第2课时 对自由组合现象解释的验证和自由组合定律
一、对自由组合现象解释的验证和自由组合定律
1.验证方法:测交。
(1)遗传图解
(2)由测交后代的遗传因子组成及比例可推知:
①杂种子一代产生的配子的比例为1∶1∶1∶1。
②杂种子一代的遗传因子组成为YyRr。
(3)通过测交实验的结果可证实
①F1产生4种类型且比例为1∶1∶1∶1的配子。
②F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
2.自由组合定律
(1)发生时间:形成配子时。
(2)遗传因子间的关系:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。
(3)实质:在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
(4)
(1)测交实验必须有隐性纯合子参与( )
(2)测交实验结果只能证实F1产生配子的种类,不能证明不同配子间的比例( )
(3)多对相对性状遗传时,控制不同性状的遗传因子先彼此分离,然后控制相同性状的遗传因子再自由组合( )
(4)孟德尔在以豌豆为材料所做的实验中,通过杂交实验发现问题,然后提出假设进行解释,再通过测交实验进行验证( )
(5)遗传因子的自由组合发生在雌雄配子随机结合过程中( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×
结合孟德尔测交实验过程分析:
1.测交后代的遗传因子组成取决于哪个亲代个体?为什么?
提示 取决于杂种子一代,因为隐性纯合子的绿色皱粒豌豆只产生一种配子。
2.两亲本杂交,后代性状出现了1∶1∶1∶1的比例,能否确定两亲本的遗传因子组成就是YyRr和yyrr?试举例说明。
提示 不一定。Yyrr和yyRr杂交,后代性状也会出现1∶1∶1∶1的比例。
3.如果对具有独立遗传的三对遗传因子的杂合子AaBbCc进行测交,子代中aabbcc所占比例是多少?
提示 。
二、孟德尔获得成功的原因及遗传规律的再发现
1.孟德尔成功的原因
(1)正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。
豌豆作为遗传实验材料的优点:
①自花传粉且闭花受粉,可避免外来花粉的干扰;
②具有易于区分的相对性状;
③花较大,人工去雄和异花授粉较方便。
(2)对相对性状遗传的研究,从一对到多对
①生物的性状多种多样,根据自由组合定律,如果有n对性状自由组合,后代的性状组合会有2n种,这是很难统计的。
②孟德尔采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
(3)对实验结果进行统计学分析
孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计,从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例,并最终解释了这些现象。
(4)运用假说—演绎法这一科学方法。
(5)创新地验证假说
孟德尔创新性地设计了测交实验,证实了对实验现象的解释,验证了假说的正确性,并归纳出了分离定律和自由组合定律。
2.孟德尔遗传规律的再发现
(1)1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为基因,并提出了表型和基因型的概念。
①表型:指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎。
②基因型:指与表型有关的基因组成,如DD、Dd、dd等。
③等位基因:指控制相对性状的基因,如D和d。
(2)孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。
(1)孟德尔把数学方法引入生物学的研究,是超越前人的创新( )
(2)选择豌豆作为实验材料是孟德尔成功的首要条件( )
(3)孟德尔提出了遗传因子、基因型和表型的概念( )
(4)表型相同的生物,基因型一定相同( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×
现有甲、乙两株高茎豌豆,分别对它们做了以下实验,据此分析生物的表型和基因型之间的关系:
1.在适宜的田地里分别种植两株豌豆,让它们自然受粉,种子收获后再分别种植,发现甲的后代都是高茎,乙的后代有高茎也有矮茎,如果用D、d表示等位基因,甲、乙的基因型是否相同?
提示 不相同。甲的基因型是DD,乙的基因型是Dd。
2.将甲后代的高茎豌豆种子种植在土壤贫瘠、缺水少肥的田里,结果都表现为植株矮小,是它们的基因型发生了改变吗?
提示 不是。是受环境的影响。
3.综上分析,基因型和表型二者之间的关系是怎样的?
提示 表型是基因型和环境共同作用的结果。
三、孟德尔遗传规律的应用
1.杂交育种
(1)概念:有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。
(2)优点:可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。
2.医学实践
人们可以根据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
(1)杂交育种不需要筛选就可获得优良品种( )
(2)根据孟德尔遗传规律可以推断遗传病患病概率( )
答案 (1)× (2)√
假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,控制两对性状的基因独立遗传。现用
一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交,欲培育既抗倒伏又抗稻瘟病的类型。
(1)在培育过程中,从哪一代开始筛选?原因是什么?
