2021版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第5單元 遺傳定律和伴性遺傳 第1講 基因的分離定律學(xué)案 蘇教版必修2
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1、 第1講 基因的分離定律 1.孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法(Ⅱ) 2.基因的分離定律(Ⅱ) 1.從細(xì)胞水平和分子水平闡述基因的分離定律(生命觀念) 2.解釋一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),總結(jié)分離定律的實(shí)質(zhì)(科學(xué)思維) 3.驗(yàn)證基因的分離定律,分析雜交實(shí)驗(yàn)(科學(xué)探究) 4.解釋、解決生產(chǎn)與生活中的遺傳問(wèn)題(社會(huì)責(zé)任) 一對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)及基因的分離定律 1.實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法 (1)豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn): ①傳粉:自花傳粉且閉花受粉,自然狀態(tài)下一般為純種。 ②性狀:具有穩(wěn)定遺傳且易于區(qū)分的相對(duì)性狀。 ③操作:花大、易去雄蕊和人工授粉。 (2)
2、用豌豆做雜交實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn): (3)科學(xué)的研究方法——假說(shuō)—演繹法: 2.科學(xué)研究方法——假說(shuō)—演繹法 (1)觀察現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題——實(shí)驗(yàn)過(guò)程: 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 說(shuō)明 ①P具有相對(duì)性狀; ②F1全部表現(xiàn)為顯性性狀; ③F2出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象,分離比為顯性性狀∶隱性性狀≈3∶1; ④在親本的正、反交實(shí)驗(yàn)中,F(xiàn)1和F2的性狀相同 (2)分析現(xiàn)象、提出假說(shuō)——對(duì)分離現(xiàn)象的解釋?zhuān)? ①圖解假說(shuō): F2(子二代) 雄配子雌配子 1/2A 1/2a 受精時(shí),雌雄配子隨機(jī)結(jié)合 1/2A 1/4AA紫 1/4Aa紫 1/2a 1/4Aa紫 1/4aa
3、白 ②結(jié)果:F2性狀表現(xiàn)及比例為3紫花∶1白花,F(xiàn)2的基因型及比例為AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。 3.對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證 (1)方法:測(cè)交實(shí)驗(yàn),即F1與隱性純合子雜交。 (2)原理:隱性純合子只產(chǎn)生一種含隱性遺傳因子的配子。 (3)目的:驗(yàn)證孟德?tīng)柤僭O(shè)的遺傳因子的傳遞規(guī)律。 (4)推理過(guò)程: (5)結(jié)果與結(jié)論:讓F1紫花豌豆與白花豌豆測(cè)交,發(fā)現(xiàn)后代紫花與白花的比例約為1∶1,說(shuō)明F1產(chǎn)生的配子A和a的比為1∶1,因此F1為雜合子Aa,證明孟德?tīng)柕慕忉屖钦_的。 4.基因的分離定律 5.分離定律的應(yīng)用 (1)農(nóng)業(yè)生產(chǎn):指導(dǎo)雜交育種 ①優(yōu)良性狀為顯性性狀:利用雜合
4、子選育顯性純合子時(shí),可進(jìn)行連續(xù)自交,直到不再發(fā)生性狀分離為止,即可留種推廣使用。 ②優(yōu)良性狀為隱性性狀:一旦出現(xiàn)就能穩(wěn)定遺傳,便可留種推廣。 ③優(yōu)良性狀為雜合子:兩個(gè)純合的不同性狀個(gè)體雜交的后代就是雜合子,但每年都要育種。 (2)醫(yī)學(xué)實(shí)踐:分析單基因遺傳病的基因型和發(fā)病率;為禁止近親結(jié)婚和進(jìn)行遺傳咨詢提供理論依據(jù)。 6.孟德?tīng)柅@得成功的原因 1.孟德?tīng)栐谕愣归_(kāi)花時(shí)進(jìn)行去雄和授粉,實(shí)現(xiàn)親本的雜交。(×) [提示] 豌豆是閉花受粉,去雄應(yīng)在豌豆開(kāi)花前。 2.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。(√) 3.“生物的性狀是由遺傳因子決定的;體細(xì)胞中遺傳
