比例?回忆测交实验的原理。
一、分离定律中的概率问题
1.加法定律
加法定律:当两个事件互斥时,它们的概率等于各自概率之和。
实例:如人体肤色正常(A)对白化(a)是显性,一对夫妇基因型都是Aa,他们所生的孩子中,表现型正常的概率是多少?
2.乘法定律
乘法定律:当两个事件独立时,它们同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积。
实例:人类的双眼皮(B)对单眼皮(b)为显性,现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少?
3.连续自交问题/连续自交淘汰隐性个体
模型理解连续自交问题:假设一片田开始都是Aa杂合子豌豆,在自然状态下,连续自交,每次自交杂合子Aa都会变为原来的1/2,若干代后Aa将会无限趋近于0.
4.连续自由交配
【对应训练】
1.用基因型为Aa的小麦分别进行①连续自交、②随机交配、③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图(如图),下列分析错误的是( )
A.图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别对应题中②③①
B.曲线Ⅰ和Ⅲ的各子代产生A和a两种配子的概率始终相等
C.曲线Ⅱ的F3中的纯合子的比例为2/5
D.曲线Ⅲ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
二、分离定律的特例
1.致死现象
致死现象:某些遗传因子组成的个体死亡,导致后代中某些基因型无法存活。
纯合致死:
①隐性致死:aa死亡,所以Aa自交后代中只有一种表型。基因型Aa∶AA= .
②显性纯合致死:AA死亡,所以Aa自交后代中有两种表型,显性:隐性=2:1。基因型为Aa∶aa= .
2.不完全显性
定义:F1代杂合体的表型介于两种纯合亲本的表现型之间。
如金鱼草的花色由一对遗传因子控制(R、r),红花(RR)、白花(rr)杂交后,F1代为 。
3.共显性
定义:一对遗传因子的两个成员在杂合体中都表达。
如某种马的枣红毛与白毛受一对遗传因子控制,现有纯种白色母马与一头纯种枣红色公马交配,产下一头幼马。解释为什么后代可能表现为枣红毛和白毛的混合。
4.复等位基因
定义:一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。
如人类ABO血型系统,IA、IB和i三个等位基因分别决定A型、B型和O型血。解释为什么AB型血的基因型为IAIB。
5.从性遗传
定义:由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响。如绵羊群中,HH绵羊表现为有角,hh绵羊表现为无角,Hh绵羊中母羊表现为无角,公羊表现为有角。
6.表型模拟问题
定义:由于环境因素的影响,导致表现型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,25℃时VV、Vv表现为长翅,vv表现为残翅,35℃时VV、Vv表现为残翅。解释为什么温度会影响表现型。
【对应训练】
1.在某品种梨(两性花植物)中发现S基因的7个复等位基因:S₁、S₂……S₇,当花粉与母本有相同的S基因时,花粉管就不能在花柱中延伸或生长很缓慢,因而不能与卵细胞完成受精作用。下列说法错误的是 ( )
A.花粉粒与花柱相互识别的过程可能与细胞膜上的糖类分子有关
B.利用该品种梨进行杂交实验时,无需对母本进行去雄处理
C.该品种梨与S基因有关的基因型共有21种
D.基因型为S₁S₂和S₂S₃的该品种梨间行种植,子代植株基因型共有4种
三、分离定律的应用
遗传问题的分析,显、隐性性状判断是第一步骤,基因型推断是第二步骤,试分析谢列问题:
1.显性性状、隐性性状怎样判断?
2.纯合子、杂合子的判断方法有哪些?
