第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第1课时 两对相对性状的杂交实验
[基础巩固]
1.做两对相对性状的遗传实验时,不必考虑的是( )
A.亲本的双方都必须是纯合子
B.每对相对性状各自要有显隐性关系
C.对母本去雄,授以父本的花粉
D.显性亲本作父本,隐性亲本作母本
答案:D
2.下图为某同学绘制的小麦杂交遗传图解,下列对此图的评价错误的是 ( )
A.子代的基因型书写正确
B.漏写杂交符号“×”
C.漏写雌雄配子的比例
D.漏写亲本、子代的表型
答案:C
3.基因型为AaBB与AaBb的两株植物杂交,按自由组合定律遗传,推测子代表型和基因型各有( )
A.4种、8种 B.2种、6种
C.2种、4种 D.4种、9种
答案:B
4.下列关于分离定律和自由组合定律的叙述,正确的是( )
A.杂交亲本产生雌雄配子的比例为1∶1
B.孟德尔的两对相对性状的杂交实验中,F2的组合方式有9种
C.所有两对等位基因的遗传都遵循自由组合定律
D.显性现象的多种表现并不违背孟德尔遗传规律
答案:D
5.下图是豌豆人工杂交示意图,请回答下列有关问题。
(1)豌豆为自花传粉植物,若要实现甲乙杂交,需在 时进行去雄,并套袋隔离,套袋隔离的目的是 。
(2)若甲为纯种绿粒普通型,乙为纯种黄粒半无叶型,F1自交后代类型及数目如下表所示。
类型 绿粒半无叶型 绿粒普通型 黄粒半无叶型 黄粒普通型
数目 413 1 251 141 421
根据结果,黄粒与绿粒这对相对性状中的显性性状是 。这两对相对性状的遗传是否符合基因自由组合定律 。如果要进一步证明你的观点,可让F1与 测交来加以验证,当后代出现
_______________的结果时,可支持上述观点。
解析:(1)豌豆为自花传粉植物,若对甲、乙进行杂交,需在花蕾期进行去雄,并套袋隔离,以防止其他花粉的干扰。(2)根据结果,F2中绿粒∶黄粒≈3∶1,普通型∶半无叶型≈ 3∶1,故绿粒是显性性状。F2中绿粒普通型∶绿粒半无叶型∶黄粒普通型∶黄粒半无叶型≈9∶3∶3∶1,故这两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。如果要进一步证明该观点,可让F1与隐性纯合子即黄粒半无叶型测交来加以验证,若两对基因符合基因的自由组合定律,则后代会出现性状分离比接近1∶1∶1∶1的结果。
答案:(1)花蕾期 防止其他花粉的干扰
(2)绿粒 是 黄粒半无叶型 性状分离比接近1∶1∶1∶1
[拓展提高]
6.下图表示豌豆杂交实验时F1自交产生F2的结果统计。对此说法错误的是 ( )
A.这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状
B.这两对相对性状的遗传只遵循分离定律
C.F1的表型和基因型能确定
D.亲本的表型和基因型不能确定
答案:B
7.用具有两对相对性状的两株纯种豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,下列不属于产生这一结果所必需的是( )
A.人工异花传粉后,都要对母本进行套袋
B.必须对亲本进行正交和反交
C.F1自交时,4种类型的雌雄配子的结合是随机的
D.必须在开花前对母本进行去雄
答案:B
8.假如水稻高秆对矮秆为显性,抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性,两对相对性状独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交,则F2中( )
A.重组类型占或
B.高秆抗病个体中纯合子占
C.既抗倒伏又抗病的类型出现的比例为
D.高秆抗病个体与F1中基因型相同的比例为
答案:D
9.人类中,显性基因D对耳蜗管的形成是必需的,显性基因E对听神经的发育是必需的;二者缺一,个体即聋。这两对基因分别位于两对常染色体上。下列有关说法错误的是( )
A.夫妇中有一个耳聋,也有可能生下听觉正常的孩子
B.一方只有耳蜗管正常,另一方只有听神经正常的夫妇,只能生下耳聋的
孩子
C.基因型为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的概率为
D.耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子
答案:B
[挑战创新]
10.鸡冠的形状有多种,纯合子豌豆冠鸡与玫瑰冠鸡交配,子一代(F1)全是胡桃冠,F1雌雄交配,F2出现了单冠鸡,表型和数量如下表所示(单位:只)。
F2 胡桃冠 豌豆冠 玫瑰冠 单冠
公鸡 72 24 24 8
母鸡 72 24 24 8
合计 144 48 48 16
据表回答下列问题。
(1)鸡冠形状的遗传受 对基因控制,且遵循 定律。
(2)从F2中随机挑选豌豆冠鸡和玫瑰冠鸡各一只,形成一个杂交组合:豌豆冠鸡(♀)×玫瑰冠鸡(♂),或豌豆冠鸡(♂)×玫瑰冠鸡(♀)。
①不考虑正交、反交的区别,只考虑基因型,则该杂交的基因型组合可能
有 种。
②理论上,若杂交组合的子代出现4种表型,且4种表型及其比例是胡桃冠∶豌豆冠∶玫瑰冠∶单冠=1∶1∶1∶1的概率是 。
(3)为了验证(1)中的结论,利用F2设计实验,请补充完善实验方案并预期实验结果:
①实验方案:让F2中全部胡桃冠母鸡与 交配,只收集、孵化每只母鸡产的蛋, (填“隔离”或“混合”)饲养每只母鸡的子代(F3),观察、统计全部F3的冠形和数量。
②预期实验结果:理论上,有16只母鸡的子代表型及其数量比为胡桃冠∶豌豆=1∶1; 。
解析:(1)由题意可知,鸡冠形状的遗传受两对等位基因的控制,并且遵循自由组合定律。(2)①用A、a和B、b这两对基因表示,F2中豌豆冠鸡的基因型可能是AAbb、Aabb,玫瑰冠鸡的基因型可能是aaBB、aaBb,因此不考虑正交、反交的区别,只考虑基因型,则该杂交的基因型组合可能有2×2=4(种)。②理论上,若杂交组合的子代出现4种表型(即2×2),且4种表型及其比例是胡桃冠∶豌豆冠∶玫瑰冠∶单冠=1∶1∶1∶1,则杂交的两个个体的基因型为Aabb
×aaBb,该杂交亲本出现的概率为×=。(3)为了验证(1)中的结论,利用F2设计实验,可以让F2中全部胡桃冠母鸡与(多只)单冠公鸡交配(即测交),分别只收集、孵化每只母鸡产的蛋,隔离饲养每只母鸡的子代(F3),观察、统计全部F3的冠形和数量比,即可得出结论。预期实验结果:理论上,有16只母鸡的子代表型及其数量比为胡桃冠∶豌豆冠=1∶1;有8只母鸡的子代全部为胡桃冠;有16只母鸡的子代表型及其数量比为胡桃冠∶玫瑰冠=1∶1;另有32只母鸡的子代表型及数量比为胡桃冠∶豌豆冠∶玫瑰冠∶单冠=1∶1∶1∶1。
答案:(1)两 自由组合
(2)①4 ②
(3)①多只单冠公鸡 隔离 ②有8只母鸡的子代全部为胡桃冠;有16只母鸡的子代表型及其数量比为胡桃冠∶玫瑰冠=1∶1;另有32只母鸡的子代表型及数量比为胡桃冠∶豌豆冠∶玫瑰冠∶单冠=1∶1∶1∶1
第2课时 自由组合定律的应用
题型一 基因型和表型的推导
【典例1】已知豌豆的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。控制两对相对性状的基因独立遗传。现有黄色皱粒与绿色圆粒两品种杂交,其后代出现黄色圆粒70株,绿色圆粒68株,黄色皱粒73株和绿色皱粒71株,则两亲本的基因型是( )
A.YYrr和yyRr B.YYrr和yyRR
C.Yyrr和yyRR D.Yyrr和yyRr
解析:已知后代出现黄色圆粒70株,绿色圆粒68株,黄色皱粒73株和绿色皱粒71株,分别考虑两对相对性状的分离比:黄色∶绿色=(70+73)∶(68+71)≈1∶1,是测交后代的性状分离比,说明亲本的相关基因型是Yy、yy;圆粒∶皱粒=(70+68)∶(73+71)≈1∶1,是测交后代的性状分离比,说明亲本的相关基因型是Rr、rr。由于亲本的表型为黄色皱粒与绿色圆粒,所以对应的基因型是Yyrr和yyRr。
答案:D
【典例2】下列杂交组合中,后代只有一种表型的是( )
A.Aabb×aabb B.AABb×aabb
C.AABb×AaBb D.AAbb×AaBB
解析:Aa×aa→1Aa∶1aa、bb×bb→bb,后代表型有2×1=2(种);AA×aa→Aa、Bb×bb→1Bb∶1bb,后代表型有1×2=2(种);AA×Aa→1AA∶1Aa、Bb×Bb
→1BB∶2Bb∶1bb,后代表型有1×2=2(种);AA×Aa→1AA∶1Aa、bb×BB
→Bb,后代表型有1×1=1(种)。
答案:D
【方法规律】
分解组合法推断基因型或表型
求解两对相对性状个体的基因型或表型时,无论由亲代推断子代,还是由子代推断亲代,都可用以下方法步骤。
(1)先将两对相对性状分开,首先研究其中一对相对性状,再研究另一对相对性状。
(2)再根据一对相对性状的分离比,写出相应基因型。
(3)最后将两对相对性状的基因型或表型组合在一起。
迁移应用
1.豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。让绿色圆粒豌豆与黄色皱粒豌豆杂交,在后代中只有黄色圆粒和绿色圆粒两种豌豆,其数量比为1∶1,则亲本最可能的基因型是( )
A.yyRr×Yyrr B.yyRr×YYrr
C.YYRr×yyRr D.yyRR×Yyrr
答案:D
2.父本基因型为AaBB,母本基因型为AABb,其子代不可能出现的基因型是 ( )
A.AaBb B.AABb
C.aabb D.AaBB
答案:C
题型二 自由组合定律的概率问题
【典例3】孟德尔研究了豌豆的7对相对性状,具有YyRr(Y为黄色,R为圆粒)基因型的豌豆自交,其后代只有一种显性性状的概率是( )
