第三章 遗传和染色体
章末培优攻略
攻略(一) 破解热考图形
灰身、直毛
灰身、分叉毛
黑身、直毛
黑身、分叉毛
雌蝇
3/4
0
1/4
0
雄蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
图乙 一对果蝇杂交后代情况表
(1)图甲信息:F1全为红眼,F2中红眼∶白眼=3∶1,说明红眼与白眼是一对相对性状,且____________是显性性状,其遗传遵循__________定律;F2性状表现与性别相关联,说明眼色基因位于__________染色体上;综合说明白眼性状的遗传方式是______________。
(2)图乙信息:灰身与黑身的比例,雌蝇中是________,雄蝇中是________,该性状的遗传与性别______,说明灰身果蝇的遗传方式是______________;直毛与分叉毛的比例,雌蝇中是______,雄蝇中是________,该性状的遗传与性别________,说明直毛性状的遗传方式是__________。这两对相对性状的遗传遵循__________定律。
答案 (1)红眼 基因的分离 X 伴X隐性遗传
(2)3∶1 3∶1 无关联 常染色体显性遗传 8∶0
4∶4 相关联 伴X显性遗传 基因的自由组合
攻略(二) 突破热点题型
题型一 自交与自由交配
攻略秘籍 破题的关键是区分开自交与自由交配的不同:如Aa、aa种群,若是自交,有两种情况:Aa自交、aa自交;若是自由交配,则有四种情况:Aa(♀)×Aa()、Aa(♀)× aa()、aa(♀)×Aa()、aa(♀)×aa()。
【例1】 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,并分成①②两组,在下列情况下:①组全部让其自交;②组让其所有植株间相互传粉。①②两组的植株上aa基因型的种子所占比例分别为( )
A.; B.;
C.; D.;
尝试解答________
解析 基因型为Aa的水稻自交一代,人工去掉隐性个体,则子代基因型为AA、Aa。若自交,则后代aa基因型个体占×=;若自由交配,则后代aa基因型个体占××=。
答案 B
题型二 利用“分解组合法”解决自由组合问题
攻略秘籍 破题的关键是将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
【例2】 金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性,高株对矮株为显性,红花对白花为不完全显性,杂合子是粉红花。三对相对性状独立遗传,如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交,在F2中具有与F1相同表现型的植株的比例是( )
A.3/32 B.3/64
C.9/32 D.9/64
尝试解答________
解析 设纯合的红花、高株、正常花冠植株基因型是AABBCC,纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株基因型是aabbcc,F1是AaBbCc,自交后代F2植株中与F1表现型相同的概率是1/2×3/4×3/4=9/32,C正确。
答案 C
题型三 “和为16”的由基因互作导致的特殊分离比
攻略秘籍 破题的关键,一是对比“和为16”的特殊分离比与“9∶3∶3∶1”孟德尔的典型分离比,确定表现型与基因型的对应关系;二是狠抓基因,无论何种变式,两对基因的行为始终遵循基因的自由组合定律。
【例3】 某种植物的花色由两对等位基因A、a和B、b控制。基因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同);基因B为修饰基因,BB使红色素完全消失,Bb使红色素颜色淡化。现用两组纯合亲本进行杂交,实验结果如下。回答下列问题:
P 白花 × 红花
↓
F1 粉红花
↓自交
F2 红花 粉红花 白花
1 ∶ 2 ∶ 1
第1组
P 白花 × 红花
↓
F1 粉红花
↓自交
F2 红花 粉红花 白花
3 ∶ 6 ∶ 7
第2组
(1)根据第____________组杂交实验结果,可判断控制性状的两对基因遵循基因的自由组合定律。
(2)第1组F2的所有个体自交,后代中红花∶粉红花∶白花的比例为________。
解析 (1)第2组F2的性状分离比为3∶6∶7,该比例是9∶3∶3∶1的变式,说明F1的基因型为AaBb,两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律。(2)第1组的F1基因型为AABb,则F2的基因型及所占比例分别为AABB(1/4)、AABb(2/4)、AAbb(1/4),其中AABB自交,后代全为AABB(白花,4/16),AABb自交,后代为AABB(白花,1/4×2/4=2/16)、AABb(粉红花,2/4×2/4=4/16)、AAbb(红花,1/4×2/4=2/16),AAbb自交,后代全为AAbb(红花,4/16),故后代中红花∶粉红花∶白花=3∶2∶3。
答案 (1)2 (2)3∶2∶3
课件13张PPT。章末培优攻略攻略(一) 破解热考图形(1)图甲信息:F1全为红眼,F2中红眼∶白眼=3∶1,说明红眼与白眼是一对相对性状,且____________是显性性状,其遗传遵循__________定律;F2性状表现与性别相关联,说明眼色基因位于__________染色体上;综合说明白眼性状的遗传方式是______________。
(2)图乙信息:灰身与黑身的比例,雌蝇中是________,雄蝇中是________,该性状的遗传与性别______,说明灰身果蝇的遗传方式是______________;直毛与分叉毛的比例,雌蝇中是______,雄蝇中是________,该性状的遗传与性别________,说明直毛性状的遗传方式是__________。这两对相对性状的遗传遵循__________定律。答案 (1)红眼 基因的分离 X 伴X隐性遗传
(2)3∶1 3∶1 无关联 常染色体显性遗传 8∶0
4∶4 相关联 伴X显性遗传 基因的自由组合攻略(二) 突破热点题型题型一 自交与自由交配攻略秘籍 破题的关键是将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
【例2】 金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性,高株对矮株为 显性,红花对白花为不完全显性,杂合子是粉红花。三对 相对性状独立遗传,如果纯合的红花、高株、正常花冠植 株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交,在F2中具 有与F1相同表现型的植株的比例是( )
A.3/32 B.3/64
C.9/32 D.9/64
尝试解答________题型二 利用“分解组合法”解决自由组合问题解析 设纯合的红花、高株、正常花冠植株基因型是AABBCC,纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株基因型是aabbcc,F1是AaBbCc,自交后代F2植株中与F1表现型相同的概率是1/2×3/4×3/4=9/32,C正确。
答案 C攻略秘籍 破题的关键,一是对比“和为16”的特殊分离比与“9∶3∶3∶1”孟德尔的典型分离比,确定表现型与基因型的对应关系;二是狠抓基因,无论何种变式,两对基因的行为始终遵循基因的自由组合定律。题型三 “和为16”的由基因互作导致的特殊分离比【例3】 某种植物的花色由两对等位基因A、a和B、b控制。基因A控制红色素合成(AA和Aa的效应相同);基因B为修饰基因,BB使红色素完全消失,Bb使红色素颜色淡化。现用两组纯合亲本进行杂交,实验结果如下。回答下列问题:解析 (1)第2组F2的性状分离比为3∶6∶7,该比例是9∶3∶3∶1的变式,说明F1的基因型为AaBb,两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律。(2)第1组的F1基因型为AABb,则F2的基因型及所占比例分别为AABB(1/4)、AABb(2/4)、AAbb(1/4),其中AABB自交,后代全为AABB(白花,4/16),AABb自交,后代为AABB(白花,1/4×2/4=2/16)、AABb(粉红花,2/4×2/4=4/16)、AAbb(红花,1/4×2/4=2/16),AAbb自交,后代全为AAbb(红花,4/16),故后代中红花∶粉红花∶白花=3∶2∶3。
答案 (1)2 (2)3∶2∶3第10课时 染色体变异及其应用
学习目标
1.简述染色体结构变异和数目变异。2.简述染色体变异在育种上的应用。3.实验:低温诱导染色体加倍。
|基础知识|
一、染色体结构变异
1.产生原因
染色体断裂以及断裂后的片段不正常的重新连接。
2.变异类型[连线]
3.遗传效应
染色体上基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。
二、染色体数目变异
1.染色体组
细胞中形态和功能各不相同,但互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体。
2.染色体数目变异
(1)概念:染色体数目以染色体组的方式成倍地增加或减少,或者个别染色体的增加或减少。
(2)类型
①单倍体:由配子发育而成,体细胞中含有配子染色体组的个体。
②二倍体和多倍体:由受精卵发育而成,体细胞中含有两个染色体组的个体称为二倍体,含有三个或三个以上染色体组的个体称为多倍体。
3.实验 低温诱导染色体数目加倍
(1)原理:低温处理植物分生组织细胞,抑制纺锤体的形成,导致有丝分裂后期着丝点分裂后,子染色体无法在纺锤丝的牵引下平均移向细胞两极,阻止细胞分裂,使子细胞内染色体数目加倍。
(2)步骤
↓
↓
↓
↓
三、染色体变异在育种上的应用
1.单倍体育种
(1)单倍体植株的特点:植株长得弱小,且高度不育。
(2)获得单倍体的方法:常采用花药离体培养的方法。
(3)单倍体育种流程
花药单倍体纯合二倍体优良品种
(4)单倍体育种的优点:与杂交育种相比,明显缩短育种年限。
2.多倍体育种
(1)多倍体植株的特点:茎秆粗壮,叶片、果实和种子较大,糖类、蛋白质等营养物质的含量较高。
(2)人工获得多倍体的方法
①方法:目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
②机理:抑制纺锤体的形成,导致染色体不能够移向细胞两极,从而使细胞内染色体数目加倍,进而形成多倍体。
|自查自纠|
(1)染色体结构变异和数目变异一般通过光学显微镜能直接观察( )
(2)染色体结构变异会改变染色体上的基因数目或排列顺序( )
(3)二倍体生物正常配子中的一组染色体是一个染色体组( )
(4)单倍体的体细胞含有一个染色体组( )
(5)秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成,从而导致染色体数目加倍( )
(6)本课时制作临时装片的程序是:解离→染色→漂洗→压片( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)×
|图解图说|
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花药离体培养与单倍体育种的区别
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三倍体无子西瓜的培育过程
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三倍体无子西瓜为什么无子?有种皮吗?
提示:三倍体减数分裂时联会紊乱,高度不育,无子;但有子房壁发育成的种皮。
探究点一 染色体组及生物体倍性的判断
如图,甲、乙表示生物的体细胞染色体组成,丙表示生物的体细胞基因组成,分析回答:
(1)甲、乙、丙细胞分别含有几个染色体组?
提示 甲、乙、丙细胞含有的染色体组组数分别为4、1、4。
(2)甲生物的倍性如何?乙生物呢?
提示 甲可能是四倍体或单倍体,乙一定是单倍体。
(3)甲细胞与哪个细胞可能取自同一种生物?
提示 甲、丙细胞均含有4个染色体组,二者可能取自同一种生物。
(4)将丙细胞的基因定位在染色体上,并画出示意图?
提示
染色体组和生物倍性的判定
(1)“三要件”界定染色体组
①不含有同源染色体;
②是一组非同源染色体,染色体形态、大小和功能各不相同;
③含有一整套控制该生物的性状的基因(不遗漏,不重复)。
(2)“两法”确定染色体组的数量
①染色体形态法
细胞内同一形态的染色体有几条,则含有几个染色体组。
②基因型法
控制同一性状的基因(不分显隐性)出现几次,则有几个染色体组。
(3)“两看”区分单倍体、二倍体和多倍体
【典例1】 如图是某果蝇的体细胞染色体组成,以下说法正确的是( )
A.染色体1与2之间的片段互换属于易位
B.染色体1、2、3、5、7可组成一个染色体组
C.果蝇的体细胞内含有四个染色体组
D.果蝇属于二倍体生物
尝试解答________
解析 染色体1是X染色体,2是Y染色体,二者是一对同源染色体,易位发生在非同源染色体之间;一个染色体组是一组非同源染色体,不含有同源染色体,一个染色体组中不能同时含有1和2;图示细胞形态相同的染色体有两条,应含有两个染色体组;果蝇含有两个染色体组,同时又是受精卵发育形成的,属于二倍体生物。
答案 D
【跟踪训练】
1.如图表示某植物正常体细胞的染色体组成,下列各选项中,可能是该植物基因型的是( )
A.ABCd B.Aaaa
C.AaBbCcDd D.AaaBbb
解析 由图可以看出该植物属于四倍体,因此控制同一性状的基因应出现四次。
答案 B
探究点二 多倍体育种和单倍体育种
1.多倍体育种和单倍体育种比较
多倍体育种
单倍体育种
原理
__________
____________
常用方法
____________
______________
提示 染色体组成倍增加 染色体组成倍减少,再加倍后得到纯种 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 花粉离体培养后,人工诱导染色体加倍
2.多倍体育种和单倍体育种过程中都需用秋水仙素诱导染色体数目加倍,处理的对象是否相同?为什么?
提示 前者处理的对象是萌发的种子或幼苗,后者处理的对象只能是单倍体幼苗。单倍体高度不育,没有种子。
3.与杂交育种相比,单倍体育种的优点是什么?并说明原因。
提示 通过单倍体育种得到的植株,每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交后代不会出现性状分离,因此与杂交育种相比,单倍体育种可明显缩短育种年限。
【典例2】 用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法是( )
A.种植→F2→选不分离者→纯合体
B.种植→秋水仙素处理→纯合体
C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体
D.种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体
尝试解答________
解析 单倍体育种能明显缩短育种年限。C项有花药离体培养和秋水仙素处理,为单倍体育种。D项中不一定得到纯合体。
答案 C
【跟踪训练】
2.如图表示无子西瓜的培育过程:
根据图解,结合你学过的生物学知识,判断下列叙述错误的是( )
A.用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖,主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成
B.四倍体植株所结的西瓜,果皮细胞内含有4个染色体组
C.无子西瓜既没有种皮,也没有胚
D.四倍体西瓜的根细胞中含有2个染色体组
解析 秋水仙素抑制纺锤体的形成,是在有丝分裂的前期;四倍体西瓜的果皮是由子房壁发育而成的,来自母本,应含有4个染色体组;无子西瓜是由于不能产生正常配子,所以不能形成受精卵,而种皮来自于母本,所以有种皮,而没有胚;由于植株的地下部分没有经秋水仙素处理,细胞中仍含有2个染色体组。
答案 C
知识脉络
要点晨背
1.染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位4种类型。
2.一个染色体组内的染色体形态和功能各不相同。
3.由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有几个染色体组就是几倍体。
4.单倍体并不一定只含一个染色体组。
5.单倍体育种包括花药离体培养、秋水仙素处理幼苗及筛选等阶段,能明显缩短育种年限。
6.低温和秋水仙素溶液均可抑制纺锤体的形成,使细胞的染色体数加倍。
1.如图显示了染色体及其部分基因,对①和②过程最恰当的表述分别是( )
A.交换、缺失 B.倒位、缺失
C.倒位、易位 D.交换、易位
解析 ①过程使该染色体上的基因F与m所在的染色体片段发生了倒转,因此①过程为倒位;②过程使染色体缺少了基因m所在的片段,但获得了一段新非同源片段,因此②过程为易位,C项正确。
答案 C
2.一个染色体组应是( )
A.配子中的全部染色体
B.体细胞中的一半染色体
C.来自父方或母方的全部染色体
D.二倍体生物配子中的全部染色体
解析 一个染色体组是一组非同源染色体,二倍体生物配子中的全部染色体是一个染色体组。
答案 D
3.某生物的体细胞染色体组成如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.该生物是单倍体
B.该生物是三倍体
C.该生物的基因型可能是AaBbCc
D.该生物高度不育
解析 图示细胞含有三个染色体组,该生物可能是单倍体或三倍体,A、B两项错误;AaBbCc生物的体细胞含有两个染色体组,C项错误;体细胞含有奇数个染色体组的生物减数分裂时同源染色体联会紊乱,高度不育,D项正确。
答案 D
4.在“低温诱导染色体加倍”的实验中,所用的试剂与其作用不对应的是( )
A.卡诺氏液;固定细胞形态
B.15%盐酸和95%乙醇的混合液:解离以使组织中的细胞分离开
C.95%乙醇:冲洗卡诺氏固定液
D.0.02 g/ml龙胆紫溶液:使细胞内的DNA着色
解析 0.02 g/ml龙胆紫溶液是使细胞内的染色质(体)着色。
答案 D
5.三倍体无子西瓜培育原理及流程如下图。
(1)无子西瓜的培育方法叫________,其理论基础是________。秋水仙素的作用是__________________。
(2)四倍体植株授以二倍体西瓜的花粉,所结果实各个部分的染色体组数目是:果皮________,种皮________,胚________。
(3)四倍体母本植株吸收的水分主要用于________。其吸水的主要部位的细胞中含有________个染色体组。
(4)三倍体西瓜无子的原因是____________________。
解析 二倍体西瓜的种子或幼苗经秋水仙素处理后,细胞中的染色体加倍成为四倍体。四倍体西瓜植株授以二倍体西瓜的花粉,所结果实的果皮由四倍体西瓜雌蕊的子房壁发育而成,应有4个染色体组;种皮由珠被发育而成,也应有4个染色体组;胚是由受精卵发育而来的,应有3个染色体组。西瓜植株吸收的水分主要用于蒸腾作用,用秋水仙素处理幼苗时,由于根部细胞没有受到处理,所以染色体数目不变,仍含2个染色体组。三倍体减数分裂时染色体联会紊乱,产生的配子不可育,所以果实里几乎没有种子。
答案 (1)多倍体育种 染色体变异 抑制细胞分裂时纺锤体的形成 (2)4 4 3 (3)蒸腾作用 2 (4)减数分裂时染色体联会紊乱,产生的配子不可育
课后跟踪分层训练
(时间:35分钟)
1.已知某物种一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因,下面列出的若干种变化中可使基因内部结构发生改变的是( )
已知的染色体状况
解析 据图分析选项A、B、C分别由染色体变异中缺失、增添和易位造成,没有新基因产生,而选项D中c出现的原因既可能是基因突变(基因内部结构发生变化),又可能是交叉互换。
答案 D
2.下列有关二倍体、多倍体和单倍体的叙述,正确的是( )
A.二倍体的体细胞中含有2个染色体组
B.单倍体的体细胞中含有1个染色体组
C.多倍体都是可育的
D.单倍体都是不可育的
解析 多倍体的单倍体体细胞中不止含1个染色体组,B项错误;多倍体不一定可育,如三倍体高度不育,C项错误;单倍体不一定不育,如四倍体的单倍体就是可育的,D项错误。
答案 A
3.韭菜的体细胞中含有32条染色体,32条染色体有8种形态结构,韭菜是( )
A.二倍体 B.四倍体
C.六倍体 D.八倍体
解析 一个染色体组内的每条染色体形态、大小各不相同。根据染色体的形态,可推断一个染色体组内染色体的数目,根据同源染色体的数目,可推断染色体的组数。
答案 B
4.下列有关水稻的叙述,错误的是( )
A.二倍体水稻含有两个染色体组
B.二倍体水稻经秋水仙素处理,可得到四倍体水稻,稻穗、米粒变大
C.二倍体水稻与四倍体水稻杂交,可得到三倍体水稻,含三个染色体组
D.二倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗、米粒变小
解析 单倍体植株弱小,且高度不育,故二倍体水稻的花粉经离体培养,所得到的单倍体植株一般不能结出米粒。
答案 D
5.已知某小麦的基因型是AaBbCc,三对基因分别位于三对同源染色体上,利用其花药进行离体培养,获得N株小麦,其中基因型为aabbcc的个体约占( )
A. B.
C. D.0
解析 二倍体的花药进行离体培养,获得的全为含一个染色体组的单倍体,不会出现aabbcc这样的二倍体。若要获得aabbcc这样的个体,需用秋水仙素处理由abc花粉发育而来的单倍体幼苗。
答案 D
6.对于“低温诱导蚕豆染色体数目变化”的实验,描述错误的是( )
A.低温诱导的染色体数目变化将引起可遗传变异
B.在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞
C.用根尖分生区作材料,在高倍镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的全过程
D.在诱导染色体数目变化方面,低温与秋水仙素诱导的原理相似
解析 染色体数目的变异和结构的变异都是可遗传变异。蚕豆本身就是二倍体,低温和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成,着丝点分裂染色体数目加倍,但是细胞没有分裂成两个细胞,所以可以看到四倍体的细胞。在制片过程中利用卡诺氏液固定时,细胞已死亡,所以看不到细胞从二倍体变为四倍体的全过程。
答案 C
7.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻,有关该四倍体芝麻的叙述正确的是( )
A.对其花粉进行离体培养,可得到二倍体芝麻
B.产生的配子没有同源染色体,所以无遗传效应
C.与原来的二倍体芝麻杂交,产生的是不育的三倍体芝麻
D.秋水仙素诱导染色体加倍时,最可能作用于细胞分裂的后期
解析 二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理,得到的是同源四倍体,体细胞内有4个染色体组。由四倍体的配子发育来的芝麻是单倍体,含两个染色体组,所以该单倍体芝麻是可育的。四倍体的配子中有两个染色体组,二倍体的配子中有一个染色体组,所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝麻,由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,所以不育。秋水仙素诱导染色体加倍时,起作用的时期是细胞分裂的前期,抑制纺锤体的形成。
答案 C
8.用花药离体培养法得到马铃薯单倍体植株,当它进行减数分裂时,能观察到染色体两两配对,共有12对。据此可推知马铃薯是( )
A.二倍体 B.三倍体
C.四倍体 D.六倍体
解析 据题意可知,该单倍体植株的体细胞中含有2个染色体组,而单倍体植株的染色体组数只有体细胞的一半,说明马铃薯体细胞中含有4个染色体组,即四倍体。
答案 C
9.将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗,然后用秋水仙素处理,使其能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是( )
A.单倍体 B.能稳定遗传
C.高度不育 D.含四个染色体组
解析 杂合的二倍体植株的花粉培育成单倍体植株,用秋水仙素处理后成为纯合的二倍体,A错误;杂合的二倍体植株有两个染色体组,花粉中含有一个染色体组,花药离体培养后得到单倍体植株,再用秋水仙素处理,染色体数目加倍后基因型为纯合子,自交后代不发生性状分离,即能稳定遗传,B正确;该植株为纯合二倍体,能正常开花结果,C错误;得到的纯合子植株含有两个染色体组,D错误。
答案 B
10.普通小麦为六倍体,有42条染色体,科学家用其花药经离体培养出的小麦幼苗是( )
A.三倍体,含3个染色体组,21条染色体
B.单倍体,含3个染色体组,21条染色体
C.六倍体,含6个染色体组,42条染色体
D.单倍体,含1个染色体组,21条染色体
解析 花粉是普通的六倍体小麦的雄性生殖细胞,其含有体细胞一半的染色体,即为21条,3个染色体组。由花药离体培养出的小麦为单倍体。
答案 B
11.如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料培育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程,下列叙述错误的是( )
A.③和⑥都可用秋水仙素处理来实现
B.若④是自交,则产生AAAA的概率为 1/16
C.新品种AAA为三倍体
D.若⑤是杂交,产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为87
解析 ③和⑥都可用秋水仙素处理来完成染色体数目加倍,A正确;植株AAaa减数分裂产生的配子种类及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,所以AAaa自交产生AAAA的概率=1/6×1/6=1/36,B错误;二倍体AA与四倍体AAAA杂交产生的AAA为不育的三倍体,C正确;该生物一个染色体组含有染色体58÷2=29(条),所以三倍体植株体细胞中染色体为29×3=87(条),D正确。
答案 B
12.如图所示的四个细胞中,属于二倍体生物精细胞的是( )
解析 二倍体生物精细胞中应只有一个染色体组,不含同源染色体,故排除A、B两项;精细胞中不含染色单体,故不会是C选项。
答案 D
13.如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是( )
A.个体甲的变异对表型无影响
B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常
C.个体甲自交的后代,性状分离比为3∶1
D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常
解析 个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失,由于基因互作,缺失了e基因对表型可能有影响,A选项错误;个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位,变异后个体乙细胞减数分裂时同源染色体联会形成的四分体异常,B选项正确;若E、e基因与其他基因共同控制某种性状,则个体甲自交的后代性状分离比不一定为3∶1,C选项错误;个体乙虽然染色体没有基因缺失,但是基因的排列顺序发生改变,可能引起性状的改变,D选项错误。
答案 B
14.分析下图中各细胞内染色体组成情况,并完成相关问题。
(1)一般情况下,一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是__________。
(2)由C细胞组成的生物体可育吗?__________;如何处理才能产生有性生殖的后代?__________________________________。
(3)对于有性生殖的生物而言,在何种情况下,由B细胞组成的生物体是二倍体?__________;在何种情况下,由B细胞组成的生物体是单倍体?__________。
(4)假若A细胞组成的生物体是单倍体,则其正常物种体细胞内含______个染色体组。
解析 (1)根据图示分析,D只有一个染色体组,一定属于单倍体生物。(2)C细胞中染色体组数是奇数,同源染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,故C细胞组成的生物体不可育。秋水仙素处理使染色体加倍后,可育。(3)B细胞组成的生物体,若是由受精卵发育而来的是二倍体生物;若是由配子发育而来的是单倍体。(4)A细胞中有4个染色体组,且为单倍体,则正常物种体细胞内含8个染色体组。
答案 (1)D
(2)不可育 用秋水仙素处理其幼苗,诱导使之发生染色体数目加倍
(3)该个体由受精卵发育而来 由配子直接发育而来
(4)8
15.下图表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种。
根据上述过程,回答下列问题。
(1)用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为________,方法Ⅱ称为________,该育种方法是______________。
(2)用③培育出④的常用方法Ⅲ是________________,由④培育成⑤的过程中用化学药剂________处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合称为________育种,其优点是______________________。
(3)由③培育出⑥的常用方法称为________,形成的⑥叫________,依据的原理是______________。
解析 (1)由图示过程可看出方法Ⅰ是杂交,方法Ⅱ是自交,由①和②利用方法Ⅰ和Ⅱ培育出⑤是杂交育种。(2)用③培育出④所采用的方法Ⅲ是花药离体培养,形成基因型为Ab的单倍体,由该单倍体再培育成⑤通常利用秋水仙素处理④的幼苗从而得到稳定遗传的品种,该育种方法称为单倍体育种,优点是能明显缩短育种年限。(3)由图中③培育出⑥,常用方法是人工诱导多倍体,形成的⑥是多倍体,该育种方法依据的原理是染色体变异。
答案 (1)杂交 自交 杂交育种
(2)花药离体培养 秋水仙素 单倍体 明显缩短育种年限
(3)人工诱导多倍体 多倍体 染色体变异
16.(实验探究)四倍体大蒜比二倍体大蒜的产量高许多,为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温,特设计如下实验。
(1)实验主要材料:大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精溶液、显微镜、体积分数为15%的盐酸溶液、0.02 g/mL龙胆紫溶液等。
(2)实验步骤:
①取5个培养皿,编号并分别加入纱布和适量的水;
②将培养皿分别放入-4 ℃、0 ℃、________、__________、__________的恒温箱中1 h;
③____________________________________________________________________;
④分别取根尖 1.0~1.5 cm,放入____________中固定0.5~1 h,然后用____________冲洗2次;
⑤制作装片:解离→__________→__________→制片;
⑥低倍镜检测,统计________________________,并记录结果。
(3)实验结果:染色体加倍率最高的一组为最佳低温。
(4)实验分析:
①设置实验步骤②的目的是______________________________;
②对染色体染色还可以用__________________等。
解析 (2)本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温,所以温度应设置为变量,可设置-4 ℃、0 ℃、4 ℃、8 ℃、12 ℃等温度。选取根尖1.0~1.5 cm,不可过长,主要取分生区的组织细胞。将根尖放入卡诺氏液中固定,然后用体积分数为95%的酒精溶液冲洗。装片制作包括解离、漂洗、染色和制片四个步骤。低温并不能使所有细胞的染色体加倍,所以要统计加倍率来确定最佳低温。(4)不同温度处理是为了进行相互对照,在DNA复制时尽可能使细胞处于设定温度中,以排除其他温度的干扰。只要不对染色体造成损伤的碱性染料均可对染色体染色,如醋酸洋红液等。
答案 (2)②4 ℃ 8 ℃ 12 ℃
③取大蒜随机均分为5组,分别放入5个培养皿中诱导36 h
④卡诺氏液 体积分数为95%的酒精溶液
⑤漂洗 染色
⑥每组视野中的染色体加倍率
(4)①进行相互对照,恒温处理1 h是为了排除室温对实验结果的干扰
②醋酸洋红液
课件31张PPT。第10课时 染色体变异及其应用学习目标
1.简述染色体结构变异和数目变异。2.简述染色体变异在育种上的应用。3.实验:低温诱导染色体加倍。一、染色体结构变异
1.产生原因
染色体______以及断裂后的片段__________________。|基础知识|断裂 不正常的重新连接 2.变异类型[连线] 3.遗传效应
染色体上基因的________________发生改变,从而导致______的变异。
二、染色体数目变异
1.染色体组
细胞中____________各不相同,但互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组______________。
2.染色体数目变异
(1)概念:染色体数目以____________的方式成倍地增加或减少,或者_____________的增加或减少。数目或排列顺序 性状 形态和功能 非同源染色体 染色体组 个别染色体 (2)类型
①单倍体:由______发育而成,体细胞中含有______染色体组的个体。
②二倍体和多倍体:由_______发育而成,体细胞中含有_____染色体组的个体称为二倍体,含有_________________染色体组的个体称为多倍体。配子 配子 受精卵 两个 三个或三个以上 3.实验 低温诱导染色体数目加倍
(1)原理:低温处理植物分生组织细胞,抑制________的形成,导致有丝分裂后期着丝点分裂后,子染色体无法在________的牵引下平均移向细胞两极,阻止细胞分裂,使子细胞内染色体数目加倍。
(2)步骤纺锤体 纺锤丝 清水 潮湿 4 ℃ 卡诺氏固定液 95%的乙醇 漂洗 染色 低倍镜 高倍镜 三、染色体变异在育种上的应用
1.单倍体育种长得弱小 高度不育 花药离体培养 纯合二倍体 明显缩短育种年限 2.多倍体育种
(1)多倍体植株的特点:茎秆______,叶片、果实和种子______,糖类、蛋白质等营养物质的含量______。
(2)人工获得多倍体的方法
①方法:目前最常用且最有效的方法是用__________处理__________________。
②机理:抑制________的形成,导致染色体不能够_______________,从而使细胞内染色体数目加倍,进而形成多倍体。粗壮 较大 较高 秋水仙素 萌发的种子或幼苗 纺锤体 移向细胞两极 (1)染色体结构变异和数目变异一般通过光学显微镜能直接观察( )
(2)染色体结构变异会改变染色体上的基因数目或排列顺序( )
(3)二倍体生物正常配子中的一组染色体是一个染色体组( )|自查自纠|(4)单倍体的体细胞含有一个染色体组( )
(5)秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成,从而导致染色体数目加倍( )
(6)本课时制作临时装片的程序是:解离→染色→漂洗→压片( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)×|图解图说|______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________花药离体培养与单倍体育种的区别
______________________________________________________三倍体无子西瓜的培育过程
______________________________________________________
______________________________________________________三倍体无子西瓜为什么无子?有种皮吗?
提示:三倍体减数分裂时联会紊乱,高度不育,无子;但有子房壁发育成的种皮。如图,甲、乙表示生物的体细胞染色体组成,丙表示生物的体细胞基因组成,分析回答:
(1)甲、乙、丙细胞分别含有几个染色体组?
