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文档简介
1、专题五 遗传的基本定律和伴性遗传一、孟德尔遗传实验成功的原因1.正确地选用豌豆做实验材料(1)豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物,自然状态下获得的后代为纯种。(2)豌豆的不同相对性状之间差别明显,容易区分。2.科学的实验方法对生物的性状进行分析时,孟德尔首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究。在弄清一对相对性状的传递情况后,再研究两对、甚至多对相对性状的传递情况。由单因素到多因素的研究方法。3. 应用统计学方法对实验结果进行分析孟德尔在进行豌豆的杂交试验时,对不同世代出现的不同性状的个体数目都进行了记载和分析,总结出具有一定规律的比例。 4.孟德尔还科学地设计了实验的程序。假说-演绎法 观察
2、分析提出假说演绎推理实验验证二、遗传学基本概念辨析类别名称概念内容性状类性状生物所表现出来的形态特征和生理特征的总称相对性状同种生物同一性状的不同表现类型,如人的单眼皮和双眼皮显性性状具有相对性状的两个纯合亲本杂交,F1中表现出来的性状, 叫做显性性状。 隐性性状具有相对性状的两个纯合亲本杂交,F1中未表现出来的性状, 叫做隐性性状。性状分离在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象基因类基因具有遗传效应的DNA分子片段,是遗传与变异的结构和功能的基本单位等位基因位于一对同源染色体的同一位置上,控制着相对性状的基因非等位基因位于同源染色体的不同位置上或非同源染色体上的基因显性基因控制显性
3、性状的基因,用大写英文字母表示,如A、D等隐性基因控制隐性性状的基因,用小写英文字母表示,如a、d等个体类纯合子由基因型相同的配子结合的合子发育成的个体。能稳定遗传,自交后代不发生性状分离杂合子由基因型不同的配子结合的合子发育成的个体。不能稳定遗传,自交后代发生性状分离基因型与表现型有关的基因组成,如DD、Dd和dd 等表现型生物个体所表现出来的性状。外界环境和基因型共同决定表现型交配类杂交基因型不同的生物体之间的相互交配自交基因型相同的生物体之间的相互交配测交某个个体与隐性纯合子相交配,用来测定该个体的基因型正交与反交是一相对概念,如甲作父本,乙作母本为正交;则甲作母本,乙作父本为反交。符号
4、PF1F2×含义亲本子一代子二代杂交自交母本或雌配子父本或雄配子三、孟德尔两大定律的比较基因分离定律基因自由组合定律相对性状一对两对或多对研究对象一对等位基因的遗传行为基因分离定律非同源染色体上非等位基因的遗传行为基因自由组合定律细胞学基础减数第一次分裂中同源染色体分离减数第一次分裂中非同源染色体自由组合遗传实质等位基因随着同源染色体的分开而分离非同源染色体上的非等位基因自由组合联系两定律均发生在减数第一次分裂后期,两定律同时进行,同时发挥作用分离定律是自由组合定律的基础两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律四、遗传定律的作用1.显隐性的判断方法结果分析根据子代性状判断杂
5、交法:不同性状亲本杂交后代只出现一种性状为显性性状自交法:相同性状亲本杂交后代出现不同于亲本的性状新出现的性状为隐性性状根据子代性状分离比判断具有一对相同性状的亲本杂交子代性状分离比为3:1分离比为3的性状为显性性状,分离比为1的性状为隐性性状。具有两对相同性状的亲本杂交子代性状分离比为9:3:3:1分离比为9的两个性状都为显性性状,分离比为1的两个性状都为隐性性状。根据遗传系谱图判断双亲正常子代患病隐性遗传病 双亲患病子代正常显性遗传病跟踪练习练习1:一对黑色豚鼠交配,后代有黑色豚鼠和白色豚鼠两种类型,黑色与白色哪个是显性?分析:亲本均为黑色,后代出现白色,白色为隐性性状,黑色为显性性状。练
