第1章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
课程要求
核心素养
知识导图
阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并由此预测子代的遗传性状。
1.通过分析豌豆花的结构,理解豌豆的杂交过程。(生命观念)2.通过分析、绘制图解,掌握相对性状、杂合子、纯合子、显性性状、隐性性状、杂交、测交等概念。(生命观念、科学思维)3.运用统计与概率的相关知识,解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化。(科学思维、科学探究)
基础知识·双基夯实
一、豌豆用作遗传实验材料的优点和操作方法
1.豌豆用作遗传实验材料的优点
(1)豌豆是
自花
传粉植物,自然状态下一般都是
纯种
;
(2)具有易于区分的
相对性状
,且能
稳定
地遗传给后代。
2.杂交实验的一般操作方法
―→―→―→
二、一对相对性状的杂交实验
P(亲本) 高茎
× 矮茎
↓
F1(子一代)
高茎
↓?
F2(子二代) 高茎?矮茎
比例
3?1
三、对分离现象的解释
1.理论解释
(1)生物的性状是由
遗传因子
决定的。
(2)在体细胞中,遗传因子是
成对
存在的。
(3)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。
(4)受精时,雌雄配子的结合是
随机
的。
2.遗传图解
F2遗传因子组成及比例:DD?Dd?dd=
1?2?1
。
F2性状及比例:高茎?矮茎=
3?1
。
3.性状分离比的模拟实验
(1)模拟内容[连线]
(2)操作步骤
→→→→
四、对分离现象解释的验证——测交实验
1.预测结果
2.实验结果:F1×矮茎→87高?79矮,高茎与矮茎植株的数量比接近
1?1
。
五、分离定律
1.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
。
2.在形成配子时,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,随配子遗传给后代。
〔活学巧练〕
判断下列叙述的正误
(1)狗的长毛和卷毛是一对相对性状。( × )
(2)高茎豌豆自交的子一代一定为高茎。( × )
(3)杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离。( √ )
(4)在一对相对性状的杂交实验中,F1产生的雌、雄配子数量之比为1?1。( × )
(5)纯合子自交后代一定是纯合子,杂合子自交后代一定是杂合子。( × )
〔思考〕
1.为何去雄时选择未成熟豌豆花?
提示:由于豌豆是闭花受粉植物,成熟后就已经完成受粉,所以去雄时应选择未成熟花。
2.孟德尔杂交实验中,若F2共获得20株豌豆,矮茎个体一定是5株吗?说明原因。
提示:不一定。因为产生后代个体数太少,不一定完全符合3?1的分离比,孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。
3.豌豆根在生长过程中,细胞内的遗传因子是否遵循分离定律?
提示:否。根的生长中细胞分裂的方式为有丝分裂,分离定律适用于减数分裂形成配子时。
〔学霸记忆〕
1.相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。
2.性状分离是指杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
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.分离定律的实质:在形成配子时,控制同一性状的遗传因子发生分离并分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
课内探究·名师点睛
用豌豆做遗传实验的优点及方法
要点归纳
1.与豌豆繁殖有关的生物知识
(1)两性花和单性花:一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊,这样的花称为单性花。同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊,这样的花称为两性花,如豌豆花(如图)。
(2)自花传粉和异花传粉:两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程,叫作自花传粉,如豌豆。两朵花之间的传粉过程,叫作异花传粉。
(3)闭花传粉:花在未开放前,因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着,雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上,称之为闭花传粉。
(4)父本和母本:不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫作父本,接受花粉的植株叫作母本。
2.选择豌豆作为实验材料的优点
豌豆的特点
优势
自花传粉、闭花受粉
用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
具有易于区分的相对性状、能够稳定地遗传给后代
实验结果易观察和分析
花较大
易于做人工杂交实验
生长周期短、易于培养
实验周期短,实验更容易进行
子粒较多
用数学统计方法分析结果更可靠
说明:前两个优点是最主要的。
3.方法:杂交实验
杂交实验的一般步骤:
(1)
(2)去雄:在花粉未成熟前去掉母本花的雄蕊,并套袋以防雌蕊受粉。
(3)授粉:取下母本花上的套袋,将父本花的成熟花粉撒在母本花的雌蕊柱头上。
(4)套袋:将纸袋再套上,以防外来花粉混杂,保证杂交实验的可靠性和结论的准确性。
(5)挂牌、标记:注明杂交亲本的类型(基因型、表型)、授粉日期等内容。
知识贴士 豌豆为雌雄同株植物,进行自花传粉、闭花受粉,自然状态下都是自交。孟德尔的豌豆杂交实验是人工杂交,在花蕾期人工去雄并套袋。
典例剖析
典例1 (2020·江苏省泰兴中学月考)下列对孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的原因的叙述,错误的是( B )
A.豌豆是自花传粉植物,在自然状态下一般都是纯种
B.豌豆花是单性花,花比较大,杂交时容易操作
C.豌豆具有一些稳定的、容易区分的性状
D.豌豆花在未开放时就完成受粉
[解析] 豌豆自花传粉,这样避免了外来花粉的干扰,在自然状态下一般都是纯种,A正确;豌豆花比较大,杂交时容易操作,但豌豆花是两性花,B错误;豌豆具有一些稳定的、容易区分的性状,易于进行观察,C正确;豌豆花是两性花,在花未开放时,它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上,从而完成受粉,D正确。
┃┃变式训练1
■
(2020·福建省上杭一中期中)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)。下列有关植物杂交实验的说法,正确的是( C )
A.对两性花植物进行杂交需要对父本进行去雄
B.对单性花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] 对两性花植物进行杂交需要对母本进行去雄,防止自身花粉影响实验结果,A错误;对单性花植物进行杂交时,不需要进行去雄操作,B错误;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,防止外来花粉干扰,C正确;提供花粉的植株称为父本,D错误。
一对相对性状的杂交实验
要点归纳
1.杂交实验常用符号及含义
符号
P
F1
F2
?
×
♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
自交
杂交
母本或雌配子
父本或雄配子
2.遗传学相关概念辨析
(1)性状类—
(2)遗传因子—
(3)个体—
(4)交配类
方式
含义
表示式
杂交
遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的方式
AA×aaAa×AA
自交
遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式
AA×AAAa×Aa
测交
显性个体与隐性纯合子杂交
Aa×aa
正交与反交
若甲(♀)×乙(♂)为正交,则乙(♀)×甲(♂)为反交,正、反交是相对而言的
正交:甲(♀)×乙(♂)反交:甲(♂)×乙(♀)
3.一对相对性状的杂交实验
(1)实验过程
P 纯种高茎♀ × 纯种矮茎♂
↓
F1 高茎
↓?
F2 高茎 矮茎
个体数
787 ?