A. B. C. D.
解析:Yy×Yy的后代基因型及比例为YY∶Yy∶yy= 1∶2∶1,Y_占,yy占;Rr×Rr的后代基因型及比例为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,R_占,rr占,后代只有一种显性性状的概率是×+×==。
答案:B
【方法规律】
分解组合法分析比例或概率问题
(1)已知双亲基因型,求子代中某一具体基因型或表型所占的比例的规律。
子代中某一具体基因型或表型所占比例应等于按分离定律拆分后,该种基因型或表型各组成部分所占比例的乘积。
(2)已知双亲基因型,求子代中纯合子或杂合子出现的概率的规律。
①子代纯合子出现的概率等于按分离定律拆分后各对基因出现纯合子的概率的乘积。
②子代杂合子出现的概率=1-子代纯合子的概率。
迁移应用
3.基因型为AaBb与aaBb的个体杂交,两对基因独立遗传,后代中出现基因型为aaBB个体的概率为( )
A. B. C. D.
答案:B
题型三 两种遗传病的概率计算
【典例4】多指症由显性基因(A)控制,先天性聋哑由隐性基因(b)控制,决定这两种遗传病的基因自由组合。一对男性患多指、女性正常的夫妇,婚后生下一个手指正常的先天性聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的概率依次是( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
解析:由一对男性患多指、女性正常的夫妇,婚后生下了一个手指正常的先天性聋哑孩子可知,这对夫妇的基因型为AaBb、aaBb,单独分析每一种遗传病,这对夫妇所生孩子中多指(Aa)占,手指正常(aa)占,先天性聋哑(bb)占,正常(BB、Bb)占。故这对夫妇再生下的孩子手指正常的概率为;先天性聋哑的概率为;既多指又先天性聋哑的概率为×=。
答案:A
【方法规律】
(1)自由组合问题常求概率,概率的求解要用加法原理和乘法原理,采用逐对分析法来解答,如本题还有简捷方法——“十字相乘法”。把两种病分开处理,列出每种病患病和正常的概率,然后十字相乘,各情况概率一目了然。
上横线:同时患两种病的概率=×=。
交叉线:只患一种病的概率=×+×=。
下横线:正常的概率=×=。
患病概率=1-正常的概率=1- =。
(2)两种遗传病的概率计算可总结如下:
序号 类型 计算公式
1 患甲病的概率为m 则不患甲病的概率为1-m
2 患乙病的概率为n 则不患乙病的概率为1-n
3 只患甲病的概率 m-mn
4 只患乙病的概率 n-mn
5 同患两种病的概率 mn
6 只患一种病的概率 m+n-2mn
7 患病概率 m+n-mn或1-不患病概率
以上规律可用下图帮助理解:
迁移应用
4.假定基因A是视网膜正常必需的,基因(用Y、y和R、r表示)B是视神经正常必需的。从理论上计算,基因型均为AaBb(两对基因独立遗传)的夫妇生育一个视觉不正常的孩子的概率是( )
A. B. C. D.
答案:B
题型四 自由组合定律的特殊分离比问题
【典例5】控制两对相对性状的基因(用Y、y和R、r表示)自由组合,当F2性状分离比分别是9∶7及1∶4∶6∶4∶1和15∶1 时,F1与双隐性个体测交,得到的分离比分别是( )
A.1∶3、1∶2∶1和3∶1
B.1∶3、4∶1和1∶3
C.1∶2∶1、4∶1和3∶1
D.3∶1、3∶1和1∶4
解析:若F2性状分离比为9(Y_R_)∶7(Y_rr、yyR_、yyrr),则测交后代中表型之比为1(Y_R_)∶3(Y_rr、yyR_、yyrr),即1∶3;若F2性状分离比为1∶4∶6∶4∶1,即显性基因的数目不同,表型不同,则测交后代中表型之比为1(Y_R_)∶2(Y_rr、yyR_)∶1(yyrr),即1∶2∶1;若F2性状分离比为15(Y_R_、Y_rr、yyR_)∶1(yyrr),则测交后代中表型之比为3(Y_R_、Y_rr、yyR_)∶1(yyrr),即3∶1。
答案:A
【方法规律】
特殊分离比的解题技巧
(1)若F2的表型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合基因的自由组合定律。
(2)将异常分离比与正常分离比9∶3∶3∶1进行对比,分析合并性状的类型,如比例为9∶3∶4,则为9∶3∶(3∶1),即4为后两种性状合并的结果。
(3)确定出现异常分离比的原因。
(4)根据异常分离比出现的原因,推测亲本的基因型或推断子代相应表型的比例。
迁移应用
5.等位基因A、a和B、b分别位于不同对的染色体上。让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表型比例为1∶3。如果让F1自交,则下列表型比例中,F2不可能出现的是( )
A.13∶3 B.9∶4∶3
C.9∶7 D.15∶1
答案:B
题型五 多对基因自由组合分析
【典例6】原本无色的物质在酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的催化作用下,转变为黑色素,其过程如下图所示,控制三种酶的基因在三对染色体上,基因型为AaBbCc的两个个体交配,非黑色子代的概率为 ( )
A. B. C. D.
解析:基因型为AaBbCc的两个个体交配,后代中出现黑色A_B_C_的概率为××=,则非黑色个体的概率为1-=。
答案:A
【方法规律】
n对等位基因(完全显性)位于n对染色体上的遗传规律
F1配子 F2基因型 F2表型
1 1 2 1∶1 4 3 1∶2∶1 2 3∶1
2 2 22 (1∶1)2 42 32 (1∶2∶1)2 22 (3∶1)2
3 3 23 (1∶1)3 43 33 (1∶2∶1)3 23 (3∶1)3
… … … … … … … … …
n n 2n (1∶1)n 4n 3n (1∶2∶1)n 2n (3∶1)n
在解答这类题目时首先弄清多对基因之间的互作关系,最好在纸上画出基因之间的互作关系;再从特殊的性状分离比入手进行分析,=,=等。
迁移应用
6.已知A与a、B与b、C与c三对等位基因自由组合,且每对等位基因各自控制的一对相对性状均为完全显性,现将基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
A.表型有8种,aaBbCc个体占的比例为
B.表型有4种,AaBbCc个体占的比例为
C.表型有6种,aaBbcc个体占的比例为
D.表型有8种,Aabbcc个体占的比例为
答案:D
[基础巩固]
1.黄粒(A)高秆(B)玉米与某表型玉米杂交,后代中黄粒高秆占,黄粒矮秆占,白粒高秆占,白粒矮秆占,则双亲的基因型是( )
A.aaBb×AABb
B.AaBb×aaBB
C.AaBb×AaBb
D.AaBb×Aabb
答案:D
2.已知两对等位基因位于不同的染色体上,下列各杂交组合中,子一代的表型与亲代相同的一组是( )
A.BbSs×bbss B.BbSs×bbSs
C.BbSS×BBSs D.BBSs×BBSs
答案:C
3.某牵牛花植株与另一红花宽叶牵牛花(AaBb)杂交,其子代表型之比为 3红花宽叶∶3红花窄叶∶1白花窄叶∶1白花宽叶,此牵牛花植株的基因型和表型是( )
A.Aabb红花窄叶 B.AAbb红花窄叶
C.AaBb红花宽叶 D.aaBb白花宽叶
答案:A
4.某植物的花色,紫色和白色是一对相对性状,受两对独立遗传的等位基因控制,当个体中每对等位基因都至少含有一个显性基因时,植物开紫花,否则开白花。若让基因型为AaBb的植株自交,则子一代的情况是( )
A.纯合子占
B.白花植株共有8种基因型
C.紫花植株中纯合子占
D.基因型为Aabb的白花植株占
答案:C
[拓展提高]
5.豌豆黄色(Y)对绿色(y)、圆粒(R)对皱粒(r)为显性,这两对基因是独立遗传的。现有一株绿色圆粒(yyRr)豌豆,开花后自花传粉得到F1;F1再次自花传粉,得到F2。可以预测,F2中纯合的绿色圆粒豌豆的比例是( )
A. B. C. D.
答案:B
6.假定三对等位基因遵循基因的自由组合定律,则杂交组合AaBBDd×
AaBbdd产生的子代中,基因型为AaBbDd的个体所占的比例是( )
A. B. C. D.
答案:C
7.某种植物果实质量由三对等位基因控制,这三对基因分别位于三对染色体上,对果实质量的增加效应相同且具叠加性。已知隐性纯合子和显性纯合子果实质量分别为150 g和270 g。现将三对基因均杂合的两植株杂交,F1中质量为190 g 的果实所占比例为( )