提示 F2;因为从F2开始出现性状分离。
(2)选出后为什么还要连续自交?
提示 F2出现的既抗倒伏又抗稻瘟病的类型并不都能稳定遗传,因此要连续自交才会最终获得稳定遗传的纯合品系。
1.自由组合定律中的“自由组合”是指( )
A.带有不同遗传因子的雌雄配子间的组合
B.决定同一性状的成对的遗传因子的组合
C.两亲本间的组合
D.决定不同性状的遗传因子的自由组合
答案 D
解析 自由组合定律的实质是生物在产生配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2.(2018·广东中山校级月考)下列关于孟德尔遗传规律的得出过程的叙述,说法错误的是( )
A.豌豆自花传粉、闭花受粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一
B.统计学方法的使用有助于孟德尔总结规律
C.进行测交实验是为了对提出的假说进行验证
D.得出分离定律时采用了假说—演绎法,得出自由组合定律时未使用
答案 D
解析 豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,自然状态下一般是纯种,具有一些稳定的、易于区分的性状,这些使孟德尔得到的实验结果既可靠又易于统计分析,A正确;孟德尔运用统计学的方法对较多的实验数据进行处理,得出F2的性状分离比,B正确;孟德尔在实验的基础上提出问题,然后提出假说,首创测交方法,用以验证提出的假说,C正确;无论是分离定律还是自由组合定律,孟德尔都使用了假说—演绎法,D错误。
3.(2019·河北石家庄校级月考)在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)为显性。下列能验证基因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×黑光→25黑粗∶8白粗
D.黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光
答案 D
解析 验证基因的自由组合定律,就是验证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,因此最佳方法为测交。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,即出现4种性状表现类型,且比例接近1∶1∶1∶1。
4.(2017·全国Ⅲ,6)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )
A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的
答案 D
解析 高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该高茎豌豆是杂合子,自交后代出现性状分离,不能说明该相对性状是由环境决定的,D错误。
5.(2019·河南郑州一中质量检测)已知玉米的两对基因按照自由组合定律遗传,现有子代基因型及比例如下表:
基因型
TTSS
TTss
TtSS
Ttss
TTSs
TtSs
比例
1
1
1
1
2
2
则双亲的基因型是( )
A.TTSS×TTSs B.TtSs×TtSs
C.TtSs×TTSs D.TtSS×TtSs
答案 C
解析 分析表中数据可知,子代中TT∶Tt=1∶1,SS∶Ss∶ss=1∶2∶1,则亲代基因型为TtSs×TTSs。
6.孟德尔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,F1全为黄色圆粒。F1自交,F2的表型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1,孟德尔通过研究发现了自由组合定律。
(1)孟德尔研究的这两对相对性状中,显性性状分别为______________。F2中,圆粒∶皱粒=________,F2中表型不同于亲本的类型所占的比例为________。
(2)孟德尔对自由组合现象的解释包括________(从下列叙述中选填序号)。
①两对相对性状由两对遗传因子控制
②F1在形成配子时,同一对遗传因子分离,不同对的遗传因子可以自由组合
③受精时,雌雄配子的结合是随机的
(3)为验证假说,孟德尔设计了测交实验,请完成测交实验遗传图解:
①______,②________,③____________。
答案 (1)黄色和圆粒 3∶1 3/8 (2)①②③
(3)①Yr ②YyRr ③绿色圆粒
