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第一节 孟德尔从一对相对性状的杂交
实验中总结出分离定律
课标阐释
学法指导
1.概述一对相对性状的杂交实验以及对分离现象的解释和分离假设的验证。(生命观念)
2.运用分离定律解释或预测一些遗传现象。(科学思维)
3.辨别显性的相对性。(生命观念)
4.感悟孟德尔遗传实验的巧妙设计,使用数理统计方法处理、归纳、比较、分析实验数据,逐步养成科学探究的思维习惯。(科学思维、科学探究)
1.依据科学探究的一般方法,理解孟德尔杂交实验过程及其对分离现象的解释和验证。
2.总结归纳相关概念并通过对分离定律的理解加以区别和应用。
一、孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料
1.孟德尔选择豌豆作为实验材料。写出豌豆花各结构名称:
2.豌豆作为实验材料的优点
(1)豌豆是一种严格的自花授粉植物,而且是闭花授粉。
(2)豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中,便于观察和计数。
(3)豌豆具有多个稳定、可区分的性状。
3.性状是指生物的形态、结构和生理生化等特征的总称,如豌豆的花色、种子的形状等都是性状。每种性状又具有不同的表现形式,称为相对性状,如豌豆的花色有紫花与白花。
预习反馈
1.判断正误
(1)选择豌豆作为材料为孟德尔获得成功奠定了基础。(
√
)
(2)豌豆花的特点决定了其授粉时没有外来花粉的干扰,便于形成杂种,能确保杂交实验结果的可靠性。(
×
)
(3)豌豆的生长期较短,产生的种子数量多,也是其方便实验的特性。(
√
)
(4)豌豆的紫花与白花是两种性状,高茎和圆粒是一对相对性状。(
×
)
(5)孟德尔选择了相对性状差异明显的豌豆进行杂交实验,然后根据子一代间性状的表现进行分析和研究,从而揭示其中的遗传规律。(
×
)
2.下列各组性状中,属于相对性状的是( )
A.兔的白毛与鼠的黑毛
B.毛桃与甜桃
C.鸡的光腿与长腿
D.山羊的有角与无角
解析:相对性状是指同种生物相同性状的不同表现形式。判断生物的性状是否符合相对性状的关键词是“同种生物”和“同一性状”。山羊的有角与无角属于一对相对性状,D项正确。
答案:D
二、一对相对性状杂交实验中,F2出现性状分离
1.写出豌豆杂交实验中的相关内容
P 紫花×白花
F1 ①紫花(表现②显性性状)
F2 紫花 白花(出现③性状分离)
比值④3∶1
2.孟德尔对豌豆7对相对性状均做了杂交实验,都得到类似结果是:正、反交的结果总是相同的;F1只表现显性性状;F2出现性状分离现象,并且显性性状与隐性性状的数目比例大致为3∶1。
预习反馈
1.判断正误
(1)进行豌豆杂交实验操作,需要对母本进行去雄处理,父本进行去雌处理。(
×
)
(2)性状分离是指在杂交后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象。(
√
)
(3)孟德尔一对相对性状杂交实验中F2的显性性状与隐性性状的数目比例大致为3∶1。(
√
)
(4)杂交实验都需要的步骤:去雄→套袋→授粉→套袋。(
×
)
(5)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交,并且通过正交和反交实验,观察杂交实验中F1与F2的性状是否相同。(
×
)
2.在某种植物杂交实验中,发现纯合紫花与纯合红花交配所得到的第一代植株均为紫花,反交得到的第一代也均为紫花。如果杂种第一代自交,下列最有可能发生的结果是( )
A.410棵均为紫花
B.305棵为紫花;103棵为红花
C.105棵为紫花;310棵为红花
D.205棵为紫花;206棵为红花
解析:纯合紫花与纯合红花无论正交,还是反交,第一代植株均为紫花,说明紫花对红花为显性性状。杂种第一代自交,其后代出现性状分离现象,紫花∶红花=3∶1,因此最可能是305棵为紫花,103棵为红花,B项正确。
答案:B
三、性状分离的原因是等位基因的相互分离
1.孟德尔提出了遗传因子相互分离的假设,解释了出现性状分离的原因,具体表现在:
(1)性状是由遗传因子(即基因)控制的;
(2)基因在体细胞内是成对的,其中一个来自母本,另一个来自父本;
(3)在形成配子即生殖细胞时,成对的基因彼此分离,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;
(4)在F1的体细胞内有两个不同的基因,但各自独立、互不融合;
(5)受精时,雌、雄配子的结合是随机的。
2.由两个基因相同的配子结合而成的个体,称为纯合子;由两个基因不同的配子结合而成的个体,称为杂合子。控制性状的基因组合类型称为基因型,将具有特定基因型的个体所能表现出来的性状称为表型。
3.为了解决无法直接观察配子的不同类型这一问题,孟德尔巧妙地设计了测交法,即将F1与隐性纯合子进行杂交,测交后代的表型及其比例,可反映F1所产生的配子类型及其比例。
4.分离定律内容:控制一对相对性状的等位基因互相独立、互不融合,在形成配子时彼此分离,分别进入不同的配子中,结果一半的配子带有等位基因中的一个,另一半的配子带有等位基因中的另一个。
预习反馈
1.判断正误
(1)F2的表型比例为3∶1的结果最能说明分离定律的实质。(
×
)
(2)纯合子自交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子。(
×
)
(3)通过测交,后代的表型及其比例,可反映F1所产生的配子类型及其比例。(
√
)
(4)基因型为Aa的雌雄个体,产生的雌配子A与雄配子A的比例为1∶1。(
×
)
2.分离定律的实质是( )
A.子代中出现不同的性状
B.控制相对性状的等位基因分离