提示 甲、乙、丙细胞含有的染色体组组数分别为4、1、4。探究点一 染色体组及生物体倍性的判断 (2)甲生物的倍性如何?乙生物呢?
提示 甲可能是四倍体或单倍体,乙一定是单倍体。
(3)甲细胞与哪个细胞可能取自同一种生物?
提示 甲、丙细胞均含有4个染色体组,二者可能取自同一种生物。
(4)将丙细胞的基因定位在染色体上,并画出示意图?
提示染色体组和生物倍性的判定
(1)“三要件”界定染色体组
①不含有同源染色体;
②是一组非同源染色体,染色体形态、大小和功能各不相同;
③含有一整套控制该生物的性状的基因(不遗漏,不重复)。
(2)“两法”确定染色体组的数量
①染色体形态法
细胞内同一形态的染色体有几条,则含有几个染色体组。②基因型法
控制同一性状的基因(不分显隐性)出现几次,则有几个染色体组。
(3)“两看”区分单倍体、二倍体和多倍体【典例1】 如图是某果蝇的体细胞染色体组成,以下说法正确的是( )
A.染色体1与2之间的片段互换属于易位
B.染色体1、2、3、5、7可组成一个染色体组
C.果蝇的体细胞内含有四个染色体组
D.果蝇属于二倍体生物
尝试解答________解析 染色体1是X染色体,2是Y染色体,二者是一对同源染色体,易位发生在非同源染色体之间;一个染色体组是一组非同源染色体,不含有同源染色体,一个染色体组中不能同时含有1和2;图示细胞形态相同的染色体有两条,应含有两个染色体组;果蝇含有两个染色体组,同时又是受精卵发育形成的,属于二倍体生物。
答案 D【跟踪训练】
1.如图表示某植物正常体细胞的染色体组成,下列各选项中,可能是该植物基因型的是( )
A.ABCd
B.Aaaa
C.AaBbCcDd
D.AaaBbb
解析 由图可以看出该植物属于四倍体,因此控制同一性状的基因应出现四次。
答案 B1.多倍体育种和单倍体育种比较
提示 染色体组成倍增加 染色体组成倍减少,再加倍后得到纯种 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 花粉离体培养后,人工诱导染色体加倍探究点二 多倍体育种和单倍体育种2.多倍体育种和单倍体育种过程中都需用秋水仙素诱导染色体数目加倍,处理的对象是否相同?为什么?
提示 前者处理的对象是萌发的种子或幼苗,后者处理的对象只能是单倍体幼苗。单倍体高度不育,没有种子。
3.与杂交育种相比,单倍体育种的优点是什么?并说明原因。
提示 通过单倍体育种得到的植株,每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交后代不会出现性状分离,因此与杂交育种相比,单倍体育种可明显缩短育种年限。【典例2】 用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法是( )
A.种植→F2→选不分离者→纯合体
B.种植→秋水仙素处理→纯合体
C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体
D.种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体
尝试解答________
解析 单倍体育种能明显缩短育种年限。C项有花药离体培养和秋水仙素处理,为单倍体育种。D项中不一定得到纯合体。
答案 C【跟踪训练】
2.如图表示无子西瓜的培育过程:
根据图解,结合你学过的生物学知识,判断下列叙述错误的是( )
A.用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖,主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成
B.四倍体植株所结的西瓜,果皮细胞内含有4个染色体组
C.无子西瓜既没有种皮,也没有胚
D.四倍体西瓜的根细胞中含有2个染色体组解析 秋水仙素抑制纺锤体的形成,是在有丝分裂的前期;四倍体西瓜的果皮是由子房壁发育而成的,来自母本,应含有4个染色体组;无子西瓜是由于不能产生正常配子,所以不能形成受精卵,而种皮来自于母本,所以有种皮,而没有胚;由于植株的地下部分没有经秋水仙素处理,细胞中仍含有2个染色体组。
答案 C第4课时 基因的分离定律(Ⅰ)
学习目标
1.概述孟德尔1对相对性状的杂交实验过程。2.阐明孟德尔对分离现象的解释。3.通过性状分离比的模拟实验加深对分离现象解释的理解。
|基础知识|
一、1对相对性状杂交实验
1.实验材料——豌豆的特点
(1)豌豆是严格的自花受粉植物,在自然情况下一般都是纯种。
(2)豌豆具有多对差异明显的相对性状。
2.1对相对性状杂交实验
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具有相对性状
(2)F1全部表现显性性状
(3)F2出现性状分离现象,分离比为显性性状∶隐性性状≈3∶1
(4)实验结果与正交、反交无关
二、对分离现象的解释
1.理论解释
(1)生物性状由遗传因子控制。
(2)遗传因子在体细胞中成对存在。F1中显性遗传因子(A)对隐性遗传因子(a)具有显性作用,且彼此保持独立。
(3)F1(Aa)产生数量相等的A型和a型花粉,数量相等的A型和a型卵细胞。
(4)F1自花传粉时,不同类型的两性配子间结合的概率相等,从而F2的遗传因子组合及比例是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,性状表现及比例是紫花:白花=3∶1。
2.遗传图解
雄配子
雌配子
1/2A
1/2a
1/2A
1/4AA紫花
1/4Aa紫花
1/2a
1/4Aa紫花
1/4aa白花
3.性状分离比的模拟实验
(1)模拟内容
用具或操作
模拟对象或过程
1号罐、2号罐
雌、雄生殖器官
罐中的彩球
雌、雄配子
不同彩球的随机组合
雌、雄配子的随机结合
(2)操作步骤
→→→→→→
(3)分析结果得出结论
①彩球组合类型及数量比:AA∶Aa∶aa≈1∶2∶1。
②彩球组合代表的显、隐性性状数量比:显性∶隐性≈3∶1。
|自查自纠|
(1)豌豆一般都是纯种,原因是豌豆为严格的自花受粉植物( )
(2)欲实现紫花豌豆与白花豌豆的杂交,只需将二者间行种植即可( )
(3)若高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,子一代只表现高茎性状,则高茎是显性性状,矮茎是隐性性状( )
(4)生物体能表现出来的性状就是显性性状( )
(5)杂种F1(Aa)中紫花因子A对白花a因子表现完全显性作用,从而杂种F1只表现出A所控制的性状( )
(6)为了使得每次抓取时两种小球被抓的概率相同,抓取过的小球要放回小桶( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
|图解图说|
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★不同表现型的两纯合亲本杂交,子代无性状分离,子代表现的性状为显性性状。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★相对性状三个要素:同种生物、同一性状、不同表现型。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
形成配子时,来自爸爸的A基因和来自妈妈的a基因为什么会分开呢?
提示:二者位于一对同源染色体上,减数分裂时同源染色体分开,A与a跟着分开。
探究点一 豌豆人工杂交的实验操作
1.人工杂交的实验操作及目的
步骤
操作目的
去雄
↓
套袋
↓
传粉
↓
套袋
防止母本自花传粉
防止外界花粉干扰
将父本的花粉授予母本,实现杂交
防止外界花粉干扰
2.去雄在时间上有什么要求?为什么?
提示 去雄应在花蕾期进行,以防止自花传粉。
3.玉米、黄瓜的人工杂交还需去雄吗?为什么?
提示 玉米、黄瓜是单性花,人工杂交时母本无需去雄。
【典例1】 在孟德尔的豌豆杂交实验中,必须对母本采取的措施是( )
①花成熟后人工去雄,并套袋 ②去雄后自然受粉 ③去雄后人工传粉 ④人工传粉后套袋隔离
A.①② B.①③
C.①④ D.③④
尝试解答________
解析 花成熟后豌豆已经完成自花受粉,应在花蕾期去雄,并套袋,以防外来花粉干扰;去雄后应人工传粉,并再套袋隔离,仍然是防止外来花粉干扰。
答案 D
【跟踪训练】
1.将紫花豌豆与白花豌豆间行种植,自然条件下,则白花豌豆植株所结种子种植后长成的植株( )
A.全部植株开紫花
B.全部植株开白花
C.一部分植株开紫花,一部分植株开白花
D.同一个植株上既有紫花,又有白花
解析 自然条件下豌豆是自花传粉植物,虽然紫花豌豆与白花豌豆间行种植,但也只能够自交,所以白花豌豆植株所结种子种植后长成的植株全部开白花。
答案 B
探究点二 对分离现象的解释及模拟实验
1.F1(Aa)产生数量相等的两种雌配子,数量相等的两种雄配子,雌雄配子的数量是否相等?
提示 豌豆产生雄配子的能力远远大于产生雌配子的能力,F1产生的雄配子数量远多于雌配子。
2.若实验中F2只得到了4株豌豆,一定是3株紫花豌豆、1株白花豌豆吗?
提示 因为子代数量太少,不符合统计学要求,不一定符合3紫、1白的性状分离比。
3.若F1产生的含有紫花因子的雄配子一半不育,F2的性状分离比还是3∶1吗?若不是,分离比是多少?
提示 不再是3∶1,应是紫花∶白花=2∶1。
4.模拟实验中将抓取的小球须放回原罐,并且每次抓取前须将小球摇匀,目的是什么?
提示 确保每个小球被抓取的机会相等。
5.讨论F2出现3∶1的性状分离比需要满足哪些条件?
提示 (1)F1形成的同性配子数目相等且生活力相同。(2)雌雄配子结合的机会相等。(3)F2不同的个体存活率相同。(4)观察的子代样本数目足够多。(5)显性遗传因子对隐性遗传因子完全显性等。
模拟实验成功的4个关键点
(1)每个罐中两种彩球须一样多,两个罐中彩球数量可以不一样多。
(2)彩球的规格、质地要统一,手感要相同,以避免人为的误差。
(3)必须做到随机抓取,且每次抓取后要将彩球放回原罐并混匀,再进行下次抓取。
(4)要重复进行实验,重复次数越多,越接近理论值。
【典例2】 豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交获得F2(如图所示),下列有关分析正确的是( )
A.图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等
B.③的子叶颜色与F1子叶颜色相同
C.①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶
D.产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy()
尝试解答________
解析 豌豆产生雌配子的数量远小于雄配子的数量,A错误;③的基因型为yy,子叶表现为绿色,而F1的基因型为Yy,子叶表现为黄色,B错误;①和②的基因型为Yy,子叶表现为黄色,③的基因型为yy,子叶表现为绿色,C正确;产生Yy的亲本可能为YY(♀)、yy()或YY()、yy(♀),D错误。
答案 C
(1)若F1中父本产生的含y精子无受精能力,则F2中各遗传因子组成的比例是多少?
提示 YY∶Yy=1∶1。
(2)若F1中含Y的雌雄配子之间受精后形成的受精卵会有一半死亡,则F2中黄色子叶和绿色子叶的分离比是否还是3∶1?
提示 不是,由于YY(黄色子叶)中有一半死亡,所以黄色子叶∶绿色子叶=5∶2。
【跟踪训练】
2.有关下面遗传图解的说法,错误的是( )
A.①②表示产生配子的减数分裂过程
B.③表示雌雄配子随机结合的过程
C.Aa能产生数目相等的配子,即雄配子∶雌配子=1∶1
D.子代中,Aa个体在显性个体中所占的比例为2/3
解析 图中①②均表示减数分裂,A正确;③表示受精作用,B正确;Aa能产生数目相等的配子,即雄配子中A∶a=1∶1,雌配子中A∶a=1∶1,但产生的雄配子数远多于雌配子数,C错误;子代中,Aa个体在显性个体中所占的比例为2/3,D正确。
答案 C
探究点三 相关遗传学符号和概念
1.常用遗传学符号
符号
P
F1
F2
×
?
♀
含义
____
______
______
______
______
______
______
提示 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本或雌配子 父本或雄配子
2.孟德尔用高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交,实验结果如下图。据图回答:
P高茎×矮茎→F1 高茎F2 高茎∶矮茎=3∶1
(1)豌豆的高茎和矮茎是一对________,由一对________控制。
(2)高茎是____性状,由________控制;矮茎是____性状,由________控制。
(3)F1后代中出现高茎和矮茎的现象称为________。
(4)F2中含有等位基因的豌豆所占比例是______。
提示 (1)相对性状 等位基因 (2)显性 显性基因 隐性 隐性基因 (3)性状分离 (4)1/2
遗传学基本概念
(1)交配类
①杂交:基因型不同的个体间相互交配的过程,如AA×aa。
②自交:植物体中自花受粉和雌雄同株的异花受粉。广义上讲,基因型相同的个体间交配均可称为自交,如Aa×Aa。
③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相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。
②显性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1表现出来的那个亲本的性状。
③隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本的性状。
④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,用大写字母表示,如B基因。
②隐性基因:控制隐性性状的基因,用小写字母表示,如b基因。
③等位基因:同源染色体的相同位置上,决定相对性状的基因,如图中B和b。
④相同基因:同源染色体的相同位置上,决定相同性状的基因,如图中A和A。
⑤非等位基因:有两种:一种是位于非同源染色体上的非等位基因,如图中A和D;一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。
【典例3】 下列有关遗传学概念的叙述,正确的是( )
A.兔的白毛与狗的黑毛是一对相对性状
B.豌豆的紫花基因与白花基因位于一对同源染色体上
C.豌豆的圆粒基因与矮茎基因是一对等位基因
D.显性性状的个体基因组成一定相同
尝试解答________
解析 相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型,兔与狗不是同种生物,A错误;豌豆的紫花基因与白花基因是一对等位基因,位于一对同源染色体上,B正确;圆粒与矮茎不属于同一性状,圆粒基因与矮茎基因则不是一对等位基因,C错误;显性性状的个体基因组成不一定相同,如紫花豌豆有Aa和AA两种基因组成,D错误。
答案 B
相对性状概念中需强调“两同”“一不同”,前者是指“同种生物、同一性状”,后者是指“不同表现类型”。
【跟踪训练】
3.在孟德尔一对相对性状的杂交实验中,性状分离是指( )
A.杂种显性个体自交产生显性和隐性后代
B.杂种显性个体与纯种显性个体杂交产生显性后代
C.杂种显性个体与纯种隐性个体杂交产生显性和隐性后代
D.纯种显性个体与纯种隐性个体杂交产生显性后代
解析 性状分离是指在杂种后代中,同时出现显性和隐性两种性状的现象。
答案 A
知识脉络
要点晨背
1.豌豆是严格的自花传粉植物,在自然条件下,一般都是纯种。
2.遗传因子(基因)在亲本体细胞中成对存在,在配子中成单存在。
3.F1(Aa)经减数分裂产生的配子:雄配子A∶a=1∶1,雌配子A∶a=1∶1,雄配子数远多于雌配子数。
4.F2的遗传因子组成:AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,性状表现:紫花∶白花=3∶1。
5.具相对性状的两纯合亲本杂交,F1表现出来的亲本性状为显性性状,F1未表现出来的亲本性状为隐性性状。
6.杂种后代中出现不同亲本性状的现象,称性状分离。
1.下列有关孟德尔的一对相对性状杂交实验的叙述,正确的是( )
A.花开后人工去雄
B.去雄的豌豆为父本
C.正交、反交结果相同
D.F1出现性状分离
解析 豌豆是闭花受粉植物,去雄应在花开前花粉未成熟时进行;去雄的豌豆为母本;F1只表现显性性状,F2出现性状分离。
答案 C
2.根据孟德尔对分离现象的解释,子一代紫花豌豆Aa产生的配子情况为( )
A.全是雄配子,或全是雌配子
B.雌配子Aa,雄配子Aa
C.雄配子A∶a=1∶1,雌配子A∶a=1∶1
D.雄配子数量与雌配子数量大致相等
解析 根据孟德尔对分离现象的解释,Aa产生配子时,A基因与a基因分离,分别进入到不同的配子中,所以每个配子只含有成对基因中的一个,其中雄蕊产生数量相等的A雄配子和a雄配子,雌蕊产生数量相等的A雌配子和a雌配子,但雄蕊产生雄配子的能力强,雄配子数量远多于雌配子数量。
答案 C
3.在一对相对性状的杂交实验中,杂合紫花豌豆自交,其后代的表现型及比例为( )
解析 杂合紫花豌豆的基因型设为Aa,自交子代表现型为3紫花∶1白花。
答案 B
4.下列有关遗传学概念的叙述,错误的是( )
A.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
B.性状表现相同的个体基因组成不一定相同
C.紫花豌豆自花传粉后代出现紫花和白花的现象叫做性状分离
D.等位基因位于同源染色体上,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期
解析 当隐性基因纯合即不含有显性基因时,隐性基因所控制的隐性性状即可表现出来;显性个体所对应的基因组成有两种:纯合与杂合,基因组成不一定相同。
答案 A
5.已知羊毛的白色对黑色是显性,两只杂合的白羊为亲本,生下四只小羊,根据孟德尔对分离现象的解释,这四只小羊的情况可能为( )
A.三只白羊,一只黑羊
B.三只黑羊,一只白羊
C.全是黑羊或全是白羊
D.以上情况都有可能
解析 从统计学上讲,两只杂合的白羊交配产生的子代中,白羊与黑羊的比例应为3∶1,但因为子代小羊数量少,不符合统计学要求,A、B、C三项均有可能。
答案 D
课后跟踪分层训练
(时间:35分钟)
1.在豌豆杂交实验中,为防止自花传粉应( )
A.将花粉涂在雌蕊柱头上
B.除去未成熟花的雄蕊
C.采集另一植株的花粉
D.人工传粉后套上纸袋
解析 豌豆严格进行自花传粉和闭花受粉,在花未开之前就已经完成了传粉,故野生豌豆都是纯种。进行杂交实验时,去掉未成熟的雄蕊阻止其自花传粉,保证实验的准确性。
答案 B
2.下列选项中属于相对性状的是( )
A.豌豆的高茎和红花
B.果蝇的红眼和长翅
C.绵羊的白毛与黑毛
D.小麦的有芒与水稻的无芒
解析 相对性状是指同一种生物同一性状的不同的表现形式。A、B项所述均不是同一性状,D项所述不是同种生物。
答案 C
3.某高茎植株自花传粉,后代既有高茎也有矮茎,该植株的高茎是( )
A.显性性状 B.隐性性状
C.相对性状 D.无法确定
解析 高茎植株自交,后代发生了性状分离,说明此高茎植株为杂合子,杂合子表现的性状为显性性状。
答案 A
4.下列最可能属于一对等位基因的是( )
A.A与b B.Y与y
C.E与F D.f与f
解析 等位基因是控制一对相对性状的基因,其中显性基因用大写英文字母表示,隐性基因用对应的小写英文字母表示。
答案 B
5.两株高茎豌豆杂交,子代都是高茎豌豆,则其亲本的遗传因子组合不可能是( )
A.DD×DD B.DD×Dd
C.Dd×DD D.Dd×Dd
解析 DD表现为高茎,且DD×DD→后代均为DD(高茎),与题意相符,A正确;DD和Dd都表现为高茎,且DD×Dd→后代为DD(高茎)、Dd(高茎),与题意相符,B、C正确;Dd和Dd都表现为高茎,但Dd×Dd→后代为DD、Dd、dd,其中dd表现为矮茎,这与题意不符,D错误。
答案 D
6.已知番茄红果与黄果是一对相对性状,用红果番茄和黄果番茄杂交,所得F1全为红果,让F1植株自交,共获得200个黄果番茄。根据孟德尔对分离现象的解释,理论上获得的番茄总数为( )
A.1 200个 B.800个
C.200个 D.400个
解析 据题意番茄红果对黄果为显性,根据孟德尔对分离现象的解释,F1植株自交所得子代中红果番茄∶黄果番茄=3∶1,即黄果番茄占子代总数的1/4。
答案 B
7.对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验来说,不必具备的条件是( )
A.选用的一对相对性状要有明显的差异
B.实验选用的两个亲本一定是纯种
C.要让显性亲本作父本,隐性亲本作母本
D.要让两个亲本之间进行有性杂交
解析 孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的研究实验中,豌豆必须具有一对易于区分的相对性状,同时亲本必须是纯种,具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交。该过程中正反交实验都要做,才能使实验更具有说服力。
答案 C
8.紫花豌豆Cc自交后代出现3∶1的性状分离比,下列选项与此现象无关的是( )
A.形成配子时等位基因分离
B.受精时雌雄配子随机结合
C.C基因对c基因完全显性
D.雌雄配子的数量相等
解析 雄配子数量远多于雌配子数量。
答案 D
9.两株高茎豌豆杂交,后代高茎和矮茎植株数量的比例如图所示,则亲本的基因组成可表示为( )
A.GG×gg B.GG×Gg
C.Gg×Gg D.gg×gg
解析 由图中信息可知,两株高茎豌豆杂交后代中,高茎∶矮茎≈3∶1,符合杂合子自交的实验结果,故推测亲本的基因组成为Gg×Gg。
答案 C
10.(多选)孟德尔的豌豆杂交实验中,圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交,F2中圆粒豌豆与皱粒豌豆的比为5474∶1850。下列叙述与出现该数量比无关的是( )
A.亲本豌豆是正交还是反交
B.F1产生的雌配子和雄配子的数量相等
C.不同类型的雌雄配子结合的概率相等
D.圆粒豌豆对皱缩豌豆是显性
解析 子代情况与亲本的正交、反交无关;F1产生的雌配子远少于雄配子的数量。
答案 AB
11.两只杂合子白羊为亲本,它们接连生下三只小羊都是白色的。若它们再生一只小羊,其毛色( )
A.一定是白色的 B.一定是黑色的
C.是白色的可能性大 D.是黑色的可能性大
解析 两只杂合子白羊交配产生的子代中,白羊的可能性为,黑羊的可能性为。
答案 C
12.以下为模拟性状分离比实验:在2个小桶内各装入20个等大的方形积木(红色D、蓝色d各10个),分别从两桶内随机抓取1个积木并记录,直至抓完桶内积木,结果为DD∶Dd∶dd=7∶6∶7。下列对实验改进的叙述,不合理的是( )
A.把方形积木改换为质地、大小相同的小球
B.每次抓取后,将抓取的积木放回原桶
C.重复抓50~100次,统计最终结果
D.将某一个桶内的2种颜色积木都减半
解析 方形积木难以混匀;每次抓取后,需将抓取的积木放回原桶,以保证每次抓到D、d的机会相同;重复次数越多,统计的结果越接近实际值。
答案 D
13.有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊,也有雌蕊),有些植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物杂交的说法中,正确的是( )
A.对两性花的植物进行杂交需要对父本进行去雄
B.对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋
C.无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中都需要套袋
D.提供花粉的植株称为母本
解析 对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄;对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是套袋→授粉→套袋;无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中都需要套袋,其目的是避免外来花粉的干扰;提供花粉的植株称为父本,接受花粉的植株称为母本。
答案 C
14.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( )
A.1∶1∶1 B.4∶4∶1
C.2∶3∶1 D.1∶2∶1
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2∶1,而雌配子中D、d的比例为1∶1,所以用棋盘格法即可求得:DD∶Dd∶dd=2∶(1+2)∶1。如图:
♀配子
后代
配子
D(1/2)
d(1/2)
D(2/3)
DD(2/6)
Dd(2/6)
d(1/3)
Dd(1/6)
dd(1/6)
答案 C
15.番茄果皮红色(R)对黄色(r)是显性,如果把纯合的红色番茄的花粉授到黄色番茄的柱头上,则黄色番茄植株上结出的番茄果皮是( )
A.黄色、基因型为rr
B.红色、基因型为RR
C.红色、基因型为Rr
D.半红半黄、基因型为Rr
解析 番茄的果皮由子房壁发育而来,应属母体的一部分,故母本(rr)所结出的番茄其果皮基因组成应为rr,表现型为黄果。该番茄果中种子胚的基因组成为Rr,F1所结果的果皮颜色为红色。
答案 A
16.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①叫做__________,操作②叫做__________;为了确保杂交实验成功,①的操作过程中应注意,时间上____________,操作过程中________________,操作后________________。
(3)紫花(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)若亲本(P)皆为纯种,让F1代进行自交,F2代的性状中,紫花与白花之比为________,生物体的这种现象称为____________。F2代的基因组成有____________,且比值为__________。
解析 (1)(2)涉及植物杂交实验方法,要注意的重点是豌豆是天然的自交植物,必须适时用合适的方法去雄。(3)中得到的植株性状仍为显性。(4)可根据孟德尔对分离现象的解释进行推理计算。
答案 (1)白花豌豆 紫花豌豆 (2)去雄 人工授粉 要在花粉成熟之前进行 要干净、全部、彻底 要外套罩子(袋子) (3)紫 (4)3∶1 性状分离 AA、Aa、aa 1∶2∶1
17.观察南瓜果实的颜色遗传图解,据图回答问题:
(1)果实的黄色和白色是南瓜的一对_______,由位于一对_________上的一对________控制。
(2)果实的颜色中属于显性性状的是____,属于隐性性状的是____,判断依据是__________。
(3)F1中出现黄果和白果,属于性状分离现象吗?________。
(4)假如F1中一株白果南瓜植株自交结了4个南瓜,颜色情况是________,原因是__________。
(5)假设决定南瓜果实颜色的基因为D和d,尝试绘制亲本(P)杂交获得F1的遗传图解。
解析 果实的黄色和白色符合相对性状的“两同一不同”的特点。由图解看出,两个相对性状的亲本杂交,F1出现了两种性状表现,不能判断显隐性,也不符合性状分离。F1中的白果自交,出现了性状分离,可判断白色为显性。F1自交出现的性状分离比,在数量少的情况下可能偏离3∶1这一比例。
答案 (1)相对性状 同源染色体 等位基因 (2)白色 黄色 F1中的白果自交后代出现了性状分离 (3)不属于 (4)各种情况均有可能 在果实数量比较少的情况下,可能不符合白∶黄=3∶1 (5)遗传图解如图
课件42张PPT。第4课时 基因的分离定律(Ⅰ)学习目标
1.概述孟德尔1对相对性状的杂交实验过程。2.阐明孟德尔对分离现象的解释。3.通过性状分离比的模拟实验加深对分离现象解释的理解。一、1对相对性状杂交实验
1.实验材料——豌豆的特点
(1)豌豆是严格的__________植物,在自然情况下一般都是______。
(2)豌豆具有多对差异明显的__________。|基础知识|自花受粉 纯种 相对性状 2.1对相对性状杂交实验3∶1 紫花 二、对分离现象的解释
1.理论解释
(1)生物性状由__________控制。
(2)遗传因子在体细胞中______存在。F1中显性遗传因子(A)对隐性遗传因子(a)具有显性作用,且彼此__________。
(3)F1(Aa)产生数量相等的____________花粉,数量相等的___________卵细胞。
(4)F1自花传粉时,不同类型的两性配子间结合的概率______,从而F2的遗传因子组合及比例是______________________,性状表现及比例是_________________。遗传因子 成对 保持独立 A型和a型 A型和a型 相等 AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 紫花:白花=3∶1 2.遗传图解3.性状分离比的模拟实验
(1)模拟内容雌、雄生殖器官
雌、雄配子
雌、雄配子的随机结合1∶2∶1 3∶1 (1)豌豆一般都是纯种,原因是豌豆为严格的自花受粉植物( )
(2)欲实现紫花豌豆与白花豌豆的杂交,只需将二者间行种植即可( )
(3)若高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,子一代只表现高茎性状,则高茎是显性性状,矮茎是隐性性状( )|自查自纠|(4)生物体能表现出来的性状就是显性性状( )
(5)杂种F1(Aa)中紫花因子A对白花a因子表现完全显性作用,从而杂种F1只表现出A所控制的性状( )
(6)为了使得每次抓取时两种小球被抓的概率相同,抓取过的小球要放回小桶( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√______________________________________________________
______________________________________________________|图解图说|______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________★不同表现型的两纯合亲本杂交,子代无性状分离,子代表现的性状为显性性状。
______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________★相对性状三个要素:同种生物、同一性状、不同表现型。
______________________________________________________
______________________________________________________形成配子时,来自爸爸的A基因和来自妈妈的a基因为什么会分开呢?
提示:二者位于一对同源染色体上,减数分裂时同源染色体分开,A与a跟着分开。1.人工杂交的实验操作及目的探究点一 豌豆人工杂交的实验操作防止母本自花传粉 防止外界花粉干扰 将父本的花粉授予母本,实现杂交 防止外界花粉干扰 2.去雄在时间上有什么要求?为什么?