解析 (1)根据题意分析可知:纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,F1全为黄色圆粒,说明孟德尔研究的这两对相对性状中,显性性状分别为黄色和圆粒。F2中,圆粒∶皱粒=3∶1,黄色∶绿色=3∶1。F2中表型不同于亲本的类型为黄色皱粒豌豆和绿色圆粒豌豆,所占的比例为+=。(2)孟德尔在解释自由组合现象时,认为两对相对性状由两对遗传因子控制;F1在形成配子时,同一对遗传因子分离,不同对的遗传因子可以自由组合;受精时,雌雄配子的结合是随机的。(3)F1(YyRr)能产生YR、Yr、yR、yr四种配子,测交后代的基因型有YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr,表型分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒。
A组 基础对点练
题组一 对自由组合现象解释的验证和自由组合定律
1.(2019·河北正定中学月考)下列有关自由组合定律实质的叙述,正确的是( )
A.控制不同性状的遗传因子是成对存在的,不相融合
B.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的
C.形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子自由组合
D.形成配子时,决定不同性状的遗传因子彼此分离
答案 B
2.下列有关测交的说法,正确的是( )
A.测交是孟德尔“假说—演绎法”中对推理过程及结果进行验证的方法
B.对基因型为YyRr的黄色圆粒豌豆进行测交,后代中不会出现该基因型的个体
C.通过测交可以推测被测个体的基因型、产生配子的种类和产生配子的数量等
D.对某植株进行测交,得到的后代基因型为Rrbb和RrBb(两对基因独立遗传),则该植株的基因型是Rrbb
答案 A
解析 测交是孟德尔“假说—演绎法”中对推理过程及结果进行验证的方法,A正确;基因型为YyRr的个体会产生YR、Yr、yR、yr四种配子,由于隐性类型只能产生一种配子yr,所以测交后代中会出现基因型为YyRr的个体,B错误;测交不能推测被测个体产生配子的数量,C错误;由于隐性类型只能产生一种配子(rb),所以若某植株产生的两种配子是Rb、RB,则其基因型是RRBb,D错误。
3.蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)为显性,绿眼(G)对白眼(g)为显性,两对基因独立遗传,某生物小组用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交,F1出现的性状类型及比例如图所示。下列叙述正确的是( )
A.亲本的基因型是PpGg×PPgg
B.F1中纯合的紫翅绿眼个体占1/8
C.F1紫翅白眼个体中,与亲本基因型相同的个体占1/2
D.F1紫翅白眼个体“自交”(基因型相同的雌雄个体间交配),F2中纯合子占2/3
答案 D
解析 由图可知,F1中紫翅∶黄翅=3∶1、绿眼∶白眼=1∶1,所以两亲本的基因型分别为PpGg、Ppgg,A项错误;F1中紫翅绿眼个体的基因型为PpGg或PPGg,没有纯合子,B项错误;F1中紫翅白眼个体的基因型及概率为1/3PPgg、2/3Ppgg,与亲本基因型Ppgg相同的个体占2/3,C项错误;F1中紫翅白眼个体的基因型及比例为1/3PPgg、2/3Ppgg,相同基因型的雌雄个体间交配,F2中纯合子所占比例为1/3+2/3×1/2=2/3,D项正确。
4.(2019·临沂期末)如图为某植株自交产生后代的过程示意图,下列描述中不正确的是( )
A.A、a与B、b的自由组合发生在①过程
B.②过程发生雌、雄配子的随机结合
C.M、N、P分别代表16、9、3
D.该植株测交后代基因型种类及比例为1∶1∶1∶1
答案 D
解析 A、a与B、b的自由组合发生在产生配子时,A正确;②过程为受精作用,发生雌、雄配子的随机结合,B正确;①过程产生4种配子,则雌、雄配子的随机结合的方式是4×4=16种,基因型=3×3=9种,表型为3种,C正确;根据F2的3种表型比例12∶3∶1,得出A_B_个体表型与A_bb个体或aaB_个体相同,该植株测交后代基因型种类及比例为1(AaBb)∶1(Aabb)∶1(aaBb)∶1(aabb),则表型的比例为2∶1∶1,D错误。
题组二 孟德尔获得成功的原因及遗传规律的再发现
5.孟德尔发现了遗传因子的分离定律和自由组合定律,他获得成功的原因不包括( )
A.正确地选用实验材料
B.先分析一对相对性状的遗传,再分析两对相对性状的遗传
C.先研究遗传因子的行为变化,后研究性状分离现象
D.在观察和分析的基础上提出问题,然后提出假说并进行验证
答案 C
解析 正确地选用豌豆作为实验材料是孟德尔获得成功的首要条件,A项正确;孟德尔在研究过程中先分析一对相对性状的遗传,再分析两对相对性状的遗传,B项正确;孟德尔采用了假说—演绎法进行研究,即在观察和分析(性状分离现象)的基础上提出问题,然后提出假说并进行验证,C项错误、D项正确。
6.利用“假说—演绎法”,孟德尔发现了两大遗传规律。下列关于孟德尔研究过程的分析正确的是( )
A.孟德尔发现的遗传规律可以解释有性生殖生物的所有遗传现象
B.提出问题建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上
