【概念導(dǎo)圖】一圖知全局
【概念梳理】閉書測基礎(chǔ) 1.孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法:(1)豌豆作為雜交實驗材料的優(yōu)點①在傳粉方面表現(xiàn)為_____傳粉,閉花受粉→保證自然狀態(tài)下都是___種。②在性狀方面表現(xiàn)為具有易于區(qū)分且能_______________________。③在操作方面表現(xiàn)為花大,便于進(jìn)行人工異花授粉操作。
穩(wěn)定地遺傳給后代的性狀
(2)用豌豆做雜交實驗的方法
①人工異花傳粉的步驟為___________________________。②去雄是指除去未成熟花的全部雄蕊,其目的是防止_________;應(yīng)在________________進(jìn)行。③套袋的目的是_____________干擾,從而保證雜交得到的種子是人工傳粉后所結(jié)。④異花傳粉時,父本是指提供_____的植株;母本是指_____花粉的植株。
去雄→套袋→人工傳粉→套袋
2.“假說—演繹”法對一對相對性狀雜交實驗的分析:
3.分離定律的實質(zhì):(1)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(如圖所示)
(2)分離定律實質(zhì):_____________________分開而分離。(3)發(fā)生時間:___________________。(4)適用范圍①_____(填“真核”或“原核”)生物_____(填“無性”或“有性”)生殖的_______(填“細(xì)胞核”或“細(xì)胞質(zhì)”)遺傳。②___對等位基因控制的___對相對性狀的遺傳。
【概念辨析】全面清障礙 1.判斷下列有關(guān)一對相對性狀雜交和測交實驗的敘述:(1)豌豆雜交實驗中“去雄套袋”應(yīng)處理的對象是父本,去雄應(yīng)在雌蕊剛剛成熟時進(jìn)行。( )分析: “去雄套袋”應(yīng)處理的對象是母本,除去未成熟母本 的雄蕊,套袋處理,成熟后授予父本花粉。(2)在對實驗結(jié)果進(jìn)行分析時,孟德爾用了數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)的方法。( )(3)因為F2出現(xiàn)了性狀分離,所以該實驗?zāi)芊穸ㄈ诤线z傳。( )(4)F1測交子代表現(xiàn)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。( )
2.判斷下列有關(guān)一對相對性狀雜交實驗的“假說—演繹法”的敘述:(1)F1自交后代出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,分離比為3∶1屬于觀察現(xiàn)象階段。( )(2)孟德爾的豌豆雜交實驗中,演繹過程就是孟德爾用F1與矮莖雜交得到30株高莖和34株矮莖的過程。( )分析: 演繹過程不等于測交實驗,前者只是理論推導(dǎo),后者則是進(jìn)行雜交實驗的過程。(3)“生物的性狀是由遺傳因子決定的;體細(xì)胞中遺傳因子成對存在;配子中遺傳因子成單存在;受精時,雌雄配子隨機結(jié)合”屬于假說內(nèi)容。( )
(4)孟德爾在一對相對性狀的遺傳實驗中提出了性狀是由染色體上的遺傳因子控制的假說。( )分析:孟德爾只是提出生物的性狀是由遺傳因子決定的,至于遺傳因子的位置并未給出。另外,基因在染色體上這部分內(nèi)容是由薩頓利用類比推理法提出推論,由摩爾根等人通過實驗來證實的。
3.判斷下列相關(guān)概念的辨析敘述:(1)小芳的直發(fā)和小美的短發(fā)、兔的長毛與黑毛都是一對相對性狀。( )分析:相對性狀是指同一性狀的不同表現(xiàn)類型,即直發(fā)與卷發(fā),長毛與短毛。(2)“F1的短毛雌兔與短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔又有長毛兔”體現(xiàn)出性狀分離現(xiàn)象。( )(3)兩個個體的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同。( )(4)測交和自交都可以用來判斷某一顯性個體的基因型,也都可以用來判斷一對相對性狀的顯隱性。( )分析:一般來說,自交是對于植物來說最簡便的檢測個體基因型的方法,測交適用于動物,但不能用測交來判斷一對相對性狀的顯隱性。