提示 去雄应在花蕾期进行,以防止自花传粉。
3.玉米、黄瓜的人工杂交还需去雄吗?为什么?
提示 玉米、黄瓜是单性花,人工杂交时母本无需去雄。【典例1】 在孟德尔的豌豆杂交实验中,必须对母本采取的措施是( )
①花成熟后人工去雄,并套袋 ②去雄后自然受粉 ③去雄后人工传粉 ④人工传粉后套袋隔离
A.①② B.①③
C.①④ D.③④
尝试解答________
解析 花成熟后豌豆已经完成自花受粉,应在花蕾期去雄,并套袋,以防外来花粉干扰;去雄后应人工传粉,并再套袋隔离,仍然是防止外来花粉干扰。
答案 D【跟踪训练】
1.将紫花豌豆与白花豌豆间行种植,自然条件下,则白花豌豆植株所结种子种植后长成的植株( )
A.全部植株开紫花
B.全部植株开白花
C.一部分植株开紫花,一部分植株开白花
D.同一个植株上既有紫花,又有白花
解析 自然条件下豌豆是自花传粉植物,虽然紫花豌豆与白花豌豆间行种植,但也只能够自交,所以白花豌豆植株所结种子种植后长成的植株全部开白花。
答案 B1.F1(Aa)产生数量相等的两种雌配子,数量相等的两种雄配子,雌雄配子的数量是否相等?
提示 豌豆产生雄配子的能力远远大于产生雌配子的能力,F1产生的雄配子数量远多于雌配子。
2.若实验中F2只得到了4株豌豆,一定是3株紫花豌豆、1株白花豌豆吗?
提示 因为子代数量太少,不符合统计学要求,不一定符合3紫、1白的性状分离比。探究点二 对分离现象的解释及模拟实验3.若F1产生的含有紫花因子的雄配子一半不育,F2的性状分离比还是3∶1吗?若不是,分离比是多少?
提示 不再是3∶1,应是紫花∶白花=2∶1。
4.模拟实验中将抓取的小球须放回原罐,并且每次抓取前须将小球摇匀,目的是什么?
提示 确保每个小球被抓取的机会相等。
5.讨论F2出现3∶1的性状分离比需要满足哪些条件?
提示 (1)F1形成的同性配子数目相等且生活力相同。(2)雌雄配子结合的机会相等。(3)F2不同的个体存活率相同。(4)观察的子代样本数目足够多。(5)显性遗传因子对隐性遗传因子完全显性等。模拟实验成功的4个关键点
(1)每个罐中两种彩球须一样多,两个罐中彩球数量可以不一样多。
(2)彩球的规格、质地要统一,手感要相同,以避免人为的误差。
(3)必须做到随机抓取,且每次抓取后要将彩球放回原罐并混匀,再进行下次抓取。
(4)要重复进行实验,重复次数越多,越接近理论值。【典例2】 豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本,杂交得到F1,F1自交获得F2(如图所示),下列有关分析正确的是( )(1)若F1中父本产生的含y精子无受精能力,则F2中各遗传因子组成的比例是多少?
提示 YY∶Yy=1∶1。
(2)若F1中含Y的雌雄配子之间受精后形成的受精卵会有一半死亡,则F2中黄色子叶和绿色子叶的分离比是否还是3∶1?
提示 不是,由于YY(黄色子叶)中有一半死亡,所以黄色子叶∶绿色子叶=5∶2。【跟踪训练】
2.有关下面遗传图解的说法,错误的是( )A.①②表示产生配子的减数分裂过程
B.③表示雌雄配子随机结合的过程
C.Aa能产生数目相等的配子,即雄配子∶雌配子=1∶1
D.子代中,Aa个体在显性个体中所占的比例为2/3
解析 图中①②均表示减数分裂,A正确;③表示受精作用,B正确;Aa能产生数目相等的配子,即雄配子中A∶a=1∶1,雌配子中A∶a=1∶1,但产生的雄配子数远多于雌配子数,C错误;子代中,Aa个体在显性个体中所占的比例为2/3,D正确。
答案 C1.常用遗传学符号
提示 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本或雌配子 父本或雄配子探究点三 相关遗传学符号和概念2.孟德尔用高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交,实验结果如下图。据图回答:
提示 (1)相对性状 等位基因 (2)显性 显性基因 隐性 隐性基因 (3)性状分离 (4)1/2(2)性状类
①相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。
②显性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1表现出来的那个亲本的性状。
③隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本的性状。
④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等位基因:同源染色体的相同位置上,决定相对性状的基因,如图中B和b。
④相同基因:同源染色体的相同位置上,决定相同性状的基因,如图中A和A。
⑤非等位基因:有两种:一种是位于非同源染色体上的非等位基因,如图中A和D;一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。【典例3】 下列有关遗传学概念的叙述,正确的是( )
A.兔的白毛与狗的黑毛是一对相对性状
B.豌豆的紫花基因与白花基因位于一对同源染色体上
C.豌豆的圆粒基因与矮茎基因是一对等位基因
D.显性性状的个体基因组成一定相同
尝试解答________解析 相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型,兔与狗不是同种生物,A错误;豌豆的紫花基因与白花基因是一对等位基因,位于一对同源染色体上,B正确;圆粒与矮茎不属于同一性状,圆粒基因与矮茎基因则不是一对等位基因,C错误;显性性状的个体基因组成不一定相同,如紫花豌豆有Aa和AA两种基因组成,D错误。
答案 B相对性状概念中需强调“两同”“一不同”,前者是指“同种生物、同一性状”,后者是指“不同表现类型”。【跟踪训练】
3.在孟德尔一对相对性状的杂交实验中,性状分离是指( )
A.杂种显性个体自交产生显性和隐性后代
B.杂种显性个体与纯种显性个体杂交产生显性后代
C.杂种显性个体与纯种隐性个体杂交产生显性和隐性后代
D.纯种显性个体与纯种隐性个体杂交产生显性后代
解析 性状分离是指在杂种后代中,同时出现显性和隐性两种性状的现象。
答案 A第5课时 基因的分离定律(Ⅱ)
学习目标
1.阐明一对相对性状测交实验的过程。2.阐明分离定律。3.归纳孟德尔获得成功的原因。4.举例说明基因与性状的关系。
|基础知识|
一、对分离现象解释的验证
1.实验方法 测交_,即让F1与隐性纯合亲本杂交。
2.实验图解
3.实验结果 测交后代共85株紫花豌豆、81株白花豌豆,分离比约为1∶1。
4.实验结论 实验结果与推断结果一致,证明了F1是杂合子,在形成配子时,杂合子中的显性因子和隐性因子发生分离,分别进入不同的配子。
二、分离定律的实质
在细胞进行减数分裂形成配子的过程中,等位基因会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。
三、孟德尔获得成功的原因
1.正确地选用实验材料。
2.采取由单因子到多因子的研究方法。
3.应用统计学的方法对实验结果进行分析。
4.科学设计实验的程序:
————
|自查自纠|
(1)测交是指待测基因型个体与隐性纯合子进行杂交( )
(2)通过测交可以测定被测个体的基因型及其产生的配子种类和比例( )
(3)“基因的分离定律”中的“基因”是指同源染色体上的等位基因( )
(4)隐性个体是纯合子,显性个体是杂合子( )
(5)表现型是基因型与环境相互作用的结果( )
(6)采用从单因子到多因子的研究方法是孟德尔获得成功的一个重要因素( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√
|图解图说|
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
纯合子不含有等位基因,杂合子含有等位基因。
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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纯合子自交后代会出现性状分离吗?杂合子呢?
提示:纯合子自交后代不出现性状分离,杂合子自交后代出现性状分离。
探究点一 测交实验及作用
为什么用F1与隐性纯合子杂交能够证明F1产生的配子类型及比例?
提示 隐性纯合子只能产生一种含有隐性基因的配子,在该配子与含其他基因的配子结合形成的合子中,该隐性基因不遮盖其他基因的表达,这样测交后代的表现型和比例与F1产生的配子类型和比例是一致的。因此,根据宏观可见的测交后代的表现型情况就可推知微观不可见的F1产生的配子情况。
【典例1】 通过孟德尔的测交实验不能推测出( )
A.F1产生的配子类型和比例
B.F1的基因型
C.F1形成配子时基因的行为
D.F1产生的配子数量
尝试解答________
解析 隐性纯合子只能产生一种含有隐性基因的配子,在合子中隐性基因不遮盖其他基因的表达,因此测交后代的表现型和比例能反映出F1产生的配子类型和比例,进一步可推知F1的基因组成;根据F1的基因组成和F1产生的配子类型和比例,可分析出F1形成配子时基因的行为。通过测交实验不能推测出F1产生的配子数量。
答案 D
【跟踪训练】
1.下列关于测交的说法,错误的是( )
A.亲本中必有一个隐性个体
B.通过测交可以推断待测个体是纯合子还是杂合子
C.测交后代不一定都是杂合子
D.测交后代一定会出现隐性个体
解析 测交后代是否出现隐性个体,是否都是杂合子,取决于待测个体的基因型。
答案 D
探究点二 基因的分离定律的实质
下图表示一个基因型Aa的性原细胞产生配子的过程,就基因的分离定律分析回答:
1.研究对象
位于一对同源染色体上的一对等位基因。
2.发生时间
减数第一次分裂的后期。
3.实质
减数分裂形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离。
4.基因的分离定律适用于所有生物的遗传吗?并分析原因。
提示 基因的分离定律实质上研究的是同源染色体上的等位基因的分离行为,该行为发生在减数分裂形成配子的过程中,所以病毒、原核生物的遗传不遵循基因的分离定律,真核生物进行有性生殖时遵循,而进行无性生殖时不遵循。
【典例2】 下图为基因型为Aa的生物自交产生后代的过程,基因的分离定律发生于( )
Aa1A∶1a配子间的4种结合方式子代中3种基因型、2种表现型
A.① B.②
C.③ D.①②
尝试解答________
解析 基因的分离定律发生于减数分裂产生配子的过程中。
答案 A
【跟踪训练】
2.在豌豆杂交实验中,高茎与矮茎杂交,F2中高茎和矮茎的比为787∶277,上述结果的实质是( )
A.高茎基因对矮茎基因是显性
B.等位基因随同源染色体的分开而分离
C.控制高茎和矮茎的基因不在一条染色体上
D.F1自交,后代出现性状分离
解析 基因分离定律的实质是在减数第一次分裂后期,等位基因随同源染色体的分开而分离。
答案 B
探究点三 显性性状与隐性性状、纯合子与杂合子的判断
豌豆花的位置有顶生和腋生两种类型,现有多株顶生和腋生豌豆。
(1)如何用实验的方法判断顶生和腋生的显隐性?
提示 可以用顶生豌豆和腋生豌豆杂交,若子代只表现一种性状,则所表现的性状是显性性状;若子代两种性状都有,可再用顶生豌豆和腋生豌豆分别自交,出现性状分离的则是显性性状。
(2)如果顶生是显性性状,如何判断一顶生豌豆是纯合子还是杂合子?
提示 让顶生豌豆自交或测交,若子代全是顶生豌豆,则该顶生豌豆是纯合子;若子代既有顶生豌豆又有腋生豌豆,则该顶生豌豆是杂合子。
1.显性性状与隐性性状的判断
(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?子代所表现的性状是显性性状。
②相同性状的亲本杂交?子代显现不同性状?子代所显现的新的性状是隐性性状。
(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?F2性状分离比为3∶1?分离比为3的性状是显性性状。
(3)假设法
对于样本较小,或者情况复杂的题目,可以利用假设法判断显隐性:假设其中一种性状为显性,另一种为隐性,根据题目条件进行推导,检查推导结果与题目事实结果是否一致;再将两种性状的显隐性对调,再次推导并检查。如果只有一种假设的推导结果与题目事实结果一致,即可推断出显隐性。
2.纯合子与杂合子的判断
(1)自交法:待测个体自交,若后代出现性状分离,则为杂合子;后代不出现性状分离,则为纯合子。
(2)测交法:待测个体与隐性个体杂交,若后代出现性状分离,则为杂合子;后代不出现性状分离,则为纯合子。
①测交属于两个个体间的杂交,对于豌豆、小麦、水稻等两性花植物,测交需经“去雄→套袋→人工传粉→套袋”等操作,较为复杂,而自交法则较为简单,但自交法不适用于动物。②显隐性关系已知的前提下,才能够用测交法。
【典例3】 玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状。某一品系X为黄粒玉米,若自花传粉,后代全为黄粒;若接受另一紫粒玉米品系Y的花粉,后代既有黄粒,也有紫粒。下列有关分析正确的是( )
A.紫粒是显性性状
B.黄粒是显性性状
C.品系X是杂种
D.品系Y是纯种
尝试解答________
解析 此题考查对相对性状的显性和隐性性状的判断和对纯合子、杂合子的分析。黄粒玉米品系X,自花传粉,后代全为黄粒,因此黄粒玉米品系X为纯合子。黄粒玉米品系X接受紫粒玉米品系Y的花粉,后代既有黄粒,也有紫粒,因此黄粒一定不是显性性状,且品系Y为杂种。
答案 A
遗传学基本概念间的关系
【跟踪训练】
3.南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,F1既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2表现型如图所示。下列说法错误的是( )
A.根据②可知黄果是隐性性状
B.根据③可知白果是显性性状
C.①属于测交
D.F1白果是杂合子
解析 根据②只能说明F1黄果是纯合子,不能说明是显性纯合子,还是隐性纯合子。
答案 A
知识脉络
要点晨背
1.测交,即让待测个体与隐性纯合子杂交。
2.一对位于同源染色体上,并且决定相对性状的基因称为等位基因。
3.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,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
4.表现型是基因型与环境相互作用的结果。
5.纯合子自交后代不出现性状分离,能够稳定遗传。
6.豌豆是严格的自花传粉且闭花受粉植物。
1.下列有关孟德尔一对相对性状的遗传实验的叙述中,正确的是( )
A.F1产生配子类型的比例为1∶1
B.F1自交后代的性状分离比为1∶1
C.F1测交后代的性状分离比为3∶1
D.F1自交后代的基因型比例为1∶1
解析 孟德尔一对相对性状的遗传实验中,双亲为具有相对性状的纯合子,F1为杂合子,F1产生的含显性基因和隐性基因的配子比例为1∶1,因此,自交后代基因型比例为1∶2∶1,性状分离比为3∶1,测交后代的性状分离比为1∶1。
答案 A
2.豌豆的白花和紫花为1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.紫花×紫花→405紫花
B.紫花×紫花→301紫花、101白花
C.白花×白花→412白花
D.紫花×白花→198紫花、207白花
解析 判定性状显、隐性关系有两种方法。一种方法是具有一对相对性状的亲本杂交,若子代只有1种性状表现,则表现出的性状为显性性状,若子代不只1种表现类型,则不能判断。另一种方法是亲本只有1种表现型,子代出现性状分离,则说明亲本是杂合子,表现出的新性状类型为隐性性状,B项按此方法则可判断紫花为显性性状。
答案 B
3.黄色籽粒豌豆自交后代中出现了绿色籽粒的豌豆,则以下相关说法错误的是( )
A.F1代中的绿色籽粒豌豆都是杂合子
B.黄色籽粒是显性性状
C.F1代中绿色籽粒豌豆少于黄色籽粒豌豆
D.这种现象叫做性状分离
解析 黄色籽粒豌豆自交后代中出现了绿色籽粒的豌豆,则亲本的黄色籽粒豌豆一定是显性杂合子,F1代中的绿色籽粒豌豆都是隐性纯合子,A错误;黄色籽粒是显性性状,B正确;F1代中绿色籽粒豌豆∶黄色籽粒豌豆=1∶3,C正确;这种现象叫做性状分离,D正确。
答案 A
4.下列哪一项不属于孟德尔遗传实验的科学方法( )
A.选用自花受粉的豌豆作实验材料
B.首先只对一对相对性状的遗传情况进行研究
C.从豌豆的全部相对性状进行综合性分析入手
D.运用统计学的方法对结果进行分析
解析 孟德尔遗传实验中巧妙地运用了由简到繁的方法,搞清楚一对相对性状的遗传规律后,再扩展到多对。
答案 C
5.某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状,且为由单基因(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,设计了如下实验方案(后代数量足够多),以鉴别该紫花植株的基因型。
(1)该实验设计原理遵循遗传的______________定律。
(2)完善下列实验设计:
第一步:______________(填选择的亲本及交配方式);
第二步:紫花植株×红花植株。
(3)实验结果预测与分析:
①若第一步出现性状分离,说明紫花植株为________(填“纯合子”或“杂合子”),则无需进行第二步。若未出现性状分离,说明紫花植株的基因型为________,则需进行第二步。
②若第二步后代全为紫花,则紫花植株的基因型为____________;若后代全部为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为________。
解析 根据实验结果预测中①的题干可知,第一步是让紫花植株自交,根据后代是否出现性状分离判断紫花是否纯合。如果是DD或dd,则后代全部为紫花;如果是Dd,则后代出现性状分离。再根据实验结果预测中②可知,第二步是将紫花植株与红花植株杂交,如果后代全为紫花,则紫花植株的基因型为DD;如果全为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为dd。
答案 (1)分离 (2)紫花植株自交 (3)①杂合子 DD或dd ②DD dd
课后跟踪分层训练
(时间:35分钟)
1.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
2.下列交配方式属于测交的是( )
A.AA×Aa B.Aa×Aa
C.Aa×aa D.AA×AA
解析 测交是指被测个体与隐性个体交配,即至少有一个亲本是隐性个体。
答案 C
3.孟德尔在一对相对性状的豌豆杂交实验中做了三个实验,他在发现问题阶段做的实验和在验证假说阶段做的实验分别是( )
A.自交、杂交 测交
B.测交、自交 杂交
C.杂交、自交 测交
D.杂交、测交 自交
解析 发现问题的阶段进行了杂交(得F1)和自交(得F2)实验,经过假设后,再通过测交实验进行验证。
答案 C
4.下列有关纯合子的叙述,错误的是( )
A.由相同基因型的雌雄配子结合发育而来
B.连续自交,性状能够稳定遗传
C.纯合子与纯合子交配,后代一定是纯合子
D.不含有等位基因
解析 表现型相同的纯合子交配,后代是纯合子;表现型不同的纯合子交配,后代是杂合子。
答案 C
5.小麦的抗锈病和不抗锈病是一对相对性状,已知抗锈病是显性性状,不抗锈病是隐性性状,现在有一批抗锈病的小麦种子,要确定这些种子是不是纯种,正确且最简单的方法是( )
A.与纯种抗锈病小麦杂交
B.与易染锈病小麦进行测交
C.与杂种抗锈病小麦进行杂交
D.自交
解析 鉴定植物是否是显性纯合体的最简单的方法是自交,测交也可以鉴定某显性个体是不是纯合体,但不是最简单的方法,因为去雄、套袋、人工授粉等相对复杂。
答案 D
6.基因分离定律的实质是( )
A.子二代出现性状分离
B.子二代性状分离比为3∶1
C.等位基因随同源染色体的分开而分离
D.测交后代分离比为1∶1
解析 基因分离定律的实质是减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分离,C正确。
答案 C
7.已知黑斑蛇与黄斑蛇杂交,F1既有黑斑蛇,又有黄斑蛇;若再让F1黑斑蛇之间进行交配,F2中有黑斑蛇和黄斑蛇。下列结论正确的是( )
A.所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇
B.蛇的黄斑为显性性状
C.F1黑斑蛇的遗传因子组成与亲代黑斑蛇的不同
D.F2中黑斑蛇的遗传因子组成与F1黑斑蛇的遗传因子组成相同
解析 据F1黑斑蛇交配后代既有黑斑蛇又有黄斑蛇可知,蛇的黑斑为显性性状。F1黑斑蛇和亲代黑斑蛇均为杂合子,而F2黑斑蛇既有纯合子又有杂合子。
答案 A
8.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
9.下列相关叙述,正确的是( )
A.基因型相同,表现型一定相同
B.表现型相同,基因型一定相同
C.杂合子后代是杂合子,纯合子后代是纯合子
D.正确选择实验材料是孟德尔获得成功的首要原因
解析 表现型是基因型和环境共同作用的结果,基因型相同,表现型不一定相同;显性纯合子与显性杂合子均表现显性性状,但基因型不同;杂合子后代不一定是杂合子,纯合子后代不一定是纯合子。
答案 D
10.豌豆和小麦的高茎对矮茎均为显性。将纯种的高茎和矮茎豌豆间行种植,另将纯种的高茎和矮茎小麦间行种植。自然状态下,从矮茎植株上获得F1的性状是( )
A.豌豆和小麦均有高茎和矮茎
B.豌豆均为矮茎,小麦有高茎和矮茎
C.豌豆和小麦的性状分离比均为3∶1
D.小麦均为矮茎,豌豆有高茎和矮茎
解析 高茎小麦的花粉可以落到矮茎小麦上进行杂交,而豌豆不可以,因为豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,所以矮茎植株上获得的F1的性状:豌豆均为矮茎,小麦有高茎和矮茎。
答案 B
11.下面是某人群中耳垂遗传情况调查结果。据此可以判断( )
子女
双亲均无耳垂①
仅父亲有耳垂②
仅母亲有耳垂③
双亲有耳垂④
性别
男
女
男
女
男
女
男
女
有耳垂
0
0
61
58
102
113
254
257
无耳垂
112
109
56
57
55
57
76
73
A.有耳垂为显性性状,无耳垂为隐性性状
B.有、无耳垂的遗传不遵循分离定律
C.依据第①组结果可以推测有耳垂属于显性性状
D.第②组中所有父亲均为杂合子
解析 本题主要考查学生对分离定律的运用以及对表格中的数据进行分析的能力。从表中第④组来看,双亲都有耳垂,生出了无耳垂的子女,且第④组的所有子女中,有耳垂与无耳垂人数之比接近3∶1,故有耳垂为显性性状,无耳垂为隐性性状,遵循分离定律。
答案 A
12.已知牛的有角与无角为一对相对性状,由等位基因A与a控制,在自由放养多年的一牛群中,两基因出现的机会相等,每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于性状遗传的研究方法及推断错误的是( )
A.选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛则有角为显性;反之,则无角为显性
B.自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性
C.选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性
D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产的3头牛全部是无角,则无角为显性
解析 随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产的3头牛全部是无角,由于子代牛的数量较少,不能判断显隐性关系。
答案 D
13.一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子,三个单眼皮和一个双眼皮,对这种现象最好的解释是( )
A.3∶1符合分离规律
B.该遗传不符合分离规律
C.这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能性
D.单眼皮遗传因子和双眼皮遗传因子发生了交换
解析 据题意双眼皮夫妇生出单眼皮孩子可知,双眼皮对单眼皮为显性,且这对夫妇都是单眼皮基因的携带者。由分离定律可知,这对夫妇每胎都有出现单眼皮孩子的可能性,并且不同胎次互不影响。该遗传在后代数量较少的情况下,是完全可能出现上述比例的,它仍然符合分离定律。
答案 C
14.一头黑色母牛A与一头黑色公牛B交配,生出一头棕色的雌牛C(黑色与棕色由一对等位基因B、b控制),请回答下列问题:
(1)该性状遗传中,属于显性性状的是________,棕色牛C的基因型是________。
(2)要想确定某头黑牛的基因型,遗传学上常用________法。
(3)若A牛与B牛再交配繁殖,生出一头黑牛的概率是________。
解析 (1)依题意,黑色母牛A与黑色公牛B交配生出棕色雌牛C,如果棕色是显性,则其双亲(A和B)都是隐性,A和B的后代不可能出现棕色,所以黑色是显性,棕色是隐性。(2)遗传学上确定某个个体的基因型可采用测交法,若测交后代出现两种性状,则被检测个体一定是杂合子。(3)A牛、B牛均为杂合子,则Bb×Bb→3黑∶1棕,即生出黑牛的概率为。
答案 (1)黑色 bb (2)测交 (3)
15.下表是有关豌豆种子形状的四组杂交实验结果(相关基因用R、r表示)。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A组合中两亲本的可能基因型:__________________。
解析 (1)C组合中,圆粒×圆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)B组合:皱粒×皱粒,都为隐性性状,隐性性状的个体肯定为纯合子。(3)D组合中,圆粒与皱粒杂交,后代表现型比例接近1∶1,则为测交。(4)A组合中两亲本均为圆粒,子代也为圆粒,则两亲本的基因型为RR×Rr或RR×RR。
答案 (1)C 圆粒 (2)B (3)D (4)RR×Rr或RR×RR
16.(实验探究)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=3∶1,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)。
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,所以母羽鸡的基因型为HH、Hh、hh。由于雄羽为隐性性状,所以雄羽鸡的基因型为hh。由于母鸡的基因型有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,理论上后代雄鸡的基因型有Hh和hh,比例为1∶1,所以表现型及比例是母羽∶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,遗传图解为:
答案 (1)性状分离 母羽
(2)HH、Hh、hh 母羽∶雄羽=1∶1
(3)如图所示
课件30张PPT。第5课时 基因的分离定律(Ⅱ)学习目标
1.阐明一对相对性状测交实验的过程。2.阐明分离定律。3.归纳孟德尔获得成功的原因。4.举例说明基因与性状的关系。一、对分离现象解释的验证
1.实验方法 _______,即让F1与_______________杂交。
2.实验图解|基础知识|测交 隐性纯合亲本 3.实验结果 测交后代共85株紫花豌豆、81株白花豌豆,分离比约为______。
4.实验结论 实验结果与推断结果一致,证明了F1是________,在形成配子时,杂合子中的__________和__________发生分离,分别进入不同的配子。
二、分离定律的实质
在细胞进行__________________的过程中,__________会随着____________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∶1 杂合子 显性因子 隐性因子 减数分裂形成配子 等位基因 同源染色体 三、孟德尔获得成功的原因
1.正确地选用__________。
2.采取由________________的研究方法。
3.应用________的方法对实验结果进行分析。
4.科学设计____________:实验材料 单因子到多因子 统计学 实验的程序 (1)测交是指待测基因型个体与隐性纯合子进行杂交( )
(2)通过测交可以测定被测个体的基因型及其产生的配子种类和比例( )
(3)“基因的分离定律”中的“基因”是指同源染色体上的等位基因( )
(4)隐性个体是纯合子,显性个体是杂合子( )
(5)表现型是基因型与环境相互作用的结果( )
(6)采用从单因子到多因子的研究方法是孟德尔获得成功的一个重要因素( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√|自查自纠|______________________________________________________
______________________________________________________|图解图说|纯合子不含有等位基因,杂合子含有等位基因。
______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________纯合子自交后代会出现性状分离吗?杂合子呢?
提示:纯合子自交后代不出现性状分离,杂合子自交后代出现性状分离。为什么用F1与隐性纯合子杂交能够证明F1产生的配子类型及比例?
