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必修2,遗传与进化,第1章遗传因子的发现,第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一),一、孟德尔遗传实验的科学方法1选用豌豆作为实验材料的原因：(1)豌豆是自花传粉、_的植物，在自然状态,下一般都是_的。,闭花受粉,纯种,(2)豌豆具有多对易于区分的相对性状，实验结果容易观察和分析。(3)花较大，便于操作。,2由简到繁，先从_对相对性状的遗传现象入手进,行研究。,1,统计学,演绎推理,3运用_方法对实验结果进行理性分析。4严格的假说演绎过程。提出问题假说解释_实验验证总结规律。,二、分离定律的发现,套袋处理,人工授粉,1异花传粉的步骤：去雄；_；_。,父本,2遗传学常用符号及含义：3.分离定律的发现过程：,显性,母本,分离,(1)发现问题：一对相对性状的杂交实验。,性状分离,(2)提出假说：,D,d,遗传因子,成对,随机,生物性状是由_决定的。体细胞中遗传因子是_存在的。在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离。受精时，雌雄配子的结合是_的。,(3)演绎验证：测交实验。,dd,1,1,隐性基因,原理：隐性纯合子只产生一种含_的配子，所以不会掩盖F1配子中基因的表达。预期结果：_。,后代高茎和矮茎的比例为11,11,对分离现象的理论解释,测交实验结果：测交后代的高茎和矮茎比接近_。结论：实验结果与演绎推理的预期结果一致，证明_是正确的。(4)总结规律：在生物的_细胞中，控制_性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成_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。,体,同一,配子,4分离定律的深化理解：,等位基因,同源染色体,(1)分离定律的实质：形成配子时，_随_的分开而分离。,一对相对性状,(2)分离定律的适用范围：_的遗传。细胞核内染色体上的基因。进行有性生殖的真核生物。,成对,成单,相等,11,(3)辨析“假说演绎法”中“假说”与“演绎”的内容：属于“假说”的内容：“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子_存在”“配子中遗传因子_存在”“受精时雌雄配子随机结合”。属于“演绎推理”的内容：F1能产生数量_的两种配子，即Dd_。,三、性状分离比的模拟实验,雌、雄配子,1实验原理：甲、乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲、乙内的彩球分别代表_，用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中_。,2实验注意问题：,雌、雄配子的随机结合,(1)要_抓取，且每抓完一次将小球放回原小桶并,搅匀，保证两种雌配子或两种雄配子比例相同。,随机,(2)重复的次数足够多。,121,31,3结论：彩球组合类型数量比DDDddd_，彩球代表的显隐性的数值比为_。,判断正误,1用豌豆杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊。(,),2孟德尔的遗传规律可以解释所有有性生殖的遗传现象。,(,)3纯合子自交后代都是纯合子，杂合子自交后代都是杂合,子。(,),答案：1.,2.,3.,考点一,相关概念,1与基因、性状相关的概念：,(1)多对基因中只要有一对杂合，不管有多少对纯合都是杂,合子，如AABbCC。,(2)纯合子自交后代都是纯合子，但不同基因型的纯合子杂交，后代会出现杂合子；杂合子自交，后代会出现性状分离，且后代中会出现纯合子。,(3)注意区别等位基因、非等位基因与相同基因。,等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制相,对性状的基因，如Aa。,非等位基因：指同源染色体不同位置上的基因及非同源,染色体上的所有基因，如Ab、aB。,相同基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制相,对性状中同一种表现类型的基因，如AA、aa。,(4)表现型是基因型与环境共同作用的结果，表现型相同，基因型不一定相同；即使基因型相同，在不同环境中，表现型也未必相同。,2交配类型及其应用：,(续表),当被测个体为动物时，常采用测交法；当被测个体为植物时，可以用测交法和自交法，但自交法更简便，不需对母本去雄处理。,相对而言，如正交：,高考探究,考向1,考查相关概念,例1(2012年江苏卷)下列关于遗传实验和遗传规律的叙,述，正确的是(,),A非等位基因之间自由组合，不存在相互作用B杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同C孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型DF2的31性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合,解析本题考查孟德尔遗传实验的设计及纯合子、杂合子、测交等基本概念。位于非同源染色体上的非等位基因分离或组合是互不干扰的，但位于同源染色体上的非等位基因不能自由组合，A错误；当完全显性时，显性纯合子与杂合子性状表现相同，B错误；测交既可检测F1的基因型，也可检测F1在产生配子时，成对的遗传因子是否分离，从而形成两种数量相等的配子，C错误；如果没有雌雄配子的随机结合，雌雄各两种基因型的配子就无法得到比例相同的四种结合方式，也就得不到31的性状分离比，D正确。