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必修 遗传与进化 第一章 遗传因子的发现,第一讲 孟德尔的豌豆杂交实验(一),课前自主学习,课堂互动探究,1杂交实验常用方法、符号及含义 (1)P：亲本(、分别表示母本、父本)。 (2)F：子代(F1为子一代，F2为子二代)。 (3)杂交()：两个基因型不同的个体相交，也指不同品种间的交配；植物可指不同品种间的异花传粉。 (4)自交()：两个基因型相同的个体相交。植物指自花传粉和同株异化传粉。,遗传的基本概念及其相互关系,(5)测交：测交是让F1与隐性纯合子杂交，用来测定F1基因型的方法。 (6)回交：是指杂种与双亲之一相交(其中杂种与隐性亲本回交即测交)。 (7)正交和反交(互交)：若甲作父本，乙作母本即甲乙作为正交实验，则乙作父本，甲作母本即乙甲就是反交实验。 名师点睛 要熟记以上术语和含义哟！,2与性状有关的重要概念 (1)相对性状：同种生物同一种性状的不同表现类型，如兔的长毛与短毛。 (2)显、隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1显现出来的性状叫显性性状，F1未显现出来的性状叫隐性性状。 (3)性状分离：杂种后代中同时出现显性和隐性性状的现象。,3与基因有关的概念 (1)显性基因：又叫显性遗传因子，决定显性性状的基因。 (2)隐性基因：又叫隐性遗传因子，决定隐性性状的基因。 (3)等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因，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，包括形状、结构和生理功能。 (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)每对基因组成均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)至少有一对基因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。,1(2013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：验证分离定律，所选相对性状必须易于区分，且由一对等位基因控制，必须严格遵守实验操作流程和统计分析方法，如果不符合上述条件，无法得出分离定律。 答案：A,2一杂合子(Dd)植株自交时，含有隐性配子的花粉有50%的死亡率，则自交后代的基因型比例是( ) A111 B441 C231 D121 思路点拨：含隐性配子的花粉死亡后，两种花粉的比例发生了变化，而雌配子的比例未发生变化。,解析：隐性配子的花粉有50%的死亡率，说明雄配子中D、d的比例是21，而雌配子中D、d的比例为11，所以用棋盘法即可求得：DDDddd2(12)1。如表： 答案：C,1分离定律的假说演绎过程,孟德尔豌豆杂交试验的分析,2基因分离定律的实质 下图表示一个遗传因子组成为Aa的性原细胞产生配子的过程： 由图得知，遗传因子组成为Aa的精(卵)原细胞可能产生A和a两种类型的雌雄配子，比例为11。,3杂合子中等位基因的行为 (1)独立性 杂合子中一对等位基因(Dd)位于一对同源染色体的相同位置上，既不融合也不混杂，各自保持纯质性和独立性。 (2)分离性 减数分裂(无交叉互换)时，等位基因随同源染色体分开而彼此分离，分别进入两个配子中，因此杂合子可以产生两种类型且数量相等的配子。,(3)随机组合性 受精时雌雄配子结合的机会均等，因此等位基因随配子遗传给子代是随机的。,3.南瓜的花色是由一对等位基因(A和a)控制的，用一株开黄花的南瓜和一株开白花的南瓜杂交，子代(F1)既有开黄花的，也有开白花的。让F1自交产生F2，表现型如右图所示。下列说法不正确的是( ) A由可知黄花是隐性性状 B由可知白花是显性性状 CF1中白花的基因型是Aa DF2中，开黄花与开白花南瓜的理论比是53,解析：过程中，白花南瓜自交后代发生性状分离，说明该白花的基因型是Aa，同时可知白花是显性性状，黄花是隐性性状，在F2中开白花所占的比例为1/23/43/8，开黄花所占的比例为1/21/21/45/8，所以开黄花与开白花的理论比为53。 答案：A,4水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是( ) A杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色 BF1自交后结出的种子(F2)遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4呈红褐色,CF1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 DF1测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色 解析：基因分离定律的实质：杂合子减数分裂形成配子时，等位基因分离，分别进入两个配子中去，独立地随配子遗传给后代，由此可知，分离定律的直接体现是等位基因分别进入配子中去。 