277
比例 3
? 1
(2)实验现象
具有一对相对性状的纯种亲本杂交:
①F1只表现出显性性状。
②F2中出现显性性状、隐性性状分离,分离比为3?1。
知识贴士, 1.相对性状中的性状表现并不都只有两种,还可能有多种。例如:人的ABO血型系统中有A型、B型、AB型和O型四种性状表现。,2.F2中高茎和矮茎的数量比为3?1,该数值是统计分析的结果,统计数量越多越接近3?1,否则可能偏离这一比例。
典例剖析
典例2 (2020·黄冈黄梅月考)关于遗传学的基本概念的叙述,正确的是( D )
A.遗传学中常用“?”“×”表示杂交和自交
B.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
C.具有相对性状的两纯合子杂交产生的子一代未表现出来的性状就是显性性状
D.性状分离是指杂种后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象
[解析] 遗传学中常用“?”“×”表示自交和杂交,A项错误;具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1表现出来的性状称显性性状,没有表现出来的性状称隐性性状,故B、C两项都错误;在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,称为性状分离,D项正确。
┃┃变式训练2
■
(2020·湖北荆州中学、宜昌一中等高一联考)在完全显性的条件下,以下有关性状的叙述,正确的是( D )
A.兔的白毛与黑毛、狗的长毛与卷毛都是相对性状
B.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
C.纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代不会出现纯合子
D.杂合子自交后代既有显性性状又有隐性性状的现象叫作性状分离
[解析] 狗的长毛与卷毛不是同一种性状,因此不属于相对性状,A项错误。具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1未显现出来的性状是隐性性状;当隐性遗传因子结合时,隐性性状可以表现出来,B项错误。纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代会出现纯合子,C项错误。杂合子自交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象为性状分离,D项正确。
对分离现象的解释及性状分离比的模拟实验
要点归纳
1.假说的四个要点:
(1)生物的性状是由遗传因子决定的。
①决定显性性状的为显性遗传因子,用大写字母(如D)表示。
②决定隐性性状的为隐性遗传因子,用小写字母(如d)表示。
(2)体细胞中遗传因子是成对存在的。如高茎豌豆的遗传因子组成为DD或Dd,矮茎豌豆的遗传因子组成为dd。
(3)配子中只含有成对遗传因子中的一个,表示如下:
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。
2.遗传图解:
归纳整合
“遗传图解”的书写要求
(1)在左侧应注明P、F1、F2以及配子等,以明确世代关系和上下代之间的联系。
(2)需写清楚P、F1、F2等的表型和遗传因子组成,以及它们产生的配子的情况,以及最后一代(F1或F2)的相关比例。
(3)用箭头表示基因在上下代之间的传递关系,用相交线或棋盘格的形式表示形成子代的配子结合的情况。
(4)根据需要在图解右侧或下侧配置简要说明,表示出操作意图或原因。
[易错提醒] 孟德尔豌豆杂交实验结果的两点提醒
(1)杂合子产生两种数量相等的配子:指遗传因子组成不同的配子,一般不是雌雄配子的比例,对许多生物而言,一般是雌配子数目较少,而雄配子数目较多。
(2)F2中遗传因子组成为Dd的比例为1/2,而不是1/4:因为遗传因子组成为Dd的情况有两种:一种D(♀配子)与d(♂配子)结合;另一种是d(♀配子)与D(♂配子)结合。
3.性状分离比的模拟实验
(1)实验原理:
①用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官。
②甲、乙两小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。
③用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。
(2)材料用具:
①两个小桶,分别标记甲、乙,代表卵巢和精巢。
②每个小桶内放两种不同颜色的彩球,一种彩球标记D,另一种彩球标记d,分别代表杂种F1产生的两种配子,两种彩球的数目应相等。
(3)实验过程:
(4)分析结果得出结论:
①彩球组合数量比:DD?Dd?dd≈1?2?1。
②彩球代表的显、隐性性状的数值比:显性?隐性≈3?1。
[易错提醒] “性状分离比的模拟实验”的两个理解误区
(1)模拟对象的理解误区:误认为两种彩球模拟雌雄配子。
(2)实验结果的理解误区:误认为DD、Dd、dd三种彩球组合一定是1?2?1。
典例剖析
典例3 (2020·河北石家庄模拟)在性状分离比的模拟实验中,某生物兴趣小组准备了如图所示的实验装置,小球上标记的A、a分别代表显性遗传因子、隐性遗传因子。下列相关叙述正确的是( D )
①小球的黑色和白色分别表示雌、雄配子 ②小球的颜色可以不同,但形态必须相同 ③甲、乙两个装置中小球的数量必须相等,两个装置中A和a两种小球的数量必须相等 ④实验时从甲、乙两个装置中分别随机抓取一个小球进行组合,模拟的是雌、雄配子的随机结合
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
[解析] 甲、乙两个装置中小球的黑色和白色表示雌、雄配子中各有两种配子,①错误;装置中小球的颜色可以不同,但形态必须相同,目的是防止无关变量干扰实验结果,②正确;每个装置中A和a两种小球的数量必须相等,但甲、乙两个装置中小球的数量可以不相等,③错误;从甲、乙两个装置中分别随机抓取一个小球进行组合,模拟的是雌、雄配子的随机结合,④正确。
┃┃变式训练3
■
(2020·南昌二中高一考试)对孟德尔关于豌豆一对相对性状的杂交实验及其解释,下列叙述正确的是( D )
A.在杂交实验中,需在花蕾期同时对父本和母本去雄
B.依据假说推断,F1能产生数量比为1?1的雌雄配子
C.假说能解释F1自交出现3?1性状分离比的原因,所以假说成立
D.假说的主要内容是F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
[解析] 在豌豆杂交实验中,需在花蕾期对母本去雄,A项错误;F1产生的雌雄配子数量不等,雄配子数远多于雌配子数,B项错误;假说能解释F1测交出现1?1的分离比的原因,且在测交实验中得到了验证,所以假说成立,C项错误;假说的主要内容是F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,D项正确。
对分离现象解释的验证及分离定律
要点归纳
1.演绎推理:
(1)方法:设计了测交实验,即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)遗传图解:
(3)预期结果:测交后代的两种表型的比例为1?1。
2.实验验证:进行测交实验,得出实验结果。
3.得出结论:将实验结果与预期结果进行比较,若二者一致,则说明假说是正确的。
4.基因的分离定律的内容和适用条件:
(1)分离定律内容: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;在形成配子时,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,随配子遗传给后代。
(2)适用条件:
①一定是真核生物;
②发生在有性生殖的过程中;
③一定是细胞核中的遗传因子;
④只研究一对相对性状的遗传。
典例剖析
典例4 (2020·广东东莞期末)孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中,发现了基因分离定律。下列几组比例能直接说明基因分离定律的实质的是( B )
A.F2的性状分离比为3?1
B.F1产生的配子类型的比例为1?1
C.F2的遗传因子组成比为1?2?1
D.测交后代的性状比为1?1
[解析] 分离定律的实质是形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。孟德尔的一对相对性状(如豌豆的高茎和矮茎)的杂交实验中,F1的遗传因子组成为Dd,F1形成D、d两种配子,且比例为1?1,能直接说明基因分离定律的实质,B正确。
┃┃变式训练4
■
下列关于测交的说法,错误的是( D )
A.F1与隐性纯合子杂交可以推知F1的遗传因子组成
B.通过检测F1的遗传因子组成可验证对分离现象解释的科学性
C.F1的遗传因子组成是根据F1与隐性纯合子杂交所得后代的性状表现类型推知的
D.测交时,与F1杂交的另一亲本无特殊限制
[解析] 孟德尔通过测交来验证他对分离现象的解释。由测交概念可知与F1杂交的另一亲本必须是隐性纯合子,D错误;遗传因子看不见、摸不着,通过测交后代的性状表现类型可推知F1的遗传因子组成,从而验证对分离现象解释的科学性,A、B、C正确。
指点迷津·拨云见日
一、性状的显、隐性和纯合子、杂合子的判断
1.相对性状中显、隐性判断(设A、B为一对相对性状)
(1)测交法
若A×B―→A,则A为显性,B为隐性。
若A×B―→B,则B为显性,A为隐性。
若A×B―→既有A,又有B,则无法判断显隐性。
(2)自交法
若AA,则A为纯合子,判断不出显隐性。
若A既有A,又有B,则A为显性,B为隐性。
若B既有A,又有B,则B为显性,A为隐性。
2.纯合子和杂合子的判断
(1)隐性纯合子:表现为隐性性状的个体即是隐性纯合子。
(2)显性纯合子和杂合子的判断(设一对相对性状中,A为显性性状个体,B为隐性性状个体):
①自交法
若亲本AA,则亲本A为纯合子。
若亲本AA、B均出现,则亲本A为杂合子。
②测交法
若亲本A×B―→只有A,则亲本A可能为纯合子。
若亲本A×B―→A、B均出现,则亲本A为杂合子。
3.亲子代性状表现、遗传因子组成相互推导
(1)正推法:由亲代推导子代的性状表现、遗传因子组成及比例,如下表。
亲本
子代遗传因子组成
子代性状表现
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA?Aa=1?1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
