第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1课时
学 习 目 标
核 心 素 养
1.阐明用豌豆做遗传实验容易成功的原因,并掌握相关的基本操作。
2.掌握孟德尔一对相对性状的杂交实验过程。
3.理解孟德尔对分离现象做出的假设,并能画出遗传图解。
1.利用结构功能观解释用豌豆做遗传实验的优点。
2.通过对比分析、绘制图解和举例等方式掌握本节相关遗传学概念及遗传图谱的规范书写。
一、豌豆做遗传实验材料的优点和操作方法
1.用豌豆做遗传实验材料的优点
品种特点
相应优势
自花传粉和闭花受粉。自然状态下一般为纯种
实验结果可靠,容易分析
具有易于区分的相对性状,且能稳定遗传
实验结果易于观察和分析
2.杂交实验的一般操作方法
二、一对相对性状的杂交实验
1.实验过程
实验过程
相关说明
①P具有相对性状
②
③F1全部表现为显性性状
④F2出现性状分离现象,分离比为3∶1
2.对分离现象的解释
(1)孟德尔对分离现象的假说
①生物的性状是由遗传因子决定的。
②体细胞中遗传因子是成对存在的。
③生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。
④受精时,雌雄配子的结合是随机的。
(2)遗传图解
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交。
( )
2.豌豆的高茎与粗茎是一对相对性状。 ( )
3.性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。 ( )
4.豌豆的高茎和玉米的矮茎是一对相对性状。 ( )
5.杂合子自交,后代一定是杂合子。 ( )
6.Dd豌豆产生含D的雌配子和含d的雄配子的数量相同。 ( )
提示:1.× 豌豆为自花传粉、闭花受粉植物,故去雄操作应在开花前进行。
2.× 相对性状是一种生物同一性状的不同表现类型,高茎和粗茎是两种性状。
3.× 性状分离是指具有相同性状的亲本杂交,子一代同时出现显性性状和隐性性状的现象。
4.× 豌豆和玉米不是同一种生物,因此它们的高、矮茎不是一对相对性状。
5.× 杂合子自交,后代会出现纯合子,如Dd自交,后代中会出现DD、dd纯合子。
6.× Dd豌豆产生的雌配子中含D的雌配子与含d的雌配子数量相同,雄配子亦是如此。但雄配子的数量远多于雌配子的。
一对相对性状的杂交实验
[问题探究]
豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为一对相对性状,仔细观察下列实验过程图解,回答相关问题:
上图是人工异花传粉的实验过程,请据图回答下列问题:
(1)步骤①是什么?应该在开花前还是开花后进行?目的是什么?
(2)步骤②是什么?操作前后都要进行套袋处理,目的是什么?
(3)该杂交实验中,母本和父本分别是哪种豌豆?
提示:(1)步骤①是去雄;应该在开花前(花蕾期)进行;目的是防止自花受粉。
(2)步骤②是人工授粉;套袋的目的是防止外来花粉的干扰。
(3)该杂交实验中,高茎豌豆为母本,矮茎豌豆为父本。
[归纳总结]
1.杂交实验步骤
2.杂交实验中几个重要概念
(1)性状:生物的任何可以鉴别的形态或生理特征,是遗传物质和环境相互作用的结果。
(2)相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫做相对性状。
概念阐释:相对性状的区分要抓住两“同”,一“不同”
(1)两个“同”:同一种生物,同一种性状。
(2)一个“不同”:不同表现类型。如豌豆(同种生物)的高茎和矮茎(同一性状,高度不同)为一对相对性状。
(3)显性性状:具有一对相对性状的两个纯种亲本杂交,子一代中显现出来的性状,如豌豆的高茎。
(4)隐性性状:具有一对相对性状的两个纯种亲本杂交,子一代中未显现出来的性状,如豌豆的矮茎。
(5)性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
3.相对性状中显隐性判断(设A、B为一对相对性状)
(1)定义法(杂交法)
①若A×B―→A,则A为显性,B为隐性。
②若A×B―→B,则B为显性,A为隐性。
③若A×B―→既有A,又有B,则无法判断显隐性,只能采用自交法。
(2)自交法
①若A既有A,又有B,则A为显性,B为隐性。
②若B既有A,又有B,则B为显性,A为隐性。
(3)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→分离比占3/4的性状为显性性状。
1.用豌豆进行遗传实验时,下列操作中错误的是( )
A.杂交时必须在雄蕊成熟前除去母本的雄蕊
B.自交时,雄蕊和雌蕊都无须除去
C.杂交时,必须在开花前除去母本的雌蕊
D.人工授粉后,应套袋
C [豌豆是严格自花传粉、闭花受粉的植物,其花属于两性花,所以在自交时无须除去雄蕊和雌蕊。在杂交时,必须在雄蕊成熟前除去母本的全部雄蕊,并套袋。待雌蕊成熟后再授以其他植株的花粉,人工授粉后也要套袋;套袋的目的都是防止其他植株花粉的干扰。]
2.大豆的紫花和白花为一对相对性状。下列四组杂交实验中,能判定性状的显隐性关系的是( )
①紫花×紫花→紫花 ②紫花×紫花→301紫花∶101白花 ③紫花×白花→紫花 ④紫花×白花→98紫花∶107白花
A.①和② B.③和④
C.①和③ D.②和③
D [利用概念来判断。观察四组杂交实验,杂交实验③符合显隐性性状的概念:具有一对相对性状的纯合亲本杂交,后代只表现一个亲本的性状(紫花),此性状(紫花)为显性性状,而未表现出来的性状(白花)为隐性性状。杂交实验②中后代出现性状分离现象,且紫花∶白花=3∶1,符合孟德尔的分离定律,所以可判断紫花为显性性状,白花为隐性性状。通过杂交实验①④无法判断哪个为显性性状,哪个为隐性性状。]
对分离现象的解释和验证
[问题探究]
在进行豌豆杂交实验时,孟德尔选择了子叶颜色这一对相对性状,其中豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。下面是孟德尔用纯合亲本杂交得到的子一代(F1)自交,实验遗传图解如下:
1.图中Y、y两种雄配子的数目是否相等?雄配子Y与雌配子Y数目是否相等?
