内容正文:
考情分析:
高频考点 多为非选择题(难度适中) 分值为4-8分
第20讲 一对相对性状的杂交实验
2. 掌握一对相对性状的杂交实验过程
1. 理解用豌豆做遗传实验材料的原因
学习目标:
探究一:豌豆用作遗传实验材料的优点
1.豌豆用作遗传实验材料的特点及优势
豌豆的特点 优势
传粉,闭花受粉,自然状态下一般都是_____ 用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
具有 且
______________________ 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
自花
纯种
易于区分的相对性状
能够稳定地遗传给后代
大本p113
典例1.孟德尔选用豌豆作为遗传实验的材料获得了成功,主要原因之一是( )
A.豌豆花瓣小,有利于进行人工授粉
B.豌豆是单性花,易于操作
C.豌豆开花前就已经完成了受粉,自然情况下一般都是纯种
D.豌豆雌蕊的柱头只能接受本植株的花粉,无法进行人工授粉
C
相对性状:同一种生物同一性状的不同表现类型。
①对母本去雄
套袋
②人工授粉
套袋
防止外来
花粉的干扰
(雌蕊成熟时)
防止外来花粉的干扰,确保杂交种子是人工授粉所结
(开花前、花蕾期)
矮茎的花
高茎的花
种子
高茎(F1)
防止自花传粉
思考1:自然状态下,豌豆都是自交,如何才能让豌豆杂交呢?
母本:接受花粉的植株
♀
父本:提供花粉的植株
去雄的目的和时间?
3
【提升】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________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________________________________。
(4)除了豌豆之外,果蝇、玉米和拟南芥也常作为遗传的实验材料,它们都有哪些共同优点?
单性
自交
杂交
自由交配
套袋→人工授粉→套袋
①有多对易于区分的相对性状;②繁殖快,周期短;③子代数目多,便于统计分析。
思考2:如果换成玉米该如何操作?
通用答案:
p113
另外拟南芥、果蝇还有染色体少的优点;玉米是雌雄同株且为单性花,便于人工授粉。
类型 含义 应用举例
自交
测交
正交反交
自由交配
基因型不同的个体之间相互交配
同一个体或基因型相同的个体间的交配
待测个体(F1)与隐性纯合子杂交
①将不同的优良性状集中到一起
②用于 的判断
①连续自交并筛选,提高 比例
②用于 的判断
①用于测定待测个体(F1)的基因型
②用于 的判断
【补充】交配类概念辨析
正交中父本和母本分别是反交中的母本和父本
①判断基因在常染色体还是X染色体上
②判断基因为核遗传还是质遗传
指在一个有性生殖的生物种群中,任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等。
杂交
显隐性
纯合子
纯、杂合子
纯、杂合子
p116
考向一 豌豆用作遗传实验材料的优点
1.(2024·广东省实验中学模拟)《本草纲目》记载豌豆“其苗柔弱宛宛,故得豌名”。豌豆营养价值高,具有抗氧化、降血压等功能,在遗传学研究中更是一种重要的实验材料。下列有关叙述正确的是
A.同一株豌豆上的自花传粉和同一株玉米上的异花传粉,都属于自交
B.豌豆体细胞中成对的常染色体和性染色体均可分离进入不同的配子中
C.孟德尔在实施测交实验来验证性状分离的解释时,隐性纯合亲本均要去雄
D.纯种黄豆荚豌豆与纯种绿豆荚豌豆杂交,结的豆荚全是黄色的,可判
断豆荚颜色中黄色对绿色为显性
迁移应用
评价
√
大本P114
A.豌豆的传粉方式是自花传粉,豌
豆在自然条件下一般都是纯种
B.若用玉米做杂交实验,不需要操作①
C.图一中红花是母本,白花是父本
D.玉米和豌豆都是雌雄同株植物,它们的性别由性染色体决定
2.如图一为豌豆一对相对性状的杂交实验示意图,图二是玉米植株的示意图。下列相关说法错误的是
√
大本P114
【思考3】孟德尔选用山柳菊进行杂交实验并没有获得成功的原因?
