第一章 遗传因子的发现—高一生物学人教版(2019)期末复习知识大盘点

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第一章 遗传因子的发现—高一生物学人教版(2019)期末复习知识大盘点

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遗传因子的发现——高一生物学人教版(2019)期末复习知识大盘点
第一部分:学习目标整合
阐明分离定律和自由组合定律,并运用分离定律和自由组合定律解释或预测一些遗传现象。
通过孟德尔豌豆杂交实验的分析、培养归纳与演绎、抽象与概括的科学思维,体会假说—演绎法和孟德尔的创新思维。
认同在科学探究中正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及应用符号体系表达概念的重要性。
通过分析孟德尔发现遗传规律的原因,体会孟德尔的成功经验,认同敢于质疑、勇于创新、探索求真的科学精神。
说出基因型、表型和等位基因的含义。
第二部分:重难知识易混易错
(一)一对相对性状的杂交实验
1.观察现象,提出问题
高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,F1全为高茎,F1自交后代中高茎植株和矮茎植株的比例约为3∶1,其他6对相对性状的杂交实验结果均为如此。
①F1全为高茎,矮茎哪里去了呢?
②F2中矮茎又出现了,说明了什么?
③为什么F2中高茎与矮茎的比例接近3∶1?
分析问题,提出假说
①生物的性状是由遗传因子(后来被约翰逊改称为基因)决定的,这些遗传因子就像一个个独立的颗粒,既不会相互融合,也不会在传递中消失。每个遗传因子决定着一种特定性状。其中决定显性性状的为显性遗传因子,用大写字母(如D)表示;决定隐性性状的为隐性遗传因子,用小写字母(如d)表示。
②体细胞中控制性状的遗传因子是成对存在的。显性遗传因子对隐性遗传因子有显性作用(称完全显性),如D对d有显性作用,故F1(Dd)表现为高茎。
③生物体在形成生殖细胞-配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,配子中只有成对的遗传因子中的一个。
④受精时,雌雄配子随机结合。杂合子内的不同遗传因子互不融合或混杂,保持其相对独立性。
3.演绎推理,验证假说
实际结果:测交后代中高茎植株与矮茎植株的比例接近1∶1。
4.分析结果,得出结论
真实结果与预期结果一致,假说正确,得出基因的分离定律
例题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
【答案】C
【解析】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,ABD正确,C错误。
(二)基因的分离定律及应用
一、基因分离定律的实质
1.研究对象:位于一对同源染色体上的一对等位基因。
2.发生时间:减数第一次分裂后期。
3.实质:等位基因随着同源染色体的分开而分离,杂合子形成数量相等的两种配子。
4.适用范围:进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传。
例题2 某科研工作者将基因型为Dd的高茎豌豆自交得F1,让F1自交得到F2,F2高茎豌豆中能稳定遗传的个体比例为( )
A.1/2 B.3/8 C.3/5 D.5/8
【答案】C
【解析】已知基因型为Dd的个体自交后代F1的基因型及比例是DD:Dd:dd=l:2:1,即DD占1/4,杂合子Dd的比例是1/2,dd的比例是1/4。再让F1自交到F2,只有Dd自交会出现基因型的分离,所以DD的比例是1/4+1/2×1/4=3/8,Dd的比例是1/2×1/2=1/4,dd的比例是1/4+1/2×1/4=3/8,则F1中DD、Dd、dd的比例是=3:2:3。所以F2高茎豌豆中能稳定遗传的个体比例为3/ (3+2)=3/5,C正确,ABD错误。
(三)验证基因分离定律的方法
基因分离定律的验证方法要依据基因分离定律的实质来确定。
1.测交法:让杂合子与隐性纯合子杂交,后代的性状分离比为1头下
2.杂合:子自交法让杂合子自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体采用同基因型的杂合子相互交配),后代的性状分离比为3∶1。
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,可直接验证基因的分离定律。
4.花药离体培养法:将花药离体培养,只统计某一种性状其性状分离比为1∶1。
上述四种方法都能揭示分离定律的实质,但有的操作简便,如自交法;有的能在短时间内做出判断,如花粉鉴定法等。由于四种方法各有优缺点,因此解题时要根据题意选择合理的实验方案(对于动物而言,常采用测交法)。
例题3 关于孟德尔的豌豆测交实验,下列叙述错误的是( )
A.用于与F1测交的个体是显性或隐性纯合子
B.测交结果能反映F1产生的配子种类和比例
C.从测交子代的表型可以推测F1的基因型
D.测交结果与孟德尔演绎推理的预期结果相符
【答案】A
【解析】测交是指F1与隐性纯合子杂交,可用来测定F1基因型的方法,A错误;
B.孟德尔通过测交实验的结果推测出F1产生配子的种类及比例,B正确;
C.由于隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子,所以测交后代的表现型及比例能直接反映F1的配子类型及比例,C正确;
D.孟德尔进行验证时,测交结果与演绎的结果相同,D正确。
(四)有关分离定律的推导与计算
1.推断个体基因型与表现型的一般方法
①由亲代推断子代的基因型和表现型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表现型
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由子代推断亲代的基因型(逆推型)
后代分离比推断法:
2.基因分离定律的计算方法
①用经典公式计算
概率=(某性状或某种基因型数/性状总数或基因型总数)×100%
②根据分离比推理计算
Aa
↓×
1AA、2Aa、1aa
AA或aa概率=1/4;杂合子Aa概率=1/2;显性性状概率=3/4;显性中杂合子占2/3
③根据配子的概率计算
先计算出亲本产生的雌雄配子的种类和概率,再结合棋盘法即可得出子代基因型和表现型的比例。此法在多对杂交、配子异常等情况下使用比较简便。
3.杂合子连续自交,第n代的比例分析
