第一节基因的分离定律
第1课时 基因分离定律的发现
(教师用书独具)
●课标要求
1.识记并能准确书写遗传符号如自交、杂交、亲子代、母本、父本等。
2.本节课涉及到的基本概念比较多,可通过 ( http: / / www.21cnjy.com )构建概念图的方法梳理相关的知识网络,加深学生对概念以及概念之间内在联系的理解。如杂交、自交、测交;正交与反交;性状与相对性状;杂合子与纯合子等。
3.运用遗传图解解释1对相对性状的杂交试验现象。
●课标解读
1.举例说明基因与性状的关系。
2.阐明基因的分离定律。
●教学地位
遗传的基本定律以分离定律为基础,理解分离定 ( http: / / www.21cnjy.com )律是理解自由组合定律和伴性遗传的关键。因此本节内容在遗传定律的学习中至关重要。近三年的高考中,对基因分离定律的综合应用、分离比的变式、显隐性的判断、概率的计算等知识的考查尤为突出,常以致死现象、基因互作等为信息,以选择题的形式进行考查。
●教法指导
1.基因的分离定律是通过1对相对性状的豌豆实验总结出来的,因此本节教学应先介绍1对相对性状的豌豆实验。
2.对于杂交试验过程“去雄、套袋、授粉”, ( http: / / www.21cnjy.com )建议先介绍两性花的结构,并播放初中已学习的关于自花传粉、向日葵的花序、异花传粉的flash影片,最后播放孟德尔杂交试验的基本步骤,强调杂交试验的过程——三部曲。(强调各项实验技术的应用及其目的)
3.由豌豆实验的结果提出问题,引导学生思考原因,提出解释问题的假说,解释实验的结果。
4.最后根据对实验结果解释的假说,归纳出基因的分离定律。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1.英国有位漂亮的女演员, ( http: / / www.21cnjy.com )写信向大文豪萧伯纳求婚:“因为你是个天才,我不嫌你年迈丑陋。假如我和你结合的话,咱们的后代有你的智慧和我的美貌,那一定是十全十美了。”萧伯纳给她的回信说:“你的想象很是美妙,可是生下来的孩子外貌像我,智慧像你,那又怎么办呢?”
2.“爱美之心,人皆有之”。随着整容医 ( http: / / www.21cnjy.com )疗水平的日臻完善,人们可以根据自己的喜好,“治造”美丽,雕塑形体。 如今愈演愈烈的“整容热”似乎屡屡应验着莎士比亚当年的那句预言:“上帝给她们一张脸,她们却还要自己造一张”。自从“中国第一人造美女”横空出世以后,各地蜂起效仿,一时之间,百“美”争艳,让人眼花缭乱。 (1)“人造美妇”结婚后所生的孩子一定会像她一样美丽吗?为什么?(2)这里的“上帝”在生物学上指什么?
●教学流程设计
课前自主探究:阅读教材P27-31 ( http: / / www.21cnjy.com ),填写“【课前自主导学】知识1-知识4,完成思考交流1、2、3”。 步骤1:情景导课:建议以【新课导入建议】中两种方式之一导入课题。 步骤2:提问学生是否见过豆科植物中的豌豆?引出豌豆是一个非常好的遗传实验材料。 步骤3:课件展示有关豌豆的花的组成特点、多种相对性状等,通过学生仔细观察总结豌豆做杂交材料的优点。
步骤7:让学生分组体验性状分离比的 ( http: / / www.21cnjy.com )模拟实验,并完成【例4】。 步骤6:提出如何判断性状的显性和隐性,纯合子和杂合子,讨论后根据【探究3】总结,通过【例3】强化方法。 步骤5:通过提出假说,解释1对相对性状的豌豆实验,通过遗传图解解释实验结果,并与减数分裂联系,明白基因分离的实质,总结基因的分离定律。点拨【例2】审题导析。 步骤4:结合【探究1】,让学生比较区别各类遗传概念,点拨【例1】审题导析。
步骤8:检测授课效果:提问作答【正误判断】 ( http: / / www.21cnjy.com )及【当堂双基达标】。 步骤9:引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建。课下完成【课时作业】。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.举例说明基因与性状的关系。2.阐明基因的分离定律。 1.理解1对相对性状的杂交实验过程。(重点)2.基因分离定律的实质。(重难点)3.基因与性状的关系。(重难点)4.理解遗传学的基本名词术语、概念及其相关联系。(重点)
孟德尔1对相对性状的杂交实验
1.孟德尔选择豌豆作为实验材料的原因
(1)是严格的自花受粉植物,自然状态下一般为纯种。
(2)具有稳定的、易于区分的相对性状。
(3)生长周期短,易于栽培。
2.相对性状和性状分离
(1)相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。显性性状是指F1中表现出来的性状,隐性性状是指F1中未表现出来的亲本性状。
(2)性状分离是指杂种后代中出现不同亲本性状的现象。
3.1对相对性状的豌豆实验
实验过程 说明
P(亲本) 紫花×白花 F1(子一代) 紫花 F2(子二代) 紫花∶白花 比例接近:3∶1 (1)P具有1对相对性状(2)F1全部表现为显性性状(3)F2出现性状分离现象,分离比为显性∶隐性≈3∶1
1.孟德尔在做杂交实验时,对母本植株的花应怎样处理?授粉后还应注意什么?
【提示】 母本植株开花前要人工去掉雄蕊,授粉后为避免其他花粉的影响要套袋。
孟德尔对实验现象的解释
1.孟德尔认为生物的性状是 ( http: / / www.21cnjy.com )由遗传因子决定的。后来遗传学家把控制性状的遗传因子称为基因,把同源染色体上决定1对相对性状的两个基因称为等位基因。
2.卵细胞和花粉细胞中存在着控制性状的遗传因子。
3.遗传因子在亲本体细胞中成对存在,且各自独立,互不混杂。
4.F1可以产生数量相等的含有不同遗传因子的配子。
5.F1自交时,不同类型的配子(花粉和卵细胞)结合的概率相等。
6.F2中产生3种遗传因 ( http: / / www.21cnjy.com )子组合:AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,AA和Aa都表现显性性状,aa表现隐性性状,因此F2中显性性状∶隐性性状=3∶1。
2.在孟德尔实验中,F1产生的花粉和卵细胞的数量相等吗?
【提示】 在花粉中,A型花粉和a型的花粉数量相等;卵细胞中A型卵细胞和a型卵细胞数量相等。但花粉的数量远多于卵细胞的数量。
对分离现象解释的验证——测交
1.测交:让杂种子一代与隐性亲本杂交。
2.目的:验证分离现象解释的正确性。
3.预测:
4.实验结果:紫花和白花的数目之比为1∶1。
5.结论:实验结果与理论预测相符,证明对分离现象解释的正确性。
3.为什么让F1与隐性亲本杂交就能验证对实验现象的解释?
【提示】 因为隐性亲本只能产生一种类型 ( http: / / www.21cnjy.com )且含隐性遗传因子的配子,它与含显性遗传因子的配子结合后表现显性性状,它与含隐性遗传因子的配子结合后表现隐性性状,因此根据测交后代表现型及比例就能推测F1产生配子的种类及比例,进而验证对F1产生配子的解释。
分离定律
1.基因的分离定律:成对的等位基因位于 ( http: / / www.21cnjy.com )一对同源染色体上。当细胞进行减数分裂时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2.基因型与环境的关系:生物个体的基因型在很大程度上决定着生物个体的表现型。但是在生物体的发育过程中,其表现型有时还受到外部环境的影响。
1.兔的白毛与黑毛,狗的长毛与卷毛都是相对性状。(×)
【提示】 狗的长毛与短毛,直毛和卷毛是相对性状。
2.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。(×)
【提示】 隐性性状是指具有相对性状的亲本杂交,F1未表现出来的性状,F2中表现出了隐性性状。
3.纯合子的自交后代中不会发生性状分离。(√)
4.杂合子的自交后代中不会出现纯合子。(×)
【提示】 杂合子Aa自交,后代既有纯合子AA和aa,也有杂合子Aa。
5.表现型相同,基因型一定相同。(×)
【提示】 AA和Aa的表现型相同,基因型不同。
6.基因型相同,表现型一定相同。(×)
【提示】 环境影响生物的表现型。
遗传学符号及概念
【问题导思】
①在遗传图解中各种符号代表的含义是什么?
②怎样区别各类遗传学概念?
1.常用符号的含义
符号 P F1 F2 × ♀ ♂
含义 亲代 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本
2.基本概念辨析
(1)交配类
①杂交:基因组成不同的个体间相互交配的过程。
②自交:植物体中自花受粉和雌雄异花的同株受粉。广义上讲,基因组成相同的个体间交配均可称为自交。自交是获得纯合子的有效方法。
③测交:就是让杂种(F1)与隐性纯合子相交,来测F1的基因组成。
④正交与反交:对于雌雄异体的生物杂交,若甲♀×乙♂为正交,则乙♀ ×甲♂为反交。
(2)性状类
①性状:生物体的形态、结构特征和生理特性。
②相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。
③显性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1表现出来的亲本性状。
④隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1未表现出来的亲本性状。
⑤性状分离:杂种的后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
(3)基因类
①显性基因:控制显性性状的基因。
②隐性基因:控制隐性性状的基因。
等位基因是在一对同源染色体的同一位 ( http: / / www.21cnjy.com )置上控制着相对性状的基因,如A、a。具有一对等位基因的个体形成两种不同类型的配子,自交后代将出现性状分离。
(4)个体类
①表现型:生物个体所表现出来的性状。
②基因型:与表现型有关的基因组成。
关系:基因型+环境因素→表现型
③纯合子:基因组成相同的个体。
④杂合子:基因组成不同的个体。
下列关于分离定律中相关概念的理解正确的是( )
A.豌豆子叶的黄色与豆荚的绿色是1对相对性状
B.狗的长毛和兔的短毛是1对相对性状
C.纯合子的细胞中无控制相对性状的基因
D.杂合子的细胞中无控制相对性状的基因
【审题导析】 (1)相对性状的概念要抓住“同种生物”、“同一性状”、“不同表现类型”这三点。
(2)纯合子和杂合子的区别在于基因组成相同还是不同。
【精讲精析】 相对性状是指同种生物个体的 ( http: / / www.21cnjy.com )同一性状的不同表现类型。A选项中豌豆子叶的黄色与豆荚的绿色不是同一性状,因此不是1对相对性状;B选项中描述的是两种生物的性状,不能构成相对性状;纯合子是指由相同基因型的配子结合成的合子发育而来的个体,所以细胞中无控制相对性状的基因;而杂合子是指由不同基因型的配子结合成的合子发育而来的个体,含有等位基因,所以细胞中有控制相对性状的基因。
【答案】 C
1对相对性状的豌豆实验及分离定律的实质
【问题导思】
①孟德尔是如何解释性状分离现象的?
②如何理解分离定律的实质?
