高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1章 遗传因子的发现第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)多媒体教学ppt课件
展开第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
一、两对相对性状的杂交实验——发现问题P 黄色圆粒×绿色皱粒 ↓F1 ____________ ↓⊗F2 黄色圆粒:____________∶____________∶绿色皱粒比例 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
二、对自由组合现象的解释——作出假说1.理论解释(1)F1在产生配子时,每对遗传因子____________,不同对的遗传因子可以____________。(2)受精时,雌雄配子的结合是__________。
三、对自由组合现象解释的验证——演绎推理1.验证方法:____________。2.遗传图解
四、自由组合定律——得出结论控制________性状的遗传因子的分离和组合是____________的;在形成________时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此________,决定不同性状的遗传因子____________。五、孟德尔获得成功的原因1.选材得当:选择________作为实验材料。2.科学地确定研究对象:先研究_____对相对性状,再研究______对相对性状。
3.科学的统计方法:运用____________的方法。4.科学的实验程序设计:提出问题→____________→演绎推理→实验验证→得出结论。六、孟德尔遗传规律的再发现1.表型:生物个体表现出来的________。2.基因型:与表型有关的____________。3.等位基因:控制____________的基因。
〔学霸记忆〕1.孟德尔用纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交,无论正交还是反交,结出的种子(F1)都是黄色圆粒的。2.F2中出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒。3.具有两种相对性状的纯种豌豆杂交,F2出现9种基因型、4种表型,比例是9∶3∶3∶1。4.生物个体的基因型相同,表型不一定相同;表型相同,基因型也不一定相同。
5.F1产生配子时,等位基因分离,非等位基因可以自由组合,产生比例相等的4种配子。6.分离定律和自由组合定律是真核生物核基因在有性生殖中的传递规律。分离定律是自由组合定律的基础。7.表型指生物个体表现出来的性状,与表型有关的基因组成叫作基因型。8.控制相对性状的基因,叫作等位基因。
〔活学巧练〕判断下列叙述的正误(1)孟德尔在探索遗传规律时,提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上的。( )(2)孟德尔对自由组合现象的解释中提出:受精时,雌雄配子的结合方式有9种。( )(3)F1高茎豌豆自交所得F2中出现了高茎和矮茎,这是遗传因子自由组合的结果。( )(4)孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。( )
(5)自由组合定律可用于分析两对或两对以上的相对性状的遗传。( )(6)若两对相对性状遗传符合分离定律,则此两对相对性状遗传一定都符合自由组合定律。( )(7)含不同遗传因子的雌雄配子的随机组合属于自由组合定律。( )(8)在相同的环境下,表型相同,基因型一定相同。( )(9)孟德尔成功的原因之一是把统计方法应用到遗传分析中。( )
〔思考〕1.纯合亲本的杂交组合有两种类型:一种是双显(AABB)和双隐(aabb)。另一种是一显一隐(AAbb)和一隐一显(aaBB)。这两种情况下,F2中的重组类型所占比例分别是多少?(科学思维)
2.9∶3∶3∶1与3∶1在数学角度上看有什么关系?这说明了什么?(科学探究)提示:9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此推测,两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积。
3.在测交实验中,子代出现4种比例相等的性状表现类型的原因是什么?(生命观念)提示:F1是杂合子,能产生4种比例相等的配子,而隐性纯合子只产生一种类型的配子。4.若两亲本杂交,后代性状表现类型的比例为1∶1∶1∶1,据此能否确定亲本的遗传因子组成就是AaBb、aabb?(科学思维)提示:不能,当双亲的遗传因子组成为Aabb×aaBb时,其后代性状表现类型的比例也为1∶1∶1∶1。
1.实验过程及结果P 黄色圆粒×绿色皱粒 ↓F1 黄色圆粒 ↓⊗F2 黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒数量 315 108 101 32比例 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