C.孟德尔所作假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”
D.为了验证作出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了正、反交实验
答案 B
解析 孟德尔发现的遗传定律并不能解释有性生殖生物的所有遗传现象,例如线粒体、叶绿体中的遗传物质控制的遗传,A错误;孟德尔是在观察到一对(或两对)相对性状的豌豆纯合亲本杂交后代只有一种性状表现,F1自交后代出现性状分离后才提出问题、作出假说,并且通过测交实验来检验推理得出结论的,B正确;孟德尔对自由组合现象所作假说的核心内容是“在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合”,C错误;为了验证作出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验,D错误。
7.下列关于等位基因的叙述,不正确的是( )
A.形成配子时,等位基因分离
B.D和d是等位基因
C.D和D是等位基因
D.等位基因控制相对性状
答案 C
解析 D和D不是控制相对性状,不是等位基因;D和d是控制相对性状的基因,是等位基因,在形成配子时,等位基因彼此分离。
题组三 孟德尔遗传规律的应用
8.下列对杂交育种的分析,错误的是( )
A.杂交育种一般不能产生新基因
B.杂交育种为无性生殖过程
C.杂交育种会出现性状分离
D.杂交过程缓慢,育种繁琐
答案 B
解析 基因突变可产生新的基因,杂交育种一般只能产生新的基因型,A正确;杂交育种为有性生殖的过程,B错误;杂交育种一般通过杂交、选择、纯合化等手段培养出新品种,该过程会出现性状分离,C正确;杂交育种是改良作物品种的常用方法,但育种年限长,过程繁琐,D正确。
9.某遗传病的遗传涉及两对独立遗传的等位基因。已知Ⅰ1基因型为AaBB,且Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图,正确的推断是( )
A.Ⅰ3的基因型一定为AABb
B.Ⅱ2的基因型一定为aaBB
C.Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABb
D.Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为
答案 B
解析 该遗传病是由两对等位基因控制的,Ⅰ1的基因型为AaBB,表现正常。Ⅱ2一定有B基因却患病,可知当同时具有A和B两种显性基因时,个体才不会患病。而Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病,可确定Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为aaBB和AAbb,所以Ⅰ3的基因型是AaBb或AABb,A错误、B正确;Ⅲ1和Ⅲ2的基因型均为AaBb,C错误;Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配,子代正常(A_B_)的概率是9/16。患病的概率应为7/16,D错误。
10.(2019·江西高一期末)某校生物兴趣小组选取黄色圆粒和绿色圆粒豌豆做亲本进行杂交实验,子代(F1)表型的统计结果如下表。请根据表中数据和基因的自由组合定律回答下列问题。(控制豌豆子叶颜色和种子形状的基因分别用A、a和B、b表示,其中豌豆子叶的黄色对绿色显性,圆粒对皱粒为显性)
子叶颜色
种子形状
黄色
绿色
圆粒
皱粒
501
498
758
242
(1)亲本的基因型是________(黄色圆粒),__________(绿色圆粒)。
(2)F1中纯合子所占的比例是________;F1中黄色圆粒豌豆的基因型是____________。
(3)如果选取F1中的全部黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,则后代出现的表型及相应比例为________________________________________________________________________。
答案 (1)AaBb aaBb (2)1/4 AaBB、AaBb (3)黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=2∶2∶1∶1
解析 (1)亲本黄色圆粒基因型为AaBb,绿色圆粒基因型为aaBb。(2)F1中纯合子aaBB+aabb=×+×=。F1中黄色圆粒豌豆的基因型是AaBB、AaBb。(3)F1中黄色圆粒AaBB、AaBb,分别占、,绿色皱粒aabb,杂交后代黄色圆粒=××1+××=,绿色圆粒=××1+××=,黄色皱粒=××=,绿色皱粒=××=,黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=2∶2∶1∶1。
B组 综合强化练
1~6题为选择题,1~4题中只有一个选项符合题目要求,5、6题中有一个或多个选项符合题目要求。