C.雌、雄配子相互分离
D.控制不同性状的基因分离
解析:子代中出现不同的性状,属于性状分离的现象而不是实质,A项错误;控制相对性状的等位基因在形成配子时彼此分离,从而使后代出现性状分离,这是分离定律的实质,B项正确,D项错误;雌雄配子随机结合,形成受精卵,C项错误。
答案:B
3.下列关于纯合子和杂合子的叙述,错误的是( )
A.纯合子之间杂交,后代不一定是纯合子
B.杂合子之间杂交,后代全是杂合子
C.前者形成配子时,只产生一种,后者不止一种
D.前者自交后代性状不分离,后者自交后代性状分离
解析:纯合子之间杂交,如PP×pp,后代不一定是纯合子,A项正确;杂合子之间杂交,如Pp×Pp,后代有杂合子和纯合子,B项错误;纯合子基因型如PP、pp,其只能产生一种配子,杂合子基因型如Pp,其能产生两种比例相等的配子,C项正确;纯合子自交后代性状不分离,杂合子自交后代性状分离,会出现隐性性状,D项正确。
答案:B
四、基因的显隐性关系不是绝对的
分类
举例
图解过程
现象分析
完全
显性
豌豆
花色
P
紫花 白花
PP×
pp
↓
F1 Pp
①紫花
一对等位基因中,只要有一个②显性基因,它所控制的性状完全表现为③显性
不完全
显性
金鱼
草花
色
P
红花 白花
CC×
cc
↓
F1 Cc
④粉红色
一对相对性状的两个亲本杂交,所得F1表现为⑤双亲的中间类型
共显性
人的
ABO
血型
PA血型
B血型
IAIA×IBIB
↓
F1
IAIB
⑥AB血型
IA与IB不存在⑦显隐性关系,两者互⑧不遮盖,各自发挥作用
预习反馈
1.判断正误
(1)根据显性现象的表现形式,可将显性分为完全显性、不完全显性、共显性三种类型。(
√
)
(2)子女之一为B血型时,双亲之一有可能是A血型。(
√
)
(3)紫花豌豆与白花豌豆杂交后的F1,只表现为显性亲本的性状为紫花,则称紫花基因C对白花基因c为完全显性。(
√
)
(4)红花与白花杂交出现了粉红花,这种性状表现现象为共显性。(
×
)
(5)显隐性关系是固定的,生物体的内在环境和所处的外界环境的改变不会影响显性的表现。(
×
)
(6)显性现象的多种表现并不违背孟德尔定律,恰恰是对孟德尔定律的补充和发展。(
√
)
2.(2019浙江6月学考)金鱼草的花色由一对等位基因控制。选择红花植株(RR)与白花植株(rr)进行杂交实验,如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.F2的表型不能反映它的基因型
B.F2中粉红色花所占比例的理论值为1/3
C.基因R对基因r为完全显性
D.金鱼草花色的遗传符合分离定律
解析:F2的红花基因型为RR,粉红色花基因型为Rr,白花基因型为rr,表型能反映它的基因型,A项错误;F2中粉红色花所占比例的理论值为1/2,B项错误;基因R对基因r为不完全显性,C项错误;从遗传情况看,金鱼草花色的遗传符合分离定律,D项正确。
答案:D
探究点一
探究点二
探究点三
分离定律的研究过程
问题情境
下面是豌豆杂交实验中的性状分离现象示意图,思考并解决下列问题。
探究点一
探究点二
探究点三
1.亲本的紫花和白花是一对相对性状吗?相对性状的含义是什么?
提示:豌豆的紫花与白花是一对相对性状,相对性状是指每种性状具有的不同表现形式。
2.亲本的紫花和白花杂交,F1全为紫花,说明了什么?F1自交,F2出现紫花和白花的现象称为什么?
提示:亲本的紫花和白花杂交,F1全为紫花,说明了紫花对白花为显性性状。F1自交,F2出现紫花和白花的现象称为性状分离。
探究点一
探究点二
探究点三
3.配子的不同类型是肉眼无法直接观察的,孟德尔是怎样解决这一问题的?试写出相关的遗传图解。
提示:为了解决肉眼无法直接观察配子的不同类型这一问题,孟德尔巧妙地设计了测交法。具体遗传图解如下。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
(2020温州高二上学期期末B)豌豆的高茎对矮茎为完全显性。下图表示杂交实验操作过程,其中甲为纯合矮茎,乙为纯合高茎。下列叙述错误的是( )
A.自然界中豌豆是闭花授粉,便于形成纯种
B.豌豆杂交实验中,操作的顺序是先②后①
C.①②操作过程都需要考虑花粉的成熟程度
D.①②操作过程是所有植物杂交实验都必须进行的步骤
探究点一
探究点二
探究点三
解析:自然界中豌豆是自花授粉植物,而且是闭花授粉,授粉时没有外来花粉的干扰,便于形成纯种,A项正确;豌豆杂交实验中,先用剪刀除去全部雄蕊(即人工去雄),然后进行人工授粉,正确操作顺序为先②后①,B项正确;②去雄要在花粉尚未成熟前完成,①人工授粉要待花粉成熟时完成,C项正确;有些雌雄异花植株进行杂交实验时不需要经过②去雄过程,D项错误。
答案:D
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
分离定律的研究
1.研究对象:一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
2.研究方法与过程——假说—演绎法
探究点一
探究点二
探究点三
探究点一
探究点二
探究点三
探究点一
探究点二
探究点三
3.分离定律的验证——测交法
除了测交法外,还可用以下两种方法进行验证。
(1)自交法
(2)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,若花粉粒类型比例约为1∶1,则可直接验证基因的分离定律。
探究点一
探究点二
探究点三
方法技巧
孟德尔分离定律中F2出现3∶1分离比的条件
(1)所研究的一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性。
(2)每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等。
