内容正文:
第19讲 基因的分离定律
常用的遗传学材料
考点 1
2
1、雌雄同株和雌雄异株:
(1)雌雄同株:
同一植株,既有雌花和又有雄花。
只开雄花的叫雄株,只开雌花的叫雌株
(2)雌雄异株:
同一植株,只有雌花或只有雄花。
举例:柳树、银杏等
举例:玉米、豌豆、黄瓜、丝瓜等、银杏等
2、两性花和单性花:
(1)两性花:
举例:桃花、玫瑰、小麦、豌豆、水稻等
某些被子植物的一朵花中,同时具有雌蕊和雄蕊,这种花称为两性花。肯定是雌雄同株。
2、两性花和单性花:
(2)单性花:
单性花是与两性花相对,指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。可以是雌雄同株或雌雄异株。
举例:玉米、黄瓜、柳树等
3、传粉、授粉、受粉:
(1)传粉:雄蕊花药里的花粉落在雌蕊柱头上的过程
(2)授粉:花粉从花药到柱头的移动过程。
(3)受粉:针对雌蕊来说,雄蕊的花粉传到雌蕊柱头上。
4、异花传粉、自花传粉
①自花传粉:
两朵花之间的传粉过程。可同株或不同株。
指花在花未开时已经完成了受粉。
一朵花的花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程,也叫自交。
②异花传粉:
③闭花受粉:
单性花植物肯定是异花传粉。
4、异花传粉、自花传粉
自花传粉
异花传粉
异花传粉
异花传粉
自交
自交
自花传粉植物一定是两性花,两性花不一定进行自花传粉,也可进行异花传粉。
玉米在自然状态下可以发生自交和杂交
豌豆在自然状态下发生自交
生物体形态、结构和生理特性等的总称
比如:颜色,血型,高度,形状等
5、性状和相对性状:
(1)性状:
控制者: 。
体现者: 。
体现方式:
直接关系:由 直接体现
间接关系:通过 控制酶的合成影响 。P二71
核酸
蛋白质
核酸
蛋白质
代谢过程进而体现性状
(2)相对性状:
同一种生物的同一性状的不同表现类型
同种生物:豌豆
同一性状:茎的高度
不同表现类型:高茎,矮茎
下列属于相对性状的是 ( )
A.玉米的黄粒与圆粒
B.马的细毛和长毛
C.油菜的黄花与豌豆的红花
D.山羊的有角和无角
D
5、性状和相对性状:
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02
(1)豌豆是自花传粉(两性花)、闭花受粉的植物,自然状态下是纯种;
(2)豌豆还有易于区分的相对性状,实验结果很容易观察和分析;
(3)豌豆的花大,便于人工异花传粉;
二、豌豆用作遗传实验材料的优点
(4)生长周期短,易于栽培,子代数目多,便于进行统计分析。
性状能够稳定遗传给后代
传粉
♀
♂
三、用豌豆做杂交实验的方法——人工异花传粉
父本♂:提供花粉的植株
母本♀:接受花粉的植株
——防止自身花粉的干扰
①母本去雄
母本除去未成熟花的全部雄蕊
——防止外来花粉的干扰
②套袋
对去雄母本套上纸袋隔离
③人工授粉
待母本雌蕊成熟时,采集父本花粉,将采集到的花粉涂(撒)在母本的雌蕊的柱头上
④母本再套袋隔离
——实现杂交
保证杂交得到的种子是人工授粉所获
——防止外来花粉的干扰
去雄要在豌豆花未成熟时,即开花前(花蕾期)进行,是因为豌豆花一旦成熟,就自行完成了受粉
相对玉米来说,豌豆的缺点是需要人工去雄
教材隐性知识:源于必修2 P2“相关信息”: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 。
单性
自交
杂交
自由交配
教材拓展
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(3)如果人工杂交实验材料换成玉米,则操作步骤为 。
套袋→人工授粉→套袋
教材隐性知识:
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水稻 是我国主要的粮食作物之一,它是自花传粉植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种(F1)的杂种优势,即F1的性状优于双亲的现象。袁隆平院士团队的杂交水稻有效地解决了我国人口众多与耕地面积有限这一重要的社会生产矛盾。回答下列问题:
1970年,袁隆平先生和他的助手李必湖等人在海南三亚发现了花粉败育的野生稻以及不育细胞质,为杂交水稻雄性不育系的选育打开了突破口。花粉败育的野生稻体现了生物多样性的 价值,雄性不育系做母本对培育杂交水稻的意义是 。
水稻为两性花,进行杂交时需要进行母本去雄,而水稻的花很多且比较小。如果用雄性不育的水稻做母本,就可以省掉去雄操作,提高了杂交育种的效率
直接
教材拓展
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02
四、其他遗传实验材料的优点
1.玉米
2.果蝇
①体型小,易饲养、繁殖快,后代数量多
②具有易于区分的相对性状
③染色体少、易观察
4、拟南芥:
繁殖周期短;
后代数量多;
具有易于区分的相对性状;
染色体数目少。
3.小鼠
易饲养、繁殖快,后代数量多
分离定律的发现
考点 2
17
一、科学方法:假说—演绎法
在观察和分析基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。
观察实验
提出问题
分析问题提出假说
演绎推理验证假说
实验验证
得出结论
与预测相符
假说正确
与预测不符
假说错误
符号 P ♀ ♂ × × F1 F2
含义
亲本
母本
父本
杂交
自交
子一代
子二代
二、遗传中基本符号
方式 含义 应用
杂交 基因型不同的生物体间相互交配的过程 ①将不同优良性状集中到一起,得到新品种
②通过后代表型及比例判断显隐性性状
自交 同一个体或基因型
相同个体间的交配 ①不断提高种群中纯合子的比例
②用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交 F1与隐性纯合子杂交 ①测定与之相交的基因型,产生配子的种类及比例
②用于高等动植物纯合子、杂合子的鉴定
正交
反交 若甲为父本,乙为母本为正交,则为乙父本,甲为母本为反交 ①检验是细胞核遗传还是细胞质遗传
②判断基因是位于常染色体上还是性染色体上
回交 F1与两个亲本的任一个的交配 ①与隐性亲本回交,检测F1基因型
②在育种中,加强杂种个体中某一亲本的性状表现
三、遗传中交配类型有关概念辨析
自交一般考虑结果不用配子法,自由交配一般用配子法
自由交配:
在一定范围内的随机交配。各个体间均有交配机会,即各种基因之间可交配,产生子代的情况应将各自由交配后代的全部结果一一统计
三、遗传中交配类型有关概念辨析
例如:某群体中AA占2/5、Aa占3/5,则自由交配的方式有4种,分析如下:
自交一般考虑结果不用配子法,自由交配一般用配子法
纯种高茎
杂交
纯种矮茎
P
×
F1
子一代
亲本
父本
母本
高茎
高茎
正交
反交
纯种矮茎
纯种高茎
×
杂交
母本
父本
正交与反交:在做杂交实验时,父本和母本相互交换,这在遗传学上称为互交,其中一个杂交组合称为正交,另外一个杂交组合则称为反交。
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代显现出来的性状
具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代未显现出来的性状
在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象
性状分离
显性性状
隐性性状
高茎
×
P
F1
F2
高茎
矮茎
(杂交)
(自交)
3 ∶ 1
×
高茎
矮茎
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
23
高茎
×
P
F1
F2
高茎
矮茎
(杂交)
(自交)
3 ∶ 1
×
为什么子二代中的矮茎性状又出现了?
F2中出现的3:1性状分离比是偶然的吗?
1、观察现象,提出问题
高茎
矮茎
为什么子一代都是高茎?难道矮茎性状消失了吗?
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
注意:提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的
24
思考:高:矮 ≈ 3 :1是一种偶然现象还是必然规律?