【对应训练】
1.育种工作者让纯种甜玉米与纯种非甜玉米实行间行种植,进行了下图所示的传粉试验,图中数字符号代表不同的传粉方式。下列相关分析错误的是( )
A.遗传学上①③称为杂交,②④称为自交
B.相对豌豆而言,杂交实验过程中,玉米无需去雄
C.通过①和③能判断甜和非甜性状的显隐性关系
D.经过③处理后,在非甜玉米的果穗上一定能找到甜玉米的籽粒
【课后巩固】
1.野生灰色银狐有一种变种,在灰色背景上出现白色斑点,称白色银狐,该性状基因(A)对野生灰色性状基因(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。某银狐群体中野生型个体占60%,白色银狐个体占40%,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中白色银狐个体的比例为8/25
B.与 F₁相比, F₂中A基因频率升高
C.F₂中野生型个体的比例为5/7
D.F₂中a基因频率为5/6
2.将基因型为Aa的玉米自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去除隐性性状的个体,并分成甲、乙两组,甲组自交,乙组自由传粉。甲、乙组的植株上基因型为aa的种子所占比例分别为( )
A.1/9、1/6 B.3/8、1/9
C.1/6、5/12 D.1/6、1/9
3.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。下列相关叙述错误的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为4/7
B.与F1相比,F2中A基因频率较低
C.F2中A基因的基因频率为2/9
D.F2中野生型个体的比例为4/9
4.某雌雄同株、异花传粉植物的红花(A)对白花(a)为显性,且存在某种雄配子致死情况。现对一批杂合红花植株分别进行如下表所示处理。下列叙述正确的是( )
组别
处理
甲
单独种植,植株间不能相互传粉
红花:白花=1:1
乙
常规种植,植株间能相互传粉
?
A.由甲组结果推测,含a的雄配子致死,导致红花:白花=1:1
B.乙组处理方式下,中红花:白花=1:1,且红花都是杂合子
C.两组处理方式下,随种植代数增加,红花植株所占比例逐渐增大
D.相较于豌豆,该植物作为遗传学实验材料的优势仅在于其为雌雄同株
5.玉米细胞中的M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株玉米一定比例的不含该基因的花粉死亡,通过这种方式来改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去。现让基因型为 Mm的玉米自交,F1中三种基因型个体的比例为MM∶Mm∶mm=3∶4∶1,F1随机授粉获得F2,下列分析错误的是( )
A.由F1的结果推测,亲本玉米产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3
B.F1产生的雄配子的比例为M∶m=4∶1
C.杂交F2中三种基因型的比例为MM∶Mm∶mm=15∶14∶3
D.该玉米种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大
6.自私基因是通过杀死不含该基因的配子来改变分离比的基因。若自私基因E在产生配子时,能杀死自身体内不含E基因的一半雄配子。某基因型为 Ee的亲本植株自交获得 F1,F1个体随机授粉获得F2。下列推测不正确的是( )
A.亲本存活的雄配子中,E比例2/3
B.F1个体随机授粉后 E基因频率不变
C.F1存活的雄配子中,e比例1/3
D.F2中因型为 Ee个体的比例为17/36
7.已知小鼠毛色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色)、乙(黄色)、丙(鼠色)、丁(黑色)4种雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了一系列实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是B1>B2>B3
B.杂交组合③出现2:1的性状分离比的原因为基因型为B1B1的个体致死
C.选择杂交组合③的子代黄色小鼠雌雄个体随机交配,后代黑色小鼠占比为1/15
D.若要判断小鼠丙的基因型,可以选择杂交组合②中黄色子代与之杂交
8.果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。但是,当长翅品系的幼虫在 35℃温度条件下培养( 正常培养温度为 25℃)时,长成的成体果蝇是残翅的,这种现象称为 “表型模拟”。现有一只残翅果蝇,要判断它是纯合残翅(vv),还是“表型模拟”,则应选用的交配对象和培养温度条件分别 是 ( )
A.25℃成长的残翅果蝇、35℃
B.25℃成长的长翅果蝇、35℃
C.25℃成长的残翅果蝇、25℃
D.35℃成长的残翅果蝇、25℃
9.已知兔子的毛色受一组复等位基因C1、C2、C3、C4控制,上述基因位于常染色体上。不同基因型兔子的表型如表所示。下列相关叙述正确的是( )
基因型
C1 C1、C1 C2、C1C3、C1 C4
C2 C2
C2 C3、C2 C4
C3 C3、C3 C4
C4 C4
表型
野生型棕毛兔
灰毛兔(毛白色,毛尖黑色)
浅灰毛兔
爪等体端黑色的白毛兔
白毛兔
A.由表可知,C1、C2、C3、C4之间具有一定次序的完全显隐性关系
B.不同基因型的浅灰毛兔相互交配,后代的表型为灰毛∶浅灰毛=3∶1
C.若想确定某只雄兔的基因型,可让其与多只雌性白毛兔交配,看后代表型进行判断
D.若后代出现3种表型,则亲本的基因型组合一定为C1 C2×C2 C3
【反思总结】 。
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第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第三课时
