
基礎梳理——系統(tǒng)化知識點一 孟德爾遺傳實驗的科學雜交方法1.豌豆作雜交實驗材料的優(yōu)點
2.孟德爾遺傳實驗的雜交操作“四步曲”
知識點二 一對相對性狀雜交實驗的“假說—演繹”分析
基能過關——問題化一、判一判(判斷正誤并找到課本原話)1.孟德爾假設生物的性狀是由遺傳因子決定的,并證明了遺傳因子就是基因。(必修2 P5正文)( )2.在孟德爾提出對分離現(xiàn)象解釋的假說時,生物學界還沒有認識到配子形成和受精過程中染色體的變化。(必修2 P5相關信息)( )3.如果孟德爾當時只統(tǒng)計10株豌豆雜交的結果,則很難正確地解釋性狀分離現(xiàn)象。實驗統(tǒng)計的樣本數(shù)目足夠多,是孟德爾能夠正確分析實驗結果的前提條件之一。(必修2 P6討論)( )4.“演繹”就是進行測交實驗,如果實驗結果與預測相符,就可以證明假說正確。反之,則證明假說錯誤。(必修2 P7科學方法)( )
5.子代中只要同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象即屬于“性狀分離”。(必修2 P4正文)( )6.F1測交子代表型及比例能直接真實地反映出F1配子種類及比例,但無法推測被測個體產(chǎn)生配子的數(shù)量。(必修2 P7正文)( )7.F2的表型比例為3∶1的結果最能說明基因分離定律的實質。(必修2 P7正文)( )8.隱性性狀是指生物體不能表現(xiàn)出來的性狀。(必修2 P8概念檢測1)( )9.純合子自交后代不會發(fā)生性狀分離,雜合子自交后代不會出現(xiàn)純合子。(必修2 P8概念檢測1)( )
二、議一議【教材易漏拾遺】1.[必修2 P4表1-1孟德爾豌豆雜交實驗的結果分析]孟德爾豌豆雜交實驗中F2出現(xiàn)3∶1的分離比的條件是什么?
提示:①所研究的每一對相對性狀只受一對等位基因控制,且相對性狀為完全顯性。②每一代不同類型的配子都能發(fā)育良好,且不同配子結合機會相等。③所有后代都處于比較一致的環(huán)境中,且存活率相同。④供實驗的群體要大,個體數(shù)量要足夠多。
2.[必修2 P6探究·實踐拓展]材料用具 兩個小桶,分別標記甲、乙;兩種大小相同、顏色不同的彩球各20個,一種彩球標記D,另一種彩球標記d。思考:有同學認為本實驗中甲、乙兩個小桶中彩球的數(shù)量不一定相等,只要每個小桶中顏色不同的彩球比例為1∶1即可。該同學的觀點是否正確?為什么?
提示:該同學的觀點正確。甲、乙小桶代表生殖器官,顏色不同的彩球代表配子的種類。雜合子產(chǎn)生的雌配子或雄配子的種類均有兩種,比例均為1∶1,且雄配子數(shù)量一般多于雌配子的數(shù)量(雌雄配子經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的數(shù)目不同)。
3.[必修2P8拓展應用]水稻的非糯性和糯性是一對相對性狀,非糯性花粉中所含的淀粉為直鏈淀粉,遇碘變藍黑色,而糯性花粉中所含的是支鏈淀粉,遇碘變橙紅色?,F(xiàn)在用純種的非糯性水稻和純種的糯性水稻雜交,取F1花粉加碘液染色,在顯微鏡下觀察,半數(shù)花粉呈藍黑色,半數(shù)呈橙紅色(并非任何淀粉遇碘液均變藍)。
思考:(1)花粉出現(xiàn)這種比例的原因是什么???(2)實驗結果驗證了什么??
提示:在F1水稻細胞中含有一個控制支鏈淀粉合成的遺傳因子和一個控制直鏈淀粉合成的遺傳因子。在F1形成配子時,兩個遺傳因子分離,分別進入不同的配子中,含支鏈淀粉遺傳因子的配子合成支鏈淀粉,遇碘變橙紅色;含直鏈淀粉遺傳因子的配子合成直鏈淀粉,遇碘變藍黑色,其比例為1∶1。
提示:分離定律。即在F1形成配子時,成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中。
4.[必修2 P8思維訓練拓展]本來開白花的花卉,偶然出現(xiàn)了開紫花的植株。如何獲得純種開紫花的植株??