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 1/2n 1-1/2n 1/2-1/2n+1 1/2-1/2n+1 1/2+1/2n+1 1/2-1/2n+1
4.自由交配的两种计算方法
方法1:棋盘法
雌雄配子随机结合,配子:2/3D、1/3d
雌配子 雄配子 2/3D 1/3d
2/3D 4/9DD 2/9Dd
1/3d 2/9Dd 1/9dd
方法2:公式法
根据遗传平衡公式,基因频率:D=2/3,d=1/3。
DD=2/3×2/3=4/9;Dd=1/3×2/3×2=4/9;dd=1/3×1/3=1/9。
(五)遗传定律的特殊分离比
1.不完全显性
具有相对性状的纯合亲本杂交,F1显现中间类型的现象。如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F2自交后代有3种表现型:红花、粉红花、白花性状分离比为1∶2∶1。
2.致死现象
(1)个体致死
Aa×Aa

AA∶Aa∶aa
3∶1
若显性纯合致死,后代比为2∶1;若隐性纯合致死,后代全为隐性。
(2)配子致死
配子致死现象指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活能力的配子的现象。例如,A基因使雄配子致死,则Aa自交,只能产生a一种成活的雄配子、A和a两种雌配子,形成的后代两种基因型Aa∶aa=1∶1。
3.从性遗传
(1)概念:由常染色体上的基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。
(2)表现:由于性别的差异而表现出男、女(雌、雄性)性状比例上或表现程度上的差别。比如羊角的遗传、人类秃顶等
(3)本质:表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)
(4)实例:如绵羊的有角和无角的遗传规律如表所示(相关基因用A、a表示)
AA Aa aa
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角
4.复等位基因
(1)概念:在群体中占据某同源染色体同一位置的两个以上、决定同一性状的基因。
(2)遗传:复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。
(3)实例:同源染色体的相同位点上,存在两个以上等位基因。
IAIA、IAi A型血 IA对i完全显性
IBIB、IBi B型血 IB对i完全显性
IAIB AB型血 IA与IB共显性
ii O型血 隐性
5.表型模拟
(1)表型模拟:指生物的表现型不仅仅取决于基因型,还受所处环境的影响,从而导致基因型相同的个体在不同环境中的表现型有差异。
(2)设计实验确认隐性个体是“aa”的纯合子还是“Aa”的表型模拟。
例题4 已知某植物花色有红色、紫色、白色三种,由等位基因G/g控制,其中基因型为Gg的植株开紫花。不同花色的植物之间进行杂交,不考虑致死和突变,子代的表型及比例不可能为( )
A.红花∶紫花∶白花=1∶2∶1 B.红花∶紫花∶白花=1∶1∶0
C.红花∶紫花∶白花=0∶1∶1 D.红花∶紫花∶白花=0∶1∶0
【答案】A
【解析】该植物的三种花色对应3种基因型,已知基因型为Gg的植株开紫花,假设基因型为GG的植株开红花、则基因型为gg的植株开白花。不同花色的植物之间进行杂交,有三种情况:红花(GG)×白花(gg),子代的基因型为Gg,开紫花;紫花(Gg)×白花(gg),子代的表型及比例为紫花∶白花=1∶1;紫花(Gg)×红花(GG),子代的表型及比例为紫花∶红花=1∶1,而表现型比例为红花∶紫花∶白花=1∶2∶1是由紫花个体自交获得的,不符合题意,A不符合题意,BCD不符合题意。
(六)孟德尔两对相对性状的杂交实验
1.两对相对性状的杂交实验(提出问题)
(1)杂交实验过程
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(正交和反交),再让F1自交。
P 黄色圆粒×绿色皱粒

F1 黄色圆粒

F2 黄圆 绿皱 绿圆 黄皱
比例 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
(2)结果分析
①两对相对性状的显性性状分别是黄色、圆粒。
②这两对相对性状的遗传均分别遵循分离定律,判断的依据是F2中黄∶绿=3∶1,圆∶皱=3∶1.
③F的表现型中出现了重组类型,即黄皱和绿圆。
2.对自由组合现象的解释(提出假说)
(1)解释
①孟德尔对自由组合现象的解释:
a.F1在形成配子时,每对遗传因子发生分离,同时,不同对的遗传因子之间可以自由组合。
b.F1产生的雌配子和雄配子各有4种,且数量相等。
c.进行受精作用时,雌雄配子结合的机会均等。雌雄配子结合方式有16种。
d.F2的基因型有9种,表现型为4种。
(2)遗传图解解释
(3)F2基因型与表现型分析
①基因型:纯合子:YYRR、YYrr、yyRR、yyrr(各占1/16);单杂合子:YyRR、Yyrr、YYRr、yyRr(各占2/16);双杂合子:YyRr(占4/16)。
②表现型:(显隐性)双显:Y_R_(占9/16);单显:Y_rr+yyR_(占6/16);双隐:yyrr(占1/16)。
(与亲本关系)亲本类型:Y_R_+yyrr(占10/16);重组类型:Y_rr+yyR_(占6/16)。
3.对自由组合现象的验证(验证假说)
孟德尔为了验证他的假说同样做了测交实验。按照孟德尔提出的假说,F1的测交后代应有4种类型,即黄色圆粒(YyRr)、黄色皱粒(Yyrr)、绿色圆粒(yyRr)、绿色皱粒(yyrr),并且数量应相等。
不论是正交还是反交,测交实验结果都与预期相同,证明了F1(YyRr)产生了4种配子,且比例为1∶1∶1∶1,验证了假说的正确性。
4.基因的自由组合定律(得出结论)
例题5 与孟德尔同时代的科学家进行了一系列植物杂交实验,但他们都没有得出9:3:3:1的性状分离比。下列关于他们的实验原因分析或推测中,不合理的是( )
A.选取的植物材料既能进行无性生殖,又存在有性生殖
B.采集完父本的花粉后,没有及时对父本进行套袋处理
C.杂交实验中所选取和研究的相对性状受细胞质基因的控制
D.控制这两对相对性状的非等位基因的自由组合存在相互干扰
【答案】B
