内容正文:
必背专题01 遗传的基本规律
考点01豌豆用作遗传实验材料的优点
考点02一对相对性状的杂交实验
考点03对分离现象的解释
考点04性状分离比的模拟实验
考点05对分离现象解释的验证
考点06分离定律和假说—演绎法
考点07两对相对性状的杂交实验
考点08对自由组合现象的解释和验证
考点09自由组合定律
考点10孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现
考点11孟德尔遗传规律的应用
▉考点01豌豆用作遗传实验材料的优点
1.优点
豌豆的特点
优势
自花传粉、闭花受粉,自然状态下,一般都是纯种
用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代
实验结果易于观察和分析
花较大
易于做人工杂交实验
子代个体数量较多
用数学统计方法分析结果更可靠,且偶然性小
2.相关概念
(1)自交:遗传因子组成相同的个体之间的交配,如植物的自花传粉、同株异花传粉均属于自交。
(2)相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型,如豌豆的高茎和矮茎。
(3)父本和母本:不同植株的花进行异花传粉时,提供花粉的植株叫父本,接受花粉的植株叫母本。
【拓展延伸】
1.花的结构
一朵完整的花包括花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。具有上述所有结构的花称为完全花,不同植物完全花的结构基本相同。在花绽放之前,花萼和花冠对雄蕊和雌蕊有保护作用。雄蕊的花药中含有许多花粉,雌蕊的子房中有一枚或多枚胚珠。雄蕊和雌蕊与果实和种子的形成有直接关系,是花的主要结构。
2.花的分类
根据雌蕊和雄蕊的有无,可以将花分为单性花和两性花,在一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊的花,叫作两性花;在一朵花中只有雌蕊或者只有雄蕊的花,叫作单性花,单性花中,只有雄蕊的花叫作雄花,只有雌蕊的花叫作雌花。
3.传粉与受精的过程
▉考点02一对相对性状的杂交实验
1.实验过程
实验过程
特殊现象及疑问
P(亲本) 高茎×矮茎
↓
F1(子一代) 高茎
↓⊗
F2(子二代) 高茎∶矮茎
比例接近 3 ∶ 1
(1)为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢?
(2)为什么子一代没有矮茎的,而子二代又出现了矮茎的呢?
(3)子二代中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗?
2.实验中相关符号及含义
符号
P
F1
F2
×
⊗
♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
母本
父本
3.相关概念
(1)杂交:遗传因子组成不同的个体间的相互交配。
(2)正交和反交:正交和反交是相对而言的,若甲类型个体作父本,乙类型个体作母本,称为正交,则甲类型个体作母本,乙类型个体作父本,称为反交。
(3)显性性状:具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代显现出来的性状。
(4)隐性性状:具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代未显现出来的性状。
(5)性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
【名师点拨】显、隐性性状的判断方法。
(1)根据子代性状判断
①具有相对性状的两纯合亲本杂交⇒子代只表现出一种性状⇒子代所表现的性状为显性性状。
②具有相同性状的亲本杂交⇒子代表现出不同性状⇒子代所表现的新性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交⇒F1自交⇒F2中性状分离比为3∶1⇒分离比为“3”的性状为显性性状。
▉考点03对分离现象的解释
1.提出假说
(1)生物的性状是由遗传因子决定的。
(2)在体细胞中,遗传因子是成对存在的。
(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。
2.用遗传图解解释分离现象
(1)配子的结合方式:4种。
(2)遗传因子组成:3种,分别为DD、Dd、dd,其比例为1∶2∶1。
(3)产生后代的性状表现:2种,分别为高茎、矮茎,其比例为3∶1。
3.相关概念
(1)显性遗传因子:决定显性性状的遗传因子为显性遗传因子,用大写字母表示。
(2)隐性遗传因子:决定隐性性状的遗传因子为隐性遗传因子,用小写字母表示。
(3)纯合子:遗传因子组成相同的个体,如DD、dd。
(4)杂合子:遗传因子组成不同的个体,如Dd。
【名师点拨】
1.F1自交后代出现3∶1的理论分离比所必须满足的五个理想条件
(1)F1产生的雌、雄配子分别有两种类型,这两种类型的配子数量相等。
(2)不同类型雌、雄配子之间结合的机会均等。