提示:獲得純種開紫花植株的方法有兩種:①用紫花植株的花粉進行花藥離體培養(yǎng),然后用秋水仙素處理,保留紫花品種。②讓該紫花植株連續(xù)自交幾代,即將每次自交后代的紫花植株選育后再進行自交,直至自交后代不再出現(xiàn)白花植株為止。
考點一 一對相對性狀的雜交實驗任務1 完成雜交實驗的相關問題孟德爾選用豌豆為實驗材料進行雜交實驗,運用“假說—演繹法”成功揭示了遺傳的兩個基本定律,請分析作答:(1)“假說—演繹法”中“假說”與“演繹”的內(nèi)容:①“假說”的內(nèi)容:a.生物性狀是由________決定的;b.體細胞中遺傳因子成對存在;c.配子中遺傳因子成單存在;d.受精時______________是隨機的。②“演繹”的內(nèi)容:F1(Dd)能___________________(D∶d=1∶1)。
產(chǎn)生數(shù)量相等的兩種配子
(2)孟德爾運用“遺傳因子”解釋了豌豆雜交實驗現(xiàn)象,那么,控制相對性狀的遺傳因子分開發(fā)生在什么時間?(3)“演繹”是否就是測交實驗?孟德爾的演繹推理結果與實驗結果分別是多少?是否吻合?
雜種子一代在產(chǎn)生配子時,即F1的性原細胞在減數(shù)分裂Ⅰ后期,控制相對性狀的遺傳因子隨同源染色體的分開而分離。
“演繹”不同于測交實驗,前者只是理論推導,后者則是在大田中進行雜交實驗驗證。孟德爾演繹推理的結果為Dd×dd→子代顯隱性性狀之比為1∶1,其測交實驗驗證的結果為87∶79,這與理論推導比例基本吻合。
任務2 填寫完成一對相對性狀遺傳實驗中的相關種類和比例(1)F1(Dd)的配子種類和比例:________________。(2)F2的基因型種類和比例:___________________________。(3)F2的表型種類和比例:____________________。(4)F1的測交后代基因型種類和比例:_________________________________________________________。(5)F1的測交后代表型種類和比例:_________________________________________________________。
2種(D、d),1∶1
3種(DD、Dd、dd),1∶2∶1
2種(顯性、隱性),3∶1
2種(Dd、dd),1∶1
2種(顯性、隱性),1∶1
任務3 觀察下列圖示,回答相關問題(1)能正確表示基因分離定律實質的圖示是______。(2)發(fā)生時間:________________。(3)基因分離定律的細胞學基礎是______________。
(4)適用范圍①______(填“原核”或“真核”)生物______(填“無性”或“有性”)生殖的______(填“細胞核”或“細胞質”)遺傳。②______對等位基因控制的______對相對性狀的遺傳。
任務4 完善驗證分離定律的四種方法(1)自交法:若自交后代的性狀分離比為3∶1,則________基因的分離定律,性狀由位于一對同源染色體上的________基因控制。(2)測交法:若測交后代的性狀分離比為1∶1,則________基因的分離定律,性狀由位于一對同源染色體上的________基因控制。(3)花粉鑒定法:取雜合子的花粉,對花粉進行特殊處理后,用顯微鏡觀察并計數(shù),若花粉粒類型比例為________,則可直接驗證基因的分離定律。(4)單倍體育種法:取花藥離體培養(yǎng),用秋水仙素處理單倍體幼苗,若植株有____種表型且比例為________,則符合基因的分離定律。
1.孟德爾實驗的3個易錯點(1)對母本去雄、套袋:去雄應在花粉未成熟時就進行,套袋的目的是避免外來花粉的干擾。(2)正交和反交:純種高莖豌豆和純種矮莖豌豆雜交,不論高莖豌豆作父本還是作母本,實驗結果相同,即正反交實驗結果相同。(3)“演繹”≠測交:“演繹”不同于測交實驗,前者只是理論推導,后者則是在大田中進行雜交實驗驗證。
2.“四步法”理順“假說—演繹”推理過程
3.孟德爾分離定律F2出現(xiàn)3∶1分離比的條件(1)所研究的每一對相對性狀只受一對等位基因控制,且相對性狀為完全顯性。(2)每一代不同類型的配子都能發(fā)育良好,且不同配子結合機會相等。(3)所有后代都處于比較一致的環(huán)境中,且存活率相同。(4)供實驗的群體要大,個體數(shù)量要足夠多。
4.分離定律核心概念間的聯(lián)系
5.相同基因、等位基因與非等位基因