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)逆推法:由子代推导亲代的性状表现、遗传因子组成(后代数量较多)。
①若后代性状分离比为显性?隐性≈3?1,则双亲一定是杂合子(Bb),即Bb×Bb→3B_?1bb。
②若后代性状分离比为显性?隐性≈1?1,则双亲一定是测交类型,即Bb×bb→1Bb?1bb。
③若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子,即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
④若后代只有隐性性状,则双亲都为隐性纯合子,即bb×bb→bb。
典例5 小鼠的毛色灰色与白色的遗传遵循分离定律。某校生物科研小组的同学饲养了8只小鼠(编号①~⑧),下表是某同学设计的亲本组合及所得第一胎子鼠的毛色情况。
编号
亲本
后代
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
该小组其他同学认为,根据上述实验结果不能确定哪个性状是显性性状,需重新设计亲本组合类型以确定这对性状的显隐性。请选出最合理的实验方案( C )
A.①与⑥交配,③与⑧交配,观察后代毛色情况
B.⑤与⑧交配,⑥与⑦交配,观察后代毛色情况
C.①与④交配,②与③交配,观察后代毛色情况
D.③与⑥交配,④与⑤交配,观察后代毛色情况
[解析] 根据后代的性状表现类型及比例推测,若灰色对白色是显性,则①④为杂合子,②③为隐性纯合子,⑤⑥中至少有一方为显性纯合子,⑦⑧均为隐性纯合子;若白色对灰色是显性,则②③为杂合子,①④为隐性纯合子,⑤⑥均为隐性纯合子,⑦⑧中至少有一方为显性纯合子。①与④交配,②与③交配,观察后代是否发生性状分离即可确定显隐性。如果①与④交配的后代中既有灰鼠又有白鼠,②与③交配的后代全为白鼠,则灰色为显性性状;如果①与④交配的后代全为灰鼠,②与③交配的后代中既有灰鼠又有白鼠,则白色为显性性状。
二、有关分离定律的概率计算
1.计算概率的方法
(1)加法原理:当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这种互斥事件出现的概率是它们各自出现的概率之和。例如,肤色正常(A)对白化(a)为显性。一对夫妇的遗传因子组成都是Aa,他们的孩子的遗传因子组成可能是AA、Aa、aA、aa,概率都是1/4。然而这些事件是互斥事件,一个孩子的遗传因子组成是AA,就不可能同时又是其他的遗传因子组成。所以一个孩子表现正常的概率是1/4(AA)+1/4(Aa)+1/4(aA)=3/4。
(2)乘法原理:当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时,这样的两个独立事件同时发生或相继发生的概率是各自出现概率的乘积。例如,生男孩和生女孩的概率都是1/2,由于第一胎不论生男孩还是生女孩都不会影响第二胎所生孩子的性别,因此这是两个独立事件。第一胎生女孩的概率是1/2,第二胎生女孩的概率也是1/2,那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2=1/4。
2.遗传规律中有关概率的问题
(1)用经典公式计算
概率=(某性状或遗传因子组合数/遗传因子总组合数)×100%。
(2)用配子的概率计算:先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子概率相乘,有关个体的概率相加即可。
知识贴士
“白化男孩”的概率≠“男孩白化”的概率
(1)“白化男孩”是以所有子代为整体,性别未知,其概率应为子代中白化病的概率×1/2。
(2)“男孩白化”是以子代中所有男孩为整体,性别已知,其概率就等于子代中白化病的概率。
三、区分自交与自由交配
1.自交
(1)概念:指遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式。植物中指自花受粉或雌雄同株的异花受粉,子代情况只需统计自交结果。
(2)杂合子连续自交结果(如图)
通过上面的分析,可知杂合子连续自交n次后,第n代的情况如下表:
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
1-
-
-
+
-
将上表中杂合子、纯合子所占比例在坐标曲线图中表示出来,如图所示:
2.自由交配
自由交配是指群体中的具有不同遗传因子组成的个体之间均为随机交配,子代情况应将各自由交配子代的全部结果一并统计。
例如,某群体中AA占2/5、Aa占3/5,则自由交配的方式有4种,分析如下:
♀♂
2/5AA
3/5Aa
2/5AA
2/5AA(♀)×2/5AA(♂)
3/5Aa(♀)×2/5AA(♂)
3/5Aa
2/5AA(♀)×3/5Aa(♂)
3/5Aa(♀)×3/5Aa(♂)
典例6 水稻抗病对不抗病为显性。现以杂合抗病水稻(Tt)为亲本,连续自交三代,F3中杂合抗病水稻的概率,以及每次自交后均除去不抗病水稻再自交所得纯合抗病水稻占抗病水稻的概率分别是( C )
A.1/4,7/16
B.1/4,7/9
C.1/8,7/9
D.1/8,7/16
[解析] 杂合抗病水稻(Tt)连续自交三代,F3中杂合抗病水稻的概率为(1/2)3=1/8。Tt自交一代后,后代遗传因子组成及比例为1/4TT、1/2Tt、1/4tt,除去不抗病水稻(tt),剩余两种遗传因子组成及比例为1/3TT、2/3Tt。再自交一代,1/3TT自交后代遗传因子组成及比例仍为1/3TT;2/3Tt自交后代出现性状分离:2/3×1/4TT、2/3×2/4Tt、2/3×1/4tt,除去不抗病水稻(2/3×1/4tt),剩余的遗传因子组成及比例为1/3TT、2/3×1/4TT、2/3×2/4Tt,其中TT占3/5、Tt占2/5,依此类推,自交三代后,TT的概率为7/10,Tt的概率为2/10,tt的概率为1/10,故纯合抗病水稻占抗病水稻的比例为7/9。
知识贴士
该类型题目可以套用公式:
=eq
\f(\f(1-?\f(1,2)?n,2),\s\up7(\f(1-?\f(1,2)?n,2)+?\f(1,2)?n))
注:n为自交代数
教材问题·解疑答惑
?问题探讨?P2
1.提示:粉色。因为按照融合遗传的观点,双亲遗传物质在子代体内混合,子代呈现双亲的中间性状,即红色和白色的混合色——粉色。
2.提示:此问题具有开放性,目的是引导学生辨析融合遗传观点是否正确。
?讨论?P6
1.提示:与每个小组的实验结果相比,全班总的实验结果更接近预期的结果,即彩球组合类型数量比约为DD?Dd?dd=1?2?1,彩球代表的显性与隐性类型的数值比约为3?1。也就是实验个体数量越多,越接近统计数值。如果孟德尔当时只统计了10株豌豆杂交的结果,则很难正确地解释性状分离现象。因为实验统计的样本数目足够多,是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当只对10株豌豆做统计时,会出现较大的误差。
2.提示:模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。因为甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子,从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合,实际上模拟了雌、雄配子的随机结合,只要统计的数量足够多,就会出现约为3?1的结果。
?科学方法?P7
提示:假说—演绎法是一种从一般到个别的论证方法,首先根据已知正确的事实建立假说,然后通过实验验证自己的假说是否正确。归纳法是一种由个别到一般的论证方法,它通过综合许多具有内在联系的个别事例,然后归纳出它们所共同的特性,从而得出一个一般性的原理或结论。
?思维训练?P8
提示:将获得的紫花植株连续几代自交,即将每次自交后代的紫花植株选育再进行自交,直至自交后代不再出现白花为止。具体过程可用以下图解表示。
?练习与应用?P8
一、概念检测
1.(1)× 隐性性状在杂合子中不能表现出来,而在隐性纯合子中能表现出来。
(2)× 杂合子自交后代会发生性状分离,出现纯合子。
2.A 褐眼女人的母亲是蓝眼,该褐眼女人为杂合子,与蓝眼男人结婚,生下蓝眼孩子的可能性是1/2。
3.(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、拓展应用
1.(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
2.(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。
3.提示:选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在做遗传杂交实验时,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,这样使实验结果很容易观察和分析。
4.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的方法,而假说—演绎法,是从客观现象或实验结果出发,发现问题,提出假说,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。(共93张PPT)
第一章
遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
课内探究·名师点睛
指点名津·拨云见日
教材问题·解疑答惑
巩固训练·课堂达标
夯基提能作业
基础知识·双基夯实
课程要求
核心素养
阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并由此预测子代的遗传性状。
1.通过分析豌豆花的结构,理解豌豆的杂交过程。(生命观念)
2.通过分析、绘制图解,掌握相对性状、杂合子、纯合子、显性性状、隐性性状、杂交、测交等概念。(生命观念、科学思维)
3.运用统计与概率的相关知识,解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化。(科学思维、科学探究)
知识导图
基础知识·双基夯实
一、豌豆用作遗传实验材料的优点和操作方法
1.豌豆用作遗传实验材料的优点
(1)豌豆是________传粉植物,自然状态下一般都是________;
(2)具有易于区分的____________,且能________地遗传给后代。
2.杂交实验的一般操作方法
自花
纯种
相对性状
稳定
去雄
传粉
套袋
二、一对相对性状的杂交实验
P(亲本) 高茎
× 矮茎
↓
F1(子一代) ________
↓?