A. B. C. D.
答案:A
[挑战创新]
8.假设牵牛花的红花和蓝花这对相对性状同时受三对等位基因控制,且每对等位基因能够独立遗传。基因型为AaBbCc的牵牛花植株自交,F1中开红花的植株与开蓝花的植株之比为27∶37。请回答下列问题。
(1)F1中开红花的植株的基因型有 种,其中纯合子占 ;F1中开蓝花的植株中纯合子的基因型有 种。
(2)若基因型为AAbbCC的植株与某纯种蓝花品系杂交,子代均开红花,则该纯种蓝花品系可能的基因型是 。
(3)现有一纯种蓝花品系的牵牛花,若要确定其基因型(用隐性基因对数表示),可让其与纯种红花植株杂交获得F1,然后再将F1与该蓝花品系杂交获得F2,统计F2中开红花、开蓝花个体的比例。
预期可能的实验结果:
若F2中开红花、开蓝花个体的比例为 ,则该纯种蓝花品系具有一对隐性纯合基因; (请完成后续预测结果)。
解析:(1)亲本基因型为AaBbCc,则后代开红花的基因型A_B_C_的种类有2×2×2=8(种);红花占××=,红花纯合子占××=,因此红花中纯合子占。自交产生的F1中开蓝花植株中纯合子的基因型有AABBcc、aaBBCC、AAbbCC、aaBBcc、aabbCC、AAbbcc、aabbcc,共7种。(2)若基因型为AAbbCC的植株与某纯种蓝花品系杂交,子代均开红花A_B_C_,则该纯种蓝花品系一定含有B,A、C不能同时含有,则其基因型有 aaBBCC、aaBBcc、AABBcc。(3)用隐性基因对数表示,该纯种蓝花基因可能是1对隐性、2对隐性、3对隐性,纯种红花3对显性(AABBCC),如果是1对隐性纯合基因,则杂合子一代是1对杂合子,子一代与亲本蓝花杂交,红花∶蓝花=1∶1;如果是2对隐性纯合基因,杂合子一代有2对杂合子,子一代与亲本蓝花杂交,后代红花∶蓝花=1∶3;如果是3对隐性纯合基因,杂交子一代有3对杂合子,与亲本蓝花杂交,杂交后代红花∶蓝花=1∶7。
答案:(1)8 7 (2)aaBBCC、aaBBcc、AABBcc
(3)1∶1 若F2中开红花、开蓝花个体的比例为1∶3,则该纯种蓝花品系具有2对隐性纯合基因;若F2中开红花、开蓝花个体的比例为1∶7,则该纯种蓝花品系具有3对隐性纯合基因(共51张PPT)
第1章 遗传因子的发现
2.结果分析。
结果 结论
F1全为黄色圆粒 ___________为显性性状
F2中圆粒∶皱粒=3∶1 种子形状的遗传遵循_____定律
F2中黄色∶绿色=3∶1 子叶颜色的遗传遵循_____定律
F2中出现两种亲本类型(黄色圆粒、绿色皱粒),新出现两种性状(绿色圆粒、黄色皱粒) 不同性状之间进行了_________
F1 Yy Rr YyRr
配子 Y、y R、r YR、Yr、yR、yr
比例 1∶1 1∶1 1∶1∶1∶1
性状表现 遗传因子组成 比例
双显 黄圆 YYRR、YyRR、YYRr、YyRr
单显 黄皱 YYrr、Yyrr
绿圆 yyRR、yyRr
双隐 绿皱 yyrr
课堂建构
P
黄色圆粒
绿色皱粒
YYRR
X
yyrr
↓
配子
YR
yr
F1
立
产生配子
F1配子
YR
Yr
yR
T
YYRR
YYRr
YyRR
YyRr
YR
黄圆
黄圆
黄圆
黄圆
F2
YYRr
YYrr
Yr
YyRr
Yyrr
黄圆
黄皱
黄圆
黄皱
YyRR
YyRr
yR
yyRR
yyRr
黄圆
黄圆
绿圆
绿圆
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
yr
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
杂种子一代
隐性纯合子
测交
YyRr
X
yyrr
配子
YR Yr yR yr
yr
测交
YyRr
yyRr
yyrr
后代
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
比例
1
1
1
1
发生时间
形成配子时
遗传因子
控制不同性状的遗传因子的分离和组合
间的关系
是互不干扰的
决定同一性状的成对的遗传因子彼此分
实质
离，决定不同性状的遗传因子自由组合
孟德尔自由组合定律
P
黄圆×绿皱
P
YYRR X
yyrr
F
黄圆
杂交
提出
黄圆
问题
↓
绿皱
⑧
Fr
YyRr
F2黄圆黄皱
绿圆
绿皱
雌雄配子YR、Yr、yR、yr
9:3:3:1
提
随机结合
假说
F216种结合方式，9种基因型，
4种表型
Fix yyrr
绿皱
测交
验
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
假说
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
1:1:1:1
形成配子时，决定同一性状
得出
的成对的遗传因子彼此分离，
结论
决定不同性状的遗传因子自
由组合 章末整合提升
第1节 自花传粉、异花传粉、去雄、母本(♀)、父本(♂)、亲本(P)、子一代(F1)、子二代(F2)、杂交(×)、自交( )、测交、正交、反交、性状、相对性状、隐性性状、显性性状、性状分离、遗传因子组成、纯合子、杂合子、融合遗传、假说—演绎法、分离定律
第2节 基因、显性基因、隐性基因、基因型、表型、自由组合定律、约翰逊
第1节 1.豌豆是自花传粉植物,在自然状态下一般都是纯种 2.人工异花传粉过程:去雄→套袋→采集花粉→传粉→套袋 3.杂种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 4.一对相对性状的杂交实验中,F1全部表现显性性状,F2性状分离比为高茎∶矮茎=3∶1,测交后代性状分离比为高茎∶矮茎=1∶1 5.纯合子自交,子代不发生性状分离 6.假说—演绎法的过程:发现并提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论 7.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;在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子,随配子遗传给后代
第2节 1.孟德尔两对相对性状的杂交实验中,每一对相对性状的遗传都遵循分离定律 2.F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合 3.F1共产生4种类型的配子,比例为YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1,雌雄配子结合方式有16种 4.F2中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1 5.F2有9种基因型、4种表型,其比例为黄圆∶绿圆∶黄皱∶绿皱=9∶3∶3∶1 6.F2中纯合子有4种,各占,重组类型为黄皱、绿圆,共占 7.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合 8.控制相对性状的基因,叫作等位基因
发展路径 基于孟德尔杂交实验过程的分析,解释假说—演绎法的基本思路,尝试在今后的学习与探究中运用假说—演绎法分析和解决问题。
问题情境
1.“假说—演绎法”是现代生物科学研究中常用的一种科学方法。孟德尔在探索分离定律时,就很好地运用了此种方法,对该方法的叙述错误的是
( )
A.“生物的性状是由遗传因子决定的”属于假说内容
B.“纯合的高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,F2中高茎与矮茎的分离比是3∶1”属于推理内容
C.“若F1产生配子时成对的遗传因子分离,测交后代会出现2种性状,其比值接近1∶1”属于演绎过程
D.孟德尔测交实验的结果验证了他的假说
答案:B
素养阐释
孟德尔发现遗传规律运用了假说—演绎法,其基本步骤:发现并提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
①发现并提出问题(在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题)。
②提出假说(生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合)。
③演绎推理(如果这个假说是正确的,这样F1会产生两种数量相等的配子,这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型)。
④实验验证(测交实验验证,结果确实产生了两种数量相等的类型)。
⑤得出结论(就是分离定律)。
假说—演绎法得出的结论是经过实验验证的,是正确的结论。
发展路径 认同在科学探究中正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及运用符号体系表达概念的重要性,并尝试运用到自己的科学探究中。
问题情境
2.遗传学的奠基人孟德尔之所以在研究遗传规律时获得了巨大成功,关键在于他在实验的过程中选择了正确的方法。下列不属于他获得成功的原因的是( )
A.先针对一对相对性状的传递规律进行研究,然后再研究多对相对性状的遗传规律
B.选择了严格自花传粉的豌豆作为实验材料
C.选择了多种植物作为实验材料,做了大量的实验
D.应用统计学的方法对结果进行统计分析
答案:C
素养阐释
孟德尔遗传实验获得成功的原因有以下几方面:
(1)成功地选择实验材料:豌豆是自花传粉植物,自然状态下一般是纯合的;具有许多易于区分的相对性状;花较大,便于人工操作;子代数量多,实验结果准确。
(2)研究方法由一对相对性状到多对相对性状。
(3)分析方法利用了统计学的方法对结果进行分析。
(4)研究方法利用了假说—演绎法进行科学的实验。
另外,孟德尔在研究过程中提出新概念以及运用符号体系表达概念对其研究的成功也至为关键。
在今后的学习中,大家要从孟德尔获得成功的原因中领会选择材料、运用统计学方法等的重要性,并运用到自己的科学探究中。
发展路径 能够运用分离定律和自由组合定律解释生活中常见的遗传现象。