两对相对性状的杂交实验(发现问题)
2.实验结果分析具有两对相对性状的纯种亲本杂交:(1)F1表现双显性性状。(2)F2有四种不同的性状类型,数量比接近于9∶3∶3∶1。(3)每一对相对性状的遗传都遵循了分离定律:
即F2中黄色占3/4,绿色占1/4;圆粒占3/4,皱粒占1/4。故也可从理论上推导F2的四种性状表现之比:黄色圆粒=3/4×3/4=9/16;黄色皱粒=3/4×1/4=3/16;绿色圆粒=1/4×3/4=3/16;绿色皱粒=1/4×1/4=1/16。
下列关于孟德尔对两对相对性状杂交实验的解释的叙述,错误的是( )A.豌豆杂交时对母本的操作程序为去雄→套袋→人工授粉→套袋B.F2中圆粒和皱粒之比接近于3∶1,符合分离定律C.亲本中去雄的个体一定是黄色圆粒豌豆D.F2有4种性状表现类型,2种重组类型[解析] 孟德尔用黄色圆粒与绿色皱粒豌豆做了正反交实验,故亲本中去雄的个体既有黄色圆粒豌豆,又有绿色皱粒豌豆,C项错误。
下列有关孟德尔两对相对性状的杂交实验的叙述,正确的是( )A.在豌豆开花时对亲本进行去雄和授粉B.F1出现的性状为显性性状C.F2出现的重组性状类型占5/8D.F1自交得到的F2的遗传因子组成有4种,比例为9∶3∶3∶1
[解析] 由于豌豆为自花传粉、闭花受粉植物,因此实验过程中,杂交时必须在豌豆花蕾期(花粉未成熟时)对母本去雄,A项错误;孟德尔的两对相对性状的杂交实验,F1出现的性状为显性性状,B项正确;孟德尔的两对相对性状的杂交实验中,F2的性状分离比为9∶3∶3∶1,其中重组性状类型占3/8,C项错误;F1自交得到的F2的性状表现类型有4种,比例为9∶3∶3∶1,D项错误。
1.两对相对性状分别由两对遗传因子控制如豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制;豌豆的黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。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,F1黄色圆粒的遗传因子组成为YyRr。
对自由组合现象的解释(提出假设)
2.F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合(1)F1产生雌雄配子各4种,它们是:YR、Yr、yR、yr,数量比接近1∶1∶1∶1。(2)受精时,雌雄配子随机结合,结合方式有16种。F2有9种遗传因子组成,4种性状表现,数量比接近9∶3∶3∶1。
2.遗传因子组成共有9种,其中纯合子4种,各占总数的1/16;一对遗传因子杂合的杂合子4种,各占总数的2/16;两对遗传因子都杂合的杂合子1种,占总数的4/16。3.成对遗传因子的分离和不同对遗传因子之间的自由组合是彼此独立、互不干扰的。
知识贴士F2四种表现类型中,与双亲类型相同的占9/16+1/16=10/16,重组型(单显性性状)占6/16;F2四种性状类型中各有1种纯合子(各占1/16),因此,纯合子占4/16,而杂合子占1-4/16=12/16。
(不定项)(2022·山东省聊城市高一下学期期末)在孟德尔的两对相对性状的杂交实验中,F2出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒四种表型且比例为9∶3∶3∶1,下列叙述正确的是( )A.F1产生的雌雄配子各4种B.雌配子和雄配子的数量相等C.F1的四种雌、雄配子随机结合D.必须统计足量的F2个体
[解析] F1产生雌雄配子各4种,数量比接近1∶1∶1∶1,A正确;雌配子和雄配子的数量不相等,其中雄配子的数量远远多于雌配子的数量,B错误;F1的四种雌、雄配子随机结合,C正确;必须有足量的F2个体,子代比例才能接近9∶3∶3∶1,D正确。
(2022·安徽黄山八校联考)孟德尔在研究两对相对性状的杂交实验时,针对F2中出现两种新类型提出的假说是( )A.生物性状是由基因控制的,控制不同性状的基因不相同B.F1全部为显性性状,F2中有四种表现类型,且比例为 9∶3∶3∶1C.F1与隐性纯合子杂交,将产生四种表现类型不同的后代,且比例为1∶1∶1∶1D.F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合
[解析] 针对F2中出现两种新类型提出的假设:F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,D正确。孟德尔所在的年代还没有“基因”一词,A错误。F1全部为显性性状,F2中有四种表现类型,且比例为9∶3∶3∶1,这是实验现象,不是提出的假说,B错误。F1与隐性纯合子杂交,将产生四种表现类型不同的后代,且比例为1∶1∶1∶1,这是演绎推理,不是提出的假说,C错误。