(3)所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。
(4)供实验的群体要大,个体数量要足够多。
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.下图为豌豆的“一对相对性状的杂交实验”图解。下列相关判断错误的是( )
A.两个亲本都是纯合子
B.F2中既有紫花也有白花的现象称为性状分离
C.亲本中紫花豌豆作父本或母本实验结果不同
D.紫花对白花为显性
探究点一
探究点二
探究点三
解析:紫花豌豆与白花豌豆杂交,F1均为紫花豌豆,说明紫花对白花为显性性状,两个亲本都是纯合子,A、D两项正确;F1自交所产生的F2中,紫花∶白花=3∶1,即F2中既有紫花也有白花,此现象称为性状分离,B项正确;亲本中紫花豌豆作父本或母本的实验结果相同,C项错误。
答案:C
探究点一
探究点二
探究点三
2.下列与孟德尔豌豆杂交实验相关的叙述,错误的是( )
A.孟德尔用豌豆做实验时是在开花时除去母本的雄蕊
B.孟德尔豌豆杂交实验研究的过程所使用的科学研究方法是假说—演绎法
C.孟德尔根据测交后代的表型及比例来判断F1产生配子的类型及比例
D.孟德尔发现的遗传规律能够解释有性生殖生物核基因的遗传现象
解析:豌豆是自花授粉植物,而且是闭花授粉,为实现亲本杂交,应在开花前去雄,A项错误;孟德尔豌豆杂交实验研究的过程所使用的科学研究方法是假说—演绎法,B项正确;孟德尔遗传实验中测交后代的表型和比例反映的是F1产生的配子类型及其比例,C项正确;孟德尔发现的遗传规律能够解释有性生殖生物核基因的遗传现象,D项正确。
答案:A
探究点一
探究点二
探究点三
分离定律的应用
问题情境
南瓜的花色是由一对等位基因(A和a)控制的,用一株开黄花的南瓜和一株开白花的南瓜杂交,子一代(F1)既有开黄花的,也有开白花的。让F1自交产生F2,表型如下图所示。思考解决下列问题。
探究点一
探究点二
探究点三
1.南瓜的花色中黄花和白花,哪一花色是显性性状?哪一花色是隐性性状?
提示:由③中出现性状分离现象可知,白花是显性性状,黄花为隐性性状。
2.如果用A和a表示相关显隐性基因,则亲本中黄花和白花的基因型是什么?F1黄花和白花的基因型是什么?
提示:亲本中黄花和白花的基因型分别是aa、Aa。F1黄花和白花的基因型分别是aa、Aa。
探究点一
探究点二
探究点三
3.F2中,开黄花与开白花南瓜的理论比是多少?
提示:黄花自交的后代均为黄花,白花自交的后代中黄花占1/4,F2中黄花的比例为1/2+1/2×1/4=5/8,所以F2中黄花和白花的理论比例为5∶3。
4.F1白花的后代出现黄花的原因是什么?
提示:F1白花的后代出现了黄花是等位基因分离的结果。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
老鼠的毛色中黄色与黑色是一对相对性状。下表中有三组交配组合,请判断显性性状及纯合子亲本分别为( )
交配组合
子代表型及数目
①
甲(黄色)×丁(黑色)
全为黑色
②
甲(黄色)×乙(黑色)
6黑、4黄
③
甲(黄色)×丙(黑色)
8黑、9黄
A.黄色;甲和乙
B.黑色;甲和丙
C.黄色;丙和丁
D.黑色;甲和丁
探究点一
探究点二
探究点三
解析:根据组合①可知,甲(黄色)×丁(黑色)的后代全为黑色,说明黑色为显性性状,黄色为隐性性状。假设B为显性基因,b为隐性基因,则组合①亲本的基因型为甲bb×丁BB→Bb;组合②后代有隐性性状黄色bb,说明亲本的基因型为甲bb×乙Bb→1Bb∶1bb;组合③后代有隐性性状黄色bb,说明亲本的基因型为甲bb×丙Bb→1Bb∶1bb,所以显性性状为黑色,纯合子亲本是甲和丁。
答案:D
探究点一
探究点二
探究点三
方法技巧
解答遗传相关试题时注意
(1)按下列思路进行分析判断:阅读获取信息→推断显隐性→确定亲本基因型→计算概率。
(2)注意显性性状有显性纯合和显性杂合两种基因型。
(3)运用不同的方法鉴别纯合子和杂合子时,一定要注意题干中的关键词,如“最简便”、是动物还是植物、能不能自交等。
(4)测交不能用来判断显隐性,但能检验待测个体的基因型。
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
一、显性性状和隐性性状的判断
1.根据概念判断显隐性
具有相对性状的纯合亲本杂交→子一代表现出来的性状为显性性状,未表现出来的性状为隐性性状。若甲性状×乙性状→甲性状,则甲性状为显性性状,乙性状为隐性性状。
探究点一
探究点二
探究点三
2.根据子代表型判断显隐性
探究点一
探究点二
探究点三
3.设计杂交实验判断显隐性
探究点一
探究点二
探究点三
二、基因型与表型的推断
1.由亲代推断子代的基因型与表型
亲本
子代基因型
子代表型
PP×PP
PP
全为显性
PP×Pp
PP∶Pp=1∶1
全为显性
PP×pp
Pp
全为显性
Pp×Pp
PP∶Pp∶pp=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1
Pp×pp
Pp∶pp=1∶1
显性∶隐性=1∶1
pp×pp
pp
全为隐性
探究点一
探究点二
探究点三
2.由子代分离比推断亲本基因型
子代显隐性关系
双亲类型
结合方式
显性∶隐性=3∶1
都是杂合子
Pp×Pp
显性∶隐性=1∶1
测交类型
Pp×pp
只有显性性状
至少一方为
显性纯合子
PP×PP或PP×Pp
或PP×pp
只有隐性性状
一定都是隐
性纯合子
pp×pp
探究点一
探究点二
探究点三
三、用分离比直接计算概率
如豌豆的亲本基因型为Pp(紫花)×Pp(紫花),后代基因型及比例为1PP∶2Pp∶1pp,由此可知,杂合紫花豌豆杂交后代表现紫花的概率是3/4,白花豌豆是1/4。其中后代紫花豌豆中纯合子占1/3,杂合子占2/3。