问题情境
3.鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋,康贝尔鸭产白色蛋。为研究鸭蛋蛋壳颜色的遗传规律,研究者利用这2个鸭群做了5组实验,结果如下表所示。请回答下列问题。
杂交组合 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
康贝尔鸭 ×金定 鸭 金定鸭 ×康贝 尔鸭 第1组的 F1自交 第2组的 F1自交 第2组的 F1×康 贝尔鸭
后代 产蛋 青色/枚 26 178 7 628 2 940 2 730 1 754
白色/枚 109 58 1 050 918 1 648
(1)根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋蛋壳的 色是显性性状。
(2)第3、4组的后代均表现出 现象,比例都接近 。
(3)第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近 ,该杂交称为 ,用于检验 。
(4)第1、2组的少数后代产白色蛋,说明双亲中混有杂合子 。
(5)运用 方法对上述进行分析,可判断鸭蛋蛋壳颜色的遗传符合 定律,该定律的实质是 。
解析:(1)第1组和第2组中康贝尔鸭与金定鸭杂交,无论是正交还是反交,后代产蛋都几乎为青色,第3组和第 4组分别为第1组和第2组的F1自交,子代出现了性状分离,且青色比白色多得多,说明青色是显性性状,白色是隐性性状。(2)第3组和第4组分别为第1组和第2组的F1自交,子代出现了不同的性状,即发生了性状分离现象,第3组后代的性状分离比是2 940∶1 050,第4组后代的性状分离比是2 730∶918,两者比例都接近于3∶1。(3)第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近,由上述分析可以推出康贝尔鸭是隐性纯合子,第5组让第 2组的F1与隐性纯合子杂交,这种现象称为测交,用于检验F1相关的基因组成。(4)康贝尔鸭是纯合子,若亲代金定鸭都是纯合子,则所产鸭蛋蛋壳的颜色应该都是青色,不会出现白色,而第1组和第2组所产鸭蛋中有少量的白色蛋,说明双亲中混有杂合子金定鸭。(5)本实验采用了统计学的方法对遗传数据进行分析,可判断鸭蛋蛋壳颜色的遗传受一对等位基因的控制,符合基因分离定律,该定律的实质是在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分别进入不同的配子中。
答案:(1)青 (2)性状分离 3∶1
(3) 测交 F1相关的基因组成
(4)金定鸭
(5)统计学 基因分离 在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分别进入不同的配子中
素养阐释
(1)本题以生活中的鸭的种类及所产鸭蛋蛋壳的颜色为载体,运用分离定律,让学生分析鸭蛋壳蛋颜色的显、隐性性状,计算产青色蛋的概率,并根据后代所产鸭蛋蛋壳的表型,判断双亲中混有杂合子金定鸭。这只是运用分离定律解释生活现象的一个实例。
(2)生活中有很多遗传现象,如小麦品种的选育、某种遗传病患病概率的推导等,都可以运用分离定律、自由组合定律来解释。大家要深刻领会孟德尔遗传规律的实质,并运用这一规律来解释。第1章质量评估
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在用豌豆做杂交实验时,下列操作错误的是( )
A.对父本去雄
B.对母本授以父本的花粉
C.去雄后要套袋
D.人工异花传粉后要套袋以防止其他花粉的干扰
答案:A
2.下列各组中属于相对性状的是 ( )
A.棉花纤维的粗与长
B.豌豆的紫花和红花
C.狗的白毛和鼠的褐毛
D.玉米的圆粒和黄粒
答案:B
3.下列有关孟德尔杂交实验的叙述,正确的是 ( )
A.测交实验可以检测F1产生的配子种类及比例
B.F2中隐性个体所占比例与隐性基因所占比例相同
C.F1高茎豌豆自交,一个含4粒种子的豆荚中,高茎种子一定有3粒
D.F2出现9∶3∶3∶1的表型与F1产生的配子种类无关
答案:A
4.假说—演绎法是科学研究中常用的方法,孟德尔在发现分离定律时的演绎过程是 ( )
A.由一对相对性状的杂交实验推测,生物的性状是由遗传因子决定的
B.由F2中出现了“3∶1”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彼此分离,则测交后代性状分离比接近1∶1
D.若测交后代性状分离比接近1∶1,则F1的遗传因子组成为Aa
答案:C
5.下列各种遗传现象中,不属于性状分离的是 ( )
A.F1的高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆
B.F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔又有长毛兔
C.花斑色茉莉花自交,后代中出现绿色、花斑色和白色3种
D.长毛兔与短毛兔交配,后代出现长毛兔
答案:D
6.下列基因型的生物中,属于纯合子的是 ( )
A.EEff B.eeFf C.EeFf D.Eeff
答案:A
7.豌豆的圆粒对皱粒是显性,现有一圆粒豌豆自交,其后代既有圆粒豌豆又有皱粒豌豆,若让其后代全部圆粒豌豆进行自交,则其自交后代的表型的比例为 ( )
A.3∶1 B.6∶1 C.5∶1 D.1∶1
答案:C
8.豌豆黄色(Y)对绿色(y)呈显性,圆粒(R)对皱粒(r)呈显性,这两对基因是自由组合的。甲豌豆(YyRr)与乙豌豆杂交,其后代中4种表型的比例为3∶3∶1∶1,则乙豌豆的基因型是 ( )
A.YyRr B.YyRR C.yyRR D.yyRr或Yyrr
答案:D
9.已知某品种油菜粒色受两对等位基因控制(独立遗传),基因型为AaBb的黄粒油菜自交,F1中黄粒∶黑粒=9∶7。现将F1中全部的黄粒个体进行测交,则后代中黑粒纯合子所占的比例是 ( )
A. B. C. D.
答案:C
10.孟德尔对遗传规律的探索经历了 ( )
A.分析→假设→实验→验证→结论
B.假设→实验→结论→验证→分析
C.实验→分析→假设→验证→结论
D.实验→假设→验证→分析→结论
答案:C
11.让独立遗传的黄色非甜玉米YYSS与白色甜玉米yyss杂交,得F1,F1自交得F2,在F2中得到白色甜玉米 80株,那么F2中表型为黄色甜玉米的植株约为
( )
A.160株 B.240株 C.320株 D.480株
答案:B
12.下列有关自交和测交的叙述,正确的是 ( )
A.自交和测交都可用来判断一对相对性状的显隐性
B.自交和测交都可用来判断某显性植株的基因型
C.豌豆的自交和测交都需要进行去雄、套袋、人工异花传粉
D.杂合子自交后代中的纯合子所占比例高于其测交后代中的
答案:B
13.甲、乙两名同学分别用小球做遗传规律模拟实验。甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复。分析下列叙述,正确的是 ( )
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
A.乙同学的实验模拟了配子的随机结合
B.实验中每个小桶内两种小球的数量和小球总数都必须相等
C.甲同学的实验可模拟不同对染色体上非等位基因自由组合的过程
D.甲、乙多次重复实验后,Dd和AB组合的概率约为和
答案:D
14.下列关于遗传问题的叙述,错误的是 ( )
A.红花与白花杂交,F1全为红花,否定了融合遗传
B.纯合子与纯合子杂交,后代一定是纯合子
C.纯合黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交的F2中将出现的重组性状
D.YyRr产生的配子类型及比例不一定是YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1
答案:B
15.某动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(两对基因在常染色体上并独立遗传)。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配,子代表型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,它们之间的比例为3∶3∶1∶1。“个体X”的基因型为 ( )
A.BbCc B.bbCc C.Bbcc D.bbcc
答案:B
16.某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa为小花瓣,aa为无花瓣。花瓣颜色(红色和黄色)受另一对等位基因R、r控制,R对r为完全显性,两对基因独立遗传。下列有关叙述错误的是 ( )
A.若基因型为AaRr的个体测交,则子代表型有3种
B.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有5种表型
C.若基因型为AaRr的亲本自交,则子代共有9种基因型
D.若基因型为AaRr与Aarr的亲本杂交,则子代是红色花瓣的植株占
答案:D
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17.(13分)下图为豌豆杂交示意图,请据图回答下列问题。
(1)写出下列各字母或符号的遗传学意义。
P ,F1 ,F2 ,F3 ,× , 。
(2)图中遗传因子组成有 ,性状表现有 、 。
(3)F1自花传粉,可产生 种配子,其类型有 。
(4)F3再自交得到F4,其中可稳定遗传的高茎占 ,高茎中的杂合子占 。
答案:(1)亲本 子一代 子二代 子三代 杂交 自交
(2)AA、Aa、aa 高茎 矮茎
(3)2 A、a (4)
18.(8分)某学校生物活动小组发现一种野生植物,这种植物有的开红花,有的开白花,茎秆有绿色的,也有紫色的。此小组针对该植物的花色(设由R、r基因控制)和茎色(设由Y、y基因控制)进行了两组杂交实验,结果如下页表所示(单位:株)。请分析回答下列问题。