1.对自由组合现象解释的验证:(1)方法:测交——F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交。(2)进行(测交)实验并得出实验结果:
对自由组合现象解释的验证和自由组合定律(演绎推理、得出结论)
(3)得出结论:比较推理结果与(测交)实验结果可知,二者是一致的,说明假说是正确的。2.自由组合定律的理解:(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。
[易错提醒] 关于自由组合的两个理解误区(1)并非所有的控制不同性状的遗传因子都能自由组合,有些是连锁的。(2)决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合同时进行。
(2022·北京市平谷区五中高一下学期期中)对基因型为 AaBb(符合基因的自由组合定律)的个体进行测交,其后代的基因型种类有( )A.4 种B.3 种C.2 种D.1 种[解析] 对基因型为AaBb(符合基因的自由组合定律)的个体进行测交,即AaBb×aabb,采用逐对分析法可知,Aa×aa→Aa、aa,Bb× bb→Bb、bb,故测交后代的基因型种类有2×2=4种。即A正确,BCD错误。故选A。
孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是( )A.自由组合定律是以分离定律为基础的B.分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传C.自由组合定律也能用于分析一对等位基因的遗传D.基因的分离发生在配子形成的过程中,基因的自由组合发生在配子随机结合的过程中
[解析] 自由组合定律是以分离定律为基础的,A正确;两对等位基因的遗传中,每对等位基因的遗传都遵循基因分离定律,B错误;自由组合定律是对两对及两对以上等位基因遗传适用的,C错误;基因的分离和自由组合定律都发生在配子形成的减数分裂Ⅰ过程中,D错误。
1.孟德尔实验方法的启示(1)豌豆作为遗传实验材料的优点:①自花传粉且闭花受粉,自然状态下均为纯种。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。④子代数量多,便于统计分析。
孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现
(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,后代的性状组合就会有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:孟德尔科学地设计了实验的程序,按“提出问题→作出假设(解释)→演绎推理→实验验证→总结规律”的科学实验程序进行。
2.遗传规律的再发现(1)基因概念的提出:①1866年,孟德尔将研究结果整理成论文发表。②1900年,三位科学家分别重新发现了孟德尔的工作。③1909年,丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字,叫作“基因”,并且提出了表型和基因型的概念。(2)有关概念辨析:①表型:生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎。②基因型:与表型有关的基因组成,如高茎豌豆的基因型有DD、Dd,矮茎豌豆的基因型为dd等。③等位基因:控制相对性状的基因,如D和d。
[易错提醒] 辨析基因型和表型(1)基因型是生物性状表现的内因,而表型是生物性状表现的外部形式。(2)表型相同,基因型不一定相同,如基因型为DD和Dd的表型相同。(3)基因型相同,表型也不一定相同。基因型相同,但由于环境不同,表型也可能不同。
下列关于孟德尔研究遗传规律获得成功的原因的叙述,正确的是( )A.选用豌豆作为实验材料,在豌豆开花时去雄和授粉,实现亲本的杂交B.在观察和统计分析的基础上,结合前人融合遗传的观点,提出一系列假说C.科学地设计实验程序,巧妙地运用测交实验对他的假说进行验证D.运用统计学方法分析实验结果,先分析多对相对性状,再分析一对相对性状
[解析] 豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,应在开花前(雄蕊成熟前)去雄,A项错误;孟德尔摒弃了前人融合遗传的观点,认为遗传因子既不会相互融合,也不会在传递中消失,B项错误;科学地设计实验程序,提出假说并运用测交实验进行验证,是孟德尔研究遗传规律获得成功的原因之一,C项正确;孟德尔先研究一对相对性状,提出分离定律,再研究两对及多对相对性状,提出自由组合定律,D项错误。
(2022·山东省潍坊市诸城市高一期中)孟德尔在探索遗传定律时运用了“假说—演绎法”。下列叙述错误的是( )A.假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法B.发现问题的过程采用了杂交、自交两种交配方式C.“测交实验”是对演绎推理过程及结果的检测D.假说的核心内容是“受精时,配子的结合是随机的”
