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必修2 第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一),【知识梳理】 一、孟德尔的科学研究方法 1.豌豆作为实验材料的优点： (1)豌豆是_、_植物，在自然状态下一般是纯种。 (2)豌豆具有易于区分的_。 (3)豌豆花大，便于进行异花传粉操作。,自花传粉,闭花受粉,性状,2.豌豆杂交实验的过程： _：除去未成熟花的全部雄蕊 套袋隔离：套上纸袋，防止_ _：雌蕊成熟时将另一植株的花粉撒在去雄 的雌蕊柱头上 再套袋隔离：保证杂交后代得到的种子是人工传粉后所结,去雄,外来花粉干扰,人工授粉,二、一对相对性状的杂交实验发现问题 1.实验过程及现象：,相对,显性,高茎,性状分离,矮茎,3 1,2.提出问题： 由F1、F2的现象分析，提出了_ _的问题。,是什么原因导致遗传性状在杂种后代,中按一定的比例分离,三、对分离现象的解释提出假说,遗传因,子,成对,成单,分离,随机,4,四、对分离现象解释的验证演绎推理 1.演绎推理过程： (1)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。 (2)方法：_实验，即让F1与_杂交。,隐性基因,测交,隐性纯合子,(3)画出测交实验的遗传图解： (4)预期：_。,测交后代高茎和矮茎的比例为11,2.测交实验结果：测交后代的高茎和矮茎比接近11。 3.结论：实验数据与理论分析相符，证明对分离现象的理论解释是正确的。,五、分离定律得出结论 1.内容： (1)研究对象：控制_的遗传因子。 (2)时间：形成_时。 (3)行为：成对的遗传因子发生_。 (4)结果：分离后的遗传因子分别进入_中，随_遗传 给后代。,同一性状,配子,分离,不同配子,配子,2.实质：_随_的分开而分离。 3.适用范围： (1)_的遗传。 (2)_上的基因。 (3)进行_的真核生物。,等位基因,同源染色体,一对相对性状,细胞核内染色体,有性生殖,【小题快练】 1.考题诊断： (1)(2014江苏高考T4A)孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因 的分离及自由组合定律。 ( ) 【分析】孟德尔用豌豆进行杂交实验后得出基因的分离及自由组合 定律。,(2)(2013新课标全国卷T5)在生命科学发展过程中，证明DNA是 遗传物质的实验是孟德尔的豌豆杂交实验。 ( ) 【分析】肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA 是遗传物质。 (3)(2012江苏高考T11C)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测 F1的基因型。 ( ) 【分析】孟德尔巧妙设计的测交方法，除用于检测F1的基因型外， 也可以用于检测亲本产生的配子的种类和比例。,(4)(2012江苏高考T11B)杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现 也不同。 ( ) 【分析】杂合子与纯合子基因组成不同，但是性状表现可能相同， 如DD和Dd都表现为高茎。,2.易错诊断： (1)符合基因分离定律并不一定出现特定性状分离比。 ( ) 【分析】符合基因分离定律并不一定出现特定性状分离比，原因如 下： F2中31的结果必须统计大量子代后才能得到，子代数目较少， 不一定符合预期的分离比。 某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、 显性致死等。,(2)A和a、A和A、a和a均为等位基因。 ( ) 【分析】等位基因是控制相对性状的基因，如A和a，而A和A、a和a 为相同基因。 (3)生物体产生雌雄配子的数目总是相等的。 ( ) 【分析】生物体产生的雌配子或雄配子中不同类型的配子比例相同， 但是一般雄配子数量远远多于雌配子。,3.教材研习： (必修2 P8基础题T3改编)水稻的非糯性对糯性是显性，将纯合子糯性 品种与纯合子非糯性品种杂交得到F1，让F1自交得到F2。取F2植株的 花粉用碘液染色，已知非糯性花粉遇碘呈蓝黑色，糯性花粉遇碘呈橙 红色。在显微镜下统计这两种花粉，非糯性花粉与糯性花粉的比应是 ( ) A.11 B.12 C.21 D.31,【解析】选A。由题干分析知，F2植株的花粉有非糯性和糯性两种，其比值是11，用碘液染色后，在显微镜下统计呈蓝黑色和呈橙红色的花粉之比是11。,4.下列各组中，不属于相对性状的是( ) A.水稻的早熟和晚熟 B.豌豆的紫花和红花 C.小麦的抗病与易染病 D.绵羊的长毛与细毛 【解析】选D。相对性状是指一种生物同一种性状的不同表现类型。水稻的早熟和晚熟、豌豆的紫花和红花及小麦的抗病与易染病均为相对性状，而绵羊的长毛和短毛，细毛与粗毛分别为相对性状。