(3)每一个受精卵都能正常发育为成熟的个体。
(4)显性遗传因子对隐性遗传因子的显性作用是完全的。
(5)观察的子代样本 数目足够多。
2.规范的遗传图解应该包括以下几个基本要点
(1)左侧标注。一般在遗传图解的左侧用遗传学符号或文字做出鲜明的标识,代表这一行表示的内容,起到引领作用。如:P、配子、F1、F2等。
(2)要明确写出亲代和子代的遗传因子组成、性状表现。有时还需要在亲代旁边标上父本、母本(或♂、♀符号),尤其是题中明确要求了父本和母本、要区分正交和反交时。
(3)要写出杂交(×)、自交(⊗)符号,以及表示遗传因子在上下代之间传递关系的箭头(注意不是线段)。
(4)要写出最后一代的相关比例。
▉考点04性状分离比的模拟实验
1.实验目的
通过模拟实验,理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。
2.模拟内容
用具或操作
模拟对象或过程
甲、乙两个小桶
雌、雄生殖器官
小桶内的彩球
雌、雄配子
不同彩球的随机组合
雌、雄配子的随机结合
3.操作步骤
→→→→→
4.分析结果、得出结论
(1)彩球组合类型数量比:DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比:显性∶隐性≈3∶1。
【易错提醒】模拟实验中的注意事项
(1)盛放彩球的容器最好为圆柱形小桶或其他圆柱形容器,以便摇动时彩球能够充分混匀。
(2)彩球的规格、质地要统一,手感要相同,以避免人为的误差。
(3)两个小桶内小球总数可以不相等,但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。
(4)每次抓取时左手随机抓取甲桶内彩球,同时右手随机抓取乙桶内彩球,避免从一个小桶内同时抓取两个彩球。做完一次模拟实验后,将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球相混),必须充分摇匀彩球,再做下一次模拟实验。
(5)要认真观察每次的组合情况,记录统计要如实、准确;统计数据时不能主观更改实验数据。
(6)要多次抓取并进行统计,这样才能接近理论值。
▉考点05对分离现象解释的验证
1.验证方法
测交法,即让F1与隐性纯合子杂交。
2.用孟德尔的假说进行演绎推理,预测实验结果
3.真正进行实验的结果:测交后代中的高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。
4.实验结论:孟德尔的假说是正确的。
【名师点拨】纯合子与杂合子的实验鉴别方法的选择
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当待测个体为动物时,常采用测交法;当待测个体为生育后代少的雄性动物,注意应与多个隐性雌性个体交配,以产生较多后代个体,使结果更有说服力。当待测个体为植物时,采用测交、自交法均可,但自交法较简便。
▉考点06分离定律和假说—演绎法
1.分离定律
(1)描述对象:有性生殖的生物。
(2)发生时间:在形成配子时。
(3)内容: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。
2.假说—演绎法
一般程序:提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
3.分离定律的实质及验证方法
1.最能体现分离定律实质的是F1产生配子的比例为1∶1。
2.请归纳一对遗传因子的遗传是否遵循分离定律的验证方法:
(1)测交法:F1×隐性纯合子⇒子代两种性状的数量比为1∶1⇒F1产生两种数量相等的配子,遵循分离定律。
(2)自交法:F1子代性状分离比为3∶1⇒F1产生了两种数量相等的配子,遵循分离定律。
(3)花粉鉴定法(以水稻花粉为例)
①过程:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色,用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交,取F1的花粉放在载玻片上,加一滴碘液,在显微镜下观察。
②结果:半数花粉呈蓝黑色,半数花粉呈橙红色,遵循分离定律。
【易错提醒】
1.分离定律的适用范围
(1)真核生物有性生殖的细胞核遗传。
(2)由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
2.分离定律的实质
在形成配子时,控制同一性状的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。
3.遵循分离定律并不一定就会出现特定的性状分离比(针对完全显性)。原因如下:
(1)F2中3∶1的性状分离比必须在统计大量子代后才能得到;若子代数目较少,则不一定符合预期的分离比。
(2)致死现象可能会导致性状分离比发生变化,如隐性致死、显性纯合致死等。
▉考点07两对相对性状的杂交实验
1.杂交实验过程及疑问
实验过程
特殊现象及疑问
(1)为什么会出现新的性状组合呢?它们之间有什么数量关系吗?