(5)雜合子不能穩(wěn)定遺傳,自交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象。( )(6)具有隱性基因的個體一定表現(xiàn)為隱性性狀,具有顯性基因的個體一定表現(xiàn)為顯性性狀。( )分析:含有隱性基因的個體可以是隱性純合子,也可以是顯性雜合子。
【概念活用】教材命題源1.教材必修2P4雜交實驗改編:選有角牛和無角牛雜交,后代既有有角牛又有無角牛,能否確定有角和無角這對相對性狀的顯隱性?若能,請闡明理由;若不能,請?zhí)岢鼋鉀Q方案。提示:不能。可選用多對有角牛和有角牛雜交或多對無角牛和無角牛雜交,若后代發(fā)生性狀分離,則親本性狀為顯性性狀。
2.教材必修2 P5改編: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所研究的該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(jié)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。
考點一　分離定律的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用 【典例精研引領(lǐng)】玉米(2N=20)是雌雄異花、雌雄同株的作物。自然狀態(tài)下的玉米可以在植株間相互傳粉,也可以同株異花傳粉(自交)。請回答:(1)在雜交過程中,玉米相對于豌豆可以省去　　　　環(huán)節(jié),在開花前直接對雌、雄花序進(jìn)行　　　　處理即可。?(2)玉米的高莖對矮莖為顯性。為研究一純合高莖玉米植株的果穗上所結(jié)籽粒全為純合子、全為雜合子還是既有純合子又有雜合子,某同學(xué)選取了該玉米
果穗上兩粒種子作為親本,單獨隔離種植,分別收獲兩植株上的所有種子,然后再分別單獨種植,觀察、記錄并分別統(tǒng)計子一代植株的株高。子一代全為高莖,他就判斷該玉米果穗所有籽粒為純合子,可老師認(rèn)為他的結(jié)論不科學(xué),理由是_________________________________________________________________。請以該果穗為實驗材料,寫出科學(xué)的實驗思路:? __________________________________________________________________________________________。
預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論:①若子一代全為高莖,則說明?_______________________________________;? ②若全部親本的子一代都既有高莖又有矮莖,則說明?___________________;? ③若部分親本的子一代全為高莖,另一部分親本的子一代既有高莖又有矮莖,則說明?____________________________________________________________________________________________________________________________。
【名師授法解題】抓題眼練思維
【解析】(1)玉米(2N=20)是雌雄異花植物,因此在雜交過程中,玉米相對于豌豆可以省去去雄環(huán)節(jié),在開花前直接對雌、雄花序進(jìn)行套袋處理即可。(2)玉米的高莖對矮莖為顯性。為研究一純合高莖玉米植株的果穗上所結(jié)籽粒全為純合子、全為雜合子還是既有純合子又有雜合子,某同學(xué)選取了該玉米果穗上兩粒種子作為親本,分別統(tǒng)計子一代植株的性狀。子一代全為高莖,他就判斷該玉米果穗所有籽粒為純合子,但由于選擇的樣本太少,實驗具有一定的偶然性,不能代表全部籽粒的基因型,故其結(jié)論不科學(xué)。為減少實驗的偶然性,可設(shè)計實驗如下:用該玉米果穗所有籽粒作為親本,單獨隔離種植,觀察、記錄并
分別統(tǒng)計子一代植株的高莖、矮莖個體數(shù)量。預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論:①若子一代全為高莖,說明該玉米果穗所有籽粒全是純合子;②若全部親本的子一代都既有高莖又有矮莖,說明該玉米果穗上的籽粒全是雜合子;③若部分親本的子一代全為高莖,另一部分親本的子一代既有高莖又有矮莖,說明該玉米果穗上的籽粒既有純合子也有雜合子。