F2(子二代) 高茎?矮茎
比例 __________
高茎
3?1
三、对分离现象的解释
1.理论解释
(1)生物的性状是由____________决定的。
(2)在体细胞中,遗传因子是________存在的。
(3)在形成配子时,成对的遗传因子彼此________,分别进入不同的________中。
(4)受精时,雌雄配子的结合是________的。
遗传因子
成对
分离
配子
随机
2.遗传图解
F2遗传因子组成及比例:DD?Dd?dd=______________。
F2性状及比例:高茎?矮茎=__________。
1?2?1
3?1
3.性状分离比的模拟实验
(1)模拟内容[连线]
(2)操作步骤
四、对分离现象解释的验证——测交实验
1.预测结果
2.实验结果:F1×矮茎→87高?79矮,高茎与矮茎植株的数量比接近__________。
1?1
五、分离定律
1.在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子________存在,不相________。
2.在形成配子时,成对的遗传因子发生________,分离后的遗传因子分别进入不同的________中,随配子遗传给后代。
成对
融合
分离
配子
〔活学巧练〕
判断下列叙述的正误
(1)狗的长毛和卷毛是一对相对性状。
( )
(2)高茎豌豆自交的子一代一定为高茎。
( )
(3)杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离。
( )
(4)在一对相对性状的杂交实验中,F1产生的雌、雄配子数量之比为1?1。
( )
(5)纯合子自交后代一定是纯合子,杂合子自交后代一定是杂合子。
( )
×
×
√
×
×
〔思考〕
1.为何去雄时选择未成熟豌豆花?
提示:由于豌豆是闭花受粉植物,成熟后就已经完成受粉,所以去雄时应选择未成熟花。
2.孟德尔杂交实验中,若F2共获得20株豌豆,矮茎个体一定是5株吗?说明原因。
提示:不一定。因为产生后代个体数太少,不一定完全符合3?1的分离比,孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。
3.豌豆根在生长过程中,细胞内的遗传因子是否遵循分离定律?
提示:否。根的生长中细胞分裂的方式为有丝分裂,分离定律适用于减数分裂形成配子时。
〔学霸记忆〕
1.相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。
2.性状分离是指杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
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.分离定律的实质:在形成配子时,控制同一性状的遗传因子发生分离并分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
课内探究·名师点睛
1.与豌豆繁殖有关的生物知识
(1)两性花和单性花:一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊,这样的花称为单性花。同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊,这样的花称为两性花,如豌豆花(如图)。
一
用豌豆做遗传实验的优点及方法
要点归纳
(2)自花传粉和异花传粉:两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程,叫作自花传粉,如豌豆。两朵花之间的传粉过程,叫作异花传粉。
(3)闭花传粉:花在未开放前,因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着,雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上,称之为闭花传粉。
(4)父本和母本:不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫作父本,接受花粉的植株叫作母本。
2.选择豌豆作为实验材料的优点
说明:前两个优点是最主要的。
豌豆的特点
优势
自花传粉、闭花受粉
用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析
具有易于区分的相对性状、能够稳定地遗传给后代
实验结果易观察和分析
花较大
易于做人工杂交实验
生长周期短、易于培养
实验周期短,实验更容易进行
子粒较多
用数学统计方法分析结果更可靠
3.方法:杂交实验
杂交实验的一般步骤:
(2)去雄:在花粉未成熟前去掉母本花的雄蕊,并套袋以防雌蕊受粉。
(3)授粉:取下母本花上的套袋,将父本花的成熟花粉撒在母本花的雌蕊柱头上。
(4)套袋:将纸袋再套上,以防外来花粉混杂,保证杂交实验的可靠性和结论的准确性。
(5)挂牌、标记:注明杂交亲本的类型(基因型、表型)、授粉日期等内容。
知识贴士 豌豆为雌雄同株植物,进行自花传粉、闭花受粉,自然状态下都是自交。孟德尔的豌豆杂交实验是人工杂交,在花蕾期人工去雄并套袋。
(2020·江苏省泰兴中学月考)下列对孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的原因的叙述,错误的是
( )
A.豌豆是自花传粉植物,在自然状态下一般都是纯种
B.豌豆花是单性花,花比较大,杂交时容易操作
C.豌豆具有一些稳定的、容易区分的性状
D.豌豆花在未开放时就完成受粉
B
典例剖析
典例
1
[解析] 豌豆自花传粉,这样避免了外来花粉的干扰,在自然状态下一般都是纯种,A正确;豌豆花比较大,杂交时容易操作,但豌豆花是两性花,B错误;豌豆具有一些稳定的、容易区分的性状,易于进行观察,C正确;豌豆花是两性花,在花未开放时,它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上,从而完成受粉,D正确。
(2020·福建省上杭一中期中)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)。下列有关植物杂交实验的说法,正确的是
( )
A.对两性花植物进行杂交需要对父本进行去雄
B.对单性花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
C
变式训练1
[解析] 对两性花植物进行杂交需要对母本进行去雄,防止自身花粉影响实验结果,A错误;对单性花植物进行杂交时,不需要进行去雄操作,B错误;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,防止外来花粉干扰,C正确;提供花粉的植株称为父本,D错误。
1.杂交实验常用符号及含义
二
一对相对性状的杂交实验
要点归纳
符号
P
F1
F2
?
×
♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
自交
杂交
母本或
雌配子
父本或
雄配子
2.遗传学相关概念辨析
(4)交配类
方式
含义
表示式
杂交
遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的方式
AA×aa
Aa×AA
自交
遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式
AA×AA
Aa×Aa
测交
显性个体与隐性纯合子杂交
Aa×aa
正交
与反交
若甲(♀)×乙(♂)为正交,则乙(♀)×甲(♂)为反交,正、反交是相对而言的
正交:甲(♀)×乙(♂)
反交:甲(♂)×乙(♀)
3.一对相对性状的杂交实验
(1)实验过程
P 纯种高茎♀ × 纯种矮茎♂
↓
F1 高茎
↓?
F2 高茎 矮茎
个体数
787 ?