【学习目标】
1. 掌握显性和隐性的判断方法,包括杂交法和自交法。
2. 掌握显性纯合子和杂合子的判断方法,包括自交法、测交法和花粉鉴定法。
3. 理解概率计算的基本原理,掌握加法定律和乘法定律的应用。
4. 了解分离定律的特例,如致死现象、不完全显性、共显性、复等位基因、从性遗传和表型模拟问题。
【学习重点】
1. 掌握显性和隐性的判断方法,包括杂交法和自交法。
2. 掌握显性纯合子和杂合子的判断方法,包括自交法、测交法和花粉鉴定法。
3. 理解概率计算的基本原理,掌握加法定律和乘法定律的应用。
【学习难点】
1. 理解分离定律的特例,如致死现象、不完全显性、共显性、复等位基因、从性遗传和表型模拟问题。
2. 通过遗传解题方法的应用,解决复杂的遗传问题。
3. 掌握连续自交和自由交配的计算方法,理解其在遗传学中的应用。
【课前预习】
一、分离定律的特例
1. 致死现象:某些遗传因子组成的个体死亡,导致后代中某些基因型无法存活。
2. 不完全显性:F1代杂合体的表型介于两种纯合亲本的表现型之间。
3. 共显性:一对遗传因子的两个成员在杂合体中都表达。
4. 复等位基因:一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。
5. 从性遗传:由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响。
6. 表型模拟问题:由于环境因素的影响,导致表现型与基因型不符合的现象。
二、分离定律的应用
1.农业生产:指导杂交育种。
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到 不出现性状分离 为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能 稳定 遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子: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。
2.医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止 近亲结婚 和进行 优生优育 提供理论依据。
【课中探究】
回顾旧知: PPT展示上节课的核心知识点,如测交实验、假说-演绎法、性状分离比的模拟实验等,回顾孟德尔的豌豆杂交实验过程。思考为什么测交实验的结果是1:1的比例?回忆测交实验的原理。
一、分离定律中的概率问题
1.加法定律
加法定律:当两个事件互斥时,它们的概率等于各自概率之和。
实例:如人体肤色正常(A)对白化(a)是显性,一对夫妇基因型都是Aa,他们所生的孩子中,表现型正常的概率是多少?
AaXAa→1AA:2Aa:1aa 正常的概率为3/4
2.乘法定律
乘法定律:当两个事件独立时,它们同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积。
实例:人类的双眼皮(B)对单眼皮(b)为显性,现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少?
BbXBb→1BB:2Bb:1bb 后代中男孩:女孩=1:1 单眼皮男孩概率为1/4X1/2=1/8
3.连续自交问题/连续自交淘汰隐性个体
模型理解连续自交问题:假设一片田开始都是Aa杂合子豌豆,在自然状态下,连续自交,每次自交杂合子Aa都会变为原来的1/2,若干代后Aa将会无限趋近于0.
4.连续自由交配
【对应训练】
1.用基因型为Aa的小麦分别进行①连续自交、②随机交配、③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图(如图),下列分析错误的是( )
A.图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别对应题中②③①
B.曲线Ⅰ和Ⅲ的各子代产生A和a两种配子的概率始终相等
C.曲线Ⅱ的F3中的纯合子的比例为2/5
D.曲线Ⅲ的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n+1
【答案】D
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,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。
【详解】A、连续①自交和②随机交配的F1的Aa的基因型频率都是1/2,所以I和III符合,但是连续自交的结果是纯合子所占的比例越来越大,杂合子所占的比例越来越小,所以I是②随机交配的结果,III是①自交的结果。曲线II在F1杂合子Aa所占的比例大于1/2(因为淘汰了隐性纯合子),即F1的基因型及其比例为1/4AA+1/2Aa+1/4aa,淘汰掉其中的aa个体后,Aa的比例变为2/3,AA的比例为1/3;如果随机交配,根据遗传平衡定律(2/3A+1/3a)2,后代是4/9AA+4/9Aa+1/9aa,淘汰掉aa,则F2是1/2AA+1/2Aa,所以从这里可以看出曲线II是③随机交配并淘汰aa的曲线,A正确;
B、连续自交和随机交配这两者都不存在选择,所以不会发生进化,A和a的基因频率都不会改变,B正确;
C、曲线Ⅱ是③随机交配并逐代淘汰隐性个体,结合A选项可以,F2是1/2AA+1/2Aa,则(3/4A+1/4a)2,F3后代9/16AA+6/16Aa+1/16aa,则F3中淘汰aa后,AA占3/5,Aa占2/5,C正确;
D、曲线III是自交的结果,在Fn代纯合子的比例是1-(1/2)n,则比上一代Fn-1增加的数值是1-(1/2)n-[1-(1/2)n-1]=(1/2)n,D错误。
故选D。
二、分离定律的特例
1.致死现象
致死现象:某些遗传因子组成的个体死亡,导致后代中某些基因型无法存活。
纯合致死:
①隐性致死:aa死亡,所以Aa自交后代中只有一种表型。基因型Aa∶AA= 2∶1 .