答案:(1)去雄　套袋(2)選擇的樣本太少,實驗具有一定的偶然性,不能代表全部籽粒的基因型　用該玉米果穗所有籽粒作為親本,單獨隔離種植,分別統(tǒng)計子一代植株的高莖、矮莖個體數(shù)量①該玉米果穗所有籽粒全是純合子②該玉米果穗上的籽粒全是雜合子③該玉米果穗上的籽粒既有純合子也有雜合子
【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題 (1)如果題干中不是玉米,而是豌豆,則如何使其雜交呢?(科學(xué)思維:比較與分類)提示:豌豆是自花傳粉、閉花受粉植物,人工雜交實驗過程中需要在母本花蕾期去雄。基本操作如下:開花前去雄→套袋→傳粉→套袋。
(2)雜種優(yōu)勢是指雜合子表現(xiàn)出來的性狀優(yōu)于純系品種的現(xiàn)象。若制取雜種高莖玉米種子應(yīng)注意哪些問題?提示:①要選取純種高莖和矮莖單獨隔離種植。②開花前對所有的雌、雄花序進(jìn)行套袋。③以高莖為母本,以矮莖為父本(或以高莖為父本,以矮莖為母本)進(jìn)行人工雜交,收獲所結(jié)的種子即為所要制取的雜種高莖種子。
【知能素養(yǎng)提升】　各核心概念之間的聯(lián)系:(科學(xué)思維:比較、歸納)
1.性狀類概念辨析:(1)性狀是指生物體所有特征的總和,任何生物都有許許多多的性狀。(2)相對性狀的理解要點?！皟蓚€同”:同種生物、同一種性狀;“一個不同”:不同表現(xiàn)型。(3)顯性性狀:具有相對性狀的兩純種親本雜交,子一代表現(xiàn)出的親本性狀。(4)隱性性狀:具有相對性狀的兩純種親本雜交,子一代未表現(xiàn)出的親本性狀。(5)性狀分離:在雜交后代中,同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。
(1)顯性基因:決定顯性性狀的基因,如圖中A、B、C和D。(2)隱性基因:決定隱性性狀的基因,如圖中b、c和d。(3)相同基因:同源染色體相同位置上控制相同性狀的基因,如圖中A和A。(4)等位基因:同源染色體的同一位置上控制相對性狀的基因,如圖中B和b、C和c、D和d。(5)非等位基因(有兩種情況):一種是位于非同源染色體上的非等位基因,如圖中A和D;還有一種是位于同源染色體上的非等位基因,如圖中A和b。
3.個體類概念辨析:(1)基因型與表現(xiàn)型①基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。②表現(xiàn)型:生物個體表現(xiàn)出來的性狀。③二者的關(guān)系:在相同的環(huán)境條件下,基因型相同,表現(xiàn)型一定相同;在不同環(huán)境中,即使基因型相同,表現(xiàn)型也未必相同。表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果。
(2)純合子與雜合子①純合子:遺傳因子組成相同的個體(如DD、dd、AABB、AAbb)。②雜合子:遺傳因子組成不同的個體(如Dd、AaBB、AaBb)。
4.交配類概念辨析:(1)雜交:基因型不同的同種生物體之間相互交配。(2)自交:①植物的自花(或同株異花)受粉;②基因型相同的動物個體間的交配。(3)測交:雜合子與隱性純合子之間的一種特殊方式的雜交。(4)正交與反交:是相對而言的,正交中的父本和母本分別是反交中的母本和父本。(5)自由交配(或隨機交配):指在一個有性生殖的生物種群中,任何一個雌性或雄性個體與任何一個異性個體交配的機會均等。
【熱點考向演練】考向一　結(jié)合遺傳學(xué)相關(guān)概念,考查生命觀念1.(2020·合肥模擬)下列對遺傳學(xué)概念的解釋,不正確的是(　　)A.性狀分離:雜種后代中,同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象B.純合子:成對的基因組成相同的個體C.顯性性狀:兩個親本雜交,子一代中顯現(xiàn)出來的性狀D.等位基因:位于同源染色體的相同位置上,控制相對性狀的基因
【解析】選C。相對性狀是指同種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型,具有相對性狀的純合親本雜交,F1表現(xiàn)出來的性狀是顯性性狀,不表現(xiàn)出來的性狀是隱性性狀,C錯誤。