1.1对相对性状的杂交实验
(1)杂交方法:去雄、授粉、套袋。
(2)过程:纯种紫花和白花豌豆作亲本,再让F1自交得F2。
(3)实验结果:①F1只表现显性亲本的性状;②F2中出现性状分离,分离比为显性∶隐性=3∶1。
(4)对性状分离现象的解释:
孟德尔一对相对性状的实验 解释
♂F2♀AaAAA(紫花)Aa(紫花)aAa(紫花)aa(白花) ①相对性状是由显性基因、隐性基因控制的,体细胞中基因是成对存在的②配子中基因由于减数分裂随同源染色体分离而成单存在③杂合子体内,等位基因在一对同源染色体上有一定的独立性,显性基因(A)对隐性基因(a)有显性作用,所以F1表现显性性状④F1形成配子时,等位基因分离,每个配子中基因成单存在⑤F1形成的配子种类、比值都相等,受精机会均等,所以F2出现性状分离,表现型比例为3∶1,基因型比例为1∶2∶1
2.基因的分离定律的实质
(1)细胞学基础:减数分裂中同源染色体的分离。
(2)实质:杂合子形成配子时,成对的遗传因子随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中。
(2013·金陵中学高一检测)在孟德尔进行的1对相对性状的实验中,具有1∶1比例的是( )
①F1自交后代的性状分离比
②F1产生配子类型的比例
③F1测交后代的性状分离比
④F1自交后代的基因型比例
⑤F1测交后代的基因型比例
A.①②④ B.④⑤
C.②③⑤ D.①③⑤
【审题导析】 (1)F1代是杂合子。
(2)审清是自交还是测交,是基因型的比例,还是性状的比例。
【精讲精析】 1对相对性状的实验中, ( http: / / www.21cnjy.com )杂种自交后代基因型有三种,比例是1∶2∶1;表现型有两种,比例为3∶1。杂种产生两种类型的配子,比例是1∶1。进行测交,后代基因型有两种,比例为1∶1;表现型也有两种,比例为1∶1。
【答案】 C
性状的显、隐性和纯合子、杂合子的判断
【问题导思】
①如何确定番茄的厚皮与薄皮中的显性性状?
②如何判断一个个体是纯合子还是杂合子?
1.相对性状中显、隐性判断(设A、B为1对相对性状)
(1)定义法(或杂交法)
①若A×B―→A,则A为显性,B为隐性。
②若A×B―→B,则B为显性,A为隐性。
③若A×B―→既有A,又有B,则无法判断显隐性,只能采用自交法。
(2)自交法
①若A既有A,又有B,则A为显性,B为隐性。
②若B既有A,又有B,则B为显性,A为隐性。
③若AA,则A为纯合子若BB,则B为纯合子判断不出显隐性,
只能采用杂交法。
2.纯合子和杂合子的判断
(1)隐性纯合子:表现型为隐性性状的个体是隐性纯合子。
(2)显性纯合子和杂合子的判断(设1对相对性状中,A为显性性状个体,B为隐性性状个体)。
①自交法
a.若亲本AA,则亲本A为纯合子。
b.若亲本AA、B均出现,则亲本A为杂合子。
②测交法
a.若亲本A×B―→只有A,则亲本A很可能为纯合子。
b.若亲本A×B―→A、B均出现,则亲本A为杂合子。
③花粉鉴定法
非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色,取亲本A的花粉,加一滴碘液。
a.若花粉一半呈蓝黑色,一半呈橙红色→亲本A为杂合子。
b.若花粉全为橙红色或全为蓝黑色→亲本A为纯合子。
1.要根据题目给定的实验材料,选择合适的实验方法。对于植物体,定义法(或杂交法)、自交法和测交法,均可采用,而对于动物体,无法采用自交法。
2.纯合子自交后代全是纯合子,但不同纯合子杂交,后代为杂合子。杂合子自交后代会出现性状分离,且后代中有纯合子出现。
(2013·苏州高一检测)豌豆的红花和白花是1对相对性状,通过下列杂交实验的结果,能判断相对性状间显、隐性关系的是( )
①红花×红花―→红花
②红花×红花―→红花(301株)+白花(110株)
③红花×白花―→红花
④红花×白花―→红花(98株)+白花(107株)
A.①和② B.②和③
C.③和④ D.①和④
【审题导析】 (1)相同性状的亲本杂交,若后代出现性状分离,则新出现的性状为隐性,亲本性状为显性。
(2)具有相对性状的亲本杂交,若后代只表现一种性状,则后代表现出的性状为显性,未表现出的性状为隐性。
【精讲精析】 判断相对性状中的显隐性的 ( http: / / www.21cnjy.com )方法有两种:具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代表现的性状为显性性状;具有相同性状的亲本杂交,后代出现3∶1的性状分离比时,其中占3/4的性状为显性性状。
【答案】 B
性状分离比的模拟实验
在研究基因的分离、随机组合与生物性状之间的关系的过程中,某同学进行了如下模拟实验。
实验用具:小桶、彩球等。
方法步骤:
Ⅰ.如图所示,在甲、乙两个小桶 ( http: / / www.21cnjy.com )内放入两种颜色的小球,每种颜色各50个(在这两种颜色的小球上分别标上字母D和d)。摇动甲、乙小罐,使桶内小球充分混匀。
Ⅱ.分别从两个小桶内抓一个球,记录这两个小球上的字母。
Ⅲ.将抓取的小球放回原处,重复做50次,记录结果。
(1)抓取小球后,将小球放回桶里的原因 ( http: / / www.21cnjy.com )是________________________________________________________________________
________________________。
(2)从统计数据来看,从每只小罐中摸出的D ( http: / / www.21cnjy.com )、d数量基本相等,模拟的是在减数分裂时________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)小球组合DD、Dd、dd的数量比 ( http: / / www.21cnjy.com )接近于__________,模拟的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________的结果。
【审题导析】 弄清以下几点题是解答本题的关键:
(1)甲、乙各代表精巢和卵巢。
(2)D、d各代表两种配子。
(3)每次抓取的小球组合代表受精卵的基因组成。
【精讲精析】 本实验中D、d小球代表两种 ( http: / / www.21cnjy.com )配子,模拟的是D、d等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中;小球组合DD、Dd、dd的数量比模拟的是受精作用过程中不同配子之间随机组合的情况,应接近1∶2∶1。
【答案】 (1)为了保持或维持D∶d=1∶1 ( http: / / www.21cnjy.com )(或保持桶内两种颜色的小球数量相等) (2)D、d等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中 (3)1∶2∶1 受精作用过程中不同配子之间随机组合
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
基因分离定律的发现1对相对性状的杂交实验基因的分离定律孟德尔对分离现象的解释基因型与表现型的关系对分离现象解释的验证
结 论 语 句
1.具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出的性状为显性性状。
2.在1对相对性状的杂交实验中,F2的性状分离比为3∶1;在测交实验中,性状分离比为1∶1。
3.纯合子自交后代仍为纯合子;杂合子自交后代既有纯合子,也有杂合子。
4.杂种后代出现不同亲本性状的现象,称为性状分离。
5.生物的表现型决定于基因型,同时受环境影响。
6.当细胞进行减数分裂时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
1.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.小麦的抗病和不抗病
D.绵羊的长毛和细毛
【解析】 相对性状是指同种生物同一性状的不同表现形式。所以绵羊的长毛对短毛、细毛对粗毛才是1对相对性状。
【答案】 D
2.(2013·新课标全国卷Ⅰ)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】 根据题目要求,分析孟德尔遗 ( http: / / www.21cnjy.com )传实验所需满足的条件,逐项进行解答。用于杂交的两个个体如果都是纯合子,验证孟德尔分离定律的方法是先杂交再测交或先杂交再自交,子二代出现1∶1或3∶1的性状分离比;如果不都是或者都不是纯合子,则可以用自交或者测交的方法来验证,A项符合题意。显隐性不容易区分容易导致统计错误,影响实验结果,B项不符合题意。所选相对性状必须受一对等位基因控制,如果受两对或多对等位基因(位于两对或多对同源染色体上)控制,则符合自由组合定律,C项不符合题意。如果不遵守实验操作流程和统计分析方法,实验结果的准确性就不能得到保证,D项不符合题意。
【答案】 A
3.下列叙述,正确的是( )
A.纯合子×纯合子,子代一定是纯合子
B.杂合子×杂合子,子代一定是杂合子
C.纯合子×杂合子,子代一定是杂合子
D.纯合子自交,子代一定是纯合子
【解析】 纯合子AA与纯合子aa杂交, ( http: / / www.21cnjy.com )后代全为杂合子Aa,A项错。杂合子Aa与杂合子Aa交配,后代有1/2为杂合子,B项错。纯合子aa与杂合子Aa交配,后代有一半是纯合子,C项错。纯合子能稳定遗传,即自交后代不发生性状分离,全为纯合子,D项正确。
【答案】 D
4.为鉴定一株高茎豌豆和一只黑色豚鼠的纯合与否,应采用的简便的方法分别是( )
A.杂交、杂交 B.杂交、测交
C.自交、自交 D.自交、测交
【解析】 豌豆属于严格自花粉植物,采用自 ( http: / / www.21cnjy.com )交法最简便,若后代无性状分离,则为纯合子;若后代发生性状分离,则为杂合子。对于动物体,则应采用测交法,让黑色豚鼠与隐性个体交配,若后代无性状分离,则认为是纯合子;若后代有性状分离,则是杂合子。
【答案】 D
5.(2013·扬州中学高一测试)基因分离定律的实质是( )
A.F2出现性状分离
B.F2性状分离比为1∶1
C.等位基因随同源染色体的分开而分离
D.测交后代性状分离比为1∶1
【解析】 基因分离定律的实质是减数第一次分裂后期,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离。
【答案】 C
6. 豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为1对相对性状,仔细观察下列实验过程图解,回答相关问题:
(1)该实验的亲本中,父本是________,母本是________。在此实验中用作亲本的两株豌豆必须是________种。
(2)操作①叫________,此项处理必须在豌豆________之前进行。
(3)操作②叫________,此 ( http: / / www.21cnjy.com )项处理后必须对母本的雌蕊进行________,其目的是________________________________________________________________________。
(4)在当年母本植株上所结出的种子为 ( http: / / www.21cnjy.com )________代,其遗传因子组成为________,若将其种下去,长成的植株表现为________茎。
(5)若要观察豌豆植株的性状分离现象, ( http: / / www.21cnjy.com )则至少需要到第________年对________代进行观察。出现的高茎与矮茎之比约为________,所对应的遗传因子组成类型有____________,比例接近________。
【解析】 (1)(2)(3)涉及到植物杂交实验方法,对高茎豌豆去雄,因此高茎豌豆为母本。去雄的目的是防止自花受粉,因此,去雄要在花粉成熟前,而且要去雄彻底,才能达到目的。去雄时破坏了花被,所以要套袋,以防止外来花粉干扰。
(4)种子的胚由受精卵发育而来,所以母本植株结出的种子为F1,其遗传因子组成为Dd,将来表现为显性,即高茎。
(5)F2的种子结在F1植 ( http: / / www.21cnjy.com )株上,只有到F2长成植株时才能观察到性状分离现象,所以到第三年时才能观察到,F2的高茎∶矮茎≈3∶1,其遗传因子组成为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
【答案】 (1)矮茎豌豆 高茎豌豆 纯