1.(2019·陕西高二期末)基因型为YyRr(两对基因自由组合)的生物,正常情况下不会产生的配子是( )
A.YR B.Yr C.yR D.Yy
答案 D
解析 在形成配子的过程中,由于等位基因分离,而非等位基因发生自由组合,因此基因型为YyRr的豌豆正常情况下产生的配子有:YR、yr、Yr、yR四种。
2.(2018·菏泽模拟)豌豆黄色圆粒(YYRR)和绿色皱粒(yyrr)杂交(这两对相对性状独立遗传),产生的F1自交得到 F2,然后将F2中全部的绿色圆粒豌豆自交,F3中纯种绿色圆粒(yyRR)豌豆占F3的( )
A.1/2 B.5/6 C.2/3 D.5/6
答案 A
解析 根据分析可知,F2中绿色圆粒豌豆的基因型及比例为yyRR∶yyRr=1∶2,即yyRR占1/3、yyRr占2/3,其中yyRR自交后代不发生性状分离,而2/3yyRr自交后代会发生性状分离2/3(1/4yyRR、2/4yyRr、1/4yyrr),所以,将F2中全部的绿色圆粒豌豆自交,F3中纯种的绿色圆粒豌豆占1/3+2/3×1/4=1/2。
3.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
答案 B
解析 由Aabb∶AAbb=1∶1可得,Ab型配子的概率为3/4,ab型配子的概率为1/4。故子代中AAbb的概率是3/4×3/4=9/16,子代中aabb的概率是1/4×1/4=1/16,Aabb的概率为6/16。因基因型为aa的个体在胚胎期死亡,所以能稳定遗传的个体(AAbb)所占比例是9/16÷(9/16+6/16)=3/5。
4.玉米籽粒的颜色有白色、红色和紫色,相关物质的合成途径如图所示。控制玉米颜色的3对等位基因遵循自由组合定律,现有一红色籽粒玉米植株自交,后代籽粒的性状分离比为紫色∶红色∶白色=0∶3∶1。则该植株的基因型可能为( )
A.MMNNEE B.MmNNee
C.MmNnEE D.MmNnee
答案 B
解析 由代谢途径可知,玉米籽粒的颜色由3对等位基因控制,且遵循自由组合定律,且mm_ _ _ _、M_nn_ _为白色,M_N_ee为红色,M_N_E_为紫色。因红色籽粒玉米自交后代紫色∶红色∶白色=0∶3∶1,即没有紫色个体,且红色∶白色=3∶1,相当于一对相对性状的杂合子自交,因此亲本红色玉米的基因型可能是MmNNee或MMNnee。
5.鸭的羽色受两对位于常染色体上的等位基因C和c、T和t控制,其中基因C能控制黑色素的合成,c不能控制黑色素的合成。基因T能促进黑色素的合成,且TT和Tt促进效果不同,t能抑制黑色素的合成。现有甲、乙、丙三只纯合的鸭,其交配结果(子代的数量足够多)如下表所示。下列相关分析正确的是( )
组合
亲本(P)
F1
F2
一
白羽雌性(甲)×白羽雄性(乙)
全为灰羽
黑羽:灰羽:白羽=3∶6∶7
二
白羽雌性(甲)×黑羽雄性(丙)
全为灰羽
黑羽:灰羽:白羽=1∶2∶1
A.控制羽色的两对基因遵循基因的自由组合定律
B.甲和乙的基因型分别为CCtt、ccTT
C.若让组合一F2中的黑羽个体随机交配,则其子代出现白羽个体的概率是
D.组合一F2的白羽个体中,杂合子所占比例为
答案 ABD
解析 组合一的F2中黑羽∶灰羽∶白羽=3∶6∶7,为9∶3∶3∶1的变形,据此可判断控制羽色的两对基因遵循基因的自由组合定律,A项正确;组合一的F1基因型应为CcTt,甲和乙的基因型分别为CCtt、ccTT,B项正确;组合一F2中的黑羽个体基因型为CCTT、CcTT,它们随机交配,子代出现白羽个体的概率是××=,C项错误;组合一F2的白羽个体基因型为1ccTT、2ccTt、1cctt、1CCtt、2Cctt、,杂合子所占比例为,D项正确。
6.用豌豆做实验材料是孟德尔成功的关键。下列豌豆的特点不是其成功原因的是( )
A.严格的自花传粉植物
B.相对性状易于区分
C.自然状态下,亲本一般都是纯种
D.等位基因的数量少
答案 D
解析 豌豆是严格的自花传粉植物,在自然状态下一般为纯种,A正确;豌豆具有多对易于区分的相对性状,易于观察,B正确;豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物,所以亲本一般都是纯种,C正确;豌豆的等位基因的数量较多,D错误。
7.(2019·四川成都外国语学校高一期中)鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同。实验结果如图所示。请回答下列问题:
(1)在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是________,你作出这个判断的理由是_______________
_______________________________________________________________________________。
亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是________。