2.下列鑒定生物遺傳特性的方法中,不合理的是(　　)A.鑒定一只灰毛兔是否是純合子用測交B.區(qū)分狗的長毛與短毛的顯隱性關(guān)系用雜交C.不斷提高小麥抗病系的純度宜用連續(xù)自交D.測定雜種豌豆F1的遺傳因子組成宜用雜交
【解析】選D。鑒定一只具有顯性性狀的動物是否是純合子可用測交法,A項正確;區(qū)分狗的長毛與短毛的顯隱性關(guān)系可用雜交法,B項正確;用自交法可不斷提高小麥抗病品種的純度,因為雜合子自交后代能出現(xiàn)顯性純合子,并淘汰隱性個體,C項正確;測定雜種豌豆F1的遺傳因子組成宜用測交法,D項錯誤。
考向二　結(jié)合孟德爾的實驗方法,考查科學(xué)方法的運用能力3.(2021·贛州模擬)下列有關(guān)孟德爾的一對相對性狀豌豆雜交實驗中提出的假說的敘述,正確的是(　　)A.基因在染色體上是孟德爾提出假說的依據(jù)B.形成配子時,成對的遺傳因子彼此分離是孟德爾假說的內(nèi)容之一C.孟德爾提出的假說能成功解釋性狀分離現(xiàn)象,從而證明假說正確D.親本產(chǎn)生的雄配子和雌配子數(shù)量相等,且隨機結(jié)合
【解析】選B。孟德爾所在的年代還沒有基因一詞,也不知道基因位于染色體上,基因位于染色體上是由薩頓提出的,A錯誤;形成配子時,成對的遺傳因子彼此分離是孟德爾假說的內(nèi)容之一,B正確;孟德爾提出的假說能成功解釋性狀分離現(xiàn)象,但這不能證明假說正確,孟德爾通過測交實驗驗證假說正確,C錯誤;親本產(chǎn)生的雄配子和雌配子數(shù)量不相等,雄配子數(shù)量要遠(yuǎn)多于雌配子,D錯誤。
4.(2020·福州模擬)假說—演繹法是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法,下列屬于孟德爾在發(fā)現(xiàn)分離定律時的假說的內(nèi)容是(　　)A.子一代自交,后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比B.受精時,雌雄配子的結(jié)合是隨機的,雌雄配子的數(shù)量比例為1∶1C.生物體產(chǎn)生配子時,成對的遺傳因子隨著同源染色體的分離而彼此分離D.生物的性狀是由遺傳因子決定的,這些因子就像獨立的顆粒,不會相互融合
【解析】選D。子一代自交,后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比屬于實驗現(xiàn)象,A錯誤;雌雄配子的數(shù)量不相等,B錯誤;生物體產(chǎn)生配子時,成對的遺傳因子彼此分離,孟德爾未涉及“同源染色體分離”的觀點,C錯誤;生物的性狀是由遺傳因子決定的,這些因子就像獨立的顆粒,不會相互融合,這屬于假說內(nèi)容,D正確。
考向三　結(jié)合分離定律的實質(zhì)與驗證,考查科學(xué)探究能力5.(2019·全國卷Ⅲ)玉米是一種二倍體異花傳粉作物,可作為研究遺傳規(guī)律的實驗材料,玉米籽粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀,受一對等位基因控制?；卮鹣铝袉栴}。(1)在一對等位基因控制的相對性狀中,雜合子通常表現(xiàn)的性狀是______________。?(2)現(xiàn)有在自然條件下獲得的一些飽滿的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用這兩種玉米籽粒為材料驗證分離定律,寫出兩種驗證思路及預(yù)期結(jié)果。
【解析】(1)雜合子同時含有顯性基因和隱性基因,由于顯性基因的顯性作用,隱性基因不能表達(dá),所以雜合子表現(xiàn)為顯性性狀。(2)獲得的飽滿玉米籽粒和凹陷玉米籽粒中,必有一種類型為隱性性狀,為隱性純合子,則另一種類型為顯性性狀,為顯性純合子或雜合子。有下面兩種思路驗證基因的分離定律:第一種思路:讓其分別自交,若某一類型后代出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型,且比例為3∶1,則證明這對相對性狀的遺傳遵循分離定律;若其后代均未出現(xiàn)性狀分離,則二者皆為純合子,可讓二者雜交得F1,然后讓F1自交得F2,若F2出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型,且比例為3∶1,則證明這對相對性狀的遺傳遵循分離定律。第二種思路:讓其先雜交,