5、因子成對(duì)存在;配子中遺傳因子成單存在;受精時(shí),雌雄配子隨機(jī)結(jié)合”屬于假說(shuō)內(nèi)容。(√) 4.“若F1產(chǎn)生配子時(shí)成對(duì)的遺傳因子彼此分離,則測(cè)交后代會(huì)出現(xiàn)兩種性狀,且性狀分離比接近1∶1”屬于推理演繹內(nèi)容。(√) 5.孟德?tīng)栐跈z驗(yàn)假設(shè)階段進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是F1的自交。(×) [提示] 檢驗(yàn)假說(shuō)階段進(jìn)行的是測(cè)交。 6.F1產(chǎn)生的雌配子數(shù)和雄配子數(shù)的比例為1∶1。(×) [提示] 雄配子數(shù)遠(yuǎn)多于雌配子數(shù)。 7.基因分離定律中“分離”指的是同源染色體上的等位基因的分離。(√) 8.基因分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)第一次分裂時(shí)染色單體分開(kāi)。(×) [提示] 基因分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)第一次分裂時(shí)
6、同源染色體分離。 9.F2的表現(xiàn)型比為3∶1的結(jié)果最能說(shuō)明基因分離定律的實(shí)質(zhì)。(×) [提示] 測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果為1∶1,最能說(shuō)明基因分離定律的實(shí)質(zhì)。 1.遺傳學(xué)研究中常用的交配類(lèi)型、含義及其應(yīng)用 交配類(lèi)型 含義 應(yīng)用 雜交 基因型不同的個(gè)體之間相互交配 ①將不同的優(yōu)良性狀集中到一起,得到新品種 ②用于顯隱性的判斷 自交 一般指植物的自花(或同株異花)傳粉,基因型相同的動(dòng)物個(gè)體間的交配 ①連續(xù)自交并篩選,提高純合子比例 ②用于植物純合子、雜合子的鑒定 ③用于顯隱性的判斷 測(cè)交 待測(cè)個(gè)體(F1)與隱性純合子雜交 ①用于測(cè)定待測(cè)個(gè)體(F1)的基因型 ②用于高等
7、動(dòng)物純合子、雜合子的鑒定 正交和反交 正交中父方和母方分別是反交中的母方和父方 ①判斷某待測(cè)性狀是細(xì)胞核遺傳,還是細(xì)胞質(zhì)遺傳 ②判斷基因是在常染色體上,還是在X染色體上 2.科學(xué)的研究方法——假說(shuō)—演繹法 3.基因分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(如圖所示) (1)定律實(shí)質(zhì):等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離。 (2)發(fā)生時(shí)間:減數(shù)第一次分裂后期。 (3)適用范圍 ①真核生物有性生殖的細(xì)胞核遺傳。 ②一對(duì)等位基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳。 4.三類(lèi)基因的比較 1.除了豌豆適于作遺傳實(shí)驗(yàn)的材料外,玉米和果蠅也適合作遺傳實(shí)驗(yàn)的材料,玉米和果蠅適于作遺傳材料的優(yōu)點(diǎn)有
8、哪些? [提示] 玉米:①雌雄同株且為單性花,便于人工授粉;②生長(zhǎng)周期短,繁殖速率快;③相對(duì)性狀差別顯著,易于區(qū)分觀察;④產(chǎn)生的后代數(shù)量多,統(tǒng)計(jì)更準(zhǔn)確。 果蠅:①易于培養(yǎng),繁殖快;②染色體數(shù)目少且大;③產(chǎn)生的后代多;④相對(duì)性狀易于區(qū)分。 2.嘗試構(gòu)建遺傳定律核心概念間的聯(lián)系 [提示] 3.鳳仙花的花瓣有單瓣和重瓣兩種,由一對(duì)等位基因控制。重瓣鳳仙花自交,子代都是重瓣花,單瓣鳳仙花自交,子代單瓣和重瓣的比例為1∶1,請(qǐng)解釋原因。 [提示] 鳳仙花的重瓣為隱性,單瓣為顯性。單瓣鳳仙花產(chǎn)生的含顯性基因的精子或卵細(xì)胞死亡(或不能受精)。 4.果蠅翅膀的形狀有卷翅和正常翅
9、,由常染色體上的一對(duì)等位基因控制。研究表明卷翅基因具有如下遺傳特性:卷翅基因?yàn)轱@性,并且有純合致死效應(yīng)?,F(xiàn)有卷翅雄果蠅、正常翅雌果蠅和正常翅雄果蠅,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明卷翅基因的遺傳特性。(要求:寫(xiě)出雜交方案并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果) [提示] 雜交方案:讓卷翅雄果蠅與正常翅雌果蠅雜交得到F1,再讓F1中卷翅雌、雄果蠅相互交配(或F1中卷翅雌果蠅與親代卷翅雄果蠅雜交),統(tǒng)計(jì)子代表現(xiàn)型及比例。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:F2果蠅出現(xiàn)卷翅∶正常翅=2∶1,則證明卷翅基因?yàn)轱@性,并且有純合致死效應(yīng)。 考查孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)及科學(xué)方法 1.(2019·泰安期中)下列有關(guān)孟德?tīng)栆粚?duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及其假說(shuō)的敘述,正確的是( )
