第1章 遗传因子的发现　章末整合提升(共24张PPT)

(共24张PPT)
第1章　遗传因子的发现　
章末整合提升
一、必备知识——构建知识导图
二、关键能力——发展核心素养
(一)假说—演绎法
1.过程:观察、分析实验结果→发现问题→作出解释(提出假说)→演绎推理→实验验证→总结规律。
2.“演绎推理”——如果假说正确,则F1的遗传因子组成为Dd。将F1植株与矮茎豌豆杂交,则F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d=1∶1),预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1∶1(理论推测)。
3.“实验验证”——完成测交实验。
[例1] 某多年生植物的高茎和矮茎由等位基因A、a控制,红花和白花由等位基因B、b控制,两对基因独立遗传。某高茎红花植株自交的子一代中高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=5∶3∶3∶1。回答下列问题。
(1)控制这两对相对性状的基因　　　　(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
解析:(1)据题意,控制高茎和矮茎、红花和白花的两对基因独立遗传,所以控制这两对相对性状的基因遵循自由组合定律。
答案:(1)遵循
[例1] 某多年生植物的高茎和矮茎由等位基因A、a控制,红花和白花由等位基因B、b控制,两对基因独立遗传。某高茎红花植株自交的子一代中高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=5∶3∶3∶1。回答下列问题。
(2)已知通过受精作用得到的各种基因型的受精卵均能正常发育。为研究子一代出现该比例的原因,有人提出两种假说。假说一:亲本产生的AB雄配子不能受精;假说二:亲本产生的AB雌配子不能受精。请利用上述实验中的植株为材料,设计测交实验分别证明两种假说是否成立。(简要写出实验方案、预期实验结果)
①支持假说一的实验方案和实验结果是 　。
解析:(2)假说提出两种可能,AB雄配子不能受精或AB雌配子不能受精,故①要用高茎红花为父本与子一代矮茎白花为母本测交证明假说一,因母本只产生ab雌配子,高茎红花能产生AB、Ab、aB、ab四种雄配子,若AB雄配子不能受精,则子一代没有高茎红花个体。
答案:(2)①以亲本高茎红花为父本与子一代矮茎白花测交,子代出现高茎白花∶矮茎白花∶矮茎红花=1∶1∶1(或子代未出现高茎红花)
[例1] 某多年生植物的高茎和矮茎由等位基因A、a控制,红花和白花由等位基因B、b控制,两对基因独立遗传。某高茎红花植株自交的子一代中高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=5∶3∶3∶1。回答下列问题。
(2)已知通过受精作用得到的各种基因型的受精卵均能正常发育。为研究子一代出现该比例的原因,有人提出两种假说,假说一:亲本产生的AB雄配子不能受精;假说二:亲本产生的AB的雌配子不能受精。请利用上述实验中的植株为材料,设计测交实验分别证明两种假说是否成立。(简要写出实验方案、预期实验结果)
②支持假说二的实验方案和实验结果是 　。
解析:②用高茎红花为母本与子一代矮茎白花为父本测交证明假说二,因父本只产生ab雄配子,高茎红花能产生AB、Ab、aB、ab四种雌配子,若AB雌配子不能受精,则子一代没有高茎红花个体。
答案:②以亲本高茎红花为母本与子一代矮茎白花测交,子代出现高茎白花∶矮茎白花∶矮茎红花=1∶1∶1(或子代未出现高茎红花)
(二)自交与自由交配的区别及解题方法
1.自交:基因型相同的个体杂交。自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种。
2.自由交配:群体中各种基因型的个体,均有可能相遇并产生后代。
示例:已知果蝇的黑身(b)和灰身(B)是一对相对性状,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全部为灰身,F1自由交配得到F2,将F2的黑身果蝇全部取出,让剩余灰身果蝇自由交配,求后代中灰身果蝇所占的比例。
分析:灰身为显性性状,F2中灰身的基因型为BB或Bb,分别占1/3和2/3。