提示:Y、y两种雄配子的数目是相等的;但是由于雄配子要多于雌配子,所以雄配子Y要远多于雌配子Y。
2.表中①②③的遗传因子组成和性状表现分别是怎样的?
提示:①和②均为Yy,表现为黄色子叶;③为yy,表现为绿色子叶。
3.F2代中纯合子和杂合子所占的比例分别是多少?F2代的子叶黄色豌豆中纯合子和杂合子所占比例又分别是多少?
提示:F2代中纯合子和杂合子所占比例分别是1/2和1/2,F2代的子叶黄色豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。
[归纳总结]
1.杂交实验的遗传图解
遗传图解的写法一般有下面两种:
(1)相交线法(如图所示)
(2)棋盘格法:和相交线法的区别在于F2的写法不同(如图所示)。
特别提醒:规范的遗传图解需要写出哪些内容?
(1)在图解的左侧注明P、F1、F2……
(2)写出P、F1、F2等世代的性状表现类型和遗传因子组成,以及除最后一代外的各世代产生配子的情况,方法是由亲本产生的配子得出子代的遗传因子组成,再由遗传因子组成确定其性状表现。
(3)写出最后一代(F1或F2等)的相关比例。
(4)用箭头表示遗传因子在上下代之间的传递关系,用相交线或棋盘格的形式表示配子结合的情况。
2.概念辨析:纯合子和杂合子
(1)纯合子:也叫纯合体或纯种,指遗传因子组成相同的个体,如DD或dd。
(2)杂合子:也叫杂合体或杂种,指遗传因子组成不同的个体,如Dd。
(3)纯合子能稳定遗传,即纯合子自交后代不会发生性状分离;杂合子不能稳定遗传,即杂合子自交后代会发生性状分离。
1.(2019·全国卷Ⅲ)假设在特定环境中,某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体,基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成一个受精卵,则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为( )
A.250、500、0 B.250、500、250
C.500、250、0 D.750、250、0
A [亲本基因型都为Bb,子一代中BB、Bb、bb的个体数目之比应为1∶2∶1,但题目信息中bb的受精卵全部死亡,故BB、Bb、bb个体数目依次为250、500、0。]
2.在孟德尔一对相对性状的杂交实验中,出现1∶1的是( )
A.亲代(DD和dd)所产生的遗传因子组成为D和d的两种配子之比
B.F1(Dd)所产生的雌雄配子之比
C.F1(Dd)自交后代不同性状表现个体之比
D.F1产生的遗传因子组成为D的雄配子和遗传因子组成为d的雄配子之比
D [F1产生的遗传因子组成为D和d的雌配子数量相等,遗传因子组成为D和d的雄配子数量也相等。但是,雌雄配子的总量不相等(多数生物雄配子的数量远多于雌配子的数量)。]
1.下列性状中属于相对性状的是( )
A.猫的蓝眼和白毛
B.棉花的细绒和长绒
C.兔的身高和体重
D.豌豆花位置的叶腋和茎顶
D [相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。猫的蓝眼和白毛、棉花的细绒和长绒、兔的身高和体重均不属于同一性状的不同表现类型;豌豆花位置的叶腋和茎顶属于同一性状的不同表现类型,属于相对性状。]
2.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;若接受另一品系Y紫粒玉米的花粉,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
A [品系X自花传粉后代全为黄粒,说明品系X是纯种;接受品系Y紫粒玉米花粉,后代有黄粒和紫粒,说明紫粒为显性性状,黄粒为隐性性状,品系Y是杂种。]
3.下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是( )
A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交
B.孟德尔研究豌豆花的构造时,无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C.孟德尔根据亲本中不同个体的表现型来判断亲本是否纯合
D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
D [本题考查孟德尔的豌豆杂交实验,意在考查学生对豌豆杂交实验的理解。应在花蕾期去雄,花成熟后授粉,A错误。研究豌豆花的构造时,应考虑雌蕊、雄蕊的发育程度,B错误。表现型相同,但基因型不一定相同,孟德尔根据子代是否发生性状分离来判断亲本是否纯合,C错误。孟德尔以豌豆为实验材料,利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性,这样可避免外来花粉的干扰,D正确。]
4.如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细观察图后回答下列问题:
(1)该实验的亲本中,父本是__________________,母本是________________。
(2)操作①叫作______________,操作②叫作________;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)红花(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P皆为纯合子,让F1进行自交,F2的性状中,红花与白花之比为________,F2的遗传因子组成有____________________,且比例为__________________。生物体的这种现象称为__________________。
[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花传粉、闭花受粉植物,必须适时用合适的方法去雄。(3)中得到的后代性状仍为显性,即红色花。(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 红花豌豆 (2)去雄 传粉 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)红 (4)3∶1 AA、Aa、aa 1∶2∶1 性状分离
课件47张PPT。第1章 遗传因子的发现第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1课时 相对性状自花闭花纯种相对性状 3∶1高茎矮茎显性性状分离
遗传因子成对分离一随机DdDdDDDdDddd一对相对性状的杂交实验 对分离现象的解释和验证 点击右图进入…Thank you for watching !第2课时
学 习 目 标
核 心 素 养
1.完成“性状分离比的模拟”实验,加深对分离现象解释的理解。
2.分析测交实验,理解对分离定律的验证过程。
3.归纳、总结孟德尔的假说—演绎法,掌握分离定律的内容。
1.通过“性状分离比的模拟”实验,提升自己的动手操作能力,化抽象为形象,感知生命的神奇。
2.从孟德尔的一对相对性状的杂交实验出发,体会“假说—演绎法”,并学会利用这一方法进行相关遗传实验的探究分析。
一、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
甲、乙两个小桶
雌、雄生殖器官
小桶内的彩球
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
―→―→―→―→
二、对分离现象解释的验证及分离定律
1.对分离现象解释的验证
(1)方法:测交,即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)过程
2.分离定律
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.运用假说—演绎法验证的实验结果总与预期相符。 ( )
2.符合分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比。 ( )
3.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的遗传因子组成。 ( )
4.在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合。
( )
5.分离定律发生在配子形成过程中。 ( )
[提示]1.× 运用假说—演绎法验证的实验结果不一定与预期相符。当二者相符时,假说就是正确的,不相符时,还需对假说进行修正,再进一步进行实验检验。
2.√
3.× 测交方法既可以检测待测个体的遗传因子组成,又可以检测其形成的配子的种类及比例。
4.√
5.√
性状分离比的模拟实验及对分离现象解释的验证
[问题探究]
彩球组合为Dd所代表的配子结合方式相同吗?为什么?