(2)F2中9∶3∶3∶1的数量比与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗?
2.性状的显隐性
3.相对性状的分离比
(1)每对性状都遵循分离定律。
(2)两对性状自由组合,共有4种不同性状表现,即:
①两种亲本类型:黄色圆粒、绿色皱粒。
②两种新类型(重组类型):黄色皱粒、绿色圆粒。
【名师点拨】
1.研究两对相对性状的遗传时选择种子的形状和子叶的颜色来研究的原因:种子的形状和子叶的颜色这两种性状是在个体发育的同一时期、同一器官表现的,便于统计。
2.从数学角度考虑,9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此推测,两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积。
▉考点08对自由组合现象的解释和验证
1.理论解释
(1)两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
(2)F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
(3)F1产生的雌配子和雄配子各有4种,且它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。
2.遗传图解
(1)过程图解
(2)F2中各种性状表现对应的遗传因子组成类型
①双显性:黄色圆粒:YYRR、YyRR、YYRr、YyRr。
②一显性一隐性
③双隐性:绿色皱粒:yyrr。
3.验证方法:测交。
(1)以遗传图解的形式进行演绎推理
(2)通过真正进行测交实验的结果可证实
①杂种子一代产生4种类型且比例为1∶1∶1∶1的配子,杂种子一代是双杂合子。
②杂种子一代在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
【名师点拨】
1.明确重组类型的含义及比例
(1)重组类型的含义:重组类型是指F2中性状表现与亲本不同的个体,而不是遗传因子组成与亲本不同的个体。
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是6/16。
①当亲本的遗传因子组成为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16。
②当亲本的遗传因子组成为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是1/16+9/16=10/16。
2.F2出现9∶3∶3∶1的条件
(1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制,且遗传因子要完全显性。
(2)F1能产生1∶1∶1∶1的配子。
(3)不同类型的雌雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。
(4)所有后代都应处于比较一致的环境中,且存活率相同。
(5)实验的群体要足够大,个体数量要足够多。
▉考点09自由组合定律
1.内容剖析
(1)发生时间:形成配子时。
(2)遗传因子间的关系:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
(3)实质: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。
2.适用范围
(1)适用生物:真核生物的遗传遵循,原核生物与病毒的遗传均不遵循。
(2)适用生殖方式:有性生殖。
(3)适用遗传方式:适用于细胞核内遗传因子的遗传,不适用于细胞质内遗传因子的遗传。
3.两对遗传因子的遗传是否遵循自由组合定律的验证方法:
(1)自交法:F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合自由组合定律,性状由独立遗传的两对遗传因子控制。
(2)测交法:F1测交后代的性状比为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律,性状由独立遗传的两对遗传因子控制。
(3)花粉鉴定法:若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律。
4.分离定律和自由组合定律的关系
(1)区别
项目
分离定律
自由组合定律
相对性状对数
1对
n对(n≥2)
遗传因子对数
1对
n对
F1配子
配子类型及其比例
2种,1∶1
2n种,(1∶1)n
配子组合数
4种
4n种
F2
遗传因子组成种类及比例
3种,1∶2∶1
3n种,(1∶2∶1)n
性状表现种类及比例
2种,3∶1
2n种,(3∶1)n
F1测交子代
遗传因子组成种类及比例
2种,1∶1
2n种,(1∶1)n
性状表现种类及比例
2种,1∶1
2n种,(1∶1)n
(2)联系
①发生时间:两大遗传定律均发生于形成配子时,同时进行,同时起作用。
②范围:真核生物细胞核内遗传因子在有性生殖中的传递规律。
③关系:分离定律是自由组合定律的基础。
▉c
1.孟德尔成功的原因
(1)正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。
(2)对相对性状遗传的研究,从一对到多对