[解析] 假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,A正确;孟德尔采用杂交、自交两种交配方式进行实验,然后根据实验结果提出了问题,B正确;通过“测交实验”对演绎推理过程及结果的检测,认定了孟德尔遗传定律的正确性,C正确;分离定律假说的核心内容是“产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中”,D错误。故选D。
1.育种方面的应用:(1)方法:将具有不同优良性状的亲本杂交。(2)目的:使两个亲本的优良性状组合在一起。(3)原理:基因的自由组合定律。(4)实例:既抗倒伏又抗条锈病的纯种的培育。
2.医学实践中的应用:(1)原理:基因的分离定律和自由组合定律。(2)目的:对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学推断,从而为遗传咨询提供理论依据。(3)遗传病发病率的确定:①依据分离定律可对由一对基因控制的遗传病在后代中的患病概率作出推断。②依据自由组合定律,可对两种遗传病或由两对基因控制的遗传病在后代中的患病概率作出推断。
两种遗传病同时遗传时的概率计算当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况概率如下:m、n、(1-m)、(1-n)表示概率(1)只患甲病的概率是m·(1-n);(2)只患乙病的概率是n·(1-m);(3)同时患甲、乙两病的概率是m·n;
(4)正常的概率是(1-m)·(1-n);(5)患病的概率:1-(1-m)·(1-n);(6)只患一种病的概率:m(1-n)+n·(1-m)。以上规律可用下图帮助理解:
(2022·山东省菏泽市高一下学期期末)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,两对性状独立遗传,用一个纯合易感病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗病高秆品种(易倒伏)杂交,F2代中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型及其比例为( )A.ddRR,1/8B.ddRr,1/16C.ddRR,1/16和ddRr,1/8D.DDrr,1/16和DdRR,1/8
[解析] 由题意用一个纯合易感病的矮秆品种(ddrr)与一个纯合抗病高秆品种(DDRR)杂交,则F1为双杂合子DdRr,让F1自交,其后代产生性状分离比例为高秆抗稻瘟病(D_R_)∶高秆易感稻瘟病(D_rr)∶矮秆抗稻瘟病(ddR_)∶矮秆易感稻瘟病(ddrr)=9∶3∶3∶1。其中既抗病又抗倒伏的个体基因型和比例为2/16ddRr、1/16ddRR,即C正确,ABD错误。故选C。
杂交育种是植物育种的常规方法,其选育新品种的一般方法是( )A.根据杂种优势原理,从子一代(F1)中即可选出B.从子三代(F3)中选出,因为子三代才出现纯合子C.既可从子二代(F2)中选出,也可从子三代(F3)中选出D.只能从子四代(F4)中选出能稳定遗传的新品种
[解析] 杂交育种的一般过程:首先亲本杂交产生F1,F1自交产生F2,如果选择的新品种是双隐性性状,则从F2中就可选出;如果需要选择含有显性性状的品种,则需要进一步自交后,从F3或其多次自交后代中选出。所以,杂交育种选育的新品种既可从F2中选出,也可从F3中选出。
一、运用分离定律解决自由组合定律的问题分离定律是自由组合定律的基础,所以可将多对基因的自由组合问题“分解”为若干个分离定律问题分别分析,“化繁为简”,最后将各组情况运用乘法原理进行“组合”。1.将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律。如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律:Aa×Aa;Bb×bb。
2.用分离定律解决自由组合定律的不同类型问题(1)配子类型及概率的问题如AaBbCc产生的配子种类Aa Bb Cc↓ ↓ ↓2 × 2 × 2=8种又如AaBbCc产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8。
(2)配子间结合方式问题如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间结合方式有多少种?①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子:AaBbCc→ 8种配子;AaBbCC→ 4种配子。②再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间结合是随机的,因此AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。(3)基因型类型及概率的问题如AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?