若后代出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型,且比例為1∶1,則證明這對相對性狀的遺傳遵循分離定律;若后代只出現(xiàn)一種表現(xiàn)型,則說明雙親均為純合子,F1為雜合子,讓F1自交,若F2出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型,且比例為3∶1,則證明這對相對性狀的遺傳遵循分離定律。
答案:(1)顯性性狀　(2)驗證思路及預(yù)期結(jié)果:①兩種玉米分別自交,若某些玉米自交后,子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律。②兩種玉米分別自交,在子代中選擇兩種純合子進(jìn)行雜交,F1自交,得到F2,若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律。③讓籽粒飽滿的玉米和籽粒凹陷的玉米雜交,如果F1都表現(xiàn)一種性狀,則用F1自交,得到F2,若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律。④讓籽粒飽滿的玉米和籽粒凹陷的玉米雜交,如果F1表現(xiàn)兩種性狀,且表現(xiàn)為1∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律。
【加固訓(xùn)練·拔高】(2020·青島模擬)多瓦夫兔毛色有黑、灰、黃和白四種,分別由基因PA、PB、PC、PD控制。某興趣小組為確定控制毛色基因的顯隱性關(guān)系,取多只毛色純合個體分別與其他毛色純合個體雜交,并形成6組雜交組合(不考慮正反交),子代毛色有3組為黑毛,2組為灰毛,1組為黃毛。 下列相關(guān)分析正確的是(　　)A. PA分別對PB、PC、PD為顯性B.該種群決定毛色的基因型有6種C. PA、PB、PC、PD在同源染色體上位置不同D.基因型為PAPB與PCPD的個體雜交,子代毛色有3種
【解析】選A。由于雜交子代毛色有3組為黑毛,2組為灰毛,1組為黃毛,所以可判斷PA分別對PB、PC、PD為顯性,A項正確;該種群決定毛色的基因型有4+3+2+1=10種,B項錯誤;PA、PB、PC、PD在同源染色體上位置相同,屬于復(fù)等位基因,C項錯誤;基因型為PAPB與PCPD的個體雜交,子代毛色只有黑毛和灰毛2種,D項錯誤。
考點二　分離定律的題型歸納【典例精研引領(lǐng)】(2019·全國卷Ⅱ)某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對相對性狀。某同學(xué)用全緣葉植株(植株甲)進(jìn)行了下列四個實驗。①植株甲進(jìn)行自花傳粉,子代出現(xiàn)性狀分離②用植株甲給另一全緣葉植株傳粉,子代均為全緣葉③用植株甲給羽裂葉植株傳粉,子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1④用植株甲給另一全緣葉植株傳粉,子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1其中能夠判定植株甲為雜合子的實驗是(　　)A.①或②B.①或④C.②或③D.③或④
【解析】選B。①植株甲進(jìn)行自花傳粉,子代出現(xiàn)性狀分離,說明植株甲的全緣葉性狀是顯性性狀,植株甲是雜合子;②用植株甲給另一全緣葉植株傳粉,子代全為全緣葉,植株甲既可能是純合子、也可能是雜合子;③如果植株甲是隱性純合子,而羽裂葉為雜合子,則其后代全緣葉與羽裂葉的比例也為1∶1;④用植株甲給另一全緣葉植株傳粉,子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1,說明全緣葉為顯性性狀,植株甲及另一全緣葉植株均為雜合子。
【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題 (1)上題中①～④哪個實驗?zāi)芘袛囡@性關(guān)系?(科學(xué)思維:分析與綜合)提示:①或④。(2)設(shè)計實驗驗證控制植物羽裂葉和全緣葉這對相對性狀的基因在遺傳中符合分離定律。簡要寫出實驗的設(shè)計思路和預(yù)期結(jié)果。(科學(xué)探究:實驗設(shè)計)提示:模仿孟德爾遺傳實驗設(shè)計思路。