①生物的性状多种多样,根据自由组合定律,如果有n对性状自由组合,后代的性状组合会有2n种,这是很难统计的。
②孟德尔采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
(3)对实验结果进行统计学分析:孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计,从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例,并最终解释了这些现象。
(4)运用假说—演绎法这一科学方法。
(5)创新性地验证假说:孟德尔创新性地设计了测交实验,证实了对实验现象的解释,验证了假说的正确性,并归纳出了分离定律和自由组合定律。
2.孟德尔遗传规律的再发现
(1)1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为基因,并提出了表型和基因型的概念。
①表型:指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎。
②基因型:指与表型有关的基因组成,如DD、Dd、dd等。
③等位基因:指控制相对性状的基因,如D和d。
(2)孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。
▉考点11孟德尔遗传规律的应用
1.杂交育种
(1)概念:人们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。
(2)优点:可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。
2.医学实践
人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
【名师点拨】根据不同的育种目的,杂交育种在操作时的过程会有以下几种情况:
(1)培育杂合子品种
选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。
(2)培育隐性纯合子品种
选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1―→F2―→选出表型符合要求的个体种植并推广。
(3)培育显性纯合子品种
①植物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型,连续自交至不发生性状分离为止。
②动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择后代只有一种性状的F2个体。
③优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起。
④缺点:获得新品种的周期长。
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必背专题01 遗传的基本规律
考点01豌豆用作遗传实验材料的优点
考点02一对相对性状的杂交实验
考点03对分离现象的解释
考点04性状分离比的模拟实验
考点05对分离现象解释的验证
考点06分离定律和假说—演绎法
考点07两对相对性状的杂交实验
考点08对自由组合现象的解释和验证
考点09自由组合定律
考点10孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现
考点11孟德尔遗传规律的应用
▉考点01豌豆用作遗传实验材料的优点
1.优点
豌豆的特点
优势
自花传粉、闭花受粉,自然状态下,一般都是纯种
用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代
实验结果易于观察和分析
花较大
易于做人工杂交实验
子代个体数量较多
用数学统计方法分析结果更可靠,且偶然性小
2.相关概念
(1)自交:遗传因子组成相同的个体之间的交配,如植物的自花传粉、同株异花传粉均属于自交。
(2)相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型,如豌豆的高茎和矮茎。
(3)父本和母本:不同植株的花进行异花传粉时,提供花粉的植株叫父本,接受花粉的植株叫母本。
【拓展延伸】
1.花的结构
一朵完整的花包括花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。具有上述所有结构的花称为完全花,不同植物完全花的结构基本相同。在花绽放之前,花萼和花冠对雄蕊和雌蕊有保护作用。雄蕊的花药中含有许多花粉,雌蕊的子房中有一枚或多枚胚珠。雄蕊和雌蕊与果实和种子的形成有直接关系,是花的主要结构。
2.花的分类
根据雌蕊和雄蕊的有无,可以将花分为单性花和两性花,在一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊的花,叫作两性花;在一朵花中只有雌蕊或者只有雄蕊的花,叫作单性花,单性花中,只有雄蕊的花叫作雄花,只有雌蕊的花叫作雌花。
3.传粉与受精过程
▉考点02一对相对性状的杂交实验
1.实验过程
实验过程
特殊现象及疑问
P(亲本) 高茎×矮茎
↓
F1(子一代) 高茎
↓⊗
F2(子二代) 高茎∶矮茎
比例接近 3 ∶ 1
(1)为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢?