提示 隐性纯合子只能产生一种含有隐性基因的配子,在该配子与含其他基因的配子结合形成的合子中,该隐性基因不遮盖其他基因的表达,这样测交后代的表现型和比例与F1产生的配子类型和比例是一致的。因此,根据宏观可见的测交后代的表现型情况就可推知微观不可见的F1产生的配子情况。探究点一 测交实验及作用【典例1】 通过孟德尔的测交实验不能推测出( )
A.F1产生的配子类型和比例
B.F1的基因型
C.F1形成配子时基因的行为
D.F1产生的配子数量
尝试解答________解析 隐性纯合子只能产生一种含有隐性基因的配子,在合子中隐性基因不遮盖其他基因的表达,因此测交后代的表现型和比例能反映出F1产生的配子类型和比例,进一步可推知F1的基因组成;根据F1的基因组成和F1产生的配子类型和比例,可分析出F1形成配子时基因的行为。通过测交实验不能推测出F1产生的配子数量。
答案 D【跟踪训练】
1.下列关于测交的说法,错误的是( )
A.亲本中必有一个隐性个体
B.通过测交可以推断待测个体是纯合子还是杂合子
C.测交后代不一定都是杂合子
D.测交后代一定会出现隐性个体
解析 测交后代是否出现隐性个体,是否都是杂合子,取决于待测个体的基因型。
答案 D下图表示一个基因型Aa的性原细胞产生配子的过程,就基因的分离定律分析回答:探究点二 基因的分离定律的实质1.研究对象
____________________________________。
2.发生时间
______________________。
3.实质
减数分裂形成配子时,__________随着____________的分开而分离。位于一对同源染色体上的一对等位基因 减数第一次分裂的后期 等位基因 同源染色体 4.基因的分离定律适用于所有生物的遗传吗?并分析原因。
提示 基因的分离定律实质上研究的是同源染色体上的等位基因的分离行为,该行为发生在减数分裂形成配子的过程中,所以病毒、原核生物的遗传不遵循基因的分离定律,真核生物进行有性生殖时遵循,而进行无性生殖时不遵循。【典例2】 下图为基因型为Aa的生物自交产生后代的过程,基因的分离定律发生于( )
尝试解答________
解析 基因的分离定律发生于减数分裂产生配子的过程中。
答案 A【跟踪训练】
2.在豌豆杂交实验中,高茎与矮茎杂交,F2中高茎和矮茎的比为787∶277,上述结果的实质是( )
A.高茎基因对矮茎基因是显性
B.等位基因随同源染色体的分开而分离
C.控制高茎和矮茎的基因不在一条染色体上
D.F1自交,后代出现性状分离
解析 基因分离定律的实质是在减数第一次分裂后期,等位基因随同源染色体的分开而分离。
答案 B豌豆花的位置有顶生和腋生两种类型,现有多株顶生和腋生豌豆。
(1)如何用实验的方法判断顶生和腋生的显隐性?
提示 可以用顶生豌豆和腋生豌豆杂交,若子代只表现一种性状,则所表现的性状是显性性状;若子代两种性状都有,可再用顶生豌豆和腋生豌豆分别自交,出现性状分离的则是显性性状。探究点三
显性性状与隐性性状、纯合子与杂合子的判断(2)如果顶生是显性性状,如何判断一顶生豌豆是纯合子还是杂合子?
提示 让顶生豌豆自交或测交,若子代全是顶生豌豆,则该顶生豌豆是纯合子;若子代既有顶生豌豆又有腋生豌豆,则该顶生豌豆是杂合子。1.显性性状与隐性性状的判断
(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?子代所表现的性状是显性性状。
②相同性状的亲本杂交?子代显现不同性状?子代所显现的新的性状是隐性性状。
(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?F2性状分离比为3∶1?分离比为3的性状是显性性状。 (3)假设法
对于样本较小,或者情况复杂的题目,可以利用假设法判断显隐性:假设其中一种性状为显性,另一种为隐性,根据题目条件进行推导,检查推导结果与题目事实结果是否一致;再将两种性状的显隐性对调,再次推导并检查。如果只有一种假设的推导结果与题目事实结果一致,即可推断出显隐性。
2.纯合子与杂合子的判断
(1)自交法:待测个体自交,若后代出现性状分离,则为杂合子;后代不出现性状分离,则为纯合子。
(2)测交法:待测个体与隐性个体杂交,若后代出现性状分离,则为杂合子;后代不出现性状分离,则为纯合子。①测交属于两个个体间的杂交,对于豌豆、小麦、水稻等两性花植物,测交需经“去雄→套袋→人工传粉→套袋”等操作,较为复杂,而自交法则较为简单,但自交法不适用于动物。
②显隐性关系已知的前提下,才能够用测交法。【典例3】 玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状。某一品系X为黄粒玉米,若自花传粉,后代全为黄粒;若接受另一紫粒玉米品系Y的花粉,后代既有黄粒,也有紫粒。下列有关分析正确的是( )
A.紫粒是显性性状
B.黄粒是显性性状
C.品系X是杂种
D.品系Y是纯种
尝试解答________解析 此题考查对相对性状的显性和隐性性状的判断和对纯合子、杂合子的分析。黄粒玉米品系X,自花传粉,后代全为黄粒,因此黄粒玉米品系X为纯合子。黄粒玉米品系X接受紫粒玉米品系Y的花粉,后代既有黄粒,也有紫粒,因此黄粒一定不是显性性状,且品系Y为杂种。
答案 A【跟踪训练】
3.南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,F1既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2表现型如图所示。下列说法错误的是( )A.根据②可知黄果是隐性性状
B.根据③可知白果是显性性状
C.①属于测交
D.F1白果是杂合子
解析 根据②只能说明F1黄果是纯合子,不能说明是显性纯合子,还是隐性纯合子。
答案 A减数分裂 同源染色体配子 第6课时 基因的分离定律(Ⅲ)
学习目标
1.掌握分离定律的解题方法及其概率计算。2.运用基因的分离定律解释或预测一些遗传现象。
|基础知识|
一、解决基因的分离定律问题的重要工具
1.“六把钥匙”
亲本基因型
子代基因型及比例
子代表现型及比例
①AA×AA
AA
全为显性
②AA×Aa
AA∶Aa=1∶1
全为显性
③AA×aa
Aa
全为显性
④Aa×Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1_
⑤Aa×aa
Aa∶aa=1∶1
显性∶隐性=1∶1
⑥aa×aa
aa
全为隐性
2.两个定理
(1)乘法定理 当两个事件互不影响,各自独立,那么这两个事件同时或相继出现的概率是它们各自出现时概率的乘积。
(2)加法定理 当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样的事件叫做互斥事件。互斥事件出现的概率是它们各自概率之和。
二、基因的分离定律的应用
1.在育种实践中,可以应用基因的分离定律设计育种过程。
2.在医学实践中,对遗传病的基因型和发病概率做出科学的推断。
|自查自纠|
(1)若亲本之一是显性纯合子,则子代均表现显性性状( )
(2)若子代出现隐性性状,则亲本一定均含有隐性基因( )
(3)杂合紫花豌豆自交,所得的紫花后代中杂合子占二分之一( )
(4)杂合子(Aa)连续自交,子代中纯合子概率逐渐增大( )
(5)人类多指患者的基因型不确定,而先天性聋哑的基因型确定( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√
|图解图说|
★如果患病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,则该病肯定是显性遗传病
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
★如果正常的双亲生出患病的孩子,即“无中生有”,则该病一定是隐性遗传病
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
如何区分抗锈病小麦与易感锈病小麦?
提示:给小麦接种锈菌,观察小麦是否出现锈病。
探究点一 相关基因型、表现型的推断
【典例1】 人类的单眼皮和双眼皮是由一对等位基因B和b决定的。某男孩的双亲都是双眼皮,而他却是单眼皮,分析回答:
(1)父母的基因型分别是______、________。
(2)该男孩与一个父亲是单眼皮的双眼皮女孩结婚,后代的表现型可能是__________。
◆解法展示
首先需确定显隐性:据“双眼皮×双眼皮→单眼皮”推知双眼皮是显性性状,单眼皮是隐性性状;然后逐小题解答。
(1)单眼皮男孩的基因型是bb,其中一个基因来自父方,一个基因来自母方,所以双亲都含有b基因;又因为双亲均表现双眼皮,必然均含有B基因,所以双亲基因型均是Bb。
(2)单眼皮父亲的基因型是bb,其中一个b基因一定传给其女儿,又双眼皮女孩必含有B基因,所以女孩的基因型是Bb。男孩的基因型是bb,女孩的基因型是Bb,根据“bb×Bb→Bb、bb”推知后代的表现型可能是双眼皮或单眼皮。
答案 (1)Bb Bb (2)双眼皮或单眼皮
基因型、表现型的推断方法
(1)由亲代推断子代的基因型和表现型(正推型)
①根据六种交配方式后代的情况直接推断。
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
AA×aa
Aa
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先求出亲本产生的雌雄配子类型和比例,然后绘制棋盘格式遗传图解或交叉线式遗传图解求解。
(2)由子代推断亲代的基因型和表现型(逆推型)
①分离比法:运用上表直接逆推,如
F1
②隐性突破法:如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推过程中的突破口。因为隐性个体是纯合子aa,基因只能来自父母双方,因此亲代基因型中必然都有一个a基因。
③填充法:先根据亲代表现型写出能确定的基因,显性性状基因型可用A_来表示,隐性性状基因型只有一种aa。根据子代中一对基因分别来自两个亲本,推出未知部分即可。
【跟踪训练】
1.鸡的毛腿和光腿是一对相对性状,由一对等位基因B、b控制。现让毛腿雌鸡甲、乙分别与光腿雄鸡丙交配,甲的后代有毛腿,也有光腿,比为1∶1,乙的后代全部是毛腿,则甲、乙、丙的基因型依次是( )
A.BB、Bb、bb B.bb、Bb、BB
C.Bb、BB、bb D.Bb、bb、BB
解析 根据题意可知,毛腿对光腿是显性;毛腿雌鸡甲(B_)与光腿雄鸡丙(bb)交配,甲的后代有毛腿(B_),也有光腿(bb),比例为1∶1,符合测交后代的比例,由此确定甲的基因型为Bb;毛腿雌鸡乙(B_)与光腿雄鸡丙(bb)交配,乙的后代全部是毛腿(B_),由此确定乙的基因型为BB。
答案 C
探究点二 遗传概率的计算
【典例2】 (1)(亲本基因型确定)两只白羊生了五只白羊和一只黑羊,如果它们再生一只小羊,其毛色是白色的概率是多少?
◆解法展示
首先需确定显隐性及双亲的基因型:由“白×白→白、黑”推知白色是显性性状,黑色是隐性性状;若用B、b表示相关基因,则双亲的基因型分别是Bb、Bb。
解法一:分离比法
根据“Bb×Bb→3B_、1bb”推知后代白色的概率是3/4。
解法二:配子法
Bb亲本产生的雌配子类型及概率是1/2B、1/2b,雄配子类型及概率是1/2B、1/2b,则后代BB概率=B雌配子概率×B雄配子概率=1/2×1/2=1/4,Bb概率=B雌配子概率×b雄配子概率+b雌配子概率×B雄配子概率=1/2×1/2+1/2×1/2=1/2;所以后代中白色的概率=1/4+1/2=3/4。
答案
(2)(亲本基因型不定)一对夫妇均正常,且他们的双亲也正常,但双方都有一个白化病的弟弟。求他们婚后生一白化病孩子的概率是多少?
◆解法展示 解答此题需分4步进行。
①确定遗传方式:由“正常双亲生出白化病儿子”推知白化病是隐性遗传病。
②确定夫妇的双亲的基因型:若用A、a表示相关基因,则正常双亲的基因型分别是Aa、Aa。
③确定夫妇的基因型及概率:根据“Aa×Aa→1AA、2Aa、1aa”及夫妇正常推知该夫妇的基因型不确定,男方的基因型及概率是1/3AA、2/3Aa,女方的基因型及概率是1/3AA、2/3Aa。
④计算生一白化病孩子的概率:只有夫妇双方的基因型都是Aa才能够生出白化病孩子,这对夫妇都是Aa的概率=2/3×2/3,再根据“Aa×Aa→1/4aa”推知他们婚后生一白化病孩子的概率=2/3×2/3×1/4=1/9。
答案 1/9
概率计算“三步走”
→→
【跟踪训练】
2.低磷酸酯酶症是一种遗传病,一对夫妇均表现正常,他们的父母也均表现正常,丈夫的父亲不携带致病基因,而母亲是携带者,妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症。这对夫妇生育一个正常孩子是纯合子的概率是( )
A.1/3 B.1/2
C.6/11 D.11/12
解析 由“他们的父母均正常”和“妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症”可推知,该病为隐性遗传病。妻子的基因型(相关的基因用A、a表示)为1/3AA、2/3Aa;由“丈夫的父亲完全正常,母亲是携带者”可推知,丈夫的基因型为1/2AA、1/2Aa。他们的后代中是纯合子AA的概率是1/2,是杂合子Aa的概率是5/12,是纯合子aa的概率是1/12。他们所生的一个正常孩子是纯合子的概率是6/11。
答案 C
探究点三 自交、自由交配
【典例3】 (1)(自交型)若某豌豆种群有Dd、dd两种基因型个体,且Dd∶dd=2∶1,求其自交后代中dd概率是多少?
◆解法展示 对雌雄同体植物而言,自交是指自花受粉或同株异花受粉。解答此题分三步进行。
①确定亲本基因型及其概率:2/3Dd、1/3dd。
②确定交配组合种类并绘制简单遗传图解:
2/3Dd2/3×1/4DD、2/3×2/4Dd、2/3×1/4dd。
1/3dd1/3dd。
③统计结果:自交子代中dd概率=1/6+1/3=1/2。
答案 1/2
(2)(自由交配型)若某动物种群有Dd、dd两种基因型个体,且Dd∶dd=2∶1,求其自由交配后代中dd概率是多少?
◆解法展示 自由交配是指种群中不同个体进行随机交配。解答此题有两种方法。
方法一:定义法
①确定亲本基因型及其概率:父本是2/3Dd、1/3dd,母本是2/3Dd、1/3dd。
②确定交配组合种类并绘制简单遗传图解:
2/3Dd()×2/3Dd(♀)→2/3×2/3(1/4DD、2/4Dd、1/4dd)
2/3Dd()×1/3dd(♀)→2/3×1/3(1/2Dd、1/2dd)
1/3dd()×2/3Dd(♀)→1/3×2/3(1/2Dd、1/2dd)
1/3dd()×1/3dd(♀)→1/3×1/3dd
③统计结果:自由交配子代中dd概率=1/9+1/9+1/9+1/9=4/9。
方法二:棋盘格法
①确定亲本基因型及其概率:父本是2/3Dd、1/3dd,母本是2/3Dd、1/3dd。
②确定雌雄配子种类及概率:雄配子是1/3D、2/3d,雌配子是1/3D、2/3d。
③列出棋盘格遗传图解:
♀
1/3D
2/3d
1/3D
1/9DD
2/9Dd
2/3d
2/9Dd
4/9dd
④统计结果:自由交配子代中dd概率=4/9。
答案 4/9
自交与自由交配的“2个务必”
(1)务必弄清交配方式:自交、自由交配等。
(2)亲本基因型不确定时,计算每种情况子代概率时务必乘上亲本的概率,然后再将各种情况的概率相加,统计出总概率。
【跟踪训练】
3.某种群有AA、Aa、aa三种基因型的个体,且比例是3∶2∶1。若aa无繁殖能力,求:
(1)自交子代中aa概率是多少?
(2)自由交配子代中aa概率是多少?
解析 因aa无繁殖能力,所以亲本是AA、Aa,二者的概率分别是3/5、2/5。
答案 (1)1/10 (2)1/25
探究点四 杂合子 Aa的连续自交
下图是杂合子Aa连续自交遗传图解:
(1)据图解分析Fn的情况
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
______
______
______
______
______
______
提示 1- - - + -
(2)据上表分析下列坐标曲线图中,曲线①表示__________所占比例,曲线②表示__________所占比例,曲线③表示________所占比例。
提示 纯合子(AA和aa) 显性(隐性)纯合子 杂合子
(3)据坐标曲线图可知,具有一对相对性状的杂合子自交,后代中________的比例随自交代数的增加而增大,最终接近于1,且显性纯合子和隐性纯合子各占______。由此,在育种过程中,选育符合人们要求的显性纯合品种,可进行______,直到性状________为止,即可留种推广使用。
提示 纯合子 一半 连续自交 不再发生分离
【典例4】 菜豆是一年生自花传粉的植物,其有色花对白色花为显性。一株有色花菜豆(Cc)生活在某海岛上,该海岛上没有其他菜豆植株存在,三年之后开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是( )
A.3∶1 B.15∶7
C.9∶7 D.15∶9
尝试解答________
解析 根据杂合子自交n代,其第n代杂合子的概率为:1/2n,三年之后F3的杂合子概率为:1/23=1/8。则F3中纯合子的概率为1-1/8=7/8(其中显性纯合子占7/16,隐性纯合子占7/16)。所以三年之后,有色花植株∶白色花植株(1/8+7/16)∶7/16=9∶7。
答案 C
【跟踪训练】
4.已知小麦高秆是显性性状。一株杂合子小麦自交得F1,淘汰其中矮秆植株后,再自交得F2,从理论上计算,F2中矮秆植株占总数的( )
A. B.
C. D.
解析 设高秆基因为A,矮秆基因为a。由题意知F1体细胞基因型及比例为:AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。淘汰矮秆小麦后为AA和Aa,再让F1自交(相同基因型个体相交),F2中矮秆植株占总数的×=。
答案 B
探究点五 分离定律中的异常分离比
孟德尔的一对相对性状遗传实验中,若后代出现性状分离比,分离比往往是特定的,如3∶1或1∶1。但出现这些特定的分离比需要很多条件,若条件不满足,后代则会出现异常分离比。
1.不完全显性
完全显性时,Aa与AA表现型相同,Aa自交后代性状分离比是______;不完全显性时,Aa与AA表现型不同,与aa表现型也不同,Aa自交后代性状分离比是________。
提示 3∶1 1∶2∶1
2.存在致死现象
(1)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含有该基因的配子。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、A和a两种雌配子,后代性状分离比是______。
(2)隐性纯合致死:指隐性基因纯合时,对个体有致死作用,从而导致群体中没有隐性纯合子。如若a基因纯合致死,则Aa自交后代________。
(3)显性纯合致死:指显性基因纯合时,对个体有致死作用,从而导致群体中没有显性纯合子。如若A基因纯合致死,则Aa自交后代性状分离比是______。
提示 (1)1∶1 (2)全部表现显性 (3)2∶1
3.从性遗传
由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象,如绵羊的有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则表现为无角。如若Hh公羊与Hh母羊交配,后代中有角羊与无角羊的比例为________。
提示 1∶1
【典例5】 金鱼草的花色由一对等位基因控制,AA为红色,Aa为粉红色,aa为白色。红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1,F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述错误的是( )
A.红花个体所占的比例为1/4
B.白花个体所占的比例为1/4
C.纯合子所占的比例为1/4
D.杂合子所占的比例为1/2
尝试解答________
解析 AA×aa→F1(Aa粉红色)→F2(1/4AA红色、1/2Aa粉红色、1/4aa白色),故F2中纯合子所占的比例为1/2。
答案 C
【跟踪训练】
5.人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对基因B和b控制。结合下表信息,相关判断错误的是( )
BB
Bb
bb
男
非秃顶
秃顶
秃顶
女
非秃顶
非秃顶
秃顶
A.非秃顶的两人婚配,后代男孩可能为秃顶
B.秃顶的两人婚配,后代女孩可能为秃顶
C.非秃顶男与秃顶女婚配,生一个秃顶男孩的概率为1/2
D.秃顶男与非秃顶女婚配,生一个秃顶女孩的概率为0
解析 非秃顶的双亲基因型可能是BB()和Bb(♀),后代可能有基因型为Bb的男孩,表现为秃顶,A正确;秃顶的双亲基因型可能为Bb()和bb(♀),后代女孩的基因型可能是bb,表现为秃顶,B正确;非秃顶男(BB)与秃顶女(bb)婚配,后代的基因型为Bb,且只有男性表现为秃顶,生男孩概率为1/2,则生一个秃顶男孩的概率是1/2,C正确;秃顶男人的基因型为Bb或bb,非秃顶女人的基因型为BB或Bb,二者婚配,所生女孩有可能秃顶,D错误。
答案 D
知识脉络
要点晨背
1.豌豆是严格的自花传粉且闭花受粉植物,自然条件下一般是纯种。
2.Aa1AA、2Aa、1aa,完全显性时,性状分离比是3∶1。
3.Aa×aa→1Aa、1aa,完全显性时,性状分离比是1∶1。
4.Aa连续自交,Fn中Aa概率是,纯合子概率是1-。
5.遗传概率求解一般步骤:定显隐性→定亲本基因型→求子代概率。
1.将具有一对等位基因的杂合子,逐代自交3次,在F3代中纯合子比例为( )
A. B.
C. D.
解析 根据杂合子自交n代后的杂合子概率为,纯合子(AA+aa)的概率为1-。推知F3中杂合子的概率的,则纯合子的概率为。
答案 B
2.下图是白化病遗传系谱图,图中Ⅲ2与有病的女性结婚,则生育有病孩子的概率是( )