6、习2:黑色豚鼠与白色豚鼠交配,后代全为黑色豚鼠,问黑色与白色哪个是显性?分析:具有相对性状的亲本杂交,后代只表现亲本之一的性状,此性状为显性性状,即黑色为显性。练习3:下表为3个不同小麦杂交组合及其子代的表现型和植株数目组合序号杂交组合类型子代的表现型和植株数目抗病红种皮抗病白种皮感病红种皮感病白种皮一抗病、红种皮×感病、红种皮416138410135二抗病、红种皮×感病、白种皮180184178182三感病、红种皮×感病、白种皮140136420414据表分析,下列推断错误的是( B ) A.6个亲本都是杂合子 B.抗病对感病为显性 C.红种皮对白种皮为显性 D
7、.这两对性状自由组合方法结果分析植物自交法待测个体自交若后代发生性状分离,则亲本一定为杂合子(是最简便的方法,适合于植物):若后代无性状分离显性,则亲本可能为纯合子。 测交法待测个体×隐性个体若后代出现隐性性状个体,则待测个体一定为杂合子;若后代只有显性性状个体,则待测个体可能为纯合子。 花粉鉴定法(玉米糯性与非糯性):待测个体的花粉碘液一半呈蓝色,一半呈红褐色待测个体为杂合子;全为蓝色或红褐色待测个体为纯合子。 花药离体培养法待测个体花药离体培养单倍体植株秋水仙素处理纯合子植物若只有一种性状,则待测个体为纯合子;有不同性状,则待测个体为杂合子。 动物主要是测交法(待测对象若为雄性个
8、体,应注意与多个雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力)区分原则纯合子能稳定遗传,自交后不发生性状分离;杂合子不能稳定遗传,自交后代往往会发生性状分离。2.显性纯合子和杂合子的区分方法跟踪练习练习1.:小麦抗锈病对易染锈病为显性。现有甲、乙两种抗锈病的小麦,其中一种为杂合子。不需要鉴别和保留纯合的抗锈病小麦,选用下列哪项最简便易行( D )A. 甲乙B. 甲乙得F1再自交C. 甲、乙分别和隐性类型测交D. 甲甲、乙乙练习2: 一个动物育种工作者,希望确定一头黑牛是不是纯合子,已知黑色对红色是显性,那么他应该让黑公牛与哪一头母牛交配(B )A. 黑色纯合子B. 红色纯合子C. 黑色
9、杂合子 D. 红色杂合子练习3:某种植物的紫花(E)与白花(e)是一对相对性状。根据下列三组杂交实验,写出每组亲本的遗传因子的组成。 第一组:紫花×白花紫花 第二组:紫花×紫花 602 紫花 + 201 白花 第三组:紫花×白花 198 紫花 + 192 白花 第一组 EE×ee;第二组_ Ee×Ee ;第三组_ Ee×ee。 练习4:家兔的毛色中,褐色毛与黑色毛是由一对遗传因子(B和b)控制的。现有甲、乙、丙、丁四只兔,甲、乙为黑色雌兔,丙为黑色雄兔,丁为褐色雄兔。已知甲和丁交配,子一代全是黑色小兔;乙和丁交配,子一代中有黑色的,也
10、是褐色的。请回答: (1)有褐色毛与黑色毛这对相对性状中,显性性状是黑色。 (2)甲、乙、丁三只兔子的遗传因子组成依次是:BB、Bb、bb。 (3)如何利用甲、乙、丙、丁四只兔来鉴别丙兔是纯合子还是杂合子? 答: 用丙兔子与多只乙兔子杂交,若后代出现褐色兔,则说明丙兔子为杂合子。练习5:采用下列哪一组方法,可以依次解决中的遗传问题?(B )鉴定一只白羊是否纯种 在一对相对性状中区分显隐性 不断提高小麦抗病品种的纯合度 检验杂种F1的基因型 A 杂交、自交、测交、测交 B 测交、杂交、自交、测交 C 测交、测交、杂交、自交 D 杂交、杂交、杂交、测交五、遗传规律的解题思路 1.由亲代推断子代的基
11、因型和表现型亲本子代的基因型子代的表现型AA×AAAA全为显性AA×AaAA:Aa=1:1全为显性AA×a aAa全为显性Aa×AaAA:Aa: a a=1:2:1显性:隐性=3:1Aa×a aAa: a a=1:1显性:隐性=1:1a a×a aa a全为隐性2. 根据后代分离比解题(1)若后代性状分离比为显性:隐性=3:1,则双亲一定为杂合体(Bb)。(2)若后代性状分离比为显性:隐性=1:1,则双亲一定为测交类型,即Bb×bb。(3)若后代性状只有显性性状,则至少有一方为显性纯合体,即:BB×BB或BB