(2)去雄 自花受粉
(3)人工授粉 套袋处理 防止其他豌豆花粉的干扰
(4)子一(或F1) Dd 高
(5)三 子二(或F2) 3∶1 DD、Dd、dd 1∶2∶1
一、选择题
1.用豌豆进行遗传实验时,下列操作错误的是( )
A.杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊
B.自交时,雌蕊和雄蕊都无需除去
C.杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊
D.人工授粉后,应套袋
【解析】 豌豆属于自花受粉的植物,自交时, ( http: / / www.21cnjy.com )雌蕊和雄蕊都无需除去;杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊,保留雌蕊,授以其他植株的花粉,人工授粉后,应套袋处理。
【答案】 C
2.(2013·江苏无锡期中测试)1对相对性状的遗传实验中,F2实现3∶1的分离比的条件是( )
A.F1形成两种配子的数目是相等的,且它们具有一样的生活力
B.F1的两种配子的结合机会均等
C.F2的各种个体成活率是相等的
D.以上叙述都正确
【答案】 D
3.(2013·徐州高一期中)纯种甜玉米和纯 ( http: / / www.21cnjy.com )种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米子粒,而非甜玉米果穗上无甜玉米子粒。原因是( )
A.甜是显性性状 B.非甜是显性性状
C.显性的相对性 D.环境引起的变异
【解析】 非甜玉米果穗上结的子粒都是非甜的, ( http: / / www.21cnjy.com )而非甜玉米有两种受精的可能:一是自花传粉,得到纯合的非甜玉米子粒;二是异花传粉,得到杂合的非甜玉米子粒。由此可确定非甜对甜是显性。甜玉米果穗上结的子粒有甜的,也有非甜的,而甜玉米的受精也有两种可能:一是自花传粉,得到纯合的甜玉米子粒;二是异花传粉,得到杂合的子粒,表现型为非甜。由此也可确定非甜对甜是显性。
【答案】 B
4.豌豆的种子圆粒(Y)对皱粒(y)是显性,下面关于基因型为Yy的豌豆产生的配子情况,正确的一项是( )
A.Y雌配子与y雄配子的比例为1∶1
B.Y雄配子与y雌配子的比例为1∶1
C.Y雄配子与y雄配子的比例为1∶1
D.Y雌配子与y雌配子的比例为3∶1
【解析】 杂合子Yy的豌豆产 ( http: / / www.21cnjy.com )生的雌配子中Y雌配子与y雌配子的比例为1∶1;产生的雄配子中Y雄配子与y雄配子的比例为1∶1。雄配子的数量远多于雌配子的数量。
【答案】 C
5.在1对相对性状的遗传实验中,通过测交实验不能够了解F1的( )
A.基因型 B.产生配子的数量
C.所产生配子的种类 D.产生配子的比例
【解析】 测交是F1与隐性个体相 ( http: / / www.21cnjy.com )交,隐性个体只产生一种含隐性基因的配子,含隐性基因的配子与含显性基因的配子结合,后代为显性;含隐性基因的配子与含隐性基因的配子结合,后代为隐性,因此通过测交可了解F1所产生的配子的种类、比例,进一步推知F1的基因型。
【答案】 B
6.(2013·盐城中学高一测试)下图能正确表示基因分离定律实质的是( )
【解析】 基因的分离定律发生在杂合子减数分裂形成配子时。
【答案】 C
7.在1对相对性状的遗传实验中,性状分离是指( )
A.纯种显性个体与纯种隐性个体杂交后产生显性后代
B.杂种显性个体与纯种隐性个体杂交后产生显性后代
C.杂种显性个体与纯种隐性个体杂交后产生隐性后代
D.杂种个体自交后产生显性和隐性后代
【解析】 性状分离是指杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
【答案】 D
8.南瓜果实的颜色是由一对等位基因(A和a ( http: / / www.21cnjy.com ))控制的,用一株黄果南瓜和一株白果南瓜杂交,F1自交产生的F2的表现型如右图所示,根据图示分析,下列说法错误的是( )
A.P中黄果的基因型是aa
B.F1中白果的基因型为AA
C.由图中③可以判定白果为显性性状
D.F2中白果的基因型为AA或Aa
【解析】 由于白果自交后代有黄果,由此确定白果为显性,黄果为隐性,所以F1的白果基因型一定是Aa,否则自交后代不会出现黄果性状。
【答案】 B
9.(2013·南菁中学高一质检)豌豆花的顶生和腋生是1对相对性状,根据下表中的三组杂交实验结果,判断显性性状和纯合子分别为
杂交组合 子代表现型及数量
甲(顶生)×乙(腋生) 101腋生,99顶生
甲(顶生)×丙(腋生) 198腋生,201顶生
甲(顶生)×丁(腋生) 全为腋生
A.顶生;甲、乙 B.腋生;甲、丁
C.顶生;丙、丁 D.腋生;甲、丙
【解析】 由第三个组合可以判断顶生为隐性性状,腋生为显性性状。具有隐性性状的甲为纯合子,而丁与甲的子代全部为腋生,可知丁为显性纯合子。
【答案】 B
10.番茄果实的颜色由一对基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是( )
实验组 亲本表现型
F1的表现型和植株数目
红果 黄果
1 红果×黄果 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1511 508
A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状
B.实验1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aa
C.实验2的F1红果番茄均为杂合子
D.实验3的F1中黄果番茄的基因型可能是AA或Aa
【解析】 根据实验1或实验3都可以确定 ( http: / / www.21cnjy.com )红果是显性性状。实验1的亲本基因型:红果为Aa,黄果为aa;实验2的F1红果番茄都为Aa;实验3的F1中黄果番茄的基因型为aa。
【答案】 C
二、非选择题
11.(2013·江苏无锡期中测试 ( http: / / www.21cnjy.com ))某种自花受粉的豆科植物,同一植株能开很多花,不同品种植株所开的花有紫色也有白色。现用该豆科植物的甲、乙、丙三个品种的植株进行如下实验。
实验组别 实验过程
后代所开花性状及数量
紫花 白花
实验一 将甲植株进行自花受粉 409 0
实验二 将乙植株进行自花受粉 0 405
实验三 将甲植株和乙植株杂交 396 0
实验四 将丙植株进行自花受粉 300 101
分析回答:
(1)在该植物花的紫色和白色这1 ( http: / / www.21cnjy.com )对相对性状中,显性性状是________。如果用A代表显性基因,a代表隐性基因,则甲植株的基因型为________,丙植株的基因型为________。
(2)实验四所开的300朵紫花中杂合子的理论值为________朵。
(3)若将丙植株和乙植株杂交,则预期的实验结果为紫花∶白花=________。
(4)请写出与实验三相关的完整遗传图解。
【答案】 (1)紫花 AA Aa (2)200 (3)1∶1
12.玉米幼苗绿色(G)对白色(g)为 ( http: / / www.21cnjy.com )显性,用杂合子自交产生的种子进行如下实验:将400粒种子播种在暗处,同时将另外400粒种子播种在有光处。数天后,种子萌发并长成幼苗。经统计,在黑暗处的幼苗有391株为白色,而绿色植株为0;在有光处的幼苗有299株呈绿色,98株呈白色。请根据实验结果回答:
(1)从理论上分析,所得种子的基因 ( http: / / www.21cnjy.com )型及比值是________________,幼苗的表现型及比例为________________;而实际是________________________________________________________________________。
(2)杂合子自交产生的种子中,纯合子占________。
(3)叶绿素形成的主要环境因素是________。由此得出的结论是:生物的性状受________控制,同时又受________影响。
【解析】 杂合子自交后代出现3/4显性性状和1/4隐性性状,纯合子占1/2。生物的性状表现除受基因型控制外,还受环境因素的影响。
【答案】 (1)GG∶Gg∶gg=1∶2∶1 绿色∶白色=3∶1 绿色∶白色=3∶5 (2)1/2 (3)有光 基因型 环境
13.(2013·江苏侯集中学高一期 ( http: / / www.21cnjy.com )末)某学生在学校调查了人的拇指能否向背侧弯曲(如下图所示)的遗传情况,他们以年级为单位,对各班级的统计进行汇总和整理,见下表:
亲代类型子代类型
第1组 第2组 第3组
双亲均为拇指能向背侧弯曲 双亲中只有一个拇指能向背侧弯曲 双亲拇指均不能向背侧弯曲
拇指能向背侧弯曲 480 480 0
拇指不能向背侧弯曲 288 448 全部子代拇指均不能向背侧弯曲
请根据表中数据,回答下列问题:
(1)根据表中第________组婚姻 ( http: / / www.21cnjy.com )状况调查情况,就能判断属于显性性状的是________________________________________________________________________。
(2)设控制显性性状的基因为A,控制隐性性状的基因为a,请写出在实际调查中,上述各组双亲中可能有的婚配组合的基因型:
第1组________________________________________________________________________。
第2组________________________________________________________________________。
第3组________________________________________________________________________。
【解析】 (1)3组亲本中,第3组 ( http: / / www.21cnjy.com )亲子代表现一致,第2组亲子代均有两种表现型,这两组均无法用于判断。第1组双亲表现一致,而子代出现性状分离,说明拇指能向背侧弯曲为显性性状,拇指不能向背侧弯曲为隐性性状。
(2)在各婚配组合中,显性个体的 ( http: / / www.21cnjy.com )基因型可能为AA或Aa,隐性个体的基因型一定是aa。第1组表现相同的双亲的婚配组合可能是AA×AA、AA×Aa、Aa×Aa,因此后代并未出现3∶1的分离比。同理可推知第2组婚配组合有AA×aa、Aa×aa,第3组为aa×aa。
【答案】 (1)1 拇指能向背侧弯曲
(2)第1组:AA×AA AA×Aa Aa×Aa
第2组:AA×aa Aa×aa
第3组:aa×aa第2课时 基因分离定律的应用
(教师用书独具)
●课标要求
1.举例说明基因与性状的关系。
2.分析孟德尔遗传实验的科学方法。
●课标解读
1.分析孟德尔遗传实验的科学方法。
2.应用基因的分离定律解决相关遗传问题。
●教学地位
有关基因自由组合和伴性遗传的问题的 ( http: / / www.21cnjy.com )解决都要转化为分离定律问题,因此基因分离定律的灵活应用是解决自由组合和伴性遗传问题的基础。近三年的高考中,对基因分离定律的综合应用、分离比的变式、显隐性的判断、概率的计算等知识的考查尤为突出,常以致死现象、基因互作等为信息,以选择题的形式进行考查。
●教法指导
1.孟德尔实验的科学方法可组织学生讨论并总结。
2.通过书写不同基因型个体 ( http: / / www.21cnjy.com )杂交所得规律性比值归纳总结亲代和子代推导的方法。(1)若后代性状分离比为显性∶隐性=3∶1,则双亲一定是杂合子(Aa),即 Aa×Aa=3A_∶1aa。(2)若后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型,即 Aa×aa=1A_∶1aa。(3)若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子,即 AA×AA 或 AA×Aa 或 AA×aa。(4)若后代性状只有隐性性状,则双亲均为隐性纯合子,即 aa×aa=aa。
3.结合实例应用分离定律指导作物育种和分析遗传病的发病概率。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1.一对正常的夫妇生了一个白化病的孩子,白化病和正常是1对相对性状,则一家人的基因型分别是什么?这对夫妇再生孩子患白化病的概率是多少?