A. B.
C. D.
解析 由图可见,正常个体Ⅱ1、Ⅱ2生了一患病女孩Ⅲ1,所以白化病为隐性遗传病,推知Ⅱ1、Ⅱ2遗传因子组成均为Aa,所以Ⅲ2为1/3AA或2/3Aa,则Ⅲ2与有病女性结婚,则生育有病孩子的概率是(2/3Aa)×aa=(2/3)×(1/2)=1/3。
答案 B
3.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性。现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,F1代的雌雄个体再交配产生F2代,让F2代中的灰身果蝇自由交配,产生F3代。那么F3代中灰身与黑身果蝇的比例是( )
A.3∶1 B.5∶1
C.8∶1 D.9∶1
解析 由题意可知,F1的基因型为Bb,F2的基因型为BB、Bb、bb。让F2代中的灰身果蝇自由交配,即让BB与Bb的个体自由交配,其中BB占1/3,Bb占2/3。F3代中黑身果蝇的比例是2/3×1/2×2/3×1/2=1/9,灰身果蝇的比例为1-1/9=8/9,则F3代中灰身与黑身果蝇的比例是8∶1。
答案 C
4.科学家利用小鼠进行杂交实验,结果如下:①黄鼠×黑鼠→黄鼠2 378∶黑鼠2 398;②黄鼠×黄鼠→黄鼠2 396∶黑鼠1 235。下列相关分析错误的是( )
A.实验①能判断小鼠皮毛颜色的显隐性
B.实验①中黄鼠很可能是杂合子
C.实验②中亲本小鼠均不是纯合子
D.纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡
解析 实验②中亲代黄鼠产生子代黑鼠,说明黄色为显性,黑色为隐性,亲代黄鼠均为杂合子,子代正常比例应为3∶1,但实际为2∶1,说明纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡。
答案 A
5.已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是由一对等位基因Y、y控制的,用豌豆进行下列遗传实验,具体情况如下:
实验一
P 黄色子叶(甲)×绿色子叶(乙)
↓
F1 黄色子叶(丙) 绿色子叶
1 ∶ 1
实验二
P 黄色子叶(丁)
↓自交
F1 黄色子叶(戊) 绿色子叶
3 ∶ 1
请分析回答:
(1)从实验________可判断这对相对性状中________是显性性状。
(2)实验二黄色子叶戊中能稳定遗传的占________。
(3)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1,其中主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为________。
(4)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占________________。
解析 (1)实验二黄色子叶亲本自交,后代出现了性状分离,后代中出现的与亲本性状不同的绿色子叶为隐性性状,亲本性状黄色为显性性状。(2)实验二中亲本丁的基因型为Yy,F1中黄色子叶戊的基因型有YY和Yy,其中能稳定遗传的纯合子YY在戊中占1/3。(3)实验一中亲本甲的基因型为Yy,它产生Y和y两种配子,且比例为1∶1,这是甲与乙(yy)杂交产生的后代出现黄色子叶∶绿色子叶=1∶1的主要原因。(4)丙的基因型为Yy,戊的基因型为YY(1/3)Yy(2/3),其中Yy与YY(1/3)杂交,后代中YY占(1/2)×(1/3)=1/6,Yy占(1/2)×(1/3)=1/6;Yy与Yy(2/3)杂交,后代中YY占(1/4)×(2/3)=1/6,Yy占(2/4)×(2/3)=2/6,yy占(1/4)×(2/3)=1/6,则后代中黄色子叶个体中不能稳定遗传的Yy占3/5。
答案 (1)二 黄色子叶 (2)1/3 (3)Y∶y=1∶1 (4)3/5
课后跟踪分层训练
(时间:35分钟)
1.基因型为Aa的大豆植株产生的配子及比例是( )
A.雌A∶雄a=1∶1 B.雌A∶雄a=3∶1
C.雄A∶雄a=3∶1 D.雌A∶雌a=1∶1
解析 基因型为Aa的大豆植株产生的雄配子数量远多于雌配子,根据基因分离定律可知,Aa产生的雄配子和雌配子各有A、a两种,并且两种雄(或雌)配子的数量相等。
答案 D
2.豌豆植株中,高秆(T)对矮秆(t)是显性,若子代中有1/2是矮秆的,则其亲本的基因型是( )
A.TT和tt B.Tt和Tt
C.Tt和tt D.tt和tt
解析 后代出现矮秆tt,说明亲代均含有t基因,所以高秆亲本基因型是Tt,矮秆亲本基因型是tt。
答案 C
3.豌豆圆粒(R)对皱粒(r)为显性,用圆粒与皱粒杂交,得到数量相等的圆、皱粒豌豆,再将得到的全部种子播种后授以皱粒的花粉,则第二次杂交组合的基因型是( )
A.RR×rr B.Rr×Rr
C.Rr×rr、rr×rr D.Rr×Rr、rr×rr
解析 圆粒与皱粒杂交,得到数量相等的圆粒与皱粒,说明双亲的基因型为Rr×rr,后代的基因型是Rr∶rr=1∶1。对这些后代全部授以皱粒花粉,即杂交组合为Rr×rr、rr×rr。
答案 C
4.小麦有芒对无芒为显性,现有纯合有芒小麦与无芒小麦杂交得到F1,F1再自交得到F2,F2中有芒小麦随机交配,产生的F3中纯合子占总数的比例为( )
A.1/2 B.2/3
C.4/9 D.5/9
解析 据题可设F1的基因型为Aa,则自交后代F2为1AA∶2Aa∶1aa,其中有芒小麦为1/3AA、2/3Aa,产生的配子为2/3A、1/3a,所以F2中有芒小麦随机交配产生的F3中AA=2/3A×2/3A=4/9,aa=1/3a×1/3a=1/9,故纯合子的比例为5/9。
答案 D
5.如图是某种遗传病的系谱图。3号和4号为正常的异卵孪生兄弟,兄弟俩遗传因子组成均为AA的概率是( )
A.0 B.1/9
C.1/3 D.1/16
解析 由1号和2号生出5号患者可以推知该遗传病为隐性遗传病,1号和2号均为杂合体(Aa)。由于3号和4号为异卵双生,且均正常,所以他们的产生是相对独立的,且遗传因子组成均可能是(AA或Aa),按乘法原理,可以知道兄弟俩遗传因子组成均为AA的概率是(1/3)×(1/3)=1/9。
答案 B
6.人的前额V形发际与平发际是由常染色体上单基因(A和a)控制的一对相对性状(如下图)。约翰是平发际,他的父母亲都是V形发际。约翰父母生一个平发际女孩的概率是( )
A.1/4 B.1/2
C.1/16 D.1/8
解析 根据其父母表现型都是V形发际而他们的孩子是平发际可知,他的父母表现的性状是显性,且是杂合子(Aa),因此他的父母生一个平发际(aa)女孩的概率是1/4×1/2=1/8。
答案 D
7.具有一对基因的杂合子个体,至少连续自交几代后纯合子的比例才可达95%以上( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析 Aa的杂合子自交n次,其后代杂合子的比例为,纯合子的比例为1-≥95%,求得n至少为5。
答案 C
8.已知一批基因型为AA和Aa的豌豆和玉米种子,其中纯合子与杂合子的比例均为1∶2,分别间行种植,则在自然状态下,豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为( )
A.5∶1、5∶1 B.8∶1、8∶1
C.6∶1、9∶1 D.5∶1、8∶1
解析 自由交配指在一群体中,雌雄个体之间都有交配机会且机会均等,既有基因型相同的个体交配,也有基因型不同的个体交配,强调随机性。在间行种植的玉米种群中,自由交配包括自交和杂交两种方式。利用配子法计算:亲代玉米基因型为1/3AA、2/3Aa,产生的配子为2/3A、1/3a,因此子一代aa的概率=,A_的概率=1-=,则A_∶aa=8∶1;豌豆为严格的自花传粉植物,间行种植并不会改变豌豆的自交,子一代aa的概率=×=,A_的概率=1-=,则A_∶aa=5∶1。
答案 D
9.豚鼠毛色的黑色和白色由常染色体上的一对基因控制。现有一对黑色豚鼠生了一只白色雌鼠和一只黑色雄鼠,若让这两只子一代豚鼠交配再生两只小豚鼠,子二代豚鼠一只为黑色、一只为白色的概率是( )
A.2/9 B.4/9
C.3/8 D.3/16
解析 由题意判定,黑色对白色为显性,亲本均为杂合子(设为Aa),子一代中白色个体的基因型为aa,黑色个体的基因型为1/3AA、2/3Aa,子二代中白色aa的概率为1/2×2/3=1/3,黑色的概率为1-1/3=2/3,子二代中一只为黑色、一只为白色的概率为C×(2/3)×(1/3)=4/9。
答案 B
10.一对黑色豚鼠交配,后代出现黑色豚鼠的概率为3/4,出现白色豚鼠的概率为1/4,若产生4只豚鼠,理论上分析都是黑色个体的概率是( )
A.3/4 B.1/4
C.(3/4)4 D.(1/4)4
解析 分析题干可知豚鼠的黑色是显性性状,亲代豚鼠均为杂合子,后代每只豚鼠是黑色的概率均为3/4,因此4只豚鼠全为黑色的概率是(3/4)4。
答案 C
11.若A雄配子1/3不育,自然条件下,紫花豌豆Aa后代性状分离比是( )
A.3∶1 B.5∶1
C.7∶3 D.5∶3
解析 Aa产生的可育雄配子:2/5A、3/5a,可育雌配子1/2A、1/2a,自交后代中aa概率是3/10,故性状分离比是7∶3。
答案 C
12.Y(黄色)和y(白色)是位于某种蝴蝶常染色体上的一对等位基因,雄性有黄色和白色,雌性只有白色。下列杂交组合中,可以从其子代表现型判断出性别的是( )
A.♀Yy×yy B.♀yy×YY
C.♀yy×yy D.♀Yy×Yy
解析 欲通过子代表现型确认性别,应确保雄性中不出现白色(yy),以免与雌性的白色混淆。如当子代基因型为Yy时,若表现黄色则为雄性,若表现白色则为雌性。
答案 B
13.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RR、Rr、rr三种基因型的比例分别是( )
A.1∶2∶1 B.4∶4∶1
C.3∶2∶1 D.9∶3∶1
解析 利用F1中的红果番茄自交,RR自交不发生性状分离,而Rr自交发生性状分离,后代的基因型及比例为RR、Rr、rr,即RR、Rr、rr三种基因所占比例分别是+×=、 ×=、×=,所以RR、Rr、rr三种基因之比为3∶2∶1。
答案 C
14.如果在一个种群中,基因型AA的比例占25%,基因型Aa的比例占50%,基因型aa的比例占25%。已知基因型aa的个体失去求偶繁殖能力,则随机交配一代后,子代中基因型aa的个体所占的比例为( )
A.1/61 B.1/9
C.1/8 D.1/4
解析 由题意可知,可育个体的基因型为AA和Aa,其中Aa占2/3,仅Aa与Aa交配的后代可产生基因型为aa的个体,故aa的概率为2/3×2/3×1/4=1/9。
答案 B
15.下图为一白化病家系图谱,Ⅱ3为白化病患者(基因用A、a表示)。分析回答下列问题:
(1)Ⅰ1、Ⅰ2的基因型是________。
(2)Ⅱ4的基因型可能是________,是杂合体的概率是________。
(3)Ⅰ1、Ⅰ2再生一个Ⅱ5,患白化病的概率是______________,是白化病男孩的概率是________,是正常女孩的概率是________。
解析 (1)白化病属于隐性致病基因a导致的遗传病,Ⅱ3表现型为白化病,其基因型必为隐性纯合体aa。据此推知双亲Ⅰ1、Ⅰ2必含有白化病基因a,并通过配子传给Ⅱ3,使Ⅱ3患病。又因Ⅰ1、Ⅰ2表现型正常,另一个基因必均为正常显性肤色基因A。因此双亲基因型均为杂合体Aa,因A对a是显性,双亲表现型才正常。
(2)因Ⅰ1(Aa)×Ⅰ2(Aa)→F1(1AA、2Aa、1aa),Ⅱ4表现型正常,排除aa的可能性,即Ⅱ4的基因型有两种AA或Aa,其中AA的概率为1/3,Aa(杂合体)的概率为2/3。
(3)因为Ⅰ1(Aa)×Ⅰ2(Aa)→F1(1AA、2Aa、1aa),据此可知Ⅱ5的患病概率为1/4,白化病男孩的概率为1/8,正常的概率为3/4,正常女孩的概率为3/8。
答案 (1)Aa、Aa (2)AA或Aa 2/3 (3)1/4 1/8 3/8
16.(实验探究)在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中,存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注:AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题:
表现型
黄色
灰色
黑色
基因型
Aa1、Aa2
a1a1、a1a2
a2a2
(1)若亲本基因型为Aa1×Aa2,则其子代的表现型可能为________________。
(2)两只鼠杂交,后代出现三种表现型。则该对亲本的基因型是__________,它们再生一只黑色雄鼠的概率是__________。
(3)假设进行很多Aa2×a1a2的杂交,平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多Aa2×Aa2的杂交,预期每窝平均生____________只小鼠。
(4)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠,如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型?
实验思路:
①选用该黄色雄鼠与多只__________色雌鼠杂交。
②________________________________________。
结果预测:
①如果后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠的基因型为________。
②如果后代出现____________,则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
解析 (1)根据表格中基因型与表现型的对应关系,若亲本基因型为Aa1和Aa2,则其子代的基因型和表现型为AA(死亡)、Aa1(黄色)、Aa2(黄色)、a1a2(灰色)。
(2)后代中有3种表现型,其中有黑色a2a2,可推知其亲本均有a2,所以亲本的基因型为Aa2和a1a2,它们再生一只黑色鼠概率为1/4,雄性概率为1/2,所以黑色雄鼠的概率为1/8。
(3)Aa2和a1a2所生的后代全部存活,而Aa2和Aa2的后代只有3/4存活,所以8×3/4=6只。
(4)检测出雄鼠的基因型,用该黄色雄鼠与多只黑色雌鼠与之杂交,并观察后代毛色。如果后代出现黄色和灰色,则该黄色雄鼠的基因型为Aa1,如果后代出现黄色和黑色,则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
答案 (1)黄色、灰色
(2)Aa2、a1a2 1/8
(3)6
(4)实验思路:①黑 ②观察后代的毛色
结果预测:①Aa1 ②黄色和黑色
课件45张PPT。第6课时 基因的分离定律(Ⅲ)学习目标
1.掌握分离定律的解题方法及其概率计算。2.运用基因的分离定律解释或预测一些遗传现象。一、解决基因的分离定律问题的重要工具
1.“六把钥匙”|基础知识|AA 全为显性 AA∶Aa=1∶1 全为显性 Aa 全为显性 AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 显性∶隐性=3∶1 Aa∶aa=1∶1 显性∶隐性=1∶1 aa 全为隐性 2.两个定理
(1)乘法定理 当两个事件互不影响,各自独立,那么这两个事件同时或相继出现的概率是它们各自出现时概率的______。
(2)加法定理 当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样的事件叫做互斥事件。互斥事件出现的概率是它们各自概率______。
二、基因的分离定律的应用
1.在育种实践中,可以应用基因的分离定律设计育种过程。
2.在医学实践中,对遗传病的基因型和发病概率做出科学的推断。乘积 之和 (1)若亲本之一是显性纯合子,则子代均表现显性性状( )
(2)若子代出现隐性性状,则亲本一定均含有隐性基因( )
(3)杂合紫花豌豆自交,所得的紫花后代中杂合子占二分之一( )
(4)杂合子(Aa)连续自交,子代中纯合子概率逐渐增大( )
(5)人类多指患者的基因型不确定,而先天性聋哑的基因型确定( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√|自查自纠|★如果患病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,则该病肯定是显性遗传病
______________________________________________________
______________________________________________________|图解图说|★如果正常的双亲生出患病的孩子,即“无中生有”,则该病一定是隐性遗传病
______________________________________________________
______________________________________________________如何区分抗锈病小麦与易感锈病小麦?
提示:给小麦接种锈菌,观察小麦是否出现锈病。【典例1】 人类的单眼皮和双眼皮是由一对等位基因B和b决定的。某男孩的双亲都是双眼皮,而他却是单眼皮,分析回答:
(1)父母的基因型分别是______、________。
(2)该男孩与一个父亲是单眼皮的双眼皮女孩结婚,后代的表现型可能是__________。探究点一 相关基因型、表现型的推断◆解法展示
首先需确定显隐性:据“双眼皮×双眼皮→单眼皮”推知________是显性性状,________是隐性性状;然后逐小题解答。
(1)单眼皮男孩的基因型是______,其中一个基因来自父方,一个基因来自母方,所以双亲都含有______基因;又因为双亲均表现双眼皮,必然均含有______基因,所以双亲基因型均是______。双眼皮 单眼皮 bb bBBb (2)单眼皮父亲的基因型是______,其中一个______基因一定传给其女儿,又双眼皮女孩必含有______基因,所以女孩的基因型是______。男孩的基因型是bb,女孩的基因型是Bb,根据“bb×Bb→Bb、bb”推知后代的表现型可能是双眼皮或单眼皮。
答案 (1)Bb Bb (2)双眼皮或单眼皮bb bBBb 基因型、表现型的推断方法
(1)由亲代推断子代的基因型和表现型(正推型)
①根据六种交配方式后代的情况直接推断。②隐性突破法:如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推过程中的突破口。因为隐性个体是纯合子aa,基因只能来自父母双方,因此亲代基因型中必然都有一个a基因。
③填充法:先根据亲代表现型写出能确定的基因,显性性状基因型可用A_来表示,隐性性状基因型只有一种aa。根据子代中一对基因分别来自两个亲本,推出未知部分即可。【跟踪训练】
1.鸡的毛腿和光腿是一对相对性状,由一对等位基因B、b控制。现让毛腿雌鸡甲、乙分别与光腿雄鸡丙交配,甲的后代有毛腿,也有光腿,比为1∶1,乙的后代全部是毛腿,则甲、乙、丙的基因型依次是( )
A.BB、Bb、bb B.bb、Bb、BB
C.Bb、BB、bb D.Bb、bb、BB解析 根据题意可知,毛腿对光腿是显性;毛腿雌鸡甲(B_)与光腿雄鸡丙(bb)交配,甲的后代有毛腿(B_),也有光腿(bb),比例为1∶1,符合测交后代的比例,由此确定甲的基因型为Bb;毛腿雌鸡乙(B_)与光腿雄鸡丙(bb)交配,乙的后代全部是毛腿(B_),由此确定乙的基因型为BB。
答案 C【典例2】 (1)(亲本基因型确定)两只白羊生了五只白羊和一只黑羊,如果它们再生一只小羊,其毛色是白色的概率是多少?
◆解法展示
首先需确定显隐性及双亲的基因型:由“白×白→白、黑”推知______是显性性状,______是隐性性状;若用B、b表示相关基因,则双亲的基因型分别是_________。
解法一:分离比法
根据“Bb×Bb→3B_、1bb”推知后代白色的概率是____。探究点二 遗传概率的计算白色 黑色 Bb、Bb 3/4 解法二:配子法
Bb亲本产生的雌配子类型及概率是____________,雄配子类型及概率是____________,则后代BB概率=B雌配子概率×B雄配子概率=__________=______,Bb概率=B雌配子概率×b雄配子概率+b雌配子概率×B雄配子概率=__________________=______;所以后代中白色的概率=_________=______。1/2B、1/2b 1/2B、1/2b 1/2×1/2 1/4 1/2×1/2+1/2×1/2 1/2 1/4+1/2 3/4 (2)(亲本基因型不定)一对夫妇均正常,且他们的双亲也正常,但双方都有一个白化病的弟弟。求他们婚后生一白化病孩子的概率是多少?
◆解法展示 解答此题需分4步进行。
①确定遗传方式:由“正常双亲生出白化病儿子”推知白化病是______遗传病。
②确定夫妇的双亲的基因型:若用A、a表示相关基因,则正常双亲的基因型分别是____________。隐性 Aa、Aa ③确定夫妇的基因型及概率:根据“Aa×Aa→1AA、2Aa、1aa”及夫妇正常推知该夫妇的基因型不确定,男方的基因型及概率是_______________,女方的基因型及概率是______________。
④计算生一白化病孩子的概率:只有夫妇双方的基因型都是Aa才能够生出白化病孩子,这对夫妇都是Aa的概率=______×______,再根据“Aa×Aa→1/4aa”推知他们婚后生一白化病孩子的概率=______×______×______=______。
答案 1/91/3AA、2/3Aa 1/3AA、2/3Aa 2/3 2/3 2/3 2/3 1/4 1/9 【跟踪训练】
2.低磷酸酯酶症是一种遗传病,一对夫妇均表现正常,他们的父母也均表现正常,丈夫的父亲不携带致病基因,而母亲是携带者,妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症。这对夫妇生育一个正常孩子是纯合子的概率是( )
A.1/3 B.1/2
C.6/11 D.11/12解析 由“他们的父母均正常”和“妻子的妹妹患有低磷酸酯酶症”可推知,该病为隐性遗传病。妻子的基因型(相关的基因用A、a表示)为1/3AA、2/3Aa;由“丈夫的父亲完全正常,母亲是携带者”可推知,丈夫的基因型为1/2AA、1/2Aa。他们的后代中是纯合子AA的概率是1/2,是杂合子Aa的概率是5/12,是纯合子aa的概率是1/12。他们所生的一个正常孩子是纯合子的概率是6/11。
答案 C【典例3】 (1)(自交型)若某豌豆种群有Dd、dd两种基因型个体,且Dd∶dd=2∶1,求其自交后代中dd概率是多少?
◆解法展示 对雌雄同体植物而言,自交是指自花受粉或同株异花受粉。解答此题分三步进行。
①确定亲本基因型及其概率:______________。探究点三 自交、自由交配2/3Dd、1/3dd 2/3×1/4 2/3×2/4 2/3×1/4 1/3 1/6 1/3 1/2 (2)(自由交配型)若某动物种群有Dd、dd两种基因型个体,且Dd∶dd=2∶1,求其自由交配后代中dd概率是多少?
◆解法展示 自由交配是指种群中不同个体进行随机交配。解答此题有两种方法。
方法一:定义法
①确定亲本基因型及其概率:父本是______________,母本是______________。2/3Dd、1/3dd 2/3Dd、1/3dd 2/3×1/3(1/2Dd、1/2dd) 1/3×2/3(1/2Dd、1/2dd) 1/9+1/9+1/9+1/9 4/9 方法二:棋盘格法
①确定亲本基因型及其概率:父本是______________,母本是_____________。
②确定雌雄配子种类及概率:雄配子是____________,雌配子是___________。
③列出棋盘格遗传图解:
④统计结果:自由交配子代中dd概率=______。
答案 4/92/3Dd、1/3dd 2/3Dd、1/3dd 1/3D、2/3d 1/3D、2/3d 1/3D 2/3d 1/3D 1/9DD 2/9Dd 2/3d 2/9Dd 4/9dd 4/9 自交与自由交配的“2个务必”
(1)务必弄清交配方式:自交、自由交配等。
(2)亲本基因型不确定时,计算每种情况子代概率时务必乘上亲本的概率,然后再将各种情况的概率相加,统计出总概率。【跟踪训练】
3.某种群有AA、Aa、aa三种基因型的个体,且比例是3∶2∶1。若aa无繁殖能力,求:
(1)自交子代中aa概率是多少?
(2)自由交配子代中aa概率是多少?
解析 因aa无繁殖能力,所以亲本是AA、Aa,二者的概率分别是3/5、2/5。
答案 (1)1/10 (2)1/25探究点四 杂合子 Aa的连续自交下图是杂合子Aa连续自交遗传图解:(1)据图解分析Fn的情况(2)据上表分析下列坐标曲线图中,曲线①表示__________所占比例,曲线②表示__________所占比例,曲线③表示________所占比例。
提示 纯合子(AA和aa) 显性(隐性)纯合子 杂合子(3)据坐标曲线图可知,具有一对相对性状的杂合子自交,后代中________的比例随自交代数的增加而增大,最终接近于1,且显性纯合子和隐性纯合子各占______。由此,在育种过程中,选育符合人们要求的显性纯合品种,可进行______,直到性状________为止,即可留种推广使用。
提示 纯合子 一半 连续自交 不再发生分离【典例4】 菜豆是一年生自花传粉的植物,其有色花对白色花为显性。一株有色花菜豆(Cc)生活在某海岛上,该海岛上没有其他菜豆植株存在,三年之后开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是( )
A.3∶1 B.15∶7
C.9∶7 D.15∶9
尝试解答________解析 根据杂合子自交n代,其第n代杂合子的概率为:1/2n,三年之后F3的杂合子概率为:1/23=1/8。则F3中纯合子的概率为1-1/8=7/8(其中显性纯合子占7/16,隐性纯合子占7/16)。所以三年之后,有色花植株∶白色花植株(1/8+7/16)∶7/16=9∶7。
答案 C探究点五 分离定律中的异常分离比 孟德尔的一对相对性状遗传实验中,若后代出现性状分离比,分离比往往是特定的,如3∶1或1∶1。但出现这些特定的分离比需要很多条件,若条件不满足,后代则会出现异常分离比。1.不完全显性
完全显性时,Aa与AA表现型相同,Aa自交后代性状分离 比是______;不完全显性时,Aa与AA表现型不同,与aa 表现型也不同,Aa自交后代性状分离比是________。
提示 3∶1 1∶2∶12.存在致死现象
(1)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含有该基因的配子。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、A和a两种雌配子,后代性状分离比是______。
(2)隐性纯合致死:指隐性基因纯合时,对个体有致死作用,从而导致群体中没有隐性纯合子。如若a基因纯合致死,则Aa自交后代________。
(3)显性纯合致死:指显性基因纯合时,对个体有致死作用,从而导致群体中没有显性纯合子。如若A基因纯合致死,则Aa自交后代性状分离比是______。
提示 (1)1∶1 (2)全部表现显性 (3)2∶13.从性遗传
由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象,如绵羊的有角基因H为显性,无角基因h为隐性,在杂合子(Hh)中,公羊表现为有角,母羊则表现为无角。如若Hh公羊与Hh母羊交配,后代中有角羊与无角羊的比例为________。
提示 1∶1【典例5】 金鱼草的花色由一对等位基因控制,AA为红色,Aa为粉红色,aa为白色。红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1,F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述错误的是( )
A.红花个体所占的比例为1/4
B.白花个体所占的比例为1/4
C.纯合子所占的比例为1/4
D.杂合子所占的比例为1/2
尝试解答________
解析 AA×aa→F1(Aa粉红色)→F2(1/4AA红色、1/2Aa粉红色、1/4aa白色),故F2中纯合子所占的比例为1/2。
答案 C【跟踪训练】
5.人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对基因B和b控制。结合下表信息,相关判断错误的是( )
A.非秃顶的两人婚配,后代男孩可能为秃顶
B.秃顶的两人婚配,后代女孩可能为秃顶
C.非秃顶男与秃顶女婚配,生一个秃顶男孩的概率为1/2
D.秃顶男与非秃顶女婚配,生一个秃顶女孩的概率为0第7课时 基因的自由组合定律
学习目标
阐明基因的自由组合定律。
|基础知识|
一、两对相对性状的杂交实验
实验过程
实验分析
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓?
F2 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
比例 9 ∶ _3 ∶ _3_ ∶ 1
1.显隐性
(1)粒色:黄色是显性
(2)粒形:圆粒是显性
2.F2性状
(1)粒色:黄色∶绿色=3∶1
(2)粒形:圆粒∶皱粒=3∶1
(3)出现了不同于亲本的性状组合——黄色皱粒和绿色圆粒
二、对自由组合现象的解释
1.两对相对性状分别由两对遗传因子决定
粒色由Y、y因子决定,粒形由R、r因子决定。则纯种黄色圆粒的遗传因子组成为YYRR,纯种绿色皱粒的遗传因子组成为yyrr。
2.形成配子时,成对的遗传因子分离,不成对的遗传因子自由组合,彼此独立,互不干扰
(1)亲本产生的配子类型
F1基因型为YyRr,表现型为黄色圆粒
(2)F1产生的配子类型及比例
雌配子:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1
雄配子:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1
3.受精时,雌雄配子随机结合
(1)F1配子的组合方式16种。
(2)F2基因型9种。
(3)F2表现型4种:黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1。
三、对自由组合现象解释的验证——测交
四、基因的自由组合定律
在减数分裂形成配子时,一个细胞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则自由组合。
|自查自纠|
(1)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( )
(2)F1(YyRr)产生的YR卵细胞和YR精子数量之比为1∶1( )
(3)形成配子时,同源染色体上的等位基因分离、非等位基因自由组合( )
(4)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×
|图解图说|
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
若不发生交叉互换,下图基因型生物产生的配子类型及比例是什么?
提示:ABD∶ABd∶abD∶abd=1∶1∶1∶1。
探究点一 2对相对性状杂交实验的分析
分析孟德尔的2对相对性状杂交实验,回答:
1.F2中两种粒色和两种粒形的比例均是3∶1,说明两种性状的遗传都遵循什么定律?
提示 基因的分离定律。
2.F2中亲本类型及比例是________,在F2中占______;重组类型及比例是____________,在F2中占______。
提示 黄色圆粒∶绿色皱粒=9∶1 10/16 黄色皱粒∶绿色圆粒=3∶3 6/16
3.若将亲本改为:纯种黄色皱粒×纯种绿色圆粒,则F1的基因型是______,F2中亲本类型占______,重组类型占________。
提示 YyRr 6/16 10/16
4.单独分析粒色,F2是3黄色∶1绿色;单独分析粒形,F2是3圆粒∶1皱粒;同时分析粒色和粒形,F2是9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱。猜想三个分离比间有何关系?
提示 (3黄∶1绿)(3圆∶1皱)=9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱,即不同性状之间发生了自由组合。
2对相对性状杂交实验的分析
1.F1配子的分析
F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2.F2表现型的分析
(1)每对相对性状的分离各自独立,遵循基因的分离定律。
①黄色∶绿色=3∶1
②圆粒∶皱粒=3∶1
(2)不同性状之间自由组合,且与相对性状的分离互不干扰。
(3)F2表现型的统计
双显性类型:9/16Y_R_。
单显性类型:3/16Y_rr、3/16yyR_。
双隐性类型:1/16yyrr。
亲本类型:9/16Y_R_、1/16yyrr。
重组类型:3/16Y_rr、3/16yyR_。
3.F2基因型的分析
(1)每对等位基因的分离各自独立,遵循基因的分离定律。
①YY∶Yy∶yy=1∶2∶1
②RR∶Rr∶rr=1∶2∶1
(2)非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(3)F2基因型的统计
纯合子:1/16YYRR、1/16YYrr、1/16yyRR、1/16yyrr。
单杂合子:2/16YYRr、2/16YyRR、2/16Yyrr、2/16yyRr。
双杂合子:4/16YyRr。
【典例1】 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.F2中圆粒和皱粒之比接近于3∶1,符合基因的分离定律
B.两对相对性状分别由两对等位基因控制
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
尝试解答________
解析 孟德尔对F2中不同对性状之间发生自由组合的解释是:两对相对性状分别由两对基因控制,控制这两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
在两对相对性状杂交实验的F2中并未出现新性状,而是出现了新的性状组合。
【跟踪训练】
1.孟德尔用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做杂交实验,下列哪项能体现出不同性状的自由组合( )
A.F2中有黄圆和绿皱2种亲本类型
B.F1全部是黄色圆粒
C.F2中出现了黄皱和绿圆2种新类型
D.F2中黄圆和绿皱各占总数的
解析 子二代中出现亲本之外的重组性状即黄皱和绿圆,说明不同性状发生了重新组合。
答案 C
探究点二 基因的自由组合定律实质
下图表示一个基因型AaBb的性原细胞产生配子的过程,就基因的自由组合定律分析回答:
(1)研究对象:________________。
(2)发生时间:______________。
(3)实质:在减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,__________自由组合。
提示 (1)非同源染色体上的非等位基因 (2)减数第一次分裂的后期 (3)非同源染色体上的非等位基因
基因的自由组合中的“基因”是指非同源染色体上非等位基因,而不是同源染色体上的非等位基因,更不是同源染色体上的等位基因。
【典例2】 自由组合定律中的“自由组合”发生在( )
A.不同类型的卵细胞与不同类型精子的结合过程中
B.前期Ⅰ同源染色体的非姐妹染色单体片段交换的过程中
C.后期Ⅰ非同源染色体组合着拉向细胞两极的过程中
D.后期Ⅱ着丝点分裂,染色体拉向细胞两极的过程中
尝试解答________
解析 自由组合定律中的“自由组合”是指非同源染色体上的非等位基因的自由组合,发生在后期Ⅰ非同源染色体组合着拉向细胞两极的过程中。
答案 C
【跟踪训练】
2.基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程( )
A.① B.②
C.③ D.①②
解析 基因的分离定律和自由组合定律都是在个体通过减数分裂产生配子时起作用。
答案 A
探究点三 孟德尔遗传定律的实验验证
现有①~④四个纯种果蝇品系,其表现型及相应基因所在的染色体如下表。其中品系②~④均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性,且都由野生型(长翅、灰身、正常身)突变而来。
品系
①
②
③
④
性状
野生型
残翅(v)
黑身(b)
毛身(h)
相应染色体
Ⅱ、Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
(1)利用以上果蝇品系,验证体色性状遗传遵循基因的分离定律,写出实验思路并预期实验结果。
提示 思路:让③与①(或③与②、③与④)杂交,得F1;F1中雌雄个体互相交配,得F2;观察统计F2的表现型及比例。预期结果:F2中灰身∶黑身约为3∶1。
(2)欲验证基因的自由组合定律,选择①和②做亲本是否可行?为什么?选择②和③做亲本呢?