【解析】选取的植物材料会进行无性生殖,有时进行有性生殖,有时进行无性生殖,会导致杂交实验时没有得出9:3:3:1的数量比,A正确;实验时父本采集完花粉后进行套袋处理,对实验没有影响,需要套袋处理的是母本,B错误;研究的某性状受细胞质基因控制,细胞质基因不遵循分离定律和自由组合定律,故会导致杂交实验时没有得出9:3:3:1的数量比,C正确;位于非同源染色体上的非等位基因的分离和重新组合是互不干扰的才能得出9:3:3:1的性状分离比,若控制这两对相对性状的非等位基因的自由组合存在相互干扰,故会导致杂交实验时没有得出9:3:3:1的数量比,D正确。
(七)“拆分法”求解自由组合定律问题
1.“拆分法”求解自由组合定律问题
思路:可将多对等位基因的自由组合现象“分解”为若干个分离定律处理,最后将各对等位基因的结果对应相乘。即“先按分离定律拆分,再用乘法组合”
(1)配子类型及概率
具有多对等位基因的个体 解答方法 以基因型AaBbCc的个体为例
产生配子的种类数 没对基因产生配子种类数的乘积 配子种类数为:Aa Bb Cc 2 ×2 ×2=8
产生某种配子的概率 每对基因产生相应配子概率的乘积 产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8(ABC)
(2)配子间的结合方式
如AaBbCc与AaBbCC杂交,求配子间的结合方式种类数。
先求AaBbCc,AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配子;再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。
(3)基因型类型、表现型类型及概率
实例 计算方法
AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类 可分解为三个分离定律: Aa×Aa→后代中有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa) Bb×BB→后代中有2种基因型(1BB∶1Bb) Cc×Cc→后代中有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc) 因此AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18种基因型。
AaBbCc×AaBBCc后代中AaBBcc出现的概率 1/2(Aa)×1/2(Bb)×1/4(cc)=1/16(AaBBcc)
AaBbCc×AabbCc,求它们再叫后代的表现型种类数(完全显性) 可分解为三个分离定律: Aa×Aa→后代中有2种基因型(3A_∶1aa) Bb×bb→后代中有2种基因型(1Bb∶1bb) Cc×Cc→后代中有2种基因型(3C_∶1cc) 因此AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8种表现型。
AaBbCc×AabbCc后代中三显性个体出现的概率 3/4(A_)×1/2(Bb)×3/4(C_)=9/32(A_BbC_)
2.“逆向组合法”推断亲本基因型
①基因型“通式”逆推法
先写基因型的“通式”:根据亲子代表现型写出可以确定的基因型,如显性性状至少可写出一个显性基因(如A_),隐性个体可以写出完整的基因型。
再填充:根据亲子代有关个体的表现型补充未写出的基因。如已确定亲代基因型为A_B_×A_bb, 若子代有aabb个体,则将亲代基因型补充为AaBb×Aabb。
②“比例拆分法”推导亲本基因型
将自由组合定律拆分为若干个分离定律分别分析。
子代表现型 比例拆分 对应的每对基因组合 亲代基因型
9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) Aa×Aa Bb×Bb AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) Aa×aa Bb×bb AaBb×aabb或Aabb×aaBb
3∶1∶3∶1 (3∶1)(1∶1) Aa×aa Bb×Bb或 Aa×Aa bb×bb AaBb×aaBb或AaBb×Aabb
3∶1 (3∶1)×1 Aa×Aa BB×_ _或 Aa×Aa bb×bb或 AA×_ _ Bb×Bb或 aa×aa Bb×Bb AaBB×Aa_ _或 Aabb×Aabb或 AABb×_ _Bb或 aaBb×aaBb
例题6 番茄开两性花,花的红色、白色由基因M/m控制,叶的宽窄由基因N/n控制,两对基因独立遗传。让具有相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,F2的表型及比例为红花宽叶:红花窄叶:白花宽叶=4:1:1。已知某种基因型的雄配子不育。下列叙述错误的是( )
A.亲本的基因型为MMNN和mmnn,或者MMnn和mmNN
B.F2的红花宽叶植株中杂合子占7/8
C.若让F2中的红花窄叶植株自交,子代不发生性状分离
D.若让F2中的红花宽叶植株自交,子代会出现三种表型且比例为6:1:1
【答案】A
【解析】根据题干信息可知,基因型为mn的雄配子不育,因此不可能产生mmnn的个体,亲本基因型只能是MMnn和mmNN,A错误;F2的红花宽叶植株中MMNN占,MMNn占,MmNN占,MmNn占,因此杂合子占,B正确;F2中的红花窄叶植株的基因型为MMnn和Mmnn,MMnn的子代全部为MMnn不发生性状分离,因为基因型mn的雄配子不育,因此Mmnn的子代均表现为红花窄叶,也不发生性状分离,C正确;若让F2中的红花宽叶植株自交,MMNN自交产生MMNN,MMNn自交产生MMN_和MMnn,MmNN自交产生M_NN和mmN,MmNn自交产生M_N_、M_nn、mmN_,经计算基因型为M_N_的植株占,M_nn的植株占,mmN_的植株占,因此子代会出现三种表型且比例为6:1:1,D正确。故选A。
(八)用“合并同类项”解特殊分离比
1.“和”为16的特殊分离比成因
(1)不同条件下F1自交或测交后代分离比(属于基因互作)
条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1测交后代比例
1 存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
2 两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
3 当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
4 只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
(2)显性基因的累加效应(属于基因互作)
累加效应表现型分析原理 显性基因A与B的作用效果相同,表现型与显性基因的个数有关,显性基因越多,效果越强