先分解为三个分离定律:Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)然后得出AaBbCc×AaBBCc,后代有3×2×3=18种基因型。又如该双亲后代中基因型为AaBBCC的个体所占的比例为1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(CC)=1/16。
(4)表型类型及概率的问题如AaBbCc×AabbCc,其杂交后代可能有多少种表型?可分为三个分离定律:Aa×Aa→后代有2种表型Bb×bb→后代有2种表型Cc×Cc→后代有2种表型所以AaBbCc×AabbCc,后代有2×2×2=8种表型。又如该双亲后代中表型为A_bbcc的个体所占的比例为3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32。
(2022·山东临淄中学高一月考)已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )
二、基因型和表型的确定1.根据子代表型推断亲代基因型的方法(即逆推型)方法一:隐性纯合突破法根据亲本的表型写出其已知的相关基因,不能确定的用“_”表示。如亲本的基因型为D_R_、ddR_,若已知其后代有双隐性个体,基因型为ddrr,它是由基因型均为dr的雌雄配子结合后发育形成的,因此,两亲本都能产生基因型为dr的配子,故两亲本的基因型为DdRr、ddRr。
方法二:分离比推断法两对或两对以上的基因自由组合的同时,如果分开分析,每一对基因的遗传仍遵循分离定律,因此,对于有关多对性状的题目,可先研究每一对基因的遗传情况,再综合起来进行分析。如豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。高茎红花与高茎白花豌豆杂交,后代植株表型及其数量比分别是高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花=724∶750∶243∶260。试问两亲本的基因型是什么?后代中高茎∶矮茎=(724+750)∶(243+260)≈3∶1,两亲本应都为杂合子,即为Dd、Dd;红花∶白花=(724+243)∶(750+260)≈1∶1,应属于测交类型,即两亲本基因型为Rr、rr,再根据两亲本的表型可知,两亲本的基因型应为DdRr、Ddrr。
2.根据亲本的表型和基因型,推断子代的表型、基因型及其比例(即正推型)(1)化整为零法:如果已知亲本表型和基因型符合基因的自由组合定律,则可按分离定律逐对基因分别求解,最后组合。(2)棋盘法:将亲本产生的配子按一定顺序在行和列中排列,然后根据雌雄配子随机结合的原则,写出子代的基因型;将表格填满后,统计表中子代各种基因型和表型的种类、数目及比例。(3)分枝法:利用概率计算中的乘法原理,把“化整为零”更直观地展现出来。
(2022·山东省泰安市十九中高一下学期期中)某种蛙眼色的表型与基因型的对应关系如下表(两对基因独立遗传):
现有蓝眼蛙与紫眼蛙杂交,F1有蓝眼和绿眼两种表型,理论上F1蓝眼蛙∶绿眼蛙为( )A.3∶1B.3∶2C.9∶7D.13∶3
[解析] 由题意分析已知蛙的眼色蓝眼是双显性A_B_,绿眼是A_bb或aabb(必须含有bb),紫眼是aaB_,由于蓝眼蛙(A_B_)与紫眼蛙(aaB_)交配,F1仅有蓝眼(A_B_)和绿眼(A_bb、aabb)两种表型,故亲本的基因型为AABb×aaBb,所以F1蓝眼蛙为AaB_,比例为1×3/4=3/4;绿眼蛙为Aabb,比例为1/4,即F1蓝眼蛙和绿眼蛙的比例为3∶1。选A。
三、表型分离比异常问题1.两对等位基因共同控制生物性状时,F2中出现的表型异常比例
(2022·山东菏泽一中高一月考)某植物的花色受两对独立遗传的基因A、a,B、b控制,这两对基因与花色的关系如下图所示。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1,则F1的自交后代中花色的表型及比例是( )A.红∶粉∶白,3∶10∶3B.红∶粉∶白,3∶12∶1C.红∶粉∶白,9∶3∶4D.红∶粉∶白,6∶9∶1
[解析] F1的基因型为AaBb,自交后代表型及比例为9A_B∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb,根据题图可知,3aaB_、1aabb都为白色,3A_bb为粉色,9A_B_为红色,因此F1的自交后代中花色的表型及比例是红∶粉∶白=9∶3∶4。