,答案D,考向2,交配方式的选择,例2(2015年安徽三模)用下列哪组方法，可最简捷地依次,解决的遗传问题？(,),鉴定一株高茎豌豆是否为纯合体区别女娄菜(雌雄异株植物)披针型和狭披针型的显隐性关系不断提高小麦显性抗病纯合体的比例,A自交、杂交、自交C杂交、测交、自交,B自交、测交、测交D测交、杂交、自交,解析鉴定一株高茎豌豆是否为纯合体，可采用测交法或自交法，其中最简捷的方法是自交法；在一对相对性状中区别显隐性，可以用杂交法或自交法，对于雌雄异株植物只能采用杂交法；不断提高小麦抗病品种的纯合度，常用自交法。,答案A,【考点练透】1(2016年福建校级月考)下列对等位基因和非等位基因理,解正确的是(,),AD和D，D和d，d和d都是等位基因B非等位基因都位于非同源染色体上C等位基因是位于同源染色体上相同位置控制相对性状的基因D有些性染色体上的基因没有相应的等位基因，在遗传中不遵循孟德尔定律,解析：D和d是等位基因，而D和D、d和d是相同基因；非等位基因可能位于非同源染色体上，也可能位于一对同源染色体的不同位置上；有些性染色体上的基因没有相应的等位基因，但在减数分裂过程中有同源染色体的分离，所以仍遵循孟德尔定律。,答案：C,2检测兔子的灰毛对白毛是显性，豌豆子叶的颜色黄色对绿色是显性。要鉴定一只灰毛兔和一株黄色子叶豌豆是否为杂,),合子，最简便的方法分别是(A测交、自交C杂交、自交,B测交、测交D测交、杂交,解析：对于动物一般只能用测交，植物自交和测交都行，但自交比测交更简便，不需对母本去雄处理。答案：A,3(2015年辽宁抚顺一模)下列关于遗传学基本概念的叙述,中，正确的是(,),A杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离B纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状C不同环境下，基因型相同，表现型一定相同D兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状,解析：具有相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出来的亲本的性状称显性性状，故B项错误；生物的表现型受基因型和环境的共同影响，基因型相同，表现型不一定相同。故C项错误；狗的长毛与短毛是相对性状，卷毛与直毛是相对性状，故D项错误。,答案：A,考点二,基因分离定律的应用,1判断相对性状的显隐性：(1)根据定义判断(杂交法)：具有一对相对性状的两亲本杂交，后代只表现出一种性状，该性状为显性性状。(设A、B为一对相对性状)若ABA，则A为显性性状，B为隐性性状。若ABB，则B为显性性状，A为隐性性状。若AB既有A，又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。,(2)根据性状分离现象进行判断(自交法)：性状表现相同的两个亲本杂交(相当于自交)，若后代出现性状分离，新出现的性状为隐性性状，亲本的性状为显性性状。(设A、B为一对相对性状),若A若B,既有A，又有B，则A为显性性状，B为隐性性状。既有A，又有B，则B为显性性状，A为隐性性状。,(3)子代足够多时，根据子代性状分离比判断：两亲本杂交，若子代出现31的性状分离比，则“3”的性状为显性性状。,(4)根据遗传系谱图进行判断：,系谱图中“无中生有为隐性”，即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状，如图甲所示，由该图可以判断白化病为隐性性状；“有中生无为显性”，即双亲都患病而后代出现没有患病的，患病性状为显性性状，如图乙所示，由该图可以判断多指是显性性状。,2鉴定个体的基因型(纯合子与杂合子的鉴别)：(1)测交法(在已确定显隐性性状的条件下)：待测个体隐性纯合子子代,结果分析,若子代无性状分离，则待测个体为纯合子若子代有性状分离，则待测个体为杂合子,(2)自交法：待测个体子代,结果分析,若后代无性状分离，则待测个体为纯合子若后代有性状分离，则待测个体为杂合子,3相关概率的计算：,(1)一对相对性状的杂交实验和结果：,(2)杂合子Aa连续自交，第n代的比例分析：,根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图为：,解答此类问题需注意以下几个方面：,亲本必须是杂合子，上例从Aa为亲代，其自交所得F1为子一代，n值取其自交次数。若以Aa为子一代，其自交所得子代为子二代，则上述所有n值都要换为n1。,分析曲线时，应注意辨析纯合子、显性(隐性)纯合子，当n，子代中纯合子所占比例约为1，而显性(隐性)纯合子所占比例约为1/2。,杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为2n1/2n1，杂合子比例为2/2n1。,(3)自交与自由交配的辨析与应用：,自交：自交强调的是相同基因型个体之间的交配。对于植物，自花传粉是一种最为常见的自交方式；对于动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。如基因型为2/3AA、1/3Aa植物群体中自交是指：2/3AAAA、1/3AaAa，其后代基因型及概率为3/4AA、1/6Aa、1/12aa，后代表现型及概率为11/12A_、1/12aa。