探究点一
探究点二
探究点三
四、致死现象
1.胚胎致死
(1)隐性纯合致死:由于基因型pp死亡,所以基因型Pp自交后代中只有一种表型,基因型PP∶Pp=1∶2。
(2)显性纯合致死:由于基因型PP死亡,所以基因型Pp自交后代中有两种表型,基因型Pp∶pp=2∶1。
2.配子致死
指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。例如P基因使雄配子致死,则Pp自交时,只能产生一种成活的p基因雄配子,基因P和p两种雌配子,形成的后代有两种基因型,其比例为Pp∶pp=1∶1。
探究点一
探究点二
探究点三
五、纯合子、杂合子常用的鉴别方法
1.鉴别某一动物是否为纯合子,可用测交法。
2.鉴别某一植物是否为纯合子,可用测交法和自交法,其中自交法最简便。
3.鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物)。
4.提高优良品种的纯度,常用自交法。
5.检验杂种F1的基因型采用测交法。
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.两株高茎豌豆进行杂交,后代高茎和矮茎的比例为3∶1,则亲本的基因型为( )
A.DD×dd
B.dd×Dd
C.Dd×Dd
D.dd×dd
解析:DD×dd后代基因型均为Dd,后代全部表现为高茎,A项错误;dd×Dd后代基因型为Dd与dd,其比例为1∶1,B项错误;Dd×Dd后代基因型及比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,即高茎∶矮茎=3∶1,C项正确;dd×dd后代基因型均为dd,后代全部表现为矮茎,D项错误。
答案:C
探究点一
探究点二
探究点三
2.豌豆的花色受一对基因控制,基因P控制紫花,基因p控制白花,基因P对基因p为完全显性。现欲研究某株紫花豌豆是纯合子还是杂合子,最简便的方法是( )
A.测交
B.自交
C.与基因型为AA的植株杂交
D.与基因型为Aa的植株杂交
解析:鉴别一株紫花豌豆是否为纯合子,可用测交法和自交法,豌豆是自花、闭花授粉(自交)植物,因此自交法最简便。
答案:B
探究点一
探究点二
探究点三
表型是基因型与环境条件共同作用的结果
问题情境
观赏植物藏报春,如果让基因型为AA的植株在20~25
℃的环境条件下生长,植株开红花;如果让它在30
℃的环境条件下生长,则开白花。思考解决下列问题。
1.什么是性状和相对性状?藏报春的红花与白花是不是一对相对性状?
提示:性状是指生物的形态、结构和生理生化等特征的总称。每种性状具有不同的表现形式,称为相对性状。藏报春的红花与白花是一对相对性状。
探究点一
探究点二
探究点三
2.基因型为AA的藏报春植株在不同的温度下开花颜色不同,说明了什么问题?
提示:温度会影响显性性状的表现。
3.请你总结一下,影响生物表型的原因是什么。
提示:影响生物表型的根本原因是其基因型,但同时也受外界环境因素和生物的内在因素的影响,如年龄、性别、生理与营养状况等。表型是基因型与内外环境条件共同作用的结果。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
人类中非秃顶和秃顶受一对等位基因(B、b)控制。基因型为BB,无论男女,都表现为秃顶;基因型为bb无论男女,都表现为非秃顶。但对于杂合子(Bb),如果是男性,则表现为秃顶;如果是女性,则表现为非秃顶。回答下列问题。
(1)非秃顶男性与秃顶女性结婚,子代所有可能的表型为 。?
(2)非秃顶男性与非秃顶女性结婚,子代所有可能的表型为 。?
(3)杂合子(Bb)在男女中表型不同的现象说明 。?
探究点一
探究点二
探究点三
解析:(1)非秃顶男性的基因型为bb,秃顶女性的基因型为BB,二者结婚,所生子代的基因型均为Bb,表型为女儿全部为非秃顶,儿子全部为秃顶。
(2)非秃顶男性(bb)与非秃顶女性(Bb或bb)结婚,子代的基因型有Bb和bb且比例为1∶1,表型为女儿全部为非秃顶,儿子中有秃顶和非秃顶。
(3)杂合子(Bb)在男女中表型不同的现象说明性别会影响显性性状的表现。
答案:(1)女儿全部为非秃顶,儿子全部为秃顶 (2)女儿全部为非秃顶,儿子中有秃顶和非秃顶 (3)性别会影响显性性状的表现
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
一、生物体的内在因素影响显性性状的表现
1.影响显性性状表型的内在因素包括年龄、性别、生理与营养状况等。
2.举例:中年人秃顶。
假设中年人秃顶是由一对基因(B,b)控制,秃顶基因的纯合子(BB),无论男女,都表现为秃顶;基因型为bb,无论男女,均表现正常。但对于杂合子(Bb),如果是男性,则表现为秃顶;如果是女性,则表现正常。
现象及原因:中年人群中,男性秃顶的人数远远多于女性,原因是两性体内性激素不同。
探究点一
探究点二
探究点三
二、外界环境影响显性性状的表现
1.影响显性性状表型的外界环境包括温度、光照、水分、营养条件等。
2.举例:
(1)观赏植物藏报春的花色遗传:如果让基因型为AA的植株在20~25
℃的环境条件下生长,植株开红花;如果让它在30
℃的环境条件下生长,则开白花。
(2)曼陀罗茎的颜色遗传:紫色与绿色是由一对等位基因控制的。在夏季温度较高时,亲本杂交后代杂合子F1的茎为紫色,即紫茎对绿茎为完全显性;在温度较低、光照较弱时,F1的茎呈浅紫色,紫茎对绿茎就不再是完全显性了。
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.中年人秃顶是由一对基因(B,b)控制的,基因型为Bb时,如果是男性,则表现为秃顶;如果是女性,则表现正常。决定这一性状遗传的因素是( )