,5.下列杂交组合(遗传因子E控制显性性状，e控制隐性性状)产生的后代，会发生性状分离的是( ) A.EEee B.EEEe C.EEEE D.EeEe 【解析】选D。杂合子自交产生的后代发生性状分离。由于EE为显性纯合子，不管与哪种个体组合，其后代均表现为显性性状。,6.大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中：紫花紫花紫花，紫花紫花301紫花+101白花，紫花白花208紫花，紫花白花98紫花+102白花。能判断显性和隐性关系的是( ) A.和 B.和 C.和 D.和,【解析】选D。由同一表现型的个体杂交后代若发生性状分离，则亲本为杂合子，判断紫花紫花301紫花+101白花中，紫花为显性性状，白花为隐性性状；又由一对相对性状的纯合个体杂交，子代表现出来的性状为显性性状，判断紫花白花208紫花中，紫花为显性性状，白花为隐性性状。,7.基因型为Aa的豌豆植株所产生的(雌雄)配子间的数量关系可表示为( ) A.= B.Aa=11 C.Aa=11 D. 【解析】选C。生物产生雌雄配子的方式为减数分裂，一般情况下雌配子的数量远少于雄配子的数量。Aa的植株在产生配子时等位基因A与a发生分离，使得雌配子中携带A基因和a基因的数量相当，雄配子中携带A基因和a基因的数量也相当。,【速记卡片】 1.基因分离定律的发现： (1)实验过程：一对相对性状的亲本杂交。 (2)实验结果：F2出现性状分离，即显性性状隐性性状=31。 2.对分离现象的解释： (1)遗传因子(基因)在亲本体细胞中成对存在，在配子中成单存在。 (2)F1(Dd)经过减数分裂产生两种配子，即雄配子Dd=11，雌配子Dd=11。 (3)F2的遗传因子组成DDDddd=121，性状表现的比例为31。,3.对分离现象的验证： (1)测交法，即让F1与隐性纯合子杂交。 (2)结果：测交后代中Dddd=11，显性性状隐性性状=11。 4.基因分离定律的实质：等位基因随着同源染色体分开而分离。,考点一 基因分离定律与假说演绎法,(1)豌豆杂交实验杂交。 孟德尔的豌豆杂交实验不是只指亲本杂交，还包括F1的自交，正是通过对杂交实验现象的观察才提出了问题。 (2)测交验证演绎推理过程。 孟德尔在提出问题后，提出了假说，在假说的基础上进行了演绎推理，然后通过测交来证明演绎推理的正确与否。,【考题回访】 1.(2013新课标全国卷)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( ) A.所选实验材料是否为纯合子 B.所选相对性状的显隐性是否易于区分 C.所选相对性状是否受一对等位基因控制 D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法,【解析】选A。本题以玉米为实验材料，综合考查遗传实验的科学方法。A项，验证孟德尔分离定律，可以采取测交或杂交，所以实验材料是否为纯合子对实验结论影响最小；B项，如果所选的性状为容易区分的相对性状，则结果容易统计，如果相对性状不易区分，则结果无法统计计算，对实验结论影响大；C项，孟德尔分离定律研究的是一对等位基因的分离，多对等位基因控制的相对性状对实验结论影响较大，无法证明；严格遵守实验操作流程和统计分析，所得数据才有说服力，D项对实验结论影响大。,【知识总结】遗传定律实验材料的选择 (1)孟德尔利用豌豆作实验材料，获得了基因分离定律和自由组合定律。 (2)摩尔根利用果蝇作实验材料，获得了基因连锁交换定律。 (3)也可以利用玉米来进行基因分离定律和自由组合定律的实验。,2.(2015邯郸模拟)孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中，错误的是( ) A.豌豆是自花受粉植物，实验过程中免去了人工授粉的麻烦 B.在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离 C.解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且数量比接近11 D.验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交,【解析】选A。豌豆是自花传粉植物，在杂交时，要严格“去雄”并“套袋”，进行人工授粉，A错误；解释实验现象时，提出的“假说”包括F1产生配子时，成对的遗传因子分离，B正确；解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且数量比接近11，C正确；验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交，D正确。,【加固训练】 1.(2015鹤壁模拟)对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验来说，不必具备的条件是( ) A.