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遗传的基本规律与伴性遗传第14讲基因的分离定律考试说明 1.孟德尔遗传实验的科学方法()。2.基因的分离定律()。考点一基因分离定律的发现与实质 1.豌豆作为实验材料的优点2.孟德尔遗传实验的杂交操作3.分离定律发现的实验过程(假说演绎法)4.分离定律的内容(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。正误辨析(1)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。()(2)用豌豆杂交时,需在开花前除去母本的雌蕊。()(3)F2的31性状分离比一定依赖于雌、雄配子的随机结合。()(4)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同。()(5)一对杂合的黑色豚鼠交配,一胎产仔四只,一定是3黑1白。()(6)白化病遗传中,基因型为Aa的双亲产生一正常个体,其中携带者的概率是1/2。()教材拓展必修2P7 本来开白花的花卉(该种花卉为自花受粉植物),偶然出现了开紫花的植株,怎样获得开紫花的纯种呢? 1.遗传学核心概念及其联系(1)基本概念的联系图5-14-1(2)相同基因、等位基因、非等位基因辨析图5-14-2相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图5-14-2中A和A就叫相同基因。等位基因:同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图5-14-2中B和b、C和c、D和d就是等位基因。非等位基因:非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因,符合自由组合定律,如图5-14-2中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。(3)遗传学研究中5种交配类型的比较交配类型含义应用杂交基因型不同的个体相互交配的过程探索控制生物性状的基因的传递规律将不同的优良性状集中到一起,得到新品种显隐性的判断自交一般指植物的自花传粉,但有时也指两个基因型相同的个体相交连续自交并筛选可以不断提高种群中显性纯合子的比例可用于植物纯合子、杂合子的鉴定测交待测个体(F1)与隐性纯合子相交可用于测定待测个体(F1)的基因型、产生的配子的类型及其比例正交和反交正交和反交是一对相对概念若正交为A(性状)B(性状),则反交为B(性状)A(性状)若正交为B(性状)A(性状),则反交为A(性状)B(性状)常用于判断某待测性状是细胞核遗传还是细胞质遗传,基因在常染色体上还是在X染色体上 2.分离定律实质的解读(1)细胞学基础:图5-14-3表示一个基因型为Aa的性原细胞产生配子的过程。图5-14-3由图可知,基因型为Aa的精(卵)原细胞可能产生A和a两种类型的配子,比例为11。(2)分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离。(3)作用时间:有性生殖形成配子时(减数第一次分裂的后期)。(4)适用范围:进行有性生殖的真核生物;细胞核内染色体上的基因;一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。命题角度1考查孟德尔的豌豆杂交实验过程分析1.2018甘肃天水一中模拟 孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律。下列关于孟德尔的遗传学实验的叙述中,正确的是()A.豌豆为闭花传粉植物,在杂交时应在父本花粉成熟前做人工去雄、套袋处理等B.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合C.杂交实验过程运用了正反交实验,即紫花()白花()和白花()紫花()D.F2的31性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合2.某小组模拟孟德尔杂交实验,用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交,得到的子一代(F1)都是高茎。用F1进行实验2,发现子二代(F2)中,高茎数目约为矮茎的三倍。实验2采用的方法是()A.正交实验B.反交实验C.自交实验D.测交实验命题角度2 考查遗传学核心概念及其联系3.下列关于遗传学基本概念的叙述中,正确的有几项()兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状,XAY、XaY属于纯合子不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同A和A、b和b不属于等位基因,C和c属于等位基因后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离,两个双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法A.2项B.3项C.4项D.5项4.2017全国卷 下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是()A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的命题角度3考查分离定律的实质与验证5.孟德尔一对相对性状的杂交实验中,能直观体现基因分离定律实质的是()A.F1只表现为一种亲本性状 B.