考向一 孟德爾遺傳實驗的科學方法1.下列有關孟德爾一對相對性狀的豌豆雜交實驗的敘述中,錯誤的是( )A.豌豆在自然狀態(tài)下一般是純合子,可使雜交實驗結果更可靠B.進行人工雜交時,必須在豌豆花未成熟前除盡母本的雄蕊C.在統(tǒng)計時,F(xiàn)2的數(shù)量越多,理論上其性狀分離比越接近3∶1D.孟德爾提出雜合子測交后代性狀分離比為1∶1的假說,并通過實際種植來演繹
解析:豌豆是自花傳粉、閉花受粉植物,在自然狀態(tài)下一般是純合子,可使雜交實驗結果更可靠,A正確;進行人工雜交時,必須在豌豆花未成熟前除盡母本的雄蕊,以防止其自花傳粉,B正確;在統(tǒng)計時,F(xiàn)2的數(shù)量越多,理論上其性狀分離比越接近3∶1,C正確;雜合子測交后代性狀分離比為1∶1是演繹推理,之后通過實際種植來驗證,D錯誤。
2.孟德爾在發(fā)現(xiàn)分離定律的過程中運用了假說—演繹法。在孟德爾的研究過程中,“演繹推理”的步驟是指( )A.完成了豌豆的正、反交實驗B.提出假說,解釋性狀分離現(xiàn)象C.設計測交實驗,預期實驗結論D.完成測交實驗,得到實驗結果
解析:假說—演繹法的基本步驟是提出問題→提出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結論。孟德爾在發(fā)現(xiàn)分離定律的過程中,通過豌豆的正、反交實驗,在觀察和分析的基礎上提出問題;通過推理和想象提出假說,解釋性狀分離現(xiàn)象;根據(jù)假說進行演繹推理,即設計測交實驗,預期實驗結論;完成測交實驗,得到實驗結果,屬于對“演繹推理”的驗證。
考向二 相關核心術語的比較和應用3.[經(jīng)典模擬]下列有關概念之間關系的敘述,不正確的是( )A.一般來說,基因型決定表型B.等位基因控制相對性狀C.雜合子自交后代沒有純合子D.性狀分離是由于基因的分離
解析:基因型對表型起決定作用,基因型相同,表型一般也相同,但環(huán)境條件也影響表型,A正確;等位基因是指位于同源染色體的同一位置、控制相對性狀的基因,B正確;雜合子自交,后代中可能有純合子出現(xiàn),C錯誤;性狀分離是由于基因的分離,D正確。
考向三 分離定律的實質4.[經(jīng)典模擬]下圖是基因型為Aa的生物自交產(chǎn)生后代的過程,基因的分離定律發(fā)生于( )A.① B.②C.③ D.①②
解析:基因的分離定律發(fā)生于減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中。
5.[2023·日照檢測]基因型為Aa的大豆植株產(chǎn)生的配子及比例是( )A.雌A∶雄a=1∶1 B.雌A∶雄a=3∶1C.雄A∶雄a=3∶1 D.雌A∶雌a=1∶1
解析:基因型為Aa的大豆植株產(chǎn)生的雄配子數(shù)量遠多于雌配子,根據(jù)基因分離定律可知,Aa產(chǎn)生的雄配子和雌配子各有A、a兩種,并且兩種雄(或雌)配子的數(shù)量相等。
考向四 分離定律的驗證方法及關鍵點6.[經(jīng)典高考]孟德爾對于遺傳學的重要貢獻之一是利用設計巧妙的實驗否定了融合遺傳方式。為了驗證孟德爾遺傳方式的正確性,有人用一株開紅花的煙草和一株開白花的煙草作為親本進行實驗。在下列預期結果中,支持孟德爾遺傳方式而否定融合遺傳方式的是( )A.紅花親本與白花親本雜交的F1代全為紅花B.紅花親本與白花親本雜交的F1代全為粉紅花C.紅花親本與白花親本雜交的F2代按照一定比例出現(xiàn)花色分離D.紅花親本自交,子代全為紅花;白花親本自交,子代全為白花
解析:融合遺傳主張子代的性狀是親代性狀的平均結果,融合遺傳方式傳遞的遺傳性狀在后代中不分離?;虻姆蛛x定律是雙親雜交的F1表現(xiàn)顯性親本性狀(或顯性的相對性),F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2代會出現(xiàn)一定的性狀分離比。
7.[2023·冀州中學模擬]水稻中非糯性(W)對糯性(w)為顯性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈藍黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈紅褐色。下面是對純種的非糯性與糯性水稻的雜交后代進行觀察的結果,其中能直接證明孟德爾的分離定律的一項是( )A.雜交后親本植株上結出的種子(F1)遇碘全部呈藍黑色B.F1自交后結出的種子(F2)遇碘后,3/4呈藍黑色,1/4呈紅褐色C.F1產(chǎn)生的花粉遇碘后,一半呈藍黑色,一半呈紅褐色D.F1測交所結出的種子遇碘后,一半呈藍黑色,一半呈紅褐色
解析:驗證分離定律的方法有自交法、測交法和花粉鑒定法等,其中花粉鑒定法可直接證明雜合子能產(chǎn)生兩種比例相等的配子,是最直接的驗證方法,C正確。