12、15;Bb或BB×bb。(4)若研究多对相对性状时,先研究每一对相对性状,方法如上三点,然后再把它们组合起来即可。已知子代表现型分离比推测亲本基因型后代表现型比推出每一对相对性状的分离比亲本基因型9:3:3:1(3:1)(3:1)(Aa×Aa)(Bb×Bb) AaBb×AaBb1:1:1:1(1:1)(1:1)(Aa×aa)(Bb×bb) AaBb×aabb 或Aabb×aaBb3:1:3:1(3:1)(1:1)(Aa×Aa)(Bb×bb) AaBb×Aabb(Aa×aa)(
13、Bb×Bb) AaBb×aaBb3:1(3:1)×1(Aa×Aa)(BB×BB) AaBB×AaBB(Aa×Aa)(BB×Bb) AaBB×AaBb(Aa×Aa)(BB×bb) AaBB×Aabb(Aa×Aa)(bb×bb) Aabb×Aabb跟踪练习练习1:有一种脚很短的鸡叫爬行鸡,由显性基因A控制,在爬行鸡的遗传实验中,得到下列结果:(1)爬行鸡×爬行鸡 2977只爬行鸡和995只正常鸡;(2)爬行鸡×正常鸡 1676只爬
14、行鸡和1661只正常鸡;根据上述结果分析回答下列问题:第一组两个亲本的基因型是Aa×Aa,子代爬行鸡的基因型是AA、Aa ,正常鸡的基因型是aa;第二组后代中爬行鸡互交,在F2中共得小鸡6000只,从理论上讲正常鸡有1500只,有能稳定遗传的爬行鸡1500 只。后代爬行鸡中能稳定遗传的1500只。练习2.:将高杆(T)无芒(B)小麦与矮杆无芒小麦杂交,后代中出现高杆无芒、高杆有芒、矮杆无芒、矮杆有芒四种表现型,且比例为3:1:3:1,则亲本的基因型为TtBb×ttBb。练习3.:豚鼠的皮毛黑色(D)对白色(d)为显性,粗糙(R)对光滑(r)为显性,现有皮毛为黑色光滑与白色粗
15、糙的豚鼠杂交,其后代表现型为:黑色粗糙18只、黑色光滑15只、白色粗糙16只、白色光滑19只,则亲本的基因型为_Ddrr×ddRr_。3. 遗传规律有关概率问题练习1:幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神病,这是一种常染色体上的隐性基因(d)遗传病,请回答:(1)如果两个正常的双亲生了一个患此病的女儿和一正常的儿子,那么这个儿子携带此隐性基因的概率是 2/3 (2)如果这个儿子与一正常女人结婚,他们的第一个孩子患有此病,那么第二个孩子也患病的概率是 1/4 。练习2:一对夫妇均正常,且他们的双亲也正常,但双方都有一个白化病的兄弟,求这对夫妇生出白化病女孩的概率?解此类题分四步进行:(1)首
16、先确定夫妇的基因型及概率。由双方都有一白化病兄弟可知,他们的父母都是携带者,即Aa,那么夫妇的基因都可能是1/3AA,2/3Aa。(2)只有Aa和Aa配对的孩子为白化病,后代患病的可能性为1/4;(3)计算该夫妇为Aa的概率是2/3×2/3=4/9;再与假设该夫妇均为Aa情况下生白化病患者的概率1/4相乘,其乘积1/9即为该夫妇后代出现白化病的孩子的概率;(4)最后算出生白化病的女孩的概率为1/9×1/2=1/18。练习3:下图是一个家族某种遗传病的系谱,请回答:(控制该遗传病的基因和它的等位基因分别用A、a表示)(1)控制该病的基因是 隐性 基因。(2)5和9的基因型分别
17、是Aa×a a。(3)10可能的基因型是 AA或Aa ,她是杂合体的概率是_2/3_。(4)如果10与有该病的男性结婚,则不宜生育,因为生出有病男孩的概率为 2/3×1/2×1/2=1/6 。4. 分解组合法解题(1)解题步骤: 先确定此题遵循基因的自由组合规律。 分解:将所涉及的两对(或多对)基因或性状分离开来,一对对单独考虑,用基因的分离规律进行研究。 组合:将用分离规律研究的结果按一定方式进行组合或相乘。(2)求有关配子的几个问题:已知某生物体的基因型,求其产生的配子的种数和类型。规律:某一基因型的个体所产生的配子种类数等于2n(n 为等位基因的对数)练习1