AaBb自交后代基因型和表现型 1AABB∶(2AaBB、2AABb)∶(4AaBb、laaBB、1AAbb)∶(2Aabb、2aaBb)∶1aabb
5种表现型,性状分离之比是1∶4∶6∶4∶1
AaBb测交后代基因型和表现型 1AaBb∶(1Aabb,1aaBb)∶laabb=1∶2∶1
3种表现型,性状分离之比是1∶2∶1
2.“和”小于16的特殊分离比原因:个体或配子致死
原因 AaBb自交后代性状分离比举例
显性纯合致死 6∶2∶3∶1 (AA或BB致死)
4∶2∶2∶1 (AA和BB致死)
隐性纯合致死 3∶1 (aa或bb致死)
9∶3∶3 (aabb致死)
某种精子致死(或不育) 3∶1∶3∶1 (含A或B的精子致死)
5∶3∶3∶1 (含AB的精子致死)
3.基因完全连锁遗传现象(以A、a和B、b两对基因为例)
连锁类型 基因A和B在一条染色体上,基因a和b在另一条染色体上 基因A和b在一条染色体上,基因a和B在另一条染色体上
图解
配子类型 AB∶ab=1∶1 Ab∶aB=1∶1
自交后代 基因型 1AABB、2AaBb、1aabb 1AAbb、2AaBb、laaBB
表现型 性状分离比1∶2∶1 性状分离比3∶1
例题7 下列有关两对等位基因的实验,说法正确的是( )
A.基因型为AaBb、aabb个体杂交,子代的基因型及比例为AaBb:aabb=1:1,说明A与B基因位于同一条染色体
B.基因型为Aabb、aaBb的个体杂交,子代的表型比例为1:1:1:1,说明这两对等位基因符合自由组合定律
C.若基因型为AaBb的个体测交,子代表型比例为1:3,则其自交,子代的表型比例应为15:1
D.若基因型为AaBb的个体自交,子代表型比例为5:3:3:1,则其产生的AB雄配子致死
【答案】A
【解析】基因型AaBb×aabb杂交,若A与B基因位于同一条染色体,则AaBb产生配子的种类及比例为AB:ab=1∶1,子代的基因型及比例为AaBb:aabb=1:1,A正确;基因型为Aabb、aaBb的个体杂交,无论两对基因是否遵循自由组合定律,Aabb和aaBb均会产生两种数量相等的配子,均会使子代表型比例为1∶1∶1∶1,B错误;若基因型为AaBb的个体测交,子代表型比例为1∶3,则根据该比例不能确定1和3各自对应的基因型,故其自交,子代的表型比例可能为15∶1或13∶3或9∶7,C错误;若基因型为AaBb的个体自交,子代表型比例为5∶3∶3∶1,即只有双显个体A_B_的数量比值较理论值少了4份,由此可推测:其产生的AB雌配子或雄配子致死,D错误。
辨析:
易错点1 不要混淆自交和自由交配
点拨:自交强调的是相同基因型个体之间的交配,即A.AxA.A、AaxAa、aaxaa;自由交配强调的是群体中全部个体进行随机交配,即AA×AA、Aa×Aa、aa×as、AA×Aad、AA&×Aa9等随机组合。
易错点2 杂合子(Aa)产生的雌雄配子数量不相等。
点拨:基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种,即A:a=1:1,或产生的雄配子有两种,即A:a=1:1,但雌雄配子的数量不相等,通常生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
易错点3 符合基因分离定律并不一定出现特定性状分离比
点拨:(1)F2中3:1的结果必需在统计大量子代后才能得到,子代数目较少时,不一定符合预期的分离比;
(2)一些致死基因可能造成遗传分离比改变,如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
易错点4 小样本问题——小样本不一定符合遗传定律
点拨:遗传定律是一种统计学规律,只有样本足够大,才有规律性。当子代数目较少时,不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交,生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白,有可能只有黑色或只有白色,也有可能既有黑色又有白色,甚至还可能3白1黑。
易错点5 复等位基因问题——不要认为“复等位基因”违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则
点拨:事实上“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的,例如人类ABO血型的决定方式IAIA、IAi→A型血;IBIB、IBi→B型血;IAIB→→AB型血(共显性);ii→O型血
注意:复等位基因涉及的前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。
易错点6 误认为只要符合基因分离定律就一定符合自由组合定律
点拨:如某一个体的基因型为AaBb,两对非等位基因(A、a,B、b)位置可包括:
无论图中的哪种情况,两对等位基因各自分别研究,都遵循基因分离定律,但只有两对等位基因分别位于两对同源染色体上(或独立遗传)时,才遵循自由组合定律。因此遵循基因分离定律不一定遵循自由组合定律,但只要遵循基因自由组合定律就一定遵循基因分离定律。
易错点7 不能敏锐进行“实验结果数据”与“9:3:3:1及其变式”间的有效转化
点拨:涉及两对相对性状的杂交实验时,许多题目给出的结果并非9:3;3:1或3:6:7或9:3:4或10:6或9:7等规律性比,而是列出许多实验结果的真实数据如F2数据为90:27:40或25:87:26或333:259等,针对此类看似毫无规律的数据,应设法将其转化为“9:3:3:1或其变式”的规律性比,才能将问题化解。
易错点8 不能灵活进行“信息转化”克服思维定势,误认为任何状况下唯有“纯合子”自交才不会发生性状分离
点拨:由于基因间相互作用或制约,或由于环境因素对基因表达的影响,可导致“不同基因型”的生物表现为“相同表现型”,由此可导致某些特殊情形下,杂合子自交也不会发生性状分离,如某自花传粉植物,其子叶颜色有白色和有色等性状,显性基因I是抑制基因,显性基因C是有色基因,隐性基因c是白色基因,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。当I和C同时存在时,I就抑制了有色基因C的作用,使其不能表现为有色:当I不存在时,C才发挥作用,显示有色,现将亲本均为白色子叶的两种基因型IICC与iicc杂交,则F1子叶表现型为13白色子叶,F2有色子叶基因型为iiC_。F2表现型为白色子叶的比例为16,其中白交子代不发生性状分离的基因型为IICC、IICc、IIcc、iicc、Iicc。