10、 A.假說(shuō)的主要內(nèi)容是F1產(chǎn)生配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子彼此分離 B.正交和反交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相同,驗(yàn)證了假說(shuō)是成立的 C.假說(shuō)能解釋F1自交出現(xiàn)3∶1分離比的原因,所以假說(shuō)成立 D.根據(jù)假說(shuō)推斷,F(xiàn)1能產(chǎn)生數(shù)量比例為1∶1的雌、雄配子 A [假說(shuō)的主要內(nèi)容是F1產(chǎn)生配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子彼此分離,A正確;孟德?tīng)柪脺y(cè)交方法驗(yàn)證假說(shuō)成立,B、C錯(cuò)誤;F1產(chǎn)生的顯性配子和隱性配子的比例是1∶1,而雌配子的數(shù)量遠(yuǎn)少于雄配子的數(shù)量,D錯(cuò)誤。] 2.(2018·江蘇高考)一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中,會(huì)導(dǎo)致子二代不符合3∶1性狀分離比的情況是( ) A.顯性基因相對(duì)于隱性基因?yàn)橥耆@性 B.子一
11、代產(chǎn)生的雌配子中2種類(lèi)型配子數(shù)目相等,雄配子中也相等 C.子一代產(chǎn)生的雄配子中2種類(lèi)型配子活力有差異,雌配子無(wú)差異 D.統(tǒng)計(jì)時(shí)子二代3種基因型個(gè)體的存活率相等 C [一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中,若顯性基因相對(duì)于隱性基因?yàn)橥耆@性,則子一代為雜合子,子二代性狀分離比為3∶1,A不符合題意;若子一代雌雄性都產(chǎn)生比例相等的兩種配子,則子二代性狀分離比為3∶1,B不符合題意;若子一代產(chǎn)生的雄配子中2種類(lèi)型配子活力有差異,雌配子無(wú)差異,則子二代性狀分離比不為3∶1,C符合題意;若統(tǒng)計(jì)時(shí),子二代3種基因型個(gè)體的存活率相等,則表現(xiàn)型比例為3∶1,D不符合題意。] 考查基因分離定律的實(shí)質(zhì)及驗(yàn)證 3.(
12、2019·濰坊市期中聯(lián)考)下列最能體現(xiàn)基因分離定律實(shí)質(zhì)的是( ) A.雜合子自交后代表現(xiàn)型之比為3∶1 B.雜合子測(cè)交后代表現(xiàn)型之比為1∶1 C.雜合子自交后代基因型之比為1∶2∶1 D.雜合子產(chǎn)生的兩種配子數(shù)目之比為1∶1 D [基因分離定律的實(shí)質(zhì)是等位基因分離,雜合子產(chǎn)生的兩種雌配子數(shù)目之比為1∶1,兩種雄配子數(shù)目之比也為1∶1。] 4.(2019·山師大附中檢測(cè))玉米的花粉有糯性(B)和非糯性(b)兩種,非糯性花粉遇碘液變藍(lán)色,糯性花粉遇碘液變棕色;玉米的高莖(D)對(duì)矮莖(d)為顯性。下列不能用于驗(yàn)證基因的分離定律的是( ) A.用碘液檢測(cè)基因型為Bb的植株產(chǎn)生的花粉,
13、結(jié)果是一半顯藍(lán)色,一半顯棕色 B.基因型為Dd的植株自交,產(chǎn)生的子代中矮莖植株占1/4 C.雜合的高莖植株和矮莖植株雜交,子代表現(xiàn)型的比例為1∶1 D.純合的高莖植株和矮莖植株雜交,子代全為高莖 D [用碘液檢測(cè)基因型為Bb的植株產(chǎn)生的花粉,結(jié)果是一半顯藍(lán)色,一半顯棕色,說(shuō)明B基因和b基因發(fā)生了分離;基因型為Dd的植株自交,產(chǎn)生的子代中矮莖植株占1/4,說(shuō)明高莖和矮莖的比例是3∶1,驗(yàn)證了等位基因分離;雜合的高莖植株和矮莖植株雜交,子代表現(xiàn)型的比例為1∶1,驗(yàn)證了等位基因分離;純合的高莖植株和矮莖植株雜交,子代全為高莖,不能驗(yàn)證基因的分離定律。] 基因分離定律的驗(yàn)證方法 (1)自
14、交法:自交后代的性狀分離比為3∶1(不完全顯性為1∶2∶1),則符合基因的分離定律,由位于一對(duì)同源染色體上的一對(duì)等位基因控制。 (2)測(cè)交法:若測(cè)交后代的性狀分離比為1∶1,則符合基因的分離定律,由位于一對(duì)同源染色體上的一對(duì)等位基因控制。 (3)花粉鑒定法:取雜合子的花粉,對(duì)花粉進(jìn)行特殊處理后,用顯微鏡觀察并計(jì)數(shù),若花粉粒類(lèi)型比例為1∶1,則可直接驗(yàn)證基因的分離定律。 考查遺傳學(xué)的概念及相互關(guān)系 5.下列對(duì)遺傳學(xué)概念的解釋?zhuān)徽_的是( ) A.性狀分離:雜種后代中,同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象 B.伴性遺傳:由位于性染色體上的基因控制,遺傳上總是與性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象 C.顯