选用的一对相对性状要有明显的差异 B.实验选用的两个亲本一定是纯种 C.要让显性亲本作父本，隐性亲本作母本 D.要让两个亲本之间进行有性杂交,【解题指南】关键知识：孟德尔利用纯合的具有相对性状的亲本进行了正交和反交实验。 【解析】选C。孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的研究实验中，豌豆必须具有一对易于区分的相对性状，同时亲本必须是纯种，具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交。该过程中正交、反交实验都要做，才能使实验更具有说服力。,2.假说演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是( ) A.若遗传因子位于染色体上，则遗传因子在体细胞中成对存在 B.若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，分离比接近11 C.若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中3种基因型个体比接近121 D.由F2出现了“31”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离,【解析】选B。若对分离现象的假设是正确的，F1产生配子时成对遗传因子分离，产生两种数量相等的配子，测交后代会出现两种性状，分离比接近11，可见“演绎”过程是测交的设想。,3.在豌豆杂交实验中，高茎与矮茎杂交得F1，F1自交所得F2中高茎和矮茎的比例为787277，上述实验结果的实质是( ) A.高茎基因对矮茎基因有显性作用 B.F1自交，后代出现性状分离 C.控制高、矮茎的基因不在一对同源染色体上 D.等位基因随同源染色体的分离而分离 【解析】选D。F2中高茎和矮茎的比例为787277，约为31，符合分离定律的典型性状分离比，其实质是等位基因随同源染色体的分离而分离。,4.下列关于孟德尔遗传规律的得出过程的说法，错误的是( ) A.豌豆自花传粉、闭花受粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一 B.统计学方法的使用有助于孟德尔总结数据规律 C.进行测交实验是为了对提出的假说进行验证 D.假说中具有不同遗传因子的配子之间随机结合，体现了自由组合定律的实质,【解析】选D。孟德尔杂交实验获得成功的原因之一是豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，豌豆具有容易区分的性状；孟德尔在总结数据、分析数据时应用了统计学的方法；测交实验对假说进行了验证；自由组合定律的实质是非同源染色体上非等位基因在形成配子时自由组合。,考点二 基因分离定律的解题方法与应用 1.自交和自由交配的辨析及解题方法： (1)自交。 概念：雌雄同体的生物同一个体上的雌雄配子结合(自体受精)。在植物方面，指自花传粉和雌雄异花的同株传粉。 杂合子连续自交，纯合子与杂合子所占比例及应用(变化曲线见下图)：,相关计算：某自花传粉的植物群体中，显性性状中AA占1/3、Aa占2/3，则自交后产生AA的概率为1/31+2/31/4=1/2。 (2)自由交配。 概念：一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式，交配个体的基因型可以相同也可以不同。 具有一对相对性状的一个种群中的自由交配类型： AAAA、AAAa、AAaa、AaAa、Aaaa、aaaa。,相关计算：某种动物基因型AA占1/3，Aa占2/3，自由交配类型有AAAA、AaAa、2AAAa(AA中有雌、雄，各占1/3)，则产生AA = 1/31/3 + 2/32/31/4 +21/32/31/2=4/9；或A基因频率=(1/32+2/3)/2=2/3，a基因频率=1/3，AA=2/32/3=4/9。,2.个体基因型的确定方法： (1)纯合子含有相同的基因，因而在亲代与子代之间基因的组成及性状推导上有明显的作用，主要体现在。 如果亲代中有显性纯合子(BB)，则子代一定为显性性状(B_)。 如果亲代中有隐性纯合子(bb)，则子代基因中一定含有b。 如果子代中有纯合子(BB或bb)，则两个亲本都至少含有一个遗传因子B或b。,(2)根据分离定律中的比值来直接推断。 若后代性状分离比为显性隐性=31，则双亲一定是杂合子(Aa)，即AaAa3A_1aa。 若后代性状分离比为显性隐性=11，则双亲一定是测交类型，即Aaaa1Aa1aa。 若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子，即AAAA或AAAa或AAaa。 若后代只有隐性性状，则双亲均为隐性纯合子，即aaaaaa。,3.