2.假如3年后你在一个花卉基地 ( http: / / www.21cnjy.com )工作,有一天你突然发现本来开白花的花卉,出现了开紫花的植株,你立刻意识到它的观赏价值,决定培育出这种紫花新品种。将这株紫花植株的种子种下,可惜的是,在长出的126株新植株中,却有46株是开白花的,这不利于商品化生产,怎样才能培育出开紫花的纯种?
●教学流程设计
课前自主探究:阅读教材P31-32,填写“【 ( http: / / www.21cnjy.com )课前自主导学】知识1、知识2,完成思考交流1、2”。 步骤1:情景导课:建议以【新课导入建议】中两种方式之一导入课题。 步骤2:学生讨论并回答孟德尔成功的原因。 步骤3:提出在新课导入1的问题中我们如何推断亲代和子代的基因型。通过【探究1】归纳总结,通过【例1】掌握方法。
步骤7:引导学生以小组合作形式总结本 ( http: / / www.21cnjy.com )课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建,课下完成【课时作业】。 步骤6:检测授课效果:提问作答【正误判断】及【当堂双基达标】。 步骤5:根据遗传图解判断显性和隐性遗传病,并总结方法,分析遗传系谱中各成员的基因型及概率,点拨【例3】审题导析。 步骤4:结合【探究1】,让学生分析培育的新品种为隐性或显性时的育种方法,分析杂合子自交的规律,点拨【例2】审题导析。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.分析孟德尔遗传实验的科学方法。2.应用基因的分离定律分析解决相关遗传问题。 1.孟德尔遗传实验的科学方法。(重点)2.分离定律在育种工作中的应用。(重难点)3.分离定律在医学实践中的应用。(重难点)
孟德尔遗传实验的科学方法
1.实验简介:孟德尔的豌豆杂交实验长达8年之久,他挑选出22个豌豆品种做实验。
2.成就:孟德尔最终发现了遗传的两个基本规律,即基因的分离定律和基因的自由组合定律。
3.成功的因素:①正确地 ( http: / / www.21cnjy.com )选用实验材料是孟德尔实验获得成功的首要原因。②由单因子到多因子的研究方法,也是孟德尔实验获得成功的重要因素。③应用统计学方法对实验结果进行分析,是孟德尔实验获得成功的另一个原因。④孟德尔科学设计了实验程序,在对大量数据进行分析的基础上,合理地进行了推断,并设计了新的实验来验证推断的正确性。
1.孟德尔在发现问题和验证假说阶段所做的实验分别是什么?
【提示】 发现问题阶段做的实验是相对性状的豌豆杂交和F1的自交;验证假说阶段做的实验是测交。
基因分离定律的应用
1.在杂交育种中,人们首 ( http: / / www.21cnjy.com )先按照育种的目标,选择亲本进行杂交,根据性状的遗传表现选择符合人们需要的杂种后代,再经过有目的的选育,最终培育出具有稳定遗传性状的品种。根据基因的分离定律,如果两个亲本
分别是含有不同基因的纯合子,杂种后代F1个体往往表现一致,但是从F2开始出现性状分离。
2.基因的分离定律在医学实践中的应用
在医学实践中,人们常常利用基因的分离定律对遗传病的基因型和发病率做出科学的推断。
2.在杂交育种中,如果优良性状为隐性性状,应怎样选育?如果优良性状为显性性状,应怎样选育?
【提示】 优良性状为隐性性状时,优良 ( http: / / www.21cnjy.com )性状的个体出现后就可留种推广利用;优良性状为显性性状时,优良性状的个体出现后要进行自交,直到不发生性状分离为止。
1.用数学统计的方法分析实验结果是孟德尔成功的原因之一。(√)
2.在育种工作中,具有优良性状的个体出现后就可作为优良品种利用。(×)
【提示】 优良性状为显性时,要进行多代自交淘汰杂合子。
3.正常双亲生一患遗传病的女孩,他们再生一个孩子患病的概率为1/2。(×)
【提示】 双亲为Aa和 Aa,再生一孩子患病概率为1/4。
表现型与基因型的一般推断
【问题导思】
①根据亲代的基因型、表现型如何推出子代的基因型和表现型?
②根据子代的基因型、表现型如何推出亲代的基因型和表现型?
分离定律的问题主要有两种类型:正推类和逆推类。
1.由亲代推出断子代的基因型、表现型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表现型
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.由子代推断亲代的基因型(逆推型)
方法一:基因填充法。先根据亲代表现型写 ( http: / / www.21cnjy.com )出能确定的基因,如显性性状的基因型可用A__来表示,那么隐性性状的基因型只有一种aa,根据子代中一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的基因型。
方法二:隐性纯合突破法。如果子代中有隐性 ( http: / / www.21cnjy.com )个体存在,它往往是逆推过程的突破口,因为隐性个体是纯合子(aa),因此亲代基因型中必然都有一个a基因,然后再根据亲代的表现型作进一步的判断。
方法三:根据子代性状分离比推断。
①若后代性状分离比为显性:隐性=3∶1,则双亲一定是杂合子(Aa)。即Aa×Aa→3A_∶1aa。
②若后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型。即Aa×aa→1Aa∶1aa。
③若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子。即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。
下表是有关豌豆种子形状的四组杂交实验及结果(相关基因用R、r表示),试据表分析作答。
组合序号 杂交组合类型
后代表现型及植株数
圆粒 皱粒
A 圆粒×圆粒 108 0
B 皱粒×皱粒 0 102
C 圆粒×圆粒 125 40
D 圆粒×皱粒 152 141
(1)根据组合________的结果能推断出显性性状为________。
(2)组合________中的两亲本肯定都是纯合子。
(3)组合________的杂交方法称为测交。
(4)写出组合A中两亲本可能有的基因型:________。
【审题导析】 (1)先判断性状的显性和隐性。
(2)根据子代表现型和比例推亲代的基因型。
【精讲精析】 (1)组合C中,圆粒×圆 ( http: / / www.21cnjy.com )粒的后代出现了皱粒,即发生了性状分离,则亲代的圆粒个体为杂合子,圆粒为显性性状。(2)组合B:皱粒×皱粒,都为隐性性状,隐性性状的个体肯定为纯合子。可写出各组合中亲本的基因型:A组为RR×Rr或RR×RR,B组为rr×rr,C组为Rr×Rr,D组为Rr×rr。(3)由(2)小题的分析可知,组合D为测交组合。(4)由(2)小题的分析可知,组合A中两亲本的基因型为RR×Rr或RR×RR。
【答案】 (1)C 圆粒 (2)B (3)D (4)RR×Rr或RR×RR
基因分离定律在指导育种中的应用
【问题导思】
①分离定律在杂交育种中有哪些应用?
②怎样利用分离定律指导作物育种?
第一步:按照育种的目标,选择亲本进行杂交;
第二步:根据性状的遗传表现选择符合需要的杂种后代;
第三步:有目的的选育,培育出具有稳定遗传性状的新品种。
(1)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。
(2)如果优良性状是显性的,则必须从F2起连续自交,选择若干代(一般5~6代),直至不再发生性状分离为止。
(3)杂合子连续自交,后代中各基因型所占比例
Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体
所占比例 1- - - + -
根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为:
规律:随自交代数n增加,子代中杂合子比例越来越少,最终接近于0,纯合子比例越来越大,最终显性纯合子和隐性纯合子比例均接近于1/2。
具体育种图解如上:
所需性状的后代连续自交,直至得到具有稳定遗传性状的品种。
(多选)(2013·江苏前黄中学高一检测)育种工作者在小麦群体中发现了一株抗锈病类型,将这种类型自交后,后代有抗锈病类型,也有不抗锈病类型,下列分析正确的是( )
A.抗锈病为显性,最初出现的抗锈病类型为杂合子
B.抗锈病为隐性,其后代又发生了性状分离
C.最初出现的抗锈病类型进行自交,后代分离比为1∶1
D.后代的抗锈病类型中有2/3的为杂合子
【审题导析】 (1)根据题目信息判断性状的显性和隐性。(2)确定最初出现的抗锈病小麦为纯合子还是杂合子。
【精讲精析】 根据题目信息抗锈病类型小麦自交 ( http: / / www.21cnjy.com )后,后代有抗锈病类型和不抗锈病类型,说明抗锈病为显性性状,最初出现的抗锈病类型为杂合子。杂合子自交后代性状分离比为3∶1,后代的抗锈病类型的基因型为AA∶Aa=1∶2,抗锈病类型中杂合子占2/3。
【答案】 AD
分离定律在医学实践中的应用
【问题导思】
①怎样判断一种遗传病是显性遗传病,还是隐性遗传病?
②禁止近亲结婚的遗传学依据是什么?