答案：C,5如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细阅图后回答下列问题：,(1)该实验的亲本中，父本是_，母本是_。 (2)操作叫_，操作叫_；为了确保杂交实验成功，的操作过程中应注意，时间上_，操作过程中_，操作后_。 (3)红花(A)对白花(a)为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为_色。 (4)若P皆为纯合体，让F1代进行自交，F2代的性状中，红花与白花之比为_，F2代的基因型有_，且比值为_。,解析：(1)(2)涉及植物杂交实验方法，要注意的重点是天然的自交(自花授粉)植物，必须适时用合适方法去雄。(3)中反映的后代性状仍为显性。(4)是在孟德尔分离定律基础上的简单应用。 答案：(1)矮茎豌豆 高茎豌豆 (2)去雄 人工授粉 要在花粉未成熟之前进行 要干净、全部、彻底 要外套罩子(或袋子) (3)红 (4)31 AA、Aa、aa 121,1表现型与基因型的相互推导 (1)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)：,基因分离定律的应用,2应用 (1)正确解释某些遗传现象： 两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。,(2)指导杂交育种： 优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。 优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。 优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。,3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：,特别提醒 在逐代淘汰隐性个体的情况下，Fn中显性纯合子所占比例为f(2n1,2n1)。 在杂交育种时，可通过杂合子连续自交的方法获得显性纯合子。,4果皮、种皮、胚、胚乳的基因型分析 (1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来，基因型与母本相同； (2)胚(胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来，基因型与其发育成的植株相同； (3)胚乳由受精极核发育而来，基因型为母本配子基因型的两倍加上父本配子基因型，如下图表示：,特别提醒 果皮、种皮性状表现是母本基因表达的结果，观察其性状及分离比需延迟一代(即在下一代植株所结种子)才能观察到。,6喷瓜有雄株、雌株和两性植株，G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g基因决定雌株。G对g、g是显性，g对g是显性，如：Gg是雄株，gg是两性植株，gg是雌株。下列分析正确的是( ) AGg和Gg能杂交并产生雄株 B一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子 C两性植株自交不可能产生雌株 D两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子,解析：Gg和Gg都是雄株，不能进行杂交。两性植株的喷瓜的基因型为gg或gg，因此能产生的配子种类最多为两种。基因型为gg的两性植株自交，可产生gg的雌株。两性植株的基因型有gg或gg，在群体内随机传粉的情况下，群体中的交配类型有：gggg；gggg；gg gg，因此产生的子代中纯合子比例高于杂合子。 答案：D,7具有一对等位基因的杂合子亲本连续自交，某代的纯合子所占比例达95%以上，则该比例最早出现在 ( ) A子3代 B子4代 C子5代 D子6代,答案：C,实验技能提升,2假说演绎法 通过孟德尔杂交实验，体验“提出问题、构想假说、实验设计、分析数据、得出结论”的基本科学探究方法。,分析问题、提出假说 对分离现象的解释 设计实验、验证假说 测交实验 分析结果、得出结论 基因分离定律,解题思路探究 (实验设计)用豌豆的一对相对性状(选用豌豆种子的圆、皱形状)，设计一实验，验证孟德尔对基因分离现象的解释是否正确。 假设：_。 实验材料：纯种及杂种豌豆、牛皮纸袋、剪刀、毛笔等。 预期结果：_。,实验方法： 选择_和_作为亲本，将它们分别播种在实验园地里，待其开花。 花蕾期将_，待花成熟时，可采集_。 _。 结果分析：_。,解析：本题考查教材实验方法的灵活运用和拓展实验。孟德尔对一对相对性状的杂交实验结果的解释是否正确是利用测交实验来证明的。 