提示:不一定相同。因为D(雄)+d(雌)→Dd,D(雌)+d(雄)→Dd。
[归纳总结]
1.性状分离比的模拟实验
教材中的模拟实验设置的雌雄配子数目相同,不具有普遍性,实际上,在生物体的生殖过程中,一般是雄配子的数量远超过雌配子的数量,因此,两个小桶中的彩球不必一样多,模拟雄性生殖器官的小桶中的彩球可以多一点,但每个小桶内两种彩球(D和d)的数量必须相等。
2.孟德尔设计测交实验的目的
(1)测定F1产生的配子的种类及比例。
(2)测定F1的遗传因子组成
强调:测交实验除上述两种作用外,还可用于验证分离定律及判断某个体是纯合子还是杂合子。
3.“假说—演绎法”中“假说”与“演绎”的内容
(1)属于假说的内容是“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”。
(2)属于演绎推理的内容是F1(Dd)能产生数量相等的两种配子:D∶d=1∶1。
4.一对相对性状杂交实验中的相关数量关系
(1)F1(Dd)的配子种类和比例:2种(D、d),1∶1。
(2)F2的遗传因子组成种类和比例:3种(DD、Dd、dd),1∶2∶1。
(3)F2的性状种类和比例:2种(显性、隐性),3∶1。
(4)F1的测交后代遗传因子组成种类和比例:2种(Dd、dd),1∶1。
(5)F1的测交后代性状种类和比例:2种(显性、隐性),1∶1。
5.纯合子、杂合子的判断
(1)测交法(已知显、隐性性状):
待测个体×隐性纯合子
(2)自交法(已知或未知显、隐性性状):
待测个体自交
当待测个体为动物时,常采用测交法;当待测个体为植物时,测交法、自交法均可采用,但自交法较简便。
(3)鉴定纯合子、杂合子还可以用花粉鉴定法
非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。如果花粉有两种,且比例为1∶1,则被鉴定亲本为杂合子;如果花粉只有一种,则被鉴定的亲本为纯合子。
1.采用下列哪一组方式,可以依次解决①~④中的遗传学问题( )
①鉴定一只白羊是否是纯种
②在一对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯合度
④检验杂种F1的遗传因子组成
A.杂交、自交、测交、测交
B.测交、杂交、自交、测交
C.测交、测交、杂交、自交
D.杂交、杂交、杂交、测交
B [可以利用测交来鉴定白羊是否为纯合子;可通过让具有相对性状的纯合亲本杂交来区分相对性状的显隐性;纯合子自交不发生性状分离,可通过连续自交提高小麦抗病品种的纯合度;可通过测交检验杂种F1的遗传因子组成。]
2.(2019·全国卷Ⅱ)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。
①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离
②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶
③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1
④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1
其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( )
A.①或② B.①或④
C.②或③ D.③或④
B [杂合子自交后代发生性状分离,纯合子自交后代不发生性状分离,①可判定甲为杂合子;②植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代全为全缘叶,可能甲为显性纯合,也可能另一全缘叶为纯合子,还可能都为纯合,不能判定;③可能甲为杂合子,也可能羽裂叶植株为杂合子,不能判定;④子代比例为3∶1,则亲本都是杂合子,可以判定。]
分离定律
1.分离定律
(1)适用范围:一对相对性状的遗传,只适用于性状由细胞核中的遗传因子控制的真核生物的有性生殖过程。
(2)作用时间:有性生殖形成配子时。
(3)实质:形成配子时,细胞中控制一对相对性状的成对的遗传因子彼此分离。
2.分离定律的验证方法
(1)自交法:若自交后代的性状分离比为3∶1,则证明杂种F1产生了两种比例相等的配子,即成对的遗传因子发生分离。
(2)测交法:若测交后代的性状分离比为1∶1,则证明杂种F1产生了两种比例相等的配子,即成对的遗传因子发生分离。
(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型(颜色)比例为1∶1,则可直接验证基因的分离定律。
3.用分离定律进行概率计算的方法
(1)用分离定律进行概率计算时要注意两个法则的运用
①加法法则:如果两个事件是相互排斥的,那么出现这一事件和另一事件的概率是两个事件的概率之和。
②乘法法则:两个(或两个以上)独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积。
(2)概率计算中的常用方法
①用经典公式计算:概率=某性状或遗传因子组合数/总性状或组合数。一般呈现方式为分数或百分数。如AA∶Aa=1∶2,则Aa的概率为2/3。
②用配子的概率计算:个体的遗传因子组成是由雌、雄配子共同决定的,因此,利用雌、雄配子出现的概率及乘法定理和加法定理,可以计算后代中某种遗传因子组成(或性状表现类型)出现的概率。
1.一对性状表现正常的夫妇,他们的双亲也正常,但男方有一个患白化病的妹妹,女方有一个患白化病的哥哥,这对夫妇生出白化病孩子的概率为( )
A.1/4 B.1/9
C.4/9 D.1/16
B [根据题意,双亲正常,生有患白化病的孩子,可推知白化为隐性性状,相关遗传因子用A、a表示。男方有一个患白化病的妹妹,则男方父母的遗传因子组成均为Aa,其后代遗传因子组成及比例是1/4AA、1/2Aa、1/4aa,而男方表现正常,其遗传因子组成不会是aa,只可能是AA或Aa,且两者的比例为1∶2,因此他的遗传因子组成为Aa的概率为2/3;同理,女方的遗传因子组成为Aa的概率也为2/3。他们生出白化病孩子的概率为(2/3)×(2/3)×(1/4)=1/9。]
2.(2019·全国卷Ⅲ)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
[解析] (1)控制相对性状的一对等位基因中显性基因通常对隐性基因呈完全显性作用,因此杂合子通常表现为显性性状。(2)若要验证基因分离定律,则必须获得杂合子。然而这两类自然条件下获得的玉米子粒,我们不能确定它们的显、隐性及是否为杂合子,因此该验证实验就得分情况讨论。思路一:①让两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;②若这些玉米自交子代均不发生性状分离,则都为纯合子,让其杂交,得到的子代为杂合子,再让其自交,后代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律,或者对得到的杂合子进行测交,子代出现1∶1的性状分离比,也可验证分离定律。思路二:①让这两种玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则F1为杂合子,再让F1自交或对其测交,得到的子代出现3∶1或1∶1的性状分离比,则可验证分离定律;②如果F1表现两种性状且比例为1∶1,则可验证分离定律。
[答案] (1)显性性状
(2)验证思路及预期结果