277
比例 3
? 1
(2)实验现象
具有一对相对性状的纯种亲本杂交:
①F1只表现出显性性状。
②F2中出现显性性状、隐性性状分离,分离比为3?1。
知识贴士, 1.相对性状中的性状表现并不都只有两种,还可能有多种。例如:人的ABO血型系统中有A型、B型、AB型和O型四种性状表现。
2.F2中高茎和矮茎的数量比为3?1,该数值是统计分析的结果,统计数量越多越接近3?1,否则可能偏离这一比例。
(2020·黄冈黄梅月考)关于遗传学的基本概念的叙述,正确的是
( )
A.遗传学中常用“?”“×”表示杂交和自交
B.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
C.具有相对性状的两纯合子杂交产生的子一代未表现出来的性状就是显性性状
D.性状分离是指杂种后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象
D
典例剖析
典例
2
[解析] 遗传学中常用“?”“×”表示自交和杂交,A项错误;具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1表现出来的性状称显性性状,没有表现出来的性状称隐性性状,故B、C两项都错误;在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,称为性状分离,D项正确。
(2020·湖北荆州中学、宜昌一中等高一联考)在完全显性的条件下,以下有关性状的叙述,正确的是
( )
A.兔的白毛与黑毛、狗的长毛与卷毛都是相对性状
B.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
C.纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代不会出现纯合子
D.杂合子自交后代既有显性性状又有隐性性状的现象叫作性状分离
D
变式训练2
[解析] 狗的长毛与卷毛不是同一种性状,因此不属于相对性状,A项错误。具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1未显现出来的性状是隐性性状;当隐性遗传因子结合时,隐性性状可以表现出来,B项错误。纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代会出现纯合子,C项错误。杂合子自交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象为性状分离,D项正确。
1.假说的四个要点:
(1)生物的性状是由遗传因子决定的。
①决定显性性状的为显性遗传因子,用大写字母(如D)表示。
②决定隐性性状的为隐性遗传因子,用小写字母(如d)表示。
(2)体细胞中遗传因子是成对存在的。如高茎豌豆的遗传因子组成为DD或Dd,矮茎豌豆的遗传因子组成为dd。
三
对分离现象的解释及性状分离比的模拟实验
要点归纳
(3)配子中只含有成对遗传因子中的一个,表示如下:
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。
2.遗传图解:
“遗传图解”的书写要求
(1)在左侧应注明P、F1、F2以及配子等,以明确世代关系和上下代之间的联系。
(2)需写清楚P、F1、F2等的表型和遗传因子组成,以及它们产生的配子的情况,以及最后一代(F1或F2)的相关比例。
(3)用箭头表示基因在上下代之间的传递关系,用相交线或棋盘格的形式表示形成子代的配子结合的情况。
(4)根据需要在图解右侧或下侧配置简要说明,表示出操作意图或原因。
归
纳
整
合
[易错提醒] 孟德尔豌豆杂交实验结果的两点提醒
(1)杂合子产生两种数量相等的配子:指遗传因子组成不同的配子,一般不是雌雄配子的比例,对许多生物而言,一般是雌配子数目较少,而雄配子数目较多。
(2)F2中遗传因子组成为Dd的比例为1/2,而不是1/4:因为遗传因子组成为Dd的情况有两种:一种D(♀配子)与d(♂配子)结合;另一种是d(♀配子)与D(♂配子)结合。
3.性状分离比的模拟实验
(1)实验原理:
①用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官。
②甲、乙两小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。
③用不同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。
(2)材料用具:
①两个小桶,分别标记甲、乙,代表卵巢和精巢。
②每个小桶内放两种不同颜色的彩球,一种彩球标记D,另一种彩球标记d,分别代表杂种F1产生的两种配子,两种彩球的数目应相等。
(3)实验过程:
(4)分析结果得出结论:
①彩球组合数量比:DD?Dd?dd≈1?2?1。
②彩球代表的显、隐性性状的数值比:显性?隐性≈3?1。
[易错提醒] “性状分离比的模拟实验”的两个理解误区
(1)模拟对象的理解误区:误认为两种彩球模拟雌雄配子。
(2)实验结果的理解误区:误认为DD、Dd、dd三种彩球组合一定是1?2?1。
(2020·河北石家庄模拟)在性状分离比的模拟实验中,某生物兴趣小组准备了如图所示的实验装置,小球上标记的A、a分别代表显性遗传因子、隐性遗传因子。下列相关叙述正确的是
( )
典例剖析
典例
3
①小球的黑色和白色分别表示雌、雄配子 ②小球的颜色可以不同,但形态必须相同 ③甲、乙两个装置中小球的数量必须相等,两个装置中A和a两种小球的数量必须相等 ④实验时从甲、乙两个装置中分别随机抓取一个小球进行组合,模拟的是雌、雄配子的随机结合
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
[解析] 甲、乙两个装置中小球的黑色和白色表示雌、雄配子中各有两种配子,①错误;装置中小球的颜色可以不同,但形态必须相同,目的是防止无关变量干扰实验结果,②正确;每个装置中A和a两种小球的数量必须相等,但甲、乙两个装置中小球的数量可以不相等,③错误;从甲、乙两个装置中分别随机抓取一个小球进行组合,模拟的是雌、雄配子的随机结合,④正确。
[答案]
D
(2020·南昌二中高一考试)对孟德尔关于豌豆一对相对性状的杂交实验及其解释,下列叙述正确的是
( )
A.在杂交实验中,需在花蕾期同时对父本和母本去雄
B.依据假说推断,F1能产生数量比为1?1的雌雄配子
C.假说能解释F1自交出现3?1性状分离比的原因,所以假说成立
D.假说的主要内容是F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离
D
变式训练3
[解析] 在豌豆杂交实验中,需在花蕾期对母本去雄,A项错误;F1产生的雌雄配子数量不等,雄配子数远多于雌配子数,B项错误;假说能解释F1测交出现1?1的分离比的原因,且在测交实验中得到了验证,所以假说成立,C项错误;假说的主要内容是F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,D项正确。
1.演绎推理:
(1)方法:设计了测交实验,即让F1与隐性纯合子杂交。
四
对分离现象解释的验证及分离定律
要点归纳
(2)遗传图解:
(3)预期结果:测交后代的两种表型的比例为1?1。
2.实验验证:进行测交实验,得出实验结果。
3.得出结论:将实验结果与预期结果进行比较,若二者一致,则说明假说是正确的。
4.基因的分离定律的内容和适用条件:
(1)分离定律内容: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;在形成配子时,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,随配子遗传给后代。
(2)适用条件:
①一定是真核生物;
②发生在有性生殖的过程中;
③一定是细胞核中的遗传因子;
④只研究一对相对性状的遗传。
(2020·广东东莞期末)孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中,发现了基因分离定律。下列几组比例能直接说明基因分离定律的实质的是
( )
A.F2的性状分离比为3?1
B.F1产生的配子类型的比例为1?1
C.F2的遗传因子组成比为1?2?1
D.测交后代的性状比为1?1
B
典例剖析
典例
4
[解析] 分离定律的实质是形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。孟德尔的一对相对性状(如豌豆的高茎和矮茎)的杂交实验中,F1的遗传因子组成为Dd,F1形成D、d两种配子,且比例为1?1,能直接说明基因分离定律的实质,B正确。
下列关于测交的说法,错误的是
( )
A.F1与隐性纯合子杂交可以推知F1的遗传因子组成
B.通过检测F1的遗传因子组成可验证对分离现象解释的科学性
C.F1的遗传因子组成是根据F1与隐性纯合子杂交所得后代的性状表现类型推知的
D.测交时,与F1杂交的另一亲本无特殊限制
D
对点训练4
[解析] 孟德尔通过测交来验证他对分离现象的解释。由测交概念可知与F1杂交的另一亲本必须是隐性纯合子,D错误;遗传因子看不见、摸不着,通过测交后代的性状表现类型可推知F1的遗传因子组成,从而验证对分离现象解释的科学性,A、B、C正确。
指点迷津·拨云见日
一、性状的显、隐性和纯合子、杂合子的判断
1.相对性状中显、隐性判断(设A、B为一对相对性状)
(1)测交法
若A×B—→A,则A为显性,B为隐性。
若A×B—→B,则B为显性,A为隐性。
若A×B—→既有A,又有B,则无法判断显隐性。
2.纯合子和杂合子的判断
(1)隐性纯合子:表现为隐性性状的个体即是隐性纯合子。
(2)显性纯合子和杂合子的判断(设一对相对性状中,A为显性性状个体,B为隐性性状个体):
①自交法
②测交法
若亲本A×B→只有A,则亲本A可能为纯合子。
若亲本A×B—→A、B均出现,则亲本A为杂合子。
3.亲子代性状表现、遗传因子组成相互推导
(1)正推法:由亲代推导子代的性状表现、遗传因子组成及比例,如下表。
亲本
子代遗传因子组成
子代性状表现
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA?Aa=1?1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
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)逆推法:由子代推导亲代的性状表现、遗传因子组成(后代数量较多)。
①若后代性状分离比为显性?隐性≈3?1,则双亲一定是杂合子(Bb),即Bb×Bb→3B_?1bb。
②若后代性状分离比为显性?隐性≈1?1,则双亲一定是测交类型,即Bb×bb→1Bb?1bb。
③若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子,即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
④若后代只有隐性性状,则双亲都为隐性纯合子,即bb×bb→bb。
小鼠的毛色灰色与白色的遗传遵循分离定律。某校生物科研小组的同学饲养了8只小鼠(编号①~⑧),下表是某同学设计的亲本组合及所得第一胎子鼠的毛色情况。
典例
5
编号
亲本
后代
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
该小组其他同学认为,根据上述实验结果不能确定哪个性状是显性性状,需重新设计亲本组合类型以确定这对性状的显隐性。请选出最合理的实验方案
( )
A.①与⑥交配,③与⑧交配,观察后代毛色情况
B.⑤与⑧交配,⑥与⑦交配,观察后代毛色情况
C.①与④交配,②与③交配,观察后代毛色情况
D.③与⑥交配,④与⑤交配,观察后代毛色情况
C