2.自然界中由致死因素造成的比例异常问题(1)隐性致死:隐性基因成对存在时,对个体发育有致死作用。如植物中的白化基因(b),当基因型为bb时,使植物不能形成叶绿素,植物将不能进行光合作用而死亡。(2)显性致死:显性基因具有致死作用。如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。(3)配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有活力的配子的现象。(4)合子致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。
3.基因数量遗传及基因致死的异常分离比
注:此类问题较复杂,此处只是列举了典型实例,解答时要根据具体条件进行综合分析,切不可生搬硬套!
(2022·河南开封高一下期中)在小鼠的一个自然种群中,体色有黄色和灰色,尾巴有短尾和长尾,两对相对性状分别受位于两对常染色体上的两对等位基因控制。其中一对等位基因设为A、a,另一对等位基因设为B、b(具有显性纯合致死效应)。任取一对黄色短尾鼠,让其多次交配,F1的表型及比例为黄色短尾:黄色长尾:灰色短尾∶灰色长尾=6∶3∶2∶1。以下说法错误的是( )A.黄色短尾小鼠的基因型有两种B.控制短尾的基因是B,控制黄色的基因是AC.让F1中黄色长尾雌雄鼠自由交配,F2中不会出现短尾鼠D.让F1中黄色短尾雌鼠与灰色长尾雄鼠交配,F2的表型之比为1∶1∶1∶1
[解析] 根据题意,可知黄色和短尾是显性性状,由显性基因控制。亲本是短尾,而后代出现了短尾:长尾=2∶1,说明亲本是杂合子,且后代中存在显性纯合致死现象。由题意知等位基因B、b具有显性纯合致死效应,所以控制短尾的基因是B,控制黄色的基因是A,而且黄色短尾小鼠的基因型有AABb和AaBb两种,A、B正确;由题意和前面分析可知,亲本黄色短尾鼠的基因型是AaBb,F1中黄色长尾雌雄鼠的基因型为A_bb,所以让F1中黄色长尾雌雄鼠自由交配,F2中不会出现短尾鼠(__Bb),C正确;
四、验证遗传定律的实验方法
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。能验证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] 黑粗×白光→黑粗∶黑光∶白粗∶白光≈1∶1∶1∶1,为测交实验结果,因此可验证自由组合定律。
问题探讨☞P91.不影响。提示:决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子具有一定的独立性,二者的分离和组合是互不干扰的,因此它们之间不会相互影响。2.不一定。在生活中,也可以看到黄色皱缩的豌豆及绿色饱满的豌豆。
旁栏思考☞P10提示:从数学角度分析,(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果,如果对每一对相对性状单独进行分析,如只考虑圆粒和皱粒或黄色和绿色一对相对性状遗传时,其性状的数量比是圆粒∶皱粒=(315+108)∶(101+32)≈3∶1;黄色∶绿色=(315+101)∶(108+32)≈3∶1。即每对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即9∶3∶3∶1来自(3∶1)2。
旁栏思考☞P10提示:还可以用绿色圆粒(yyRR)和黄色皱粒(YYrr)杂交。旁栏思考☞P11提示:若用中文代表遗传因子,如图:用字母作为符号,使遗传图解更直观。
旁栏思考☞P12提示:用到了,他任选两对性状进行杂交实验,得出的结果都是一样的,从而归纳出孟德尔的遗传规律的普遍适用性。思考·讨论☞P121.提示:用豌豆作杂交实验材料的优点有:(1)具有稳定的容易区分的相对性状,如高茎和矮茎,高茎高度在1.5~2.0 m,矮茎高度仅为0.3 m左右,易于观察和区分。
(2)豌豆严格自花传粉,在自然状态下一般为纯种,纯种杂交获得杂合子。(3)花比较大,易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验,才能有效地从单一性状到多对性状,研究生物遗传的基本规律,才能对遗传实验结果进行量化统计,所以科学地选择实验材料是使科学研究取得成功的重要保障之一。