第三部分:核心素养对接高考
1.【2023·全国卷·新课标】某研究小组从野生型高秆(显性)玉米中获得了2个矮秆突变体,为了研究这2个突变体的基因型,该小组让这2个矮秆突变体(亲本)杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1。若用A、B表示显性基因,则下列相关推测错误的是( )
A.亲本的基因型为aaBB和AAbb,F1的基因型为AaBb
B.F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb,共4种
C.基因型是AABB的个体为高秆,基因型是aabb的个体为极矮秆
D.F2矮秆中纯合子所占比例为1/2,F2高秆中纯合子所占比例为1/16
【答案】D
【解析】该小组让这2个矮秆突变体杂交得F1,F1自交得F2,发现F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1,9:6:1为9:3:3:1的变式,可推知玉米的株高由两对独立遗传的等位基因控制,且F1的基因型为AaBb。进一步分析可知,高秆植株的基因型为A_B_,矮秆植株的基因型为A_bb、aaB_,极矮秆植株的基因型为aabb。由题意知,两亲本均为矮秆突变体,可推出两亲本的基因型分别为aaBB、AAbb,A、C正确。F1的基因型为AaBb,F2中矮秆植株的基因型为aaBB、aaBb、AAbb、Aabb,共4种,B正确。F2矮秆植株中纯合子(aaBB、AAbb)所占的比例为1/3,F2高秆植株中纯合子(AABB)所占的比例为1/9,D错误。
2.【2023·辽宁卷】萝卜是雌雄同花植物,其贮藏根(萝卜)红色、紫色和白色由一对等位基因W、w控制,长形、椭圆形和圆形由另一对等位基因R、r控制。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,F1的表型及其比例如下表所示。回答下列问题:
F1表型 红色 长形 红色 椭圆形 红色 圆形 紫色 长形 紫色 椭圆形 紫色 圆形 白色 长形 白色 椭圆形 白色 圆形
比例 1 2 1 2 4 2 1 2 1
注:假设不同基因型植株个体及配子的存活率相同
(1)控制萝卜颜色和形状的两对基因的遗传_____(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔第二定律。
(2)为验证上述结论,以F1为实验材料,设计实验进行验证:
①选择萝卜表型为_____和红色长形的植株作亲本进行杂交实验。
②若子代表型及其比例为_____,则上述结论得到验证。
(3)表中F1植株纯合子所占比例是_____;若表中F1随机传粉,F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是_____。
(4)食品工艺加工需大量使用紫色萝卜,为满足其需要,可在短时间内大量培育紫色萝卜种苗的技术是_____。
【答案】(1)遵循
(2)紫色椭圆形;紫色椭圆形:紫色长形:红色椭圆形:红色长形=1:1:1(3)1/4;1/4
(4)植物组织培养
【解析】(1)F1中红色长形:红色椭圆形:红色圆形:紫色长形:紫色椭圆形:紫色圆形:白色长形:白色椭圆形:白色圆形=1:2:1:2:4:2:1:2:1,比例为9:3:3:1的变形,两对性状遵循自由组合定律,即遵循孟德尔第二定律。
(2)F1中红色:紫色:白色=12:1,长形:椭圆形:圆形=12:1,红色、白色、长形、圆形均是纯合子,紫色和椭圆形均为杂合子,则紫色椭圆形萝卜基因型为WwRr。一株表型为紫色椭圆形萝卜的植株自交,得到F1以F1为实验材料,验证(1)中的结论,可选择萝卜表型为紫色椭圆形和红色长形的植株作亲本进行杂交实验,得F2,若表型及其比例为紫色椭圆形:紫色长形:红色椭圆形:红色长形:1:1:1,则上述结论得到验证。
(3)紫色椭圆形萝卜(WwRr)的植株自交,得到F1,表中F1植株纯合子为WWRR、WWrr、wwRR、wwrr,所占比例是1/4。若表中F1随机传粉,就颜色而言,F1中有1/4WW、1/2Ww、1/4ww,产生配子为1/2W、1/2w,雌雄配子随机结合,子代中紫色(Ww)占1/2;就形状而言,F1中有1/4RR、1/2Rr、1/4rr,产生配子为12R、1/2r,雌雄配子随机结合,子代中椭圆形(Rr)占1/2,因此F2植株中表型为紫色椭圆形萝卜的植株所占比例是1/2×1/2=1/4。
(4)想要在短时间内大量培育紫色萝卜种苗可以采用植物组织培养技术。
第四部分:教材习题变式
(一)孟德尔的豌豆杂交实验(一)
1.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中,F1都表现为显性性状,F1的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。
(1)隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。( )
(2)纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代不会出现纯合子。( )
答案:(1)×;(2)×
解析:(1)隐性性状是指F1(杂合子)不能表现出来的性状,而不是生物体不能表现出来的性状。
(2)纯合子自交后代不会发生性状分离,但杂合子的自交后代也会出现纯合子(如,其中纯合子占1/2)。
定点变式
1.下列关于孟德尔的杂交实验及相关说法,正确的有( )项
①孟德尔的一对相对性状杂交实验中正交和反交实验的结果相同
②兔的白毛与黑毛,人的身高与体重都是相对性状
③F2出现3:1性状分离比的条件之一是:F1形成的雌、雄配子的数目相等且活力相同
④设计“测交实验”预测结果表现之比是1:1属于假说—演绎法中的假说内容
⑤在验证假说阶段,孟德尔选用纯种高茎和矮茎豌豆重复进行多次实验
⑥“高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高有矮,比例接近1:1”此现象属于性状分离现象
A.1 B.2 C.3 D.4
答案:A