(2)已知这两对等位基因的遗传符合自由组合定律,理论上F2还应该出现____________性状的个体,但实际并未出现,推测其原因可能是基因型为________的个体本应该表现出该性状,却表现出黑眼黑体的性状。
(3)为验证(2)中的推测,用亲本中的红眼黄体个体分别与F2中黑眼黑体个体杂交,统计每一个杂交组合的后代性状及比例。只要其中有一个杂交组合的后代________________,则该推测成立。
答案 (1)黄体(或黄色) 一对相对性状亲本杂交,杂种子一代显现出来的体表颜色性状全是黄体(或黄色) aaBB (2)红眼黑体 aabb (3)全为红眼黄体
解析 (1)一对相对性状亲本杂交,杂种子一代显现出来的性状是显性性状,因此在鳟鱼体表颜色性状中,显性性状是黄体(或黄色),在鳟鱼眼色性状中,黑眼为显性性状,亲本均为纯合子,所以亲本红眼黄体鳟鱼的基因型为aaBB。
(2)两对等位基因符合自由组合定律,理论上子二代的性状分离比是黑眼黄体∶红眼黄体∶黑眼黑体∶红眼黑体=9∶3∶3∶1,实际并未出现红眼黑体,可能是aabb表现为黑眼黑体。
(3)如果aabb表现为黑眼黑体,则黑眼黑体的基因型是A_bb、aabb,用亲本中的红眼黄体个体(aaBB)分别与F2中黑眼黑体个体杂交,其中有一组组合的杂交后代的基因型是aaBb,全部表现为红眼黄体。
8.(2019·天津一中高一期末)如图为白化病遗传系谱图(有关基因用A、a 表示),请据图回答下列问题:
(1)决定白化病的基因为________性。
(2)Ⅱ2和Ⅲ1的基因型分别为________、________。
(3)Ⅲ2是纯合子的概率为______,Ⅲ3的基因型为________。
(4)若Ⅲ2和Ⅲ3婚配,后代患白化病的可能性为________,预计他们生一肤色正常男孩的概率为________,所以国家禁止近亲结婚。
答案 (1)隐 (2)Aa aa (3)1/3 Aa (4)1/6 5/12
解析 (1)Ⅰ1和Ⅰ2表现正常,生有白化病的女儿Ⅱ3,所以决定白化病的基因为隐性基因。
(2)根据分析可知,Ⅱ2的基因型为Aa,Ⅲ1的基因型为aa。
(3)Ⅱ1和Ⅱ2的基因型均为Aa,所以Ⅲ2的基因型为1/3AA、2/3Aa,是纯合子的概率为1/3。Ⅱ3的基因型为aa,所以Ⅲ3的基因型为Aa。
(4)若Ⅲ2(1/3AA、2/3Aa)和Ⅲ3(Aa)婚配,后代患白化病的可能性为2/3×1/4=1/6,预计他们生一肤色正常男孩的概率为(1-2/3×1/4)×1/2=5/12。
课件30张PPT。第1章 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)第2课时 对自由组合现象解释的验证和自由组合定律1.阐述对自由组合现象解释的验证过程。
2.说出自由组合定律的内容。
3.说出孟德尔遗传实验获得成功的原因。
4.描述孟德尔遗传规律的应用1.科学思维:归纳总结核心概念间的关系。感悟科学研究的一般规律,提高科学素养。
2.科学探究:体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。课标要求素养要求内容索引一、对自由组合现象解释的验证和自由组合定律二、孟德尔获得成功的原因及遗传规律的再发现随堂演练 知识落实三、孟德尔遗传规律的应用01一、对自由组合现象解释的验证和自由组合定律
DUI ZI YOU ZU HE XIAN XIANG JIE SHI DE YAN ZHENG HE ZI YOU ZU HE DING LV基础梳理 · 夯实教材基础1.验证方法: 。
(1)遗传图解测交YyRryyrrYRYryRyryr黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1(2)由测交后代的遗传因子组成及比例可推知:
①杂种子一代产生的配子的比例为 。
②杂种子一代的遗传因子组成为 。
(3)通过测交实验的结果可证实
①F1产生 种类型且比例为 的配子。
②F1在产生配子时,每对遗传因子 ,不同对的遗传因子可以 。1∶1∶1∶1YyRr41∶1∶1∶1彼此分离自由组合2.自由组合定律
(1)发生时间:形成 时。
(2)遗传因子间的关系:控制不同性状的 的分离和组合是 的。
(3)实质:在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子 ,决定不同性状的遗传因子 。配子遗传因子互不干扰彼此分离自由组合(4)(1)测交实验必须有隐性纯合子参与( )
(2)测交实验结果只能证实F1产生配子的种类,不能证明不同配子间的比例( )
(3)多对相对性状遗传时,控制不同性状的遗传因子先彼此分离,然后控制相同性状的遗传因子再自由组合( )
(4)孟德尔在以豌豆为材料所做的实验中,通过杂交实验发现问题,然后提出假设进行解释,再通过测交实验进行验证( )
(5)遗传因子的自由组合发生在雌雄配子随机结合过程中( )正误判断 · 矫正易混易错√××√×深化探究 · 解决问题疑难结合孟德尔测交实验过程分析:
1.测交后代的遗传因子组成取决于哪个亲代个体?为什么?