,自由交配：自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，以基因型为2/3AA、1/3Aa的动物群体为例，进行随机交配的情况，如：,欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率，有以下几种解法：,解法一,自由交配方式(四种)展开后再合并：,a2/3AAb2/3AAc1/3Aad1/3Aa,2/3AA4/9AA1/3Aa1/9AA1/9Aa2/3AA1/9AA1/9Aa1/3Aa1/36AA1/18Aa1/36aa,合并后，基因型为25/36AA、10/36Aa、1/36aa，表现型为35/36A_、1/36aa。,解法二,利用基因频率推算：已知群体基因型2/3AA、,1/3Aa，不难得出A、a的基因频率分别为5/6、1/6，根据遗传平衡定律，后代中：AA(5/6)225/36，Aa25/61/610/36，aa(1/6)21/36。4异常分离比问题：(1)不完全显性：F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式，如紫茉莉的花色遗传中，红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr)，F1自交后代有3种表现型：红花、粉红花、白花，性状分离比为121，图解如下：,P：,RR,红花,rr白花,F1,粉红花,Rr,F2,1RR,红花,2Rr,粉红花,rr白花,(2)致死现象：胚胎致死：某些基因型的个体死亡，如下图所示。AaAa,1AA2Aa1aa31,显性纯合致死：21隐性纯合致死：全为显性,配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。例如，A基因使雄配子致死，则Aa自交，只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子，形成的后代两种基因型Aaaa11。,(3)表型模拟问题：,生物的表现型基因型环境，由于受环境影响，导致表现型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响，其表现型、基因型与环境的关系如下表：,(4)从性遗传问题：,由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象，如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制，有角基因H为显性，无角基因h为隐性，在杂合子(Hh)中，公羊表现为有角，母羊则无角，其基因型与表现型关系如下表：,方法技巧,通过亲本杂交判断显隐性,高考探究,考向1,据亲代基因型确定子代基因型、表现型及概率计,算例1(2012年安徽卷)假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开,花前全部死亡。则子一代中感病植株占(,),A1/9C4/81,B1/16D1/8,解析因感病植株rr在开花前死亡，不产生配子，故亲本随机杂交时RRRr11，亲本产生配子的种类及比例为Rr31，随机交配子一代感病植株(rr)1/4(r)1/4(r)1/16(rr)。,答案B,考向2,显隐性的判断,例2(2014年海南卷)某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制，要确定这对性状的显隐性关系，,应该选用的杂交组合是(,),A抗病株感病株B抗病纯合体感病纯合体C抗病株抗病株，或感病株感病株D抗病纯合体抗病纯合体，或感病纯合体感病纯合体,解析抗病株与感病株杂交，若子代有两种性状，则不能判断显隐性关系，A错误；抗病纯合体感病纯合体，后代表现出来的性状即为显性性状，据此可以判断显隐性关系，B正确；抗病株抗病株(或感病株感病株)，只有后代出现性状分离时才能判断显隐性，C错误；抗病纯合体抗病纯合体(或感病纯合体感病纯合体)，后代肯定为抗病(或感病)，据此不能判断显隐性关系，D错误。,答案B,考向3,异常分离比问题,例3(2014年海南卷)某动物种群中，AA，Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%和25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代中,AAAaaa基因型个体的数量比为(,),A331C120,B441D121,解析若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配的就是AA、Aa这两种基因型的雌雄个体间的交配，AA占1/3、Aa占2/3，则产生的配子Aa21，用棋盘法解答如下：,理论上，下一代AAAaaa基因型个体的数量比为,441。,答案B,【考点练透】4(2015年辽宁沈阳检测)基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下，待其长成幼苗后，人工去掉隐性个体，并分成两组，在下列情况下：组全部让其自交；组让其所有植株间相互传粉。两组的植株上aa基因型的种子所占比例,分别为(,),A1/9；1/6C1/6；5/12,B1/6；1/9D3/8；1/9,解析：基因型为Aa的水稻自交一代，人工去掉隐性个体，则子代基因型为1/3AA、2/3Aa。若自交，则后代aa基因型个体占2/31/41/6；若自由传粉，则后代aa基因型个体占2/32/31/41/9。