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生物一轮复习专辑: 第 1 节孟德尔的豌豆杂交实验 ( 一 ). 知识精要. 基因的分离定律. 显性 . 性状分离. 3 ∶ 1. 解释 ① 生物的性状是由遗传因子 ( 即基因 ) 决定的 ② 在生物的 __________ 中 , 控制性状的遗传因子 ( 基因 ) __________ 存在 ③ 生物体产生 __________ 时 , 成对的遗传因子 ( 基因 ) 彼此分离 , 分别进入不同的配子中 ④ 受精时雌雄配子 __________ 结合. 体细胞. 成对 . 配子 . 随机.
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生物一轮复习专辑:第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)生物一轮复习专辑:第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)
知识精要 基因的分离定律 显性 性状分离 3∶1
解释①生物的性状是由遗传因子(即基因)决定的②在生物的__________中,控制性状的遗传因子(基因) __________存在③生物体产生__________时,成对的遗传因子(基因)彼此分离,分别进入不同的配子中④受精时雌雄配子__________结合 体细胞 成对 配子 随机
测交实验 (验证)目的:验证______________________的正确性预期:测交后代一半为高茎(Dd),一半为矮茎(dd)实验:F1×矮30高∶34矮结论①F1是杂合子(Dd)②F1形成配子时,成对的遗传因子(等位基因)分离,分别进入__________的配子中测交实验 (验证)目的:验证______________________的正确性预期:测交后代一半为高茎(Dd),一半为矮茎(dd)实验:F1×矮30高∶34矮结论①F1是杂合子(Dd)②F1形成配子时,成对的遗传因子(等位基因)分离,分别进入__________的配子中 对分离现象解释 不同
结论①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(独立性)②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(分离性)现代解释结论①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(独立性)②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(分离性)现代解释
实质①在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的__________,具有一定的__________②生物体进行__________形成配子时,__________会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,__________随配子遗传给后代实质①在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的__________,具有一定的__________②生物体进行__________形成配子时,__________会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,__________随配子遗传给后代 等位基因 独立性 减数分裂 等位基因 独立地
考点诠解 一、经典遗传学的基本概念及其相互关系 1.几种交配类型
2.与性状有关的概念(1)性状:生物体的形态特征和生理特性的总称。例如:豌豆的高茎与矮茎,人的色觉正常与色盲。(2)相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。(3)显、隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1表现出来的性状叫显性性状,F1未表现出来的性状叫隐性性状。2.与性状有关的概念(1)性状:生物体的形态特征和生理特性的总称。例如:豌豆的高茎与矮茎,人的色觉正常与色盲。(2)相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。(3)显、隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1表现出来的性状叫显性性状,F1未表现出来的性状叫隐性性状。
(4)性状分离:杂种后代中同时出现显性和隐性性状的现象。(5)性状分离比(针对一对相对性状)①杂交实验中,F2中出现显∶隐=3∶1;②测交实验中,测交后代中出现显∶隐=1∶1。(4)性状分离:杂种后代中同时出现显性和隐性性状的现象。(5)性状分离比(针对一对相对性状)①杂交实验中,F2中出现显∶隐=3∶1;②测交实验中,测交后代中出现显∶隐=1∶1。