①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 归 纳
1.豌豆作为实验材料的优点:自花传粉和闭花受粉;具有易于区分的相对性状。
2.具相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出的性状为显性性状。
3.在一对相对性状的杂交实验中,F2的性状分离比为3∶1;在测交实验中,性状分离比为1∶1。
4.显隐性性状的判断方法
(1)具相对性状的亲本杂交,若子代只出现一种性状,则该性状为显性性状。
(2)具相同性状的亲本杂交,若子代出现不同性状,则新出现的性状为隐性性状。
5.纯合子自交后代仍为纯合子,杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。
6.分离定律的内容:在形成配子时,控制同一性状的成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
1.番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是( )
实验组
亲本性状
F1的性状和植株数目
红果
黄果
1
红果×黄果
492
504
2
红果×黄果
997
0
3
红果×红果
1 511
508
A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状
B.实验组1的亲本遗传因子组成:红果为AA,黄果为aa
C.实验组2的F1红果番茄均为杂合子
D.实验组3的F1中黄果番茄的遗传因子组成可能为Aa
C [根据实验组2或实验组3可判断红色相对于黄色为显性性状,A项错误;实验组1中,子代红果∶黄果≈1∶1,由此可推知其亲本的遗传因子组成,红果为Aa,黄果为aa,B项错误;实验组2中,子代全为红果,则亲本的遗传因子组成为红果AA,黄果aa,F1红果番茄均为杂合子Aa,C项正确;实验组3中,子代红果∶黄果≈3∶1,由此可推知亲本的遗传因子组成均为Aa,F1中黄果番茄的遗传因子组成为aa,D项错误。]
2.在“性状分离比的模拟实验”中,每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内,其原因是( )
A.保证雌雄配子中两种配子的数目相等
B.避免小球的丢失
C.小球可能再次使用
D.避免人为误差
A [小球重新放回,能保证每次抓取小球时,成对的、控制相对性状的遗传因子分离,形成数目相等的两种配子(小球)。]
3.某养猪场有黑色猪和白色猪,假如黑色(B)对白色(b)为显性,要想鉴定一头黑色公猪是杂合子(Bb)还是纯合子(BB),最合理的方法是( )
A.让该黑色公猪充分生长,以观察其肤色是否会发生改变
B.让该黑色公猪与黑色母猪(BB或Bb)交配
C.让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配
D.从该黑色公猪的表现型即可分辨
C [要想鉴定一头黑色公猪是杂合子(Bb)还是纯合子(BB),最合理的方法是测交,即让该黑色公猪与多头白色母猪(bb)交配,若子代全为黑猪,则表明该黑色公猪是纯合子(BB),若子代出现白猪,则表明该黑色公猪为杂合子(Bb)。]
4.假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程的是( )
A.生物的性状是由遗传因子决定的
B.由F2出现了3∶1的性状分离比,推测生物体产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
C.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代中两种性状比接近1∶1
D.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种遗传因子组成个体比接近1∶2∶1
C [演绎就是从一般性的前提出发,通过推导即“演绎”,得出具体陈述或个别结论的过程,也即从一般到特殊的推理过程。孟德尔在发现分离定律时的演绎过程:若假说成立,则F1产生配子时,成对的遗传因子会分离,测交后代会出现比例接近1∶1的两种性状。]
5.下表是豌豆花色的三个组合的遗传实验结果,若控制花色的遗传因子用A、a表示,请分析表格回答问题。
组合
亲本表现型
F1的表现型和植株数目
紫花
白花
一
紫花×白花
405
411
二
白花×白花
0
820
三
紫花×紫花
1 249
413
(1)根据组合________可判断出________花为显性性状。
(2)组合一中紫花亲本的基因型为________,该组交配方式为________。
(3)组合三中,F1中紫花的基因型为________,其中纯合子所占的比例为________。
(4)组合三中,F1中紫花正常繁殖,其后代表现型及比例为________________。
[解析] (1)组合三中亲本均为紫色性状,F1中出现了白色性状,即发生了性状分离,说明紫花是显性性状。
(2)组合一的F1中紫花∶白花≈1∶1,说明紫花亲本的基因型为Aa,白花亲本的基因型为aa,该组交配相当于测交。(3)组合三的F1中紫花∶白花≈3∶1,所以F1中紫花的基因型为AA或Aa,其中纯合子AA所占的比例为1/3,杂合子Aa所占的比例为2/3。(4)纯合子AA(占1/3)自交后代全部表现为紫花,占1/3,杂合子Aa(占2/3)自交后代中紫花占2/3×3/4=1/2,白花占2/3×1/4=1/6,所以组合三中,F1中的紫花正常繁殖,其后代表现型及比例为紫花∶白花=5∶1。
[答案] (1)三 紫 (2)Aa 测交 (3)AA或Aa 1/3 (4)紫花∶白花=5∶1
教材课后习题 (教师用书独具)
一、基础题
1.B 2.B
3.(1)在F1水稻细胞中含有一个控制合成支链淀粉的遗传因子和一个控制合成直链淀粉的遗传因子。在F1形成配子时,两个遗传因子分离,分别进入不同配子中,含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色;含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色,其比例为1∶1
(2)孟德尔的分离定律,即在F1形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中 (3)2
4.(1)白色 黑色
(2)性状分离 白毛羊为杂合子,杂合子在自交时会产生性状分离现象
二、拓展题
1.(1)提示:将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。
(2)提示:杂交后代可能有两种结果:一是杂交后代全部为栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;二是杂交后代中既有白色马,又有栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
2.提示:选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中,曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验,其中豌豆的杂交实验最为成功,由此发现了遗传的基本规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点,如豌豆严格自花传粉,在自然状态下一般是纯种,这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种;豌豆花大,易于做人工杂交实验;豌豆具有稳定的易于区分的性状,这样实验结果很容易观察和分析。