18、: 基因型为 AaBbCC的个体进行减数分裂时可产生_4_类型的配子,它们分别是ABC、aBC、AbC、abC;产生基因组成为AbC的配子的概率为_1/4_。(注:三对基因分别位于不同对同源染色体上)练习2:某基因型为AaBbCCDd的生物体产生配子的种类_8_(各对等位基因独立遗传);一个精原细胞产生配子的种类_2_;一个卵原细胞产生配子的种类_1_。(2)配子间结合方式问题规律:两基因型不同的个体杂交,配子间结合方式种类数等于各自产生配子数的乘积。练习1:已知基因型为AaBbcc与aaBbCC的两个体杂交,其产生的配子有_8_种组合方式?(3)求基因型、表现型的几个问题:已知双亲基因型,求
19、双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数 规律:两基因型已知的双亲杂交,子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后,各自按分离定律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。练习1:AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?多少种表现型?先将问题分解为分离定律问题:Aa×Aa 后代有3种基因型(1AA2Aa1aa);后代有2种表现型;Bb×BB 后代有2种基因型(1BB1Bb); 后代有2种表现型;Cc×Cc 后代有3种基因型(1CC2Cc1cc)。后代有2种表现型。因而AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有3×2×3
20、18种基因型。其后代有2×2×28种表现型。已知双亲基因型,求某一具体基因型或表现型子代所占的比例 规律:某一具体基因型或表现型子代所占的比例等于按分离定律拆分,将各种性状及基因型所占的比例分别求出后,再组合并乘积。练习1:已知基因型为AaBbCc×aaBbCC两个体杂交,求子代中基因型为AabbCC的个体所占的比例为_。求子代表现型为A bbC 的个体所占的比例为 。解:分解:Aa×aa产生Aa的概率为1/2;表现型为A 的概率为1/2 Bb×Bb产生bb的概率为1/4;表现型为bb的概率为1/4 Cc×CC产生CC的概率为1/2;
21、表现型为C 的概率为1 组合:子代基因型为AabbCC的个体所占的比例1/2×1/4×1/2=1/16;子代表现型为A bbC 的个体所占的比例为1/2×1/4×1=1/8;已知双亲类型求不同于亲本基因型或不同于亲本表现型的概率 规律:不同于亲本类型的概率=1-亲本类型的概率。练习1:已知基因型为AaBbCc×AabbCc两个体杂交,子代中不同于亲本的基因型概率为 ;子代中不同于亲本的表现型概率为 。解:子代与亲本基因型相同的(AaBbCc+AabbCc)概率为1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/
22、2=1/4;子代中不同于亲本的基因型概率为1-1/4=3/4.子代与亲本表现型相同的(A BbC +A bbC )概率为3/4×1/2×3/4+3/4×1/2×3/4=9/16;子代中不同于亲本的表现型概率为1-9/16=7/16练习2:基因型分别为DdEeFf(甲)和DdEeff的两种豌豆杂交,在三对等位基因各自独立遗传的条件下,求甲产生DeF的配子概率是_1/8_ ;子代基因型共_18_种;子代全表现为显性性状的可能性有 9/32_;其子代表现型不同于两个亲本的个体数占全部子代的 7/16 ;子代中杂合体的概率为多少 7/8 。(1-纯合子的概率)练
23、习3:人类的多指是一种显性遗传病,白化病是一种隐性遗传病,已知控制这两种病的等位基因都在常染色体上,而且是独立遗传的,在一家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一患白化病但手指正常的孩子,则再生一个孩子正常的概率是1/2×3/4= 3/8 ;同时患有这两种疾病的概率是 1/2×1/4=1/8 ;只患一种病的概率是1/2×3/4+1/2×1/4= 1/2 。 4.杂合子Aa连续自交n代,后代中杂合子和纯合子的比例分析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比例1/2n1-1/2n1/2(1-1/2n)1/2(1-1/2n)1/2n+1/2