(2)为什么子一代没有矮茎的,而子二代又出现了矮茎的呢?
(3)子二代中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗?
2.实验中相关符号及含义
符号
P
F1
F2
×
⊗
♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
母本
父本
3.相关概念
(1)杂交:遗传因子组成不同的个体间的相互交配。
(2)正交和反交:正交和反交是相对而言的,若甲类型个体作父本,乙类型个体作母本,称为正交,则甲类型个体作母本,乙类型个体作父本,称为反交。
(3)显性性状:具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代显现出来的性状。
(4)隐性性状:具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代未显现出来的性状。
(5)性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
【名师点拨】显、隐性性状的判断方法。
(1)根据子代性状判断
①具有相对性状的两纯合亲本杂交⇒子代只表现出一种性状⇒子代所表现的性状为显性性状。
②具有相同性状的亲本杂交⇒子代表现出不同性状⇒子代所表现的新性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交⇒F1自交⇒F2中性状分离比为3∶1⇒分离比为“3”的性状为显性性状。
▉考点03对分离现象的解释
1.提出假说
(1)生物的性状是由遗传因子决定的。
(2)在体细胞中,遗传因子是成对存在的。
(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。
2.用遗传图解解释分离现象
(1)配子的结合方式:4种。
(2)遗传因子组成:3种,分别为DD、Dd、dd,其比例为1∶2∶1。
(3)产生后代的性状表现:2种,分别为高茎、矮茎,其比例为3∶1。
3.相关概念
(1)显性遗传因子:决定显性性状的遗传因子为显性遗传因子,用大写字母表示。
(2)隐性遗传因子:决定隐性性状的遗传因子为隐性遗传因子,用小写字母表示。
(3)纯合子:遗传因子组成相同的个体,如DD、dd。
(4)杂合子:遗传因子组成不同的个体,如Dd。
【名师点拨】
1.F1自交后代出现3∶1的理论分离比所必须满足的五个理想条件
(1)F1产生的雌、雄配子分别有两种类型,这两种类型的配子数量相等。
(2)不同类型雌、雄配子之间结合的机会均等。
(3)每一个受精卵都能正常发育为成熟的个体。
(4)显性遗传因子对隐性遗传因子的显性作用是完全的。
(5)观察的子代样本 数目足够多。
2.规范的遗传图解应该包括以下几个基本要点
(1)左侧标注。一般在遗传图解的左侧用遗传学符号或文字做出鲜明的标识,代表这一行表示的内容,起到引领作用。如:P、配子、F1、F2等。
(2)要明确写出亲代和子代的遗传因子组成、性状表现。有时还需要在亲代旁边标上父本、母本(或♂、♀符号),尤其是题中明确要求了父本和母本、要区分正交和反交时。
(3)要写出杂交(×)、自交(⊗)符号,以及表示遗传因子在上下代之间传递关系的箭头(注意不是线段)。
(4)要写出最后一代的相关比例。
▉考点04性状分离比的模拟实验
1.实验目的
通过模拟实验,理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。
2.模拟内容
用具或操作
模拟对象或过程
甲、乙两个小桶
雌、雄生殖器官
小桶内的彩球
雌、雄配子
不同彩球的随机组合
雌、雄配子的随机结合
3.操作步骤
→→→→→
4.分析结果、得出结论
(1)彩球组合类型数量比:DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比:显性∶隐性≈3∶1。