提示 取决于杂种子一代,因为隐性纯合子的绿色皱粒豌豆只产生一种配子。
2.两亲本杂交,后代性状出现了1∶1∶1∶1的比例,能否确定两亲本的遗传因子组成就是YyRr和yyrr?试举例说明。
提示 不一定。Yyrr和yyRr杂交,后代性状也会出现1∶1∶1∶1的比例。
3.如果对具有独立遗传的三对遗传因子的杂合子AaBbCc进行测交,子代中aabbcc所占比例是多少?02二、孟德尔获得成功的原因及遗传规律的再发现
MENG DE ER HUO DE CHENG GONG DE YUAN YIN JI YI CHUAN GUI LV DE ZAI FA XIAN基础梳理 · 夯实教材基础1.孟德尔成功的原因
(1)正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。
豌豆作为遗传实验材料的优点:
① 传粉且 受粉,可避免外来花粉的干扰;
②具有易于区分的 ;
③花较大,人工 和异花授粉较方便。
(2)对相对性状遗传的研究,从一对到多对
①生物的性状多种多样,根据自由组合定律,如果有n对性状自由组合,后代的性状组合会有 种,这是很难统计的。
②孟德尔采取了由单因素(即 对相对性状)到多因素(即 相对性状)的研究方法。自花闭花相对性状去雄2n一两对或两对以上(3)对实验结果进行统计学分析
孟德尔运用了 的方法对实验结果进行了统计,从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例,并最终解释了这些现象。
(4)运用 法这一科学方法。
(5)创新地验证假说
孟德尔创新性地设计了 实验,证实了对实验现象的解释,验证了假说的正确性,并归纳出了分离定律和自由组合定律。统计学假说—演绎测交2.孟德尔遗传规律的再发现
(1)1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为 ,并提出了 和
_______的概念。
①表型:指生物个体表现出来的 ,如豌豆的高茎和矮茎。
②基因型:指与表型有关的 ,如DD、Dd、dd等。
③等位基因:指控制 的基因,如D和d。
(2)孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。基因表型基因型性状基因组成相对性状(1)孟德尔把数学方法引入生物学的研究,是超越前人的创新( )
(2)选择豌豆作为实验材料是孟德尔成功的首要条件( )
(3)孟德尔提出了遗传因子、基因型和表型的概念( )
(4)表型相同的生物,基因型一定相同( )正误判断 · 矫正易混易错√√××深化探究 · 解决问题疑难现有甲、乙两株高茎豌豆,分别对它们做了以下实验,据此分析生物的表型和基因型之间的关系:
1.在适宜的田地里分别种植两株豌豆,让它们自然受粉,种子收获后再分别种植,发现甲的后代都是高茎,乙的后代有高茎也有矮茎,如果用D、d表示等位基因,甲、乙的基因型是否相同?
提示 不相同。甲的基因型是DD,乙的基因型是Dd。
2.将甲后代的高茎豌豆种子种植在土壤贫瘠、缺水少肥的田里,结果都表现为植株矮小,是它们的基因型发生了改变吗?
提示 不是。是受环境的影响。
3.综上分析,基因型和表型二者之间的关系是怎样的?