①花小,难以做人工杂交实验;②没有既容易区分又可以连续观察的相对性状;③有时进行有性生殖,有时进行无性生殖
相对
高茎
显性
矮茎
性状分离
性状分离 :
一般指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
观察现象、
提出问题:
①为什么F1只有高茎?
②为什么F2中出现矮茎?
③F2中出现3:1的性状分离比是偶然的吗?阅读书P4
探究二:一对相对性状杂交实验
1、研究方法:
假说—演绎法
【问题2】若高茎与矮茎杂交,后代出现高茎和矮茎属于性状分离吗?
不属于
【问题1】子代的性状全由母本决定吗?如何设计实验证明?
正反交实验
♀
♂
(1)
大本p115
【问题3】孟德尔针对以上问题提出了什么假说?
(2)提出假说
假说内容:
①生物的性状是由 决定的
③形成配子时, ,
分别进入不同的配子
④受精时,雌雄配子的结合是 。
②体细胞中遗传因子 存在的
遗传因子
成对
纯合子:遗传因子组成相同的个体。如:DD、dd
杂合子:遗传因子组成不同的个体。如Dd
成对的遗传因子彼此分离
随机的
(核心)
思考4:为了验证假说,孟德尔做了什么实验?如何进行的?
【问题3】孟德尔针对以上问题提出了什么假说?问:核心假说是?
大本P116
问1:演绎过程是测交实验的过程吗,并说明理由?____________________
__________________________________________。
思考:测交实验的作用有?
1∶1
“演绎”不同于测交实验,前者只是理论推导,后者则是在大田中进行杂交实验验证。
(3)演绎推理
测交
验证方法:
(4)实验验证
1∶1
预期结果:
(5)
①用来测定F1的遗传因子组成
②验证F1产生配子的种类和比例
提醒!提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的,不包括测交实验
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。测交的作用:①测定F1产生的配子的种类和比例;②测定F1的基因型。隐性纯合子只产生一种隐性配子,分析测交后代的性状表现及比例即可推知被测个体产生的配子种类及比例。
在孟德尔豌豆杂交实验过程中,进行的交配类型有
3.(2024·梅州月考)下列关于孟德尔豌豆一对相对性状的杂交实验及其解释,正确的是( )
A.孟德尔发现F2的高茎∶矮茎=3∶1,这属于假说—演绎中的“假说”内容
B.F1产生配子时,成对遗传因子彼此分离,这属于假说—演绎中的“演绎”内容
C.F1产生配子时,显性遗传因子和隐性遗传因子彼此分离,是分离现象的本质
D.推断将F1与隐性个体测交,后代会出现两种性状且比例为1∶1,该过程属于“验证”
C
大本P117考向二
4.豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交获得F2(如图所示)。下列有关分析正确的是
A.图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等
B.③的子叶颜色与F1子叶颜色相同
C.①和②都是黄色子叶,③是绿色子叶
D.产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy(♂)
√
大本P117
4.分析孟德尔一对相对性状的杂交实验,回答下列问题:
(1)若F2中只得到4株豌豆,则高茎与矮茎的数量比例一定为3∶1吗?____________。
(2)结合上述问题分析,孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3∶1的分离比必须同时满足的条件包括___________________(填序号)。
①F1体细胞中各基因表达的机会相等 ②F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同 ③雌、雄配子结合的机会相等 ④F2不同基因型的个体的存活率相等 ⑤等位基因间的显隐性关系是完全的 ⑥观察的子代样本数目足够多
不一定
②③④⑤⑥
(4)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是________。
①所选实验材料是否为纯合子 ②所选相对性状的显隐性是否易于区分 ③所选相对性状是否受一对等位基因控制 ④是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
①
大本P116.提升
同源染色体
等位
姐妹染色单体
相同
等位基因
减数分裂Ⅰ后期
有性生殖
染色体
分离定律:
在生物体细胞中,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。
【注意】遗传因子即基因,但基因的概念不是孟德尔提出的。
2.基因的分离定律
结合减数分裂的知识解释分离定律?
①等位基因: 的同一位置上控制
_________的基因,如图中B和b、C和c、D和d。
②非等位基因(有两种情况):一种是位于_____
__________上的非等位基因,如图中A和D;另
一种是位于 上的非等位基因,如图中A和B。
③相同基因: 相同位置上控制 的基因,如图中A和A。
同源染色体
相对性状
非同
源染色体
同源染色体
同源染色体
相同性状
【拓展】相同基因、等位基因与非等位基因
5.(2025·中山月考)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
F 1(Dd)产生的配子种类的比例为1∶1
问:分离定律发生在图中哪个时期?