【易错提醒】模拟实验中的注意事项
(1)盛放彩球的容器最好为圆柱形小桶或其他圆柱形容器,以便摇动时彩球能够充分混匀。
(2)彩球的规格、质地要统一,手感要相同,以避免人为的误差。
(3)两个小桶内小球总数可以不相等,但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。
(4)每次抓取时左手随机抓取甲桶内彩球,同时右手随机抓取乙桶内彩球,避免从一个小桶内同时抓取两个彩球。做完一次模拟实验后,将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球相混),必须充分摇匀彩球,再做下一次模拟实验。
(5)要认真观察每次的组合情况,记录统计要如实、准确;统计数据时不能主观更改实验数据。
(6)要多次抓取并进行统计,这样才能接近理论值。
▉考点05对分离现象解释的验证
1.验证方法
测交法,即让F1与隐性纯合子杂交。
2.用孟德尔的假说进行演绎推理,预测实验结果
3.真正进行实验的结果:测交后代中的高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。
4.实验结论:孟德尔的假说是正确的。
【名师点拨】纯合子与杂合子的实验鉴别方法的选择
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当待测个体为动物时,常采用测交法;当待测个体为生育后代少的雄性动物,注意应与多个隐性雌性个体交配,以产生较多后代个体,使结果更有说服力。当待测个体为植物时,采用测交、自交法均可,但自交法较简便。
▉考点06分离定律和假说—演绎法
1.分离定律
(1)描述对象:有性生殖的生物。
(2)发生时间:在形成配子时。
(3)内容: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。
2.假说—演绎法
一般程序:提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
3.分离定律的实质及验证方法
1.最能体现分离定律实质的是F1产生配子的比例为1∶1。
2.请归纳一对遗传因子的遗传是否遵循分离定律的验证方法:
(1)测交法:F1×隐性纯合子⇒子代两种性状的数量比为1∶1⇒F1产生两种数量相等的配子,遵循分离定律。
(2)自交法:F1子代性状分离比为3∶1⇒F1产生了两种数量相等的配子,遵循分离定律。
(3)花粉鉴定法(以水稻花粉为例)
①过程:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色,用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交,取F1的花粉放在载玻片上,加一滴碘液,在显微镜下观察。
②结果:半数花粉呈蓝黑色,半数花粉呈橙红色,遵循分离定律。
【易错提醒】
1.分离定律的适用范围
(1)真核生物有性生殖的细胞核遗传。
(2)由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
2.分离定律的实质
在形成配子时,控制同一性状的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。
3.遵循分离定律并不一定就会出现特定的性状分离比(针对完全显性)。原因如下:
(1)F2中3∶1的性状分离比必须在统计大量子代后才能得到;若子代数目较少,则不一定符合预期的分离比。
(2)致死现象可能会导致性状分离比发生变化,如隐性致死、显性纯合致死等。
▉考点07两对相对性状的杂交实验
1.杂交实验过程及疑问
实验过程
特殊现象及疑问
(1)为什么会出现新的性状组合呢?它们之间有什么数量关系吗?
(2)F2中9∶3∶3∶1的数量比与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗?