性状 杂交组合 F1的性状 F2的表现
显性(株数) 隐性(株数) 比例
花色 红花白花 红花 705 224 3.15:1
种子形状 圆粒皱粒 圆粒 5474 1850 2.96:1
子叶颜色 黄色绿色 黄色 6022 2001 3.01:1
豆荚形状 饱满不饱满 饱满 822 292 2.95:1
未熟豆荚色 绿色黄色 绿色 408 152 2.82:1
花着生位置 腋生顶生 腋生 651 207 3.14:1
植株高度 高株矮株 高株 787 277 2.84:1
思考:什么原因导致遗传性状在杂交后代中按一定的比例分离呢?
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
高茎
矮茎
D
d
假说一:
生物的性状是由遗传因子决定的。这些因子就像一个个独立的颗粒,既不会相互融合、也不会在传递中消失。
显性性状:由显性遗传因子控制(如用大写D表示)
隐性性状:由隐性遗传因子控制(如用小写d表示)
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
2.对分离现象的解释
——分析问题,提出假说
P:
高茎
矮茎
假说二:
在体细胞中,遗传因子是成对存在的。
纯合子:由相同遗传因子的配子结合成的合子发育成的个体(如DD、dd)
杂合子:由不同遗传因子的配子结合成的合子发育成的个体(如Dd)
DD
dd
X
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
2.对分离现象的解释
——分析问题,提出假说
显性纯合子:DD(纯种高茎豌豆)
隐性纯合子:dd(纯种矮茎豌豆)
DD
高茎
dd
矮茎
Dd
F1高茎
配子
配子
配子
D
D
d
d
D
d
配子中只含有每对遗传因子中的一个。
假说三: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。
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
2.对分离现象的解释
——分析问题,提出假说
假说四:受精时,雌雄配子的结合是随机的。
高茎 矮茎
P
DD
dd
配子
D
d
F1
D
d
高茎
×
高茎 高茎
F1
配子
Dd
Dd
D
d
D
d
F2
D
D
高茎
D
d
高茎
d
D
d
d
高茎
矮茎
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
矮茎
dd
F1的高茎
Dd
×
(测交)
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
3.对分离现象解释的验证
——演绎推理
(1)方法: 实验,即让F1与__________杂交。
测交
隐性纯合子
(2)原理:隐性纯合子只产生一种含___________的配子,所以不会掩盖F1配子中基因的表达。
隐性基因d
(3)目的:验证对分离现象解释的正确性
?
矮茎
dd
F1的高茎
Dd
×
(测交)
Dd
dd
D
d
配子
高茎
矮茎
高茎
杂种子一代即F1
矮茎
隐性纯合子
×
测交
测交后代
d
Dd
dd
推断理论上测交结果:
高茎:矮茎=1:1
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
3.对分离现象解释的验证
——演绎推理
在得到的64株后代中,30株是高茎,34株是矮茎,这两种性状的分离比接近1∶1。孟德尔所做的测交实验的结果验证了他的假说。
实际上
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
矮茎
dd
F1的高茎
Dd
×
(测交)
推断理论上测交结果:
高茎:矮茎=1:1
3.对分离现象解释的验证
——实验验证
Dd
dd
D
d
d
DD
dd
高茎
杂种子一代
高茎
隐性纯合子
矮茎
矮茎
P
F1
配子
1 : 1
X
通过测交实验的结果可证实:
①F1是杂合子;
②F1产生了两种比例相等的配子;
③F1在形成配子时,成对的遗传因子发生了分离。
注意:但不能推测出个体产生配子的数量
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
3.对分离现象解释的验证
——实验验证
同学们请思考:
演绎推理过程等于测交吗?