实验 组别 杂交组合 子代的表型和植株数目
红花 紫茎 红花 绿茎 白花 紫茎 白花 绿茎
一 白花紫茎×红花紫茎 416 138 410 137
二 白花紫茎×白花绿茎 142 134 421 418
(1)实验一中,亲本均为紫茎,子代出现了紫茎和绿茎两种性状,这种现象在遗传学上称为 分离,其中紫茎为 性状。
(2)由实验二可知, 花为隐性性状;子代中白花与红花的比例接近于 。
(3)实验一中,亲本白花紫茎植株的基因型是 ,子代中红花绿茎的基因型有 种。
(4)实验二中,亲本白花绿茎植株产生了 种类型的配子,子代表型为白花绿茎的植株中,纯合子所占比例为 。
答案:(1)性状 显性 (2)红 3∶1 (3)RrYy 1 (4)2
19.(10分)实验一、实验二是茉莉的花色遗传实验,实验三、实验四是豌豆的花色遗传实验。请回答下列问题。
实验一 实验二 实验三 实验四
(1)有人提出“双亲的遗传物质在传递给子代的过程中,就像两种不同颜色的墨水混合在一起”,此假说 (填“能”或“不能”)解释实验一的结果。
(2)如果把融合后的遗传物质比作“混合的墨水”,它 (填“可以”或“不可以”)再分成原来的两种“墨水”。
(3)实验二、实验四中子代的性状出现差异的现象叫 ,这样的实验结果 (填“支持”或“不支持”)上述假说。
(4)还有人提出“来自一个亲本的遗传物质可以掩盖来自另一个亲本的遗传物质,两者可以像颗粒一样分开独立地传给子代”。实验三和实 验 的结果支持这个假说。
答案:(1)能 (2)不可以 (3)性状分离 不支持 (4)四
20.(14分)已知蔷薇的花色由两对独立遗传的非等位基因A(a)和B(b)控制,A为红色基因,B为红色淡化基因。蔷薇的花色与基因型的对应关系如下表所示。
基因型 aaB_、aabb、A_BB A_Bb A_bb
表型 白色 粉红色 红色
现取3个基因型不同的白色纯合品种甲、乙、丙分别与红色纯合品种丁杂交,结果如下图所示。请回答下列问题。
实验一 实验二 实验三
(1)乙的基因型为 ;用甲、乙、丙3个品种中的 两个品种进行杂交可得到粉红色品种的子代。
(2)实验二的F2中白色∶粉红色∶红色= 。
(3)从实验二的F2中选取一粒开红色花的种子,在适宜条件下培育成植株。为了鉴定其基因型,将其与基因型为aabb的蔷薇杂交,得到子代种子;种植子代种子,待其长成植株开花后,观察其花的颜色。
①若所得植株花色及比例为 ,
则该开红色花种子的基因型为AAbb。
②若所得植株花色及比例为 ,
则该开红色花种子的基因型为Aabb。
答案:(1)aaBB 甲与丙 (2)7∶6∶3 (3)①红色∶白色=1∶0(或全为红色) ②红色∶白色=1∶1
21.(15分)鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同,实验结果如下图所示。请回答下列问题。
(1)在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是 ,你做出这个判断的理由是 。亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是 。
(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,理论上F2还应该出 现 性状的个体,但实际并未出现,推测其原因可能是基因型 为 的个体本应该表现出该性状,却表现出黑眼黑体的性状。
(3)为验证(2)中的推测,用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交,统计每一个杂交组合的子代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的子代 ,则该推测成立。
答案:(1)黄体(或黄色) 一对相对性状亲本杂交,杂种子一代显现出来的性状是显性性状 aaBB (2)红眼黑体 aabb (3)全为红眼黄体(共40张PPT)
第1章 遗传因子的发现
2.人工异花传粉的基本过程。
分析教材第3页图1-1,完成下图并探讨问题。
(1)相关概念。
(2)常用符号及含义。
符号 P F1 F2 × ♀ ♂
含义 _____ 子一代 ______ 自交 _____ 母本或
雌配子 ____ 或
雄配子
亲本
子二代
杂交
父本
2.一对相对性状的杂交实验。
实验过程 说明
P(亲本) 高茎 × 矮茎
↓
F1(子一代) _____
F2(子二代) 高茎 _____
比例接近 3 ∶ 1 ①P具有__________
②
③F1全部表现为_____性状
④F2出现_________现象,分离比为_____
亲本
矮茎
相对性状
显性
性状分离
3 : 1
(1)去雄的时间是花成熟前(花蕾期),不能理解为“开花前”。
(2)套袋有两次,分别为去雄后和人工异花传粉后,作用是避免外来花粉的干扰。
2.科学探究思路。
通过豌豆的人工异花传粉过程,体会科学探究的思路,其中的套袋步骤折射出科学家的严密思维。
解析：豌豆属于自花传粉植物,在自然状态下一般都是纯种,在遗传学实验中容易分析遗传物质的来源和去向,A项正确;豌豆具有多对容易区分的相对性状,容易观察和分析实验结果,B项正确;一株豌豆可以产生很多后代,便于进行统计学分析,C项正确;豌豆的花属于两性花,D项错误。
答案：D
解析：去雄需在母本花粉成熟前进行,A项错误;父本豌豆不需要去掉雌蕊,杂交时需要父本的花粉,B项错误;母本花粉未成熟时去雄套袋,发育成熟时,授予父本的花粉,C项正确;对母本传粉后,再套上纸袋,D项错误。
答案：C
(1)F1产生的D、d两种雄配子的数目是否相等 雄配子D与雌配子D的数目是否相等
(2)对F2的分析:F2中遗传因子组成及比例是什么 高茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例各是多少
课堂建构第1章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1课时 一对相对性状的杂交实验
[基础巩固]
1.下列为孟德尔的一对相对性状杂交实验中的有关描述,错误的是 ( )
A.豌豆为自花传粉植物,所以杂交前要对母本去雄
B.若对白花豌豆做去雄处理,则应在白花豌豆植株上收获F1的种子
C.F1自交时不需去雄,但应做套袋处理,避免其他植株与之杂交
D.理论上每株F1上都结有种子
答案:C
2.下列选项中,属于相对性状的是 ( )
A.羊的黑毛和狗的白毛 B.人的双眼皮和能卷舌
C.棉花的白色和青椒的绿色 D.人的有耳垂和无耳垂
答案:D
3.下列是对“一对相对性状的杂交实验”中性状分离现象的各项假设性解释,其中错误的是( )
A.生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的
B.体细胞中的遗传因子成对存在,互不融合
C.在配子中只含有每对遗传因子中的一个
D.生物的雌雄配子数量相等,且随机结合
答案:D
4.孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中,发现了分离定律。下列有关分离定律的几组比例中,能说明分离定律实质的是( )
A.F2的性状表现比例为3∶1
B.F1产生配子的比例为1∶1
C.F2的遗传因子组成比例为1∶2∶1
D.测交后代的比例为1∶1
答案:B
5.已知豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性,在某杂交实验中,后代有50%的矮茎,则其亲本的遗传因子组成是( )
A.DD×dd B.DD×Dd C.Dd×Dd D.Dd×dd
答案:D
[拓展提高]
6.水稻的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊,也有雌蕊),玉米的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物杂交育种的说法,正确的是
( )
A.对水稻进行杂交时需要对父本进行去雄
B.对玉米进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→传粉→套袋
C.无论是水稻还是玉米,在杂交过程中都需要套袋
D.水稻有性染色体
答案:C
7.南瓜的花色是由一对遗传因子(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,性状表现如下图所示。下列说法错误的是( )
A.由①可知黄花是隐性性状
B.由③可知白花是显性性状
C.F1中白花的遗传因子组成是Aa
D.F2中,开黄花与开白花南瓜的理论比值是5∶3
答案:A
8.水稻的晚熟和早熟是一对相对性状,晚熟(E)对早熟(e)为显性。现有纯合的晚熟水稻和早熟水稻杂交,下列说法错误的是( )
A.F1的遗传因子组成是Ee,性状表现为晚熟
B.F1自交时产生的雌雄配子数量之比为1∶1
C.F1自交后得F2,F2的遗传因子组成是EE、Ee和ee,其比例为1∶2∶1
D.F2的性状表现为晚熟和早熟,其比例为3∶1
答案:B
9.棕色鸟与棕色鸟杂交,子代有23只白色、26只褐色、53只棕色。棕色鸟和白色鸟杂交,其子代中白色个体所占比例是( )
A.100% B.75% C.50% D.25%
答案:C
[挑战创新]
10.观赏植物藏报春是一种多年生草本植物,两性花、异花传粉。在温度为20~25 ℃的条件下,红色(A)对白色(a)为显性,遗传因子组成AA和Aa为红花,aa为白花。若将开红花的藏报春移到30 ℃的环境中,遗传因子组成AA、Aa也为白花。试回答下列问题。
(1)根据遗传因子组成为AA的藏报春在不同温度下性状表现不同,说明__________________,温度对藏报 春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了___________。
(2)现有一株开白花的藏报春,如何判断它的遗传因子组成