3.提示:凯库勒提出苯分子的环状结构,原子核中含有中子和质子的发现过程等,都是通过假说—演绎法得出结论的。19世纪以前科学家对遗传学的研究,多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说—演绎法,是从客观现象或实验结果出发,提出问题,作出假设,然后设计实验验证假说的研究方法,这种方法的运用促进了生物科学的研究,使遗传学由描述性研究进入理论性推导和实验验证的研究阶段。
课件51张PPT。第1章 遗传因子的发现第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第2课时 随机结合雌、雄生殖器官雌、雄配子隐性纯合子杂交测交F1
性状分离比的模拟实验及对分离现象解释的验证 分离定律 点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(一)
(建议用时:25分钟)
[合格基础练]
1.孟德尔对遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传的观点。为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中,支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传观点的是( )
A.红花亲本与白花亲本杂交所得的F1全为红花
B.红花亲本与白花亲本杂交所得的F1全为粉红花
C.红花亲本与白花亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2按照一定比例出现性状分离
D.红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花
C [要支持孟德尔遗传方式的同时否定融合遗传观点,则F2出现一定的性状分离比即可,C正确。]
2.如图是豌豆植株人工杂交的示意图,下列相关说法中错误的是( )
A.①②分别表示父本和母本
B.操作③表示去雄
C.操作④表示授粉
D.④操作后需要对雌蕊进行套袋
A [提供花粉的是父本,接受花粉的是母本,A项错误;③④分别表示去雄和传粉,B、C项正确;传粉后为了避免外来花粉的干扰,应及时对雌蕊套袋,D项正确。]
3.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,该实验结果出现的根本原因是( )
A.F1产生配子时,显性遗传因子和隐性遗传因子彼此分离且其比例为1∶1
B.雌雄配子的结合是随机的
C.显性遗传因子对隐性遗传因子有显性作用
D.F1自交,后代出现性状分离
A [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3∶1,其根本原因是F1(Dd)产生配子时,D和d彼此分离,且含D和d的配子种类比例为1∶1。]
4.下列叙述正确的是( )
A.生物体没有显现出来的性状称为隐性性状
B.亲本之中一定有一个表现为隐性性状
C.若子代中出现显性性状,则亲代中必有显性性状个体
D.在一对相对性状的遗传实验中,双亲只具有一对相对性状
C [隐性性状并非一直不能表现出来,只是在子一代中不能表现;亲本的表现类型可以都是显性,可以都是隐性,也可以是一显一隐;在一对相对性状的遗传实验中,双亲并非只具有一对相对性状,而是只研究其中的一对相对性状。]
5.在豚鼠中,黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑毛豚鼠交配,一胎产下4仔,此4仔的性状表现可能是( )
①全部黑色 ②3黑1白 ③1黑3白 ④全部白色
A.② B.①②
C.①②③ D.①②③④
D [杂合子在交配产仔时,一胎虽然产了4仔,但每一仔都是由卵细胞和精子结合(受精)形成的,是相互独立的。每一仔的性状都是3/4的概率为黑色,1/4的概率为白色。所以,在子代数量较少时各种概率都有可能出现。]
6.豌豆子叶黄色、绿色受一对遗传因子(Y、y)控制,现将子叶黄色豌豆与子叶绿色豌豆杂交,F1为黄色。F1自花受粉后结出F2种子共8 003粒,其中子叶黄色豌豆种子为6 002粒。试分析完成下列问题:
(1)________为显性性状,________为隐性性状。
(2)亲本的遗传因子组成为________和________。
(3)F1产生配子的类型是________,其比例是________。
(4)F2的性状表现是________和________,其比例是________,其中子叶绿色为________粒。
(5)F2的遗传因子组成是________________,其比例是______________。
[解析] (1)子叶黄色豌豆与子叶绿色豌豆杂交,F1为黄色,说明黄色为显性性状,绿色为隐性性状。(2)由题意知,F1遗传因子组成为Yy,进一步可推知亲本的遗传因子组成为YY和yy。(3)由题意知,F1遗传因子组成为Yy,F1产生的配子的类型及比例是Y∶y=1∶1。(4)F1自花受粉后结出F2种子,会发生性状分离,子叶黄色∶子叶绿色=3∶1;子叶黄色种子6 002粒,则子叶绿色种子是8 003-6 002=2 001(粒)。(5)F1遗传因子组成为Yy,自交所得F2的遗传因子组成及其比例为YY∶Yy∶yy=1∶2∶1。
[答案] (1)子叶黄色 子叶绿色 (2)YY yy (3)Y和y 1∶1 (4)子叶黄色 子叶绿色 3∶1 2 001 (5)YY、Yy、yy 1∶2∶1
[等级过关练]
7.一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是( )
A.显性基因相对于隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种遗传因子组成个体的存活率相等
C [子一代产生的雄配子中2种类型配子的活力有差异,会使2种类型配子比例偏离1∶1,从而导致子二代不符合3∶1的性状分离比。]
8.下列有关叙述中,正确的是( )
A.鼠的白毛与黑毛、人的长发与卷发都是相对性状
B.性状表现相同的生物,其遗传因子组成不一定相同
C.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
D.纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代中不会出现纯合子
B [同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状,如鼠的白毛与黑毛,但人的长发与卷发不是人的同一种性状,不属于相对性状,A错误;性状表现相同的生物,其遗传因子组成不一定相同,如遗传因子组成为DD和Dd的豌豆都表现为高茎,B正确;隐性性状是指相对性状的纯合亲本杂交,子一代没有表现出来的性状,C错误;杂合子自交,后代既有杂合子,也有纯合子,D错误。]
9.黄瓜是雌雄同株异花的二倍体植物。果皮颜色(绿色和黄色)受一对等位基因控制。为了判断这对相对性状的显隐性关系,甲、乙两同学分别从某种群中随机选取两个个体进行杂交实验。请回答:
(1)甲同学选取绿果皮植株与黄果皮植株进行正交与反交,观察F1的表现型。请问是否一定能判断显隐性?