解析:豌豆属于自花传粉、闭花受粉植物,Aa的豌豆连续自然种植,相当于连续自交,子代中Aa的概率会越来越小;Aa的玉米连续自然种植为随机交配,子代中Aa的概率先减少后不变;Aa的玉米连续自交N代和随机交配N代,没有选择作用,二者子代产生配子A的概率相同;Aa的豌豆连续自然种植,每代都淘汰aa,由于豌豆在自然状态下只能进行自交,因此F1中AA为1/3,Aa为2/3,F1中纯合子所占比例为1/3;F2中AA为3/5,Aa为2/5,F2中纯合子所占比例为3/5,则Fn中纯合子所占比例为(2n-1)/ (2n+1)。
[例2] 自然状态下,豌豆是自花传粉,玉米是异花传粉。下列分析错误的是(　 　)
A.Aa的豌豆连续自然种植,子代中Aa的概率会越来越小
B.Aa的玉米连续自然种植,子代中Aa的概率先减少后不变
C.Aa的玉米连续自交N代和随机交配N代,二者子代产生配子A的概率不同
D.Aa的豌豆连续自然种植,每代都淘汰aa,则Fn中纯合子所占比例为(2n-1)/(2n+1)
C
[例3] 某植物的红花对白花是显性。现以一杂合红花植株为亲本,自花传粉产生F1,取出F1中红花植株,让其分别进行自交和自由交配,则后代中红花和白花植株的比例分别为(　 　)
A.5∶1和5∶3 B.5∶1和8∶1
C.8∶1和5∶3 D.5∶3和8∶1
B
解析:设杂合红花植株的基因型为Aa,自花传粉产生F1,F1的遗传因子组成有3种,分别为AA、Aa和aa,比例为1∶2∶1,F1中的红花植株为AA和Aa,其中AA占1/3,Aa占2/3,A配子为2/3,a配子为1/3。取出F1中红花植株,让其自交,则后代中红花和白花植株的比例为(1/3+2/3×3/4)∶(2/3×1/4)=5∶1;取出F1中红花植株,让其自由交配,依据配子进行计算,则后代中红花和白花植株的比例为(2/3×2/3+
2/3×1/3×2)∶(1/3×1/3)=8∶1。
(三)遗传定律中的特例
1.复等位基因
复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
2.从性遗传
从性遗传是指常染色体上的基因控制的性状受个体性别影响的表现。如秃顶与非秃顶为人类的一对相对性状,基因型为BB的个体无论男女均为正常,基因型为bb的个体,无论男女均为秃顶,但基因型为Bb的个体男性表现为秃顶,而女性表现为正常。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。
3.配子致死
指致死基因在配子时期发生作用,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,只能产生一种成活的a雄配子和A、a两种雌配子,形成的后代基因型及比例为Aa∶aa=1∶1。
4.不完全显性
在生物性状的遗传中,如果杂合子的性状表现介于显性纯合子和隐性纯合子之间,这种表现叫作不完全显性。
[例4] 绵羊群中,若基因型为HH的绵羊表现为有角,基因型为hh的绵羊表现为无角;基因型为Hh的绵羊,母羊表现为无角、公羊表现为有角。现有一只无角公羊和一只无角母羊杂交,下列相关叙述正确的是(　 　)
A.后代小羊一定全都无角 B.后代母羊一定全都无角
C.后代公羊一定全都有角 D.后代母羊全都无角,公羊全都有角
解析:根据题意,亲本无角公羊的基因型为hh,无角母羊的基因型可能为hh,也可能为Hh。分以下两种情况讨论:①若亲本无角母羊的基因型为Hh,则Hh(无角母羊)×
hh(无角公羊)→F1:Hh(若为母羊,则无角,若为公羊,则有角)∶hh(均无角)=1∶1。②若亲本无角母羊的基因型为hh,则hh(无角母羊)×hh(无角公羊)→F1:全为hh
(均无角)。因此,无论哪一种情况,后代母羊均为无角。
B
[例5] 基因型为Aa的某植株产生的a花粉中,有2/3是致死的。则该植株自花传粉产生的子代中,AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为(　 　)
A.3∶4∶1 B.9∶6∶1
C.3∶5∶2 D.1∶2∶1
解析:由题意分析可知,雌配子的基因型及比例为1/2A、1/2a,雄配子的基因型及比例为3/4A、1/4a。因此该个体自花传粉,产生的后代中基因型为AA的比例为1/2×3/4=3/8,Aa的比例为1/2×3/4+1/2×1/4=1/2,aa的比例为1/2×1/4=1/8。因此,该植株自花传粉产生的子代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为3∶4∶1。
A
[例6] 人类常见的ABO血型遗传的血型与对应的基因型关系如表所示。下列相关说法中不正确的是(　 　)
B
血型 基因型
A IAIA、IAi
B IBIB、IBi
AB IAIB
O ii
A.决定ABO血型的基因有IA、IB、i
B.A型、B型和O型血个体都为纯合子