[解析] 根据后代的性状表现类型及比例推测,若灰色对白色是显性,则①④为杂合子,②③为隐性纯合子,⑤⑥中至少有一方为显性纯合子,⑦⑧均为隐性纯合子;若白色对灰色是显性,则②③为杂合子,①④为隐性纯合子,⑤⑥均为隐性纯合子,⑦⑧中至少有一方为显性纯合子。①与④交配,②与③交配,观察后代是否发生性状分离即可确定显隐性。如果①与④交配的后代中既有灰鼠又有白鼠,②与③交配的后代全为白鼠,则灰色为显性性状;如果①与④交配的后代全为灰鼠,②与③交配的后代中既有灰鼠又有白鼠,则白色为显性性状。
二、有关分离定律的概率计算
1.计算概率的方法
(1)加法原理:当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这种互斥事件出现的概率是它们各自出现的概率之和。例如,肤色正常(A)对白化(a)为显性。一对夫妇的遗传因子组成都是Aa,他们的孩子的遗传因子组成可能是AA、Aa、aA、aa,概率都是1/4。然而这些事件是互斥事件,一个孩子的遗传因子组成是AA,就不可能同时又是其他的遗传因子组成。所以一个孩子表现正常的概率是1/4(AA)+1/4(Aa)+1/4(aA)=3/4。
(2)乘法原理:当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时,这样的两个独立事件同时发生或相继发生的概率是各自出现概率的乘积。例如,生男孩和生女孩的概率都是1/2,由于第一胎不论生男孩还是生女孩都不会影响第二胎所生孩子的性别,因此这是两个独立事件。第一胎生女孩的概率是1/2,第二胎生女孩的概率也是1/2,那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2=1/4。
2.遗传规律中有关概率的问题
(1)用经典公式计算
概率=(某性状或遗传因子组合数/遗传因子总组合数)×100%。
(2)用配子的概率计算:先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题目要求用相关的两种配子概率相乘,有关个体的概率相加即可。
知识贴士
“白化男孩”的概率≠“男孩白化”的概率
(1)“白化男孩”是以所有子代为整体,性别未知,其概率应为子代中白化病的概率×1/2。
(2)“男孩白化”是以子代中所有男孩为整体,性别已知,其概率就等于子代中白化病的概率。
三、区分自交与自由交配
1.自交
(1)概念:指遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式。植物中指自花受粉或雌雄同株的异花受粉,子代情况只需统计自交结果。
(2)杂合子连续自交结果(如图)
通过上面的分析,可知杂合子连续自交n次后,第n代的情况如下表:
将上表中杂合子、纯合子所占比例在坐标曲线图中表示出来,如图所示:
2.自由交配
自由交配是指群体中的具有不同遗传因子组成的个体之间均为随机交配,子代情况应将各自由交配子代的全部结果一并统计。
例如,某群体中AA占2/5、Aa占3/5,则自由交配的方式有4种,分析如下:
♀
♂
2/5AA
3/5Aa
2/5AA
2/5AA(♀)×2/5AA(♂)
3/5Aa(♀)×2/5AA(♂)
3/5Aa
2/5AA(♀)×3/5Aa(♂)
3/5Aa(♀)×3/5Aa(♂)
水稻抗病对不抗病为显性。现以杂合抗病水稻(Tt)为亲本,连续自交三代,F3中杂合抗病水稻的概率,以及每次自交后均除去不抗病水稻再自交所得纯合抗病水稻占抗病水稻的概率分别是
( )
A.1/4,7/16
B.1/4,7/9
C.1/8,7/9
D.1/8,7/16
典例
6
C
[解析] 杂合抗病水稻(Tt)连续自交三代,F3中杂合抗病水稻的概率为(1/2)3=1/8。Tt自交一代后,后代遗传因子组成及比例为1/4TT、1/2Tt、1/4tt,除去不抗病水稻(tt),剩余两种遗传因子组成及比例为1/3TT、2/3Tt。再自交一代,1/3TT自交后代遗传因子组成及比例仍为1/3TT;2/3Tt自交后代出现性状分离:2/3×1/4TT、2/3×2/4Tt、2/3×1/4tt,除去不抗病水稻(2/3×1/4tt),剩余的遗传因子组成及比例为1/3TT、2/3×1/4TT、2/3×2/4Tt,其中TT占3/5、Tt占2/5,依此类推,自交三代后,TT的概率为7/10,Tt的概率为2/10,tt的概率为1/10,故纯合抗病水稻占抗病水稻的比例为7/9。
教材问题·解疑答惑
?问题探讨?P2
1.提示:粉色。因为按照融合遗传的观点,双亲遗传物质在子代体内混合,子代呈现双亲的中间性状,即红色和白色的混合色——粉色。
2.提示:此问题具有开放性,目的是引导学生辨析融合遗传观点是否正确。
?讨论?P6
1.提示:与每个小组的实验结果相比,全班总的实验结果更接近预期的结果,即彩球组合类型数量比约为DD?Dd?dd=1?2?1,彩球代表的显性与隐性类型的数值比约为3?1。也就是实验个体数量越多,越接近统计数值。如果孟德尔当时只统计了10株豌豆杂交的结果,则很难正确地解释性状分离现象。因为实验统计的样本数目足够多,是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当只对10株豌豆做统计时,会出现较大的误差。
2.提示:模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。因为甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子,从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合,实际上模拟了雌、雄配子的随机结合,只要统计的数量足够多,就会出现约为3?1的结果。
?科学方法?P7
提示:假说—演绎法是一种从一般到个别的论证方法,首先根据已知正确的事实建立假说,然后通过实验验证自己的假说是否正确。归纳法是一种由个别到一般的论证方法,它通过综合许多具有内在联系的个别事例,然后归纳出它们所共同的特性,从而得出一个一般性的原理或结论。
?思维训练?P8
提示:将获得的紫花植株连续几代自交,即将每次自交后代的紫花植株选育再进行自交,直至自交后代不再出现白花为止。具体过程可用以下图解表示。
?练习与应用?P8
一、概念检测
1.(1)× 隐性性状在杂合子中不能表现出来,而在隐性纯合子中能表现出来。
(2)× 杂合子自交后代会发生性状分离,出现纯合子。
2.A 褐眼女人的母亲是蓝眼,该褐眼女人为杂合子,与蓝眼男人结婚,生下蓝眼孩子的可能性是1/2。
3.(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、拓展应用
1.(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
2.(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。
3.提示:选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在做遗传杂交实验时,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,这样使实验结果很容易观察和分析。
4.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的方法,而假说—演绎法,是从客观现象或实验结果出发,发现问题,提出假说,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。第一章
第一节
1.小麦的抗病(T)对不抗病(t)是显性。两株抗病小麦杂交,后代中有一株不抗病,其余不知。这个杂交组合可能的遗传因子组成是( C )
A.TT×TT
B.TT×Tt
C.Tt×Tt
D.Tt×tt
[解析] TT×TT→TT,后代全部是抗病的;TT×Tt→TT、Tt,后代也全是抗病的;Tt×Tt→TT、Tt、tt,其中tt是不抗病的,符合题意;D项中双亲之一tt是不抗病的,不符合已知条件“两株抗病小麦”。
2.关于显性性状的下列叙述中,不正确的是( D )
A.显性性状是受显性基因控制的
B.具有显性性状的个体可能是纯合子
C.具有相对性状的纯合亲本杂交,F1显现出来的亲本性状是显性性状
D.具有显性性状的个体自交后代一定会产生性状分离
[解析] 显性性状是受显性基因控制,故A正确;具有显性性状的个体可能是纯合子,也可能是杂合子,故B正确;具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的亲本性状是显性性状,故C正确;具有显性性状的个体可能是纯合子,纯合子自交后代不发生性状分离,故D错误。
3.采用下列哪一组方法,可依次解决①~⑤中的遗传学问题( C )
①鉴定一只白羊(显性性状)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的基因型 ⑤鉴别一株高茎豌豆是不是纯合体的是简便方法
A.测交 杂交 自交 测交 测交
B.测交 杂交 自交 自交 测交
C.测交 杂交 自交 测交 自交
D.测交 测交 杂交 测交 自交
[解析] ①鉴定一只动物是否为纯种,可采用测交法;②在一对相对性状中区分显隐性,可采用杂交法,后代表现出来的性状为显性性状,没有表现出来的性状为隐性性状;③不断提高小麦抗病品种的纯合度,可采用连续自交法;④检验杂种F1的基因型,可采用测交法;⑤鉴别一株高茎豌豆是不是纯合体可以用杂交法或自交法,但最简便的方法是自交法,故选C。
4.(2020·河北邯郸摸底)孟德尔用豌豆进行杂交实验,成功地揭示了遗传的两个基本定律,为遗传学的研究作出了杰出的贡献,被世人公认为“遗传学之父”,下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中,错误的是( A )
A.豌豆进行自花受粉,实验过程免去了人工授粉的麻烦
B.在实验过程中,提出的“假说”是F1产生配子时,成对的遗传因子分离
C.解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时,成对的遗传因子分离,则测交后代出现两种性状表现,且比例接近
D.验证假说阶段完成的实验是让F1与隐性纯合子杂交
[解析] 豌豆是自花传粉植物,在杂交时,要严格“去雄”“套袋”,进行人工授粉;解释实验现象时,提出的“假说”是F1产生配子时,成对的遗传因子分离;解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时,成对的遗传因子分离,则测交后代出现两种性状表现,且比例接近1?1;验证假说阶段完成的实验是让F1与隐性纯合子杂交。
5.(不定项选择)(2020·湖南岳阳期中)在性状分离比的模拟实验中,某同学在两个小罐中分别放了20个两种不同颜色的玻璃球、50个两种不同颜色的玻璃球。下列叙述错误的是( ABC )
A.他的这种做法一定会影响配子出现的概率,从而导致实验结果误差增大
B.两个小罐中玻璃球数量不同,会影响实验结果
C.每次从罐中抓出来的玻璃球不能再放回罐内
D.玻璃球数量多的小罐可代表雄性生殖器官
[解析] 虽然两个小罐中的玻璃球数量不同,但只要每个罐内两种颜色的玻璃球的数量相等就不会影响配子出现的概率,也不会影响实验结果,A、B错误;每次抓取的玻璃球在统计后一定要再放回原来的小罐内,这样可以保证每次抓取每种配子的机会相等,C错误;在生物体的生殖过程中,一般是雄配子的数量远多于雌配子的数量,因此玻璃球数量少的小罐可代表雌性生殖器官,玻璃球数量多的小罐可代表雄性生殖器官,D正确。
6.(2020·衡水测试)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,用豌豆进行遗传实验,具体情况如下:
实验一 实验二
P黄色子叶(甲)×绿色子叶(乙) P 黄色子叶(丁)
↓
↓?