15、性性狀:兩個(gè)親本雜交,子一代中顯現(xiàn)出來(lái)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(duì)性狀的基因 C [雜種后代中,同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象稱(chēng)為性狀分離;由位于性染色體上的基因控制,遺傳上總是與性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象稱(chēng)為伴性遺傳;具有相對(duì)性狀的親本雜交,F(xiàn)1表現(xiàn)出來(lái)的性狀是顯性性狀,不表現(xiàn)出的性狀是隱性性狀;等位基因是指在一對(duì)同源染色體的同一位置上控制相對(duì)性狀的基因。] 6.在孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)中,涉及雜交、自交和測(cè)交。下列相關(guān)敘述中正確的是( ) A.測(cè)交和自交都可以用來(lái)判斷某一顯性個(gè)體的基因型 B.測(cè)交和自交都可以用來(lái)判斷一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性 C.培育所需顯性性
16、狀的優(yōu)良品種時(shí)要利用測(cè)交和雜交 D.雜交和測(cè)交都能用來(lái)驗(yàn)證分離定律和自由組合定律 A [測(cè)交和自交都可以用來(lái)判斷某一顯性個(gè)體的基因型,若測(cè)交后代中既有顯性性狀又有隱性性狀出現(xiàn),或自交后代中出現(xiàn)性狀分離,則此顯性個(gè)體為雜合子;若自交后代出現(xiàn)性狀分離,則可以判斷一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性,測(cè)交指用隱性個(gè)體與未知基因型雜交,所以測(cè)交的前提是已知顯隱性;培育所需顯性性狀的優(yōu)良品種時(shí)要連續(xù)自交,且逐代淘汰隱性性狀的個(gè)體;測(cè)交能用來(lái)驗(yàn)證分離定律和自由組合定律,而雜交不能。] 基因分離定律應(yīng)用的重點(diǎn)題型 考查顯、隱性性狀的判斷與實(shí)驗(yàn)探究 1.根據(jù)子代表現(xiàn)型判斷顯隱性 2.設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)判
17、斷顯隱性 1.(2019·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測(cè))玉米的甜和非甜是一對(duì)相對(duì)性狀,隨機(jī)取非甜玉米和甜玉米進(jìn)行間行種植,如圖。一定能夠判斷甜和非甜的顯隱性關(guān)系的是( ) A B C D C [A選項(xiàng)中,當(dāng)非甜和甜玉米都是純合子時(shí),不能判斷顯隱性關(guān)系。B選項(xiàng)中,當(dāng)其中有一個(gè)植株是雜合子時(shí)不能判斷顯隱性關(guān)系。C選項(xiàng)中,非甜玉米與甜玉米雜交,若后代只出現(xiàn)一種性狀,則該性狀為顯性;若出現(xiàn)兩種性狀,則說(shuō)明非甜玉米和甜玉米中有一個(gè)是雜合子,有一個(gè)是隱性純合子。此時(shí)非甜玉米自交,若出現(xiàn)性狀分離,則說(shuō)明非甜玉米是顯性性狀;若沒(méi)有出現(xiàn)性狀分離,說(shuō)明非甜玉米是隱性純合子。D選項(xiàng)中,若
18、后代有兩種性狀,則不能判斷顯隱性關(guān)系。] 2.玉米的常態(tài)葉與皺葉是一對(duì)相對(duì)性狀。某研究性學(xué)習(xí)小組計(jì)劃以自然種植多年后收獲的一批常態(tài)葉與皺葉玉米的種子為材料,通過(guò)實(shí)驗(yàn)判斷該相對(duì)性狀的顯隱性。 (1)甲同學(xué)的思路是隨機(jī)選取等量常態(tài)葉與皺葉玉米種子各若干粒,分別單獨(dú)隔離種植,觀察子一代性狀。若子一代發(fā)生性狀分離,則親本為_(kāi)_______性狀;若子一代未發(fā)生性狀分離,則需要__________________________。 (2)乙同學(xué)的思路是隨機(jī)選取等量常態(tài)葉與皺葉玉米種子各若干粒,種植,雜交,觀察子代性狀,請(qǐng)幫助預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及得出相應(yīng)結(jié)論。________________________
19、____。 [解析] (1)甲同學(xué)是利用自交方法判斷顯隱性,即設(shè)置相同性狀的親本雜交,若子代發(fā)生性狀分離,則親本性狀為顯性性狀;若子代不出現(xiàn)性狀分離,則親本為顯性純合子或隱性純合子,可再設(shè)置雜交實(shí)驗(yàn)判斷,雜交后代表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀。 (2)乙同學(xué)利用雜交實(shí)驗(yàn)判斷顯隱性,若雜交后代只表現(xiàn)出一種性狀,則該性狀為顯性性狀;若雜交后代同時(shí)表現(xiàn)兩種性狀,則不能判斷顯隱性性狀。 [答案] (1)顯性 分別從子代中各取出等量若干玉米種子,種植,雜交,觀察其后代葉片性狀,表現(xiàn)出的葉形為顯性性狀,未表現(xiàn)出的葉形為隱性性狀 (2)若后代只表現(xiàn)一種葉形,該葉形為顯性性狀,另一種為隱性性狀;若后代既有常態(tài)