演绎推理:
属于理论指导过程,“想”“推测”测交实验结果。
测交实验:
演绎推理过程不等于测交
让F1与隐性纯合子杂交进行实验验证,属于实践过程,即“做”测交实验。
4、分析结果(得出结论)
四、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
实验结果与预期结果一致,假说正确,得出分离定律
1、概念:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子_________,_______;在形成配子时,成对的遗传因子发生____,_____后的遗传因子分别进入不同的配子中,随_____遗传给后代。
成对存在
不相融合
分离
分离
配子
五、孟德尔第一定律——分离定律
孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释,后人把它归纳为孟德尔第一定律,又称分离定律(law of segregation)
五、孟德尔第一定律——分离定律
2、分离定律的实质
产生配子时,成对的遗传因子彼此分离。
P:
高茎
矮茎
基因型:与表型有关的基因组成,即生物个体的遗传因子组成(如DD、dd)
(关系: 基因型 + 环境 → 表型 )
表型:生物个体表现出来的性状(如高茎、矮茎)
【注意】
①表型相同,基因型 相同。例如:高茎豌豆,基因型有DD和Dd
②基因型相同,表现型 相同。例如:水毛茛的叶。( 因素引起)
不一定
不一定
环境
约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词取了个新名字,叫做基因,并提出了表型、基因型的概念。
思考:根据现代解释,分离定律的实质是?
相同基因、等位基因与非等位基因
①存在: 的所有细胞中。
②定义: 上的 位置
控制 性状的基因,例如图中的
; 。
杂合子
同源染色体
同一
D和d
B和b
相对
(1)等位基因
③形成时间:
④分离时间:
⑤遗传行为:随 的
分开而分离,分别进入两个配子中,独立的随配子遗传给后代。
受精卵形成时
MⅠ后
同源染色体
相同基因、等位基因与非等位基因
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①等位基因不同的根本原因是 。
②等位基因中碱基数目 (一定/不一定)相等,
原因是 。
(2)非等位基因:有两种情况。
一种是位于非同源染色体上的非等位基因, 自由组合定律,如图中A和D;
一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b, 自由组合定律
符合
不符合
基因中脱氧核苷酸(碱基/碱基对)的排列顺序不同
不一定
等位基因是由基因突变产生的,而基因突变是指DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失,从而引起基因结构的改变
相同基因、等位基因与非等位基因
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(也叫同位基因) 相同位置上控制 性状的基因,例如上图中的 。
相同
A和A
(3)相同基因
同源染色体
相同基因、等位基因与非等位基因
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细胞学基础(如图所示)
同源染色体
等位
姐妹染色单
体
相
同
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,独立的随配子遗传给后代。
五、孟德尔第一定律——分离定律
3、分离定律的现代解释实质
发生时间:减数分裂I后期
五、孟德尔第一定律——分离定律
4、分离定律的适用范围
(1)真核生物的性状遗传。
(2)有性生殖生物的性状遗传。
(3)细胞核遗传。
(4)一对相对性状的遗传。
细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。
注意:到了现代学,才可以说细胞核内染色体上的基因遗传
(1)最能体现分离定律实质的是: 。
(2)一对等位基因的遗传是否遵循分离定律的验证方法:
①自交法
②测交法
F1产生配子的比例为1∶1
具相对性状的纯合
性状分离比为3∶1
杂合子
隐性纯合子
1∶1
六、验证分离定律的方法
③花粉鉴定法
④单倍体育种法
杂合子
两
1∶1
花药
两
1∶1
六、验证分离定律的方法
有一定局限性,相应性状需在花粉中表现
花药离体培养+秋水仙素诱导染色体数目加倍
如花瓣的颜色、高茎矮茎等就不能在花粉中表现
以观察和分析提出问题
为什么F1中没有矮茎?F2中又出现矮茎,并出现3:1的性状分离比?
经推理和想象提出假说
①遗传因子决定生物的性状
②遗传因子成对存在
③遗传因子在形成配子时分离
④雌雄配子在受精时随机结合
据假说进行演绎和推理
测交结果预测:
性状分离比为1:1
实验检验演绎推理结论
实验结果完全符合!
假说完全正确!