A.基因型
B.体内的性激素
C.营养状况
D.基因型和性别
解析:生物体的内在因素,如年龄、性别、生理与营养状况等,都会影响显性性状的表现。表型是基因型与内外环境条件共同作用的结果。从题目信息可知,中年人秃顶是由基因型和性别决定的。
答案:D
探究点一
探究点二
探究点三
2.曼陀罗茎的颜色有紫色和绿色,由一对等位基因控制,在夏季温度较高时,F1的茎为紫色,但在温度较低、光照较弱时,F1的茎为浅紫色。以下有关叙述错误的是( )
A.在夏季温度较高时,F1的茎为紫色,说明紫茎对绿茎为完全显性
B.在温度较低、光照较弱时,F1的茎为浅紫色,说明紫茎对绿茎为共显性
C.在温度较低、光照较弱时,F1的茎为浅紫色,但相应等位基因的遗传仍符合分离定律
D.上述事实说明,基因与外界环境共同影响着等位基因的显隐性关系并发生相应改变
探究点一
探究点二
探究点三
解析:在夏季温度较高时,亲本杂交后代杂合子F1的茎为紫色,说明紫茎对绿茎为完全显性;在温度较低、光照较弱时,F1的茎呈浅紫色,温度较高时呈紫色,说明其表型是由外界环境和基因型共同决定的,不能说明紫茎对绿茎为共显性;该植物的颜色是由一对等位基因控制,因此该等位基因的遗传仍遵循分离定律;该案例表明表型不仅受基因型决定,也与环境有关。
答案:B第一章遗传的基本规律
第一节 孟德尔从一对相对性状的杂交
实验中总结出分离定律
课后篇巩固提升
基础巩固
一、选择题
1.下列属于相对性状的是( )
A.人的ABO血型
B.豌豆的黄豆荚和绿子叶
C.果蝇的红眼和棒眼
D.猫的短耳和狗的长耳
解析人的ABO血型包括A血型、B血型、AB血型、O血型,属于同种生物同一性状的不同表现类型,属于相对性状,A项正确;豌豆的黄豆荚和绿子叶、果蝇的红眼和棒眼,均为同种生物的两种性状,都不属于相对性状,B、C两项错误;猫的短耳和狗的长耳为两种生物的耳朵的长度,不属于相对性状,D项错误。
答案A
2.完全显性条件下,下列各组实验结果将出现性状分离的是( )
A.BB×BB
B.BB×Bb
C.Bb×Bb
D.bb×bb
解析完全显性条件下,Bb×Bb的杂交后代会出现性状分离。
答案C
3.下列有关孟德尔定律的一些概念叙述,错误的是( )
A.性状是指生物的形态、结构和生理生化等特征的总称
B.根据显性现象的表现形式,可将显性分为完全显性、不完全显性、共显性三种类型
C.控制一对相对性状的两种不同形式的基因称为等位基因
D.性状分离是指子代同时出现显性性状和隐性性状的现象
解析性状是指生物的形态、结构和生理生化等特征的总称,A项正确;根据显性现象的表现形式,可将显性分为完全显性、不完全显性、共显性三种类型,B项正确;控制一对相对性状的两种不同形式的基因称为等位基因,如基因P和p,C项正确;性状分离是指杂交后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象,D项错误。
答案D
4.(2018浙江4月学考)一对A血型和B血型的夫妇,生了AB血型的孩子。AB血型的这种显性类型属于( )
A.完全显性
B.不完全显性
C.共显性
D.性状分离
解析人类的ABO血型,是由三个基因即IA、IB和i控制,AB血型的基因型为IAIB,其红细胞膜上既有A抗原又有B抗原。这说明IA和IB这两个基因间不存在显隐性关系,两者互不遮盖,各自发挥作用,表现为共显性,C项正确。
答案C
5.某植物的抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是( )
A.抗病纯合子×感病纯合子
B.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
C.抗病株×感病株
D.抗病纯合子×抗病纯合子,或感病纯合子×感病纯合子
解析抗病纯合子与感病纯合子杂交,后代表现出来的性状均为显性性状,据此可以判断显隐性关系,A项正确;抗病株×抗病株(或感病株×感病株),只有后代出现性状分离时才能判断显隐性,B项错误;抗病株与感病株杂交,若子代有两种性状,则不能判断显隐性关系,C项错误;抗病纯合子×抗病纯合子(或感病纯合子×感病纯合子),后代肯定为抗病(或感病),据此不能判断显隐性关系,D项错误。
答案A
6.在香水玫瑰的花色遗传中,红花和白花为一对相对性状,受一对等位基因(R,r)的控制。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是( )
杂交组合
后代性状
一
红花a×白花b
全为红花
二
红花c×红花d
红花与白花之比约为3∶1
A.红花为显性性状
B.红花a的基因型为Rr
C.红花c与红花d的基因型不同
D.白花b的基因型为Rr
解析根据组合一和组合二均可判断出红花为显性性状,白花为隐性性状,A项正确;由于杂交组合一的亲本为红花和白花,而杂交后代只有红花,说明亲本红花a为纯合子,其基因型为RR,B项错误;组合二中后代性状出现分离现象,且比例为3∶1可知,红花c与红花d都是杂合子,它们的基因型相同,都是Rr,C项错误;白花为隐性性状,所以白花b是隐性纯合子,其基因型为rr,D项错误。
答案A
7.某种狗的毛色有白毛和黑毛两种,相关基因用G、g表示。现有一只白色公狗和一只白色母狗交配,生了一只黑色小狗,则公狗、母狗、小狗的基因型依次是( )
A.GG、Gg、gg
B.Gg、Gg、gg
C.Gg、GG、gg
D.Gg、Gg、Gg
解析由题意可知,一只白色公狗和一只白色母狗交配,生了一只黑色小狗,说明出现了性状分离现象,即黑色为隐性,则黑色小狗基因型为gg。白色为显性,且亲本的白色公狗和母狗均为杂合子,即双亲基因型均为Gg。
答案B
8.在生物性状遗传中,能稳定遗传的个体是( )
A.具有等位基因的个体
B.具有显性性状的个体
C.具有隐性性状的个体
D.自花传粉的个体