提示 表型是基因型和环境共同作用的结果。03三、孟德尔遗传规律的应用
MENG DE ER YI CHUAN GUI LV DE YING YONG基础梳理 · 夯实教材基础1.杂交育种
(1)概念:有目的地将具有不同优良性状的两个亲本 ,使两个亲本的 组合在一起,再 出所需要的优良品种。
(2)优点:可以把多个亲本的 集中在一个个体上。
2.医学实践
人们可以根据 ,对某些遗传病在后代中的 作出科学的推断,从而为 提供理论依据。杂交优良性状筛选优良性状分离定律和自由组合定律患病概率遗传咨询(1)杂交育种不需要筛选就可获得优良品种( )
(2)根据孟德尔遗传规律可以推断遗传病患病概率( )×正误判断 · 矫正易混易错√深化探究 · 解决问题疑难假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,控制两对性状的基因独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交,欲培育既抗倒伏又抗稻瘟病的类型。
(1)在培育过程中,从哪一代开始筛选?原因是什么?
提示 F2;因为从F2开始出现性状分离。
(2)选出后为什么还要连续自交?
提示 F2出现的既抗倒伏又抗稻瘟病的类型并不都能稳定遗传,因此要连续自交才会最终获得稳定遗传的纯合品系。学习小结04随堂演练 知识落实
SUI TANG YAN LIAN ZHI SHI LUO SHI1.自由组合定律中的“自由组合”是指
A.带有不同遗传因子的雌雄配子间的组合
B.决定同一性状的成对的遗传因子的组合
C.两亲本间的组合
D.决定不同性状的遗传因子的自由组合√解析 自由组合定律的实质是生物在产生配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。1234562.(2018·广东中山校级月考)下列关于孟德尔遗传规律的得出过程的叙述,说法错误的是
A.豌豆自花传粉、闭花受粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一
B.统计学方法的使用有助于孟德尔总结规律
C.进行测交实验是为了对提出的假说进行验证
D.得出分离定律时采用了假说—演绎法,得出自由组合定律时未使用√123456解析 豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,自然状态下一般是纯种,具有一些稳定的、易于区分的性状,这些使孟德尔得到的实验结果既可靠又易于统计分析,A正确;
孟德尔运用统计学的方法对较多的实验数据进行处理,得出F2的性状分离比,B正确;
孟德尔在实验的基础上提出问题,然后提出假说,首创测交方法,用以验证提出的假说,C正确;
无论是分离定律还是自由组合定律,孟德尔都使用了假说—演绎法,D错误。123456解析 验证基因的自由组合定律,就是验证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,因此最佳方法为测交。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,即出现4种性状表现类型,且比例接近1∶1∶1∶1。3.(2019·河北石家庄校级月考)在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)为显性。下列能验证基因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×黑光→25黑粗∶8白粗
D.黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光√1234564.(2017·全国Ⅲ,6)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是
A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的√解析 高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该高茎豌豆是杂合子,自交后代出现性状分离,不能说明该相对性状是由环境决定的,D错误。1234565.(2019·河南郑州一中质量检测)已知玉米的两对基因按照自由组合定律遗传,现有子代基因型及比例如下表:解析 分析表中数据可知,子代中TT∶Tt=1∶1,SS∶Ss∶ss=1∶2∶1,则亲代基因型为TtSs×TTSs。123456则双亲的基因型是
A.TTSS×TTSs B.TtSs×TtSs C.TtSs×TTSs D.TtSS×TtSs√6.孟德尔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,F1全为黄色圆粒。F1自交,F2的表型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1,孟德尔通过研究发现了自由组合定律。
(1)孟德尔研究的这两对相对性状中,显性性状分别为___________。F2中,圆粒∶皱粒=______,F2中表型不同于亲本的类型所占的比例为____。123456黄色和圆粒3∶13/8(2)孟德尔对自由组合现象的解释包括________(从下列叙述中选填序号)。
①两对相对性状由两对遗传因子控制
②F1在形成配子时,同一对遗传因子分离,不同对的遗传因子可以自由组合
③受精时,雌雄配子的结合是随机的123456①②③解析 孟德尔在解释自由组合现象时,认为两对相对性状由两对遗传因子控制;F1在形成配子时,同一对遗传因子分离,不同对的遗传因子可以自由组合;受精时,雌雄配子的结合是随机的。(3)为验证假说,孟德尔设计了测交实验,请完成测交实验遗传图解:①____,②______,③_________。YrYyRr绿色圆粒解析 F1(YyRr)能产生YR、Yr、yR、yr四种配子,测交后代的基因型有YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr,表型分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒。123456