24、(1-1/2n)1/2(1-1/2n)六、熟记两对相对性状的遗传实验分析P AABB×aabb或AAbb×aaBBF1 AaBb×AaBbF2 9A_B_ : 3 A_bb : 3 aaB_ : 1aabb 双显纯合1 AABB 1 AAbb 1 aaBB 单杂合 2 AABb 2 Aabb 2 aaBb 单杂合 2 AaBB 双杂合 4 AaBb练习1:具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交(AABB和aabb), F1自交产生的F2中,新的性状组合个体数占总数的 3/8 ,F2中与亲代相同的基因型占总数的 1/16+1/16=1/8 ,双隐性类型占总数的 1/16
25、 ;双显性性状的个体占总数的 1/16 ;能够稳定遗传的个体占总数的 1/4 。 练习2:基因型为AaBb(独立遗传)的个体自交,子代中新的性状组合个体数占总数的 7/16 ,新的组合性状中纯合子占子代总数的 3/16 ,新组合性状中纯合子占 3/7 。.练习3:家兔的毛的长度,短(A)对长(a)是显性颜色,灰(B)对白(b)是显性;现将长毛灰兔和短毛白兔两纯种杂交,获得F1,让F1中的雌雄个体自由交配得到F2(1)用F2中的短毛灰兔分别与长毛白兔杂交,则后代中长毛白兔占总数的_1/9_,短毛灰兔占总数的_4/9_。 解题提示:1/9AABB×aabb,4/9AaBb×aa
26、bb,2/9AaBB×aabb,2/9AABb×aabb(2)在F2的短毛灰兔中,纯合子的概率为_1/9_。七、两对等位基因控制一个性状的特殊遗传分离比F1(AaBb)自交后代比例原因分析12:3:1一对基因对另一对基因有遮盖作用,称显性起遮盖作用;9A_B :3A_bb3aaB_1aab9 :3 :4一对基因对另一对基因有遮盖作用,称隐性起遮盖作用;9A_B :3A_bb3aaB_1aab9:7当双显性基因同时出现时为一种表现型,其余的基因型为另一种表现型9A_B :3A_bb3aaB_1aab15:1只要具有一个显性基因对表现型影响都相同,表现出相同性状9A_B_3A_
27、bb3aaB_:1aab9:6:1双显表现一种性状、单显表现一种性状、双隐表现一种性状9A_B_:3A_bb3aaB_:1aab13:3一对显性基因本身并不控制性状,但对另一对的表现有抑制作用9A_B_3A_bb +1aab3aaB 1:4:6:4:1A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强1(AABB):4(AaBBAABb):6(AaBbAAbbaaBB):4(AabbaaBb):1(aabb)某些生物的性状由两对等位基因控制,这两对基因在遗传时遵循自由组合定律,但是F1自交后代的表现型却出现了很多特殊的性状分离比如9:3:4、15:1、9:7、9:6:1等,分析这些比例,我们会发
28、现比例中数字之和仍然为16,这也验证了基因的自由组合定律,具体情况分析如下表。练习1:在西葫芦的皮色遗传中,黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但在白色显性基因(W)存在时,则基因Y和y都不能表达。W对Y和y的表达都有控制作用。皮色遗传是由两对基因共同控制的,这两对基因是独立遗传的。这种情况下,基因型为WwYy的个体自交,后代的表现型及比例为 。 答案:白皮:黄皮:绿皮=12:3:1练习2:燕麦颖色受两对基因控制。现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交,F1全为黑颖,F1自交产生的F2中,黑颖:黄颖:白颖=12:3:1。已知黑颖(基因B)和黄颖(基因Y)为显性。但只要基因B存在,植株就表现为黑颖。请分析