②显性纯合致死:AA死亡,所以Aa自交后代中有两种表型,显性:隐性=2:1。基因型为Aa∶aa=2∶1.
2.不完全显性
定义:F1代杂合体的表型介于两种纯合亲本的表现型之间。
如金鱼草的花色由一对遗传因子控制(R、r),红花(RR)、白花(rr)杂交后,F1代为粉红花(Rr)。
3.共显性
定义:一对遗传因子的两个成员在杂合体中都表达。
如某种马的枣红毛与白毛受一对遗传因子控制,现有纯种白色母马与一头纯种枣红色公马交配,产下一头幼马。解释为什么后代可能表现为枣红毛和白毛的混合。
在后代幼马中,枣红毛和白毛表现为共显性,两种颜色在不同的细胞中同时表达。
4.复等位基因
定义:一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。
如人类ABO血型系统,IA、IB和i三个等位基因分别决定A型、B型和O型血。解释为什么AB型血的基因型为IAIB。
AB型血的个体中同时含有IA和IB两种基因,两种基因同时表达。
5.从性遗传
定义:由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响。如绵羊群中,HH绵羊表现为有角,hh绵羊表现为无角,Hh绵羊中母羊表现为无角,公羊表现为有角。
6.表型模拟问题
定义:由于环境因素的影响,导致表现型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,25℃时VV、Vv表现为长翅,vv表现为残翅,35℃时VV、Vv表现为残翅。解释为什么温度会影响表现型。
温度会影响与翅型有关酶的活性,进而影响翅型表现型。
【对应训练】
1.在某品种梨(两性花植物)中发现S基因的7个复等位基因:S₁、S₂……S₇,当花粉与母本有相同的S基因时,花粉管就不能在花柱中延伸或生长很缓慢,因而不能与卵细胞完成受精作用。下列说法错误的是 ( )
A.花粉粒与花柱相互识别的过程可能与细胞膜上的糖类分子有关
B.利用该品种梨进行杂交实验时,无需对母本进行去雄处理
C.该品种梨与S基因有关的基因型共有21种
D.基因型为S₁S₂和S₂S₃的该品种梨间行种植,子代植株基因型共有4种
【答案】D
【分析】题意分析:在两性花植物中,存在S基因的 7 个复等位基因:S1、S2……S7。由于花粉与母本有相同的 S 基因时,花粉管不能正常受精,这会影响杂交结果和基因型的种类,说明后代没有该基因的纯合个体。
【详解】A、细胞间的识别过程通常与细胞膜上的糖类分子有关,花粉粒与花柱相互识别也可能是通过这种方式,A正确;
B、因为花粉与母本有相同S基因时不能完成受精,所以利用该品种梨进行杂交实验时,无需对母本进行去雄处理,B正确;
C、该品种梨与S基因有关的基因型,由于花粉与母本有相同的S基因时,花粉管不能正常受精,说明后代没有该基因的纯合个体。杂合子有=C72=21种,所以该品种梨与S基因有关的基因型共有21种,C正确;
D、基因型为S1S2和S2S3的该品种梨间行种植,产生的花粉有S1、S2、S3,卵细胞有S1、S2、S3。当花粉S遇到卵细胞S时不能受精,所以子代植株基因型有S1S2、S1S3、S2S3,共 3 种,D错误。
故选D。
三、分离定律的应用
遗传问题的分析,显、隐性性状判断是第一步骤,基因型推断是第二步骤,试分析谢列问题:
1.显性性状、隐性性状怎样判断?