考向五 雜交實驗過程的綜合考查8.[經(jīng)典高考]鴨蛋蛋殼的顏色主要有青色和白色兩種。金定鴨產(chǎn)青色蛋,康貝爾鴨產(chǎn)白色蛋。為研究蛋殼顏色的遺傳規(guī)律,研究者利用這兩個鴨群做了五組實驗,結果如下表所示。
請回答問題:(1)根據(jù)第1、2、3、4組的實驗結果可判斷鴨蛋殼的_____色是顯性性狀。(2)第3、4組的后代均表現(xiàn)出__________現(xiàn)象,比例都接近________。(3)第5組實驗結果顯示后代產(chǎn)青色蛋的概率接近______,該雜交稱為____,用于檢驗_____________________________________。(4)第1、2組的少數(shù)后代產(chǎn)白色蛋,說明雙親中的________鴨群中混有雜合子。(5)運用________方法對上述遺傳現(xiàn)象進行分析,可判斷鴨蛋殼顏色的遺傳符合孟德爾的__________定律。
F1相關的基因組成,F(xiàn)1的配子種類及其比例
考點二 分離定律的題型歸類分析?任務1 顯、隱性性狀的判斷與實驗設計(1)根據(jù)子代性狀判斷:①不同性狀的純合親本雜交?子代只出現(xiàn)一種性狀?子代所出現(xiàn)的性狀為______性狀,另一性狀為______性狀。②相同性狀的親本雜交?子代出現(xiàn)不同表型?子代所出現(xiàn)的新的表型為______性狀。(2)根據(jù)子代性狀分離比判斷:具有一對相對性狀的親本雜交?F2代性狀分離比為3∶1?其中“3”的表型為______性狀。
(3)合理設計雜交實驗,判斷性狀的顯、隱性:
(4)根據(jù)遺傳系譜圖進行判斷:雙親表現(xiàn)正常,后代出現(xiàn)“患者”,則致病性狀為隱性,如圖甲所示,由該圖可以判斷白化病為隱性性狀;雙親表現(xiàn)患病,后代出現(xiàn)“正?!?,則致病性狀為顯性,如圖乙所示,由該圖可以判斷多指是顯性性狀。
任務2 純合子與雜合子的判定(1)自交法:此法主要用于植物,而且是最簡便的方法。 (2)______:待測對象若為雄性動物時應注意與多個隱性雌性個體交配,以產(chǎn)生更多的后代個體,使結果更有說服力。
(3)單倍體育種法:此法只適用于植物。
(4)花粉鑒定法:非糯性與糯性水稻的花粉遇碘液呈現(xiàn)不同顏色。如果花粉有兩種,且比例為1∶1,則被鑒定的親本為 ?。蝗绻ǚ邸 ?,則被鑒定的親本為純合子。此法只適用于一些特殊的植物(如水稻等)。
任務3 雜合子Aa連續(xù)自交,子n代的比例分析
根據(jù)上表比例,雜合子、純合子所占比例坐標曲線圖為:圖中a、b、c依次為__________________________________________________。
純合子、顯性(隱性)純合子、雜合子
某群體中AA占2/5、Aa占3/5,則自由交配的方式有4種,分析如下:
1.易錯提醒(1)應用測交法的前提條件是已知生物性狀的顯隱性,此方法常用于動物遺傳因子組成的檢測。(2)植物遺傳因子組成的檢測常用自交法,也可用測交法,但自交法更簡便。(3)若據(jù)性狀分離比3∶1來確認顯隱性,則須符合“大樣本”條件,即在大量統(tǒng)計基礎上,得出結論。
考向一 顯隱性及純合子、雜合子的綜合判斷1.[經(jīng)典高考]人類常染色體上β-珠蛋白基因(A+)既有顯性突變(A)又有隱性突變(a),突變均可導致地中海貧血。一對皆患地中海貧血的夫妻生下了一個正常的孩子,這對夫妻可能( )A.都是純合子 B.都是雜合子C.都不攜帶顯性突變基因 D.都攜帶隱性突變基因
解析:突變的結果是產(chǎn)生相應的等位基因,若為顯性突變,則患者的基因型為AA+或AA,若為隱性突變,則患者為aa。由于一對皆患地中海貧血的夫妻生下了一個正常的孩子,則這個正常孩子必含A+基因,故夫妻雙方中不可能有AA,而只能為AA+,據(jù)此可排除A、C、D三項。
2. 某植物的紫花與紅花是一對相對性狀,且是由單基因(D、d)控制的完全顯性遺傳?,F(xiàn)有一株紫花植株和一株紅花植株作實驗材料,設計如表所示實驗方案以鑒別兩植株的基因型。下列有關敘述錯誤的是( )A.兩組實驗中,都有能判定紫花和紅花的顯隱性的依據(jù)B.①全為紫花,④的基因型為DD×DdC.②紫花和紅花的數(shù)量之比為1∶1,⑤為Dd×ddD.③的基因型為Dd,判定依據(jù)是子代出現(xiàn)性狀分離,說明親本有隱性基因
解析:紫花自交,子代出現(xiàn)性狀分離,可以判定出現(xiàn)的新性狀為隱性性狀,親本性狀(紫花)為顯性性狀,親本(③)的基因型為Dd;由紫花×紅花→后代全為紫花,可以判定紫花為顯性性狀,A、D正確;①全為紫花,且親本紫花自交,故④的基因型可能為DD×DD,B錯誤;紫花×紅花→后代中紫花和紅花的數(shù)量之比為1∶1,則⑤為Dd×dd,C正確。