①在人工控制的20~25 ℃温度条件下种植藏报春,选取开白花的植株作为亲本A。
②在 期,去除待鉴定的白花藏报春(亲本B)的雄蕊,并套纸袋。
③待亲本B的雌蕊成熟后, ,并套袋。
④收取亲本B所结的种子,并在 温度下种植,观察_____________
____________________。
⑤结果预期:若杂交后代都开白花,则待鉴定藏报春的遗传因子组成为 ;若杂交后代 ,则待鉴定藏报春的遗传因子组成为AA;若杂交后代既有开红花的,又有开白花的,则待鉴定藏报春的遗传因子组成为 。
解析:(1)遗传因子组成为AA的藏报春在不同温度下性状表现不同,说明其性状表现是遗传因子组成和环境共同作用的结果。温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了酶的活性,间接影响其性状。(2)在植物杂交实验中,去雄要在花蕾期完成,去雄的植株应作为母本,观察的指标是花的颜色。该实验的培养温度应为 20~25 ℃,排除温度对实验结果的影响。实验的预期结果有三种:一是杂交后代只开白花,说明待鉴定藏报春的遗传因子组成为aa;二是杂交后代只开红花,说明待鉴定藏报春的遗传因子组成为AA;三是杂交后代既有开红花的,又有开白花的,说明待鉴定藏报春的遗传因子组成为Aa。
答案:(1)生物的性状表现是遗传因子组成与环境共同作用的结果(或环境影响遗传因子的表达) 酶的活性
(2)②花蕾 ③取亲本A的花粉授给亲本B
④20~25 ℃ 花的颜色 ⑤aa 都开红花 Aa
第2课时 分离定律的应用
题型一 显性性状和隐性性状的判断
【典例1】豌豆的高茎和矮茎为一对相对性状,下列杂交实验中能判定性状显隐性关系的是 ( )
A.高茎×高茎→高茎
B.高茎×高茎→301高茎、101矮茎
C.矮茎×矮茎→矮茎
D.高茎×矮茎→98高茎、107矮茎
解析:高茎×高茎→高茎,说明高茎可能为隐性纯合子或为显性纯合子或高茎亲本之一为显性纯合子,因此不能确定高茎是显性还是隐性,同理,矮茎×矮茎→矮茎,也不能确定矮茎是显性还是隐性,A、C两项不符合题意;高茎×高茎→301高茎、101矮茎,即子代高茎∶矮茎≈3∶1,说明亲本高茎是杂合子,杂合子表现为显性性状,因此能判定高茎对矮茎为显性性状,B项符合题意;高茎×矮茎→98高茎、107矮茎,即子代高茎∶矮茎≈1∶1,说明亲本之一为杂合子,另一个为隐性纯合子,但不能确定高茎和矮茎谁是显性谁是隐性,D项不符合题意。
答案:B
【方法规律】
显隐性性状的判断方法
(1)根据子代性状判断。
①不同性状的亲本杂交子代只表现一种性状子代所表现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交子代表现不同性状子代所表现的新的性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断。
具有一对相对性状的亲本杂交F1自交后代F2的性状分离比为3∶1占比为3的性状为显性性状。
(3)用以上方法无法判断时,可用假设法。若假设与事实相符,要注意两种性状同时做假设或对同一性状做两种假设,切不可只根据一种假设做出片面的结论;若假设与事实不符,可直接做出判断。
迁移应用
1.豌豆种子的形状由R和r基因控制,下表是豌豆种子形状的三组杂交实验结果,根据下列杂交组合能够很快判断出显隐性性状的是( )
组合序号 杂交组合类型 后代表现出的性状和植株数目
圆粒 皱粒
1 皱粒×皱粒 0 102
2 圆粒×圆粒 125 40
3 圆粒×皱粒 152 141
A.1 B.2 C.3 D.1和3
答案:B
题型二 亲代与子代遗传因子组成和性状表现的相互推导
【典例2】控制蛇皮颜色的遗传因子遵循分离定律,现进行如下杂交实验:
P: 黑斑蛇×黄斑蛇 P: 黑斑蛇×黑斑蛇
↓ ↓
F1: 黑斑蛇、黄斑蛇 F1: 黑斑蛇、黄斑蛇
甲 乙
根据上述杂交实验,下列结论错误的是 ( )
A.所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇
B.黄斑是隐性性状
C.甲实验中,F1黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同
D.乙实验中,F1黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同
解析:乙组P:黑斑蛇×黑斑蛇的后代出现了黄斑蛇,说明黑斑对黄斑为显性,所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇;设黑斑遗传因子为A,黄斑遗传因子为a,则甲组F1和P中黑斑蛇遗传因子组成都为Aa;乙组P中黑斑蛇遗传因子组成均为Aa,F1中黑斑蛇遗传因子组成为AA或Aa。
答案:D
【方法规律】
(1)由亲代推断子代的遗传因子组成与性状表现(正推型,遗传因子用A、a表示)。
亲代 子代遗传因子组成 子代性状表现
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa=1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 显性∶隐性=3∶1
Aa×aa Aa∶aa=1∶1 显性∶隐性=1∶1
aa×aa aa 全为隐性
(2)由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型,遗传因子用B、b表示)。
①遗传因子填充法:根据亲代性状表现→写出能确定的遗传因子(如显性性状的遗传因子组成用B_表示)→根据子代一对遗传因子分别来自两个亲本→推知亲代未知遗传因子。若亲代为隐性性状,遗传因子组成只能是bb。
②隐性突破法:如果子代中有隐性个体,则亲代遗传因子组成中必定含有一个b遗传因子,然后再根据亲代的性状表现做出进一步推断。
③根据分离定律中规律性比例直接判断。
子代显隐性比例 亲代类型 结合方式
显性∶隐性=3∶1 都是杂合子 Bb×Bb→3B_∶1bb
显性∶隐性=1∶1 测交类型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状 至少一方为显性纯合子 BB×BB或BB×Bb或BB×bb
只有隐性性状 一定都是隐性纯合子 bb×bb→bb
迁移应用
2.一般人对苯硫脲感觉有苦味,是由显性遗传因子B控制;也有人对其无味觉,叫作味盲,是由隐性遗传因子b控制。统计味盲家族,若三对夫妇的子女味盲的概率各是25%、50%和100%,则这三对夫妇的遗传因子组成最可能是
( )
①BB×BB ②bb×bb ③BB×bb ④Bb×Bb ⑤Bb×bb ⑥BB×Bb
A.①②③ B.④⑤⑥
C.④⑤② D.④②⑤
答案:C
题型三 连续自交与自由交配的概率计算
【典例3】遗传因子组成为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①②两组,其中①组全部让其自交,②组让其所有植株间相互传粉。则①②两组的植株上aa遗传因子组成的种子所占比例分别为( )
A., B., C., D.,
解析:遗传因子组成为Aa的水稻自交一代,去掉隐性个体后的遗传因子组成及比例为1AA∶2Aa,①组全部让其自交,只有Aa自交的后代有aa遗传因子组成,所占比例为×=;②组让其所有植株间相互传粉,相当于随机交配,两种配子及比例是A、a,aa所占的比例为×=。
答案:B
【方法规律】
(1)杂合子连续自交的相关概率计算。
①根据杂合子连续自交图解分析。
由图可知:DD的概率等于dd的概率,所以只需求出Dd的概率,且只有Dd的亲本自交才能产生Dd的子代。
②根据图解推导相关公式。
Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子
所占比例 1
Fn 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体
所占比例
③根据上表比例绘制坐标曲线图。
曲线含义:图中曲线a表示纯合子(DD和dd)所占比例,曲线b表示显性(隐性)纯合子所占比例,曲线c表示杂合子所占比例。
④杂合子Dd连续自交并逐代淘汰隐性个体的概率计算。
杂合子连续自交,其中隐性个体的存在对其他两种遗传因子组成的个体数之比没有影响,可以按照杂合子连续自交的方法进行计算,最后除去隐性个体即可,因此连续自交n次后,显性个体中,显性纯合子DD所占比例为,杂合子Dd所占比例为。
(2)自由交配问题的两种分析方法。
实例:某种群中生物遗传因子组成AA∶Aa=1∶2,雌雄个体间可以自由交配,求后代中遗传因子组成为AA的比例。
①个体棋盘法:首先列举出雌雄个体间所有的交配类型,然后分别分析每种交配类型后代的遗传因子组成,最后进行累加,得出后代中所有遗传因子组成和性状表现的比例。
♂ ♀
AA Aa
AA AA AA、Aa
Aa AA、Aa AA、Aa、aa
由表可知,交配类型有AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂,共四种,后代中遗传因子组成为AA的比例为×+××+2×××=。
②配子棋盘法:首先计算A、a的配子比例,然后再计算自由交配情况下的某种遗传因子组成的比例。AA个体产生一种配子A,Aa个体产生含A或a的两种数量相等的配子,均为,则A配子所占比例为,a配子所占比例为。
♂(配子) ♀(配子)
A a
A AA Aa
a Aa aa
由表可知,后代中遗传因子组成为AA的比例为×=。
迁移应用
3.番茄的红果(R)对黄果(r)是显性,让杂合的红果番茄自交得F1,淘汰F1中的黄果番茄,利用F1中的红果番茄自交,其后代中RR、Rr、rr三种遗传因子组成之比是( )
A.1∶2∶1 B.4∶4∶1 C.3∶2∶1 D.9∶3∶1
答案:C
4.已知鸡的短腿和正常腿是一对相对性状,其遗传符合分离定律。让短腿鸡自由交配多次,发现每一次产生的后代中雌雄个体均表现为短腿和正常腿。由此推断正确的是( )
A.鸡的短腿是由隐性遗传因子控制的
B.亲本短腿鸡自由交配产生的后代中总会出现正常腿是不正常的