29、回答:(1)亲本的基因型是_ 。F2的性状分离比说明B(b)与Y(y)的位置关系是_ 。(2)F2中白颖基因型是_ 。黄颖基因型有_ 种。(3)若将F1进行花药离体培养,再用秋水仙素处理,预计植株中黑颖的比例是_ 。(4)若将黑颖与黄颖杂交,亲本基因型为_ 时,后代中的白颖比例最大,占总数的_。答案:(1)bbYY×BByy。 位于两对同源染色体上,符合自由组合定律。 (2)bbyy。两(3)1/2 (4)Bbyy×bbYy 1/2×1/2=1/4练习3:玉米植株的性别决定受两对基因(B-b, T-t)的支配,这两对基因位于非同源染色体上,玉米植株的性别和基因型的
30、对应关系如下表,请回答下列问题:基因型B和T同时存在(B_ T_)T存在,B不存在(bbT_)T不存在(B_tt或bbtt)性别雌雄同株异花雄株雌株(1)基因型为bbTT的雄株与BBtt的雌株杂交,F1的基因型为_,表现型为_;F1自交,F2的性别为_,分离比为_.(2)基因型为_的雄株与基因型为_的雌株杂交,后代全为雄株。(3)基因型为_的雄株与基因型为_的雌株杂交,后代性别有雄株和雌株,分离比为1:1。答案 (1)F1 的基因型为BbTt,表现型为雌雄同株异花。F1自交F2的性别为雌雄同株异花、雄株、雌株,分离比为:9:3:4。(2)基因型为bbTT的雄株与基因型为bbtt的雄株杂交,后代
31、全为雄株。(3)基因型为bbTt的雄株与基因型为bbtt的雌株杂交,后代性别有雄株、雌株、且分离比1:1练习4:某豌豆的花色由两对等位基因(A和a,B和b)控制,只有A和B同时存在时才是红花。已知两白花品种甲、乙杂交,F1都是红花,F1自交所得F2代红花与白花的比例是9:7,试分析:(1)根据题意推断两亲本白花的基因型。(2)从F2代的性状分离比可知A和a,B和b位于对同源染色体。(3)F2代中红花的基因型有 ,纯种白花的基因型有 。解析: P:AAbb×aaBB F1:AaBb 自交 F2:9A_B_ :3aaB_ :3Abb:1aabb。(1)亲本基因型AAbb×aaB
32、B (2)两对等位基因(3)F2中红花的基因型:AABB、AaBB、AABb、AaBb。四种。纯种白花的基因型:aaBB、AAbb、aabb。练习5:已知荠菜的蒴果形状有三角形和卵形两种。蒴果的形状受两对基因(E-e,F-f)的支配,这两对基因独立遗传。某生物兴趣小组将这两种类型的荠菜作为亲本进行杂交,F1荠菜的蒴果全是三角形的。在F2中,结三角形蒴果的荠菜占15/16,而结卵形蒴果的荠菜只占1/16。(1)亲本荠菜蒴果的基因型为_。(2)表现型为三角形的蒴果,其基因型有_种,写出其中纯合子的基因型:_。(3)该生物兴趣小组以两株蒴果为三角形的荠菜进行杂交,子代蒴果有三角形和卵形,比例为3:1
33、,则选用的荠菜的基因型为_。答案:(1)EEFF eeff(2)8 EEFF、EEff、eeFF(3)Eeff与eeFf练习6:用南瓜中结球形果实的两个纯种亲本杂交,结果如下图:根据这一结果,可以认为南瓜果形是由两对等位基因决定的。请分析:(1)纯种球形南瓜的亲本基因型是_和_(基因用A、a与B、b表示)。(2)F1扁形南瓜产生的4种配子比例是_。(3)F2的球形南瓜的基因型有哪几种?_。其中有没有纯合体? 答案 (1)AAb
34、b aaBB(2)AB:Ab:aB:ab = 1:1:1:1(3)aaBB 、aaBb 、 AAabb、Aabb 有练习7:现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长 = 9 :6 :1实验2:扁盘×长,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长 = 9 :6 :1实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘:圆