3.与基因有关的概念(1)显性基因:又叫显性遗传因子,控制显性性状,如高茎,用D表示。(2)隐性基因:又叫隐性遗传因子,控制隐性性状,如矮茎,用d表示。(3)等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上,控制相对性状,如:3.与基因有关的概念(1)显性基因:又叫显性遗传因子,控制显性性状,如高茎,用D表示。(2)隐性基因:又叫隐性遗传因子,控制隐性性状,如矮茎,用d表示。(3)等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上,控制相对性状,如:
4.基因型与表现型 (1)概念基因型:与表现型有关的基因组成;表现型:生物个体表现出来的性状。 (2)关系:在相同的环境条件下,基因型相同,表现型一定相同;在不同环境中,即使基因型相同,表现型也未必相同。表现型是基因型与环境共同作用的结果。
5.纯合子与杂合子的区别(1)遗传因子组成相同的个体叫纯合子,如DD、dd;纯合子自交后代都是纯合子,但不同的纯合子杂交,后代为杂合子。(2)遗传因子组成不同的个体叫杂合子,如Dd;杂合子自交,后代会出现性状分离,且后代中会出现一定比例的纯合子。5.纯合子与杂合子的区别(1)遗传因子组成相同的个体叫纯合子,如DD、dd;纯合子自交后代都是纯合子,但不同的纯合子杂交,后代为杂合子。(2)遗传因子组成不同的个体叫杂合子,如Dd;杂合子自交,后代会出现性状分离,且后代中会出现一定比例的纯合子。
特别提醒:①隐性性状不是不能表现出来,而是指F1中未能表现出来,但在F2中可表现出来。②理解相对性状要抓住“两个相同”和“一个不同”。“两个相同”是同种生物、同一性状;“一个不同”是不同表现类型。如豌豆(同种生物)的高茎和矮茎(高度这一性状的不同表现类型)。特别提醒:①隐性性状不是不能表现出来,而是指F1中未能表现出来,但在F2中可表现出来。②理解相对性状要抓住“两个相同”和“一个不同”。“两个相同”是同种生物、同一性状;“一个不同”是不同表现类型。如豌豆(同种生物)的高茎和矮茎(高度这一性状的不同表现类型)。
【典例1】下面对有关概念之间关系的叙述,不正确的是()A.基因型决定了表现型B.等位基因控制相对性状C.杂合子自交后代没有纯合子D.性状分离是由于基因分离【典例1】下面对有关概念之间关系的叙述,不正确的是()A.基因型决定了表现型B.等位基因控制相对性状C.杂合子自交后代没有纯合子D.性状分离是由于基因分离 答案:C
解析:基因型对表现型起决定作用,基因型相同,表现型一般相同;环境条件也影响表现型;等位基因是指位于同源染色体的同一位置,控制着相对性状的基因;杂合子自交,后代中有纯合子出现。解析:基因型对表现型起决定作用,基因型相同,表现型一般相同;环境条件也影响表现型;等位基因是指位于同源染色体的同一位置,控制着相对性状的基因;杂合子自交,后代中有纯合子出现。
变式训练1-1 采用下列哪组方法,可以依次解决①~④中的遗传问题()①鉴定一只白羊是否纯种 ②在一对相对性状中区分显隐性 ③不断提高小麦抗病品种的纯合度 ④检验杂种F1的基因型A.杂交、自交、测交、测交 B.测交、杂交、自交、测交C.测交、测交、杂交、自交 D.杂交、杂交、杂交、测交 答案:B
解析:鉴定生物是否是纯种,对于植物来说可以用自交、测交的方法,其中自交是最简便的方法;对于动物来说,则只能用测交方法。要区分一对相对性状的显隐性关系,可以让生物进行杂交,有两种情况可以作出判断,若是两个相同性状的生物个体杂交,后代中有另一个新的相对性状产生,则亲本的性状为显性性状;若是不同性状的生物个体杂交后代中只出现一种性状,则此性状为显性性状。不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度。测交的重要意义是可以鉴定显性个体的基因型。解析:鉴定生物是否是纯种,对于植物来说可以用自交、测交的方法,其中自交是最简便的方法;对于动物来说,则只能用测交方法。要区分一对相对性状的显隐性关系,可以让生物进行杂交,有两种情况可以作出判断,若是两个相同性状的生物个体杂交,后代中有另一个新的相对性状产生,则亲本的性状为显性性状;若是不同性状的生物个体杂交后代中只出现一种性状,则此性状为显性性状。不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度。测交的重要意义是可以鉴定显性个体的基因型。
方法技巧:鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体为动物时,常采用测交法,当被测个体为植物时,测交法、自交法均可以,但自交法往往较简便。方法技巧:鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体为动物时,常采用测交法,当被测个体为植物时,测交法、自交法均可以,但自交法往往较简便。
变式训练1-2 下列有关纯合子的叙述中错误的是()A.由相同基因的雌雄配子受精发育而来B.连续自交,性状能稳定遗传C.杂交后代一定是纯合子D.不含等位基因 答案:C 解析:若显性纯合子(AA)与隐性纯合子(aa)杂交,后代是杂合子Aa,故C错误。