考向二 自交與自由交配(隨機交配)的考查3.已知果蠅的灰身(B)對黑身(b)是顯性,控制這對相對性狀的基因位于常染色體上。讓某一種群內(nèi)的灰身果蠅自由交配,發(fā)現(xiàn)F1中灰身與黑身的比例為24∶1。在F1中,除去黑身果蠅,然后讓灰身果蠅自由交配,理論上F2中灰身與黑身的比例是( )A.15∶1 B.24∶1C.35∶1 D.48∶1
解析:根據(jù)題意分析可知,F(xiàn)1中灰身BB占4/5×4/5=16/25,Bb占2×1/5×4/5=8/25,則除去黑身果蠅后F1中BB∶Bb=2∶1,產(chǎn)生的配子的種類及其比例為B∶b=5∶1,因此讓該剩余的灰身果蠅自由交配,F(xiàn)2黑身的比例為1/6×1/6=1/36,則理論上F2灰身與黑身的比例是35∶1。
4.用基因型為Aa的小麥分別進行連續(xù)自交、隨機交配、連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個體、隨機交配并逐代淘汰隱性個體,根據(jù)各代Aa基因型頻率繪制曲線如圖。下列分析錯誤的是( )A.曲線Ⅱ的F3中Aa基因型頻率為0.4B.曲線Ⅲ的F2中Aa基因型頻率為0.4C.曲線Ⅳ的Fn中純合體的比例比上一代增加(1/2)n+1D.曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A和a的基因頻率始終相等
考點三 分離定律的遺傳特例歸納任務1 完成復等位基因問題復等位基因指同源染色體同一位置上控制某類性狀的基因有2種以上(如ABO血型涉及IA、IB、i三種基因)。復等位基因在群體中盡管有多個,但其在每個個體的體細胞中仍然是成對存在的,而且彼此間具有顯隱性關系,遺傳時遵循________定律。例如,人類ABO血型的決定方式如下:IAIA、IAi―→A型血;IBIB、IBi―→B型血;IAIB―→AB型血(共顯性);ii―→O型血。注意:復等位基因涉及的前后代遺傳的推斷及概率運算比正常情況要復雜。
任務2 完成異常分離比問題(1)不完全顯性F1的性狀表現(xiàn)介于顯性和隱性親本之間的顯性表現(xiàn)形式,如紫茉莉的花色遺傳中,紅色花(RR)與白色花(rr)雜交產(chǎn)生的F1為粉紅花(Rr),F(xiàn)1自交后代有____種表型:紅花、________、白花,性狀分離比為1∶2∶1,圖解如下:
任務3 完成從性遺傳問題由常染色體上基因控制的性狀,在表型上受個體性別影響的現(xiàn)象,如綿羊的有角和無角受常染色體上一對等位基因控制,有角基因H為顯性,無角基因h為隱性,在雜合子(Hh)中,公羊表現(xiàn)為有角,母羊則表現(xiàn)為無角,其基因型與表型關系如下表:
任務4 完成表型模擬問題生物的表型=________+環(huán)境,由于受環(huán)境影響,導致表型與基因型不符合的現(xiàn)象。如果蠅長翅(V)和殘翅(v)的遺傳受溫度的影響,其表型、基因型與環(huán)境的關系如下表:
分離定律中的特殊示例:
分離定律異常題型示例:[海南單科]直翅果蠅經(jīng)紫外線照射后出現(xiàn)一種突變體,表現(xiàn)型為翻翅,已知直翅和翻翅這對相對性狀完全顯性,其控制基因位于常染色體上,且翻翅基因純合致死(胚胎期),選擇翻翅個體進行交配,F(xiàn)1中翻翅和直翅個體的數(shù)量比為2∶1。下列有關敘述錯誤的是( )A.紫外線照射使果蠅的直翅基因結構發(fā)生了改變B.果蠅的翻翅對直翅為顯性C.F1中翻翅基因頻率為1/3D.F1果蠅自由交配,F(xiàn)2中直翅個體所占比例為4/9答案:D
[分項研究]項目1 若顯性純合致死,同種基因型個體交配若翻翅基因為A,則顯性純合致死的典型特征是翻翅個體(Aa)自交后代顯性∶隱性為2∶1。項目2 隨機交配的兩種分析方法如上述生物F1中,Aa占2/3,aa占1/3,個體間可相互交配,求后代直翅(aa)所占的比例。
(1)棋盤法:在表格的第一行和第一列列出雌雄個體可能的基因型,分別分析每種雜交類型后代的基因型,然后綜合分析所有后代中基因型與表型的比例。由表可知:雜交類型有Aa×Aa,Aa×aa,aa×Aa,aa×aa共4種,后代中aa的比例為2/3×2/3×1/4+2/3×1/3×1/2+1/3×2/3×1/2+1/3×1/3=4/9,而后代中AA=2/3×2/3×1/4=1/9致死,則aa所占比例為4/9/(1-1/9)=1/2。