测交后代的比例为11C.F2基因型的比例为121D.F1产生的雌、雄配子比例为116.2018河北冀州中学模拟 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B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色技法提炼“四法”验证分离定律(1)自交法:若自交后代的性状分离比为31,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)测交法:若测交后代的性状分离比为11,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为11,则可直接验证基因的分离定律。(4)单倍体育种法:取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型且比例为11,则符合基因的分离定律。命题角度4假说演绎法的理解和应用7.“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“演绎推理”过程的是()A.生物的性状是由遗传因子决定的,生物体细胞中遗传因子成对存在B.由F2出现了31的性状分离比推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离C.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比例接近11D.若F1产生配子时成对遗传因子分离,则F2中三种基因型个体比例接近1218.2018衡阳六校联考 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、检验推理、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技法提炼假说演绎法在观察和分析基础上提出问题通过推理和想象提出解释问题的假说根据假说进行演绎推理再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,除孟德尔外,摩尔根验证基因在染色体上及确认DNA分子半保留复制方式均运用了假说演绎法。考点二基因分离定律的基本解题方法 1.相对性状中显隐性的判断(1)根据子代性状判断图5-14-4(2)假设推证法以上方法无法判断时,可以用假设法来判断性状的显隐性。在运用假设法判断显性性状时,若出现假设与事实相符的情况,要注意两种性状同时作假设或对同一性状作两种假设,切不可只根据一种假设得出片面的结论。但若假设与事实不相符,则不必再作另一假设,可直接予以判断。(3)设计杂交实验判断显隐性图5-14-5 2.亲子代基因型、表现型的推断(1)分离比法根据亲代推断子代基因型、表现型的种类及比例亲本子代基因型种类及比例子代表现型及比例AAAAAA全为显性AAAaAAAa=11全为显性AAaaAa全为显性AaAaAAAaaa=121显性隐性=31AaaaAaaa=11显性隐性=11aaaaaa全为隐性由子代推断亲代的基因型(逆推型):子代显性隐性=31亲本:AaAa显性隐性=11亲本:Aaaa全为显性亲本:AAA_或AAaa全为隐性亲本:aaaa(2)基因填充法:根据亲代表现型写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)根据子代一对基因分别来自两个亲本推知亲代未知基因; 若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。(3)隐性突破法:如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表现型进一步判断。 3.连续自交和连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算(1)杂合子Aa连续自交,第n代的比例情况如下表:Fn杂合子纯合子显性纯合子所占比例12n1-12n12-12n+1Fn隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例12-12n+112+12n+112-12n+1(2)根据上表比例,纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图如图5-14-6所示:图5-14-6亲本必须是杂合子,n是自交次数或代数;由该曲线得到的启示:在育种过程中,选育符合人们要求的个体(显性),可进行连续自交,直到性状不再发生分离为止,即可留种推广使用。(3)杂合子Aa连续多代自交并逐代淘汰隐性个体,自交n次后,显性个体中,显性纯合子AA所占比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子Aa所占比例为2/(2n+1)。命题角度1 显隐性判断及纯合子、杂合子的判断1.2018宜昌模拟 已知羊的毛色由一对常染色体上的基因A、a控制。某牧民让两只白色羊交配,后代中出现一只黑色羊。判断一只白色公羊是纯合子还是杂合子的实验方案有如图5-14-7所示的两种,已知方案一中母羊的基因型为Aa,方案二中母羊的基因型为aa,下列判断错误的是()图5-14-7 A.全为白色B.黑色白色=31C.全为白色D.黑色白色=112.玉米的非糯性与糯性是一对相对性状,非糯性籽粒及花粉中含直链淀粉,遇碘液变蓝黑色;糯性籽粒及花粉中含支链淀粉,遇碘液变红褐色。现有纯种的非糯性玉米和纯种的糯性玉米。据此回答下列问题:(1)要验证控制这对性状的基因遵循基因的分离定律,可采用的用时较短的实验方法是(写出思路即可)。