1.常常用于对某些单基因遗传病的基因型和发病概率作出科学的分析和推断。
(1)显性基因控制的遗传病的判断方法
父母均患病,所生孩子中有表现为正常的,则该病为显性基因控制的遗传病。(如下图)(有中生无为显性)
(2)隐性基因控制的遗传病的判断方法
父母均表现为正常,所生孩子中有患病的,则该病为隐性基因控制的遗传病。(如下图)(无中生有为隐性)
2.为禁止近亲结婚提供科学的依据
每个人都是5~6种不同的隐性致 ( http: / / www.21cnjy.com )病基因的携带者。近亲结婚的双方很可能是同一种致病基因的携带者,他们的子女患隐性遗传病的机会会大大增加,因此要禁止近亲结婚。
如果某一家庭中有一个隐性致病基因的携带者,其后代在近亲结婚的情况下,发病情况图解如下:
下图表示一对正常的夫妇生了一个正常的儿子和一个患白化病的女儿,相关基因用A和a表示,据图分析回答问题:
(1)图中Ⅰ2的基因型是____________,Ⅱ4的基因型是____________。
(2)图中Ⅱ3的基因型是________,Ⅱ3为纯合子的概率是________。
(3)若Ⅱ3与一个杂合女性婚配,所生儿子为白化病患者,则第二个孩子为白化病女孩的概率是________。
【审题导析】 (1)确定正常与白化病的显隐性关系。
(2)由子代Ⅱ4推亲代的基因型,再由亲代推子代的基因型。
【精讲精析】 (1)正常双亲生了患 ( http: / / www.21cnjy.com )病女儿,判断白化病为隐性遗传病,Ⅱ4基因型是aa,而Ⅰ1和Ⅰ2的表现型正常,所以他们的基因型都是Aa;(2)Ⅰ1、Ⅰ2的基因型都是Aa、Ⅱ3的表现型正常,所以Ⅱ3的基因型是AA或Aa,可能性之比为1∶2,故Ⅱ3为纯合子(AA)的概率是1/3;(3)Ⅱ3与一个杂合女性婚配,所生儿子为白化病患者,则Ⅱ3与杂合女性的基因型均是Aa,所以他们的第二个孩子为白化病女孩的概率是1/4×1/2=1/8。
【答案】 (1)Aa aa (2)AA或Aa 1/3 (3)1/8
本 课 知 识 小 结
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基因分离定律的应用孟德尔遗传实验的科学方法基因分离定律的应用指导作物育种医学实践中的应用
结 论 语 句
1.由单因子到多因子的研究方法是孟德尔成功的重要因素
2.选育具有显性优良性状的新品种时,要多代自交直至不发生性状分离为止。
3.双亲正常,生孩子患病,该遗传病为隐性遗传病。
4.双亲都患同一种遗传病,生孩子正常,该病为显性遗传病。
1.(2013·南京第九中学高一检测)豌豆作为实验材料的优点不包括( )
A.异花传粉,在自然状态下都是纯种
B.具有多对容易区分的相对性状
C.结种子多,便于对子代的统计分析
D.容易成活,便于种植和培养
【解析】 豌豆是自花传粉,闭花受粉,由此自然状态下都是纯种。
【答案】 A
2.下列哪项不属于孟德尔进行遗传实验研究获得成功的原因( )
A.正确地选用豌豆作为实验材料
B.先分析多对性状后再分析1对相对性状的遗传
C.运用统计学方法分析实验结果
D.科学地设计实验程序,提出假说并进行验证
【解析】 孟德尔获得成功的重 ( http: / / www.21cnjy.com )要原因是研究方法上由单因子到多因子,即先进行1对相对性状的遗传实验,再进行两对或两对以上的遗传实验,分别发现了分离定律和自由组合定律。
【答案】 B
3.(2011·江苏学业水平测试)以两株高茎 ( http: / / www.21cnjy.com )豌豆为亲本进行杂交,F1中高茎和矮茎的数量比例如右图所示,则F1高茎豌豆中纯合子的比例为( )
A.1 B.1/2 C.1/3 D.1/4
【解析】 以两株高茎豌豆为亲本进行杂交,F ( http: / / www.21cnjy.com )1中高茎和矮茎的数量比例如题图所示为3∶1,可以推知亲本的基因型都是Dd,所以后代DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,所以F1高茎豌豆中纯合子的比例为1/3。
【答案】 C
4.将黑斑蛇与黄斑蛇杂交,子一代中既有黑斑蛇 ( http: / / www.21cnjy.com ),又有黄斑蛇;若再将F1中的黑斑蛇与黑斑蛇交配,F2中既有黑斑蛇又有黄斑蛇。由此分析可以得出( )
A.蛇的黄斑为显性性状
B.所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇
C.F1黑斑蛇的基因型与亲代黑斑蛇的基因型不同
D.F2中黑斑蛇的基因型与F1黑斑蛇的基因型相同
【解析】 因为将F1中的黑斑蛇 ( http: / / www.21cnjy.com )与黑斑蛇交配,F2中既有黑斑蛇又有黄斑蛇,可以确定蛇的黑斑是显性性状,所以所有黑斑蛇的亲代至少有一方是黑斑蛇;亲代黑斑蛇与黄斑蛇杂交,子一代中既有黑斑蛇,又有黄斑蛇,可以确定亲代黑斑蛇和F1黑斑蛇的基因型相同,都是Aa,则F2黑斑蛇的基因型是AA或Aa。
【答案】 B
5.已知小麦抗锈病是由显性基因控制的,让一株 ( http: / / www.21cnjy.com )杂合小麦自交获得F1,淘汰掉其中不抗锈病的植株后,再自交获得F2,从理论上计算,F2中不抗锈病的植株占总数的( )
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16
【解析】 假设小麦抗锈病与 ( http: / / www.21cnjy.com )否由基因A、a控制。F1为Aa自交的产物,其基因型应为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,淘汰掉不抗病的植株后,则有1/3AA、2/3Aa,它们的自交后代F2中不抗病的植株仅来自2/3Aa的自交后代,概率为2/3×1/4=1/6,其余均为抗病品种。
【答案】 B
6.(2013·江苏梁丰中 ( http: / / www.21cnjy.com )学高一检测)Rh血型由一对等位基因控制。一对夫妇的Rh血型都是Rh阳性,已生3个孩子中有一个是Rh阳性,其他两个是Rh阴性,再生一个孩子是Rh阳性的概率是( )
A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.3/4
【解析】 从夫妇都为Rh阳性,却生了 ( http: / / www.21cnjy.com )两个Rh阴性的孩子,说明Rh阳性是显性性状,Rh阴性为隐性性状,且夫妇均为杂合子,故再生一个Rh阳性(显性)的概率是3/4。
【答案】 D
7. 牛的毛色有黑色和棕色两种,如果两头黑牛交配,生了一头棕色子牛。请回答:
(1)黑色和棕色两种毛色中,显性性状是________。
(2)若用B与b表示牛的毛色的显性基因与隐性基因,写出上述两头黑牛及子代棕牛的基因型是________。
(3)上述两头黑牛产生一黑色子牛的可能性 ( http: / / www.21cnjy.com )是________。若上述两头黑牛产生了一头黑色子牛,该子牛为纯合子的可能性是________,要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子,最好选用与其交配的牛是( )
A.纯种黑牛 B.杂种黑牛
C.棕色牛 D.以上都不对
(4)若用X雄牛与多头杂种黑色雌牛 ( http: / / www.21cnjy.com )相交配,共产生20头子牛,若子牛全为黑色,则X雄牛的基因型最可能是________;如果子牛中10头为黑色,10头为棕色,则X雄牛的基因型最可能是________;若子牛中14头为黑色,6头为棕色,则X雄牛的基因型最可能是________。
【解析】 (1)双亲为黑色牛,子牛 ( http: / / www.21cnjy.com )为棕色,所以控制棕色毛的基因是隐性基因。(2)子代的隐性基因必来自双亲,亲代黑牛有棕色毛基因但表现为黑毛,说明亲代黑牛的基因型是Bb。(3)Bb×Bb→BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,亲代黑牛(Bb×Bb)产生黑色子牛(BB或Bb)的可能性是3/4;若已知子牛为黑色,则它是纯合子的可能性是1/3。要鉴定一头黑牛是纯合子还是杂合子,最好用测交的方法,即选用棕色牛(bb)与之交配。(4)纯种黑牛与杂种黑牛交配,产生的后代全是黑色牛;杂种黑牛与杂种黑牛交配,产生黑牛与棕色牛的比例为3∶1;棕色牛与杂种黑牛交配,产生黑牛和棕色牛的比例为1∶1。
【答案】 (1)黑色 (2)Bb、Bb、bb (3)3/4 1/3 C
(4)BB bb Bb
一、选择题
1.(2013·张家港中学高一测试)人类多指是由显性基因(A)控制的一种常见畸形,下列叙述不正确的是( )
A.只要亲代之一的基因型为AA,其子女均患多指
B.只要亲代之一含有A基因,其子女就有可能出现多指
C.双亲均为Aa,其子女均患多指
D.双亲均为Aa,其子女患多指的概率是3/4
【解析】 因多指由显性基因控 ( http: / / www.21cnjy.com )制,因此双亲一方的基因组成为AA时,子女均患多指。双亲一方只要含有A基因,其后代就有患多指的可能。双亲均为Aa时,子女患多指的概率是3/4。
【答案】 C
2.人类的秃顶由常染色体上的隐性 ( http: / / www.21cnjy.com )基因b所控制,但只在男性中表现。一个非秃顶男性与一父亲非秃顶的女性婚配,他们生了一个男孩,后来在发育中表现为秃顶。则该女性的基因型为( )
A.BB B.Bb C.bb D.Bb或bb
【解析】 男孩基因型为bb,其中有一个b来自母亲(该女性),该女性的基因型为Bb或bb时均可提供b基因。
【答案】 D
3.豚鼠的黑毛对白毛是显性,饲养员让两只杂合鼠杂交,其一胎产生的小鼠可能是( )
A.只有黑色或只有白色
B.3黑∶1白
C.有黑也有白
D.以上都可能
【解析】 两只杂合鼠交配,其一胎产生的小鼠数量太少,其后代表现型很难体现性状分离3∶1的理论比,结果有多种可能。
【答案】 D
4.(2013·南通高一期末测试)基 ( http: / / www.21cnjy.com )因型为AA的牛与杂种雄牛表现为有角,杂种雌牛与基因型aa的牛表现为无角,现有一对有角牛交配,生下一只无角牛,这只无角牛的性别是( )
A.雄牛 B.雌牛
C.雌、雄牛都可 D.无法确定
【解析】 AA雄牛和雌牛有角,aa的 ( http: / / www.21cnjy.com )雄牛和雌牛无角,Aa的雄牛有角,Aa的雌牛无角。一对有角牛交配,生下一只无角牛,亲本为AA雌牛和Aa雄牛,子代无角牛应为Aa雌牛。
【答案】 B
5.下图中正确表示杂合子(Aa)连续自交若干代,子代中显性纯合子所占比例的曲线图是( )
【解析】 在连续自交若干代后,子代中显性纯合子所占比例越来越接近1/2,但不会达到1/2。
【答案】 B
6.(2013·太仓高级中学高一测试)采用下列哪一种方法,可依次解决①~④中的遗传问题( )
①鉴定一只白羊是否纯种
②在1对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯度
④检验杂种F1基因型
A.杂交、自交、测交、测交
B.测交、杂交、自交、测交
C.杂交、测交、杂交、自交
D.杂交、杂交、杂交、测交
【解析】 鉴定某生物是否纯种,对于 ( http: / / www.21cnjy.com )植物来说可以采用自交、测交的方法,其中自交是最简便的方法,对于动物来说则只能用测交的方法。要区分1对相对性状的显、隐性关系,可以让生物进行杂交,有两种情况可以做出判断,若是两相同性状的生物个体杂交,后代中出现了性状分离,则亲本的性状为显性性状;若是不同性状的生物个体杂交,许多后代中只出现一种性状,则出现的性状为显性性状。不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度。测交的重要意义是可以鉴定显性个体的基因型。
【答案】 B