答案一:若植株甲進(jìn)行自花傳粉,子代出現(xiàn)性狀分離且子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1,則證明控制植物羽裂葉和全緣葉這對相對性狀的基因在遺傳中符合分離定律。答案二:若用植株甲給羽裂葉植株傳粉,子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1,則證明控制植物羽裂葉和全緣葉這對相對性狀的基因在遺傳中符合分離定律。答案三:取雜合子植株甲花藥進(jìn)行離體培養(yǎng),用秋水仙素處理單倍體幼苗,若植株有兩種表現(xiàn)型且比例為1∶1,則證明控制植物羽裂葉和全緣葉這對相對性狀的基因在遺傳中符合分離定律。
　【備選典例】　　果蠅的翅型由位于常染色體上的一對等位基因(A、a)決定,但是也受環(huán)境溫度的影響(如表1),現(xiàn)用6只果蠅進(jìn)行3組雜交實驗(如表2),且雄性親本均在室溫20 ℃條件下飼喂。下列分析錯誤的是(　　)表1
A.雌性親本果蠅中⑤一定是在低溫(0 ℃)條件下飼喂的B.親本果蠅中③的基因型一定是AaC.若第Ⅱ組的子代只有兩只果蠅存活,則子代果蠅中出現(xiàn)殘翅果蠅的概率為1/2D.果蠅翅型的遺傳說明了生物性狀是由基因與環(huán)境共同調(diào)控的
【解析】選C。果蠅的翅型受基因和環(huán)境(溫度)兩方面的影響,低溫全為殘翅,室溫時殘翅基因型為aa,A、D正確。③與④雜交后代在室溫條件下,子代果蠅出現(xiàn)正常翅∶殘翅≈1∶1,則親本的基因型為Aa和aa,即親本果蠅中③的基因型一定是Aa,B正確。若其子代只有兩只果蠅存活,則都為正常翅的概率為1/2×1/2=1/4,出現(xiàn)殘翅的概率為1-1/4=3/4,C錯誤。
【拓展提升】表型模擬問題(1)生物的表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境,由于受環(huán)境影響,導(dǎo)致出現(xiàn)表現(xiàn)型與基因型不符合的現(xiàn)象。例如果蠅長翅(V)和殘翅(v)的遺傳受溫度的影響,其表現(xiàn)型、基因型與環(huán)境的關(guān)系如表:
(2)設(shè)計實驗確認(rèn)隱性個體是“aa”的純合子還是“Aa”的表型模擬。
【知能素養(yǎng)提升】1.性狀顯、隱性的判斷方法:(科學(xué)思維:方法、技巧)(1)根據(jù)子代表現(xiàn)型推斷:
(2)“實驗法”判斷性狀的顯隱性:
(3)根據(jù)遺傳系譜圖進(jìn)行判斷:
2.純合子與雜合子的判斷方法:(科學(xué)思維:比較、歸納)
3.基因型、表現(xiàn)型的判斷思路:(科學(xué)思維:方法、技巧)(1)由親代推斷子代基因型與表現(xiàn)型(正推型):
(2)由子代推斷親代的基因型(逆推型)。①基因填充法:根據(jù)親代表現(xiàn)型寫出能確定的基因(如顯性性狀的基因型用A_表示,隱性性狀的基因型為aa),根據(jù)子代一對基因分別來自兩個親本,推知親代未知基因。②隱性突破法:如果子代中有隱性個體,則親代基因型中必定含有一個基因a,然后再根據(jù)親代的表現(xiàn)型作出進(jìn)一步判斷。③根據(jù)分離定律中規(guī)律性比值直接判斷(用基因B、b表示):
4.分離定律的概率計算:(科學(xué)思維:模型構(gòu)建、規(guī)律方法)(1)自交的概率計算①雜合子Aa連續(xù)自交n代,雜合子比例為( )n,純合子比例為1-( )n,顯性純合子比例=隱性純合子比例=[1-( )n]× 。純合子、雜合子所占比例的坐標(biāo)曲線如圖所示。
②雜合子Aa連續(xù)自交,且逐代淘汰隱性個體,自交n代后,顯性個體中,純合子比例為 ,雜合子比例為 。如圖所示:
(2)自由交配的概率計算①若雜合子Aa連續(xù)自由交配n代,雜合子比例為 ,顯性純合子比例為 ,隱性純合子比例為 ;若雜合子Aa連續(xù)自由交配n代,且逐代淘汰隱性個體后,顯性個體中,純合子比例為 ,雜合子比例為 。②自由交配問題的兩種分析方法:如某種生物的基因型AA占1/3,Aa占2/3,個體間可以自由交配,求后代中AA的比例。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和表現(xiàn)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1/3×1/3+2/3×2/3×1/4+2×1/3×2/3×1/2=4/9。配子比例法:1/3AA個體產(chǎn)生一種配子A;2/3Aa個體產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子A和a,所占比例均為1/3,則A配子所占比例為2/3,a配子所占比例為1/3。
由表可知:F1基因型的比例為AA∶Aa∶aa=(4/9)∶(4/9)∶(1/9)=4∶4∶1;F1表現(xiàn)型的比例為A_∶aa=(8/9)∶(1/9)=8∶1。
【熱點考向演練】考向一　通過顯隱性性狀和純合子、雜合子的判斷,考查歸納與概括能力1.(2021·贛州模擬)一匹家系不明雄性黑馬與若干純種棗紅馬雜交,生出20匹棗紅馬和22匹黑馬,據(jù)此能判斷出(　　)A.雄性黑馬是純合子B.黑色為隱性性狀C.20匹棗紅馬中有雜合子D.棗紅色是隱性性狀
【解析】選D。雄性黑馬如果是純合子,則其子代不會出現(xiàn)棗紅馬,A錯誤;如果黑色是隱性性狀、棗紅色是顯性性狀,由于親代棗紅馬是純種,所以后代不可能出現(xiàn)黑色,因此,黑色是顯性性狀、棗紅色是隱性性狀,B錯誤;若棗紅色是顯性性狀,由于親代棗紅馬是純種,所以后代不可能出現(xiàn)黑色,因此,黑色是顯性性狀、棗紅色是隱性性狀,因此后代中20匹棗紅馬全是隱性純合子,C錯誤;根據(jù)雜交后代的表現(xiàn)型,可以判斷黑色是顯性性狀、棗紅色是隱性性狀,D正確。
2.已知牛的有角與無角為一對相對性狀,由常染色體上的等位基因A與a控制。在自由放養(yǎng)多年的一牛群中,A與a基因頻率相等,每頭母牛一次只生產(chǎn)1頭小牛。以下關(guān)于該性狀遺傳的研究方法及推斷,不正確的是(　　)A.選擇多對有角牛和無角牛雜交,若后代有角牛明顯多于無角牛,則有角為顯性性狀;反之,則無角為顯性性狀B.自由放養(yǎng)的牛群自由交配,若后代有角牛明顯多于無角牛,則說明有角為顯性性狀C.選擇多對有角牛和有角牛雜交,若后代全部是有角牛,則說明有角為隱性性狀D.隨機選出1頭有角公牛和3頭無角母牛分別交配,若所產(chǎn)3頭牛全部是無角,則無角為顯性性狀
【解析】選D。選擇多對有角牛和無角牛雜交,由于顯性基因可能為雜合子或純合子,故后代中顯性個體多于隱性個體;若后代有角牛明顯多于無角牛,則有角為顯性性狀;反之,則無角為顯性性狀,A正確;由于兩個基因的基因頻率相等,自由放養(yǎng)的牛群自由交配,若后代有角牛明顯多于無角牛,則說明有角為顯性性狀,B正確;選擇多對有角牛和有角牛雜交,若后代全部是有角牛,則說明有角為隱性性狀,C正確;隨機選出1頭有角公牛和3頭無角母牛分別交配,若所產(chǎn)3頭牛全部無角,不能判斷無角為顯性性狀,因后代個體數(shù)太少,親代測交也有可能為此結(jié)果,不能判斷顯隱性,D錯誤。
考向二　親代與子代基因型和表現(xiàn)型的相互推導(dǎo),考查科學(xué)思維能力3.(2020·?？谀M改編)控制蛇皮顏色的基因遵循分離定律,現(xiàn)進(jìn)行如下雜交實驗:甲:　 P　黑斑蛇×黃斑蛇　 乙:P　　黑斑蛇×黑斑蛇　　　　　　　↓　　　　　　　　　　　　↓　　　F1　 黑斑蛇、黃斑蛇　　 F1　 黑斑蛇、黃斑蛇根據(jù)上述雜交實驗,下列結(jié)論不正確的是(　　)
A.所有黑斑蛇的親本至少有一方是黑斑蛇B.黃斑是隱性性狀C.甲實驗中, F1黑斑蛇與親本黑斑蛇的基因型相同D.乙實驗中, F1黑斑蛇與親本黑斑蛇的基因型相同
【解析】選D。乙組P:黑斑蛇×黑斑蛇的后代出現(xiàn)了黃斑蛇,說明黑斑對黃斑為顯性,所有黑斑蛇的親本至少有一方是黑斑蛇;設(shè)黑斑基因為A,則黃斑基因為a,則甲組F1和P中黑斑蛇基因型都為Aa;乙組P中黑斑蛇基因型為Aa,F1中黑斑蛇基因型為AA或Aa。
4.番茄果實的顏色由一對等位基因A、a控制,如表是關(guān)于 番茄果實顏色的三個雜交實驗及其結(jié)果。請回答下列問題。
(1)寫出親本的基因型:實驗1:____________;實驗2:____________;實驗 3:____________。?(2)實驗2的F1中紅果自交后代的表現(xiàn)型種類和比例為____________________,實驗3的后代中紅果的基因型為____________。?