C.若群体中短腿鸡与正常腿鸡杂交,后代中短腿鸡约占
D.若后代中短腿鸡和正常腿鸡自由交配,则产生的后代中短腿鸡占
答案:D
题型四 分离定律中的特殊分离比现象分析
1.不完全显性
【典例4】金鱼躯体的透明程度受一对遗传因子控制。完全透明的金鱼与不透明的金鱼杂交,F1都表现为半透明,让F1金鱼与完全透明的金鱼杂交,后代表现为( )
A.半透明 B.完全透明和半透明
C.完全透明 D.完全透明和不透明
解析:假设决定完全透明的遗传因子为A,决定不透明的遗传因子为a,根据题意,完全透明金鱼(AA)和不透明金鱼(aa)杂交,F1个体(Aa)都表现为半透明。让F1金鱼与完全透明的金鱼杂交,Aa×AA→1AA(完全透明)∶1Aa(半透明)。
答案:B
【方法规律】
不完全显性:如遗传因子A和a分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红∶白=3∶1;在不完全显性时,Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)=1∶2∶1。
迁移应用
5.在牵牛花的遗传实验中,用纯合红色牵牛花(AA)和纯合白色牵牛花(aa)杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果取F2中的全部粉红色牵牛花和红色牵牛花分别进行自交,则后代性状表现及比例应该为 ( )
A.红色∶粉红色∶白色=1∶2∶1
B.红色∶粉红色∶白色=3∶2∶1
C.红色∶粉红色∶白色=1∶4∶1
D.红色∶粉红色∶白色=4∶4∶1
答案:B
2.致死现象
【典例5】在家鼠中,短尾(T)对正常尾(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾鼠与短尾鼠比例相同;而短尾鼠相互交配,后代中有一种类型死亡,能存活的家鼠中短尾鼠与正常尾鼠之比为2∶1,不能存活类型的遗传因子组成可能是( )
A.TT B.Tt C.tt D.TT或Tt
解析:根据一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾鼠与短尾鼠比例相同,即后代正常尾鼠∶短尾鼠=1∶1,可知这是测交,则短尾鼠亲本的遗传因子组成为Tt,后代正常尾鼠的遗传因子组成为tt,短尾鼠的遗传因子组成为Tt。又因为短尾鼠相互交配,后代中有一种类型死亡,能存活的短尾鼠与正常尾鼠之比为 2∶1,如果亲本为纯合子,则后代不会出现性状分离,所以该实验中亲本短尾鼠的遗传因子组成全为Tt,它们之间相互交配的后代的遗传因子组成比例为TT∶Tt∶tt=1∶2∶1,又因为后代短尾鼠∶正常尾鼠=2∶1,可以推出不能存活类型的遗传因子组成为TT。
答案:A
【方法规律】
(1)显性致死:显性遗传因子具有致死作用。若为显性纯合致死,杂合子自交后代显性性状∶隐性性状=2∶1。
(2)隐性致死:隐性遗传因子纯合时,对个体有致死作用。例如,植物中的白化遗传因子(bb)使植物不能形成叶绿素,不能进行光合作用而死亡。
(3)配子致死:致死遗传因子在配子时期发生作用,不能形成有生活力的配子的现象。
迁移应用
6.猫的无尾、有尾受一对遗传因子控制,为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,发现每一代中总会出现约的有尾猫,其余均为无尾猫。下列判断错误的是( )
A.猫的无尾是显性性状
B.自交后代出现有尾猫是遗传因子突变所致
C.自交后代无尾猫中只有杂合子
D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占
答案:B
7.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,只由AA、Aa两种遗传因子组成,其比例为1∶2。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( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1
答案:A
3.从性遗传
【典例6】已知绵羊角的性状表现与遗传因子组成的关系如下表所示,下列判断正确的是( )
遗传因子组成 HH Hh hh
公羊的性状表现 有角 有角 无角
母羊的性状表现 有角 无角 无角
A.如果双亲有角,则子代全部有角
B.如果双亲无角,则子代全部无角
C.如果双亲遗传因子组成为Hh,则子代中有角与无角的数量比例为1∶1
D.绵羊角的性状遗传不遵循遗传因子的分离定律
解析:双亲有角,若为HH(♀,有角)×Hh(♂,有角),所生子代遗传因子组成为HH、Hh,雌性的Hh个体表现为无角,A项错误;双亲无角,若为Hh(♀,无角)×hh(♂,无角),所生子代遗传因子组成为Hh、hh,雄性的Hh个体表现为有角,B项错误;Hh(♀)×Hh(♂),所生子代遗传因子组成为HH、Hh、hh,比例为1∶2∶1,由于Hh在雌雄个体中表现不同,且雌雄比例为1∶1,故后代中有角与无角的数量比例为1∶1,C项正确;绵羊角的性状遗传受一对遗传因子的控制,所以遵循遗传因子的分离定律,D项错误。
答案:C
【方法规律】
从性遗传是指常染色体上的遗传因子,由于性别的差异而表现出男性、女性分布比例上或表现程度上的差别。例如,男性秃顶的遗传因子组成为Bb、bb,女性秃顶的遗传因子组成只有bb。此类问题仍然遵循遗传的基本规律,解答的关键是准确区分遗传因子组成和表现类型的关系。
迁移应用
8.下图为一对夫妇的遗传因子组成和他们子女的遗传因子组成及其对应的表现类型(秃顶与非秃顶)。下列叙述正确的是 ( )
A.在人群中,男性、女性在秃顶和非秃顶方面的表现没有差异
B.若一对夫妇均为秃顶,则所生女儿应全部表现为秃顶
C.若一对夫妇均为非秃顶,则所生女儿为秃顶的概率为0
D.若一对夫妇的遗传因子组成为b+b和bb,则生一个非秃顶孩子的概率为
答案:C
4.复等位遗传因子
【典例7】某植物的花色性状由一系列的遗传因子(a1、a2、a3)控制,且前者相对于后者为显性,其中a1和a3都决定红色,a2决定蓝色。下列有关叙述错误的是( )
A.红花植株的遗传因子组成有四种
B.杂合蓝花植株的遗传因子组成为a2a3
C.若两红花植株杂交后代中红花∶蓝花=3∶1,则亲本红花植株的遗传因子组成均为a1a2
D.若遗传因子组成为a1a2、a2a3的两亲本杂交,后代中红花植株所占比例为
解析:依据题意可知,红花植株的遗传因子组成为a1a1、a1a2、a1a3、a3a3,共四种;蓝花植株的遗传因子组成为a2a2、a2a3,其中a2a3为杂合子;两红花植株杂交后代中出现蓝花植株,则亲本红花植株含有a2,若红花植株遗传因子组成均为a1a2,其杂交后代满足红花∶蓝花=3∶1,若红花植株遗传因子组成为a1a2和a1a3,其杂交后代也满足红花∶蓝花=3∶1;a1a2、a2a3两亲本杂交,其后代的遗传因子组成及比例为a1a2∶a1a3∶a2a2∶a2a3=1∶1∶1∶1,其中红花植株所占比例为。
答案:C
【方法规律】
复等位遗传因子:一对染色体的同一位置上的遗传因子有多种,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个遗传因子——IA、IB、i,其遗传因子组成与性状表现的关系如下表所示。
遗传因子组成 性状表现
IAIA、IAi A型
IBIB、IBi B型
IAIB AB型
ii O型
迁移应用
9.已知喷瓜的性别由三个复等位遗传因子A1、A2、A3决定,A1为雄性,A2为两性,A3为雌性,并且A1对A2、A3为显性,A2对A3为显性。则在喷瓜中决定性别的遗传因子组成数目和纯合子数目分别为( )
A.6、3 B.6、2 C.5、3 D.5、2
答案:D
[基础巩固]
1.对下列遗传学问题的判断,正确的是( )
A.有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女,因此无耳垂为隐性性状
B.杂合子的自交后代不会出现纯合子
C.高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,后代出现了高茎和矮茎,所以高茎是显性性状
D.杂合子的测交后代都是杂合子
答案:A
2.高粱有红茎(R)和绿茎(r),如果一株高粱穗上的1 000 粒种子萌发后长出760株红茎植株和240株绿茎植株,则此高粱的两个亲本的遗传因子组成是
( )
A.Rr×Rr B.Rr×rr
C.Rr×RR D.RR×rr
答案:A
3.已知羊的毛色受常染色体上一对遗传因子(用A、a表示)控制,观察下面羊的毛色(白毛和黑毛)遗传示意图,下列分析错误的是( )
A.这对相对性状中,显性性状是白毛
B.图中三只黑羊的遗传因子组成一定相同
C.图中四只白羊的遗传因子组成一定不同
D.Ⅲ2与一只黑羊交配生出一只黑羊的概率为
答案:C
4.遗传因子组成为Aa的豌豆连续自交,能正确表示子代中杂合子所占比例(纵坐标)与自交代数(横坐标)之间关系的曲线是( )
A B
C D
答案:C
5.狗的白毛和黑毛分别由遗传因子A、a控制。将杂合白毛个体交配得F1,F1随机交配得F2。下列叙述错误的是( )
A.F1中白毛∶黑毛=3∶1
B.F2中纯合黑毛占
C.F2再随机交配,F3中杂合子占50%
D.随着随机交配代数的增加,杂合子的比例逐渐降低
答案:D
[拓展提高]
6.人类秃顶的遗传因子位于常染色体上,遗传因子组成对应的性状如下表所示,下列说法正确的是( )
性别 BB Bb bb
男 非秃顶 秃顶 秃顶
女 非秃顶 非秃顶 秃顶
A.秃顶男性与秃顶女性所生孩子一定秃顶
B.非秃顶男性与非秃顶女性所生孩子一定非秃顶
C.非秃顶男性与秃顶女性生了一个儿子,有秃顶的概率
D.非秃顶男性与秃顶女性结婚,最好生女孩
答案:D
7.茉莉花的红色(C)对白色(c)为不完全显性,CC表现为红花,cc表现为白花,Cc表现为中间类型的粉色花。下列杂交组合中,后代开红花比例最高的是( )
A.CC×cc B.CC×Cc
C.Cc×cc D.Cc×Cc