提示 均不可行。①和②只存在一对相对性状的差异,②和③控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。
【典例3】 某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为:①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法正确的是( )
A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉
C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色
尝试解答________
解析 采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,必须是可以在显微镜下表现出来的性状,即非糯性(A)和糯性(a),花粉粒长形(D)和圆形(d)。①和③杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同,显微镜下观察不到,A错误;若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,则应该选择②④组合,观察F1的花粉,B错误;将②和④杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,一半花粉为蓝色,一半花粉为棕色,D错误。
答案 C
验证基因的分离定律、自由组合定律的方法
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为3∶1,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
F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
F1测交后代的性状比例为1∶1,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
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉鉴定法
若F1产生两种花粉,比例为1∶1,则符合分离定律
若F1产生四种花粉,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律
【跟踪训练】
3.在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)是显性,毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。下列能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是( )
A.黑光×白光→18黑光∶16白光
B.黑光×白粗→25黑粗
C.黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光
D.黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光
解析 验证自由组合定律,就是验证杂种F1产生配子时,决定同一性状的成对遗传因子是否彼此分离,决定不同性状的遗传因子是否自由组合,产生四种不同遗传因子组成的配子,最佳方法为测交。D项符合测交的概念和结果:黑粗(相当于F1的双显)×白光(双隐性纯合子)→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光(四种表现类型比例接近1∶1∶1∶1)。
答案 D
知识脉络
要点晨背
1.F1(YyRr)产生的配子类型及比例:YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
2.受精时,雌雄配子随机结合
(1)F1配子的组合方式16种。
(2)F2基因型9种。
(3)F2表现型4种:黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶3∶3∶1。
(4)F2中重组类型为黄皱和绿圆,亲本类型为黄圆和绿皱。
3.基因的自由组合定律的实质:在减数分裂形成配子时,一个细胞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。
1.关于孟德尔的自由组合定律及相关杂交实验,下列说法中错误的是( )
A.分离定律是自由组合定律的基础
B.受精作用时,控制不同性状的遗传因子自由组合
C.F1产生配子时,遗传因子Y和y分离、R与r分离
D.F1产生雌雄各4种配子,有16种结合方式,且结合的机会均等
解析 在形成配子过程中,控制同一性状的遗传因子彼此分离,如Y与y分离,R与r分离,控制不同性状的遗传因子自由组合,如Y和R组合,y和r组合。即分离定律和自由组合定律发生在配子形成过程中,而不是发生在受精作用过程中。F1为YyRr,产生4种配子有YR、Yr、yR、yr。组合方式有4×4=16种。分离定律是自由组合定律的基础。
答案 B
2.孟德尔为了验证他所发现的遗传规律,巧妙地设计了测交实验。下列选项中,属于测交实验的是( )
A.AaBb×AaBb B.AaBb×aabb
C.Aabb×AaBb D.AABB×aaBb
解析 测交是指被测个体与隐性个体杂交,只有B选项中aabb是隐性纯合子,所以属于测交实验的只有AaBb×aabb。
答案 B
3.下表是具有两对相对性状的亲本杂交得到的子二代的基因型,其中部分基因型并未列出,而仅用阿拉伯数字表示。下列选项错误的是( )
雄配子
雌配子
YR
Yr
yR
yr
YR
1
3
YyRR
YyRr
Yr
YYRr
YYrr
4
Yyrr
yR
2
YyRr
yyRR
yyRr
yr
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
A.1、2、3、4的表现型都一样
B.在此表格中,YYRR只出现一次
C.在此表格中,YyRr共出现四次
D.基因型出现概率的大小顺序为4>3>2>1
解析 F1产生的雌、雄配子各四种,随机组合的F2基因型共有16种:“双杂”占;“单杂”四种,各占;“纯合子”四种,各占。
答案 D
4.A、a和B、b表示两对基因,图中A、a和B、b能按自由组合定律遗传的是( )
解析 按自由组合定律遗传的基因位于非同源染色体上,D项中的A、a和B、b位于非同源染色体上。
答案 D
5.纯合黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,子一代自交得到F2,在F2中:
(1)亲本类型所占的比例是________。
(2)重组类型所占的比例是________,其中纯合子占________,杂合子占________。
(3)纯合子占的比例是________,能直接通过性状认定是纯合子的比例是________。
解析 纯合黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交,所得F1全是黄色圆粒豌豆,再自交得到F2,F2中出现四种表现型:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒。(1)黄色圆粒和绿色皱粒为亲本类型,分别占F2的和,所以共占+=。(2)黄色皱粒和绿色圆粒为重组类型,均占,其中纯合的黄色皱粒和绿色圆粒均占F2的,可见,重组类型中的纯合子有,杂合子有1-=。(3)F2中的四种表现型均有纯合子出现,且每种表现型的纯合子均占F2的,F2中纯合子共有×4=,其中绿色皱粒个体一定为隐性纯合子,占F2的。
答案 (1) (2) (3)
课后跟踪分层训练
(时间:35分钟)
1.按照孟德尔的理论,基因型为YYRr的个体产生的配子种类及比例是( )
A.YR∶Yr=1∶1 B.YR∶yr=1∶1
C.R∶r=1∶1 D.Y∶R∶r=2∶1∶1
解析 YYRr的个体产生配子时,Y、Y分离,R、r分离,Y与R(r)自由组合,所以产生的配子种类及比例为YR∶Yr=1∶1。
答案 A
2.下列有关孟德尔对自由组合现象的解释错误的是( )
A.F1产生配子时,成对的遗传因子自由组合
B.F1能产生YR、Yr、yR、yr四种配子
C.成对的遗传因子的分离与不成对的遗传因子的自由组合是彼此独立的
D.受精时,雌雄配子随机结合
解析 F1产生配子时,成对的遗传因子分离,发生自由组合的是不成对的遗传因子。
答案 A
3.孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验中,用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,F2出现四种性状类型,数量比为9∶3∶3∶1。产生上述结果的必要条件不包括( )
A.F1雌、雄配子各有四种,数量比均为1∶1∶1∶1
B.F1雌、雄配子的结合是随机的
C.F1雌、雄配子的数量比为1∶1
D.F2的个体数量足够多
解析 孟德尔两对相对性状的实验中,基因的遗传遵循自由组合定律。雄配子的数量远远超过雌配子的数量,不是自由组合定律应用的必要条件。F1雌、雄配子各有四种且数量比为1∶1∶1∶1是自由组合定律应用的必要条件,另外还要遵循雌、雄配子的结合是随机的。F2的个体数量应足够多,才能避免实验的偶然性。
答案 C
4.以抗螟非糯性水稻(GGHH)与不抗螟糯性水稻(gghh)为亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2的性状分离比为9∶3∶3∶1。则F1中两对基因在染色体上的位置关系是( )
解析 F1(GgHh)自交后代F2的性状分离比为9∶3∶3∶1,表明两对基因的遗传遵循自由组合定律,两对基因位于两对同源染色体上。
答案 C
5.用矮秆迟熟(ddEE)水稻和高秆早熟(DDee)水稻杂交,这两对基因自由组合。如希望得到200株矮秆早熟纯种植株,那么F2在理论上要有( )
A.800株 B.1 000株
C.1 600株 D.3 200株
解析 具有相对性状的两纯合体杂交,F2有四种表现型:高秆迟熟、矮秆迟熟、高秆早熟、矮秆早熟,其比例为9∶3∶3∶1。矮秆早熟纯种植株所占比例为1/16,则F2在理论上的数量为200×16=3 200(株)。
答案 D
6.紫种皮、厚壳与红种皮、薄壳的花生杂交,F1全是紫种皮、厚壳花生。F1自交,F2中杂合的紫种皮、薄壳花生有3 966株。由此可知,F2中纯合的红种皮、厚壳花生约为( )
A.1 322株 B.1 983株
C.3 966株 D.7 932株
解析 假设控制种皮颜色的基因为A、a,控制壳厚薄的基因为B、b,则F2中杂合的紫种皮、薄壳花生的基因型Aabb,其系数为2。F2中纯合的红种皮、厚壳花生的基因型为aaBB,其系数为1。由两者的比例关系可计算得F2中纯合的红种皮、厚壳花生约为3 966×1/2=1 983(株)。
答案 B
7.让独立遗传的黄色非甜玉米YYSS与白色甜玉米yyss杂交,得到的F1自交,F2中得到白色甜玉米80株,那么从理论上来说F2中表现型不同于双亲的杂合子植株约为( )
A.160株 B.240株
C.320株 D.480株
解析 根据自由组合定律实验分析,F2中不同于双亲的重组类型占3/16+3/16,其中杂合植株占4/16,双隐性(白色甜玉米)占1/16(80株),所以重组杂合植株为4×80=320株。
答案 C
8.具有两对相对性状(这两对相对性状可自由组合,互不干扰)的纯合子杂交,子二代中重组类型个体数占总个体数的比例为( )
A. B.
C.或 D.或
解析 亲本有两种情况:一种情况是“双显”ד双隐”,另一种情况是“一显一隐”ד一隐一显”。
答案 C
9.孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,具有1∶1∶1∶1比例的是( )
①F1产生配子类型的比例 ②F2表现型的比例 ③F1测交后代类型的比例 ④F1表现型的比例 ⑤F2基因型的比例
A.②④ B.①③
C.④⑤ D.②⑤
解析 孟德尔的两对相对性状的遗传实验中,F1基因型为YyRr,表现型只有一种,F1产生的配子为YR、Yr、yR、yr,比例为1∶1∶1∶1;F1测交后代基因型为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr 4种,表现型也为4种,比例为1∶1∶1∶1;F1自交得F2,其表现型为4种,比例为9∶3∶3∶1,基因型为9种,比例为4∶2∶2∶2∶2∶1∶1∶1∶1。
答案 B
10.基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的个体进行测交,后代中不会出现的基因型是( )
A.AaBb B.aabb
C.AABb D.aaBb
解析 根据题意,亲本为AaBb×aabb,AaBb亲本产生四种配子AB、Ab、aB、ab,aabb亲本产生一种配子ab,所以后代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb,不会出现AABb。
答案 C
11.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
解析 基因分离定律的实质:杂合子形成配子时,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两个配子中去。
答案 C
12.已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示,且三对基因分别单独控制三对相对性状,则下列说法正确的是( )
A.三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B.基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表现型,比例为3∶3∶1∶1
C.如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生4种配子
D.基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表现型,比例不一定为9∶3∶3∶1
解析 A、a和D、d基因的遗传遵循基因的自由组合定律,A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律,如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交叉互换,则它只产生2种配子;由于A、a和B、b基因的遗传不遵循基因的自由组合定律,因此,基因型为AaBb的个体自交后代不一定会出现4种表现型且比例不一定为9∶3∶3∶1。
答案 B
13.下图表示不同基因型豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,这两对基因分别控制两对相对性状。从理论上说,下列分析错误的是( )
A.甲、乙植株杂交后代的表现型比例是1∶1∶1∶1
B.甲、丙植株杂交后代的基因型比例是1∶1∶1∶1
C.丁植株自交后代的基因型比例是1∶2∶1
D.正常情况下,甲植株中基因A与a在减数第二次分裂时分离
解析 基因A与a为等位基因,在减数第一次分裂时,随同源染色体的分离而分离。
答案 D
14.番茄的高茎对矮茎为显性,红果对黄果为显性。现有高茎黄果的纯合子(TTrr)和矮茎红果的纯合子(ttRR)杂交,按自由组合定律遗传,问:
(1)F2中出现的重组类型个体占总数的__________。
(2)F2中高茎红果番茄占总数的________,矮茎红果番茄占总数的________,高茎黄果中纯合子占________。
(3)若F2共收获800个番茄,其中黄果番茄约有______个。
答案 (1) (2) (3)200
15.某植物有宽叶和窄叶(基因为A、a)、抗病和不抗病(基因为B、b)等相对性状。请回答下列问题:
(1)若宽叶和窄叶植株杂交,F1全部表现为宽叶,则显性性状是________,窄叶植株的基因型为________。
(2)若要验证第(1)小题中F1植株的基因型,可采用测交方法,请用遗传图解表示测交过程。
(3)现有纯合宽叶抗病和纯合窄叶不抗病植株进行杂交,所得F1自交,F2有宽叶抗病、宽叶不抗病、窄叶抗病和窄叶不抗病四种表现型,且比例为9∶3∶3∶1。
①这两对相对性状的遗传符合__________定律,F2中出现新类型植株的主要原因是__________。
②若F2中的窄叶抗病植株与杂合宽叶不抗病植株杂交,后代的基因型有__________种,其中宽叶抗病植株占后代总数的__________。
解析 F2中的窄叶抗病植株(1/3aaBB、2/3aaBb)与杂合宽叶不抗病植株(Aabb)杂交,后代共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb 4种基因型,比例为2∶1∶2∶1,其中宽叶抗病植株(AaBb)占总数的1/3。
答案 (1)宽叶 aa
(2)P F1植株 窄叶植株
Aa × aa
↓
子代 宽叶植株 窄叶植株
Aa aa
1 : 1
(3)①自由组合定律 形成配子时等位基因分离,非等位基因自由组合 ②4 1/3
16.(实验探究)科学家选用抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1,从F1中选取一株进行自交得到F2,F2的结果如下表:
表现型
抗螟非糯性
抗螟糯性
不抗螟非糯性
不抗螟糯性
个体数
142
48
50
16
(1)分析表中数据可知,控制这两对性状的基因位于________染色体上,所选F1植株的表现型为________。亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有____种。
(2)现欲试种这种抗螟水稻,需检验其是否为纯合子,请用遗传图解表示检验过程(显、隐性基因分别用B、b表示),并作简要说明。
(3)上表中的抗螟水稻均能抗稻瘟病(抗稻瘟病为显性性状),请简要分析可能的原因。
①____________________________________________________________________。
②____________________________________________________________________。
解析 本题考查对遗传规律的应用能力、遗传实验的设计能力及获取与处理信息的能力。(1)从表中可以看出抗螟∶不抗螟≈3∶1,非糯性∶糯性=3∶1,且4种性状分离比接近9∶3∶3∶1,所以控制这两对性状的基因位于非同源染色体上,且非糯性和抗螟为显性。根据题意容易推测F1为AaBb(A、a对应非糯性、糯性),其亲本中抗螟非糯性的基因型可以是AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种。(2)检验是否为纯合子,可以用自交的方法,也可以用测交的方法。遗传图解需注明交配符号、亲本基因型和表现型、子代的基因型和表现型等。
答案 (1)非同源(两对) 抗螟非糯性 4
(2)如图
若F1均抗螟,说明该水稻为纯合子。若F1既有抗螟,又有不抗螟,说明该水稻为杂合子。或
若F1均抗螟,说明该水稻为纯合子。若F1既有抗螟,又有不抗螟,说明该水稻为杂合子。
(3)①选取的F1是抗稻瘟病纯合子
②抗螟基因与抗稻瘟病基因位于同一条染色体上
课件36张PPT。第7课时 基因的自由组合定律学习目标
阐明基因的自由组合定律。一、两对相对性状的杂交实验|基础知识|黄色圆粒 黄皱 绿圆 33黄色 圆粒 3∶1 3∶1 黄色皱粒和绿色圆粒 二、对自由组合现象的解释
1.两对相对性状分别由两对遗传因子决定
粒色由Y、y因子决定,粒形由R、r因子决定。则纯种黄色圆粒的遗传因子组成为_______,纯种绿色皱粒的遗传因子组成为______。
2.形成配子时,成对的遗传因子分离,不成对的遗传因子自由组合,彼此独立,互不干扰YYRR yyrr YR yr YyRr 黄色圆粒 (2)F1产生的配子类型及比例
雌配子:______________________________
雄配子:______________________________
3.受精时,雌雄配子随机结合
(1)F1配子的组合方式______种。
(2)F2基因型______种。
(3)F2表现型4种:黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=____________。YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1 YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1 16 99∶3∶3∶1 三、对自由组合现象解释的验证——测交四、基因的自由组合定律
在减数分裂形成配子时,一个细胞中___________________基因彼此分离,________________________基因则自由组合。同源染色体上的等位 非同源染色体上的非等位 (1)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( )
(2)F1(YyRr)产生的YR卵细胞和YR精子数量之比为1∶1( )
(3)形成配子时,同源染色体上的等位基因分离、非等位基因自由组合( )
(4)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×|自查自纠|______________________________________________________
______________________________________________________|图解图说|______________________________________________________
______________________________________________________若不发生交叉互换,下图基因型生物产生的配子类型及比例是什么?
提示:ABD∶ABd∶abD∶abd=1∶1∶1∶1。分析孟德尔的2对相对性状杂交实验,回答:
1.F2中两种粒色和两种粒形的比例均是3∶1,说明两种性状的遗传都遵循什么定律?
提示 基因的分离定律。
2.F2中亲本类型及比例是________,在F2中占______;重组类型及比例是____________,在F2中占______。
提示 黄色圆粒∶绿色皱粒=9∶1 10/16 黄色皱粒∶绿色圆粒=3∶3 6/16探究点一 2对相对性状杂交实验的分析3.若将亲本改为:纯种黄色皱粒×纯种绿色圆粒,则F1的基因型是______,F2中亲本类型占______,重组类型占________。
提示 YyRr 6/16 10/16
4.单独分析粒色,F2是3黄色∶1绿色;单独分析粒形,F2是3圆粒∶1皱粒;同时分析粒色和粒形,F2是9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱。猜想三个分离比间有何关系?
提示 (3黄∶1绿)(3圆∶1皱)=9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱,即不同性状之间发生了自由组合。2对相对性状杂交实验的分析
1.F1配子的分析
F1产生配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。2.F2表现型的分析
(1)每对相对性状的分离各自独立,遵循基因的分离定律。
①黄色∶绿色=3∶1
②圆粒∶皱粒=3∶1
(2)不同性状之间自由组合,且与相对性状的分离互不干扰。(3)F2表现型的统计
双显性类型:9/16Y_R_。
单显性类型:3/16Y_rr、3/16yyR_。
双隐性类型:1/16yyrr。
亲本类型:9/16Y_R_、1/16yyrr。
重组类型:3/16Y_rr、3/16yyR_。3.F2基因型的分析
(1)每对等位基因的分离各自独立,遵循基因的分离定律。
①YY∶Yy∶yy=1∶2∶1
②RR∶Rr∶rr=1∶2∶1
(2)非同源染色体上的非等位基因自由组合。(3)F2基因型的统计
纯合子:1/16YYRR、1/16YYrr、1/16yyRR、1/16yyrr。
单杂合子:2/16YYRr、2/16YyRR、2/16Yyrr、2/16yyRr。
双杂合子:4/16YyRr。【典例1】 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.F2中圆粒和皱粒之比接近于3∶1,符合基因的分离定律
B.两对相对性状分别由两对等位基因控制
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
尝试解答________解析 孟德尔对F2中不同对性状之间发生自由组合的解释是:两对相对性状分别由两对基因控制,控制这两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在两对相对性状杂交实验的F2中并未出现新性状,而是出现了新的性状组合。 解析 子二代中出现亲本之外的重组性状即黄皱和绿圆,说明不同性状发生了重新组合。
答案 C下图表示一个基因型AaBb的性原细胞产生配子的过程,就基因的自由组合定律分析回答:探究点二 基因的自由组合定律实质(1)研究对象:________________。
(2)发生时间:______________。
(3)实质:在减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,__________自由组合。
提示 (1)非同源染色体上的非等位基因 (2)减数第一次分裂的后期 (3)非同源染色体上的非等位基因基因的自由组合中的“基因”是指非同源染色体上非等位基因,而不是同源染色体上的非等位基因,更不是同源染色体上的等位基因。【典例2】 自由组合定律中的“自由组合”发生在( )
A.不同类型的卵细胞与不同类型精子的结合过程中
B.前期Ⅰ同源染色体的非姐妹染色单体片段交换的过程中
C.后期Ⅰ非同源染色体组合着拉向细胞两极的过程中
D.后期Ⅱ着丝点分裂,染色体拉向细胞两极的过程中
尝试解答________
解析 自由组合定律中的“自由组合”是指非同源染色体上的非等位基因的自由组合,发生在后期Ⅰ非同源染色体组合着拉向细胞两极的过程中。
答案 C【跟踪训练】
2.基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程( )
A.① B.②
C.③ D.①②
解析 基因的分离定律和自由组合定律都是在个体通过减数分裂产生配子时起作用。
答案 A现有①~④四个纯种果蝇品系,其表现型及相应基因所在的染色体如下表。其中品系②~④均只有一种性状是隐性,其他性状均为显性,且都由野生型(长翅、灰身、正常身)突变而来。探究点三 孟德尔遗传定律的实验验证(1)利用以上果蝇品系,验证体色性状遗传遵循基因的分离定律,写出实验思路并预期实验结果。
提示 思路:让③与①(或③与②、③与④)杂交,得F1;F1中雌雄个体互相交配,得F2;观察统计F2的表现型及比例。预期结果:F2中灰身∶黑身约为3∶1。
(2)欲验证基因的自由组合定律,选择①和②做亲本是否可行?为什么?选择②和③做亲本呢?
提示 均不可行。①和②只存在一对相对性状的差异,②和③控制两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。【典例3】 某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为:①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd、④aattdd。则下列说法正确的是( )
A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用①和③杂交所得F1的花粉
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察①和②杂交所得F1的花粉
C.若培育糯性抗病优良品种,应选用①和④亲本杂交D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色
尝试解答________
解析 采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,必须是可以在显微镜下表现出来的性状,即非糯性(A)和糯性(a),花粉粒长形(D)和圆形(d)。①和③杂交所得F1的花粉只有抗病(T)和染病(t)不同,显微镜下观察不到,A错误;若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,则应该选择②④组合,观察F1的花粉,B错误;将②和④杂交后所得的F1(Aa)的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,一半花粉为蓝色,一半花粉为棕色,D错误。
答案 C验证基因的分离定律、自由组合定律的方法【跟踪训练】
3.在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)是显性,毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性。下列能验证基因的自由组合定律的最佳杂交组合是( )
A.黑光×白光→18黑光∶16白光
B.黑光×白粗→25黑粗
C.黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光
D.黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光解析 验证自由组合定律,就是验证杂种F1产生配子时,决定同一性状的成对遗传因子是否彼此分离,决定不同性状的遗传因子是否自由组合,产生四种不同遗传因子组成的配子,最佳方法为测交。D项符合测交的概念和结果:黑粗(相当于F1的双显)×白光(双隐性纯合子)→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光(四种表现类型比例接近1∶1∶1∶1)。
答案 D第8课时 基因的自由组合定律的解题思路及应用
学习目标
1.掌握基因的自由组合定律的解题思路。2.阐明基因的自由组合定律的应用
|基础知识|
一、基因的自由组合定律的应用
1.理论上可用于解释生物多样性。如具有n对杂合基因的个体自交,后代的表现型可能是2n种。
2.在育种工作中,用杂交育种的方法有目的地使生物不同品种间的基因重组,以使不同亲本的优良基因组合在一起。
3.在医学实践中,根据基因的自由组合定律,分析家族系谱中两种遗传病同时发病的情况,为遗传病的预防和诊断提供理论依据。
二、基因的分离定律与自由组合定律关系
项目
分离定律
自由组合定律
相对性状对数
1对
n对(n≥2)
等位基因对数
1对
n对
等位基因位置
1对等位基因位于1对同源染色体上
n对等位基因位于n对同源染色体上
细胞学基础
后期Ⅰ同源染色体分离
后期Ⅰ非同源染色体自由组合
遗传实质
等位基因分离
非同源染色体上的非等位基因自由组合
F1配子
配子类型及其比例
2种,1∶1
2n种,(1∶1)n
雌雄配子组合数
4种
4n种
F2
基因型种类及比例
3种,1∶2∶1
3n种,(1∶2∶1)n
表现型种类及比例
2种,3∶1
2n种,(3∶1)n
F1测交子代
基因型种类及比例
2种,1∶1
2n种,(1∶1)n
表现型种类及比例
2种,1∶1
2n种,(1∶1)n
联系
形成配子时,同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,彼此独立,各不干扰
|自查自纠|
(1)杂交育种可将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种( )
(2)利用杂合紫花Aa豌豆自交获得白花豌豆aa,属于杂交育种( )
(3)人群中,甲遗传病的患病率是m,乙遗传病的患病率是n,若按照基因的自由组合定律遗传,则人群中患病率是m+n( )
(4)孟德尔两对相对性状的杂交实验中,单独分析一对相对性状均遵循基因的分离定律,同时分析两对相对性状,则遵循基因的自由组合定律( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√
|图解图说|
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杂交育种过程中,往往从哪一代开始进行选育?为什么?
提示:F2,因为自F2代开始出现性状分离。
探究点一 用分解组合法解决自由组合定律问题
1.解题思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
2.方法示例(以黄色圆粒豌豆YyRr×YyRr为例)
(1)子代基因型种类
先分解:Yy×Yy→3种:YY、Yy、yy
Rr×Rr→3种:RR、Rr、rr
再组合:YyRr×YyRr→3×3=9种
(2)子代表现型种类及比例
先分解:Yy×Yy→3黄∶1绿
Rr×Rr→3圆∶1皱
再组合:YyRr×YyRr→(3黄∶1绿)(3圆∶1皱)=9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱
(3)子代YyRr概率
先分解:Yy×Yy→子代Yy概率是1/2,Rr×Rr→子代Rr概率是1/2
再组合:YyRr×YyRr→子代YyRr概率是1/2×1/2=1/4
多对基因遵循自由组合定律时才能够直接应用分解组合法,否则,则不能直接将分解后的结果利用乘法原理进行组合。
【典例1】 aaBbDd和AaBbdd杂交,若3对基因独立遗传,求:
(1)子代中aabbdd概率是多少?
(2)子代中杂合子概率是多少?
尝试解答________
解析 因为3对基因独立遗传,可利用分解组合法解决。(1)子代中aabbdd概率是1/2×1/4×1/2=1/16。(2)子代中纯合子概率是1/2×1/2×1/2=1/8,杂合子概率则为1-1/8=7/8。
答案 (1)1/16 (2)7/8
本典例(2)小题杂合子种类多样,直接求解时很容易发生遗漏,而纯合子确定且种类少,利用间接思想求解简单。
【跟踪训练】
1.aaBbCCDd和AaBbCcdd杂交,若4对基因控制4对相对性状,且独立遗传,子代中表现型有几种?其中重组类型的概率是多少?
解析 子代表现型有2×2×1×2=8种,其中亲本类型aaB_C_D_概率是1/2×3/4×1×1/2=3/16,另一亲本类型A_B_C_dd概率是1/2×3/4×1×1/2=3/16,所以重组类型概率是1-3/16-3/16=5/8。
答案 5/8
探究点二 基因的自由组合定律的实践应用
1.在育种实践上的应用
现有两个纯种的小麦,一种为高秆(D)抗锈病(T),另一种为矮秆(d)不抗锈病(t)。这两对性状独立遗传,如何培育能够稳定遗传的矮秆抗锈病的新品种呢?