________,为什么?______________________________。
(2)乙同学做了两个实验,实验一:绿色果皮植株自交;实验二:以上述绿色果皮植株为父本,黄色果皮植株为母本进行杂交,观察F1的表现型。
①若实验一后代有性状分离,即可判断________为显性性状。
②若实验一后代没有性状分离,则需通过实验二进行判断。若实验二后代__________________,则绿色果皮为显性性状;若实验二后代____________________,则黄色果皮为显性性状。
[解析] (1)正交与反交实验可用于判断是细胞核遗传还是细胞质遗传,如果表现显性性状的个体是杂合子,后代会同时出现两种性状,故不能判断它们的显隐性关系。(2)①绿色果皮植株自交,如果后代发生性状分离,说明绿色果皮的黄瓜是杂合子,杂合子表现的性状是显性性状,因此可以判断绿色果皮是显性性状。②若实验一后代没有性状分离,说明绿色果皮的黄瓜是纯合子,可能是显性性状(AA,用A表示显性基因,a表示隐性基因),也可能是隐性性状(aa),则需通过实验二进一步进行判断。如果绿色果皮是显性性状,以上述绿色果皮植株为父本,黄色果皮植株为母本进行杂交,杂交后代都是绿色果皮,也就是AA(绿色果皮)×aa(黄色果皮)→Aa(绿色果皮)。如果黄色果皮是显性性状,则绿色果皮(aa)与黄色果皮(A_)植株杂交,杂交后代会出现黄色果皮(Aa)。
[答案] (1)不一定 如果表现显性性状的个体是杂合子,后代会同时出现黄色和绿色,不能判断显隐性关系 (2)①绿色果皮 ②都表现为绿色果皮 出现黄色果皮
课时分层作业(二)
(建议用时:35分钟)
[合格基础练]
1.如图表示性状分离比的模拟实验,下列操作中不规范或不正确的是( )
甲 乙
A.甲、乙两袋中的小球分别表示雌雄生殖器官产生的配子
B.甲、乙两袋中小球的数量一定要相同
C.该过程模拟了雌雄配子的随机结合
D.每次抓完小球记录后需将小球放回原袋
B [甲、乙两袋中的小球分别表示雌雄生殖器官产生的雌雄配子,A正确;甲、乙两袋中的小球数量不相同也可,只要保证每袋中两种“配子”的比例为1∶1即可,B错误;该过程模拟了雌雄配子的随机结合,C正确;每次抓完小球记录后,需将小球放回原袋,否则两袋中两种“配子”的比例不再是1∶1,D正确。]
2.下列不是孟德尔进行测交实验的目的的是( )
A.检测F1的遗传因子组成
B.验证孟德尔所提假说的正确性
C.验证孟德尔的分离定律
D.检测亲本的遗传因子组成
D [孟德尔进行的测交实验是让F1与隐性纯合子杂交,以测定F1的遗传因子组成,A正确、D错误;孟德尔设计测交实验的主要目的是验证其所提假说的正确性,从而验证了分离定律,B、C正确。]
3.水稻的非糯性对糯性是显性性状,将纯合子糯性品种与纯合子非糯性品种杂交得到F1,让F1自交得到F2。取F2植株的花粉用碘液染色,已知非糯性花粉遇碘液呈蓝黑色,糯性花粉遇碘液呈橙红色。在显微镜下统计这两种花粉的数量,非糯性花粉与糯性花粉的数量比应是( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
A [设非糯性由遗传因子W控制,糯性由遗传因子w控制,则亲本组合为非糯性(WW)×糯性(ww),F1为Ww,表现为非糯性,F1自交得F2,F2为1/4WW、1/2Ww和1/4ww,故F2植株的花粉中,非糯性花粉W占(1/4)+(1/2)×(1/2)=1/2,糯性花粉w占(1/2)×(1/2)+(1/4)=1/2,所以F2植株中,非糯性花粉与糯性花粉的数量比应是1∶1。]
4.下列关于性状显隐性或纯合子与杂合子判断方法的叙述,错误的是( )
A.甲×乙→只有甲→甲为显性性状
B.甲×甲→甲+乙→乙为隐性性状
C.甲×乙→甲∶乙=1∶1→甲为显性性状
D.花粉鉴定法:只有一种花粉→纯合子,至少两种花粉→杂合子
C [甲×乙→只有甲→甲为显性性状,这是显性性状的概念,A正确;甲×甲→甲+乙→乙为隐性性状,用性状分离的概念判断显隐性,B正确;测交实验无法判断显隐性关系,C错误;花粉鉴定法:只有一种花粉→纯合子,至少两种花粉→杂合子,用配子法判断纯合子与杂合子,D正确。]
5.金鱼躯体的透明程度受一对遗传因子控制,完全透明与不透明的金鱼杂交,F1都表现为半透明。让F1与完全透明的金鱼杂交,后代表现型为( )
A.半透明 B.完全透明和半透明
C.完全透明 D.完全透明和不透明
B [假设决定不透明的遗传因子为A,决定透明的遗传因子为a,根据题意,不透明金鱼(AA)和透明金鱼(aa)杂交,F1(Aa)都表现为半透明。让F1与完全透明的金鱼杂交,即Aa×aa→1Aa(半透明金鱼)∶1aa(完全透明金鱼)。假设决定不透明和透明的遗传因子为a和A,得到的结论相同。]
6.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