(2)若要探究非糯性与糯性的显隐性关系,请写出实验思路并预测实验结果和结论:。技法提炼纯合子和杂合子的常用实验探究方法(1)自交法待测若后代无性状分离,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(2)测交法:待测对象若为雄性动物,注意与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力。待测个体若后代无性状分离,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)花粉鉴定法待测个体花粉若产生至少2种花粉,则待测个体为杂合子若只产生1种花粉,则待测个体为纯合子命题角度2 基因型和表现型的推导及相关计算3.某植物的紫花与红花是一对相对性状,且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传,现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料,设计如下表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是()选择的亲本及杂交方式预测子代表现型推测亲代基因型第一组:紫花自交出现性状分离(续表)选择的亲本及杂交方式预测子代表现型推测亲代基因型第二组:紫花红花全为紫花DDddA.两组实验中,都有能判定紫花和红花的显隐性的依据B.若全为紫花,则为DDDdC.若为紫花和红花的数量之比是11,则为DdddD.若为DdDd,则判定依据是子代出现性状分离4.假设控制番茄叶颜色的基因用D、d表示,红色和紫色为一对相对性状,且红色为显性。杂合的红叶番茄自交获得F1,将F1中表现型为红叶的番茄自交得F2。下列叙述正确的是()A.F2中无性状分离B.F2中性状分离比为31C.F2红叶个体中杂合子占2/5D.在F2中首次出现能稳定遗传的紫叶个体技法提炼依据配子的概率计算先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘,即可得出某一基因型个体的概率;计算表现型概率时,再将相同表现型个体的概率相加即可。命题角度3杂合子连续自交类5.将基因型为Aa的豌豆连续自交,统计后代中纯合子和杂合子的比例,得到如图5-14-8所示曲线图。下列分析不正确的是()图5-14-8A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例B.b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D.c曲线可代表自交n代后杂合子所占的比例考点三基因分离定律特殊题型拓展题型一自交与自由交配(1)自交是指同种基因型的个体之间交配,子代情况只需统计各自交结果。(2)自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa的群体中自由交配是指AAAA、AaAa、AA()Aa()、Aa()AA()。以基因型为23AA、13Aa 的动物群体为例,进行随机交配的情况如下:23AA13Aa23AA13Aa(3)两种自由交配类型的区别在连续自由交配且不淘汰隐性个体的情况下,随着自由交配代数增加,基因型及表现型比例均不变。在连续自由交配且逐代淘汰隐性个体的情况下,随着自由交配代数增加,基因型及表现型比例都发生改变。【典题示导】 1.将基因型为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,并均分为两组,在下列情况下:组全部让其自交;组让其所有植株间自由传粉。则两组的植株上基因型为AA的种子所占比例分别为()A.1/9、1/6B.1/2、4/9C.1/6、1/9D.4/9、1/22.某植物可自交或自由交配,在不考虑生物变异和致死情况下,下列哪种情况可使基因型为Aa的该植物连续交配3次后所得子三代中Aa所占比例为2/5()A.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中不去除aa个体B.基因型为Aa的该植物连续自交3次,且每代子代中均去除aa个体C.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中不去除aa个体D.基因型为Aa的该植物连续自由交配3次,且每代子代中均去除aa个体易错提醒自交的有关计算只能用列举法,不能用配子法;自由交配的有关计算中列举法和配子法都可用,但配子法简捷、快速,不易出错。题型二复等位基因类在一个群体内,同源染色体的某个相同位置上的等位基因超过2个,此时这些基因就称为“复等位基因”。不要认为复等位基因违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则,事实上复等位基因在体细胞中仍然是成对存在的。如人类的ABO血型是由“i、IA、IB”3个复等位基因决定的。当两个显性基因同时存在时,两个显性性状同时显现,如IAIB表现为AB型,此现象称为共显性。这种现象也会导致后代出现不同于31的分离比。【典题示导】3.某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如下表,若WPWS与WSw杂交,子代表现型的种类及比例分别是()纯合子杂合子WW红色ww纯白色WSWS红条白花WPWP红斑白花W与任一等位基因红色WP与WS、w红斑白花WSw红条白花A.3种,2111B.4种,1111C.2种,11D.2种,314.2018西安八校联考 研究发现,豚鼠毛色由以下等位基因决定:Cb黑色、Cs银色、Cc乳白色、Cx白化。