(1) 杂交法:A×B→A,则A为显性,B为隐性;A×B→B,则B为显性,A为隐性。
(2) 自交法:A A,则A为显性,B为隐性;A A,则A为纯合子,判断不出显隐性。
2.纯合子、杂合子的判断方法有哪些?
(1) 自交法:后代出现性状分离,说明待测个体是杂合子;不出现性状分离,说明待测个体是纯合子。
(2) 测交法:后代全为显性性状,说明待测个体是显性纯合子;出现1:1的比例,说明待测个体是杂合子。
(3) 花粉鉴定法:只出现一种颜色,说明待测个体是纯合子;出现两种颜色,说明待测个体是杂合子。
【对应训练】
1.育种工作者让纯种甜玉米与纯种非甜玉米实行间行种植,进行了下图所示的传粉试验,图中数字符号代表不同的传粉方式。下列相关分析错误的是( )
A.遗传学上①③称为杂交,②④称为自交
B.相对豌豆而言,杂交实验过程中,玉米无需去雄
C.通过①和③能判断甜和非甜性状的显隐性关系
D.经过③处理后,在非甜玉米的果穗上一定能找到甜玉米的籽粒
【答案】D
【分析】分离定律的实质: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。
【详解】A、①③属于不同表型植株传粉,这种传粉方式叫作(异株)异花传粉,属于杂交,②④是同一植株传粉,这种传粉方式叫作(同株)异花传粉,也属于自交,A正确;
B、相对豌豆而言,玉米是雌雄同株异花,杂交实验过程中无需去雄,B正确;
C、①和③是纯种植株杂交,根据后代表型可判断甜和非甜性状的显隐性关系,C正确;
D、若非甜性状为显性,则经过③处理后,在纯种非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒,D错误。
故选D。
【课后巩固】
1.野生灰色银狐有一种变种,在灰色背景上出现白色斑点,称白色银狐,该性状基因(A)对野生灰色性状基因(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。某银狐群体中野生型个体占60%,白色银狐个体占40%,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中白色银狐个体的比例为8/25
B.与 F₁相比, F₂中A基因频率升高
C.F₂中野生型个体的比例为5/7
D.F₂中a基因频率为5/6
【答案】C
【分析】A基因纯合时会导致胚胎死亡。因此种群中只存在Aa和aa两种基因型的个体。
【详解】A、野生型个体(aa)占60%,白色银狐(Aa)个体占40%,则a的频率为60%+1/2×40%=80%,A的频率为20%,F1 AA∶Aa∶aa=4∶32∶64,AA致死,则F1 Aa∶aa=32∶64=1∶2,Aa、aa分别占1/3、2/3,即F1 中白色银狐个体的比例为1/3,A错误;
B、AA致死,A频率会下降,B错误;
C、F1中A、a的频率分别为1/2×1/3=1/6、5/6,随机交配,F2中AA1/36,Aa10/36,aa25/36,AA致死,Aa∶aa=2∶5,F2中野生型个体(aa)的比例为5/7,C正确;
D、F2中a基因频率为5/7+1/2×2/7=6/7,D错误。
故选C。
2.将基因型为Aa的玉米自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去除隐性性状的个体,并分成甲、乙两组,甲组自交,乙组自由传粉。甲、乙组的植株上基因型为aa的种子所占比例分别为( )
A.1/9、1/6 B.3/8、1/9
C.1/6、5/12 D.1/6、1/9
【答案】D
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,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。
【详解】基因型为Aa的玉米自交后代的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,去掉隐性性状个体后,剩余个体的基因型及比例为1/3AA、2/3Aa。若让其(1/3AA、2/3Aa)自交,子代中基因型为aa的个体所占的比例为2/3×1/4=1/6。若让其(1/3AA、2/3Aa)自由传粉,亲本产生的雌雄配子种类及比例为A:a=2:1,后代基因型为aa的种子所占比例为1/3×1/3=1/9,D正确。
故选D。