F1黄色子叶(丙) 绿色子叶 F1黄色子叶(戊) 绿色子叶
1 ? 1 3 ? 1
请分析回答:
(1)用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因之一是
豌豆是严格的自花传粉植物;自然状态下豌豆一般是纯合子;有易于区分的相对性状(任意一点即可)
。
(2)从实验
二
可判断这对相对性状中
黄色子叶
是显性性状。
(3)实验二的黄色子叶个体戊中能稳定遗传的占 。
(4)实验一子代中出现黄色子叶个体与绿色子叶个体的比例为1?1,其原因是黄色子叶个体甲产生的配子种类及其比例为
Y?y=1?1
。
(5)实验一中黄色子叶个体丙与实验二中黄色子叶个体戊杂交,所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占 。
[解析] (2)实验二中亲本全是黄色子叶,F1中出现了绿色子叶,可知黄色子叶是显性性状,绿色子叶是隐性性状。(3)根据实验二亲子代性状可知亲本黄色子叶植株是杂合子,则F1黄色子叶个体戊中能稳定遗传的纯合子占。(4)实验一中亲本黄色子叶植株是杂合子,基因型是Yy,其产生的配子有Y和y两种,比例为1?1,与绿色子叶植株杂交,则F1出现黄色子叶植株与绿色子叶植株的比例为1?1。(5)实验一中黄色子叶个体丙的基因型为Yy,实验二中黄色子叶个体戊的基因型为YY()或Yy(),杂交后代中基因型为YY的个体占×+×=,基因型为Yy的个体占×+×=,所以子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占。第一章
第一节
A组基础题组
一、单选题
1.(2020·河北承德第一中学高一下学期网课测试)下列哪项不属于豌豆适合作遗传学实验材料的理由( D )
A.豌豆属于闭花受粉植物,在自然状态下一般都是纯种
B.豌豆具有多对容易区分的相对性状
C.一株豌豆可以产生很多后代
D.豌豆的花属于单性花,容易操作
[解析] 豌豆属于闭花受粉植物,在自然状态下一般都是纯种,在遗传学实验中容易分析遗传物质的来源和去向,A正确;豌豆具有多对容易区分的相对性状,容易统计后代不同表型的个体数,B正确;一株豌豆可以产生很多后代,便于进行统计学分析,C正确;豌豆的花属于两性花,D错误。故选D。
2.(2020·江苏省南通市海安高级中学高一)下列各组中不属于相对性状的是( D )
A.水稻早熟和晚熟
B.豌豆的紫花和红花
C.小麦的抗锈病和易感锈病
D.绵羊的长毛和细毛
[解析] 水稻的早熟和晚熟符合“同种生物”和“同一性状”,属于相对性状,A正确;豌豆的紫花和红花符合“同种生物”和“同一性状”,属于相对性状,B正确;小麦的抗锈病和易染锈病符合“同种生物”和“同一性状”,属于相对性状,C正确;绵羊的长毛和细毛符合“同种生物”,但不符合“同一性状”,不属于相对性状,D错误。故选D。
3.(2020·江苏省南通市海安高级中学高一)水稻的非糯性对糯性是显性,将纯合子糯性品种与纯合子非糯性品种杂交,将F1的花粉(内含精子)用碘液染色,非糯性花粉呈蓝黑色,糯性花粉呈橙红色。在显微镜下统计这两种花粉,非糯性花粉与糯性花粉的比应是( A )
A.1?1
B.1?2
C.2?1
D.3?1
[解析] 水稻的非糯性对糯性是显性(相应的基因用A、a表示),则糯性品种的基因型为aa,非糯性品种的基因型为AA或Aa,糯性品种aa与纯合非糯性品种AA杂交后代Fl都是Aa,能产生两种比例相等的花粉,即A?a=1?1,所以用碘液染色后,蓝色?橙红色=1?1,因此在显微镜下统计这两种花粉的微粒,蓝色花粉数与橙红色花粉数的比例为1?1。故选A。
4.(2020·桂林市第十八中学高一期中)以下有关性状的叙述正确的是( C )
A.狗的长毛与卷毛是相对性状
B.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
C.具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出的亲本性状是显性性状
D.纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代不会出现纯合子
[解析] 狗的长毛与卷毛不是同一性状,长毛与短毛是相对性状,A项错误;隐性性状在没有显性基因存在时可以表现出来,B项错误;具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出的亲本性状是显性性状,F1不表现的亲本性状是隐性性状,C项正确;杂合子自交后代会出现纯合子,D项错误。
5.(2020·枣庄三中高一第一次学情调查)下列关于孟德尔探究遗传规律过程中演绎推理内容的是( D )
A.具有一对相对性状的亲本杂交实验中F2植株表型比例为3?1
B.成对的遗传因子彼此分离
C.雌雄配子的结合是随机的
D.若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交实验表型比例应接近1?1
[解析] 具有一对相对性状的亲本杂交实验中F2植株表型比例为3?1,这属于提出问题阶段,A错误;成对的遗传因子彼此分离,属于做出假设阶段,B错误;雌雄配子的结合是随机的,属于做出假设阶段,C错误;若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交实验表型比例应接近1?1,这属于演绎推理阶段,D正确。故选D。
6.(2020·吉林省舒兰市第一高级中高一期末)在牵牛花的花色遗传中,红花与白花是一对相对性状,受一对遗传因子的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的结论正确的是( D )
杂交组合
后代性状
一
红花A×白花B
红花与白花之比约为1?1
二
红花C×红花D
红花与白花之比约为2?1
A.红花A只能产生一种配子
B.红花A、C、D的基因型可能为Rr或RR
C.组合一的子代红花自交后代的分离比为3?1
D.组合二的子代红花的基因型相同
[解析] 杂交组合二中的亲本都是红花,后代出现了性状分离,说明红花为显性性状,白花为隐性性状,亲本红花C和红花D均为杂合子Rr。杂交组合一的亲本为红花和白花,而杂交后代红花?白花=1?1,说明亲本红花A为杂合子Rr,可产生含R基因和r基因的两种配子,A项错误;根据前面分析可知,红花A、C、D的基因型均为Rr,B项错误;组合二的亲本红花C和红花D的基因型均为Rr,但后代中红花?白花=2?1,由此可推知显性基因R纯合时会导致植株致死。因此,组合一的子代红花(Rr)自交后代的分离比为2?1,C项错误;组合二的子代红花的基因型相同,均为Rr,故D项正确。
二、非选择题
7.水稻的非糯性和糯性由一对等位基因控制,据图回答下列问题:
(1)显性性状是