【解析】由實驗2和實驗3都能判斷出紅果為顯性性狀,黃果為隱性性狀。因紅果為顯性而黃果為隱性,則可推知實驗1、2、3中親本的基因型分別為A_×aa,A_×aa,A_×A_; 又因?qū)嶒?和3的子代中都有黃果個體,而實驗2中的子代都是紅果,則實驗1、2、3中親本的基因型分別為Aa ×aa,AA×aa,Aa×Aa;實驗3的后代中紅果的基因型為AA或Aa。實驗2的F1中紅果的基因型為Aa,則其自交后代的表現(xiàn)型種類和比例為紅果∶黃果=3∶1。答案:(1)Aa×aa　 AA×aa 　Aa×Aa(2)紅果∶黃果 = 3∶1　AA 或 Aa
考向三　不同條件下自交與自由交配及概率計算5.(2020·黃山八校聯(lián)考)現(xiàn)有一個隨機交配的動物種群,由AA、Aa、aa三種基因型個體組成,且AA∶Aa∶aa=4∶4∶1,該種群中具有繁殖能力的個體間進(jìn)行繁殖,而aa個體不具有繁殖能力。該種群繁殖一代,則子代中AA、Aa和aa的數(shù)量比可能為(　　)A.4∶4∶1B.9∶6∶1C.4∶2∶3D.4∶1∶4
【解析】選B。一個隨機交配的種群由AA、Aa、aa三種基因型個體組成,且AA∶Aa∶aa=4∶4∶1,該種群中的aa個體沒有繁殖能力,則具有繁殖能力的個體中,AA占1/2,Aa占1/2,因此A的基因頻率為1/2+1/2×1/2=3/4,a的基因頻率為1/4,根據(jù)遺傳平衡定律,該種群繁殖一代,后代中AA的基因型頻率為3/4×3/4=9/16,Aa的基因型頻率為2×1/4×3/4=6/16,aa的基因型頻率為1/4×1/4=1/16,因此子代中AA、Aa和aa的數(shù)量比可能為9/16∶6/16∶1/16=9∶6∶1。
【命題新情境】牡丹的花色紅花與白花是一對相對性狀,受基因A、a控制。某生物興趣小組利用300對親本分3組進(jìn)行雜交實驗,實驗結(jié)果如下。甲組:紅花牡丹×紅花牡丹。F1的表型:紅花牡丹108,白花牡丹3。乙組:紅花牡丹×白花牡丹。F1的表型:紅花牡丹70,白花牡丹10。丙組:白花牡丹×白花牡丹。F1的表型:全部為白花。請回答下列問題:
【命題新角度】1.紅花屬于__________性狀,白花屬于__________性狀,判斷依據(jù)是__________組,理由是_________________________________________________________________________________________________________________。?2.基因A和a的堿基排列順序__________(填“相同”或“不同”)。?3.隨機選取乙組親本中的一株紅花牡丹,讓其自交,理論上,子代的表型及比例是__________。?4.據(jù)乙組可以推出,親本紅花牡丹中純合子與雜合子的比例為__________。?
【解析】1.紅花牡丹與紅花牡丹雜交后代出現(xiàn)性狀分離,可判斷白花為隱性性狀,紅花為顯性性狀。2.A和a是等位基因,是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,控制相對性狀,堿基排列順序不同。3.隨機選取乙組的一株親本中的紅花牡丹,基因型可能是AA、Aa,讓其自交,F1有兩種結(jié)果:①全為紅花牡丹;②紅花牡丹∶白花牡丹=3∶1。4.乙組F1的表型及比例:紅花牡丹∶白花牡丹=7∶1,白花為aa,紅花牡丹為AA、Aa,設(shè)Aa占紅花的比例為X,AA占紅花的比例為(1-X),則1/2X+(1-X)=7/8,X=1/4,即Aa=1/4,AA=3/4,AA∶Aa=3∶1。
答案:1.顯性　隱性　甲 　紅花牡丹與紅花牡丹雜交后代出現(xiàn)性狀分離2.不同3.全為紅花牡丹或紅花牡丹∶白花牡丹=3∶14.3∶1

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