用概率来分析后代基因型及表现型： 一对等位基因的杂种个体杂交：AaAa，各自产生概率分别为1/2的A与a配子，则后代的基因型及比例为AA(1/21/2)Aa(21/2 1/2)aa(1/21/2)=121，AA、Aa表现型都为显性(A_)，所以后代显性性状个体占3/4，隐性性状个体占1/4。,【提分技法】两种自交类型的解题技巧 (1)杂合子Aa连续自交n次，杂合子比例为( )n，纯合子比例为1- ( )n，显性纯合子比例=隐性纯合子比例=1-( )n 。 (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 ，杂合子比例为 。,【考题回访】 1.(2014海南高考)某动物种群中，AA、Aa和aa基因型的个体依次 占25%、50%、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( ) A.331 B.441 C.120 D.121,【解题指南】(1)题干关键词：“aa个体没有繁殖能力”“个体间可以随机交配”。 (2)关键知识：基因分离定律，一对相对性状的亲子代基因型、表现型及相关概率的计算。,【解析】选B。本题主要考查基因分离定律的相关知识。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，采用棋盘法。 理论上，下一代基因型个体的数量比为：AAAaaa=441。根据以上分析，故B项正确。,【延伸探究】若aa个体有繁殖能力，则随机交配子代中AAAaaa的比值是多少？ 提示：121。,2.(2014海南高考)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,【解题指南】(1)题干关键词：“这对相对性状由一对等位基因控制”“确定这对性状的显隐性关系”。 (2)关键知识：基因的分离定律、基因的显隐性和纯合体(子)、杂合体(子)的判断。 (3)隐含知识：判断性状显隐性关系的方法。,【解析】选B。本题主要考查根据基因分离定律判断性状显隐性关系的相关知识。具有相对性状的纯合个体进行正反交，子代表现出来的性状就是显性性状，对应的为隐性性状，故B项正确。,3.(2015赤峰模拟)科学家利用小鼠进行杂交实验，结果如下： 黄鼠黑鼠黄2 378黑2 398；黄鼠黄鼠黄2 396 黑1 235。下列有关分析不正确的是( ) A.实验能判断小鼠皮毛黄色是隐性性状 B.实验中黄鼠很可能是杂合子 C.实验中亲本小鼠均不是纯合子 D.纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡,【解析】选A。实验中亲代黄鼠产生黑色子代，说明黄色是显性性状，黑色是隐性性状，亲代均为杂合子，子代正常比例应为31，但实际为21，说明纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡，故A项错误，B、C、D项正确。,【方法技巧】显隐性及纯合子和杂合子的判断方法 (1)显隐性性状的两种判断方法。 ABA，则A为显性性状，B为隐性性状。 AAA+B，则A为显性性状，B为隐性性状。 注：A、B为表现型。 (2)纯合子、杂合子的两种判断方法。 ABA，则亲本A、B是纯合子。 AAA+B，则亲本A为杂合子。,4.(2015大庆模拟)一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红 马杂交，生出20匹红马和22匹黑马，你认为这两种亲本马的基因型 是( ) A.黑马为显性纯合子，红马为隐性纯合子 B.黑马为杂合子，红马为显性纯合子 C.黑马为隐性纯合子，红马为显性纯合子 D.黑马为杂合子，红马为隐性纯合子,【解析】选D。显、隐性纯合子杂交后代均为显性；显性纯合子与杂合子杂交后代也均为显性；杂合子与隐性纯合子杂交后代显、隐性之比为11。,【方法技巧】判断显隐性个体的杂交实验设计,【加固训练】 1.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( ) A.1/9 B.1/16 C.4/81 D.1/8,【解析】选B。感病植株rr不能产生可育的配子，所以抗病植株RR和Rr各占1/2，R的基因频率为3/4，r的基因频率为1/4。该种群植株随机交配，则子一代中感病植株占1/16。,2.Y(黄色)和y(白色)是位于某种蝴蝶常染色体上的一对等位基因，雄性有黄色和白色，雌性只有白色。下列杂交组合中，可以从其子代表现型判断出性别的是( ) A.yyyy B.Yyyy C.yyYY D.YyYy,【解析】选C。根据题干叙述可推知：对于雄性个体YY或Yy均表现为黄色，而yy表现为白色；对于雌性个体Y_和yy均表现为白色。因此要想根据子代的表现型判断性别，就要使子代的基因型为Y_，如果子代的表现型为黄色则为雄性个体，如果子代的表现型为白色则为雌性个体。,
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