2.提示:如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析,他很难作出对分离现象的解释。因为通过统计,孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例,这激发了他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率也适用于生物遗传的研究,从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。3.提示:因为作为一种正确的假说,不仅能解释已有的实验结果,还应该能够通过此假说预测另一些实验结果。另外假说需要用实验进行验证。
4.提示:有关系;孟德尔用字母代表不同的遗传因子符号直观且便于理解。正是因为孟德尔进修过数学,增强了孟德尔的逻辑推理能力,为他的推理打下了坚实的基础。孟德尔学习数学,使他受到数学方法可以应用于各门自然科学之中的思想影响,产生应用数学方法解决遗传学问题的想法,使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于遗传杂交实验结果预测的科学家。5.提示:(1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时,对自然科学的学习使他具有了生物类型是可变的,可以通过杂交产生新的生物类型等生物进化思想。
(2)严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是采用从观察遗传现象出发,提出问题,作出假说,然后设计实验验证假说的研究方法。这在当时是一种新的研究思路,光是豌豆的杂交实验,他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。(3)勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中,连续进行了8年的研究,并且对每次实验的结果进行统计分析,从中发现了前人没有发现的问题和规律。(4)敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究,提出了“颗粒性遗传”的思想,这是对传统的遗传观念的挑战。
练习与应用☞P14一、概念检测1.(1)× (2)√2.C 3.A二、拓展应用1.3/16
2.提示:因为控制非甜玉米性状的是显性基因,控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时,后代为杂合子(既含有显性基因,也含有隐性基因),表现为显性性状,故在甜玉米植株上结出非甜玉米的籽粒;当非甜玉米接受甜玉米的花粉时,后代为杂合子,表现为显性性状,即非甜玉米的性状,故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米的籽粒。3.提示:单、双眼皮的形成与人眼睑中一条提上睑肌纤维的发育有关。用A和a分别表示控制双眼皮的显性基因和控制单眼皮的隐性基因,如果父母是基因型为Aa的杂合子,其表型虽然为双眼皮,
但子女可能会表现为单眼皮(基因型为aa)。生物的性状主要决定于基因型,但也会受到环境因素、个体发育中的其他条件等影响。基因型为AA或Aa的人,如果因提上睑肌纤维发育不完全,则可能表现为单眼皮;这样的男性和女性婚配所生的子女,如果遗传了来自父母的双眼皮显性基因A,由于提上睑肌纤维发育完全,则表现为双眼皮。在现实生活中,还能见到有人一只眼是单眼皮、另一只眼是双眼皮的现象,这是由两只眼睛的提上睑肌纤维发育程度不同导致的。由此可见,遗传规律虽然通常由基因决定,但也受到环境等多种因素的影响,因而表现的十分复杂。
1.(2022·山东省临沂市沂水县高一期中)据基因的自由组合定律(完全显性),下列杂交组合的后代会出现3∶3∶1∶1的亲本组合的是( )A.EeFf×EeFfB.EeFf×eeFfC.Eeff×eeFfD.EeFf×EeFF[解析] EeFf×EeFf的后代会出现(3∶1)×(3∶1)=9∶3∶3∶1,A错误;EeFf×eeFf的后代会出现(1∶1)×(3∶1)=3∶3∶1∶1,B正确;Eeff×eeFf的后代会出现(1∶1)×(1∶1)=1∶1∶1∶1,C错误;EeFf×EeFF的后代会出现(3∶1)×1=3∶1,D错误。故选B。