20、葉又有皺葉,則不能做出顯隱性判斷 考查純合子和雜合子的判斷 (1)自交法——主要用于植物,且是最簡(jiǎn)便的方法 (2)測(cè)交法——待測(cè)動(dòng)物若為雄性,應(yīng)與多只隱性雌性交配,以產(chǎn)生更多子代 (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,則被鑒定的親本為雜合子;如果花粉只有一種,則被鑒定的親本為純合子。此法只適用于一些特殊的植物。 3.(2019·全國(guó)卷Ⅱ)某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對(duì)相對(duì)性狀。某同學(xué)用全緣葉植株(植株甲)進(jìn)行了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)。 ①讓植株甲進(jìn)行自花傳粉,子代出現(xiàn)性狀分離
21、 ②用植株甲給另一全緣葉植株授粉,子代均為全緣葉 ③用植株甲給羽裂葉植株授粉,子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1 ④用植株甲給另一全緣葉植株授粉,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(shí)驗(yàn)是( ) A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④ B [實(shí)驗(yàn)①中植株甲自交,子代出現(xiàn)了性狀分離,說(shuō)明作為親本的植株甲為雜合子。實(shí)驗(yàn)④中植株甲與另一具有相同性狀的個(gè)體雜交,后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,說(shuō)明親本均為雜合子。在相對(duì)性狀的顯隱性不確定的情況下,無(wú)法依據(jù)實(shí)驗(yàn)②③判定植株甲為雜合子。] 4.某兩性花植物的紫花與紅花是一對(duì)相對(duì)性狀,且為由單基因(D、d
22、)控制的完全顯性遺傳?,F(xiàn)用一株紫花植株和一株紅花植株作實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案(后代數(shù)量足夠多),以鑒別該紫花植株的基因型。 (1)完善下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì): 第一步:________________(填選擇的親本及交配方式);第二步:紫花植株×紅花植株。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè): ①若第一步出現(xiàn)性狀分離,說(shuō)明紫花植株為_(kāi)_____________(填“純合子”或“雜合子”)。若未出現(xiàn)性狀分離,說(shuō)明紫花植株的基因型為_(kāi)_______________。 ②若第二步后代全為紫花,則紫花植株的基因型為_(kāi)___________;若后代全部為紅花或出現(xiàn)紅花,則紫花植株的基因型為_(kāi)_________。
23、 [解析] 分析題意可知,第一步是讓紫花植株自交,根據(jù)后代是否出現(xiàn)性狀分離來(lái)判斷紫花植株是否為純合子。如果出現(xiàn)性狀分離,則紫花植株為雜合子,如果未出現(xiàn)性狀分離,則紫花植株的基因型為DD或dd。第二步是將紫花植株與紅花植株雜交,如果后代全表現(xiàn)為紫花,則紫花植株的基因型為DD;如果后代全表現(xiàn)為紅花或出現(xiàn)紅花,則紫花植株的基因型為dd。 [答案] (1)紫花植株自交 (2)①雜合子 DD或dd?、贒D dd 考查親子代基因型和表現(xiàn)型的相互推導(dǎo) (1)由親代推斷子代的基因型與表現(xiàn)型(正推型) 親本 子代基因型 子代表現(xiàn)型 AA×AA AA 全為顯性 AA×Aa AA∶Aa=
24、1∶1 全為顯性 AA×aa Aa 全為顯性 Aa×Aa AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 顯性∶隱性=3∶1 Aa×aa Aa∶aa=1∶1 顯性∶隱性=1∶1 aa×aa aa 全為隱性 (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(xiě)出能確定的基因(如顯性性狀的基因型用A_表示)→根據(jù)子代一對(duì)基因分別來(lái)自兩個(gè)親本→推知親代未知基因。若親代為隱性性狀,基因型只能是aa。 ②隱性突破法:如果子代中有隱性個(gè)體,則親代基因型中必定含有一個(gè)a基因,然后再根據(jù)親代的表現(xiàn)型做出進(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)
25、 后代顯隱性關(guān)系 雙親類(lèi)型 結(jié)合方式 顯性∶隱性=3∶1 都是雜合子 Bb×Bb→3B_∶1bb 顯性∶隱性=1∶1 測(cè)交類(lèi)型 Bb×bb→1Bb∶1bb 只有顯性性狀 至少一方為 顯性純合子 BB×BB或 BB×Bb或BB×bb 只有隱性性狀 一定都是隱 性純合子 bb×bb→bb 5.番茄果實(shí)的顏色由一對(duì)等位基因A、a控制,下表是關(guān)于番茄果實(shí)顏色的三個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果。 實(shí)驗(yàn) 親本表現(xiàn)型 F1的表現(xiàn)型和植株數(shù)目 紅果 黃果 1 紅果×黃果 492 504 2 紅果×黃果 997 0 3 紅果×紅果 1 511 50