3.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。下列相关叙述错误的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为4/7
B.与F1相比,F2中A基因频率较低
C.F2中A基因的基因频率为2/9
D.F2中野生型个体的比例为4/9
【答案】D
【分析】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。因此种群中只存在Aa和aa两种基因型的个体。
【详解】A、根据题意,A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此匍匐型个体Aa占80%,野生型个体aa占20%,则A基因频率=80%×1/2=40%,a=60%,子一代中AA=40%×40%=16%,Aa=2×40%×60%=48%,aa=60%×60%=36%,由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,所以子一代中Aa占(48%)÷(48%+36%)=4/7,A正确;
B、由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此每一代都会使A的基因频率减小,故与F1相比,F2中A基因频率较低,B正确;
C、F2中匍甸型个体(Aa)的比例为4/9,野生型个体(aa)占5/9,则F2中a基因频率为5/9+1/2×4/9=7/9,A的基因频率为1-7/9=2/9,C正确;
D、子一代Aa占4/7,aa占3/7,产生的配子为A=4/7×1/2=2/7,a=5/7,子二代中aa=5/7×5/7=25/49,由于AA=2/7×2/7=4/49致死,因此子二代aa占25/49÷(1-4/49)=5/9,D错误。
故选D。
4.某雌雄同株、异花传粉植物的红花(A)对白花(a)为显性,且存在某种雄配子致死情况。现对一批杂合红花植株分别进行如下表所示处理。下列叙述正确的是( )
组别
处理
甲
单独种植,植株间不能相互传粉
红花:白花=1:1
乙
常规种植,植株间能相互传粉
?
A.由甲组结果推测,含a的雄配子致死,导致红花:白花=1:1
B.乙组处理方式下,中红花:白花=1:1,且红花都是杂合子
C.两组处理方式下,随种植代数增加,红花植株所占比例逐渐增大
D.相较于豌豆,该植物作为遗传学实验材料的优势仅在于其为雌雄同株
【答案】B
【分析】基因分离定律的实质: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。
【详解】A、甲组为单独种植,植株间不能相互传粉,这相当于自交,Aa自交,基因型及比例理论上为AA:Aa:aa=1:2:1,结果为红花:白花=1:1,推测是由于含A的雄配子致死,A错误;
BC、乙组为常规种植,植株间能相互传粉,这相当于自由交配,由于含A的雄配子致死,乙组为Aa:aa=1:1,红花均为杂合子,随种植代数增加,两组处理方式下红花植株所占比例逐渐减小,B正确,C错误;
D、该植物进行杂交实验时不需要对花进行去雄操作,这也是优势之一,D错误。
故选B。
5.玉米细胞中的M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,但会导致同株玉米一定比例的不含该基因的花粉死亡,通过这种方式来改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去。现让基因型为 Mm的玉米自交,F1中三种基因型个体的比例为MM∶Mm∶mm=3∶4∶1,F1随机授粉获得F2,下列分析错误的是( )
A.由F1的结果推测,亲本玉米产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3
B.F1产生的雄配子的比例为M∶m=4∶1
C.杂交F2中三种基因型的比例为MM∶Mm∶mm=15∶14∶3
D.该玉米种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大
【答案】B
【分析】基因的分离定律的实质是: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。
【详解】A、基因型为Mm的水稻自交,子代中mm=1/8=1/2×1/4,雌配子正常,说明花粉中含m基因的概率为1/4,雄配子中M:m=3∶1,亲本水稻产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3,A正确;