为确定这组基因间的关系,研究人员进行了部分杂交实验,结果如下表,据此分析下列选项正确的是()组别亲代表现型子代表现型黑银乳白白化1黑黑220072黑白化109003乳白乳白0030114银乳白0231112A.两只白化的豚鼠杂交,后代不会出现银色个体B.该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种C.无法确定这组等位基因间的显性程度D.两只豚鼠杂交的后代最多会出现4种毛色题型三致死问题(1)胚胎致死隐性致死:由于aa死亡,所以Aa自交后代中基因型及比例为AaAA=21。显性纯合致死:由于AA死亡,所以Aa自交后代中基因型及比例为Aaaa=21。(2)配子致死:致死基因在配子时期发挥作用,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自交时,只能产生一种成活的a雄配子,A、a两种雌配子,形成的后代有两种基因型且比例为Aaaa=11。【典题示导】5.某种品系鼠毛色的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,由此推断错误的是()杂交组合亲本后代杂交A灰色灰色灰色杂交B黄色黄色2/3黄色,1/3灰色杂交C灰色黄色1/2黄色,1/2灰色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6.凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种,由一对等位基因控制,且单瓣对重瓣为显性,在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育,卵细胞不论含显性基因还是隐性基因都可育。现取自然情况下多株单瓣凤仙花自交得F1,下列有关F1中单瓣与重瓣的比值分析正确的是()A.单瓣与重瓣的比值为31B.单瓣与重瓣的比值为11C.单瓣与重瓣的比值为21D.单瓣与重瓣的比值无规律技法提炼若某一性状的个体自交总出现特定的比例21,而非正常的31时,则推断可能是显性纯合致死,并且显性性状的个体(存活的)有且只有一种基因型(Aa,杂合子)。解决此类题目只要依照题干要求写出遗传图解,将致死个体去除即可。而对于由复等位基因控制的性状遗传,解题的技巧为先写出相应的基因型与对应的表现型,便可选择相应品种进行杂交实验。题型四不完全显性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为粉红色花(Rr),F1自交后代有3种表现型:红色花、粉红色花、白色花,性状分离比为121。【典题示导】7.2018江苏淮安模拟 萝卜的花色(红色、紫色和白色)由一对等位基因控制,现选用紫花植株分别与红花、白花、紫花植株杂交,结果如图5-14-9所示。下列相关叙述错误的是()图5-14-9A.红花植株与红花植株杂交,后代均为红花植株B.白花植株与白花植株杂交,后代均为白花植株C.红花植株与白花植株杂交,后代只有紫花植株D.决定萝卜花色的等位基因遗传时不符合基因分离定律题型五从性遗传类在涉及常染色体上一对等位基因控制的性状遗传中,有时会出现某一基因型个体在雌、雄(男、女)个体中表现型不同的现象,即从性遗传现象,然而该类基因在传递时并不与性别相联系,这与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质为表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。【典题示导】8.已知控制牛的有角(HA)和无角(HB)的等位基因位于常染色体上,公牛体内HA对HB为显性,母牛体内HB对HA为显性,下列有关叙述错误的是()A.多对杂合的有角公牛和杂合的无角母牛杂交,F1中公牛的表现型及比例为有角无角=31B.多对杂合的有角公牛和杂合的无角母牛杂交,F1中母牛的表现型及比例为有角无角=13C.纯合有角公牛和纯合的有角母牛杂交,F1中公牛的表现型为有角,母牛的表现型为无角D.纯合有角公牛和纯合的无角母牛杂交,F1中公牛的表现型为有角,母牛的表现型为无角9.秃顶在男性中表现较多,女性中表现极少,一般在30岁以后表现出来。通过调查发现:秃顶的女子与正常的男子婚配所生的男孩全部是秃顶,女孩全部正常。纯合体的秃顶男子与正常的女子婚配,女儿有正常也有秃顶,儿子全秃顶。就此分析,下列说法正确的是()A.控制秃顶性状的基因是位于X染色体上的显性基因B.该秃顶性状表达与性别有关但不属于伴性遗传C.父亲正常、母亲正常不可能生出秃顶的儿子D.女儿秃顶时父亲不一定秃顶,母亲一定秃顶题型六表型模拟生物的表现型=基因型+环境,由于受环境影响,导致存在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:温度表现型基因型25 (正常温度)35 VV、Vv长翅残翅vv残翅【典题示导】10.2018河南九校联考 某种两性花的植物,可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25 的条件下,基因型为AA和Aa的植株都开红花,基因型为aa的植株开白花,但在30 的条件下,各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是()A.不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物体的性状B.若要探究一开白花植株的基因型,最简单可行的方法是在25 条件下进行杂交实验C.在25 的条件下生长的白花植株自交,后代中不会出现红花植株D.