26、8 (1)寫(xiě)出親本的基因型:實(shí)驗(yàn)1:________;實(shí)驗(yàn)2:________;實(shí)驗(yàn)3:________。 (2)實(shí)驗(yàn)2的F1中紅果自交后代的表現(xiàn)型及其比例為_(kāi)______,實(shí)驗(yàn)3的后代中紅果的基因型為_(kāi)_______。 [解析] (1)由實(shí)驗(yàn)2和3都能獨(dú)立判斷紅果為顯性性狀,黃果為隱性性狀。因紅果相對(duì)于黃果為顯性,則可推知實(shí)驗(yàn)1、2、3中親本的基因型通式分別為A_×aa、A_×aa、A_×A_;又因?qū)嶒?yàn)1和3的F1中都有黃果個(gè)體,而實(shí)驗(yàn)2的F1都是紅果,則實(shí)驗(yàn)1、2、3中的親本的基因型分別為Aa×aa、AA×aa、Aa×Aa。(2)由以上分析可知,實(shí)驗(yàn)3的F1中紅果的基因型為AA或Aa
27、,實(shí)驗(yàn)2的F1中紅果的基因型為Aa,則其自交后代的表現(xiàn)型及其比例為紅果∶黃果=3∶1。 [答案] (1)Aa×aa AA×aa Aa×Aa (2)紅果∶黃果=3∶1 AA或Aa 考查遺傳概率計(jì)算 (1)用經(jīng)典公式或分離比計(jì)算 ①概率=×100%。 ②根據(jù)分離比計(jì)算: AA、aa出現(xiàn)的概率各是1/4,Aa出現(xiàn)的概率是1/2,顯性性狀出現(xiàn)的概率是3/4,隱性性狀出現(xiàn)的概率是1/4,顯性性狀中雜合子的概率是2/3。 (2)根據(jù)配子概率計(jì)算 ①先計(jì)算親本產(chǎn)生每種配子的概率。 ②根據(jù)題目要求用相關(guān)的兩種(♀、)配子的概率相乘,即可得出某一基因型的個(gè)體的概率。 ③計(jì)算表現(xiàn)型
28、概率時(shí),再將相同表現(xiàn)型的個(gè)體的概率相加即可。 6.如圖是某種單基因遺傳病的系譜圖,圖中8號(hào)個(gè)體是雜合子的概率是( ) A. B. C. D. D [根據(jù)系譜圖,5號(hào)為患病女孩,其父母都正常,所以該單基因遺傳病為常染色體隱性遺傳病。設(shè)用A、a表示相關(guān)基因,則6號(hào)個(gè)體為AA或Aa,7號(hào)個(gè)體為Aa,由于8號(hào)個(gè)體是正常個(gè)體,其為AA的概率是×+×,為Aa的概率是×+×,因此,8號(hào)個(gè)體是雜合子的概率是=(+)÷(+++)=。] 考查自交與自由交配 (1)自交和自由交配的區(qū)別 交配方式 自交 自由交配 含義 相同基因型的個(gè)體之間的交配 群體中一個(gè)雌性或雄
29、性個(gè)體與任何一個(gè)異性個(gè)體隨機(jī)交配(包括自交和雜交) 實(shí)例 以某種群中Aa個(gè)體自交得F1,F(xiàn)1中顯性個(gè)體自交或自由交配產(chǎn)生F2為例 交配組合 1/3(AA×AA)、2/3(Aa×Aa) 兩種交配組合方式 ×♀四種交配組合方式 (2)雜合子Aa(親代)連續(xù)自交,第n代的比例分析 Fn 雜合子 純合子 顯性純合子 隱性純合子 顯性性狀個(gè)體 隱性性狀個(gè)體 所占比例 1/2n 1-1/2n 1/2-1/2n+1 1/2-1/2n+1 1/2+1/2n+1 1/2-1/2n+1 根據(jù)上表比例,雜合子、純合子所占比例坐標(biāo)曲線圖為 (3)自由交配 自由交配
30、強(qiáng)調(diào)的是群體中所有個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)交配。以基因型及比例為2/3Aa、1/3AA的動(dòng)物群體為例,進(jìn)行隨機(jī)交配,計(jì)算后代不同基因型、表現(xiàn)型的概率。利用配子比例進(jìn)行推算:該群體中A、a配子的概率分別是2/3、1/3,配子隨機(jī)結(jié)合后,后代中AA占×=,Aa占2××=,aa占×=;顯性性狀的個(gè)體占+=,隱性性狀的個(gè)體占。 7.(2019·三湘名校聯(lián)考)豌豆的紫花對(duì)白花為顯性。兩紫花豌豆雜交,F(xiàn)1中既有紫花豌豆又有白花豌豆?,F(xiàn)去掉F1中的白花豌豆,則自然狀態(tài)下F2的表現(xiàn)型比例為( ) A.1∶1 B.3∶1 C.5∶1 D.9∶6 C [兩紫花豌豆雜交,F(xiàn)1中既有紫花豌豆又有白花豌豆,說(shuō)明該
31、紫花豌豆為雜合子。若控制花色的基因用A和a表示,則F1的基因型及其比例為AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中aa表現(xiàn)為白花。去掉F1中的白花豌豆,則剩余的紫花豌豆中,基因型為AA的占1/3,Aa的占2/3。豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物,在自然狀態(tài)下只能進(jìn)行自交,因此占1/3的AA紫花植株自交所得的F2均為紫花,占2/3的Aa紫花植株自交所得的F2中白花占(2/3)×(1/4)=1/6,紫花占(2/3)×(3/4)=1/2??梢?jiàn),F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例為紫花∶白花=(1/3+1/2)∶(1/6)=5∶1,C正確,A、B、D均錯(cuò)誤。] 8.已知牛的體色由一對(duì)等位基因(A、a)控制,其基因型為AA的個(gè)