二、分离定律实质的理解 1.实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给子代。
【典例2】孟德尔在一对相对性状的研究过程中,发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例,最能说明基因分离定律实质的是()A.F2的表现型比为3∶1B.F1产生配子的比为1∶1C.F2产生配子的比为1∶1D.测交后代比为1∶1【典例2】孟德尔在一对相对性状的研究过程中,发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例,最能说明基因分离定律实质的是()A.F2的表现型比为3∶1B.F1产生配子的比为1∶1C.F2产生配子的比为1∶1D.测交后代比为1∶1 答案:B
解析:基因分离定律的实质是减数分裂形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离。当F1基因型为Dd时,经减数分裂能产生D与d两种配子,比例为1∶1。解析:基因分离定律的实质是减数分裂形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离。当F1基因型为Dd时,经减数分裂能产生D与d两种配子,比例为1∶1。
变式训练2-1 孟德尔通过杂交实验发现了一些有规律的遗传现象,通过对这些现象的研究他揭示出了遗传的两个基本规律。在下列各项中,除哪项以外,都是出现这些有规律遗传现象不可缺少的因素()A.F1体细胞中各基因遗传信息表达的机会相等B.F1自交后代各种基因型发育成活的机会相等C.各基因在F2体细胞中出现的机会相等D.每种类型雌配子与每种类型雄配子相遇的机会相等 答案:A
思路点拨:本题主要考查对孟德尔遗传规律的理解,解答本题首先要明确孟德尔遗传规律的实质,然后再逐项分析。思路点拨:本题主要考查对孟德尔遗传规律的理解,解答本题首先要明确孟德尔遗传规律的实质,然后再逐项分析。
解析:逐项分析如下:F1的体细胞中只有显性基因表达,故A错误;F1自交后代F2有三种基因型如1DD∶2Dd∶1dd均成活,故B正确;F2体细胞中基因型比例为1DD∶2Dd∶1dd,而D和d两种基因在体细胞中出现的比例为1∶1,故C正确;F1产生D与d两种数量相等的雄配子,也产生两种数量相等的雌配子,雌雄配子结合机会均等,才会出现F2基因型1DD∶2Dd∶1dd,故D项正确。解析:逐项分析如下:F1的体细胞中只有显性基因表达,故A错误;F1自交后代F2有三种基因型如1DD∶2Dd∶1dd均成活,故B正确;F2体细胞中基因型比例为1DD∶2Dd∶1dd,而D和d两种基因在体细胞中出现的比例为1∶1,故C正确;F1产生D与d两种数量相等的雄配子,也产生两种数量相等的雌配子,雌雄配子结合机会均等,才会出现F2基因型1DD∶2Dd∶1dd,故D项正确。
误区警示:本题易误选C,原因是把基因当作了基因型进行分析。在F2中基因的比例与基因型的比例是不同的。误区警示:本题易误选C,原因是把基因当作了基因型进行分析。在F2中基因的比例与基因型的比例是不同的。
三、性状的显隐性和纯合子、杂合子判断 1.相对性状中显隐性判断(设A、B为一对相对性状)(1)定义法(也叫杂交法):若A×B→A,则A为显性,B为隐性。若A×B→B,则B为显性,A为隐性。
2.纯合子和杂合子的判断设A、B为具有相对性状的个体,A为具有显性性状的个体,B为具有隐性性状的个体。①自交法:若亲本A A,则亲本A为纯合子。若亲本A A、B均出现,即出现性状分离,则亲本A为杂合子。此方法是适合于大多数植物的最简便的方法,但不适用于动物。
②测交法:若亲本A×B→只有A,则亲本A可能为纯合子。若亲本A×B→只有B,则亲本A为杂合子。若亲本A×B→有A有B,则亲本A为杂合子。②测交法:若亲本A×B→只有A,则亲本A可能为纯合子。若亲本A×B→只有B,则亲本A为杂合子。若亲本A×B→有A有B,则亲本A为杂合子。 特别提醒:若待测个体亲本A为雄性动物,应注意与多个隐性雌性个体交配,以便产生更多的个体,使结果更有说服力。
【典例3】家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状。现有4只家兔甲、乙、丙、丁,其中甲和乙为雌兔,丙和丁为雄兔。甲、乙、丙兔均为黑毛,丁兔为褐毛。已知甲和丁交配的后代全部为黑毛子兔,乙和丁交配的后代中有褐毛子兔。请回答:(1)判断黑毛和褐毛的显隐性,并用符号B和b表示。(2)写出甲、乙、丁三只兔的基因型。(3)如何鉴别丙兔的基因型是纯种还是杂种?【典例3】家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状。现有4只家兔甲、乙、丙、丁,其中甲和乙为雌兔,丙和丁为雄兔。甲、乙、丙兔均为黑毛,丁兔为褐毛。已知甲和丁交配的后代全部为黑毛子兔,乙和丁交配的后代中有褐毛子兔。请回答:(1)判断黑毛和褐毛的显隐性,并用符号B和b表示。(2)写出甲、乙、丁三只兔的基因型。(3)如何鉴别丙兔的基因型是纯种还是杂种?