(2)配子比例法:2/3Aa個體產(chǎn)生含A或a的兩種數(shù)量相等的配子,均為1/3,1/3aa產(chǎn)生一種配子a,則A配子所占比例為1/3,a配子所占比例為2/3。則由表可知,后代中有4/9Aa,4/9aa,aa在后代中所占比例為1/2。
1.雜合子(Aa)產(chǎn)生雌雄配子數(shù)量不相等基因型為Aa的雜合子產(chǎn)生雌配子有兩種A∶a=1∶1或產(chǎn)生雄配子有兩種A∶a=1∶1,雌雄配子的數(shù)量不相等,一般來說,生物產(chǎn)生的雄配子數(shù)遠遠多于雌配子數(shù)。2.母性效應母性效應是指子代某一性狀的表型由母體的核基因決定,而不受本身基因的支配。具有相對性狀的親本進行正反交時,F(xiàn)1總是表現(xiàn)出母本的性狀可能是母系遺傳,也可能是母性效應。椎實螺是一種雌雄同體的軟體動物,一般通過異體受精繁殖,但若單獨飼養(yǎng),也可進行自體受精,其螺殼的旋轉方向有左旋和右旋之分。遺傳遵循母性效應。
3.巧用加法原理和乘法原理進行計算(1)加法原理:當一個事件出現(xiàn)時,另一個事件就被排除,這種互斥事件出現(xiàn)的概率是它們各自概率之和。例如,膚色正常(A)對白化病(a)是顯性,一對夫婦的基因型都是Aa,他們孩子的基因型就有三種可能,即AA、Aa、aa,且它們的概率分別為1/4、1/2、1/4,然而,這些基因型都是互斥事件,一個孩子的基因型如果是AA,就不可能是其他的基因型,所以,一個孩子表現(xiàn)正常的概率是1/4(AA)+1/2(Aa)=3/4。(2)乘法原理:一個事件的發(fā)生不影響另一個事件的發(fā)生,這樣的兩個獨立事件同時發(fā)生或相繼發(fā)生的概率是各自發(fā)生概率的乘積。例如,一個母親的第一個孩子是男孩不影響她的第二個孩子也是男孩,所以,這位母親的第一個孩子和第二個孩子都是男孩的概率是(1/2)×(1/2)=1/4。
考向一 遺傳中的特例分析1.[天津卷]某生物的基因型為A1A2,A1和A2的表達產(chǎn)物N1和N2可隨機組合形成二聚體蛋白,即N1N1、N1N2、N2N2三種蛋白。若該生物體內(nèi)A2基因表達產(chǎn)物的數(shù)量是A1的2倍,則由A1和A2表達產(chǎn)物形成的二聚體蛋白中,N1N1型蛋白占的比例為( )A.1/3 B.1/4 C.1/8 D.1/9
解析:基因A1、A2的表達產(chǎn)物N1、N2可隨機結合,組成三種類型的二聚體蛋白N1N1、N1N2、N2N2,若該生物體內(nèi)A2基因表達產(chǎn)物的數(shù)量是A1的2倍,則N1占1/3,N2占2/3,由于N1和N2可隨機組合形成二聚體蛋白,因此N1N1占1/3×1/3=1/9,D正確。
2.[經(jīng)典高考]無尾貓是一種觀賞貓。貓的無尾、有尾是一對相對性狀,其遺傳符合基因的分離定律。為了選育純種的無尾貓,讓無尾貓自由交配多代,但發(fā)現(xiàn)每一代中總會出現(xiàn)約1/3的有尾貓,其余均為無尾貓。由此推斷正確的是( )A.貓的有尾性狀是由顯性基因控制的B.自由交配后代出現(xiàn)有尾貓是基因突變所致C.自由交配后代無尾貓中既有雜合子又有純合子D.無尾貓與有尾貓雜交后代中無尾貓約占1/2
解析:依題意可知:貓的無尾是顯性性狀,有尾是隱性性狀,且表現(xiàn)出顯性純合致死。無尾貓自由交配后代中的無尾貓全部是雜合子,有尾貓的出現(xiàn)是隱性基因純合所致。無尾貓與有尾貓雜交屬于測交,后代中無尾貓和有尾貓約各占1/2。
3.[經(jīng)典高考]食指長于無名指為長食指,反之為短食指,該相對性狀由常染色體上一對等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示長食指基因)。此等位基因表達受性激素影響,TS在男性中為顯性,TL在女性中為顯性。若一對夫婦均為短食指,所生孩子中既有長食指又有短食指,則該夫婦再生一個孩子是長食指的概率為( )A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.3/4
解析:因TS在男性中為顯性,TL在女性中為顯性,該夫婦均為短食指,則女性的基因型為TSTS,男性的基因型為TSTL或TSTS;如果該男性的基因型為TSTS,則子代基因型都為TSTS,全部為短食指,與題干信息不符,因此男性的基因型為TSTL,則其子代的基因型和表型分別為男性:TSTS(短食指)、TSTL(短食指),女性:TSTS(短食指)、TLTS(長食指),且每種基因型所占比例均為1/4,因此再生一個孩子為長食指的概率為1/4。