提示 让高秆抗锈病小麦与矮秆不抗锈病小麦杂交,得F1;F1自交,得F2;种植F2种子,得F2小麦植株,选择矮秆抗锈病小麦继续自交;这样,通过筛选和连续自交,直至后代不发生性状分离,即可获得能够稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。
2.在医学实践上的应用
人类多指(B)对正常指(b)显性,肤色正常(A)对白化(a)显性,且两对基因独立遗传。某家庭,母亲正常,父亲多指,二人婚后生了一个手指正常的白化病孩子;“二孩政策”放开后,他们想再生一个孩子,正常的可能性多大呢?请帮助他们分析预测。
提示 母亲基因型是A_bb,父亲基因型是A_B_,后代白化病且手指正常的孩子的基因型是aabb,因此,母亲的基因型是Aabb,父亲的基因型是AaBb。单独分析肤色的遗传,Aa×Aa,后代患白化病aa的概率是1/4,肤色正常的概率是3/4;单独分析手指的遗传,bb×Bb,后代患多指A_的概率是1/2,手指正常的概率是1/2;所以,他们生一个正常孩子的可能性是3/4×1/2=3/8。
【典例2】 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,若已知患甲病的概率为m,患乙病的概率为n,就各种患病情况填写下表:
序号
类型
计算公式
①
不患甲病的概率
1-m
②
不患乙病的概率
1-n
③
只患甲病的概率
m(1-n)
④
只患乙病的概率
n(1-m)
⑤
同患两种病的概率
mn
⑥
只患一种病的概率
m+n-2mn或m(1-n)+n(1-m)
⑦
患病概率
m+n-mn或1-不患病概率
⑧
不患病概率
(1-m)(1-n)
【跟踪训练】
2.杂交育种是通过品种间杂交,创造新变异类型而选育新品种的方法。将两个具有期望优点的纯合亲本进行杂交,F1自交能产生多种非亲本类型,再经过选育就可能获得符合需要的新品种。下列相关叙述错误的是( )
A.杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因自由组合
B.F1形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
C.杂交的目的是使不同亲本的优良基因组合到一起
D.杂交育种中,符合需要的性状组合一旦出现就能稳定遗传
解析 杂交育种中,符合需要的性状组合如果是隐性性状,一旦出现即可稳定遗传;如果是显性性状,不一定是纯合子,就不一定能够稳定遗传。
答案 D
探究点三 两对基因(独立遗传)控制某一性状类题目
某雌雄同株植物花的颜色由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)控制。其基因型与表现型的对应关系见表:
基因组合
A_B_
A_bb
aa_ _
花的颜色
紫色
红色
白色
若某AaBb植株自花传粉,请回答:
(1)子代植株的基因型及比例是什么?
提示 1AABB∶2AABb∶2AaBB∶4AaBb∶1AAbb∶2Aabb∶1aaBB∶2aaBb∶1aabb。
(2)子代植株的表现型有几种?其对应的基因型可能是什么?
提示 子代植株表现型有3种;紫花植株:AABB、AABb、AaBB、AaBb,红花植株:AAbb、Aabb,白花植株:aaBB、aaBb、aabb。
(3)子代植株的性状分离比是多少?
提示 紫花∶红花∶白花=9∶3∶4。
“和”为16的特殊分离比(9∶3∶3∶1的变式)
某些生物的性状由两对独立遗传的等位基因控制,这两对基因遗传时虽然遵循基因的自由组合定律,但后代则可能不再出现孟德尔的特定性状分离比,主要有下面几种情况:
F1(AaBb)自交后代比例
原因分析
9∶7
双显为一种表现型,其余的为另一种表现型
9∶3∶4
双显为一种表现型,双隐和单显之一为一种表现型,另一种单显为另一种表现型
9∶6∶1
双显、单显、双隐分别为三种表现型
15∶1
双隐为一种表现型,其余的为另一种表现型
1∶4∶6∶4∶1
A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强
1(AABB)∶4(AaBB+AABb)∶6(AaBb+AAbb+aaBB)∶4(Aabb+aaBb)∶1(aabb)
【典例3】 某种小鼠的体色受常染色体上的两对等位基因控制。现用一对纯合灰鼠杂交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄个体相互交配,F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。下列叙述正确的是( )
A.小鼠体色遗传遵循基因的自由组合定律
B.若F1与白鼠杂交,后代表现为2黑∶1灰∶1白
C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2
D.F2黑鼠有两种基因型
尝试解答________
解析 根据F2性状分离比可判断两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交,后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶aabb(白)=1∶1∶1∶1,B错误;F2灰鼠(A_bb、aaB_)中纯合子占1/3,C错误;F2黑鼠(A_B_)有4种基因型,D错误。
答案 A
【跟踪训练】
3.小麦的粒色受两对同源染色体上的两对基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2决定红色,r1和r2决定白色,R对r为不完全显性,并有累加效应,也就是说,麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1,F1自交得F2,则F2的基因型种类数和不同表现型比例为( )
A.3种、3∶1 B.3种、1∶2∶1
C.9种、9∶3∶3∶1 D.9种、1∶4∶6∶4∶1
解析 将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1,F1的基因型为R1r1R2r2,所以F1自交后代F2的基因型有9种;后代中r1r1r2r2占1/16,R1r1r2r2和r1r1R2r2共占4/16,R1R1r2r2、r1r1R2R2和R1r1R2r2共占6/16,R1R1R2r2和R1r1R2R2共占4/16,R1R1R2R2占1/16,所以不同表现型的比例为1∶4∶6∶4∶1。
答案 D
知识脉络
要点晨背
1.杂交育种是指将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
2.解决自由组合定律问题常用“分解组合法”,即利用分离定律解决自由组合定律问题,这是解决自由组合定律问题常用的技巧。
3.符合基因的自由组合定律时,双杂合子自交后代不一定出现9∶3∶3∶1的分离比,但这些比例中数字之和仍然为16。
1.将基因型为AaBbCc和AABbCc的向日葵杂交,按基因自由组合定律,后代中基因型为AABBCC的个体比例应为( )
A.1/8 B.1/16
C.1/32 D.1/64
解析 三对基因遵循自由组合定律,所以可以独立考虑每一对的遗传情况 。将上述亲本组合拆分成三个杂交组合:Aa×AA→AA Bb×Bb→BB Cc×Cc→CC;算出每个组合中的比例,然后利用乘法原理将三对基因独立遗传的概率相乘,即(1/2)×(1/4)×(1/4)=1/32。
答案 C
2.黄色圆形和绿色圆形豌豆杂交,其子代的表现型统计结果如图所示,则杂交后代中新表现型个体占的比例为( )
A. B.
C. D.
解析 黄色×绿色,杂交后代黄色∶绿色=1∶1,则亲代为Yy×yy;圆形×圆形,杂交后代圆形∶皱形=3∶1,则亲代为Rr×Rr,故亲本基因型分别为YyRr×yyRr。杂交后代黄色皱形和绿色皱形为新表现型,所占比例为×+×=。
答案 B
3.在西葫芦的皮色遗传中,已知黄色基因(Y)对绿色基因(y)为显性,但在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达。现有基因型WwYy的个体自交,其后代表现型的种类及比例是( )
A.4种,9∶3∶3∶1 B.2种,13∶3
C.3种,12∶3∶1 D.3种,10∶3∶3
解析 WwYy个体自交后代9W_Y_(白色)∶3W_yy(白色)∶3wwY_(黄色)∶1wwyy(绿色)。即表现型白色∶黄色∶绿色=12∶3∶1。
答案 C
4.豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。某人用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交,发现后代出现4种类型,对性状的统计结果如图所示,根据下图回答问题:
(1)亲本的基因组成是________(黄色圆粒)、________(绿色圆粒)。
(2)在F1中,表现型不同于亲本的是______________,它们之间的数量之比为_______。
(3)F1中纯合子占的比例是__________。
(4)F1中黄色圆粒豌豆的基因型是__________。
解析 (1)豌豆杂交后代黄色和绿色之比是1∶1,属于测交类型,亲本的基因型为Yy和yy;圆粒和皱粒之比是3∶1,所以亲本均为杂合子Rr。综合以上分析可知亲本的基因型是YyRr和yyRr。(2)F1中表现型不同于亲本的是黄色皱粒(Yyrr)和绿色皱粒(yyrr),比例分别是1/8和1/8,所以这两种表现型数量之比是1∶1。(3)F1中纯合子是yyRR、yyrr,比例分别是1/8和1/8,总的比例是1/8+1/8=1/4。(4)F1中黄色圆粒豌豆的基因型为YyRR或YyRr。
答案 (1)YyRr yyRr (2)黄色皱粒、绿色皱粒 1∶1
(3)1/4 (4)YyRR或YyRr
课后跟踪分层训练
(时间:35分钟)
1.正常情况下,基因型为aaBBCCDd的个体产生的雌配子种类最多有( )
A.6种 B.2种
C.8种 D.4种
解析 基因型为aaBBCCDd的个体,只能产生aBCD和aBCd两种雌配子。
答案 B
2.某同学用豌豆进行测交实验,得到4种表现型的后代,数量分别是85、92、89、83,则这株豌豆的基因型不可能是( )
A.DdYYRR B.ddYyRr
C.DdYyrr D.DDYyRr
解析 豌豆测交后代四种表现型的比例为1∶1∶1∶1,说明该豌豆减数分裂能产生四种比例相同的配子,B、C、D项都可产生四种比例相同的配子,A项只可产生两种配子,A项符合题意。
答案 A
3.基因型为YyRr(两对基因独立遗传)的个体自交,后代中至少有一对基因组成为显性纯合的概率是( )
A.4/16 B.5/16
C.7/16 D.9/16
解析 YyRr自交后代中Y_R_的表现型中至少有1对显性基因纯合的是1YYRR、2YYRr、2YyRR,Y_rr的表现型中至少有1对显性基因纯合的是1YYrr,yyR_的表现型中至少有1对显性基因纯合的是1yyRR。故其概率为(1+2+2+1+1)/16=7/16。
答案 C
4.下图所示杂合子的测交后代会出现性状分离比1∶1∶1∶1的是( )
解析 若测交后代出现1∶1∶1∶1的性状分离比,则杂合子产生的配子应为4种,比例是1∶1∶1∶1。
答案 C
5.DDTt×ddtt(两对基因独立遗传),其后代中能稳定遗传的占( )
A.100% B.50%
C.25% D.0
解析 因为DD×dd,后代中全是杂合子Dd,所以DDTt×ddtt后代全是杂合子。
答案 D
6.在两对相对性状遗传实验时,对某植物进行测交,得到后代的基因型为Rrbb、RrBb,则该植株的基因型是( )
A.RRBb B.RrBb
C.rrbb D.Rrbb
解析 由题意可知对某植物进行测交,就是与隐性纯合子rrbb杂交。得到后代的一对相对性状的基因型都是Rr,可知某植物基因型一定为RR;另一对相对性状中,后代基因型为bb和Bb,可知某植物基因型为Bb。把这两对相对性状综合起来,得出该植株的基因型是RRBb。
答案 A
7.杂交育种中,杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是( )
A.优良性状 B.隐性性状
C.显性性状 D.相对性状
解析 纯合子的性状是稳定遗传的,而具有显性性状的个体不一定是纯合子,隐性性状的个体一定是纯合子,所以一旦出现即可稳定遗传。
答案 B
8.人类多指(T)对正常(t)是显性,正常肤色(A)对白化病(a)是显性,控制这两对相对性状的基因分别位于两对常染色体上,是独立遗传的。一个家庭中,父亲多指,母亲不多指,肤色均正常,他们生的第一个孩子患白化病但不多指,则他们所生的下一个孩子只患一种病和患两种病的概率分别是( )
A.1/2和1/8 B.3/4和1/4
C.1/4和1/4 D.1/4和1/8
解析 根据题意,父亲多指,肤色正常,T_A_;母亲不多指,肤色正常,ttA_;孩子不多指,白化病,ttaa。不难推导出双亲的基因型分别为:父TtAa,母ttAa。他们所生孩子表现情况如下:
同时患两种病的概率:(1/2)×(1/4)=1/8;只患一种病的概率:(1/2)×(3/4)+(1/2)×(1/4)=1/2;正常的概率:(1/2)×(3/4)=3/8;患病概率=1-正常的概率=1-(3/8)=5/8。
答案 A
9.某生物个体经减数分裂产生的配子种类及比例为Yr∶yR∶YR∶yr=3∶3∶2∶2,若该生物自交,则其后代出现纯合子的概率是( )
A.6.25% B.13%
C.25% D.26%
解析 本题考查遗传概率的计算,意在考查考生在理解和计算方面的能力。该生物自交,产生的纯合子类型及所占的比例分别为YYrr:3/10×3/10=9/100、yyRR:3/10×3/10=9/100、YYRR:2/10×2/10=4/100、yyrr:2/10×2/10=4/100,四种纯合子所占比例共为26/100。
答案 D
10.玉米的高秆(D)对矮秆(d)为显性,茎秆紫色(Y)对茎秆绿色(y)为显性,两对性状独立遗传。以基因型为ddYY和DDyy的玉米为亲本杂交得到的F1自交产生F2。选取F2中的高秆绿茎植株种植,并让它们相互授粉,则后代中高秆绿茎与矮秆绿茎的比例为( )
A.5∶1 B.8∶1
C.3∶1 D.9∶7
解析 F1自交产生的F2中高秆绿茎植株基因型有两种,分别是Ddyy(占)、DDyy(占),其中只有Ddyy自交后代中会出现矮秆绿茎(ddyy),出现的概率是××=,因此后代中高秆绿茎与矮秆绿茎的比例为8∶1。
答案 B
11.已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体(aa的个体在胚胎期致死),两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律,Aabb∶AAbb=1∶1,且该种群中雌雄个体比例为1∶1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是( )
A.5/8 B.3/5
C.1/4 D.3/4
解析 由于两种基因型比例相等,并且雌雄个体相等,因此该群体产生的雌配子和雄配子的比例均为Ab、ab;又由于该群体为自由交配的群体,因此交配后代产生的AAbb占、Aabb占,aabb占,而“aa的个体胚胎期致死”,因此自由交配产生的子代中纯合子占。
答案 B
12.控制玉米株高的4对等位基因对株高的作用相等,且分别位于4对同源染色体上。已知基因型为aabbccdd的玉米高10 cm,基因型为AABBCCDD的玉米高26 cm。如果已知亲代玉米高10 cm和26 cm,则F1的株高及F2的表现型种类数分别是( )
A.12 cm、6种 B.18 cm、6种
C.12 cm、9种 D.18 cm、9种
解析 根据题意可知,基因型为8个显性基因的植株与基因型为8个隐性基因的植株之间相差16 cm,即每个显性基因使植株的高度增加2 cm。F1的基因型中有4个显性基因,F1株高为18 cm,F2的基因型中含有0~8个显性基因,表现为9种不同的株高,所以表现型是9种。
答案 D
13.某种鼠中,黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性,短尾基因B对长尾基因b为显性,且基因A或b在纯合时使胚胎致死,这两对基因位于非同源染色体上。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配,理论上所生的子代中杂合子所占的比例为( )
A.1/4 B.3/4
C.1/9 D.8/9
解析 这两对基因位于非同源染色体上,符合孟德尔自由组合定律,这两只双杂合的黄色短尾鼠的基因型是AaBb,交配时会产生9种基因型的个体,即:A_B_、A_bb、aaB_、aabb,但是由于基因A或b在纯合时使胚胎致死,所以只有2/16AaBB、4/16AaBb、1/16aaBB、2/16aaBb 4种基因型个体能够生存下来,所生的子代中杂合子所占的比例为8/9。
答案 D
14.燕麦的纯合黑颖植株和纯合黄颖植株杂交,F1全是黑颖,F2的表现型及数量如图所示。请回答:
(1)黑颖、黄颖、白颖由______对等位基因决定,其遗传符合孟德尔的______定律。
(2)F1黑颖产生的雌、雄配子均有________种类型。若用白颖与F1黑颖杂交,杂交后代的表现型及比值为________。
(3)在F2中,黑颖有______种基因型,黑颖中纯合子所占比例为______。
解析 (1)F1自交产生的F2中,黑颖∶黄颖∶白颖=12∶3∶1,是“9∶3∶3∶1”的变式,说明控制燕麦颖色的两对基因(A和a,B和b)遵循基因的自由组合定律。
(2)F1的基因型为AaBb,F2的情况为黑颖(9A_B_、3A_bb)∶黄颖(aaB_)∶白颖(aabb)=12∶3∶1,所以F1黑颖产生的雌、雄配子均有4种类型。若用白颖与F1黑颖杂交,杂交后代的表现型及比值为2黑颖∶1黄颖∶1白颖。
(3)在F2中,黑颖有4+2=6种基因型,黑颖中纯合子所占比例为1/6。
答案 (1) 2 基因的自由组合
(2) 4 2黑颖∶1黄颖∶1白颖
(3) 6 1/6
15.瑞典遗传学家尼尔逊·埃尔(Nilsson Ehle H.)对小麦和燕麦的子粒颜色的遗传进行了研究。他发现在若干个红色子粒与白色子粒的纯合亲本杂交组合中共有如下几种情况:
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
P: 红粒×白粒 红粒×白粒 红粒×白粒
↓ ↓ ↓
F1: 红粒 红粒 红粒
↓? ↓? ↓?
F2: 红粒∶白粒 红粒∶白粒 红粒∶白粒
3∶1 15∶1 63∶1
结合上述结果,回答下列问题:
(1)控制红粒性状的基因为______(填“显性”或“隐性”)基因;该性状由______对能独立遗传的等位基因控制。
(2)第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合子一代可能的基因组成有________种,第Ⅲ组杂交组合子一代可能的基因组成有______种。
(3)第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组F1测交后代的红粒和白粒的比例依次为________、________和________。
解析 由F1→F2的表现型和“无中生有”原理可推出红粒为显性性状,控制红粒性状的基因一定为显性基因。由“第Ⅲ组的子二代红粒所占的比例为63/64,即“1-(1/4)3”可以推出该性状由三对能独立遗传的等位基因控制。由各表现型所占的比例可推出第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的F1中分别有一对、两对、三对杂合基因;则第Ⅰ组F1可能的基因组成为Aabbcc、aaBbcc和aabbCc,第Ⅱ组F1可能的基因组成为AaBbcc、aaBbCc和AabbCc,第Ⅲ组F1可能的基因组成只能为AaBbCc。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组F1测交后代的白粒所占的比例依次为1/2、(1/2)2和(1/2)3。
答案 (1)显性 三 (2)3 1 (3)1∶1 3∶1 7∶1
16.(实验探究)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,这两对等位基因按自由组合定律遗传。现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______种,比例为________。
(2)若获得F2种子544粒,按理论计算,双显性纯种有________粒、双隐性纯种有________粒、粒大油多的有________粒。
(3)怎样才能培育出粒大油多,又能稳定遗传的新品种?
补充下列步骤:
第一步:让_______与______杂交产生_______;
第二步:让_______________________________;
第三步:选出F2中__________个体__________,逐代淘汰粒小油多的个体,直到后代不再发生________为止,即获得能稳定遗传的粒大油多的新品种。
解析 (1)由双亲基因型BBSS×bbss→F1:BbSs,F2:9B_S_∶3B_ss∶3bbS_∶1bbss。(2)F2中双显性纯合子占1/16,双隐性纯合子也占1/16,均为544×1/16=34粒,粒大油多的基因型为B_ss,占F2的3/16,故为544×3/16=102粒。(3)F2中粒大油多的子粒有2种基因型BBss和Bbss,可采用连续自交法并逐代淘汰不符合要求的个体,保留粒大油多子粒,直到后代不再发生性状分离为止。
答案 (1)4 9粒大油少∶3粒大油多∶3粒小油少∶1粒小油多 (2)34 34 102 (3)第一步:粒大油少(BBSS) 粒小油多(bbss) F1(BbSs) 第二步:F1(BbSs)自交产生F2 第三步:粒大油多 连续自交 性状分离
课件33张PPT。第8课时
基因的自由组合定律的解题思路及应用学习目标
1.掌握基因的自由组合定律的解题思路。2.阐明基因的自由组合定律的应用一、基因的自由组合定律的应用
1.理论上可用于解释____________。如具有n对杂合基因的个体自交,后代的表现型可能是______种。
2.在育种工作中,用__________的方法有目的地使生物不同品种间的基因______,以使不同亲本的___________________。
3.在医学实践中,根据基因的自由组合定律,分析家族系谱中两种遗传病同时发病的情况,为遗传病的____________提供理论依据。|基础知识|生物多样性 2n 杂交育种 重组 优良基因组合在一起 预防和诊断 二、基因的分离定律与自由组合定律关系1对等位基因位于1对
同源染色体上 n对等位基因位于n对
同源染色体上 后期Ⅰ非同源染色体
自由组合后期Ⅰ同源染色体分离 等位基因分离 非同源染色体上的非
等位基因自由组合3种,1∶2∶1 3n种,(1∶2∶1)n 2种,3∶1 2n种,(3∶1)n 2种,1∶1 2n种,(1∶1)n 2种,1∶1 2n种,(1∶1)n (1)杂交育种可将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种( )
(2)利用杂合紫花Aa豌豆自交获得白花豌豆aa,属于杂交育种( )
(3)人群中,甲遗传病的患病率是m,乙遗传病的患病率是n,若按照基因的自由组合定律遗传,则人群中患病率是m+n( )
(4)孟德尔两对相对性状的杂交实验中,单独分析一对相对性状均遵循基因的分离定律,同时分析两对相对性状,则遵循基因的自由组合定律( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√|自查自纠|______________________________________________________
______________________________________________________|图解图说|______________________________________________________
______________________________________________________杂交育种过程中,往往从哪一代开始进行选育?为什么?
提示:F2,因为自F2代开始出现性状分离。1.解题思路
将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
2.方法示例(以黄色圆粒豌豆YyRr×YyRr为例)
(1)子代基因型种类
先分解:Yy×Yy→3种:YY、Yy、yy
Rr×Rr→3种:RR、Rr、rr
再组合:YyRr×YyRr→3×3=9种探究点一 用分解组合法解决自由组合定律问题(2)子代表现型种类及比例
先分解:Yy×Yy→3黄∶1绿
Rr×Rr→3圆∶1皱
再组合:YyRr×YyRr→(3黄∶1绿)(3圆∶1皱)=9黄圆∶3黄皱∶3绿圆∶1绿皱
(3)子代YyRr概率
先分解:Yy×Yy→子代Yy概率是1/2,Rr×Rr→子代Rr概率是1/2
再组合:YyRr×YyRr→子代YyRr概率是1/2×1/2=1/4多对基因遵循自由组合定律时才能够直接应用分解组合法,否则,则不能直接将分解后的结果利用乘法原理进行组合。【典例1】 aaBbDd和AaBbdd杂交,若3对基因独立遗传,求:
(1)子代中aabbdd概率是多少?
(2)子代中杂合子概率是多少?
尝试解答________
解析 因为3对基因独立遗传,可利用分解组合法解决。(1)子代中aabbdd概率是1/2×1/4×1/2=1/16。(2)子代中纯合子概率是1/2×1/2×1/2=1/8,杂合子概率则为1-1/8=7/8。
答案 (1)1/16 (2)7/8 本典例(2)小题杂合子种类多样,直接求解时很容易发生遗漏,而纯合子确定且种类少,利用间接思想求解简单。【跟踪训练】
1.aaBbCCDd和AaBbCcdd杂交,若4对基因控制4对相对性状,且独立遗传,子代中表现型有几种?其中重组类型的概率是多少?
解析 子代表现型有2×2×1×2=8种,其中亲本类型aaB_C_D_概率是1/2×3/4×1×1/2=3/16,另一亲本类型A_B_C_dd概率是1/2×3/4×1×1/2=3/16,所以重组类型概率是1-3/16-3/16=5/8。
答案 5/81.在育种实践上的应用
现有两个纯种的小麦,一种为高秆(D)抗锈病(T),另一种为矮秆(d)不抗锈病(t)。这两对性状独立遗传,如何培育能够稳定遗传的矮秆抗锈病的新品种呢?
提示 让高秆抗锈病小麦与矮秆不抗锈病小麦杂交,得F1;F1自交,得F2;种植F2种子,得F2小麦植株,选择矮秆抗锈病小麦继续自交;这样,通过筛选和连续自交,直至后代不发生性状分离,即可获得能够稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。探究点二 基因的自由组合定律的实践应用2.在医学实践上的应用
人类多指(B)对正常指(b)显性,肤色正常(A)对白化(a)显性,且两对基因独立遗传。某家庭,母亲正常,父亲多指,二人婚后生了一个手指正常的白化病孩子;“二孩政策”放开后,他们想再生一个孩子,正常的可能性多大呢?请帮助他们分析预测。提示 母亲基因型是A_bb,父亲基因型是A_B_,后代白化病且手指正常的孩子的基因型是aabb,因此,母亲的基因型是Aabb,父亲的基因型是AaBb。单独分析肤色的遗传,Aa×Aa,后代患白化病aa的概率是1/4,肤色正常的概率是3/4;单独分析手指的遗传,bb×Bb,后代患多指A_的概率是1/2,手指正常的概率是1/2;所以,他们生一个正常孩子的可能性是3/4×1/2=3/8。【典例2】 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,若已知患甲病的概率为m,患乙病的概率为n,就各种患病情况填写下表:1-m 1-n m(1-n) n(1-m) mn m+n-2mn或m(1-n)+n(1-m) m+n-mn或1-不患病概率 (1-m)(1-n) 【跟踪训练】
2.杂交育种是通过品种间杂交,创造新变异类型而选育新品种的方法。将两个具有期望优点的纯合亲本进行杂交,F1自交能产生多种非亲本类型,再经过选育就可能获得符合需要的新品种。下列相关叙述错误的是( )
A.杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因自由组合
B.F1形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
C.杂交的目的是使不同亲本的优良基因组合到一起
D.杂交育种中,符合需要的性状组合一旦出现就能稳定遗传解析 杂交育种中,符合需要的性状组合如果是隐性性状,一旦出现即可稳定遗传;如果是显性性状,不一定是纯合子,就不一定能够稳定遗传。
答案 D某雌雄同株植物花的颜色由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)控制。其基因型与表现型的对应关系见表:
若某AaBb植株自花传粉,请回答:
(1)子代植株的基因型及比例是什么?
提示 1AABB∶2AABb∶2AaBB∶4AaBb∶1AAbb∶ 2Aabb∶1aaBB∶2aaBb∶1aabb。探究点三 两对基因(独立遗传)控制某一性状类题目(2)子代植株的表现型有几种?其对应的基因型可能是什么?
提示 子代植株表现型有3种;紫花植株:AABB、AABb、AaBB、AaBb,红花植株:AAbb、Aabb,白花植株:aaBB、aaBb、aabb。
(3)子代植株的性状分离比是多少?
提示 紫花∶红花∶白花=9∶3∶4。 “和”为16的特殊分离比(9∶3∶3∶1的变式)
某些生物的性状由两对独立遗传的等位基因控制,这两对基因遗传时虽然遵循基因的自由组合定律,但后代则可能不再出现孟德尔的特定性状分离比,主要有下面几种情况:【典例3】 某种小鼠的体色受常染色体上的两对等位基因控制。现用一对纯合灰鼠杂交,F1都是黑鼠,F1中的雌雄个体相互交配,F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。下列叙述正确的是( )
A.小鼠体色遗传遵循基因的自由组合定律
B.若F1与白鼠杂交,后代表现为2黑∶1灰∶1白
C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2
D.F2黑鼠有两种基因型
尝试解答________解析 根据F2性状分离比可判断两对等位基因的遗传遵循自由组合定律,A正确;F1(AaBb)与白鼠(aabb)杂交,后代中AaBb(黑)∶Aabb(灰)∶aaBb(灰)∶aabb(白)=1∶1∶1∶1,B错误;F2灰鼠(A_bb、aaB_)中纯合子占1/3,C错误;F2黑鼠(A_B_)有4种基因型,D错误。
答案 A【跟踪训练】
3.小麦的粒色受两对同源染色体上的两对基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2决定红色,r1和r2决定白色,R对r为不完全显性,并有累加效应,也就是说,麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1,F1自交得F2,则F2的基因型种类数和不同表现型比例为( )
A.3种、3∶1 B.3种、1∶2∶1
C.9种、9∶3∶3∶1 D.9种、1∶4∶6∶4∶1解析 将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1,F1的基因型为R1r1R2r2,所以F1自交后代F2的基因型有9种;后代中r1r1r2r2占1/16,R1r1r2r2和r1r1R2r2共占4/16,R1R1r2r2、r1r1R2R2和R1r1R2r2共占6/16,R1R1R2r2和R1r1R2R2共占4/16,R1R1R2R2占1/16,所以不同表现型的比例为1∶4∶6∶4∶1。
答案 D第9课时 性别决定和伴性遗传
学习目标
1.概述性别决定的主要方式。2.概述伴性遗传。
|基础知识|
一、性别决定
1.染色体的类型
(1)性染色体:决定性别的染色体,一般是1对。
(2)常染色体:与性别决定无关的染色体,具有n对染色体的生物,常染色体一般是n-1对。
2.性别决定
主要方式
XY型
ZW型
染色体组成
常染色体+XY(异型)
常染色体+ZZ(同型)
♀:常染色体+XX(同型)
♀:常染色体+ZW(异型)
性别决定
的过程
生物实例
大多雌雄异体的植物、全部哺乳动物等
鸟类、部分昆虫和部分两栖类等
二、伴性遗传
1.概念 由性染色体上的基因决定的性状,在遗传时与性别相关联,也称性连锁遗传。
2.实例——人类红绿色盲
(1)决定红绿色盲的基因
①显隐性:是隐性基因,常用b表示。
②位置:位于X染色体上,Y染色体上没有相应的等位基因。
(2)人类色觉的基因型和表现型:
女性
男性
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
表现型
正常
正常
(携带者)
色盲
正常
色盲
(3)遗传特点:
①男性发病率明显高于女性。
②男性的红绿色盲基因只能来自母亲,以后只能传给女儿。
③女性患者的父亲一定是色盲,儿子也是色盲。
|自查自纠|
(1)豌豆细胞内的染色体可以分为常染色体和性染色体( )
(2)常染色体上的基因与性别决定无关,性染色体上的基因与性别决定都有关( )
(3)人类性别决定发生于受精时,后代性别取决于父方( )
(4)性染色体上的基因控制的性状遗传都属于伴性遗传( )
(5)只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者( )
(6)男性的红绿色盲基因只能来自母亲,传给女儿( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√
|图解图说|
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
人类的生男生女取决于父方还是母方?