答案：假设：F1圆形(Rr)与隐性纯合子(rr)杂交时，F1应产生含基因R和基因r的两种配子，并且它们的数目相等，而隐性纯合子(rr)只产生一种含有基因r的配子 预期结果：测交后代应该是圆粒、皱粒各一半,实验方法：杂种圆粒豌豆 纯种皱粒豌豆 圆粒豌豆植株(F1)去雄套袋 皱粒豌豆上的花粉撒在上述去雄的花柱上，再套袋 待其种子成熟后收集种子统计计数 结果分析：如收集的种子圆粒、皱粒比例约为11，说明假设成立；否则，假设不成立,8白虎是孟加拉虎的白色变种，是极其罕见的观赏动物。野生白虎已经灭绝，现在的白虎都是人工繁殖的。假设动物园里只有一只经基因突变形成的白色雄虎，其他均为正常斑纹虎，请你利用杂交方式用最快的速度完成批量育种。 (1)_。 (2)_。 (3)_。,思路点拨：解答本题的关键是理解“罕见”，说明白虎是隐性纯合子，另外注意只有一只白色雄虎，育种方案要快且要批量育种，设计中还要结合动物杂交育种的特点。 解析：本题是只涉及分离定律的实验设计，因为动物园中只有一只白虎，无法利用基因型相同的白虎自交；设计时如果考虑到这是一只白色雄虎，能与多只雌虎交配，就可以解决批量育种的要求。动物杂交方式育种最快也需要35个世代，所以不可能非常快地完成方案。设计如何最快得到一批白虎，是体现最快的关键。,答案：(1)使该虎与多只雌虎交配，得到一批杂交后代F1 (2)使F1中雌虎与该虎交配，产生后代F2 (3)利用F2中的雌雄白虎自由交配，得到F3,1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 区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系 不断提高小麦抗病纯合体的比例 A自交、杂交、自交 B自交、测交、测交 C杂交、测交、自交 D测交、杂交、自交,解析：鉴定豌豆是否是纯合子的最简捷的方法是自交，若后代不出现性状分离，说明该豌豆是纯合子，否则是杂合子。让豌豆进行自交，省去了母本去雄、套袋、授以父本花粉等杂交措施。判断一对相对性状的显、隐性，可以将具有一对相对性状的纯合子进行杂交，F1所表现出来的性状为显性、未出现的为隐性，此时不可以进行测交，因为测交是让被测个体与隐性性状的个体杂交，而此时谁显谁隐还未确定。不断提高小麦纯合子比例的方法，是不断让小麦进行自交。 答案：A,2假说演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、提出假说、演绎推理、实验验证、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是 ( ) A孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的” B孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程,C为了验证提出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验 D测交后代性状分离比为11，可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质,解析：在孟德尔提出的假说的内容中性状是由成对的遗传因子控制，而不是由位于染色体上的基因控制，故A错误；孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况，并据此设计和完成了测交实验，故B错误，C正确；测交后代性状分离比为11，是从个体水平证明基因的分离定律，故D错误。 答案：C,3无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，其遗传符合基因的分离定律。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自由交配多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是 ( ) A猫的有尾性状是由显性基因控制的 B自由交配后代出现有尾猫是基因突变所致 C自由交配后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子 D无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2,解析：依题意可知：猫的无尾是显性性状，且表现出显性纯合致死。无尾猫自由交配后代中的无尾猫全部是杂合子，有尾猫的出现是隐性基因所致。无尾猫与有尾猫杂交属于测交，后代中无尾猫和有尾猫各约占1/2。 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第一代中AA和Aa的比例是 ( ) A11 B12 C21 D31,解析：由已知条件可知：AAAa12，在该群体中A2/3，a1/3，所以后代中AA4/9，Aa22/31/34/9，aa致死，所以理论上AAAa11。 