非糯性
。
(2)非糯性水稻自交产生的后代中出现糯性和非糯性两种水稻,这种现象在遗传学上称为
性状分离
。
(3)已知非糯性花粉遇碘变蓝色,糯性花粉遇碘变棕色。若取F1的非糯性水稻的花粉加碘染色,在显微镜下观察,呈蓝色花粉和呈棕色花粉的比例约为
1?1
。
(4)请写出亲本(P)的遗传因子组成(用A、a表示):非糯性
Aa
,糯性
aa
。
[解析] 由图可知,非糯性水稻自交产生的后代中出现糯性的性状,因此非糯性为显性性状,糯性为隐性性状。同种性状的个体自交产生不同性状的现象叫性状分离。F1的非糯性水稻为杂合子,产生两种比例相等的花粉粒。
B组能力题组
一、单选题
1.(2020·枣庄三中高一第一次学情调查)下列鉴定生物遗传特性的方法中恰当的是( D )
A.检验高茎豌豆基因型最简便的方法用测交
B.区分狗的长毛和短毛这相对性状的显隐性关系用测交
C.不断提高小麦抗病系的纯度用测交
D.鉴定一匹白马是否是纯合子用测交
[解析] 要鉴定一株高茎豌豆是纯合子还是杂合子,可用测交法和自交法。由于豌豆是雌雄同株植物,因此自交法最简便,A错误;在一对相对性状中区分显隐性,可以采用杂交法或自交法,狗是动物故适宜用杂交法,B错误;不断提高小麦抗病品种的纯合度,应采用连续自交法,C错误;鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法,D正确。故选D。
2.下列关于判断一对等位基因控制的相对性状显隐性的说法,正确的是( C )
A.种群中出现频率高的性状是显性性状
B.—对具有相对性状的个体作亲本进行杂交,F1中出现的亲本性状就是显性性状
C.一对相同基因型的个体交配,若子代表型比例为3?1,亲本性状即为显性性状
D.相同表型的个体交配,若后代没有出现性状分离,则该性状是显性性状
[解析] 种群中出现频率高的性状不一定是显性性状,A错误。一对具有相对性状的纯合个体作亲本,F1中出现的亲本性状就是显性性状;如果是Aa个体与aa个体作亲本,F1中出现的亲本性状既有显性又有隐性,B错误。只涉及一对等位基因时,一对相同基因型的个体交配,若子代表现比例为3?1,说明亲本均为杂合子,则亲本性状即为显性性状,C正确。表型相同的纯合子(不论显隐)交配,后代都不会出现性状分离,D错误。
3.(2020·河北省保定市易县中学高一月考)在性状分离比模拟实验中,甲、乙两个小桶中都有写有D或d的两种小球,并且各自的两种小球D和d数量相等的,这分别模拟的是( C )
A.F1的基因型是Dd
B.F1产生的雌雄配子数量相等
C.F1产生的雌、雄配子都有D和d两种,且比例D?d=1?1
D.亲本中的父本和母本各自产生的D和d的配子1?1
[解析] F1基因型是Dd是性状分离比模拟实验要证明的结论,A错误;F1产生的雌雄配子数量不相等,B错误;在性状分离比模拟实验中,甲、乙两个小桶中的D?d=1?1的两种小球,模拟的是:F1产生的雌、雄配子有D和d两种,并且比例是D?d=1?1,C正确;实验模拟的是F1产生的配子,而不是亲本中的父本和母本各自产生的配子,D错误。
4.某常染色体遗传病,基因型为AA的人都患病,基因型为Aa的人有2/3会患病,基因型为aa的人都正常。一对新婚夫妇中女性正常,她的母亲是AA患病,她的父亲和丈夫的家族中均无该病患者,请推测这对夫妇的儿子患病的概率是( C )
A.1/8
B.1/21
C.1/3
D.1/4
[解析] 一对新婚夫妇中女性正常,她的母亲是AA患病,所以该女性的基因型为Aa,丈夫的基因型为aa,则这对新婚夫妇的子女基因型为Aa、aa,其中Aa的概率是1/2,由于Aa的人有2/3患病,所以这对夫妇的儿子患病的概率是1/2×2/3=1/3,故选C。
二、不定项选择题
5.下列鉴定生物遗传特性的方法中,正确的是( BCD )
A.鉴定一只灰毛兔是否是纯合子常用自交
B.区分狗的长毛与短毛的显隐性关系用杂交
C.不断提高小麦抗病系的纯度用连续自交
D.测定杂种豌豆F1的遗传因子组成用测交
[解析] 鉴定一只具有显性性状的动物是否是纯合子常用测交法,A项错误;区分狗的长毛与短毛的显隐性关系可用杂交法,B项正确;用自交法可不断提高小麦抗病品种的纯度,因为杂合子自交后代能出现显性纯合子,可以逐代淘汰隐性个体,C项正确;测定杂种豌豆F1的遗传因子组成用测交法,D项正确。
6.已知马的栗色和白色受一对常染色体上的等位基因控制。现有一匹白色公马(♂)与一匹栗色母马(♀)交配,先后产生两匹白色母马(♀)(如图所示)。根据以上信息分析,不能得出的结论是( AD )
A.马的白色对栗色为显性
B.马的毛色遗传遵循分离定律
C.Ⅱ1与Ⅱ2的基因型一定相同
D.Ⅰ1与Ⅱ2的基因型一定不同
[解析] 由于亲代可能是纯合子,也可能是杂合子,后代数目又较少,所以不能确定白色与栗色的显隐性关系;马的毛色遗传遵循分离定律;Ⅱ1和Ⅱ2基因型相同,都是杂合子或纯合子,为Aa或aa;Ⅰ1与Ⅱ2的表型相同,其基因型可能相同。
三、非选择题
7.果蝇的黑体(v)与灰体(V)是一对相对性状,某实验小组对果蝇的这对相对性状进行遗传研究。如果用含有某种添加剂的食物喂养果蝇,所有的果蝇都是黑体,现有一只用含有该种添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇,请设计一个实验探究其遗传因子组成。
(1)应选取
多只用不含添加剂的食物喂养的黑体雌
果蝇与待测果蝇交配。
(2)用
不含添加剂的食物
喂养子代果蝇。
(3)通过观察子代果蝇性状,推断待测果蝇的遗传因子组成:
①若子代
全为灰体
,则待测果蝇的遗传因子组成为VV;
②
若子代全为黑体,则待测果蝇的遗传因子组成为vv
;
③
若子代有灰体,也有黑体,则待测果蝇的遗传因子组成为Vv
。
[解析] 用含有该种添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇遗传因子组成可能有VV、Vv和vv,欲判断其遗传因子组成,可采用测交实验,即选取多只用不含该种添加剂的食物喂养的黑体雌果蝇与其交配,并用不含该种添加剂的食物饲喂子代果蝇,若子代全为灰体,则待测果蝇的遗传因子组成为VV;若子代全为黑体,则待测果蝇的遗传因子组成为vv;若子代有灰体,也有黑体,则待测果蝇的遗传因子组成为Vv。
(1)检测果蝇的基因型,常用测交法,让该雄果蝇与多只隐性纯合雌果蝇(即用不含添加剂的食物喂养的黑体雌果蝇vv)交配。(2)由于用含有某种添加剂的食物喂养果蝇,所有的果蝇都是黑体,所以为保证所有子代表现出相应的表型,应用不含添加剂的食物喂养子代果蝇。(3)①若待测果蝇的遗传因子组成为VV,即VV×vv→Vv,则子代全为灰体;②若待测果蝇的遗传因子组成为vv,即vv×vv→vv,则子代全为黑体;③若待测果蝇的遗传因子组成为Vv,即Vv×vv→Vv、vv,则子代有灰体,也有黑体。