小结、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
思考:一对相对性状杂交实验的遗传图解。
方法一:交叉线法
F2中表型及其比例:
DD:Dd:dd = 1:2:1
高茎:矮茎 = 3:1
F2中基因型及其比例:
高茎
矮茎
DD
dd
P
F1
配子
D
d
高茎
Dd
X
F1
Dd
配子
D
d
Dd
高茎
高茎
高茎
矮茎
F2
D
d
DD
Dd
Dd
dd
高茎
高茎
X
P
配子 D d
F1
高茎
矮茎
高茎
×
DD
dd
Dd
F1配子
方法二:棋盘法
D d
D
d
DD高茎
Dd高茎
Dd高茎
dd矮茎
F2
F2中表型及其比例:
高茎:矮茎 = 3:1
F2中基因型及其比例:
DD:Dd:dd = 1:2:1
计算后代遗传因子组成类型
(两种)
F2雌雄配子随机结合,结合方式:4种
高茎:矮茎 = 3:1
思考:一对相对性状杂交实验的遗传图解。
例1.孟德尔发现分离定律使用了假说演绎的科学方法,下列有关假说演绎的方法错误的解析是( )
A. 演绎推理的作用是为了把微观假说内容提升到宏观方面证明
B. 演绎推理是指根据假说内容推出测交的理论结果
C. 生物的性状是由遗传因子控制属于假说
D. 演绎过程是从个别现象推理到一般规律
D
演绎推理是由一般规律到特殊的推理
演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型);
实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型);
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例2.分离定律的发现的思考
(1)在孟德尔豌豆杂交实验过程中,都进行了哪些交配类型?
杂交、正反交、自交、测交。
(2)上述过程中包含哪些判断显隐性性状的方法?
①一对具有相对性状的纯合亲本进行杂交,根据F1性状判断;
②个体自交,若子代出现性状分离,则该个体性状为显性性状,子代中新出现的为隐性性状。
(3)请据孟德尔豌豆杂交实验过程总结自交法有什么作用?
通过自交可以判断相对性状的显隐性关系以及F1是否为杂合子。
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(4)F1在形成配子时形成两种比例相等的雌(或雄)配子,F1个体产生的雌、雄配子总数之比也是1∶1吗?
不是,一般雄配子数量远远多于雌配子数量。
雌配子:D:d=1:1( )
雄配子:D:d=1:1( )
配子:D:d=1:1( )
雌配子:雄配子=D:d=1:1( )
√
√
√
×
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(5)F2中出现3∶1的性状分离比需要满足的条件有 。
①F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同。
②雌雄配子结合的机会相等。
③F2中不同基因型的个体的存活率相当。
④等位基因间的显隐性关系是完全的。
⑤观察的子代样本数目足够多。
(6)一对相对性状的杂交实验是否能否定融合遗传?
能,因为F2出现了性状分离现象。
Q:那不出现3:1是不是不符合分离定律?
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F1
Dd
配子
高茎
高茎
高茎
矮茎
F2
DD
Dd
Dd
dd
高茎
1 : 1
1 : 1
Dd
D
d
D
d
七、性状分离比的模拟实验
模拟内容:
甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官
甲、乙内的彩球分别代表雌、雄配子
用不同彩球随机组合模拟雌雄配子的随机结合
结果和结论:
①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈ 1:2:1
②彩球组合代表的显、隐性性状的数值比≈ 3:1
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。
两个小桶内的彩球总数量______ (填“可以”或“不可以”,下同)不相同,
一个小桶内两种颜色的小球数量________不相同。
随机
可以
不可以
摇匀
七、性状分离比的模拟实验
一定要相同→保证该个体产生2种比例相同的配子,即D : d=1:1
七、性状分离比的模拟实验
(1)如果由于某种原因使DD的合子死亡,子二代的性状分离比还是3:1吗?是多少?
(2)如果由于某种原因使子一代含D的花粉没有活力,子二代的性状分离比还是3:1吗?是多少?