B、由A项可知,含m基因的花粉存活的概率为1/3,当F1中三种基因型个体的比例为MM∶Mm∶mm=3∶4∶1时,M=3/81+4/81/2=5/8,m=(1-5/8)1/3=1/8,故M:m=5:1,B错误;
C、F1中三种基因型个体的比例为MM:Mm:mm=3:4:1,F1随机授粉,用配子法计算,基因型MM、Mm、mm都作为母本,则产生的雌配子M=3/8×1+4/8×1/2=5/8,m=1-5/8=3/8。基因型MM、Mm、mm都作为父本,Mm产生的含m基因的花粉存活的概率为1/3,则产生的雄配子M=3/8×1+4/8×3/4=3/4,m=1-3/4=1/4,故杂交F2中三种基因型的比例为MM:Mm:mm=(5/8×3/4):(5/8×1/4+3/8×3/4):(3/8×1/4)=15:14:3,C正确;
D、由题干可知,M基因编码的一种毒性蛋白,对雌配子没有影响,同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡改变后代分离比,使M基因有更多的机会遗传下去,所以该水稻种群的M基因频率会随着杂交代数的增加而增大,D正确。
故选B。
6.自私基因是通过杀死不含该基因的配子来改变分离比的基因。若自私基因E在产生配子时,能杀死自身体内不含E基因的一半雄配子。某基因型为 Ee的亲本植株自交获得 F1,F1个体随机授粉获得F2。下列推测不正确的是( )
A.亲本存活的雄配子中,E比例2/3
B.F1个体随机授粉后 E基因频率不变
C.F1存活的雄配子中,e比例1/3
D.F2中因型为 Ee个体的比例为17/36
【答案】B
【分析】分析题干,E基因是一种“自私基因”,在产生配子时,能杀死体内1/2不含该基因的雄配子,因此,基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为2/3E和1/3e。
【详解】A、E基因在产生配子时,能杀死体内1/2不含该基因的雄配子,因此,亲本产生的雄配子中,E∶e=2∶1,E比例为2/3,A正确;
B、基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为2/3E和1/3e,雌配子比例为1/2E和1/2e,根据雌雄配子的随机结合,可求出F1中三种基因型个体的比例为EE∶Ee∶ee=(2/3×1/2)∶(2/3×1/2+1/3×1/2)∶(1/3×1/2)=2∶3∶1,E基因频率为E=2/6+3/6×1/2=7/12,e基因频率为E=2/6+3/6×1/2=5/12;F1雌配子中E∶e=7∶5;雄配子中E∶e=2∶1,自由交配可得EE:Ee:ee=14:17:5,E的基因频率为35/72,B错误;
C、F1中三种基因型个体EE∶Ee∶ee的比例为2∶3∶1,据此可求出F1产生的雄配子为E=2/6+3/6×1/2=7/12,e=3/6×1/2×1/2+1/6=7/24,F1存活的雄配子中,E∶e=2∶1,即e比例为1/3,C正确;
D、F1雌配子中E∶e=7∶5;雄配子中E∶e=2∶1,由此可得F2中基因型为Ee个体的比例为5/122/3+7/121/3=17/36,D正确。
故选B。
7.已知小鼠毛色由一组位于常染色体上的复等位基因B1(黄色)、B2(鼠色)、B3(黑色)控制。现有甲(黄色)、乙(黄色)、丙(鼠色)、丁(黑色)4种雌雄小鼠若干,某研究小组对其开展了一系列实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是B1>B2>B3
B.杂交组合③出现2:1的性状分离比的原因为基因型为B1B1的个体致死
C.选择杂交组合③的子代黄色小鼠雌雄个体随机交配,后代黑色小鼠占比为1/15
D.若要判断小鼠丙的基因型,可以选择杂交组合②中黄色子代与之杂交
【答案】C
【分析】基因的分离定律的实质是: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。
【详解】AB、由①中甲(黄色)与丁(黑色)杂交,子代黄色:鼠色=1:1,可知黄色对黑色为显性,即B1>B3,由②中乙(黄色)与丁(黑色)杂交,子代黄色:黑色=1:1,也可知黄色对黑色为显性,再由③中甲(黄色)与乙(黄色)杂交,子代黄色:鼠色=2:1,可知黄色对鼠色为显性,且出现2:1的性状分离比是因为B1B1个体致死,所以基因B1、B2、B3之间的显隐性关系是B1>B2>B3,AB正确;