35、:长均等于1 :2 :1。综合上述实验结果,请回答:(1)南瓜果形的遗传受对等位基因控制,且遵循 (2)若果形由一对等位基因控制用A、a表示,若由两对等位基因控制用A、 a和B、b表示,以此类推,则圆形的基因型应为 ,扁盘的基因型应为 ,长形的基因型应为长形应为 (3)为了验证(1)中的结论,可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株 授粉,单株收获F2中扁盘果实的种子,每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘,有 的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘:圆 = 1 :1 ,有 的株系F3果形的表现型及数量
36、比为圆形:扁盘形:长形=1:2:1【解析】本题主要考查学生的理解能力,考查遗传的基本规律。第(1)小题,根据实验1和实验2中F2的分离比 9 :6 :1可以看出,南瓜果形的遗传受2对等位基因控制,且遵循基因的自由组合定律。第(2)小题,根据实验1和实验2的F2的分离比 9 :6 :1可以推测出,扁盘形应为AB,长形应为aabb,两种圆形为Abb和aaB。第(3)小题中,F2扁盘植株共有4种基因型,其比例为:1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb和2/9AaBB,测交后代分离比分别为:1/9AB;2/9(1/2AB:1/2Abb);4/9(1/4AB:1/4Aab
37、b:1/4aaBb:1/4aabb);2/9(1/2AB:1/2aaB)练习8:家鸡的黑羽和白羽由两对独立遗传的常染色体基因(D和d,E和e)共同控制。请回答下列问题。(1)甲图和乙图表示家鸡黑素细胞形成黑色素过程的示意图。黑素细胞代谢活动的控制中心是(请填写图中标号)_。与黑素体形成有关的细胞器有_(填图中的标号)等。(2)含有E和D基因的黑素细胞不能合成黑色素的原因是_。由此可知,基因与性状的对应关系是_。(3)现有一批纯种白羽鸡,甲组:EEdd,乙组:EEDD,丙组:eedd。若想利用这批纯种白羽鸡通过杂交方法培育出纯种黑羽鸡,请完成实验方案并讨论。实验方案:.选择_的两个品种进行杂交获
38、得F1;.让F1雌雄个体相互交配获得F2;.让F2的_,后代不发生性状分离的为纯种黑羽鸡。讨论:F2中黑羽鸡与白羽鸡的比例为_。若将F2黑羽的雌雄个体自由交配,后代中黑羽的纯合子占全部F3个体的比例为_。【解析】(1)细胞代谢活动的控制中心是细胞核。与黑色体形成有关的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体。(2)E基因抑制 D基因的表达,黑素细胞不能合成酪氨酸酶,故含有E和D基因的黑素细胞不能合成黑色素。由于此黑色素的形成受两对基因控制,故基因与性状的对应关系是两(多)对基因控制生物体的性状。(3)黑羽鸡的基因型是eeD_,白羽鸡的基因型是E_D_、E_dd或eedd。利用这批纯种白羽鸡(
39、甲组:EEdd,乙组:EEDD,丙组:eedd)通过杂交方法培育出纯种黑羽鸡(eeDD),由于基因D来源于乙组,基因e来源于丙组,故应选择乙和丙的两个品种进行杂交获得F1,让F1雌雄个体相互交配获得F2;F2中黑羽鸡的基因型为DDee和Ddee,分别与丙组白羽鸡进行测交,后代不发生性状分离的为纯种黑羽鸡。F2中黑羽鸡eeD_的比例为1/4×3/4=3/16故黑羽鸡与白羽鸡的比例为313。F2黑羽的基因型是1/3DDee和2/3Ddee,故D的基因频率是2/3,d的基因频率是1/3,因此,F2中黑羽的雌雄个体自由交配,后代中黑羽的纯合子占全部F3个体的比例为2/3×2/34/
40、9。【答案】(1)(2)E基因抑制D基因的表达,黑素细胞不能合成酪氨酸酶两(多)对基因控制生物体的性状(3)乙和丙黑羽鸡与丙组白羽鸡进行测交3134/9 练习9:人的眼色是由两对等位基因(AaBb)(二者独立遗传)共同决定的。在一个个体中,两对基因处于不同状态时,人的眼色如下表。个体内基因组成性状表现(眼色)四显基因(AABB)黑色三显一隐(AABb、AaBB)褐色二显二隐(AaBb、AAbb、aaBB)黄色一显三隐(Aabb、aaBb)深蓝色四隐基因(aabb)浅蓝色若有一对黄眼夫妇,其基因型均为AaBb。从理论上计算:(1)他们所生的子女中,基因型有 种,表现型共有 种。(2)他