7.正常人对苯硫脲感觉味苦,对苯硫脲没有味觉叫味盲。若几对夫妇子代味盲率分别是25%、50%、100%,则双亲的基因型依次是( )
①BB×BB ②bb×bb ③BB×bb ④Bb×Bb
⑤Bb×bb ⑥BB×Bb
A.①③④ B.④②⑤
C.⑤④② D.④⑤②
【解析】 由子代隐性性状逆推双亲基因 ( http: / / www.21cnjy.com )型是遗传分析中常用的方法。隐性性状在子代为25%时,则双亲均为杂合体;在子代为50%时,则双亲之一为杂合体而另一个体为隐性纯合体;在子代为100%时,则双亲均为隐性纯合体。
【答案】 D
8.(2011·洛阳高一检测)在贫 ( http: / / www.21cnjy.com )血症患者中,存在着一种特殊的贫血症——镰刀型细胞贫血症,人们发现该病的患者能将这种病遗传给后代。如图是这种病的某一遗传系谱图(相关基因用B、b表示)。下列说法正确的是( )
A.该病是常染色体显性遗传病
B.Ⅱ8的可能基因型有两种,是杂合子的概率为2/3
C.Ⅱ5的基因型一定是BB
D.若要保证Ⅱ9婚配后代不患病,从理论上讲,其配偶基因型可以为Bb
【解析】 由Ⅰ3和Ⅰ4生 ( http: / / www.21cnjy.com )出患病女儿,可推断出致病基因为隐性且位于常染色体上。Ⅱ5的基因型为BB或Bb。若要保证Ⅱ9后代不患病,其配偶基因型必须为BB。
【答案】 B
9.下图是一个白化病家族的遗传系谱图。请写出Ⅰ1、Ⅰ3的遗传因子组成和Ⅲ1为白化病患者的概率( )
A.AA、Aa和1/16 B.Aa、Aa和1/9
C.Aa、AA和1/4 D.Aa、Aa和1/64
【解析】 由Ⅰ3和Ⅰ4都正 ( http: / / www.21cnjy.com )常生出患病的女儿,可推断这对夫妇都是杂合子,即Aa×Aa,则Ⅱ3的遗传因子为1/3AA、2/3Aa,相同方法可推断Ⅰ1和Ⅰ2的遗传因子为Aa×Aa,Ⅱ2的遗传因子也是1/3AA、2/3Aa,因此Ⅲ1为白化病患者的概率是1/4×2/3×2/3=1/9。
【答案】 B
10.(2013·江苏华罗庚中学 ( http: / / www.21cnjy.com )高一测试)人类白化病是由常染色体上的隐性基因(a)控制的一种遗传病,现有一对肤色正常的夫妇,丈夫的母亲和妻子的弟弟是白化病患者,其余家庭成员均正常,请问这对夫妇所生的孩子肤色正常的概率是( )
A.1/6 B.1/4
C.3/4 D.5/6
【解析】 本题具体分析如下:
【答案】 D
二、非选择题
11.玉米是一种雌雄同株的植物,其顶部开雄花,下部开雌花。在一个育种实验中,采用植株A、B进行下图所示的实验:
实验一:在方案Ⅰ中,将植株A的花粉粒转移到同一植株的雌花上,授粉后,雌花发育成穗轴上的玉米粒。
实验二:在方案Ⅱ中,将植株B的花粉粒转移到同一植株的雌花上,进行授粉。
实验三:在方案Ⅲ中,将植株A的花粉粒转移到植株B的另一朵雌花上进行授粉。
上述三种方案所获得的玉米粒的颜色如下表所示:
方案 紫红玉米粒 黄玉米粒
Ⅰ 587 196
Ⅱ 0 823
Ⅲ 412 396
(1)在玉米粒颜色这1对相对性状中 ( http: / / www.21cnjy.com ),隐性性状是________,其理由是________________________________________________________________________。
(2)用G代表显性基因,g代表隐性基 ( http: / / www.21cnjy.com )因,则植株A的基因型为________,植株B的基因型为________。方案Ⅰ的子代中,紫红玉米粒的基因型是________。
(3)方案________的受粉类 ( http: / / www.21cnjy.com )型长期进行对植株有利,原因是________________________________________________________________________。
(4)玉米是遗传学研究的良好材料,请说明用玉米作为遗传工具的两个理由。
【解析】 (1)由于方案Ⅰ为植株A自交 ( http: / / www.21cnjy.com ),后代出现性状分离,所以自交后代中个体数目少的性状为隐性性状。(2)由(1)可知植株A为杂合子,植株A自交的子代中,紫红玉米粒的基因型有两种:显性纯合子和杂合子。方案Ⅱ为植株B自交,后代均表现为隐性性状,所以植株B为隐性纯合子。(3)方案Ⅲ为植株A与植株B杂交,后代具有A、B两个亲本的遗传物质,具有更强的生活力和变异性。(4)玉米作为遗传工具的理由与用豌豆作为遗传工具的理由相似。
【答案】 (1)黄色 从方案Ⅰ可知,植株A自交,后代性状分离比为紫红玉米粒∶黄玉米粒=3∶1 (2)Gg
gg GG和Gg (3)Ⅲ 后代 ( http: / / www.21cnjy.com )具备了双亲的遗传特性,具有更强的生活力和变异性 (4)玉米生长期较短,繁殖速率较快,具有容易区分的相对性状且产生的后代数量较多,统计更准确等优点。
12.(2013·徐州高 ( http: / / www.21cnjy.com )一检测)下图为一个白化病遗传的家族系谱图。6号和7号为同卵双生,即由同一个受精卵发育而成的两个个体;8号和9号为异卵双生,即由两个受精卵分别发育成的个体。请据图回答问题:
(1)控制白化病的是常染色体上的________基因。
(2)若用A、a表示控制相对性状的一对等 ( http: / / www.21cnjy.com )位基因,则3号、7号和11号个体的基因型依次为________、________、________。
(3)6号是纯合子的概率为________,9号是杂合子的概率为________。
(4)7号和8号再生一个孩子患病的概率是________。
(5)如果6号和9号结婚,则他们 ( http: / / www.21cnjy.com )生出有病孩子的概率为________,若他们所生的第一个孩子有病,则再生一个孩子也有病的概率是________。
【解析】 由3号、4号与10号的 ( http: / / www.21cnjy.com )关系可知白化基因是位于常染色体上的隐性基因。据此可知3号、7号、11号个体的基因型分别为Aa、Aa、aa。由于7号的基因型为Aa,则同卵双生的6号的基因型也为Aa,即6号为纯合子的概率为0。9号与8号为异卵双生,则9号的基因型为Aa的概率为2/3。7号、8号再生一个患病孩子的概率为1/4。若6号(Aa)与9号(1/3AA、2/3Aa)结婚,生出有病孩子的概率为1/4×2/3=1/6,若第一个孩子有病,则可确定9号的基因型为Aa,再生一个孩子也有病的概率为1/4。
【答案】 (1)隐性 (2)Aa Aa aa (3)0 2/3
(4)1/4 (5)1/6 1/4
13.(2013·江苏怀 ( http: / / www.21cnjy.com )仁高级中学高一检测)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。为研究蛋壳颜色的遗传规律,研究者利用这两个鸭群做了五组实验,结果如下表所示。
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♂
后代所产蛋(颜色及数目)
青色(枚) 26 178 7 628 2 940 2 730 1 754
白色(枚) 109 58 1 050 918 1 648
请回答问题:
(1)根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋壳的________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 ( http: / / www.21cnjy.com )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,说明双亲中的____鸭群中混有杂合子。
(5)运用________方法对上述遗传现象进行分析,可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的________定律。
【解析】 根据表中第1组和第2 ( http: / / www.21cnjy.com )组的杂交结果分析,康贝尔鸭和金定鸭不论是正交还是反交,得到的后代所产蛋均是青色蛋多,白色蛋少,第3组和第4组的后代均表现出性状分离现象,并且青色蛋与白色蛋的比例约为3∶1,由此可判断青色蛋为显性性状,白色蛋为隐性性状。第5组为第2组的F1♀与康贝尔鸭♂(隐性纯合子)杂交,得到后代青色蛋与白色蛋的比例约为1∶1,因此这种杂交方式应为测交,可用于检测第2组中F1的基因型。第1组和第2组均为康贝尔鸭(隐性纯合子)和金定鸭杂交,根据少数后代产白色蛋可判断金定鸭中大多数为显性纯合子,少数为杂合子。将具体的数字转化成表现型比例,对遗传现象进行分析,运用的是统计学的方法,根据表中数据判断,鸭蛋蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的基因分离定律。
【答案】 (1)青 (2)性状分离 3∶1 (3)1/2 测交
F1相关的基因组成 (4)金定 (5)统计学 基因分离
第二节基因的自由组合定律
第1课时 基因的自由组合定律
(教师用书独具)
●课标要求
1.熟练掌握两对相对性状遗传实验结果及比例关系。
2.理解自由组合定律的实质及验证方法。
3.掌握并运用与自由组合定律相关的概率的计算方法。
4.理解异常分离比的实质,并能准确应用。
5.能准确绘制遗传图解,设计遗传实验,并进行遗传分析。
●课标解读
1.阐明基因的自由组合定律。
2.应用基因的自由组合定律分析解决相关问题。
●教学地位
基因自由组合定律是遗传学上最基本的 ( http: / / www.21cnjy.com )规律之一,是遗传学的基础,也是中学生物学中要求掌握的规律之一。它在遗传育种和人类遗传病推断方面有重要的指导作用。近三年的高考中,对于基因的分离定律、自由组合定律的综合应用,分离比的变式及在伴性遗传的应用(遗传方式判断、显隐性判断、概率计算)等知识的考查尤为突出。题目多趋向于以遗传图解、表格等为载体,以致死现象、基因互作等为信息进行呈现。
●教法指导
1.引导学生根据孟德尔的假设大胆的去推测 ( http: / / www.21cnjy.com )YyRr产生的配子种类及比例,然后通过设计模拟实验。即将事先准备好的学具——一元和五角的硬币各25枚分发给学生,同桌两个一组,一元和五角的正面分别代表Y、R,一元和五角的反面分别代表y、r。首先向空中投掷这两枚硬币,硬币落在桌子上后。记录这两枚硬币的字母组合方式,每一组记录10次数据,最后总结数据,得到F1产生的四种配子及比例为1∶1∶1∶1。这样让学生通过模拟实验直观地体验并总结出F1产生的配子的种类及比例,轻松突破学生很难理解的问题。
2.由学生自己推演黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交试验分析图解,并归纳总结F2代的基因型和表现型的规律,由一学生在黑板上完成。(1)四种表现型出现在各三角形中(略);(2)基因型:九种基因型中的纯合体(YYRR、YYrr、yyRR、yyrr)与两对基因的杂合体(YyRr)各位于一对角线上;(3)九种基因型可作如下规律性的排列(用F2中两对基因组合方式及比率相乘的方法得出如下结果,每种基因型前的系数即为其比例数)。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1. 孟德尔发现并总结出基因的分 ( http: / / www.21cnjy.com )离定律,只研究了1对等位基因控制的1对相对性状的遗传。但任何生物都不是只有一种性状,而是具有许多种性状,如豌豆在茎的高度上有高茎和矮茎;在种子的颜色上有黄色和绿色;在种子的形状上有圆粒和皱粒;在花的颜色上有红色和白色等等。那么,当2对或2对以上的相对性状同时考虑时,它们又遵循怎样的遗传规律呢?