1:1
2:1
符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性),
原因如下:
①F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到;子代数目较少,不一定符合预期的分离比。
②某些致死基因可能导致遗传分离比变化,如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
考点一
PART
01
第一部分
56
√
[经典·基础·诊断]
1.(高考海南卷)以豌豆为材料进行杂交实验。下列说法错误的是( )
A.豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物
B.进行豌豆杂交时,母本植株需要人工去雄
C.杂合子中的等位基因均在形成配子时分离
D.非等位基因在形成配子时均能够自由组合
√
2.(高考江苏卷)在一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是( )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
解析:子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,会使2种类型配子比例偏离1∶1,从而导致子二代不符合3∶1的性状分离比。
3.(浙江选考)下列关于红花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A.豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花受粉
B.完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花受粉
C.F1自交,其F2中出现白花的原因是性状分离
D.F1全部为红花是由于红花基因对白花基因为显性
√
4.(2024·江苏南京高三期末)某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株,这些植株的花色有红色和白色两种,茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析并回答下列问题:
第一组:取90对亲本进行实验 第二组:取绿茎和紫茎的植株各1株
组别 杂交组合 F1表型 交配组合 F1表型
A:30对亲本 红花×红花 36红花∶1白花 D:绿茎×紫茎 绿茎∶紫
茎=1∶1
B:30对亲本 红花×白花 5红花∶1白花 E:紫茎自交 全为紫茎
C:30对亲本 白花×白花 全为白花 F:绿茎自交 由于虫害,
植株死亡
(1)从第一组花色遗传的结果来看,花色隐性性状为________,最可靠的判断依据是______组。
(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交,其子一代表型的情况是____________________________。
(3)由B组可以判定,该亲本中显性纯合子与杂合子的比例约为________。
(4)从第二组茎色遗传的结果来看,隐性性状为______,判断依据是__________组。
白色
A
全为红花或红花∶白花=3∶1
2∶1
紫茎
D组和E
(5)如果F组能正常生长繁殖,其F1表型的情况是______________________。
(6)A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比,试解释原因:________________________________。
绿茎∶紫茎=3∶1
红花个体中既有纯合子又有杂合子
√
考向1 一对相对性状杂交实验的假说演绎过程分析
1.(2024·湖南长沙联考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是( )
A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象
C.孟德尔在发现基因的分离定律时的“演绎”过程:若F1形成配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1
D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
√
考向2 分离定律的实质及验证
2.(2024·山东潍坊联考)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(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细胞两极,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细胞两极,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,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1∶1
D.F1自交后选择F2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比例为3∶1
3.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。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______________。
解析:在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现为显性性状。
显性性状
(2)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。
答案:验证思路及预期结果:
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得F1,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。(任答两种即可)
考点二
PART
02
第二部分
67
√
1.(2021·浙江6月选考)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)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,Bb组合约为16%
C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
解析:该实验仅涉及一对等位基因,其遗传不符合自由组合定律,A错误;
每个容器中的红色豆子(或白色豆子)的比例表示人群中B(或b)的基因频率,即人群中B、b的基因频率分别为0.2、0.8,故Bb的概率为2×0.2×0.8×100%=32%,B错误;