在30 的条件下生长的白花植株自交,产生的后代在25 条件下生长可能会出现红花植株真题预测1.2018全国卷 下列研究工作中由我国科学家完成的是()A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成2.2018江苏卷 一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合31性状分离比的情况是()A.显性基因相对于隐性基因为完全显性B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等3.2014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4.2014全国卷 如图5-14-10为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者,其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高,假定图中第代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48,那么,得出此概率值需要的限定条件是()图5-14-10A.2和4必须是纯合子B.1、1和4必须是纯合子C.2、3、2和3必须是杂合子D.4、5、1和2必须是杂合子1.下列关于等位基因的叙述中,正确的是()A.等位基因均位于同源染色体的同一位置,控制生物的相对性状B.交叉互换实质是同源染色体的姐妹染色单体之间交换了等位基因的片段C.等位基因的分离可以发生于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期D.两个等位基因的本质区别在于脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序均不同2.家鼠的灰毛和黑毛由一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是否为纯合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到一窝共4个子代。不考虑变异,下列分析不合理的是()A.若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子B.若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子C.若子代中灰毛雄鼠黑毛雌鼠=31,则M一定是杂合子D.若子代中灰毛雄鼠黑毛雌鼠=11,则M一定是杂合子3.通常母鸡的羽毛宽、短、钝且直,叫母羽;雄鸡的羽毛细、长、尖且弯曲,叫雄羽。所有的母鸡都只具有母羽,而雄鸡可以是母羽也可以是雄羽。鸡的这种羽毛性状由位于常染色体上的一对等位基因控制(用H、h表示)。现用一对母羽亲本进行杂交,发现子代中的母鸡都为母羽,而雄鸡中母羽雄羽=31,请回答:(1)亲本都为母羽,子代中出现雄羽,这一现象在遗传学上称为。母羽和雄羽中显性性状是。(2)在子代中,母羽鸡的基因型为。将子代的所有母鸡分别和雄羽鸡杂交,理论上后代雄鸡的表现型及比例是。(3)现有各种表现型鸡的品种,为进一步验证亲本中的母鸡是杂合子,请另行设计一杂交实验,用遗传图解表示(须写出配子)。1.豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物,能避免外来花粉的干扰,自然状态下都为纯种。2.相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。3.性状分离是指在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。4.测交是指子一代与隐性纯合子杂交。5.分离定律的实质是在形成配子时,等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中。第15讲基因的自由组合定律考试说明 基因的自由组合定律()。第1课时自由组合定律的基础考点一两对相对性状的遗传实验分析及自由组合定律 1.两对相对性状的杂交实验发现问题(1)杂交实验过程图5-15-1(2)实验结果分析F1全为黄色圆粒,表明粒色中黄色是显性,粒形中圆粒是显性。F2中出现了不同性状之间的。F2中4种表现型的分离比为。 2.对自由组合现象的解释提出假说(1)理论解释两对相对性状分别由控制。F1产生配子时,彼此分离,可以自由组合。F1产生配子的种类及比例:。受精时,雌、雄配子的结合是的,配子结合方式为种。(2)遗传图解图5-15-2 3.设计测交方案及验证演绎和推理(1)方法:实验。(2)遗传图解图5-15-3 4.自由组合定律得出结论(1)控制不同性状的遗传因子的是互不干扰的。(2)在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子,决定不同性状的遗传因子。 5.孟德尔获得成功的原因图5-15-4正误辨析(1)基因型为AaBb的个体测交,后代表现型比例为31或121,则该遗传可以是遵循基因的自由组合定律的。()(2)F1(基因型为YyRr)产生基因组成为YR的雌配子和基因组成为YR的雄配子数量之比为11。()(3)自由组合定律发生于减数第一次分裂中期。()(4)基因自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离,非等位基因自由组合。()(5)具有两对相对性状的纯合亲本杂交,重组类型个体在F2中一定占3/8。()教材拓展1.孟德尔实验中为什么要用正交和反交进行实验?