提示:父方。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
男性的X染色体来自父亲还是母亲?传给儿子还是女儿?
提示:男性的X染色体来自母亲,传给女儿。
探究点一 伴性遗传的特点
1.男性的性染色体X和Y,来自父方还是母方?传给儿子还是女儿?
提示 Y来自父方,传给儿子;X来自母方,传给女儿。
2.男性色盲多于女性色盲的原因是什么?
提示 女性只有两条X染色体上都有色盲基因(b)时,才表现为色盲,而男性只要含有色盲基因(b),就表现为色盲。
3.结合红绿色盲(伴X染色体隐性遗传病)的遗传特点及X、Y染色体的传递规律,尝试分析伴X染色体显性遗传病的遗传特点?
提示 女性发病率明显高于男性;男性的致病基因只能来自母亲,以后只能传给女儿;男性患者的母亲和女儿一定患病。
4.如果某遗传病的致病基因只位于Y染色体上,女性会患病吗?遗传特点是什么?
提示 患者全是男性;男患者的父亲和儿子一定患病。
X、Y染色体及伴性遗传的特点
(1)X、Y染色体同源区段与非同源区段
在X、Y染色体的同源区段,基因是成对存在的,存在等位基因,而非同源区段则相互不存在等位基因。
(2)X、Y染色体非同源区段基因的遗传
基因位置
X染色体的非同源区段
Y染色体的非同源区段
伴X隐性遗传病
伴X显性遗传病
伴Y遗传病
模型图解
遗传特点
①男患者多于女患者。
②女病父子都病。
③男正母女都正。
①女患者多于男患者。
②男病母女都病。
③女正父子都正。
父传子,子传孙,世代连续
举例
人类红绿色盲症
抗维生素D佝偻病
人类外耳道多毛症
(3)X、Y染色体同源区段基因的遗传
X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但也有差别,如:
♀XaXa × XaYA
↓
XaYA XaXa
(全为显性) (♀全为隐性)
♀XaXa × XAYa
↓
XAXa XaYa
(♀全为显性) (全为隐性)
【典例1】 关于人类红绿色盲的遗传,正确的预测是( )
A.父亲色盲,则女儿一定是色盲
B.母亲色盲,则儿子一定是色盲
C.祖父母都色盲,则孙子一定是色盲
D.外祖父母都色盲,则外孙女一定是色盲
尝试解答________
解析 本题的四个选项中,A项父亲只能传给女儿一个色盲基因,若母亲传给女儿一个正常的基因,她只能是携带者。C项中孙子的性染色体Y是由父亲传给的,因Y上不带色盲基因,所以孙子不一定是色盲。D项若外祖父能传递给女儿一个色盲基因,女儿传给外孙女,但另一基因来自父亲,所以不一定是色盲。只有B选项是正确的,因母亲是色盲,产生的卵细胞上带有色盲基因,并且一定传给儿子,父亲只传给他一条Y染色体。
答案 B
【跟踪训练】
1.抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病,这种疾病的遗传特点之一是( )
A.男患者与女患者结婚,其女儿正常
B.男患者与正常女子结婚,其子女均正常
C.女患者与正常男子结婚,必然儿子正常女儿患病
D.患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因
解析 根据X染色体显性遗传的规律,其中A、B项中男患者的女儿一定患病;在C项中,女患者与正常男子结婚,其后代儿子、女儿都可能正常,也可能患病;D项中,由于子女正常,故肯定不携带致病基因。
答案 D
探究点二 确定基因位置的实验方法
1.孟德尔的1对相对性状杂交实验中,无论正交还是反交,F1均表现紫花,为什么?
提示 豌豆是雌雄同体植物,无性染色体,花色基因A和a位于常染色体上。紫花AA和白花aa,无论正交还是反交,F1均是Aa,均表现紫花性状。
2.写出女性色盲(XbXb)与正常男性(XBY)婚配的遗传图解。
提示
【典例2】 某纯种XY型植物,红花和白花是一对相对性状,且红花对白花显性,花色基因位于X染色体上,还是位于常染色体上?写出实验思路,并预测可能的实验结果及相应结论。
尝试解答________
解析 可选择白花植株作母本、红花植株作父本进行杂交。若花色基因(设为A和a)位于常染色体上,则母本为aa,父本为AA,子代为Aa,全部表现红花;若花色基因位于X染色体上,则母本为XaXa,父本为XAY,子代为 XA Xa、XaY,即雌性子代为红花,雄性子代为白花。从而可以根据实验结果进行判断。
答案 实验思路:选择白花植株作母本、红花植株作父本进行杂交,观察统计子代的表现型。
可能的实验结果:若子代全部表现红花,花色基因位于常染色体上;若子代雌性植株表现红花,雄性植株表现白花,花色基因位于X染色体上。
确定基因位置的实验方法
对于XY型生物,判断基因位置的通常方法是:若相对性状的显隐性是未知的,且亲本均为纯合子,则采用正交和反交的方法;若相对性状的显隐性已知,则采用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交的方法。
【跟踪训练】
2.鸡是ZW型生物。已知芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹,由显性基因决定;它的等位基因纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹。欲通过一次杂交判定相关基因是位于常染色体上还是Z染色体上,则选择的亲本组合是__________________。
解析 鸡是ZW型生物,又显隐性已知,故应选择芦花母鸡与非芦花公鸡杂交。
答案 芦花母鸡×非芦花公鸡
知识脉络
要点晨背
1.性别决定的方式主要有XY型和ZW型两种。
2.伴X隐性遗传病:男患者多于女患者、女患者的父子都是患者。
3.伴X显性遗传病:连续遗传、女患者多于男患者、男性患者的母女都是患者。
4.伴Y遗传病:患者全是男性、连续遗传。
5.XY染色体上任何区段所控制的性状都与性别有关。
6.XY染色体的同源区段上,存在等位基因;非同源区段上不存在等位基因。
1.下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述,正确的是( )
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C.生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
解析 人类性染色体上的基因并不都与性别决定有关,如与人类红绿色盲有关的基因在X染色体上;染色体是基因的载体,性染色体的遗传必然与其携带基因相关联;生殖细胞也是活细胞,具备正常的生理活动,与此相关的基因也需表达;在初级精母细胞中一定含有Y染色体,但在减数第一次分裂过程中,发生同源染色体的分离,所以形成的次级精母细胞中可能不含Y染色体。
答案 B
2.男性的性染色体不可能来自( )
A.外祖母 B.外祖父
C.祖母 D.祖父
解析 男性的性染色体中,Y染色体来自父亲,X染色体来自母亲。因此,男性的性染色体不可能来自祖母。
答案 C
3.某种遗传病总是由男性传给女儿,再由女儿传给外孙(或外孙女),那么这种遗传病很可能是( )
A.常染色体上的显性遗传病
B.常染色体上的隐性遗传病
C.X染色体上的显性遗传病
D.X染色体上的隐性遗传病
解析 由“男性传给女儿,再由女儿传给外孙(或外孙女)”知此病与性别有关,排除A、B。若是X染色体上的隐性遗传病,男性患病时,女儿还可能从母亲那里获得正常的显性基因而表现为正常,排除D项;但若是X染色体上的显性遗传病,男性患病时,女儿肯定患病,故这种遗传病很可能是X染色体上的显性遗传病。
答案 C
4.果蝇的白眼为伴X染色体隐性遗传性状,显性性状为红眼。下列各组亲本杂交后的子代中,通过眼色可以直接判断果蝇性别的是( )
A.白♀×白
B.杂合红♀×红
C.白♀×红
D.杂合红♀×白
解析 假设用A、a表示相关基因。A项中亲本的基因型为XaXa和XaY,后代雌、雄个体均表现为白眼;B项中亲本的基因型为XAXa和XAY,后代雌性个体均表现为红眼,雄性个体中一半表现为白眼、一半表现为红眼;C项中亲本的基因型为XaXa和XAY,后代雌性个体均表现为红眼,雄性个体均表现为白眼;D项中亲本的基因型为XAXa和XaY,后代雌、雄个体中均有一半表现为白眼、一半表现为红眼。故只有C项的亲本杂交的子代中,通过眼色可直接判断果蝇的性别。
答案 C
5.等位基因A和a可能位于X染色体上,也可能位于常染色体上,假定某女孩的基因型是XAXA或AA,其祖父的基因型是XAY或Aa,祖母的基因型是XAXa或Aa,外祖父的基因型是XAY或Aa,外祖母的基因型是XAXa或Aa。不考虑基因突变和染色体变异,请回答下列问题:
(1)如果这对等位基因位于常染色体上,能否确定该女孩的2个显性基因A来自于祖辈4人中的具体哪两个人?为什么?________________________。
(2)如果这对等位基因位于X染色体上,那么可判断该女孩两个XA中的一个必然来自于________(填“祖父”或“祖母”),判断依据是________________________;此外,________(填“能”或“不能”)确定另一个XA来自于外祖父还是外祖母。
解析 (1)解答本题可采用画图分析法:
可见,祖辈4人中都含有显性基因A,都有可能传递给该女孩。
(2)如图
该女孩的其中一个XA来自父亲,其父亲的XA来自该女孩的祖母;另一个XA来自母亲,而女孩母亲的XA可能来自外祖母也可能来自外祖父。
答案 (1)不能,原因是祖父母和外祖父母都有A基因,都可能遗传给女孩
(2)祖母 该女孩的一个XA来自父亲,而父亲的XA一定来自祖母 不能
课后跟踪分层训练
(时间:35分钟)
1.果蝇的体细胞中有4对染色体,其体细胞的染色体组成可表示为( )
A.3+X或3+Y B.6+X或6+Y
C.6+XX或6+YY D.6+XX或6+XY
解析 果蝇体细胞中4对染色体,3对常染色体,一对性染色体,雌性果蝇具有两条同型性染色体,雄性果蝇具有两条异型性染色体,因此可表示为6+XX(雌性)或6+XY(雄性)。
答案 D
2.XY型性别决定的生物,群体中的性别比例为1∶1,原因是( )
A.雌配子数∶雄配子数=1∶1
B.含X的配子数∶含Y的配子数=1∶1
C.含X的卵细胞数∶含Y的精子数=1∶1
D.含X的精子数∶含Y的精子数=1∶1
解析 雄配子数一般远多于雌配子数,所以A、C两项均错误;含X的配子有卵细胞和部分精子,含Y的配子仅有部分精子,所以B项错误;雌性个体只产生一种含X的雌配子,雄性个体产生两种雄配子:含X的雄配子和含Y的雄配子,且数量相等,所以D项正确。
答案 D
3.在细胞正常分裂的情况下,雄性果蝇精巢中一定含有两个Y染色体的细胞是( )
A.减数第一次分裂的初级精母细胞
B.有丝分裂中期的精原细胞
C.减数第二次分裂的次级精母细胞
D.有丝分裂后期的精原细胞
解析 减数分裂过程中初级精母细胞中含1条Y染色体,次级精母细胞中有1/2的细胞含有X染色体,有1/2的细胞含有Y染色体;进行有丝分裂的精原细胞一定含有Y染色体,分裂后期的精原细胞因Y染色体的两条染色单体分开而成为两条Y染色体。
答案 D
4.在某色盲男孩的父母、祖父母、外祖父母中,除祖父是色盲外,其他人色觉均正常。这个男孩的色盲基因来自( )
A.祖父 B.祖母
C.外祖父 D.外祖母
解析 色盲基因的遗传一般为交叉遗传。在本题中,男孩的色盲基因来自其母亲,由于其外祖父色觉正常,故其母亲色盲基因来自其外祖母。
答案 D
5.经大量家系调查发现,某种病症若出现在女子身上,则她的儿子和父亲必定都是该病患者。请推测该病属于( )
A.伴X隐性遗传病
B.伴X显性遗传病
C.伴Y遗传病
D.常染色体遗传病
解析 设相关基因为B、b,则伴X隐性遗传病的女患者为XbXb ,她的儿子和父亲必定都是XbY,均为患者。
答案 A
6.如图是一个血友病(伴X染色体隐性遗传)遗传系谱图,从图中可以看出患者7的致病基因来自( )
A.1 B.4
C.1和3 D.1和4
解析 若用h表示血友病基因,则7号个体的基因型为XhXh,两个致病基因分别来自5号和6号,5号的基因型为XHXh,6号的基因型为XhY;1号和2号表现型正常,5号的致病基因只能来自1号;6号的X染色体来自3号,故6号的致病基因来自3号。综上所述,可以看出患者7的致病基因来自1号和3号。
答案 C
7.一对夫妻色觉正常,他们的父母也均正常,但妻子的弟弟患色盲。则这对夫妻生一个色盲儿子的几率是( )
A.0 B.
C. D.
解析 夫妇色觉正常,男XBY×女XBX-,女方的弟弟患色盲,但父母正常,故其母为XBXb,父为XBY,故女方XBXB、XBXb。生色盲儿子的概率为×=。
答案 D
8.某一对相对性状受一对等位基因(A和a)控制,如果这一对等位基因位于常染色体上,则在生物种群中有AA、Aa、aa三种基因型。如果只存在于X染色体上,则有M种基因型,如果存在于X染色体和Y染色体的同源区段,则有N种基因型,那么M和N分别为( )
A.5和5 B.5和6
C.5和7 D.3和6
解析 基因如果只在X染色体上,则雌性有3种基因型,雄性有2种基因型,如果在X和Y染色体的同源区段,则雌性有3种基因型,雄性有4种基因型。
答案 C
9.下图是A、B两个家庭的色盲遗传系谱图,A家庭的母亲是色盲患者(图中),这两个家庭由于某种原因调换了一个孩子,请确定调换的两个孩子是( )
A.1和3 B.2和6
C.2和5 D.2和4
解析 根据色盲遗传的规律,A家庭的母亲是色盲患者,父亲正常,故儿子必定为色盲,而女儿不可能为色盲,因为父亲一定传给女儿一个正常基因;B家庭中5号正常,6号患病,由此可知2号和5号调换了。
答案 C
10.色盲男性的一个次级精母细胞处于着丝点刚分开时,该细胞可能存在( )
A.两条Y染色体,两个色盲基因
B.两条X染色体,两个色盲基因
C.一条X染色体,一条Y染色体,一个色盲基因
D.一条Y染色体,没有色盲基因
解析 该色盲男性的基因型为XbY。次级精母细胞前期和中期只含性染色体中的一条(X染色体或Y染色体),而后期(着丝点分裂)含两条X染色体或两条Y染色体,如含有两条X染色体,则含有两个色盲基因,如含有两条Y染色体,则没有色盲基因。
答案 B
11.雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和狭叶两种类型,宽叶(B)对狭叶(b)呈显性,等位基因位于X染色体上,其中狭叶基因(b)会使花粉致死。如果杂合宽叶雌株同狭叶雄株杂交,其子代的性别及表现型是( )
A.子代全是雄株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶
B.子代全是雌株,其中1/2为宽叶,1/2为狭叶
C.子代雌雄各半,全为宽叶
D.子代中宽叶雌株∶宽叶雄株∶狭叶雌株∶狭叶雄株=1∶1∶1∶1
解析 杂合宽叶雌株的基因型为XBXb,产生XB、Xb两种卵细胞;狭叶雄株的基因型为XbY,产生Xb、Y两种花粉,Xb花粉致死,只有Y花粉参与受精,因此后代全部为雄株,1/2为宽叶,1/2为狭叶。
答案 A
12.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌果蝇的基因型是BbXRXr
B.亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2
C.F1出现长翅雄果蝇的概率为3/16
D.白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞
解析 F1的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅,再结合亲本的表现型可知,红眼长翅果蝇的基因型为BbXRXr,白眼长翅果蝇的基因型为BbXrY,A正确;由亲本基因型可进一步推知两亲本产生Xr配子的概率:父本为1/2,母本也为1/2,因此整体比例为1/2,B正确;其F1出现长翅雄果蝇的概率是1/2(雄)×3/4(长翅),即3/8,C错误;白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr,减数第一次分裂时同源染色体分离,染色体数目减半,在减数第二次分裂后期,着丝点一分为二,使两条复制而来的姐妹染色单体分开,由于其上基因相同(不考虑突变和交叉互换),因此,能形成基因型是bbXrXr的次级卵母细胞,D正确。
答案 C
13.自然状况下,鸡有时会发生性反转,如母鸡逐渐变为公鸡。已知鸡的性别由性染色体决定。如果性反转公鸡与正常母鸡交配,并产生后代,后代中母鸡与公鸡的比例是( )
A.1∶0 B.1∶1
C.2∶1 D.3∶1
解析 公鸡的性染色体组成为ZZ,母鸡的性染色体组成为ZW,性反转公鸡与母鸡交配后,后代中ZW∶ZZ=2∶1。
答案 C
14.下图为一红绿色盲遗传系谱图(设控制色觉的基因为B、b),据图回答下列问题。
(1)Ⅲ7的致病基因来自Ⅰ代的____________。
(2)Ⅱ5和Ⅱ6的基因型分别为____________。
(3)Ⅱ5和Ⅱ6再生一个色盲男孩的可能性为________,生色盲女孩的可能性为________。
解析 (1)(2)红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,人类的性别决定为XY型,所以男性基因型为XbY、女性基因型为XbXb的个体为色盲患者。而男性XBY、女性XBXB、XBXb的个体,其表现型均为正常色觉,但XBXb的女性个体携带致病基因。Ⅲ7为男性患者,其基因型为XbY,由于其他个体均正常,所以Ⅲ7的Xb来自Ⅱ5,故Ⅱ5的基因型为XBXb,Ⅱ6为XBY。(3)Ⅱ5的X染色体一个来自Ⅰ1,另一个来自Ⅰ2。若Ⅱ5的Xb染色体来自Ⅰ2,则Ⅰ2的基因型为XbY,表现为色盲,与实际情况不符,所以Ⅱ5的Xb染色体来自Ⅰ1。由于Ⅱ5和Ⅱ6的基因型分别为XBXb和XBY,所以生出色盲儿子的概率为1/4,而生出色盲女儿的概率为0。
答案 (1)Ⅰ1 (2)XBXb、XBY (3)1/4 0
15.已知果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(相关基因为:A、a),红眼与白眼是一对相对性状(相关基因为:D、d)。两只灰身红眼雌、雄果蝇交配得到的子代如下表所示:
灰身红眼
灰身白眼
黑身红眼
黑身白眼
雄蝇
152
148
48
52
雌蝇
297
0
101
0
(1)控制果蝇眼色的基因位于________染色体上,判断的主要依据是______________,两只灰身红眼亲本的基因型分别为____________、____________。
(2)子代中,纯合灰身红眼雌蝇占全部子代雌蝇的比例为______,杂合灰身红眼雌蝇占全部子代的比例为________。
解析 (1)根据表中数据,果蝇眼色遗传在子代中出现性别上的差异,雄果蝇中出现红眼、白眼两种类型;雌性果蝇只有红眼,无白眼类型,故控制果蝇眼色的基因位于X染色体上;灰身、黑身的遗传无性别差异,则为常染色体上的基因控制。子代中灰身∶黑身≈3∶1,则两只亲代灰身红眼果蝇的基因型为AaXDXd×AaXDY。(2)子代中灰身红眼雌果蝇纯合子为AAXDXD,占全部子代雌果蝇的比例为1/4×1/2=1/8;杂合灰身红眼雌蝇包括AaXDXD、AaXDXd、AAXDXd三种类型,在子代中的比例=1/2×1/4+1/2×1/4+1/4×1/4=5/16。
答案 (1)X 红眼在子代雌、雄果蝇中均有出现,而白眼只在子代雄果蝇中出现 AaXDXd AaXDY
(2)1/8 5/16
16.(实验探究)现有一表现型为短尾且稳定遗传的小鼠种群,偶然出现了一只长尾雄性小鼠(不考虑染色体变异)。科研人员将这只长尾小鼠与多只短尾雌鼠交配,F1全部为短尾小鼠。F1个体随机交配得到F2,F2中雌鼠全部表现为短尾,雄鼠中短尾和长尾的比例是1∶1,请回答以下问题。
(1)由F2个体表现型可知,控制长尾的基因可能位于__________________________。
(2)为进一步确定长尾基因的位置,请从亲本小鼠种群和F1中选择合适的实验材料,设计实验进行探究。简要写出实验思路。
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
答案 (1)X染色体的特有区段上或XY的同源区段上
(2)从F1中选取短尾雌鼠与长尾雄鼠杂交得到长尾雌鼠,然后利用该长尾雌鼠与亲本种群中的短尾雄鼠测交,观察统计子代的表现型和比例
课件29张PPT。第9课时 性别决定和伴性遗传学习目标
1.概述性别决定的主要方式。2.概述伴性遗传。一、性别决定
1.染色体的类型
(1)性染色体:决定______的染色体,一般是______。
(2)常染色体:与__________无关的染色体,具有n对染色体的生物,常染色体一般是______对。|基础知识|性别 1对 性别决定 n-1 2.性别决定XY ZZ XX ZW二、伴性遗传
1.概念 由__________上的基因决定的性状,在遗传时与______相关联,也称____________。
2.实例——人类红绿色盲
(1)决定红绿色盲的基因
①显隐性:是______基因,常用b表示。
②位置:位于______染色体上,Y染色体上没有相应的等位基因。性染色体 性别 性连锁遗传 隐性 X(2)人类色觉的基因型和表现型:
(3)遗传特点:
①男性发病率明显______女性。
②男性的红绿色盲基因只能来自______,以后只能传给______。
③女性患者的父亲一定是______,儿子也是______。XBXB XBXb XbXb XBY XbY 高于 母亲 女儿 色盲 色盲 (1)豌豆细胞内的染色体可以分为常染色体和性染色体( )
(2)常染色体上的基因与性别决定无关,性染色体上的基因与性别决定都有关( )
(3)人类性别决定发生于受精时,后代性别取决于父方( )
(4)性染色体上的基因控制的性状遗传都属于伴性遗传( )
(5)只要含有红绿色盲基因就是红绿色盲患者( )
(6)男性的红绿色盲基因只能来自母亲,传给女儿( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√|自查自纠|______________________________________________________
______________________________________________________|图解图说|人类的生男生女取决于父方还是母方?
提示:父方。______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________男性的X染色体来自父亲还是母亲?传给儿子还是女儿?
提示:男性的X染色体来自母亲,传给女儿。1.男性的性染色体X和Y,来自父方还是母方?传给儿子还是女儿?
提示 Y来自父方,传给儿子;X来自母方,传给女儿。
2.男性色盲多于女性色盲的原因是什么?
提示 女性只有两条X染色体上都有色盲基因(b)时,才表现为色盲,而男性只要含有色盲基因(b),就表现为色盲。探究点一 伴性遗传的特点3.结合红绿色盲(伴X染色体隐性遗传病)的遗传特点及X、Y染色体的传递规律,尝试分析伴X染色体显性遗传病的遗传特点?
提示 女性发病率明显高于男性;男性的致病基因只能来自母亲,以后只能传给女儿;男性患者的母亲和女儿一定患病。
4.如果某遗传病的致病基因只位于Y染色体上,女性会患病吗?遗传特点是什么?
提示 患者全是男性;男患者的父亲和儿子一定患病。(2)X、Y染色体非同源区段基因的遗传(3)X、Y染色体同源区段基因的遗传
X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但也有差别,如:【典例1】 关于人类红绿色盲的遗传,正确的预测是( )
A.父亲色盲,则女儿一定是色盲
B.母亲色盲,则儿子一定是色盲
C.祖父母都色盲,则孙子一定是色盲
D.外祖父母都色盲,则外孙女一定是色盲
尝试解答________解析 本题的四个选项中,A项父亲只能传给女儿一个色盲基因,若母亲传给女儿一个正常的基因,她只能是携带者。C项中孙子的性染色体Y是由父亲传给的,因Y上不带色盲基因,所以孙子不一定是色盲。D项若外祖父能传递给女儿一个色盲基因,女儿传给外孙女,但另一基因来自父亲,所以不一定是色盲。只有B选项是正确的,因母亲是色盲,产生的卵细胞上带有色盲基因,并且一定传给儿子,父亲只传给他一条Y染色体。
答案 B【跟踪训练】
1.抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病,这种疾病的遗传特点之一是( )
A.男患者与女患者结婚,其女儿正常
B.男患者与正常女子结婚,其子女均正常
C.女患者与正常男子结婚,必然儿子正常女儿患病
D.患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因
解析 根据X染色体显性遗传的规律,其中A、B项中男患者的女儿一定患病;在C项中,女患者与正常男子结婚,其后代儿子、女儿都可能正常,也可能患病;D项中,由于子女正常,故肯定不携带致病基因。
答案 D1.孟德尔的1对相对性状杂交实验中,无论正交还是反交,F1均表现紫花,为什么?
提示 豌豆是雌雄同体植物,无性染色体,花色基因A和a位于常染色体上。紫花AA和白花aa,无论正交还是反交,F1均是Aa,均表现紫花性状。探究点二 确定基因位置的实验方法2.写出女性色盲(XbXb)与正常男性(XBY)婚配的遗传图解。
提示【典例2】 某纯种XY型植物,红花和白花是一对相对性状,且红花对白花显性,花色基因位于X染色体上,还是位于常染色体上?写出实验思路,并预测可能的实验结果及相应结论。
尝试解答________
解析 可选择白花植株作母本、红花植株作父本进行杂交。若花色基因(设为A和a)位于常染色体上,则母本为aa,父本为AA,子代为Aa,全部表现红花;若花色基因位于X染色体上,则母本为XaXa,父本为XAY,子代为
XAXa、XaY,即雌性子代为红花,雄性子代为白花。从而可以根据实验结果进行判断。答案 实验思路:选择白花植株作母本、红花植株作父本进行杂交,观察统计子代的表现型。
可能的实验结果:若子代全部表现红花,花色基因位于常染色体上;若子代雌性植株表现红花,雄性植株表现白花,花色基因位于X染色体上。确定基因位置的实验方法
对于XY型生物,判断基因位置的通常方法是:若相对性状的显隐性是未知的,且亲本均为纯合子,则采用正交和反交的方法;若相对性状的显隐性已知,则采用隐性雌性个体与显性雄性纯合个体杂交的方法。【跟踪训练】
2.鸡是ZW型生物。已知芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹,由显性基因决定;它的等位基因纯合时,鸡表现为非芦花,羽毛上没有横斑条纹。欲通过一次杂交判定相关基因是位于常染色体上还是Z染色体上,则选择的亲本组合是__________________。
解析 鸡是ZW型生物,又显隐性已知,故应选择芦花母鸡与非芦花公鸡杂交。
答案 芦花母鸡×非芦花公鸡