32、體為紅褐色,aa為紅色,在基因型為Aa的個(gè)體中,雄牛為紅褐色,雌牛為紅色。現(xiàn)有一群牛,只有AA、Aa兩種基因型,其比例為1∶2,且雌∶雄=1∶1。若讓該群體的牛分別進(jìn)行自交(基因型相同的個(gè)體交配)和自由交配,則子代的表現(xiàn)型及比例分別是( ) A.自交紅褐色∶紅色=5∶1;自由交配紅褐色∶紅色=8∶1 B.自交紅褐色∶紅色=3∶1;自由交配紅褐色∶紅色=4∶1 C.自交紅褐色∶紅色=2∶1;自由交配紅褐色∶紅色=2∶1 D.自交紅褐色∶紅色=1∶1;自由交配紅褐色∶紅色=4∶5 C [根據(jù)題意分析可知,一群牛中只有AA、Aa兩種基因型,其比例為1∶2,且雌∶雄=1∶1,則AA和Aa的
33、基因型頻率分別為和,由于Aa的個(gè)體雄性為紅褐色,雌性為紅色,讓該群體的牛進(jìn)行自交,則子代的表現(xiàn)型及比例是紅褐色∶紅色=∶=2∶1;讓該群體的牛進(jìn)行自由交配,則子代的表現(xiàn)型及比例是紅褐色∶紅色=∶=2∶1。] 1.雜合子(Aa)產(chǎn)生的雌雄配子數(shù)量不相等。 基因型為Aa的雜合子產(chǎn)生的雌配子有兩種,即A∶a=1∶1或產(chǎn)生的雄配子有兩種,即A∶a=1∶1,但雌雄配子的數(shù)量不相等,通常生物產(chǎn)生的雄配子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子數(shù)。 2.符合基因分離定律并不一定就會(huì)出現(xiàn)特定的性狀分離比(針對(duì)完全顯性)。原因如下: (1)F2中3∶1的結(jié)果必須在統(tǒng)計(jì)大量子代后才能得到;若子代數(shù)目較少,不一定符合預(yù)期的
34、分離比。 (2)某些致死基因可能導(dǎo)致性狀分離比變化,如隱性致死、純合致死、顯性致死等。 3.不要認(rèn)為子代只要出現(xiàn)不同性狀即屬“性狀分離” 性狀分離是指“親本性狀”相同,子代出現(xiàn)“不同類(lèi)型”的現(xiàn)象,如紅花♀×紅花→子代中有紅花與白花。若親本有兩種類(lèi)型,子代也出現(xiàn)兩種類(lèi)型,則不屬于性狀分離,如紅花♀×白花→子代有紅花與白花,此不屬于“性狀分離”。 1.相對(duì)性狀是指一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類(lèi)型。 2.性狀分離是指雜種后代中,同時(shí)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
35、。 5.基因的分離定律的實(shí)質(zhì):在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。 真題體驗(yàn)| 感悟高考 淬煉考能 1.(2019·全國(guó)卷Ⅲ)假設(shè)在特定環(huán)境中,某種動(dòng)物基因型為BB和Bb的受精卵均可發(fā)育成個(gè)體,基因型為bb的受精卵全部死亡?,F(xiàn)有基因型均為Bb的該動(dòng)物1 000對(duì)(每對(duì)含有1個(gè)父本和1個(gè)母本),在這種環(huán)境中,若每對(duì)親本只形成一個(gè)受精卵,則理論上該群體的子一代中BB、Bb、bb個(gè)體的數(shù)目依次為( ) A.250、500、0 B.250、500
36、、250 C.500、250、0 D.750、250、0 A [由題意可知,1 000對(duì)基因型均為Bb的親本交配,每對(duì)親本只形成一個(gè)受精卵,若不考慮致死,一對(duì)基因型為Bb的親本產(chǎn)生基因型為BB、Bb、bb的受精卵的概率分別為1/4、2/4、1/4,1 000對(duì)基因型均為Bb的親本交配,產(chǎn)生基因型為BB、Bb、bb的受精卵的數(shù)目分別為250、500、250,由于基因型為bb的受精卵全部死亡,所以該群體的子一代中BB、Bb、bb個(gè)體的數(shù)目依次為250、500、0,A項(xiàng)符合題意。] 2.(2017·全國(guó)卷Ⅲ)下列有關(guān)基因型、性狀和環(huán)境的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.兩個(gè)個(gè)體的身高不相同,二者的
37、基因型可能相同,也可能不相同 B.某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色,這種變化是由環(huán)境造成的 C.O型血夫婦的子代都是O型血,說(shuō)明該性狀是由遺傳因素決定的 D.高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖,說(shuō)明該相對(duì)性狀是由環(huán)境決定的 D [本題考查基因的分離定律、基因與性狀的關(guān)系。身高是由基因和環(huán)境條件(例如營(yíng)養(yǎng)條件)共同決定的,故身高不同的兩個(gè)個(gè)體基因型可能不同,也可能相同,A正確。植物呈現(xiàn)綠色是由于在光照條件下合成了葉綠素,無(wú)光時(shí)不能合成葉綠素。某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色,這種變化是由環(huán)境造成的,B正確。O型血個(gè)體相應(yīng)基因型為隱性純合子,故O型血夫婦的子代都是O型血,體現(xiàn)了基因決定性狀,C