C、杂交组合③中,甲乙基因型不同,推测双亲基因型分别为B1B2、B1B3,子代黄色小鼠基因型为1/2B1B2,1/2B1B3,其中B1B1合子致死,产生配子B1的概率为1/2,B2的概率为1/4,B3的概率为1/4,随机交配,子代的基因型及比例为B1B1(致死):B1B2:B1B3:B2B2:B2B3:B3B3=(1/2×1/2):(2×1/2×1/4):(2×1/2×1/4):(1/4×1/4):(2×1/4×1/4):(1/4×1/4)=1/4:1/4:1/4:1/16:1/8:1/16=4(致死):4:4:1:2:1,所以后代黑色小鼠B3B3占比为1/12,C错误;
D、杂交组合②中的黄色子代小鼠基因型为B1B3,让其与小鼠丙杂交,若后代中有黑色小鼠,则丙为杂合子,反之为纯合子,D正确。
故选C。
8.果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。但是,当长翅品系的幼虫在 35℃温度条件下培养( 正常培养温度为 25℃)时,长成的成体果蝇是残翅的,这种现象称为 “表型模拟”。现有一只残翅果蝇,要判断它是纯合残翅(vv),还是“表型模拟”,则应选用的交配对象和培养温度条件分别 是 ( )
A.25℃成长的残翅果蝇、35℃
B.25℃成长的长翅果蝇、35℃
C.25℃成长的残翅果蝇、25℃
D.35℃成长的残翅果蝇、25℃
【答案】C
【分析】1、判断某动物是纯合子还是杂合子一般选择测交的方法,纯合子测交后代只有一种表现型,杂合子测交后代会出现1:1的性状分离比。
2、要理解题干中“表型模拟”的含义,即基因型为VV的个体在35℃温度条件下培养长成的残翅。
3、基因的分离定律的实质: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。
【详解】根据题意可知,该残翅果蝇可能属于纯合残翅(vv),也可能是“表型模拟”,即基因型为VV的个体在35℃温度条件下培养长成的残翅,因此要确定其基因型,可选用该残翅果蝇与异性残翅果蝇(vv)交配并将子代在25℃条件下培养;若该残翅果蝇属于纯合残翅(vv),则25℃条件下培养出的子代全部为残翅;若该残翅果蝇属于“表型模拟”(即基因型为VV),则25℃条件下培养出的子代全部为长翅,所以C正确,ABD错误。
故选C。
9.已知兔子的毛色受一组复等位基因C1、C2、C3、C4控制,上述基因位于常染色体上。不同基因型兔子的表型如表所示。下列相关叙述正确的是( )
基因型
C1 C1、C1 C2、C1C3、C1 C4
C2 C2
C2 C3、C2 C4
C3 C3、C3 C4
C4 C4
表型
野生型棕毛兔
灰毛兔(毛白色,毛尖黑色)
浅灰毛兔
爪等体端黑色的白毛兔
白毛兔
A.由表可知,C1、C2、C3、C4之间具有一定次序的完全显隐性关系
B.不同基因型的浅灰毛兔相互交配,后代的表型为灰毛∶浅灰毛=3∶1
C.若想确定某只雄兔的基因型,可让其与多只雌性白毛兔交配,看后代表型进行判断
D.若后代出现3种表型,则亲本的基因型组合一定为C1 C2×C2 C3
【答案】C
【分析】1、在完全显性的情况下,显性纯合子与杂合子的表现型相同,都是显性性状,隐性纯合子表现出隐性性状。
2、不完全显性:具有相对性状的纯合亲本杂交后,F1显现中间类型的现象。
【详解】A、据表可知,C1—均为野生型棕毛,C2C2的表型为灰毛兔,C2C3、C2C4的表型都为浅灰毛兔,C4 C4为白毛,即C1、C2、C3、C4之间是不完全显隐性关系,故C1、C2、C3、C4之间不具有一定次序的完全显隐性关系,A错误;
B、不同基因型的浅灰毛兔相互交配,即C2C3×C2C4→C2C2(灰毛兔):C2C4(浅灰毛兔): C2C3(浅灰毛兔):C3C4(爪等体端黑色的白毛兔)=1:1:1:1,即后代的表型为灰毛:浅灰毛:爪等体端黑色的白毛=1:2:1,B错误;
C、若想确定某只雄兔的基因型,可采用测交的方式,即可让其与多只雌性白毛兔(基因型为C4C4)交配,看后代表型即可判断,C正确;
D、C1C2×C2C3→C1C2(野生型棕毛兔):C1C3(野生型棕毛兔):C2C2(灰毛兔): C2C3(浅灰毛兔)=1:1:1:1,即后代共出现3种表型,但根据B选项可知,当亲本的基因型组合为C2C3×C2C4时,后代也出现3种表型,D错误。
故选C。
【反思总结】 。
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