2.(2022·山东省烟台市高一下学期期中)黄色圆粒(YyRr)豌豆与另一个体杂交,其子代中黄色圆粒豌豆占3/8,则另一亲本的基因型是( )A.YyRrB.YyrrC.yyRrD.Yyrr或yyRr[解析] 黄色圆粒(YyRr)豌豆与另一个体杂交,其子代中黄色圆粒豌豆(Y_R_)占3/8,而3/8=3/4×1/2,据此可推知:若将双亲的两对基因拆开来考虑,则有一对基因相当于杂合子自交,另一对基因相当于测交,进而推知另一亲本的基因型是Yyrr或yyRr,A、B、C三项均错误,D项正确。
3.(2022·湖北省部分高中联考协作体期中)牵牛花中,叶子有普通叶和枫形叶两种,种子有黑色和白色两种,现用纯种的普通叶白色种子的植株和枫形叶黑色种子的植株作亲本进行杂交,得到的F1全为普通叶黑色种子,F1自交得到F2,结果符合基因的自由组合定律,下列对F2的描述错误的是( )A.F2中有9种基因型,4种表型B.F1中能产生四种类型的雌雄配子,比例为1∶1∶1∶1C.F2中与亲本表型相同的个体约占3/8D.F2中能稳定遗传的个体占总数的1/3
[解析] 根据基因自由组合定律,双杂合体的F1自交得F2,F2中有9种基因型,4种表型,A正确;F1即AaBb能产生四种类型的雌雄配子,AB、Ab、aB、ab,且比例为1∶1∶1∶1,B正确;F2中与亲本(AAbb和aaBB)表型相同的个体大约占1/4×3/4+3/4×1/4=3/8,C正确;F2中纯合子有AABB、AAbb、AABB、aabb,占总数的1/4,D错误。故选D。
4.(2022·北京师大附中高一期中)按自由组合定律遗传,能产生四种类型配子的基因型是( )A.YyRRB.AabbC.BbDdEeD.MmNnPP[解析] YyRR、Aabb中只含一对等位基因,所以经减数分裂都只能产生2种类型的配子,A、B不符合要求;BbDdEe中含有三对等位基因,所以经减数分裂能产生23=8种类型的配子,C不符合要求;MmNnPP中含有两对等位基因,所以经减数分裂能产生22=4种类型的配子,D符合要求。
5.(2022·江苏省宿迁市高一下学期期末)果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对常染色体上基因控制的相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交,子代中47只为灰身大翅脉,49只为灰身小翅脉,17只为黑身大翅脉,15只为黑身小翅脉。请回答下列问题:(1)上述果蝇性状的遗传遵循基因的____________定律。(2)亲本雌蝇产生卵的基因组成有_____种,其理论比例为______________。(3)子代中表型为灰身大翅脉个体的基因型为______________,黑身大翅脉个体的基因型为________。
人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)图文课件ppt: 这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》<a href="/sw/tb_c4003827_t3/?tag_id=26" target="_blank">第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)图文课件ppt</a>,共53页。PPT课件主要包含了课前·新知导学,黄色圆粒,黄色和圆粒,黄色皱粒,绿色圆粒,基因的分离,YYRR,yyrr,YyRr,彼此分离等内容,欢迎下载使用。
高中生物第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)备课ppt课件: 这是一份高中生物第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)备课ppt课件,共60页。PPT课件主要包含了课前自主预习案,夯基提能•分层突破,强化落实•学业达标,高效课堂•实践运用,疑难解答•全程培优,测交法,YyRr,yyrr,∶1∶1∶1,自由组合等内容,欢迎下载使用。
高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 盂德尔的豌豆杂交实验(一)课文课件ppt: 这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 盂德尔的豌豆杂交实验(一)课文课件ppt,共40页。PPT课件主要包含了相对性状,子二代,同一种,显性性状,隐性性状,性状分离,隐性纯合子等内容,欢迎下载使用。