①②
大本P117
1.下列有关一对相对性状遗传的叙述,正确的是( )
A.具有隐性遗传因子的个体都表现出隐性性状
B.最能说明基因分离定律实质的是F2的表型比为3∶1
C.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量
D.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交
2.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. 孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1产生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
D
D
当堂检测
F 1(Dd)产生的配子种类的比例为1∶1
考情分析:
中频考点 选择+非选择题(难度适中) 分值为2-4分
第20讲 分离定律的验证方法及应用
2. 掌握性状分离比的模拟实验
1. 理解验证分离定律的方法
学习目标:
【典例1】某种植物的果实有红色和黄色两种类型,该相对性状由一对等位基因(R、r)控制。下表是关于果实颜色的三个杂交实验及其结果。
分组 亲本表型 F1的表型和植株数目
红果 黄果
甲 红果×黄果 492 504
乙 红果×红果 1511 508
丙 红果×黄果 997 0
按照孟德尔对高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验研究的思路和解释,回答下列问题:
(1)上述三个实验中,相当于孟德尔所做豌豆杂交实验中亲代杂交实验的是实验
(选填“甲”或“乙”或“丙”),据此实验,能作出的判断是:① ,② 。
(2)上述三个实验中,相当于验证孟德尔假说的是实验 (选填“甲或乙或丙”),按孟德尔的推测,该组红果亲本产生的配子类型及比例是 。实验结果显示,后代表型及比例与推测相符。孟德尔正是用这样的科学方法验证了他提出的假说的正确性,从而揭示了基因分离定律。
知识回顾
丙
两亲本都是纯合体或F1红果是杂合子
红果性状为显性性状或黄果性状为隐性性状
甲
两种类型配子R:r=1:1
【典例2】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
由后代的表型及比例为红花∶粉红花∶白花粉红花为杂合子,其自交后代的分离比为,是3:1的变式,遵循基因的分离定律。
探究一:验证基因分离定律的方法
思考1:验证基因分离定律的方法除了自交法还有哪些方法?
20
(1)自交法
(2)测交法
(3)配子法
(花粉鉴定法)
(4)单倍体
育种法
有一定局限性,相应性状需在花粉中表现
探究一:验证基因分离定律的方法
【典例3】二倍体水稻的粳性与糯性是一对相对性状,已知粳性花粉遇碘呈蓝紫色,糯性花粉遇碘呈红褐色。高茎粳稻与矮茎糯稻杂交,F1均为高茎粳稻。若用F1验证基因的分离定律,下列方法不正确的是
A.将F1的花粉粒用碘液处理,统计蓝紫色与红褐色花粉粒的比例
B.让F1与矮茎糯稻杂交,统计后代植株高茎与矮茎的比例
C.让F1自交,统计自交后代植株中高茎与矮茎的比例
D.让F1自交,统计自交后代中蓝紫色植株与红褐色植株的比例
√
大本P117.6
典例4.(2025·四川巴中·二模)某种繁殖力极强的小鼠(2n=40),毛色由位于常染色体上的三个复等位基因控制,显隐性关系为AV>AY>a,AV、AY、a基因分别决定黄色、鼠色、非鼠色。不考虑突变和基因重组。下列有关叙述错误的是( )
A.任选一杂合小鼠和非鼠色小鼠杂交都可以验证基因分离定律
B.正常情况下,若两只小鼠的表型相同,基因型也可能不同
C.若某对亲本杂交,子代同时出现三种毛色,则子代的表型及比例为黄色∶鼠色∶非鼠色=1∶1∶1
D.纯种鼠色和非鼠色小鼠杂交,若子代中AY基因高度甲基化,则子代都是非鼠色
C
典例5.(2019·全国卷Ⅲ,32)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
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,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。(任答两种即可)
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的性状比,则可验证分离定律。
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_______,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。