答案：A,5紫色企鹅的羽毛颜色是由复等位基因决定的。Pd深紫色、pm中紫色、P1浅紫色、Pvl很浅紫色(接近白色)。其显隐性关系是：PdPmP1Pvl(前者对后者为完全显性)。 若有浅紫色企鹅(P1Pvl)与深紫色企鹅交配，则后代小企鹅的羽毛颜色和比例可能是 ( ) A1中紫色1浅紫色 B2深紫色1中紫色1浅紫色 C1深紫色1中紫色 D1深紫色1中紫色1浅紫色1很浅紫色,解析： 深紫色个体的基因型为PdPd时，子代全为深紫色；深紫色个体的基因型为PdPm时，子代的性状分离比为1深紫色1中紫色；深紫色个体的基因型为PdP1时，子代的性状分离比为1深紫色1浅紫色；深紫色个体的基因型为PdPvl时，子代的性状分离比为2深紫色1浅紫色1很浅紫色。 答案：C,6人类常染色体上珠蛋白基因(A)，既有显性突变(A)又有隐性突变(a)，突变均可导致地中海贫血病。一对皆患地中海贫血病的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能( ) A都是纯合子(体) B都是杂合子(体) C都不携带显性突变基因 D都携带隐性突变基因,解析：突变的结果是产生相应的等位基因，若为显性突变，则患者的基因型为AA或AA，若为隐性突变，则患者为aa。由于一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子，则这个正常孩子必含A基因，故夫妻双方中不可能有AA，而只能有AA，据此可排除A、C、D三项。 答案：B,7(2013揭阳模拟)将基因型为Aa的豌豆连续自交，在后代中的纯合子和杂合子按所占的比例得如下图所示曲线图，据图分析，错误的说法是( ),Aa曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例 Bb曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例 C隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小 Dc曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化 解析：隐性纯合子与显性纯合子的比例相同，并且随自交代数增多与b的趋势相同。 答案：C,8(2013浙江金华十校联考)已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表，下列判断正确的是( ) A.若双亲无角，则子代全部无角 B若双亲有角，则子代全部有角 C若双亲基因型为Hh，则子代有角与无角的数量比为11 D绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律,答案：C,9(2013吉林模拟)科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载“神舟”飞船，在从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体，培育出大果实“太空甜椒”。假设果实大小是一对相对性状，且是由单基因控制的完全显性遗传，请你用原有的纯种小果实普通甜椒和大果实甜椒为实验材料，设计一个实验方案，以鉴别“太空甜椒”大果实这一性状的显隐性。,(1)你的实验方案： _。 (2)分析实验，预测结果： 如果后代全部表现为小果实，则_ _； _ _，则大果实为显性性状。,解析：由于萌发的种子在太空中接受了大剂量的射线辐射，突变概率会大大提高。突变时既可单个基因突变，也可同一位置上的一对基因同时发生突变，即突变个体既可是杂合子，又可是纯合子；又由于选用的原有的小果实普通甜椒是纯种，因此让突变个体与纯种小果实普通甜椒进行杂交，根据后代的表现型就可判断出显、隐性性状。若小果实为显性，则大果实个体全为纯合子隐性，则杂交后代全为小果实；若大果实为显性，则大果实个体既有纯合子，又有杂合子，则杂交后代只要出现大果实个体，即可证实大果实为显性性状。,答案：(1)直接用纯种小果实个体与大果实个体杂交，观察后代的性状 (2)小果实为显性性状 如果后代出现大果实性状,10(2013盐城模拟)豚鼠的毛色中，白色与黑色是一对相对性状。有编号为的9只豚鼠，其中编号是奇数的为雄性，编号是偶数的为雌性。已知和，和，和是白色，其余的均为黑色。用B、b分别表示其显、隐性基因。请作答：,(1)豚鼠的毛色中，_是显性性状。 (2)控制豚鼠的毛色基因位于_染色体上。个体的基因型是_。 (3)个体为杂合子的概率为_。 (4)若利用以上豚鼠检测的基因型，可采取的方法和得出的结论是_。,(4)检测的基因型，动物一般用测交的方法。是雄性，可与交配。若后代中出现白色个体，说明其是杂合子，若后代全为黑色个体，说明其很可能为纯合子。,
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