当人群中B=0.2、b=0.8时,患病比例为BB+Bb=0.2×0.2×100%+32%=36%,即甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体,乙容器模拟的可能是该病占36%的女性群体,C正确;
乙容器的豆子数模拟的可能是人群中男性或女性B、b的基因频率,D错误。
√
2.(2024·辽宁丹东高三模拟)在做性状分离比的模拟实验时,分别同时从甲小桶和乙小桶抓取小球30次以上,统计小球组合为DD的比例约为( )
A.1/3 B.1/4
C.1/2 D.1/5
解析:在做性状分离比的模拟实验时,分别同时从甲小桶和乙小桶抓取小球30次以上,从甲桶中抓取小球D或d的概率都为1/2,从乙桶中抓取小球D或d的概率也都为1/2,因此小球组合为DD的比例约为(1/2)×(1/2)=1/4,B符合题意。
模拟实验
模拟实验,即模仿实验对象制作模型,或者模仿实验的某些条件进行实验,模拟实验也是科学研究中常用的一种方法。将模拟实验与遗传实验相结合,要明确每一实验步骤的真正意义,体验用数学统计方法分析实验结果的必要性。
创设情境 长句特训
PART
03
第三部分
72
[事实概述类]
1.孟德尔运用“遗传因子”解释豌豆杂交实验现象,控制相对性状的遗传因子分离发生的时期是____________________________。
减数分裂Ⅰ后期
2.孟德尔豌豆杂交实验中F2出现3∶1的分离比的条件是
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(1)所研究的相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性;(2)每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合的机会相等;(3)所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同;(4)供实验的群体要大,个体数量要足够多
3.观察下图并分析问题。
能正确表示基因的分离定律实质的图是①~④中的________,其具体内涵是____________________________________________。
③
控制相对性状的基因在形成配子时彼此分离
[原因分析类]
4.一对相对性状的遗传实验中,若统计的样本数量足够多,子二代的性状分离比是1∶2∶1的原因可能是____________________________________。
5.短尾猫之间相互交配,子代中总是出现约1/3的长尾猫,最可能的原因是_________________________________________________。
显性基因相对于隐性基因为不完全显性
短尾猫相互交配,子代短尾猫中显性纯合子死亡
6.凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种,由一对等位基因控制。重瓣凤仙花自交,子代表型都是重瓣,单瓣凤仙花自交,子代单瓣和重瓣的表型比例为1∶1,其原因是_________________________________________________
_____________________________________________________。
凤仙花的重瓣为隐性性状,单瓣为显性性状。单瓣凤仙花产生的含显性基因的精子或卵细胞死亡(或不能受精)
7.花农培育了一种两性花观赏植物,该植物有多种花色。将开粉红花的植株进行自交,后代出现开红花的植株84株、开白花的植株82株、开粉红花的植株170株,此现象______________(填“遵循”或“不遵循”)基因的分离定律,理由是_________________________________________________
_________________________________________________________________。
遵循
后代的表型及比例为红花∶粉红花∶白花≈1∶2∶1,粉红花为杂合子,自交后代的分离比为1∶2∶1,遵循基因的分离定律
[开放思维类]
8.现有甲、乙两瓶世代连续的果蝇,控制灰身(B)、黑身(b)的基因位于常染色体上,甲瓶中的果蝇均为灰身,乙瓶中的果蝇既有灰身也有黑身,甲、乙两瓶中果蝇的性别未知,异性果蝇之间能自由交配,不考虑基因突变等。若甲瓶中灰身果蝇为杂合子,请分析并写出乙瓶中果蝇作为甲瓶中果蝇的亲本的必要条件。
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
乙瓶中黑身果蝇的基因型均为bb且性别相同,灰身果蝇的基因型均为BB且性别相同,灰身果蝇与黑身果蝇为异性果蝇
真题演练 体验感悟
PART
04
第四部分
79
√
1.(2022·浙江1月选考)孟德尔杂交实验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是( )
A.杂合子豌豆的繁殖能力低 B.豌豆的基因突变具有可逆性
C.豌豆的性状大多数是隐性性状 D.豌豆连续自交,杂合子比例逐渐减小
解析:自然条件下豌豆大多数是纯合子,主要原因是豌豆是严格的自花传粉和闭花受粉植物,杂合豌豆植株连续自交,纯合子比例逐渐增大,杂合子比例逐渐减小,D符合题意。
√
2.(2019·高考全国卷Ⅲ)假设在特定环境中,某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体,基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物 1 000 对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成一个受精卵,则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为( )
A.250、500、0 B.250、500、250
C.500、250、0 D.750、250、0
√
3.(2019·高考全国卷Ⅱ)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
√
4.(2021·湖北等级考)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的,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
[典例] (2023·湖北宜昌一中检测)某种植物的花色性状受一对等位基因控制,且红花对白花为显性。现将该植物群体中的白花植株与红花植株杂交,子一代中红花植株和白花植株的比值为5∶1,如果将亲本红花植株自交,F1中红花植株和白花植株的比值为( )
A.3∶1 B.5∶1 C.11∶1 D.5∶3
C
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