2.性状的显隐性
3.相对性状的分离比
(1)每对性状都遵循分离定律。
(2)两对性状自由组合,共有4种不同性状表现,即:
①两种亲本类型:黄色圆粒、绿色皱粒。
②两种新类型(重组类型):黄色皱粒、绿色圆粒。
【名师点拨】
1.研究两对相对性状的遗传时选择种子的形状和子叶的颜色来研究的原因:种子的形状和子叶的颜色这两种性状是在个体发育的同一时期、同一器官表现的,便于统计。
2.从数学角度考虑,9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此推测,两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积。
▉考点08对自由组合现象的解释和验证
1.理论解释
(1)两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
(2)F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
(3)F1产生的雌配子和雄配子各有4种,且它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。
2.遗传图解
(1)过程图解
(2)F2中各种性状表现对应的遗传因子组成类型
①双显性:黄色圆粒:YYRR、YyRR、YYRr、YyRr。
②一显性一隐性
③双隐性:绿色皱粒:yyrr。
3.验证方法:测交。
(1)以遗传图解的形式进行演绎推理
(2)通过真正进行测交实验的结果可证实
①杂种子一代产生4种类型且比例为1∶1∶1∶1的配子,杂种子一代是双杂合子。
②杂种子一代在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
【名师点拨】
1.明确重组类型的含义及比例
(1)重组类型的含义:重组类型是指F2中性状表现与亲本不同的个体,而不是遗传因子组成与亲本不同的个体。
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是6/16。
①当亲本的遗传因子组成为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16。
②当亲本的遗传因子组成为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是1/16+9/16=10/16。
2.F2出现9∶3∶3∶1的条件
(1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制,且遗传因子要完全显性。
(2)F1能产生1∶1∶1∶1的配子。
(3)不同类型的雌雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。
(4)所有后代都应处于比较一致的环境中,且存活率相同。
(5)实验的群体要足够大,个体数量要足够多。
▉考点09自由组合定律
1.内容剖析
(1)发生时间:形成配子时。
(2)遗传因子间的关系:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
(3)实质: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。
2.适用范围
(1)适用生物:真核生物的遗传遵循,原核生物与病毒的遗传均不遵循。
(2)适用生殖方式:有性生殖。
(3)适用遗传方式:适用于细胞核内遗传因子的遗传,不适用于细胞质内遗传因子的遗传。
3.两对遗传因子的遗传是否遵循自由组合定律的验证方法:
(1)自交法:F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合自由组合定律,性状由独立遗传的两对遗传因子控制。
(2)测交法:F1测交后代的性状比为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律,性状由独立遗传的两对遗传因子控制。
(3)花粉鉴定法:若有四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律。
4.分离定律和自由组合定律的关系
(1)区别
项目
分离定律
自由组合定律
相对性状对数
1对
n对(n≥2)
遗传因子对数
1对
n对
F1配子
配子类型及其比例
2种,1∶1
2n种,(1∶1)n
配子组合数
4种
4n种
F2
遗传因子组成种类及比例
3种,1∶2∶1
3n种,(1∶2∶1)n
性状表现种类及比例
2种,3∶1
2n种,(3∶1)n
F1测交子代
遗传因子组成种类及比例
2种,1∶1
2n种,(1∶1)n
性状表现种类及比例
2种,1∶1
2n种,(1∶1)n
(2)联系
①发生时间:两大遗传定律均发生于形成配子时,同时进行,同时起作用。
②范围:真核生物细胞核内遗传因子在有性生殖中的传递规律。
③关系:分离定律是自由组合定律的基础。
▉c
1.孟德尔成功的原因
(1)正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。
(2)对相对性状遗传的研究,从一对到多对
①生物的性状多种多样,根据自由组合定律,如果有n对性状自由组合,后代的性状组合会有2n种,这是很难统计的。
②孟德尔采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
(3)对实验结果进行统计学分析:孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计,从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例,并最终解释了这些现象。
(4)运用假说—演绎法这一科学方法。
(5)创新性地验证假说:孟德尔创新性地设计了测交实验,证实了对实验现象的解释,验证了假说的正确性,并归纳出了分离定律和自由组合定律。
2.孟德尔遗传规律的再发现
(1)1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为基因,并提出了表型和基因型的概念。
①表型:指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎。
②基因型:指与表型有关的基因组成,如DD、Dd、dd等。
③等位基因:指控制相对性状的基因,如D和d。
(2)孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。
▉考点11孟德尔遗传规律的应用
1.杂交育种
(1)概念:人们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。
(2)优点:可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。
2.医学实践
人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
【名师点拨】根据不同的育种目的,杂交育种在操作时的过程会有以下几种情况:
(1)培育杂合子品种
选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。
(2)培育隐性纯合子品种
选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1―→F2―→选出表型符合要求的个体种植并推广。
(3)培育显性纯合子品种
①植物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型,连续自交至不发生性状分离为止。
②动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择后代只有一种性状的F2个体。
③优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起。
④缺点:获得新品种的周期长。
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