,答案：B,5(2016年江苏盐城一模)一个研究小组，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现如下现象。推测胚胎致死(不能完,成胚胎发育)的基因型为(黑色黑色黑色,)黄色黄色2黄色1黑色,黄色黑色1黄色1黑色,A显性纯合体C隐性个体,B显性杂合体D不能确定,解析：黄色相对于黑色是显性性状(用B、b表示)，中黄色黄色的后代有黑色(bb)，说明亲本均为杂合子(Bb)，则根据基因分离定律，中黄色(Bb)黄色(Bb)，后代的基因型、表现型及比例应该为1BB(黄色)2Bb(黄色)1bb(黑色)，而实际后代的表现型及比例为2黄色1黑色，说明后代中的显性纯合致死。,答案：A,6(2015年湖南长沙质检)某种品系的鼠毛色灰色和黄色是一对相对性状，科学家进行了大量的杂交实验得到了如下结果，,由此推断不正确的是(,),A.杂交A后代不发生性状分离，亲本为纯合子B由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因,C杂交B后代黄色毛鼠既有杂合子也有纯合子D鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律解析：由杂交B的结果可知，黄色为显性性状，灰色为隐性性状，且杂交B中的双亲为杂合子；杂交A的亲子代均表现为隐性性状(灰色)，因此，亲代均为隐性纯合子；结合杂交B后代中2/3黄色、1/3灰色，可知导致这一现象的原因可能是黄色个体纯合时会死亡，因此，杂交B后代黄色毛鼠都是杂合子，没有纯合子。,答案：C,1番茄的红果(R)对黄果(r)是显性，让纯种红果植株和黄果植株杂交得F1，F1再自交产生F2，淘汰F2的黄果番茄，利用F2中的红果番茄自交，则F3中RR、Rr、rr三种基因型的比例,是(,),A441,B321,C121D931,解析：F2中的红果番茄的基因型为1/3RR、2/3Rr，自交后代F3中rr占2/31/41/6，Rr占2/31/21/3，RR占1/312/31/41/2，即RRRrrr321。答案：B,2已知黑尿症是由隐性遗传因子控制的，丈夫(-3)的姐姐(-4)和妻子(-2)的哥哥(-1)都是黑尿症患者，如下图所,示。则表现正常的该夫妇生育出黑尿症患者的概率是(,),A1/9,B1/8,C1/4,D1/3,解析：由题干可知，表现正常的-3、-4生育出患病的女儿-4，则黑尿病为常染色体隐性遗传病。该表现正常的夫妇的基因型为杂合子的概率均为2/3，所以该夫妇生育出黑尿症患者的概率为2/32/31/41/9。,答案：A,3对图甲中14号个体进行基因检测，将含有该遗传病基因或正常基因的相关DNA片段各自用电泳法分离。正常基因显示一个条带，患病基因显示为另一不同的条带，结果如图,乙所示。下列有关分析判断错误的是(,),乙,A图乙中的编号c对应系谱图中的4号个体B条带2的DNA片段含有该遗传病致病基因,C8号个体的基因型与3号个体的基因型相同的概率为2/3D9号个体与该遗传病携带者结婚，孩子患病的概率为1/8解析：由图甲可知，该遗传病是常染色体隐性遗传病，假设基因用A、a表示，则1、2号的基因型都是Aa,4号的基因型是aa,3号的基因型为A_，图乙中的c代表的是患者(aa)；条带2的DNA片段含有该遗传病致病基因(a)；由图乙可知，3号的基因型只能为Aa,8号个体基因型为Aa的概率为2/3，故8号个体的基因型与3号个体的基因型相同的概率为2/3；9号个体的基因型为1/3AA、2/3Aa，其与该遗传病患病基因携带者(Aa)结婚，生一个患病孩子的概率为2/31/41/6。,答案：D,4已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为12。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎，在上述环境条件下，理论上该群体,随机交配产生的子一代中AA和Aa的比例是(,),A11C21,B12D31,解析：a的基因频率为2/31/21/3，则A的基因频率为,11/32/3，所以自由交配的棋盘式应为：,最后结果是子一代中AA占1/2，Aa占1/2，两者比例为,11。,答案：A,5玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料，通过实验判断该相对性状的显隐性。,(1)甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，分别单独隔离种植，观察子一代性状。若子一代发生性状分离，则亲本为_性状；若子一代未发生性状分离，则需要_。(2)乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，种植，杂交，观察子代性状，请帮助预测实验结果及得出相应结论。,_,_。解析：(1)甲同学是利用自交方法判断显隐性，即设置相同性状的亲本杂交，若子代发生性状分离，则亲本性状为显性；若子代不出现性状分离，则亲本为显性纯合子或隐性纯合子，可再设置杂交实验判断，杂交后代表现出的性状为显性性状。(2)乙同学利用杂交实验判断显隐性，若杂交后代只表现出一种性状，则该性状为显性；若杂交后代同时表现两种性状，则不能判断显隐性性状。,答案：(1)显性,分别从子代中各取出等量若干玉米种子，,种植，杂交，观察其后代叶片性状，表现出的叶形为显性性状，未表现出的叶形为隐性性状(2)若后代只表现一种叶形，该叶形为显性性状，另一种为隐性性状；若后代既有常态叶又有皱叶，则不能做出显隐性判断。,
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