正交和反交的结果一致说明什么?从数学角度看,9331与31能否建立联系?F2中重组类型及其所占比例是多少?如果将亲本的杂交实验改为P:纯合黄色皱粒纯合绿色圆粒,则F1、F2的性状表现及比例与上述实验相同吗?2.配子的随机结合就是基因的自由组合吗?请联系非等位基因自由组合发生的时期、原因进行分析。 1.用分离定律分析两对相对性状的杂交实验 F21YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)1YYRR(黄圆)2YyRR(黄圆)1yyRR(绿圆)2Rr(圆)2YYRr(黄圆)4YyRr(黄圆)2yyRr(绿圆)1rr(皱)1YYrr(黄皱)2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱) 2.实验结论(1)F2共有9种基因型、4种表现型。(2)F2中黄绿=31,圆皱=31,都符合基因分离定律。(3)F2中纯合子占1/4,杂合子占3/4。(4)F2中黄色圆粒纯合子占1/16,但在黄色圆粒中纯合子占1/9,注意二者的范围不同。 3.应用分析(1)F2的4种表现型中,把握住相关基因组合A_B_A_bbaaB_aabb=9331。(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例并不都是(3+3)/16。当亲本基因型为AABB和aabb时,F2中重组性状所占比例是(3+3)/16。当亲本基因型为AAbb和aaBB时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16。不要机械地认为只有一种亲本组合方式,重组性状所占比例只能是(3+3)/16。 4.自由组合定律的实质和适用条件(1)细胞学基础:图5-15-5(2)实质:在进行减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。配子的随机结合不是基因的自由组合,自由组合发生在减数第一次分裂中,而不是受精作用时。图5-15-6(3)适用条件:进行有性生殖的真核生物;基因位于细胞核内的染色体上;发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因,如图5-15-6中的A与d。一条染色体上的不同基因也称为非等位基因,它们是不能自由组合的,如图5-15-6中的A与B、a与b。命题角度1 考查两对相对性状的杂交实验的分析1.2018漳州模拟 下列有关F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交的叙述,正确的是()A.黄色圆粒豌豆(YyRr)自交后代有9种表现型B.F1产生的精子中,YR和yr的比例为11C.F1产生的YR雌配子和YR雄配子的数量比为11D.基因的自由组合定律是指F1产生的4种雄配子和4种雌配子自由结合2.利用豌豆的两对相对性状做杂交实验,其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交,对其子代性状的统计结果如图5-15-7所示。下列有关叙述错误的是()图5-15-7 A.实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRrB.子代中重组类型所占的比例为1/4C.子代中自交能产生性状分离的个体占3/4D.让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代性状分离比为1111易错提醒对自由组合定律理解的3个易错点(1)配子的随机结合不是基因的自由组合,基因的自由组合发生在减数第一次分裂过程中,而不是受精作用时。(2)自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因。一条染色体上的多个基因也称为非等位基因,但它们是不能自由组合的。(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上,还是位于一对同源染色体上,在单独研究时都符合分离定律,都会出现31或11这些比例,无法确定基因的位置,也就没法证明是否符合自由组合定律。命题角度2 考查基因的自由组合定律的实质与验证3.现有四个果蝇品系(都是纯种),其中品系的性状均为显性,品系均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性。这四个品系的隐性性状及控制该隐性性状的基因所在的染色体如下表所示:品系隐性性状均为显性残翅黑身紫红眼应染色体、若需验证自由组合定律,可选择下列哪种交配类型()A.B. C. D.4.2018江西南昌三模 甲和乙都是某种开两性花的植物,甲、乙体细胞中的有关基因组成如图5-15-8。要通过一代杂交达成目标,下列操作合理的是()图5-15-8A.甲、乙杂交,验证D、d的遗传遵循基因的分离定律B.乙自交,验证A、a的遗传遵循基因的分离定律C.甲自交,验证A、a与B、b的遗传遵循基因的自由组合定律D.甲、乙杂交,验证A、a与D、d的遗传遵循基因的自由组合定律技法提炼验证自由组合定律的常用方法测交法:双杂合子F1隐性纯合子,后代F2中双显性前显后隐前隐后显双隐性=1111。自交法:双杂合子F1自交,后代F2中双显性前显后隐前隐后显双隐性=9331。命题角度3 非等位基因的位置分析5.2018河南南阳模拟 某二倍体植物体内常染色体上具有三对等位基因(A和a,B和b,D和d),已知A、B、D三个基因分别对a、b、d基因为完全显性,但不知这三对等位基因是否独立遗传。