连续自交
不再发生性状分离
稳定
近亲结婚
遗传咨询
探究二:分离定律的应用
p115
【典例4】某农科所研究大豆种子的发芽率与基因型的关系。实验选用两种基因型(AA和Aa)的大豆种子,分别在适宜温度和低温环境下培养。观察发现:在适宜温度下,AA和Aa种子的发芽率均为95%;在低温环境下,AA种子的发芽率为90%,而Aa种子的发芽率仅为50%。下面是对基因型与表型关系的叙述,其中错误的是( )
A. 表型相同的个体,基因型可能不同
B. 基因型相同的个体,表型都相同
C. 环境变化可能导致同一基因型表现不同性状
D. 显性基因不一定总能在生理活动中表达
探究三:基因型与表型的关系
√
表型是基因型与环境共同作用的结果
7.(2024·广州质检)下列关于遗传学基本概念的叙述,正确的是
A.隐性性状是生物体不能表现出来的性状,而显性性状是杂合子表现出来的性状
B.孟德尔揭示的两条遗传基本规律的精髓是:生物体遗传的不是性状的本身,而是控制性状的遗传因子
C.桃园中一株桃树的绝大多数花瓣呈粉色,少数花瓣呈红色,这种现象叫作性状分离
D.表型是生物体表现出来的性状,与之相关的基因组成即是基因型,它们之间是一一对应关系
8.下列关于杂交、自交和测交的叙述,错误的是
A.用高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,后代都表现为高茎
B.杂合子水稻逐代自交,则后代中的纯合子比例不断提高
C.测交是指用隐性纯合子与未知基因型个体杂交,以推知其基因型的方法
D.一株番茄自交后代出现性状分离,则可判断该个体为显性个体
√
大本P117
√
探究三:性状分离比模拟实验
任务:完成大本p118
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
随机结合
两种彩球
充分混合
随机
组合
字母组合
1∶2∶1
3∶1
数量可以不相等,因为雄配子远多于雌配子
【思考1】为什么两个小桶内的D小球和d小球都是10个?
【思考2】两个小桶内的彩球数量要相等吗?
确保D:d=1:1
【思考3】为什么每次抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取?
为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
考向五 性状分离比的模拟实验
9.在“性状分离比的模拟实验”中,某小组将两色的围棋子放到不透明的箱子中,通过抓取围棋子模拟性状分离比的实验。下列叙述错误的是
A.每做完一次模拟实验必须摇匀围棋子,然后
再做下一次实验
B.每个箱子中两色的围棋子代表两种类型的配
子,数量一定相等
C.从每个箱子抓取围棋子并统计后,为了符合实际的受精情况,抓取后不必放回
D.多次抓取后,同色围棋子组合与不同色围棋子组合出现的比例均约为1/2
√
迁移应用
评价
大本P118
10.(2021·浙江6月选考,18)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
√
大本P118
1.现有甲、乙、丙、丁四只羊,其中甲、乙分别为白毛公羊和黑毛公羊,丙、丁分别为白毛母羊和黑毛母羊。若白毛是由常染色体上的显性基因M控制的显性遗传性状,且不考虑其他因素对性状的影响。下列叙述错误的是( )
A.若甲羊与丙羊交配,后代表型不一定都是白毛
B.若乙羊与丁羊交配,生出的小羊一定都是纯合子
C.若甲羊与丁羊交配产出黑毛公羊,则甲羊的基因型是MM或Mm
D.若乙羊与丙羊交配产出黑毛母羊,则丙羊减数分裂可产生两种配子
C
当堂检测
2.(2024·新课标Ⅰ,34节选)某种瓜的性型(雌性株/普通株)和瓜刺(黑刺/白刺)各由1对等位基因控制。雌性株开雌花,经人工诱雄处理可开雄花,能自交;普通株既开雌花又开雄花。黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1,根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显隐性,则F1瓜刺的表型及分离比是_________________。若要判断瓜刺的显隐性,从亲本或F1中选择材料进行的实验及判断依据是___________________________________________
________________________________________________________________________________________________。
黑刺∶白刺=1∶1
将亲本的黑刺普通株自交,观察统计后代瓜刺的表型及分离比,若自交后代发生性状分离,则黑刺为显性性状,若未发生性状分离,则白刺为显性性状
当堂检测
$