解析: ①在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中,进行了正交和反交实验,且实验结果相同,该结果说明豌豆高茎和矮茎这一性状是由细胞核内基因控制的,①正确;②同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状,兔的白毛与黑毛是相对性状,人的身高与体重不是相对性状,②错误;③F形成的雌、雄配子的数目不相等,其中雄配子数目要远多于雌配子,③错误;④设计“测交实验”预测结果表现之比是1:1属于假说—演绎法中的演绎推理,④错误;⑤在验证假说阶段,孟德尔选用F1高茎和矮茎豌豆重复多次实验,⑤错误;⑥在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象为性状分离,高茎(Aa)×矮茎(aa)→高茎(Aa):矮茎(aa)=1:1,不符合性状分离的概念,⑥错误。所以只有1项正确,A正确。故选A。
2.人眼的虹膜有褐色和蓝色的,褐色是由显性遗传因子控制的,蓝色是由隐性遗传因子控制的,已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚,这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16
2.答案:A
解析:由于蓝色是由隐性遗传因子控制的,蓝眼男人的基因型为aa;由于褐眼女人的母亲是蓝眼,所以褐眼女人的基因型为Aa。他们结婚,生下蓝眼孩子(aa)的可能性是1/2,A正确,BCD错误。故选A。
定点变式
2.已知某种植物的花色受一对等位基因(A/a)控制。纯合的红花植株与纯合的白花植株杂交,F1全为粉花植株,F1自交得到的F2中红花植株:粉花植株:白花植株=1:2:1。下列叙述正确的是( )
A.根据花色可以确定所有植株的基因型
B.F2中的粉花植株是杂合子
C.红花植株与粉花植株杂交,子一代一定会出现白花植株
D.若F2中的植株自交,则后代中红花植株占3/4
答案:B
解析:A、据题意,已知F1基因型是Aa(粉花),但无法确定红花和白花的基因型,A错误;
B、F1是Aa,自交后F2中粉花植株是Aa,F2中的粉花植株是杂合子,B正确;
C、红花植株可能是AA或aa,与粉花植株(Aa)杂交,子一代不一定会出现白花植株,C错误;
D、若F2中的植株自交,红花植株自交后还是红花植株,占1/4,粉花植株自交后出现红花,比例是1/2×1/4=1/8,则后代中红花植株占3/8,D错误。故选B。
3.观察羊的毛色遗传图解,据图回答问题。
(1)毛色的显性性状是_____,隐性性状是_____。
(2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊,这种现象在遗传学上称为_____。产生这种现象的原因是_____。
答案:(1)白色;黑色
(2)性状分离;白毛羊为杂合子,杂合子在自交时会发生性状分离
解析:(1)图中白毛羊和白毛羊杂交,它们的后代中有黑毛羊,即发生性状分离,说明白毛相对于黑毛是显性性状。
(2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的子代中出现了黑毛羊,这种现象在遗传学上称为性状分离。产生这种现象的原因是白毛羊为杂合子,杂合子自交时发生性状分离。
定点变式
3.羊的黑毛和白毛由一对等位基因(用A、a表示)控制,如图表示羊的毛色遗传图解。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.Ⅱ2与Ⅱ3的遗传因子组成一定相同
B.Ⅱ2与Ⅱ3再生一只纯合白毛羊的概率为1/4
C.Ⅰ1的遗传因子组成是Aa,Ⅱ1的遗传因子组成是aa
D.Ⅲ2为纯合子的概率为1/4
答案:D
解析:由Ⅱ2白毛羊和Ⅱ3白毛羊杂交,后代出现Ⅲ,黑毛羊可知,羊的毛色遗传中隐性性状为黑毛,显性性状是白毛,Ⅱ2与Ⅱ3的遗传因子组成都为Aa,A正确;Ⅱ2与Ⅱ3再生一只纯合白毛羊(AA)的概率为1/4,B正确;由以上分析及Ⅰ1白毛羊与Ⅰ2黑毛羊杂交,后代有两种毛色可知,Ⅰ1为杂合子,遗传因子组成为Aa,Ⅱ1黑毛羊的遗传因子组成为aa,C正确;Ⅲ2表现为白毛,其遗传因子组成可能为AA或Aa,为纯合子的概率为1/3,D错误。
4.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花粉中所含的是支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交,取F1花粉加碘液染色,在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数呈橙红色。请回答下列问题。
(1)花粉出现这种比例的原因是什么?
(2)实验结果验证了什么?
(3)如果让F1自交,F2中花粉有_____种类型。
答案:(1)在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。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
解析:(1)略。
(2)略。
(3)设相关基因为A、a,如果让F1(Aa)自交,F2的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,所以后代可以产生A、a两种配子。
定点变式
4.水稻的非糯性和糯性是一对等位基因控制,非糯性水稻的胚乳和花粉含直链淀粉,遇碘变蓝色,糯性水稻的胚乳和花粉含支链淀粉,遇碘变橙红色。花粉经减数分裂形成,相当于雄配子。请据图回答问题:
(1)该对性状中,显性性状是__________。
(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__________。
(3)请写出亲本(P)的基因型(用A、a表示):非糯性__________:糯性__________。
(4)已知一批基因型为AA和Aa的豌豆种子,其数目之比为1∶2,将这批种子种下,自然状态下(假设结实率相同)其子一代中能稳定遗传的种子所占的比例为__________。
答案:(1)非糯性
(2)性状分离
(3)Aa;aa
(4)2/3
解析:(1)结合分析可知,有与非糯性自交出现性状分离,因此,在水稻的非糯性和糯性中,非糯性为显性性状。
(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,该现象在遗传学上称为性状分离,从而说明该非糯性水稻为杂合子。
(3)由于F1中非糯性个体的基因型为Aa,糯性个体的基因型为aa,因此该遗传图解中的亲本(P)的遗传因子组成为:非糯性为Aa,糯性为aa。
5.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。请回答下列问题。
(1)在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定,应该怎样配种?