某同学为了探究这三对等位基因在常染色体上的分布情况,做了以下实验:用显性纯合个体与隐性纯合个体杂交得F1,再用所得F1同隐性纯合个体测交,结果及比例为AaBbDdAaBbddaabbDdaabbdd=1111,则下列表述正确的是()A.A、B在同一条染色体上B.A、b在同一条染色体上C.A、D在同一条染色体上D.A、d在同一条染色体上6.豌豆的腋生花对顶生花(花的位置性状)为显性,红花对白花为显性,高茎对矮茎为显性,每对相对性状只受一对等位基因控制。现有三个纯合品系,甲:顶生红花高茎(aaBBDD),乙:腋生白花高茎(AAbbDD),丙:腋生红花矮茎(AABBdd)。为确定控制这三对相对性状的基因是否分别位于三对同源染色体上。某同学设计杂交组合:甲乙,乙丙分别得到F1,再让F1自交。统计发现两个杂交组合的F2均出现了四种表现型,且比例为9331。由此确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。该同学的实验设计是否合理:,为什么?。考点二自由组合定律的解题规律及方法 1.利用分离定律解决自由组合定律问题的方法分解组合法(1)基本原理:由于任何一对同源染色体上的任何一对等位基因,其遗传时总遵循分离定律。因此,可将多对等位基因的自由组合现象分解为若干个分离定律问题分别分析,最后将各组情况进行组合。(2)分解组合法解题步骤分解:将自由组合问题转化为若干个分离定律问题,在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBbAabb可分解为AaAa、Bbbb。组合:将用分离定律研究的结果按一定方式(相加或相乘)进行组合。(3)常见题型分析配子类型及概率的问题具多对等位基因的个体解答方法举例:基因型为AaBbCc的个体产生配子的种类数每对基因产生配子种类数的乘积配子种类数为AaBbCc2 2 2=8(种)产生某种配子的概率每对基因产生相应配子概率的乘积产生ABC配子的概率为1/2(A)1/2(B)1/2(C)=1/8配子间的结合方式问题如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式种类数。a.先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配子。b.再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC杂交时配子间有84=32(种)结合方式。基因型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数可分解为三个分离定律:AaAa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa)BbBB后代有2种基因型(1BB1Bb)CcCc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc)因此,AaBbCcAaBBCc的后代中有323=18(种)基因型 AaBbCcAaBBCc,后代中AaBBcc出现的概率1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)=1/16表现型类型及概率的问题问题举例计算方法AaBbCcAabbCc,求杂交后代可能的表现型种类数可分解为三个分离定律:AaAa后代有2种表现型(3A_1aa)Bbbb后代有2种表现型(1Bb1bb)CcCc后代有2种表现型(3C_1cc)所以,AaBbCcAabbCc的后代中有222=8(种)表现型AaBbCcAabbCc,后代中A_bbcc所对应表现型出现的概率3/4(A_)1/2(bb)1/4(cc)=3/32AaBbCcAabbCc,求子代中不同于亲本的表现型(基因型)概率不同于亲本的表现型=1-(A_B_C_+A_bbC_),不同于亲本的基因型=1-(AaBbCc+AabbCc) 2.“逆向组合法”推断亲本基因型(1)方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合。(2)题型示例9331(31)(31)(AaAa)(BbBb);1111(11)(11)(Aaaa)(Bbbb);3311(31)(11)(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb);31(31)1(AaAa)(BB_)或(AaAa)(bbbb)或(AA_)(BbBb)或(aaaa)(BbBb)。命题角度1 利用分离定律解决自由组合定律问题1.某植物的花色有黄色和白色,由一对等位基因控制。叶形有圆形和椭圆形,由另一对等位基因控制,两对基因独立遗传。亲本黄花圆形叶植株与黄花椭圆形叶植株杂交,F1的表现型及比例如图5-15-9。下列说法错误的是()图5-15-9A.花色中黄色为显性性状,叶形中的显性性状不能确定B.两对基因的遗传遵循基因自由组合定律C.只考虑花色这一对相对性状,F1黄花植株中纯合子与杂合子之比为13D.F1中与叶形有关的基因型只有杂合子和隐性纯合子2.番茄的红果对黄果为显性,二室果对多室果为显性,长蔓对短蔓为显性,三对性状独立遗传。