考向二異常分離比問題4.科學家利用小鼠進行雜交實驗,結果如下:①黃鼠×黑鼠→黃2 378∶黑2 398;②黃鼠×黃鼠→黃2 396∶黑1 235。下列有關分析錯誤的是( )A.實驗①能判斷小鼠皮毛黃色是隱性性狀B.實驗②中黃鼠很可能是雜合子C.實驗②中親本小鼠均不是純合子D.純合的黃色小鼠可能在胚胎期死亡
解析:實驗②中親代黃鼠產(chǎn)生黑色子代,說明黃色是顯性性狀,黑色是隱性性狀,親代均為雜合子,子代正常比例應為3∶1,但實際為2∶1,說明純合的黃色小鼠可能在胚胎期死亡,故A錯誤,B、C、D正確。
5.[原創(chuàng)]基因型為Aa的某植株產(chǎn)生的“a”花粉中有一半是致死的,則該植株自花傳粉產(chǎn)生的子代中AA∶Aa∶aa基因型個體的數(shù)量比為( )A.3∶2∶1 B.2∶3∶1C.4∶4∶1 D.1∶2∶1
6.某種品系的鼠毛色灰色和黃色是一對相對性狀,科學家進行了大量的雜交實驗得到了如下結果,由此推斷,錯誤的是( )A.雜交a后代不發(fā)生性狀分離,親本為純合子B.由雜交b可判斷鼠的黃色毛基因是顯性基因C.雜交b后代黃色毛鼠既有雜合子也有純合子D.鼠毛色這對相對性狀的遺傳符合基因的分離定律
解析:由雜交b的結果可知,黃色為顯性性狀,灰色為隱性性狀,且雜交b中的雙親均為雜合子;雜交a的親子代均表現(xiàn)為隱性性狀(灰色),因此親代均為隱性純合子;結合雜交b后代中2/3黃色、1/3灰色,可知導致這一現(xiàn)象的原因可能是黃色個體純合時會死亡,因此雜交b后代黃色毛鼠都是雜合子,而沒有純合子。
考向三 從性遺傳和表型模擬問題7.[2023·貴陽模擬]在某種奶牛品種中,毛皮的紅褐色(R-)與紅色(R+)是一對相對性狀。雜種的毛皮顏色與性別有關,雄牛是紅褐色,而雌牛是紅色?,F(xiàn)將純種紅色雌牛與純種紅褐色雄牛雜交,產(chǎn)生大量的F1,再將F1雌雄個體交配產(chǎn)生F2。下列說法錯誤的是( )A.F1雄牛、雌牛的表型不同,基因型相同B.F1雌牛與紅色純合雄牛雜交,子代中紅色∶紅褐色=1∶1C.F1雄牛與紅褐色純合雌牛雜交,子代中紅色∶紅褐色=1∶3D.F2中紅色牛∶紅褐色牛=1∶1
8.某種兩性花的植物,可以通過自花傳粉或異花傳粉繁殖后代。在25 ℃的條件下,基因型為AA和Aa的植株都開紅花,基因型為aa的植株開白花,但在30 ℃的條件下,各種基因型的植株均開白花。下列說法不正確的是( )A.不同溫度條件下同一植株花色不同說明環(huán)境能影響生物的性狀B.若要探究一開白花植株的基因型,最簡單可行的方法是在25 ℃條件下進行雜交實驗C.在25 ℃的條件下生長的白花植株自交,后代中不會出現(xiàn)紅花植株D.在30 ℃的條件下生長的白花植株自交,產(chǎn)生的后代在25 ℃條件下生長可能會出現(xiàn)紅花植株
解析:在25 ℃條件下,基因型所決定的表型能夠真實地得到反映,因此,要探究一開白花植株的基因型需要在25 ℃條件下進行實驗,但雜交實驗操作復雜、工作量大,最簡單的方法是進行自交。
等位基因隨同源染色體的分開而分離
[長句應答必備]1.相對性狀是指同種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。2.性狀分離是指雜種后代中,同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。3.純合子體內(nèi)基因組成相同,雜合子體內(nèi)基因組成不同。4.純合子自交后代一定是純合子,雜合子自交后代既有純合子也有雜合子。5.分離定律的實質是等位基因隨同源染色體的分開而分離。6.測交的原理是隱性純合子只產(chǎn)生一種帶隱性基因的配子,不能掩蓋F1配子中顯、隱性基因的表現(xiàn),因此測交后代表型及其性狀比能準確反映出F1產(chǎn)生的配子的基因型及分離比,從而得知F1的基因型。
[等級選考研考向]1.[2022·浙江1月]孟德爾雜交實驗成功的重要因素之一是選擇了嚴格自花授粉的豌豆作為材料。自然條件下豌豆大多數(shù)是純合子,主要原因是( )A.雜合子豌豆的繁殖能力低B.豌豆的基因突變具有可逆性C.豌豆的性狀大多數(shù)是隱性性狀D.豌豆連續(xù)自交,雜合子比例逐漸減小
解析:自然條件下豌豆大多數(shù)是純合子,原因是豌豆是嚴格的自花授粉和閉花授粉植物,雜合豌豆植株連續(xù)自交,純合子所占比例逐漸增大,D符合題意。
2.[2022·浙江6月]番茄的紫莖對綠莖為完全顯性。欲判斷一株紫莖番茄是否為純合子,下列方法不可行的是( )A.讓該紫莖番茄自交 B.與綠莖番茄雜交C.與純合紫莖番茄雜交 D.與雜合紫莖番茄雜交