解析具有等位基因的个体为杂合子,自交后代会发生性状分离,不能稳定遗传,A项错误;具有显性性状的个体与自花传粉的个体,都可能为杂合子,也可能为纯合子,若为杂合子,则不能稳定遗传,B、D两项错误;具有隐性性状的个体为纯合子,自交后代不会发生性状分离,能稳定遗传,C项正确。
答案C
9.一对血型为A血型和B血型的夫妇,生了一个O血型的孩子。该夫妇再生一个O血型孩子的概率为( )
A.1/2
B.1/4
C.1/6
D.1/8
解析O血型基因型为ii,则这对夫妇的基因型分别为IAi、IBi,该夫妇再生一个O血型孩子的概率为ii=1/2×1/2=1/4,B项正确。
答案B
10.孟德尔的一对相对性状杂交的遗传实验中具有1∶1比例的有( )
①子一代产生的配子比例 ②子二代性状分离比 ③子一代测交后代表型比例 ④亲本杂交后代分离比例 ⑤子二代基因型比例
A.①②
B.③⑤
C.①③
D.③④
解析孟德尔的一对相对性状杂交的遗传实验中,子一代产生的配子比例为1∶1,①正确;子二代性状分离比为3∶1,②错误;子一代测交后代表型比例为1∶1,③正确;亲本杂交后代只有一种表型,④错误;子二代基因型比例为1∶2∶1,⑤错误。
答案C
11.(2020湖州高二上学期期末)在一个全为紫花的豌豆群体中,AA与Aa的比例为1∶2,则让其自然生长,F1中紫花∶白花的比例为( )
A.5∶1
B.8∶1
C.7∶2
D.5∶4
解析豌豆是严格自花授粉植物,且是闭花授粉,自然条件下豌豆的自由交配是自交。由题意可知,在一个全为紫花的豌豆群体中,AA与Aa的比例为1∶2,因此自然生长后代中紫花∶白花的比例为A_∶aa=(1/3+2/3×3/4)∶(2/3×1/4)=5∶1。
答案A
二、非选择题
12.下表是大豆的花色四个组合的遗传实验结果。若控制花色的基因用D、d来表示,请分析表格回答下列问题。
组合
亲本表型
F1的表型和植株数目
紫花
白花
一
紫花×白花
405
411
二
白花×白花
0
820
三
紫花×紫花
1
240
413
(1)组合一中亲本基因型:紫花 ,白花 。?
(2)表中能判断显隐性的关系的杂交组合是 。?
(3)组合一的交配类型是 。?
(4)组合三中的F1显性类型植株中,杂合子所占比例为 。?
(5)请写出组合一的遗传图解。
解析(1)组合三中,紫花与紫花杂交,F1中紫花∶白花=1
240∶413≈3∶1,说明双亲均为杂合子,杂合子表现为显性性状,因此紫花对白花为显性性状。组合一中,紫花与白花杂交,F1中紫花∶白花=405∶411≈1∶1,说明此交配类型为测交,结合对组合三的分析可推知:组合一中亲本紫花的基因型为Dd,亲本白花的基因型为dd。
(2)依据组合三的结果可推知紫花双亲均为杂合子,F1
中出现性状分离,紫花∶白花≈3∶1,因此双亲均表现为显性性状,进而说明紫花对白花为显性性状。
(3)结合对(1)的分析可知:组合一的交配类型是测交。
(4)组合三中,紫花双亲的基因型均为Dd,F1显性类型植株的基因型及其比例为DD∶Dd=1∶2,其中杂合子所占比例为2/3。
(5)在书写遗传图解时,要注意写清亲代、子代的基因型和表型及子代的性状分离比,亲代产生的配子的种类等相关的过程需用箭头连接。
答案(1)Dd dd (2)三 (3)测交 (4)2/3
(5)
能力提升
一、选择题
1.一头纯种白色母牛与一头纯种红色公牛交配,产下一头幼牛,既有白色的毛,也有红色的毛,远看像粉褐色的。说明决定这种牛毛色的白色基因与红色基因之间的关系是( )
A.红色基因对白色基因为完全显性
B.红色基因对白色基因为不完全显性
C.共显性
D.不能确定
解析假设决定牛毛的白色基因为A1,决定红色的基因是A2,则双亲基因型和表型分别为A1A1白色,A2A2红色。故根据题意分析可知,产下的小牛,既有白色的毛,又有红色的毛,远看像粉褐色的,说明双亲的性状同时在小牛身上表现出来,其基因型为A1A2,两种基因互不遮盖,这种现象为共显性。
答案C
2.(2020浙江1月选考)若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是( )
A.马的毛色性状中,棕色对白色为完全显性
B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果
C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8
D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例相同
解析由题可知:“棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。”可知马的毛色性状中,棕色对白色为不完全显性或白色对棕色为不完全显性,A项错误;F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因分离以及雌雄配子随机结合的结果,B项错误;F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中棕色马所占的比例为1/4+2/4×1/4=3/8,雌性棕色马所占的比例为1/2×3/8=3/16,C项错误;F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例为1∶1,表型为淡棕色马与棕色马,比例为1∶1,D项正确。
答案D
3.孟德尔曾用豌豆的花色性状进行实验,发现F1紫花自交后代有紫花和白花二种表型,且比例接近3∶1。下列叙述正确的是( )
A.F1紫花产生配子时,因基因自由组合导致F2的性状分离
B.上述现象属于孟德尔研究所用“假说—演绎法”的演绎过程
C.若对F1紫花进行测交,则一定要对该紫花植株去雄操作