现有红果、二室、短蔓和黄果、多室、长蔓的两个纯合品系,将其杂交种植得F1和F2,则在F2中红果、多室、长蔓所占的比例及红果、多室、长蔓中纯合子的比例分别是()A.9/64、1/9 B.9/64、1/64 C.3/64、1/3 D.3/64、1/64题后归纳n对等位基因(完全显性)自由组合的计算等位基因对数F1配子F1配子可能组合数F2基因型F2表现型种类比例种类比例种类比例121143121231222(11)24232(121)222(31)2323(11)34333(121)323(31)3n2n(11)n4n3n(121)n2n(31)n命题角度2从子代基因型和表现型比例的角度考查3.2018长沙模拟 豌豆中,籽粒黄色(Y)和圆形(R)分别对绿色(y)和皱缩(r)为显性,现将黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交得到的F1自交,F2的表现型及比例为黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒=93155,则亲本的基因型为()A.YYRRyyrrB.YYRryyrrC.YyRRyyrrD.YyRryyrr4.已知玉米果皮的黄色(A)对白色(a)为显性,非甜味(D)对甜味(d)为显性,非糯性(G)对糯性(g)为显性,三对基因分别位于不同对的同源染色体上。现有黄色甜味糯性的玉米与白色非甜味非糯性的玉米杂交,F1只有两种表现型,分别是黄色非甜味糯性和黄色非甜味非糯性。(1)两亲本的基因型分别是。(2)若仅考虑果皮颜色和口感(糯性与非糯性),F1中的两种表现型的个体杂交,所得后代中表现型不同于F1的个体约占。若仅考虑果皮颜色和味道,现有两种基因型不同的个体杂交,其后代的表现型及比例为黄色非甜味黄色甜味=31,则亲本可能的杂交组合有。真题预测1.2015海南卷 下列叙述正确的是()A.孟德尔定律支持融合遗传的观点B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种2.2016全国卷 某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下:图5-15-10回答下列问题:(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为。(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为。(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为。(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为。(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有。3.2018全国卷 果蝇体细胞有4对染色体,其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下:眼性别灰体长翅灰体残翅黑檀体长翅黑檀体残翅1/2有眼1/2雌93311/2雄93311/2无眼1/2雌93311/2雄9331回答下列问题:(1)根据杂交结果,(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上,根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断,显性性状是,判断依据是。(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求:写出杂交组合和预期结果)。(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上,用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交,F1相互交配后,F2中雌雄均有种表现型,其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时,则说明无眼性状为(填“显性”或“隐性”)。1.图5-15-11表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述正确的是()图5-15-11A.甲、乙、 丙、丁都可以作为验证基因分离定律的材料B.图丁个体自交后代中最多有三种基因型、两种表现型C.图丙、图丁所表示个体减数分裂时,可以揭示基因的自由组合定律的实质D.图丙个体自交,子代表现型比例为9331,属于假说演绎法的实验验证阶段2.豌豆花的位置有腋生(A)、顶生(a),豆荚颜色有绿色(B)、黄色(b),这两对相对性状均为完全显性,现有若干纯合的腋生黄豆荚(甲)、顶生绿豆荚(乙)、顶生黄豆荚(丙)种子。回答下列问题:(1)若只研究腋生和顶生这一对相对性状,让甲和乙杂交产生F1,F1全为腋生豌豆,F1自交产生F2。F2中既出现腋生豌豆,又出现了顶生豌豆,这种现象在遗传学上称为。产生这种现象的原因是。(2)为了确定A、a与B、b这两对等位基因是否分别位于两对同源染色体上,可用测交实验来进行检验,请简要写出:实验的思路,预期实验结果及结论。 1.两对相对性状杂交试验中的有关结论:(1)两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。(2)F1减数分裂产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。2.统计学方法的使用有助于孟德尔总结数据规律。3.基因的自由组合定律的实质是等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。第2课时自由组合定律的遗传特例完全解读考法一9331的解题模型AaBbAaBb显显显隐隐显隐隐9A_B_3A_bb3aaB_1aabb1AABB 1AAbb1aaBB1aabb2AABb 2Aabb 2aaBb2AaBB4AaBb以上模型的前提是两对等位
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