C.基因型为IAi和IBi的夫妇,其子代可能出现四种血型
D.利用血型检测一般不能准确地进行亲子鉴定
解析:根据表中信息可知,决定ABO血型的基因有IA、IB、i;O型血个体为纯合子,但A型和B型血个体可能为纯合子,也可能为杂合子;基因型为IAi和IBi的夫妇,其后代的基因型可能有IAi、IBi、IAIB、ii四种,对应血型分别为A型、B型、AB型、O型;利用血型检测一般只能“排除”亲子关系,不能确定是否一定有亲子关系。
三、综合应用——形成核心价值观
[例7] 一对夫妇的子代患遗传病甲的概率是a,不患遗传病甲的概率是b;患遗传病乙的概率是c,不患遗传病乙的概率是d,两病基因独立遗传。那么下列表示这对夫妇所生的孩子只患其中一种病的概率表达式正确的是(　 　)
A.ad+bc
B.1-ad-bc
C.ac+bd
D.b+d-2ac
A
解析:这对夫妇所生的孩子只患其中一种病有2种可能:只患甲病的概率为ad,只患乙病的概率为bc,所以只患其中一种病的概率为ad+bc。这对夫妇所生的孩子两病均患的概率为ac,两病均不患的概率为bd,所以只患一种病的概率为1-ac-bd。患甲病的概率是a,患乙病的概率是c,其中都包括甲、乙病均患的概率ac,所以只患一种病的概率为a+c-2ac。
解析:(1)玉米是单性花,一朵花中只含雄蕊或雌蕊,因此在杂交实验中可以省去去雄这一环节,在开花前给雌、雄花序进行套袋处理即可。
[例8] 杂种优势泛指杂种品种,即F1(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(纯系)的现象。现阶段,我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种多数为杂合子。请回答下列问题。
(1)玉米是单性花,雌雄同株。在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以简化
　　　　　环节,在开花前给雌、雄花序进行　　　　　　处理即可。
答案:(1)去雄　套袋
解析:(2)在农业生产时,玉米杂交种(F1)的杂种优势明显,但是F2会出现杂种优势衰退现象。这可能是F1产生配子时发生了基因分离,杂合子∶纯合子=1∶1,即出现一定比例的纯合子所致。
[例8] 杂种优势泛指杂种品种,即F1(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(纯系)的现象。现阶段,我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种多数为杂合子。请回答下列问题。
(2)在农业生产时,玉米杂交种(F1)的杂种优势明显,但是F2会出现杂种优势衰退现象。这可能是F1产生配子时基因发生了分离,使F2出现一定比例的
　　　　　　　　　所致。
答案:(2)纯合子
[例8] 杂种优势泛指杂种品种,即F1(杂合子)表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种(纯系)的现象。现阶段,我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种多数为杂合子。请回答下列问题。
(3)玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因(A1、A2)控制,现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组,相同条件下隔离种植,甲组自然状态受粉,乙组人工控制自交授粉。若所有的种子均正常发育,第3年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为　　　　、　　　　。该实验的目的是　 。
解析:(3)根据题意可知,只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态受粉,进行的是随机交配,因此不管种植多少年,3种基因型的比例均为1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2,只有A1A2表现为杂种优势,因此衰退率为1/2;乙组人工控制自交授粉,第3年种植时种下的是子二代。子二代的基因型及比例为3/8A1A1、1/4A1A2、3/8A2A2,则此时乙组杂种优势衰退率为3/4。根据本实验采取的授粉方式及对实验结果的分析可知,该实验的目的是研究授粉方式对杂种优势衰退率的影响。
答案:(3)1/ 2　3/ 4　研究授粉方式对杂种优势衰退率的影响