D.孟德尔提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交实验的基础上
解析F1紫花产生配子时,因基因分离导致F2的性状分离,这里只涉及一对等位基因,不会发生基因自由组合,A项错误;上述现象属于孟德尔研究所用“假说—演绎法”的提出假说的实验的实验现象,B项错误;若对F1紫花进行测交,则可以对该紫花植株去雄操作,也可以对白花植株进行去雄操作,C项错误;孟德尔提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交实验的基础上,D项正确。
答案D
4.将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植,另将具有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植。具有隐性性状的一行植株上所产生的F1是( )
A.豌豆和玉米都只有隐性个体
B.豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体,且显性和隐性比例都是3∶1
C.豌豆只有隐性个体,玉米既有显性个体又有隐性个体
D.玉米只有隐性个体,豌豆既有显性个体又有隐性个体
解析玉米雌雄同株异花,自然状态下是自由交配;豌豆是雌雄同花,自然状态下严格的自交,故为纯合子。设控制该相对性状的基因为A、a,由于豌豆是严格的自交,故豌豆隐性植株aa上自交后代全是隐性性状;玉米是自由交配,隐性植株aa上可以接受自身花粉a,也可以接受来自AA的花粉A,故玉米隐性植株上既有显性性状又有隐性性状。
答案C
5.某生物学家在某海岛上发现多年前某一单一毛色的老鼠种群演变成了具有黄色、白色和黑色三种毛色的种群。基因A1(黄色)、A2(白色)、A3(黑色)的显隐性关系为A1对A2、A3为显性,A2对A3为显性,且黄色基因纯合会致死。据此下列有关说法不正确的是( )
A.不存在两只老鼠杂交的子代有三种毛色的可能
B.多年前老鼠的单一毛色只可能是白色或黑色
C.两只黄色老鼠交配,子代中黄色老鼠概率为2/3
D.老鼠中黄色、白色和黑色互为相对性状
解析老鼠的黄色、白色和黑色三种毛色分别由基因A1(黄色)、A2(白色)、A3(黑色)决定,这三种颜色互为相对性状,三个基因互为等位基因;由于黄色基因纯合会致死,所以多年前老鼠的单一毛色只可能是白色或黑色;如果A1A3与A2A3杂交,则后代中会出现A1A2(黄色)、A1A3(黄色)、A2A3(白色)、A3A3(黑色)三种毛色;两只黄色老鼠交配,则黄色老鼠都是杂合子,基因型为A1_,所以交配的子代中,分别为1/4A1A1(致死)、2/4A1_(黄色)、1/4__(白色或黑色),因此子代中黄色老鼠的概率为2/3。
答案A
二、非选择题
6.小鼠的体色灰色与白色是由一对等位基因控制的相对性状,某校生物科研小组的同学饲养了8只小鼠(编号①~⑧),同时进行了一次杂交实验。下表是杂交组合及所得第一胎子鼠的体色情况。请分析后回答问题。
杂交组合
亲 本
子 代
雌
雄
灰
白
Ⅰ
①灰
②白
5
6
Ⅱ
③白
④灰
4
6
Ⅲ
⑤灰
⑥灰
11
0
Ⅳ
⑦白
⑧白
0
9
(1)根据后代表型及比例推测得出以下结论,下列说法不正确的是( )
A.若灰对白是显性,则②③为隐性纯合子
B.若灰对白是显性,则①④为杂合子
C.若白对灰是显性,则②③为杂合子
D.若白对灰是显性,则⑦⑧中均为显性纯合子
(2)该小组同学认为,根据上述实验结果不能确认哪个性状是显性性状,需重新设计杂交组合,以确定这对性状的显隐性。请你简要写出最合理的实验方案,并预测实验结果及结论。(使用题干提供的实验材料)
实验方案:? 。?
预测结果及结论:? ,则灰色为显性性状。? ,则白色为显性性状。?
(3)经上述实验测定,若灰色为显性性状,用 (杂交方法名称)可进一步检测⑤和⑥的基因型。?
解析(1)若灰对白是显性,②③为隐性,隐性一定是纯合子,①×②子代比值约为1∶1,所以显性一定是杂合子,同理④是杂合子,A、B两项正确;若白对灰是显性,同理灰色是隐性纯合子,白色是杂合子,C项正确;若白对灰是显性,⑦×⑧子代全是白色,则亲代全为纯合子或一方是纯合子,D项错误。(2)判断显隐性可采用同种性状个体相互杂交,若子代出现性状分离则为杂合子,杂合子表现出来的为显性性状。(3)检测显性个体基因型方法为让其与隐性纯合子进行测交,观察后代性状比。
答案(1)D
(2)让①与④杂交,②与③杂交,观察后代体色情况
如果①与④的后代既有灰鼠又有白鼠,②与③的后代全为白鼠
如果①与④的后代全为灰鼠,②与③的后代既有灰鼠又有白鼠
(3)测交第一章遗传的基本规律
第一节 孟德尔从一对相对性状的杂交
实验中总结出分离定律
课后篇巩固提升
基础巩固
一、选择题
1.下列属于相对性状的是( )
A.人的ABO血型
B.豌豆的黄豆荚和绿子叶
C.果蝇的红眼和棒眼
D.猫的短耳和狗的长耳
2.完全显性条件下,下列各组实验结果将出现性状分离的是( )
A.BB×BB
B.BB×Bb
C.Bb×Bb
D.bb×bb
3.下列有关孟德尔定律的一些概念叙述,错误的是( )
A.性状是指生物的形态、结构和生理生化等特征的总称
B.根据显性现象的表现形式,可将显性分为完全显性、不完全显性、共显性三种类型
C.控制一对相对性状的两种不同形式的基因称为等位基因
D.性状分离是指子代同时出现显性性状和隐性性状的现象
4.(2018浙江4月学考)一对A血型和B血型的夫妇,生了AB血型的孩子。AB血型的这种显性类型属于( )
A.完全显性
B.不完全显性
C.共显性
D.性状分离
5.某植物的抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制,要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是( )