(2)杂交后代可能出现哪些结果?如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子?
答案:(1)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获得多匹小马,从而完成鉴定。
(2)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是杂合子。
解析:(1)由于正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定,应该让该栗色公马与多匹白色母马杂交,观察统计子代小马的毛色。
(2)如果该马的基因型是BB,与基因型为bb母马杂交,子代都表现为栗色马,如果基因型是Bb,与bb的母马杂交,子代既有栗色马也有白色马;因此后代的结果可能全是栗色马,也可能出现栗色马和白色马,如果全是栗色马,则为纯合体,如果既有白色马也有栗色马,则是杂合子。
定点变式
5.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种,受一对等位基因(A和a)控制。现有一匹栗色公马与一匹栗色母马交配,生了一匹白色小马。回答下列问题:
(1)马的毛色中,白色是_____(填“显性”或“隐性”)性状,毛色的遗传遵循_____定律。
(2)亲本栗色母马的基因型为_____。子代白色小马是_____(填“纯合子”或“杂合子”)。
(3)理论上,这对亲本可生出_____种基因型的后代,生出栗色雌马的概率为_____。
答案:(1);隐性(基因);分离
(2)Aa;纯合子
(3)3;3/8
解析:(1)依据题意“一匹栗色公马与一匹栗色母马交配,生了一匹白色小马”,即“无中生有为隐性”,可说明白色是隐性性状,栗色为显性性状,且双亲均为杂合子,由于后代出现了性状分离,说明毛色的遗传遵循基因的分离定律。
(2)设栗色为A基因,白色为a基因,依题意并结合(1)的详解可推知,双亲均为杂合子,亲本栗色母马的基因型为Aa,子代白色小马的基因型为aa,为纯合子。
(3)由于这对亲本的基因型均为Aa,所以后代的基因型有AA、Aa和aa,且后代基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,其中AA与Aa表现为栗色。可见,理论上,这对亲本可生出3种基因型的后代,生出栗色马的可能性为3/4,由于基因位于常染色体上,故后代雌雄比例,等,即生出栗色雌马的概率为3/4×1/2=3/8。
6.孟德尔说:“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”结合孟德尔的杂交实验,谈谈你对这句话的理解。
答案: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,因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,例如,豌豆严格自花传粉,而且是闭花受粉,在自然状态下一般都是纯种,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,易于统计实验结果。
解析:豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因是:
(1)豌豆是严格的自花、闭花授粉植物,在自然状态下一般为纯种;
(2)豌豆具有多对易于区分的相对性状,易于观察;
(3)豌豆的花大,易于操作;
(4)豌豆生长期短,易于栽培。
定点变式
6.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了受粉
6.答案:B
解析:A、豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,在自然状态下一般都是纯种,A正确; B、豌豆花是两性花,花比较大,杂交时容易操作,B错误; C、豌豆具有一些稳定的、容易区分的性状,便于观察,C正确; D、豌豆花在未开放时就完成了受粉,即闭花授粉,D正确。
故选:B。
7.除了孟德尔的杂交实验,你还能举出科学研究中运用假说—演绎法的实例吗?
答案: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性推导和实验验证的研究阶段。
解析:见答案。
定点变式
7.假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法。下列说法正确的是( )
A.“F2中高茎与矮茎的性状分离比接近3:1”属于演绎过程
B.“F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离”属于实验现象
C.“推测测交后代有两种表型,比例为1:1”属于实验验证环节
D.“生物的性状是由遗传因子决定的”属于假说内容
答案:D
解析:A、“纯合的高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,F2中高茎与矮茎的性状分离比是3:1”属于实验现象,A错误; B、“F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离”属于孟德尔的假说内容,B错误; C、“推测测交后代有两种表型,比例为1:1”属于演绎推理过程,C错误; D、假说的内容包括:生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中的遗传因子成对存在;配子中的遗传因子成单存在;受精时雌雄配子随机结合,D正确。故选:D。
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
1.根据分离定律和自由组合定律,判断下列相关表述是否正确。
(1)表型相同的生物,基因型一定相同。( )
(2)控制不同性状的基因的遗传互不干扰。( )
答案:(1)×;(2)×
解析:(1)表型相同的生物,基因型不一定相同,如遗传因子组成为DD和Dd的表型可能相同,但基因型不同。
(2)只有非同源染色体上的非等位基因的遗传才会互不干扰,位于一对同源染色体上的控制不同性状非等位基因的遗传会连锁。
2.南瓜果实是白色(W)对黄色(w)是显性,盘状(D)对球状(d)是显性,控制两对性状的基因独立遗传,那么表型相同的一组是( )
A.WwDd和wwDd B.WWdd和WwDd
C.WwDd和WWDD D.WWdd和WWDd
答案:C
解析:A、WwDd表现型为白色盘状,WwDd表现型为黄色盘状,两者表现型不一样,A错误;B、WWdd表现型为白色球状,WwDd表现型为白色盘状,两者表现型不一样,B错误;C、WwDd表现型为白色盘状,WWDD表现型为白色盘状,两者表现型相同,C正确;D、WWdd表现型为白色球状,WWDd表现型为白色盘状,两者表现型不一样,D错误。故选:C。
定点变式