C [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7/16,隐性纯合子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。]
7.高茎豌豆间杂交,F1中既有高茎豌豆又有矮茎豌豆。若F1中全部高茎与F1中矮茎进行杂交,则后代的性状表现比为( )
A.5∶3 B.2∶1
C.6∶1 D.5∶1
B [由题意可知亲本高茎豌豆为杂合子,那么F1高茎豌豆中DD占1/3,Dd占2/3,让其全部与矮茎进行杂交,则有1/3DD×dd→1/3Dd(高茎),2/3Dd×dd→1/3Dd(高茎)、1/3dd(矮茎),即高茎∶矮茎=(1/3+1/3)∶1/3=2∶1。]
8.孟德尔在探索遗传规律时,运用了“假说—演绎法”,下列相关叙述中不正确的是( )
A.“一对相对性状的遗传实验和结果”属于假说的内容
B.“测交实验”是对推理过程及结果的检验
C.“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容
D.“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d=1∶1)”属于推理内容
A [孟德尔通过豌豆一对相对性状的杂交实验,在观察和数学统计分析的基础上,发现了F2中高茎豌豆与矮茎豌豆的分离比为3∶1,从而提出“该分离比出现的原因是什么”这一问题;通过推理和想象,提出“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”等假说;根据这些假说,推出F1(高茎)的遗传因子组成及其产生配子的类型,进一步推出F2中各种豌豆的遗传因子组成及其比例,最后通过巧妙地设计“测交实验”检验演绎推理的结论。选项A属于问题和现象,是事实不是假说。]
9.萝卜的花有白、红、紫三种颜色,该性状由遗传因子R、r控制。下表为三组不同类型植株之间的杂交结果。下列相关叙述中不正确的是( )
组别
亲本
子代性状表现及数量
一
紫花×白花
紫花428,白花415
二
紫花×红花
紫花413,红花406
三
紫花×紫花
红花198,紫花396,白花202
A.白花、紫花、红花植株的遗传因子组成分别是rr、Rr、RR
B.白花植株自交的后代均开白花,红花植株自交的后代均开红花
C.白花植株与红花植株杂交所得的子代中,既没有红花也没有白花
D.可用紫花植株与白花植株或红花植株杂交验证基因的分离定律
A [该对遗传因子控制的性状有三种,且由组别三可知,紫花植株与紫花植株的杂交子代的性状分离比为红花∶紫花∶白花≈1∶2∶1,说明R对r为不完全显性,且紫花植株的遗传因子组成为Rr,但根据三组杂交实验的结果均不能判断出白花植株和红花植株的遗传因子组成分别是rr、RR,还是RR、rr,A错误。白花植株与红花植株均为纯合子,二者分别自交,其子代都不会出现性状分离,二者杂交,则其子代都开紫花,B、C正确。杂交组合Rr×rr和Rr×RR的子代中各有两种不同的表现型,且比例均为1∶1,故都可用来验证基因的分离定律,D正确。]
10.如图为山羊的毛色遗传图解(相关遗传因子用A和a表示),下列相关叙述中,错误的是( )
A.白色对黑色为显性
B.图中黑色山羊均为纯合子
C.4和5再生一个白色雄性山羊的概率为3/4
D.7为纯合子的概率为1/3
C [因为4和5都是白色个体,但它们生有一个黑色的后代6,故白色对黑色为显性,A正确。因为黑色为隐性,所以凡是黑色个体均为隐性纯合子,遗传因子组成是aa,B正确。因为4和5均为显性个体,所以它们都有一个显性遗传因子A,又因为它们生有黑色后代,所以另一个遗传因子都是a,故4和5的遗传因子组成都是Aa,所以它们再生育一个白色后代(A_)的概率为3/4,这些后代中雌雄各占一半,故4和5再生一个白色雄性山羊的概率=3/4×1/2=3/8,C错误。因为4和5遗传因子组成都是Aa,故白色个体7的遗传因子组成及比例分别是1/3AA和2/3Aa,D正确。]
11.番茄中红果、黄果是一对相对性状,D控制显性性状,d控制隐性性状。根据遗传图解回答下列问题:
(1)红果、黄果中显性性状是________,做出这一判断是根据哪一过程?___________________________________________________
(2)P中红果的遗传因子组成是________,F1中红果的遗传因子组成是________,F2的红果中遗传因子组成及比例是________。
(3)P的两个个体的杂交相当于__________________________。
(4)F1黄果植株自交后代的性状是________,遗传因子组成是________,原因是_________________________________________
_____________________________________________________。
(5)如果需要得到纯种的红果番茄,你将怎样做?