A.抗病纯合子×感病纯合子
B.抗病株×抗病株,或感病株×感病株
C.抗病株×感病株
D.抗病纯合子×抗病纯合子,或感病纯合子×感病纯合子
6.在香水玫瑰的花色遗传中,红花和白花为一对相对性状,受一对等位基因(R,r)的控制。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是( )
杂交组合
后代性状
一
红花a×白花b
全为红花
二
红花c×红花d
红花与白花之比约为3∶1
A.红花为显性性状
B.红花a的基因型为Rr
C.红花c与红花d的基因型不同
D.白花b的基因型为Rr
7.某种狗的毛色有白毛和黑毛两种,相关基因用G、g表示。现有一只白色公狗和一只白色母狗交配,生了一只黑色小狗,则公狗、母狗、小狗的基因型依次是( )
A.GG、Gg、gg
B.Gg、Gg、gg
C.Gg、GG、gg
D.Gg、Gg、Gg
8.在生物性状遗传中,能稳定遗传的个体是( )
A.具有等位基因的个体
B.具有显性性状的个体
C.具有隐性性状的个体
D.自花传粉的个体
9.一对血型为A血型和B血型的夫妇,生了一个O血型的孩子。该夫妇再生一个O血型孩子的概率为( )
A.1/2
B.1/4
C.1/6
D.1/8
10.孟德尔的一对相对性状杂交的遗传实验中具有1∶1比例的有( )
①子一代产生的配子比例 ②子二代性状分离比 ③子一代测交后代表型比例 ④亲本杂交后代分离比例 ⑤子二代基因型比例
A.①②
B.③⑤
C.①③
D.③④
11.(2020湖州高二上学期期末)在一个全为紫花的豌豆群体中,AA与Aa的比例为1∶2,则让其自然生长,F1中紫花∶白花的比例为( )
A.5∶1
B.8∶1
C.7∶2
D.5∶4
二、非选择题
12.下表是大豆的花色四个组合的遗传实验结果。若控制花色的基因用D、d来表示,请分析表格回答下列问题。
组合
亲本表型
F1的表型和植株数目
紫花
白花
一
紫花×白花
405
411
二
白花×白花
0
820
三
紫花×紫花
1
240
413
(1)组合一中亲本基因型:紫花 ,白花 。?
(2)表中能判断显隐性的关系的杂交组合是 。?
(3)组合一的交配类型是 。?
(4)组合三中的F1显性类型植株中,杂合子所占比例为 。?
(5)请写出组合一的遗传图解。
能力提升
一、选择题
1.一头纯种白色母牛与一头纯种红色公牛交配,产下一头幼牛,既有白色的毛,也有红色的毛,远看像粉褐色的。说明决定这种牛毛色的白色基因与红色基因之间的关系是( )
A.红色基因对白色基因为完全显性
B.红色基因对白色基因为不完全显性
C.共显性
D.不能确定
2.(2020浙江1月选考)若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制,棕色马与白色马交配,F1均为淡棕色马,F1随机交配,F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马=1∶2∶1。下列叙述正确的是( )
A.马的毛色性状中,棕色对白色为完全显性
B.F2中出现棕色、淡棕色和白色是基因重组的结果
C.F2中相同毛色的雌雄马交配,其子代中雌性棕色马所占的比例为3/8
D.F2中淡棕色马与棕色马交配,其子代基因型的比例与表型的比例相同
3.孟德尔曾用豌豆的花色性状进行实验,发现F1紫花自交后代有紫花和白花二种表型,且比例接近3∶1。下列叙述正确的是( )
A.F1紫花产生配子时,因基因自由组合导致F2的性状分离
B.上述现象属于孟德尔研究所用“假说—演绎法”的演绎过程
C.若对F1紫花进行测交,则一定要对该紫花植株去雄操作
D.孟德尔提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交实验的基础上
4.将具有一对相对性状的纯种豌豆个体间行种植,另将具有一对相对性状的纯种玉米个体间行种植。具有隐性性状的一行植株上所产生的F1是( )
A.豌豆和玉米都只有隐性个体
B.豌豆和玉米都有显性个体和隐性个体,且显性和隐性比例都是3∶1
C.豌豆只有隐性个体,玉米既有显性个体又有隐性个体
D.玉米只有隐性个体,豌豆既有显性个体又有隐性个体
5.某生物学家在某海岛上发现多年前某一单一毛色的老鼠种群演变成了具有黄色、白色和黑色三种毛色的种群。基因A1(黄色)、A2(白色)、A3(黑色)的显隐性关系为A1对A2、A3为显性,A2对A3为显性,且黄色基因纯合会致死。据此下列有关说法不正确的是( )
A.不存在两只老鼠杂交的子代有三种毛色的可能
B.多年前老鼠的单一毛色只可能是白色或黑色
C.两只黄色老鼠交配,子代中黄色老鼠概率为2/3
D.老鼠中黄色、白色和黑色互为相对性状
二、非选择题
6.小鼠的体色灰色与白色是由一对等位基因控制的相对性状,某校生物科研小组的同学饲养了8只小鼠(编号①~⑧),同时进行了一次杂交实验。下表是杂交组合及所得第一胎子鼠的体色情况。请分析后回答问题。
杂交组合
亲 本
子 代
雌
雄
灰
白
Ⅰ
①灰
②白
5
6
Ⅱ
③白
④灰
4
6
Ⅲ
⑤灰
⑥灰
11
0
Ⅳ
⑦白
⑧白
0
9
(1)根据后代表型及比例推测得出以下结论,下列说法不正确的是( )
A.若灰对白是显性,则②③为隐性纯合子
B.若灰对白是显性,则①④为杂合子
C.若白对灰是显性,则②③为杂合子
D.若白对灰是显性,则⑦⑧中均为显性纯合子
(2)该小组同学认为,根据上述实验结果不能确认哪个性状是显性性状,需重新设计杂交组合,以确定这对性状的显隐性。请你简要写出最合理的实验方案,并预测实验结果及结论。(使用题干提供的实验材料)
实验方案:? 。?
预测结果及结论:? ,则灰色为显性性状。? ,则白色为显性性状。?
(3)经上述实验测定,若灰色为显性性状,用 (杂交方法名称)可进一步检测⑤和⑥的基因型。?