解析:純合子自交后代不會發(fā)生性狀分離,雜合子自交后代會出現(xiàn)性狀分離,A可行;顯性純合子測交子代均為顯性雜合子,雜合子測交子代中顯性雜合子∶隱性純合子= 1∶1,B可行;待測紫莖番茄不管是純合子還是雜合子,與純合紫莖番茄雜交,子代都只有顯性個體,C不可行;與雜合紫莖番茄雜交,若待測個體是純合子,則子代只有顯性個體,若待測個體是雜合子,則子代中顯性個體∶隱性個體=3∶1,D可行。
3.[2021·浙江6月]某同學用紅色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某顯性遺傳病的遺傳模型,向甲乙兩個容器均放入10顆紅色豆子和40顆白色豆子,隨機從每個容器內(nèi)取出一顆豆子放在一起并記錄,再將豆子放回各自的容器中并搖勻,重復 100 次。下列敘述正確的是( )A.該實驗模擬基因自由組合的過程B.重復100 次實驗后,Bb組合約為16%C.甲容器模擬的可能是該病占36%的男性群體D.乙容器中的豆子數(shù)模擬親代的等位基因數(shù)
解析:自由組合是兩對及以上非同源染色體上的等位基因;基因頻率B=20%,b=80%,棋盤法,隨機婚配后代Bb=32%;甲容器模擬男性患顯性遺傳病情況,患病個體(BB+Bb)=1/25+8/25=36%;乙容器中的豆子數(shù)模擬親代產(chǎn)生配子類型的數(shù)量比。
4.[2020·山東卷]某二倍體植物的性別是由3個等位基因aD、a+、ad決定的,其中aD對a+、ad為顯性,a+對ad為顯性。aD基因決定雄性,a+基因決定雌雄同株,ad基因決定雌性。若沒有基因突變發(fā)生,下列說法正確的是( )A.自然條件下,該植物的基因型最多有6種B.通過雜交的方法能獲得純合二倍體雄性植株C.利用花藥離體培養(yǎng)可直接獲得純合二倍體雄性植株D.若子代中1/4是雌株,則母本一定是雌雄同株
5.[2022·江蘇卷]大蠟螟是一種重要的實驗用昆蟲,為了研究大蠟螟幼蟲體色遺傳規(guī)律。科研人員用深黃、灰黑、白黃3種體色的品系進行了系列實驗,正交實驗數(shù)據(jù)如下表(反交實驗結果與正交一致)。請回答下列問題。(1)由表1可推斷大蠟螟幼蟲的深黃體色遺傳屬于____染色體上____性遺傳。
(2)深黃、灰黑、白黃基因分別用Y、G、W表示,表1中深黃的親本和F1個體基因型分別是________,表2、表3中F1基因型分別是________。群體中Y、G、W三個基因位于一對同源染色體。(3)若從表2中選取黃色(YW)雌、雄個體各50只和表3中選取黃色(GW)雌、雄個體各50只,進行隨機雜交,后代中黃色個體占比理論上為________。(4)若表1、表2、表3中深黃(YY♀、YG♀♂)和黃色(YW♀♂、GW♀♂)個體隨機雜交,后代會出現(xiàn)_____種表現(xiàn)型和_____種基因型。(5)若表1中兩親本的另一對同源染色體上存在純合致死基因S和D(兩者不發(fā)生交換重組),基因排列方式為__________,推測F1互交產(chǎn)生的F2深黃與灰黑的比例為________;在同樣的條件下,子代的數(shù)量理論上是表1中的________。
[國考真題研規(guī)律]6.[2020·全國卷Ⅰ]已知果蠅的長翅和截翅由一對等位基因控制。多只長翅果蠅進行單對交配(每個瓶中有1只雌果蠅和1只雄果蠅),子代果蠅中長翅∶截翅=3∶1。據(jù)此無法判斷的是( )A.長翅是顯性性狀還是隱性性狀B.親代雌蠅是雜合子還是純合子C.該等位基因位于常染色體還是X染色體上D.該等位基因在雌蠅體細胞中是否成對存在
這是一份2024版新教材高考生物全程一輪總復習第五單元遺傳的基本規(guī)律課堂互動探究案3基因在染色體上伴性遺傳課件,共60頁。PPT課件主要包含了課前自主預習案,課堂互動探究案,素能目標★考向導航,類比推理法,XWXw,XWY,XwY,X染色體,線性排列,性染色體等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024版新教材高考生物全程一輪總復習第五單元遺傳的基本規(guī)律課堂互動探究案2孟德爾的豌豆雜交實驗二課件,共60頁。PPT課件主要包含了課前自主預習案,課堂互動探究案,素能目標★考向導航,黃色圓粒,∶3∶3∶1,隨機組合,yyrr,Yyrr,yyRr,∶1∶1∶1等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024版新教材高考生物全程一輪總復習第十二單元生物技術與工程課堂互動探究案5胚胎工程課件,共60頁。PPT課件主要包含了課前自主預習案,素能目標★考向導航,早期胚胎發(fā)育,胚胎早期發(fā)育,有絲分裂,各種組織,胎膜和胎盤,超數(shù)排卵,桑葚胚或囊胚,課堂互動探究案等內(nèi)容,歡迎下載使用。
注冊成功