2.伟大的遗传学之父孟德尔在完成了1对 ( http: / / www.21cnjy.com )相对性状的研究之后,并没有停下科学探索的脚步,在继续观察花园里豌豆的过程中产生了新的疑问。他发现就子叶颜色和种子形状来说,只有两种类型:一种是黄色圆粒的,一种是绿色皱粒的。教师展示图片,引导学生发现“问题”:是不是粒色的遗传因子对决定粒形的遗传因子有影响呢?黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗?提出的问题是:2对相对性状是如何遗传的?
●教学流程设计
课前自主探究:阅读教材P35-37相关内 ( http: / / www.21cnjy.com )容,填写“【课前自主导学】完成思考交流1、2”。 步骤1:情景导课:建议以【新课导入建议】中的两种方式之一导出课题。 步骤2:检测预习效果:作答【正误判断】并进行校正。屏幕打出一个简单的杂交图解,由学生完成相关内容。 步骤3:课件展示两对相对性状的杂交试验过程,可播放多遍,由学生记忆子二代有关结论,并引导学生草纸上正确书写。
步骤7:点拨【探究4】总结基 ( http: / / www.21cnjy.com )因自由组合定律指导育种的方法,通过【例4】训练方法。 步骤6:点拨【探究3】掌握利用分离定律解决自由组合定律问题,通过【例3】训练方法。 步骤5:结合【探究2】理解基因的自由组合定律和减数分裂的关系。点拨【例2】审题导析。 步骤4:结合【探究1】让学生熟记知识点1的有关结论,并以【例1】进行强化。
步骤8:引导学生以小组 ( http: / / www.21cnjy.com )合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建。 步骤9:诵读【结论语句】,草纸上快速书写F2的四种表现型、九种基因型及16种组合方式及比例,作答【当堂双基达标】,课下完成【课时作业】。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.阐明基因的自由组合定律。2.应用基因的自由组合定律分析解决相关问题。 1.自由组合定律的实质。(重点)2.应用自由组合定律解释遗传现象。(重难点)3.自由组合定律在育种和医学实践中的应用。(重难点)
2对相对性状的豌豆杂交实验及解释
1.实验结果
(1)在选择的亲本中,2对相对性状分别为:黄色和绿色、圆粒和皱粒。
(2)黄色圆粒和绿色皱粒豌豆杂交,F1表现型:黄色圆粒。
(3)F2中表现型有4种,分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,数量比接近9∶3∶3∶1。
(4)F2中有2种亲本类型,为黄色圆粒和绿色皱粒,另2种为重组类型,即黄色皱粒和绿色圆粒。
1.2对相对性状中,显性性状分别是什么?单独分析每1对相对性状,符合基因的分离定律吗?
【提示】 显性性状分别是黄色和圆粒。单独分析每1对相对性状F2中黄色∶绿色=3∶1,圆粒∶皱粒=3∶1符合基因的分离定律。
2.孟德尔对F2统计结果的解释
(1)2对相对性状遗传的关系:彼此独立, ( http: / / www.21cnjy.com )即2对等位基因的分离是独立的;控制不同对相对性状的基因之间可以自由组合,即非等位基因间可以自由组合;1对相对性状的分离和不同相对性状之间的自由组合彼此是独立、互不干扰的。
(2)F1产生的雌、雄配子的种类:各有4种,它们是YR、Yr、yR、yr,其数量比接近1∶1∶1∶1。
(3)雌、雄配子随机结合,可形成__16__种组合,共__9__种基因型,__4__种表现型。
对基因自由组合现象推断的验证实验
1.测交实验
若以黄色圆粒和绿色皱粒植株的杂交实验为例,测交时两亲本的类型分别是黄色圆粒和绿色皱粒(隐性纯合子)。
2.预期结果
黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1。
3.实验结果
和预期结果相同。
4.测交实验结果证明
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。
基因自由组合定律发生的时间、对象及内容
时间 减数分裂形成配子的过程中
对象 非同源染色体上的非等位基因
内容 在减数分裂形成配子时,一个细胞中的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可以进行自由组合
孟德尔关于豌豆3对相对性状的杂交实验
1.亲本类型
具有3对相对性状的纯合亲本。
2.F1的性状表现
都表现为显性性状。
3.F2的性状表现
发生了性状分离,数量比是27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1,即表现型有8种,基因型有27种。
2.在孟德尔2对相对性状的遗传实验中,F2出现了9∶3∶3∶1的性状分离比,这与1对相对性状的实验中F2的3∶1的数量比有联系吗?
【提示】 有。2对相对性状是自由组合, ( http: / / www.21cnjy.com )相互独立的,符合乘法定理。即2对相对性状的遗传结果可以表示为每1对相对性状各自遗传结果的乘积,即9∶3∶3∶1来自于(3∶1)2。
1.在2对相对性状的豌豆实验中,F2中表现型有4种,基因型也有4种,比例为9∶3∶3∶1。(×)
【提示】 基因型有9种。
2.自由组合定律的实质是在受精时雌雄配子随机结合。(×)
【提示】 自由组合定律的实质表现在F1形成配子时。
3.在减数分裂形成配子时,等位基因分离,非等位基因都自由组合。(×)
【提示】 进行减数分裂时,非同源染色体上的非等位基因才能自由组合。
4.根据测交实验的结果,推测F1代产生4种配子且比例为1∶1∶1∶1。(√)
2对相对性状杂交实验的分析
【问题导思】
①F2中性状分离比为什么是9∶3∶3∶1
②F2中的基因型有哪些?
1.F1的表现型分析
(1)F1全是黄色 黄色对绿色是显性。
(2)F1全是圆粒 圆粒对皱粒是显性。
2.F2的表现型分析
(1)2对相对性状的分离是各自独立的
①黄色∶绿色=3∶1。
②圆粒∶皱粒=3∶1。
(2)两对性状的组合是随机的
①3/4黄色3/4圆粒9/16黄色圆粒1/4皱粒3/16黄色皱粒
②1/4绿色3/4圆粒3/16绿色圆粒1/4皱粒1/16绿色皱粒
(3)F2的性状分离比
黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。
3.F2的基因型分析
(1)控制每对性状的等位基因相互独立,互不干扰
①控制粒色的基因型及比例为:YY∶Yy∶yy=1∶2∶1。
②控制粒形的基因型及比例为:RR∶Rr∶rr=1∶2∶1。
(2)2对等位基因自由组合
①1/4YY1/4RR1/16 YYRR1/4rr1/16YYrr2/4Rr2/16YYRr
②2/4Yy1/4RR2/16YyRR1/4rr2/16Yyrr2/4Rr4/16YyRr
③1/4yy1/4RR1/16yyRR1/4rr1/16yyrr2/4Rr2/16yyRr
1.F2的表现型和基因型
黄圆:9/16Y?R?(1/16YYRR、2/16YyRR、
2/16YYRr、4/16YyRr)
黄皱:3/16Y?rr(1/16YYrr、2/16Yyrr)
绿圆:3/16yyR?(1/16yyRR、2/16yyRr)
绿皱:1/16yyrr(1/16yyrr)
2.F2中纯合子4种,即YYRR、YY ( http: / / www.21cnjy.com )rr、yyRR、yyrr,各占总数的1/16;只有一对基因杂合的杂合子4种,即YyRR、Yyrr、YYRr、yyRr,各占总数的2/16;两对基因都杂合的杂合子1种,即YyRr,占总数的4/16。
2对相对性状独立遗传的两纯合亲本杂交,F2出现的重组类型中能稳定遗传的个体约占( )
A.1/8 B.1/5
C.1/5或1/3 D.1/16
【审题导析】 (1)2对相对性状的两纯合亲本有两种情况:纯合的黄色圆粒×绿色皱粒;纯合的黄色皱粒×纯合的绿色圆粒。
(2)分别分析两种情况后代的重组类型和能稳定遗传的个体类型。
【精讲精析】 两亲本类型是双显性 ( http: / / www.21cnjy.com )亲本与双隐性亲本(如黄色圆粒与绿色皱粒)或一显一隐与一隐一显(如黄色皱粒与绿色圆粒),则F2重组类型是一显一隐与一隐一显(如黄色皱粒与绿色圆粒)或双显性与双隐性(如黄色圆粒与绿色皱粒)。若是第一种情况,重组类型占F2的6/16,其中稳定遗传的个体占F2的2/16,因此重组类型中能稳定遗传的个体占(2/16)/(6/16)=1/3;若是第二种情况,重组类型占F2的10/16,其中稳定遗传的个体占F2的2/16,因此重组类型中能稳定遗传的个体占(2/16)/(10/16)=1/5。
【答案】 C
对基因自由组合定律的理解
【问题导思】
①基因的自由组合定律的细胞学基础是什么?
②基因自由组合定律的适用有什么条件?
1.基因自由组合定律的实质。
在生物体进行减数分裂形成配子时,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。
2.基因自由组合定律的细胞学基础。
3.杂合子(YyRr)产生配子的情况。
理论上产生配子的种类 实际能产生配子的种类
一个精原细胞 4种 2种(YR和yr或Yr和yR)
一个雄性个体 4种 4种(YR和Yr和yR和yr)
一个卵原细胞 4种 1种(YR或Yr或yR或yr)
一个雌性个体 4种 4种(YR和Yr和yR和yr)
4.适用条件
真核生物有性生殖,两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因的遗传。
(2013·江苏省武进中学高一测试)据图判断,下列选项中不遵循基因自由组合定律的是( )
【审题导析】 (1)基因的自由组合定律的研究对象为非同源染色体上的非等位基因。
(2)分析四个选项中的两对基因是否属于非同源染色体上的非等位基因。
【精讲精析】 位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律,A(a)和D(d)位于一对同源染色体上,不遵循自由组合定律。
【答案】 A
应用分离定律解决自由组合定律问题
【问题导思】
①自由组合问题中的每一对基因是否都遵循分离定律?
②分离比9∶3∶3∶1与分离比3∶1有什么关系?