_________________________________________________。
(6)F2自交得F3,F3中能稳定遗传的红果所占比例是________。
[解析] (1)根据F1红果自交后代出现性状分离可确定红果对黄果为显性。(2)P中红果与黄果杂交产生后代中有红果与黄果两种性状,说明P中红果是杂合子Dd;F1中红果由配子D与d结合而成,其自交后代中DD∶Dd=1∶2。(3)杂合子P红果与隐性纯合子P黄果杂交,相当于测交。(4)F1黄果植株为隐性纯合子,其遗传因子组成是dd,由于只能产生一种配子,自交后代不会出现性状分离。(5)红果有DD与Dd两种可能遗传因子组成,DD自交后仍为DD;Dd自交后能产生DD、Dd、dd三种组成,其中dd表现黄果性状被淘汰,因此让红果植株连续多代自交后纯合子DD比例升高。(6)F2中红果所占比例为1/2×3/4=3/8,红果中1/3DD能稳定遗传,2/3Dd的子代中DD占1/4,故F3中纯合子红果占3/8×(1/3+2/3×1/4)=3/16。
[答案] (1)红果 F1红果自交出现性状分离
(2)Dd Dd DD∶Dd=1∶2 (3)测交 (4)黄果 dd 黄果为隐性性状,只产生一种配子 (5)让红果植株连续多代自交 (6)3/16
12.某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株,这些植株的花色有红色和白色两种,茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析。
(1)从第一组花色遗传的结果来看,花色隐性性状为________,最可靠的判断依据是________组。
(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交,其子一代表现型的情况是____________________________。
(3)由B组可以判定,该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为________。
(4)从第二组茎色遗传的结果来看,隐性性状为______,判断依据是________组。
(5)如果F组正常生长繁殖的话,其子一代表现型的情况是________________________。
(6)A、B两组杂交后代没有出现3∶1或1∶1的分离比,试解释原因:________________________________________。
[解析] (1)由A组中“红花×红花”后代出现性状分离可以判定白色为隐性性状。依据C组不能作出判断,因为若亲代全为显性纯合子或有一方为显性纯合子,后代也会出现这种情况。(2)B组亲本中的任意一株红花植株,可能是纯合子也可能是杂合子,因此自交后代出现的情况是全为红花或红花∶白花=3∶1。(3)B组中的白花个体为隐性纯合子,因此F1中5红花∶1白花就代表了亲代中的所有红花亲本所含显隐性遗传因子的比为显性遗传因子∶隐性遗传因子=5∶1。如果设显性遗传因子为R,则RR∶Rr=2∶1。(4)第二组的情况与第一组不同,第一组类似于群体调查结果,第二组为两亲本杂交情况,由D组可判定为测交类型,亲本一个为杂合子,一个为隐性纯合子;再根据E组可判定紫茎亲本为隐性纯合子。(5)杂合子自交,后代将出现3∶1的性状分离比。(6)亲本中的红花个体既有纯合子,又有杂合子,因此杂交组合有多种情况(如A组可能有RR×RR、RR×Rr、Rr×Rr三种情况;B组有RR×rr、Rr×rr两种情况),所以后代不会出现一定的分离比。
[答案] (1)白色 A
(2)全为红花或红花∶白花=3∶1
(3)2∶1
(4)紫茎 D、E
(5)绿茎∶紫茎=3∶1
(6)红花个体既有纯合子,又有杂合子,因此,后代不会出现一定的分离比
[等级过关练]
13.豌豆种群杂合子(Aa)作为亲本,连续自交,每代除去隐性个体,得到的F3中纯合子所占比例为( )
A.3/4 B.9/16
C.2/5 D.7/9
D [具有一对等位基因的杂合子,其遗传因子组成为Aa,逐代自交3次,在F3中纯合子比例为1-(1/2)3=7/8,杂合子的比例为(1/2)3=1/8。又因为F3中显性纯合子=隐性纯合子=(1/2)×(7/8)=7/16。虽然每一代都除去隐性个体,但是在计算时可以等同于第三代一同除去隐性个体,也就是在F3中AA=7/16,Aa=1/8,所以纯合子所占的比例是7/9。]
14.雌蜂(蜂王和工蜂)由受精卵发育而来,雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。蜜蜂的体色中,褐色对黑色为显性,符合分离定律。现有褐色雄蜂与纯合黑色雌蜂杂交,则子一代蜜蜂的体色为( )
A.全部是褐色
B.褐色与黑色的比例为3∶1
C.蜂王和工蜂都是褐色,雄蜂都是黑色
D.蜂王和工蜂都是黑色,雄蜂都是褐色
C [设褐色遗传因子为A,黑色遗传因子为a。则遗传图解可表示如下:
由题意知,蜂王和工蜂为雌蜂,子一代雌蜂的体色都为褐色,雄蜂的体色都是黑色。]
15.在一些性状遗传中,具有某种遗传因子组成的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该遗传因子组成的个体,从而使性状的分离比发生变化,小鼠毛色的遗传就是一个例子。一个研究小组经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:
A.黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠
B.黄色鼠与黄色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为2∶1
C.黄色鼠与黑色鼠杂交,后代黄色鼠与黑色鼠的数量比为1∶1
根据上述实验结果,回答下列问题(控制毛色的显性遗传因子用A表示,隐性遗传因子用a表示):
(1)黄色鼠的遗传因子组成是________,黑色鼠的遗传因子组成是________。
(2)推测不能完成胚胎发育的合子的遗传因子组成是________。
(3)写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。
[解析] 根据B组中黄色鼠的后代出现黑色鼠可知,B组亲本黄色个体为杂合子(Aa),且黄色对黑色为显性,黑色个体都是隐性纯合子(aa)。由B组亲本黄色个体为杂合子(Aa)可知,其后代的遗传因子组成为1AA(黄色)∶2Aa(黄色)∶1aa(黑色),AA个体在胚胎发育过程中死亡,则存活的黄色鼠遗传因子组成为Aa。
[答案] (1)Aa aa (2)AA
(3)如下图