思路点拨:由题干可获取的主要信息有①甲兔为黑毛、丁兔为褐毛,甲和丁交配的后代全部为黑毛。②乙兔为黑毛、丁兔为褐毛,乙和丁交配的后代中有褐毛子兔。解答本题可根据亲子代表现型推出亲代的基因型。思路点拨:由题干可获取的主要信息有①甲兔为黑毛、丁兔为褐毛,甲和丁交配的后代全部为黑毛。②乙兔为黑毛、丁兔为褐毛,乙和丁交配的后代中有褐毛子兔。解答本题可根据亲子代表现型推出亲代的基因型。
解析:(1)已知甲兔和丁兔交配的后代全部为黑毛子兔,无性状分离,即可断定黑毛为显性(B),褐毛为隐性(b)。(2)由上述分析,甲和丁的子代无性状分离,说明甲兔为显性纯合体,基因型为BB,丁兔为隐性个体,基因型为bb,而乙和丁的交配后代中有性状分离现象,所以显性个体乙为杂合体,基因型为Bb。解析:(1)已知甲兔和丁兔交配的后代全部为黑毛子兔,无性状分离,即可断定黑毛为显性(B),褐毛为隐性(b)。(2)由上述分析,甲和丁的子代无性状分离,说明甲兔为显性纯合体,基因型为BB,丁兔为隐性个体,基因型为bb,而乙和丁的交配后代中有性状分离现象,所以显性个体乙为杂合体,基因型为Bb。
(3)本题不能按常规方法用测交,因为丙为雄兔,而在甲、乙两雌兔中无隐性个体,所以只能让丙与乙交配来鉴别其基因型;如果交配后得到的子代全部是黑毛子兔,说明丙为纯合体,基因型是BB,如果交配后子代中有隐性的个体褐毛子兔出现,则丙为杂合体,基因型是Bb。(3)本题不能按常规方法用测交,因为丙为雄兔,而在甲、乙两雌兔中无隐性个体,所以只能让丙与乙交配来鉴别其基因型;如果交配后得到的子代全部是黑毛子兔,说明丙为纯合体,基因型是BB,如果交配后子代中有隐性的个体褐毛子兔出现,则丙为杂合体,基因型是Bb。
答案:(1)黑毛(B)对褐毛(b)为显性。 (2)甲:BB,乙:Bb,丁:bb。(3)让丙与乙交配,若后代全部为黑毛子兔,则丙基因型为BB(纯种),若后代出现褐毛子兔,则丙基因型为Bb(杂种)。答案:(1)黑毛(B)对褐毛(b)为显性。 (2)甲:BB,乙:Bb,丁:bb。(3)让丙与乙交配,若后代全部为黑毛子兔,则丙基因型为BB(纯种),若后代出现褐毛子兔,则丙基因型为Bb(杂种)。
互动探究:(1)如果丙兔与乙兔交配只得1只子兔且为黑色,那么丙兔一定是纯种吗?(2)如果丙兔与乙兔交配只得到1只子兔且为褐色,那么,它们再生2只兔子(分别由2个受精卵发育而成)都是褐色的概率是多少?互动探究:(1)如果丙兔与乙兔交配只得1只子兔且为黑色,那么丙兔一定是纯种吗?(2)如果丙兔与乙兔交配只得到1只子兔且为褐色,那么,它们再生2只兔子(分别由2个受精卵发育而成)都是褐色的概率是多少?