1.常见题型
推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表现型,求相应基因型、表现型的比例或概率。
2.思路
将自由组合问题转化为若干个 ( http: / / www.21cnjy.com )分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几个分离定律,如AaBb×Aabb可分解为以下两个分离定律:Aa×Aa和Bb×bb。
3.乘法原理在解决自由组合问题中的应用
乘法原理是指两个(或两个以上)独立 ( http: / / www.21cnjy.com )事件同时出现的概率,等于它们各自概率的乘积。P(AB)=P(A)·P(B),如黄色圆粒豌豆出现的概率是该豌豆为“黄色”的概率与该豌豆为“圆粒”的概率的乘积。
(1)配子类型及概率的问题
如AaBbCc产生的配子种类数为:
Aa
Bb
Cc
2 × 2 × 2=8种。
又如AaBbCc产生ABC配子的概率为:
1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8。
(2)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。
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→8种配子,AaBbCC→4种配子。
②再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。
(3)基因型类型及概率的问题
如AaBbCc与AaBBCc杂交,求其后代的基因型种类数。
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb);
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc);
因而AaBbCc×AaBBCc,后代中有3×2×3=18种基因型。
又如该双亲后代中AaBBcc出现的概率为:1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16。
(4)表现型类型及概率的问题
如AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表现型种类数。
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa);
Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb);
Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc);
所以AaBbCc×AabbCc,后代中有2×2×2=8种表现型。
又如该双亲后代中表现型A_bbcc出现的概率为:3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32。
(2013·南师附中学业水平测试模拟)基因型为AaBb和Aabb的豌豆杂交(两对基因位于两对同源染色体上),后代中基因型种类及可稳定遗传的概率分别是( )
A.6、1/4 B.8、1/4
C.8、1/8 D.4、1/8
【审题导析】 (1)把2对基因分解为两个1对基因的杂交:Aa×Aa,Bb×bb。
(2)利用分离定律分别分析2对基因杂交后代基因型种类和可稳定遗传个体的概率。
【精讲精析】 Aa和Aa杂交 ( http: / / www.21cnjy.com )后代基因型种类是3种,可稳定遗传(AA和aa)的占1/2,Bb和bb杂交后代基因型种类是2种,可稳定遗传(bb)的占1/2,所以基因型为AaBb和Aabb的豌豆杂交(2对基因位于2对同源染色体上),后代中基因型种类及可稳定遗传的概率分别是3×2=6、1/2×1/2=1/4。
【答案】 A
自由组合定律在杂交育种过程中的应用
【问题导思】
①杂交育种中一般在哪一代出现所需类型的个体?
②在F2代中选出符合要求的个体后,为什么还要连续自交多次?什么情况不用连续自交?
1.育种原理
通过基因的重新组合,把两亲本的优良性状组合在一起。
2.适用范围
一般用于同种生物的不同品系间。
3.优缺点
方法简单,但需要较长年限的选择才能获得所需类型的纯合子。
4.动植物杂交育种比较(以获得基因型AAbb的个体为例)
P AABB×aabb
↓—动物一般选多对同时杂交
F1 AaBb
↓—动物为相同基因型的个体间交配
F2 9A-B- 3A-bb 3aaB- 1aabb
↓
所需类型 AAbb—
5.程序归纳
选择具有不同优良性状的亲本F1
F2,从中选出性状符合要求
的个体连续自交选择,
淘汰不符合要求的个
体至不再分离为止纯合子(品种)
向日葵种子粒大(B)对粒小(b)是显性,含油少(S)对含油多(s)是显性,这2对等位基因按自由组合定律遗传。今有粒大油少和粒小油多的两纯合子杂交,试回答下列问题。
(1)F2表现型有哪几种?其比例如何?
(2)如获得F2种子544粒,按理论计算,双显性纯种有多少粒?双隐性纯种有多少粒?粒大油多的有多少粒?
(3)怎样才能培育出粒大油多,又能稳定遗传的新品种?
【审题导析】 (1)写出亲本的基因型,F1的基因型,推出F2的表现型及比例。
(2)根据F2中各种类型的比例计算各类型的子粒数。
【精讲精析】 (1)粒大油少(BBSS ( http: / / www.21cnjy.com ))纯合子×粒小油多(bbss)纯合子,得F1(BbSs)。F1自交(BbSs)所得F2的表现型可按每对基因自交分别考虑,即Bb×Bb其子代有两种表现型,粒大与粒小,比例为3∶1;同理Ss×Ss的子代表现型有两种,油少与油多,其比例为3∶1。若将上述两种性状综合考虑,即得BbSs×BbSs的子代表现型及其比例,现计算如下:粒大油少(3×3)∶粒大油多(3×1)∶粒小油少(1×3)∶粒小油多(1×1)=9∶3∶3∶1。
(2)按上述方法,Bb×Bb的子代BB占全 ( http: / / www.21cnjy.com )部子代的比为1/4;Ss×Ss的子代SS占全部子代的比例为1/4;所以BbSs×BbSs的子代BBSS所占其全部子代的比例为1/4×1/4=1/16。因此F2中双显性纯种的粒数为:544×1/16=34(粒)。同理可计算双隐性纯种(bbss)的比例为1/16,其粒数为34。按(1)中所得的答案,粒大油多的占F2个体的比例为3/16,共计544×3/16=102(粒)。
(3)让F2代中粒大油多 ( http: / / www.21cnjy.com )植株自交,BBss自交得BBss子代;Bbss自交会出现性状分离,去除粒小油多子代,再将得到的每一代粒大油多个体自交,连续多代,直至不再发生性状分离,最终得到的就是能稳定遗传的粒大油多个体(BBss)。
【答案】 (1)有4种,粒大油少∶粒大油多∶粒小油少∶粒小油多=9∶3∶3∶1。
(2)34,34,102。
(3)让F2代中粒大油多植株自交,BBss自 ( http: / / www.21cnjy.com )交得BBss子代;Bbss自交会出现性状分离,去除粒小油多子代,再将得到的每一代粒大油多个体自交,连续多代,直至不再发生性状分离,最终得到的就是能稳定遗传的粒大油多个体(BBss)。
利用自由组合定律预测遗传病的概率
【问题导思】
①同时分析两种遗传病时,怎样预测患病概率?
②同时分析两种遗传病时,后代患病和不患病的情况的概率怎样计算?
当甲、乙两种遗传病之间具有“自 ( http: / / www.21cnjy.com )由组合”关系时,先利用分离定律分别分析出每一种遗传病的患病概率和不患病的概率,假设甲病患病率为m,乙病患病率为n,各种患病的概率可用下图表示:
由上图可清晰得出以下结论:
A区两种病都患,概率是mn;
B区只患乙病,概率是(1-m)n;
C区只患甲病,概率是(1-n)m;
D区两种病都不患,概率是(1-m)(1-n);
B+C区为只患一种病,概率是(1-m)n ( http: / / www.21cnjy.com )+(1-n)m;A+B+C区为患病区,概率是1-(1-m)(1-n)或mn+(1-m)n+(1-n)m。
(2013·江苏省郑集中学高一测试)一个正常的女人与一个并指(基因为B)的男人结婚,他们生了一个白化病且手指正常的孩子(两种病都与性别无关)。求:
(1)他们再生一个孩子只出现并指的可能性是________。
(2)只患白化病的可能性是________。
(3)生一个既白化又并指的男孩的概率是________。
(4)后代中只患一种病的可能性是________。
(5)后代患病的可能性是________。
【审题导析】 (1)根据亲代和子代的表现型,先确定亲代的基因型。
(2)利用基因的分离定律分别分析每一种病子代患病和不患病的概率。
【精讲精析】 正常女人的基因组成 ( http: / / www.21cnjy.com )可以表示为A__bb,并指男人的基因型表示为A__B__,后代白化病且手指正常的孩子的基因型是aabb,因此,正常女人的基因型是Aabb,并指男人的基因型是AaBb。故再生一个孩子只出现并指的可能性是3/4×1/2=3/8;只患白化病的可能性是1/4×1/2=1/8;生一个既白化又并指的男孩的概率是1/4×1/2×1/2(男孩的概率是1/2)=1/16;后代只患一种病的概率是3/4×1/2+1/4×1/2=4/8=1/2;后代患病的可能性是1-3/4×1/2=5/8。
【答案】 (1)3/8 (2)1/8 (3)1/16 (4)1/2 (5)5/8
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
基因的自由组合定律测交实验的验证2对相对性状的遗传实验及解释基因自由组合定律
结 论 语 句
1.2对相对性状的杂交实验中,F2中共有9种基因型,4种表现型,比例为9∶3∶3∶1。
2.自由组合定律的实质:在形成配子时,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3.分枝法写YyRr自交后代基因型如下:
YYRRYYRRrrYYrr2Rr2YYRr2YyRR2YyRRrr2Yyrr2Rr4YyRr yyRRyyRRrryyrr2Rr2yyRr
1.(2013·南京市中华中学高一检测)下列关于孟德尔2对相对性状遗传实验的叙述中,错误的是( )
A.每一对基因的传递都遵循分离定律
B.2对相对性状分别由两对基因控制
C.F1产生4种比例相等的雌配子和雄配子
D.F2有4种表现型和6种基因型
【解析】 孟德尔对F2中不 ( http: / / www.21cnjy.com )同对性状之间发生自由组合的解释是:2对相对性状分别由两对基因控制,控制2对相对性状的两对基因的分离和组合是互不干扰的,其中每一对基因的传递都遵循分离定律。这样,F1产生雌、雄配子各4种,数量比接近1∶1∶1∶1,配子随机结合,则F2中有9种基因型和4种表现型。
【答案】 D
2.在孟德尔利用豌豆进行2对相对性状的杂交实验中,可能具有1∶1∶1∶1比例关系的是( )
①杂种自交后代的性状分离比
②杂种产生配子种类的比例
③杂种测交后代的表现型比例
④杂种自交后代的基因型比例
⑤杂种测交后代的基因型比例
A.①③⑤ B.②④⑤
C.②③⑤ D.①②④
【解析】 在孟德尔杂交实验中,F1( ( http: / / www.21cnjy.com )YyRr)在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,产生4种配子,且比例为1∶1∶1∶1;F1测交后代有4种基因型和表现型,且比例都是1∶1∶1∶1。
【答案】 C
3.具有2对相对性状的植株个体杂交,按自由组合定律遗传,F1只有一种表现型,那么F2中出现能稳定遗传的重组类型个体占总数的( )
A.1/16 B.2/16
C.3/16 D.4/16
【解析】 F2中共有四种表现型,其中两种是重组类型,每种表现型中都有一个纯合子。
【答案】 B
4.(2013·江苏木渎中学高一检测)基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上,一个亲本与aabb测
交,子代基因型为AaBb和Aabb,分离比为1∶1,则这个亲本基因型为( )
A.AABb B.AaBb
C.AAbb D.AaBB
【解析】 由子代AaBb∶Aabb=1∶1可知,测交亲本产生的配子为AB、Ab,则亲本基因型为AABb。
【答案】 A
5.基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程?( )
AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab配子间16种结合方式
子代中有9种基因型
A.① B.②
C.③ D.④
【解析】 自由组合定律发生在亲本减数分裂产生配子时。
【答案】 A
6.(2013·常熟中学高一 ( http: / / www.21cnjy.com )质检)假定某植物子粒中淀粉的非糯(W)对糯性(w)为显性,非糯性的花粉遇碘呈蓝黑色,糯性的花粉遇碘呈红棕色。圆花粉粒(L)对长花粉粒(l)为显性(W、w和L、l两对基因分别位于两对非同源染色体上)。让纯种的非糯性圆花粉类型同纯种的糯性长花粉类型杂交,取其F1的花粉加碘液染色后,经显微镜观察发现有:蓝黑色圆形、蓝黑色长形、红棕色圆形和红棕色长形四种