1.南瓜果实的白色(A)对黄色(a)为显性,盘状(B)对球状(b)为显性,控制这两对性状的基因独立遗传。生物兴趣小组用纯种白色盘状南瓜与黄色球状南瓜杂交,得到的子一代(F1)全为白色盘状。F1与黄色球状南瓜测交,预期子代中白色盘状:白色球状:黄色盘状:黄色球状的比例约为( )
A.3:1:3:1 B.3:3:1:1 C.1:1:1:1 D.9:3:3:1
答案:C
解析:白色(A) 对黄色(a)为显性,盘状(B)对球状(b)为显性,控制这两对性状的基因独立遗传。亲代纯种白色盘状南瓜(AABB)与纯种黄色球状南瓜(aabb)杂交,得到的子一代(F1)全为白色盘状,基因型为AaBb。若对F1的个体AaBb进行测交,即AaBb×aabb→AaBb: Aabb: aaBb: aabb=1:1:1:1,理论上子代的表型及比例为白色盘状:白色球状:黄色盘状:黄色球状的比例约为1:1:1:1,C正确,ABD错误。
3.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合子形成的过程中
答案:A
解析:自由组合定律的实质是同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,因此分离定律是自由组合定律的基础,A项正确。分离定律也可用于分析两对等位基因中每一对基因的遗传规律,B项错误。自由组合定律指的是非同源染色体上非等位基因的遗传情况,不能用于分析一对等位基因的遗传,C项错误。基因分离定律和自由组合定律均发生于配子形成过程中(减数分裂Ⅰ后期,不分先后),D项错误。
4.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,F2中出现既抗倒伏又抗病类型的比例是_____。
答案:3/16
解析:由题意可知,用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(ddrr)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(DDRR)杂交所得F1的基因型为DdRr,F1自交后代中既抗倒伏(矮秆)又抗病(ddR_)所占的比例为1/4×3/4=3/16。
定点变式
2.水稻的高秆(易倒伏)和矮秆(抗倒伏)性状由一对等位基因(D、d)控制,抗病和感病性状由另外一对等位基因(R、r)控制,且控制两对性状的基因独立遗传。现用一个高秆抗病品种与一个矮秆感病品种杂交,图解如下图所示。请回答问题。
(1)上述两对相对性状中,显性性状分别是__________、__________。
(2)两亲本的基因型是__________、__________。
(3)F1高秆个体自交,后代同时出现了高秆和矮秆性状,这种现象叫作__________。
(4)若对每一对相对性状单独进行分析,结果发现每一对相对性状的遗传都遵循了________定律,若将这两对相对性状一并考虑,则发现两对相对性状之间的遗传遵循了_________定律。
(5)F1产生的配子有4种,它们之间的数量比为_____,可另设__________实验加以验证。
(6)F2的矮秆抗病个体中,纯合子所占的比例为_____,应该对F2的矮秆抗病个体进行_____才能获得比例较高的纯合矮秆抗病植株,在农业生产中常常称这种育种方式为_________育种。
答案:(1)高秆;抗病
(2)DDRR;ddrr
(3)性状分离
(4)分离;自由组合
(5)DR∶Dr∶dR∶dr=1∶1∶1∶1;测交
(6)1/3;连续自交;杂交
解析:(1)题意显示,亲本高秆抗病与矮秆感病杂交,后代为高秆抗病,上述两对相对性状中,显性性状分别是高秆和抗病。
(2)题意显示,高秆(R)抗病(D)是显性,矮秆(r)感病(d)为隐性,结合两亲本的表型可知,它们的基因型是DDRR、ddrr。
(3)在F1个体自交的后代中,同时表现出显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。即F1高秆个体自交,后代同时出现了高秆和矮秆性状,这种现象叫作性状分离。
(4)对每一对相对性状单独进行分析,F1代自交,后代高秆:矮秆=3:1,抗病:感病=3:1,说明每一对相对性状的遗传都遵循了分离定律。若将这两对相对性状一并考虑,高秆抗病:高秆感病:矮秆抗病:矮秆感病=9:3:3:1,符合自由组合定律。
(5)F1的基因型DdRr,其产生的配子有4种即DR:Dr:dR:dr=1:1:1:1。该比例可用测交实验对其验证。
(6)纯合高秆抗病和纯合矮秆易感病的两个亲本杂交,F1的基因型为DdRr,后代F2中矮秆抗病个体即3/16ddR_,其中纯合子ddRR占13。应该对F,的矮秆抗病个体进行连续自交才能获得比例较高的纯合矮秆抗病植株。在农业生产中常常称这种育种方式为杂交育种,该育种方法操作相对简单,但流程繁琐。
5.纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植,收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒,试说明产生这种现象的原因。
答案: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,非甜玉米花粉产生的精子中含有显性基因,而甜玉米的胚珠中的极核含有隐性基因,极核受精后发育成胚乳,胚乳细胞中显性基因对隐性基因有显性作用,故在甜玉米植株上结出非甜玉米籽粒;当非甜玉米接受甜玉米的花粉时,甜玉米花粉产生的精子中含有隐性基因,而非甜玉米的胚珠中的极核含有显性基因,故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米籽粒。
解析:玉米是单性花,且雌雄同株,纯种甜玉米和非甜玉米间行种植,既有同株间的异花传粉,也有不同种间的异花传粉,甜玉米上的非甜玉米,是非甜玉米授粉的结果,而非甜玉米上的没有甜玉米,说明甜是隐性性状,非甜是显性性状。
6.人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状,双眼皮为显性性状,单眼皮为隐性性状。如果父母都是双眼皮,后代中会出现单眼皮吗?有的同学父母都是单眼皮,自己却是双眼皮,也有证据表明他(她)确实是父母亲生的,对此,你能作出合理的解释吗?你由此体会到遗传规律有什么特点?
答案:父母都是双眼皮,后代中会出现单眼皮,因为父母均为杂合子的话,后代会出现具有隐性性状的个体。如果某同学的父母均为单眼皮,该同学是双眼皮,可能的原因是其父(或母)亲在形成生殖细胞时发生了基因突变,也可能是这对等位基因的表达受环境的影响。由此我们可以体会到,遗传规律在现实生活中并不一定完全符合预期结果。
解析:根据题意,人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状,遵循基因的分离定律。双眼皮是显性性状,可由D表示;单眼皮是隐性性状,可由d表示,双眼皮基因型为DD或Dd,单眼皮基因型为dd。

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