38、正確。高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖是性狀分離的結(jié)果,從根本上來(lái)說(shuō)是雜合子在產(chǎn)生配子時(shí)等位基因分離的結(jié)果,與環(huán)境無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。] 3.(2017·海南高考)遺傳學(xué)上的平衡種群是指在理想狀態(tài)下,基因頻率和基因型頻率都不再改變的大種群。某哺乳動(dòng)物的平衡種群中,栗色毛和黑色毛由常染色體上的1對(duì)等位基因控制。下列敘述正確的是( ) A.多對(duì)黑色個(gè)體交配,每對(duì)的子代均為黑色,則說(shuō)明黑色為顯性 B.觀察該種群,若新生的栗色個(gè)體多于黑色個(gè)體,則說(shuō)明栗色為顯性 C.若該種群栗色與黑色個(gè)體的數(shù)目相等,則說(shuō)明顯隱性基因頻率不等 D.選擇1對(duì)栗色個(gè)體交配,若子代全部表現(xiàn)為栗色,則說(shuō)明栗色為隱性 C [多
39、對(duì)黑色個(gè)體交配,每對(duì)的子代均為黑色,則說(shuō)明黑色為隱性,A錯(cuò)誤;孟德?tīng)柕倪z傳定律是在大量統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上得出的,故觀察該種群,若新生的栗色個(gè)體多于黑色個(gè)體,不能說(shuō)明栗色為顯性,B錯(cuò)誤;若該種群栗色與黑色個(gè)體的數(shù)目為3∶1或1∶3,則說(shuō)明顯隱性基因頻率相等,否則不等,C正確;選擇1對(duì)栗色個(gè)體交配,若子代全部表現(xiàn)為栗色,則栗色有可能為顯性純合子,D錯(cuò)誤。] 4.(2019·全國(guó)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(shí)驗(yàn)材料。玉米子粒的飽滿與凹陷是一對(duì)相對(duì)性狀,受一對(duì)等位基因控制。回答下列問(wèn)題。 (1)在一對(duì)等位基因控制的相對(duì)性狀中,雜合子通常表現(xiàn)的性狀是________。 (2)
40、現(xiàn)有在自然條件下獲得的一些飽滿的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用這兩種玉米子粒為材料驗(yàn)證分離定律。寫(xiě)出兩種驗(yàn)證思路及預(yù)期結(jié)果。 [解析] (1)在一對(duì)等位基因控制的相對(duì)性狀中,雜合子通常表現(xiàn)為顯性性狀。(2)欲驗(yàn)證基因的分離定律,可采用自交法和測(cè)交法。根據(jù)題意,現(xiàn)有在自然條件下獲得的具有一對(duì)相對(duì)性狀的玉米子粒若干,其顯隱性未知,若要用這兩種玉米子粒為材料驗(yàn)證分離定律,可讓兩種性狀的玉米分別自交,若某些親本自交后,子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗(yàn)證分離定律;若子代沒(méi)有出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,說(shuō)明親本均為純合子,在子代中選擇兩種性狀的玉米雜交得F1,F(xiàn)1自交得F2,若F2出現(xiàn)3∶1的性狀分
41、離比,則可驗(yàn)證分離定律。也可讓兩種性狀的玉米雜交,若F1只表現(xiàn)一種性狀,說(shuō)明親本均為純合子,讓F1自交得F2,若F2出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗(yàn)證分離定律;若F1表現(xiàn)兩種性狀,且表現(xiàn)為1∶1的性狀分離比,說(shuō)明該親本分別為雜合子和純合子,則可驗(yàn)證分離定律。 [答案] (1)顯性性狀 (2)驗(yàn)證思路及預(yù)期結(jié)果(答出兩點(diǎn)即可) 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(yàn)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,F(xiàn)1自交,得到F2,若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗(yàn)證分離定律。 ③讓子粒飽滿的玉米和子粒凹陷的玉米雜交,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(yàn)證分離定律。 ④讓子粒飽滿的玉米和子粒凹陷的玉米雜交,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(yàn)證分離定律。 18
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