答案:B
8.杂合子豌豆(Aa)植株自交时,下列叙述错误的是( )
A.若自交后代遗传因子组成比例是2∶3∶1,可能是含有隐性遗传因子的花粉50%死亡造成的
B.若自交后代的遗传因子组成比例是2∶2∶1,可能是隐性个体50%死亡造成的
C.若自交后代的遗传因子组成比例是4∶4∶1,可能是含有隐性遗传因子的配子50%死亡造成的
D.若自交后代的遗传因子组成比例是1∶2∶1,可能是花粉50%死亡造成的
答案:B
9.某种植物的花色有紫色、红色、粉红色、白色四种,分别由遗传因子Qa、Qb、Qc、Qd控制,四种遗传因子之间的显隐性关系为Qa>Qb>Qc>Qd(前者对后者为显性)。现有遗传因子组成为QaQd与QcQd的个体杂交,则后代个体的性状表现及比例为 ( )
A.紫色∶粉红色∶白色=2∶1∶1
B.紫色∶红色∶白色=2∶1∶1
C.紫色∶红色∶粉红色∶白色=1∶1∶1∶1
D.紫色∶白色=3∶1
答案:A
[挑战创新]
10.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遗传因子(用H、h表示)控制。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=3∶1。请回答下列问题。
(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,母羽鸡的遗传因子组成为 。将子代的所有母鸡分别和雄羽鸡杂交,理论上后代雄鸡的性状表现及比例是_________________。
(3)现有各种表现类型鸡的品种,为进一步验证亲本中的母鸡是杂合子,请另行设计一个杂交实验,用遗传图解表示(要求写出配子)。
解析:(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性状分离,说明母羽对雄羽是显性,亲本都是杂合子,即Hh。(2)在子代中,由于所有的母鸡都只具有母羽,所以母羽鸡的遗传因子组成为HH、Hh、hh。由于雄羽为隐性性状,所以雄羽鸡的遗传因子组成为hh。由于母鸡的遗传因子组成有HH、Hh、hh,比例为1∶2∶1,将子代的所有母鸡分别和雄羽鸡hh杂交,理论上后代雄鸡的遗传因子组成有Hh和hh两种,比例为1∶1,所以性状表现及比例是母羽∶雄羽=1∶1。(3)为进一步验证亲本中的母鸡是杂合子,可用母羽母鸡(Hh)与雄羽雄鸡(hh)杂交,遗传图解见答案。
答案:(1)性状分离 母羽
(2)HH、Hh、hh 母羽∶雄羽=1∶1
(3)如图所示:
探究实践课:性状分离比的模拟实验
一、实验目的
通过模拟实验,理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。
二、实验原理
1.在受精时,比例相等的两种雄配子与比例相等的两种雌配子随机结合,机会均等。结果是后代的遗传因子组成有3种,其比例是1∶2∶1。
2.可以用不同颜色的小球代表不同遗传因子组成的配子,通过不同颜色小球的随机组合情况模拟不同遗传因子组成的配子随机结合的情况。
三、材料用具
请将下列材料与模拟内容连线。
①甲、乙两个小桶 a.代表雌雄配子
②甲、乙两个小桶内的彩球 b.代表雌雄生殖器官
③不同彩球的随机组合 c.模拟雌雄配子的随
机结合
答案:①-b ②-a ③-c
四、方法步骤
五、结果和结论
彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
彩球代表的显隐性数值比为显性∶隐性≈3∶1。
实验思考
1.本实验思考。
(1)模拟实验中选择不透明的小桶,且抓球时闭上双眼的目的是什么
提示:防止实验中主观因素的影响,使实验结果更加可靠。
(2)模拟实验中将抓起的小球再放回原来的小桶,并且每次抓起前将小球摇匀的目的是什么
提示:确保每个小球被抓取的概率相等,使实验数据更加科学准确。
(3)两个小桶内的小球数量可以不同吗 每个小桶内两种颜色的小球数量可以不同吗
提示:一般来说,雄配子的数量远多于雌配子,因此两个小桶内的小球数量可以不同;同一个小桶内两种颜色的小球分别代表含不同遗传因子的配子,数量必须相同。
(4)理论上,实验结果应该是彩球组合DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,但某同学抓取了四次,结果是DD∶Dd=2∶2。这是不是说明实验设计有问题
提示:不是。DD∶Dd∶dd=1∶2∶1是一个理论值,如果统计数量太少,不一定会符合DD∶Dd∶dd=1∶2∶1的理论值,统计的数量越多,越接近该理论值。
2.延伸思考。
为了加深对分离定律的理解,某同学在两个小桶内各装入20个等大的方形积木(红色、蓝色各10个,分别代表“配子”D、d)。分别从两个桶内随机抓取一个积木并记录,直至抓完桶内积木。结果,DD∶Dd∶dd=7∶6∶7,该同学感到失望。你给他的建议和理由是什么
提示:①把方形积木改换为质地、大小相同的小球;以便充分混合,避免人为误差。②每次抓取后,应将抓取的小球放回原桶,保证每种小球被抓取的概率相等。
归纳提升
1.实验中应注意的问题。
(1)本实验在每次抓取小球后,应把小球重新放回小桶并混匀,以保证小桶内小球的数量和抓取小球的随机性。
(2)实验成功的关键是模拟实验的重复次数,重复次数越多,结果越准确。
2.实验结果。
模拟组合的遗传因子组成为DD、Dd、dd,比例接近1∶2∶1。
实战演练
1.下列关于“性状分离比的模拟实验”的叙述,错误的是( )
A.两个小桶分别代表雌、雄生殖器官
B.两个小桶中的彩球总数可以不相同
C.每个小桶中两种彩球的数量相同
D.每次抓取后,不能将彩球放回原来的小桶
答案:D
2.在“性状分离比的模拟实验”中,甲、乙两个小桶中都有D和d的两种小球,并且各自的两种小球的数量是相等的,这分别模拟的是( )
A.F1产生的雌雄配子都有D和d两种,且D∶d=1∶1
B.F1产生的雌雄配子数量相等
C.F1的遗传因子组成是Dd
D.亲本中的父本和母本各自产生D和d的配子,且比例为1∶1
答案:A
3.某同学利用红球(D)和白球(d)进行“性状分离比的模拟实验”,下列相关叙述错误的是( )
A.在代表雌性生殖器官的小桶中放入两色小球各50个,在代表雄性生殖器官的小桶中放入两色小球各100个
B.用不同小球的随机结合,模拟生物在生殖过程中,雌雄配子的随机组合
C.每次抓取之前摇匀桶中小球,抓取之后将抓取的小球放回原来的小桶中
D.统计20次,小球组合中DD、Dd、dd的数量应为5、10、5
答案:D
4.在“性状分离比的模拟实验”中,准备了如下图所示的实验装置,小球上标记的A、a代表遗传因子,下列相关叙述正确的是 ( )
甲 乙
①小球的黑色和白色分别表示雌、雄配子
②小球的颜色可以不同但形态必须相同以免抓取时产生误差
③甲、乙中小球数量必须相同,A∶a的值可以不同
④实验时需分别从甲、乙中各随机抓取小球,可以模拟遗传因子的分离
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案:D
5.在“性状分离比的模拟实验”中,有人在两个小桶中分别放了10个、50个玻璃球,每个小桶中的一半用字母D标记,另一半用字母d标记。下列对他这种做法的评价,你认为错误的是 ( )
A.桶内两种球的比例必须相等,即标记D、d的小球数目比例必须为1∶1
B.连续抓取了几次DD组合,不应舍去也要统计
C.两个小桶中玻璃球的数量不同会影响配子出现的概率,从而导致实验结果误差增大
D.玻璃球数量多的小桶代表雄性生殖器官
答案:C
6.在小桶内放两种小球(标有D、d)各20个,从中抓取一个小球,取出前,你估计抓到小球d的概率是 ( )
A. B. C. D.
答案:D
7.在“性状分离比的模拟实验”中,某同学连续抓取五次,小球的组合有四次是Dd,一次是DD,则他第六次抓取的小球组合是Dd的概率是( )
A. B.1 C.0 D.
答案:D
8.以下是某学生学习了分离定律后所做的实验。
材料用具:小塑料桶两个,两种色彩的小球各20个。
方法步骤:①在甲、乙两个小桶内放入两种色彩的小球各10个,并在不同色彩的球上分别标上字母D和d。
②分别摇动甲、乙两个小桶,使桶内小球充分混合。
③分别从两个小桶内随机抓取一个小球,并记录下这两个小球的字母组合。
④将抓取的小球放回原来的小桶,重复上述方法30次以上。
⑤统计小球组合DD、Dd、dd的数量,计算三种组合的数量比。
请根据以上实验回答下列问题。
(1)该实验的名称是________________。
(2)每个小桶内装有的标有不同字母的小球模拟的是_________________
_______________________________。
(3)分别从两个小桶内随机抓取一个小球组成一个组合,模拟的是_______
____________________________________________。
(4)预期统计结果,含d的组合大约占所有统计组合的 。
(5)该学生认为这个实验设计的科学性有问题,理由是甲、乙两个小桶中小球的数量相等,说明雌、雄配子的比例为1∶1,而在生物界中,一般是雄配子的数量远多于雌配子,所以按本实验设计统计得到的结果肯定是不正确的。请对以上观点做出评价。
解析:(1)该实验的名称是性状分离比的模拟实验。(2)在此实验中,每个小桶内装有的标有不同字母的小球模拟的是含D和含d的配子。(3)分别从两个小桶内随机抓取一个小球组成一个组合,模拟的是雌配子和雄配子随机结合成合子。(4)由于组合有DD、Dd、dd三种情况,且比例为1∶2∶1,因此统计结果中含d的组合大约占所有统计组合的。(5)本实验的科学性没有问题,实验统计得到的结果也是正确的。只要保证含D和含d的雄配子的比例是1∶1,雄配子和雌配子的结合机会均等,雄配子的数量对实验结果没有影响。
答案:(1)性状分离比的模拟实验 (2)含D基因和含d基因的配子 (3)雌配子和雄配子随机结合成合子 (4) (5)本实验的科学性没有问题,实验统计得到的结果也是正确的。只要保证含D和含d的雄配子的比例是1∶1,雄配子和雌配子的结合机会均等,雄配子的数量对实验结果没有影响。