变式训练3-1 已知豌豆的高茎对矮茎为显性,现有一株高茎豌豆甲,要确定甲的基因型,最简便易行的办法是()A.选另一株矮茎豌豆与甲杂交,子代中若有矮茎出现,则甲为杂合子B.选另一株矮茎豌豆与甲杂交,子代若都表现高茎,则甲为纯合子C.让甲豌豆进行自花传粉,子代中若有矮茎的出现,则甲为杂合子D.让甲与多株高茎豌豆杂交,子代中若高矮茎之比接近3∶1,则甲为杂合子 答案:C
解析:豌豆为自花传粉的植物,要验证其显性性状个体的基因型,最简单的方法是自交,观察其后代是否会出现性状分离。解析:豌豆为自花传粉的植物,要验证其显性性状个体的基因型,最简单的方法是自交,观察其后代是否会出现性状分离。
变式训练3-2 已知牛的有角与无角为一对相对性状,分别由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等),随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配,每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中,3头有角,3头无角。
(1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请简要说明推断过程。(2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系,用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料,再进行新的杂交实验,应该怎样进行?(简要写出杂交组合、预期结果,并得出结论)(1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?请简要说明推断过程。(2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系,用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料,再进行新的杂交实验,应该怎样进行?(简要写出杂交组合、预期结果,并得出结论)
解析:(1)牛有角和无角是一对相对性状,符合基因的分离定律,而推断显隐性关系的方法有两种:一种是同一性状的个体杂交,后代出现亲本没有的性状,那么亲本性状即为显性性状,后代出现的新性状为隐性性状;另一种是一对相对性状的两个亲本杂交,后代只表现亲本之一性状的为显性性状,未表现的为隐性性状。题中亲本是无角公牛和有角母牛杂交,后代既出现有角,又出现无角,所以不能确定这对相对性状的显隐性关系。解析:(1)牛有角和无角是一对相对性状,符合基因的分离定律,而推断显隐性关系的方法有两种:一种是同一性状的个体杂交,后代出现亲本没有的性状,那么亲本性状即为显性性状,后代出现的新性状为隐性性状;另一种是一对相对性状的两个亲本杂交,后代只表现亲本之一性状的为显性性状,未表现的为隐性性状。题中亲本是无角公牛和有角母牛杂交,后代既出现有角,又出现无角,所以不能确定这对相对性状的显隐性关系。
(2)若想确定有角和无角的显隐性关系,根据(1)中原理,可选用多对有角牛杂交,若后代出现无角牛,则有角为显性,无角是隐性;若后代全为有角,则无角是显性,有角是隐性。或者,让多对无角牛杂交,后代若出现有角牛,则无角是显性,有角是隐性;若后代全为无角牛,则有角是显性,无角是隐性。(注:杂交亲本数量要有保证,否则影响实验结果的可信度)(2)若想确定有角和无角的显隐性关系,根据(1)中原理,可选用多对有角牛杂交,若后代出现无角牛,则有角为显性,无角是隐性;若后代全为有角,则无角是显性,有角是隐性。或者,让多对无角牛杂交,后代若出现有角牛,则无角是显性,有角是隐性;若后代全为无角牛,则有角是显性,无角是隐性。(注:杂交亲本数量要有保证,否则影响实验结果的可信度)
答案:(1)不能确定。①假设无角为显性,则公牛的基因型为Aa,6头母牛的基因型都为aa,每个交配组合的后代或为有角或为无角,概率各占 。6个组合后代合计出现3头无角小牛,3头有角小牛。
②假设有角为显性,则公牛的基因型为aa,6头母牛可能有两种基因型,即AA和Aa。AA×aa的后代均为有角。Aa×aa的后代或为无角或为有角,概率各占 ,由于配子的随机结合及后代数量少,实际分离比例可能偏离 。所以,只要母牛中含有Aa的基因型的头数大于或等于3头,那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛和3头有角小牛。
(2)从牛群中选择多对有角牛杂交(有角牛×有角牛)。如果后代出现无角小牛,则有角为显性,无角为隐性;如果后代全部为有角小牛,则无角为显性,有角为隐性。(2)从牛群中选择多对有角牛杂交(有角牛×有角牛)。如果后代出现无角小牛,则有角为显性,无角为隐性;如果后代全部为有角小牛,则无角为显性,有角为隐性。