41、们所生的子女中,与亲代表现型不同的个体所占的比例为 。(3)他们所生的子女中,能稳定遗传的个体的表现型及比例为 。(4)若子女中的黄眼女性与另一家庭的浅蓝色眼男性婚配,该夫妇生下浅蓝色眼女儿的概率为 解析:(1)9种,5种。亲代为:AaBb与AaBb,子代为:1AABB(黑)、2AABb(褐)、2AaBB(褐)、4AaBb(黄)、1AAbb(黄)、2Aabb(深蓝)、1aaBB(黄)、2aaBb(深蓝)、1aabb(浅蓝)。(2)其中与亲代表现型相同的有:4AaBb(黄)、1AAbb(黄)、1aaBB(黄),占子代的6/16,所以与亲代表现型不同的占10/16=5/8。(3)子代中能稳定遗传的
42、是:1AABB(黑)、1AAbb(黄)、1aaBB(黄)、1aabb(浅蓝)。占子代的比例为:黑色1/16,黄色1/8,浅蓝色1/16。(4)子女中的黄眼女性基因型为:4AaBb、1AAbb、1aaBB,形成的雌配子为:1/6AB、2/6Ab、2/6aB、1/6ab,与浅蓝色眼男性婚配,该男性产生ab一种配子,下一代为:1/6AaBb、2/6Aabb、2/6aaBb、1/6aabb(浅蓝色),所以浅蓝色占子代的1/6,而浅蓝色女儿占1/12。练习10:假设某种植物的高度由三对等位基因A、a、B、b与C、c共同决定,显性基因具有增高效应,且增高效应都相同,并且可以累加,即显性基因的个数与植物高度
43、呈正相关。已知纯合子AABBCC高60cm,aabbcc高30cm,据此回答下列问题。(1)基因型为AaBBCc和aabbcc的两株植物杂交,F1的高度范围是 。(2)将F1的最高株除去,其余与隐性个体测交,测交后代中高度类型和比例为 。(3)F1的最高株自交,F2的表现型有 种。其中高度是55cm的植株的基因型有 ,这些55cm的植株在F2中所占的比例是 。答案:第一题:35-45cm 第二题:30cm:35cm:40cm = 2:3:1第三题: 7种(F1的最高株是具有3个显性基因的AaBbCc自交,解题时拆分处理:Aa×Aa 1AA2Aa1aaBb×Bb 1BB2Bb
44、:1bb 组合后有六个显性、五个显性、四个显性、三个显性、两个显性、Cc×Cc 1CC2Cc1cc 一个显性、全隐性共7种表现型。高度是55cm的植株的基因型应该有5个显性基因,AABBCc、AABbCC、 AaBBCC 3/32(1/4×1/4×1/2×3=3/32)练习11:某种鼠中,黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性,短尾基因B对长尾基因b为显性,且基因A或b在纯合时使胚胎致死,这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配,理论上所生的子代表现型比例为( A )A. 21 B. 4221 C. 9331 D. 1111:解析:后代中只有4AaB
45、b和2AaBB(黄色短尾鼠):1aaBB 和2aaBb(灰色短尾鼠)=6:3=2:1练习12:在某种鼠中,已知黄鼠Y对灰鼠基因y是显性,短尾基因T对长尾基因t是显性,而且黄鼠基因Y或短尾基因T在纯合时都使胚胎致死,这两对基因是独立分配的。下列相关分析中,正确的是(ABD )A灰色长尾鼠与黄色长尾鼠交配,理论上其子代的表现型有2种,比例为1:1B黄色短尾鼠与灰色长尾鼠交配,理论上其子代的表现型有4种,比例为1:l:1:1C黄色长尾鼠与灰色短尾鼠交配,理论上其子代的表现型有4种,比例为3:1:3:1D两只表型均为黄色短尾鼠交配,理论上其子代的表现型有4种,比例为4:2:2:1解析:A,
46、灰色长尾鼠( yytt)与黄色长尾鼠( Yytt)交配,子代只有两种表现型,即灰色长尾鼠:黄色长尾鼠=1:1;B,黄色短尾鼠( YyTt)与灰色长尾鼠( yytt)交配,属于教材中的测交模式,所以子代表现型有4种,比例为1:1:1:1;C,黄色长尾鼠( Yytt)与灰色短尾鼠( yyTt)交配,子代表现型有4种,比例为1:1:1:1;D,两只表现型均为黄色短尾鼠( YyTt)交配,由于含YY或TT都使胚胎致死,所以子代表现型有4种,比例为4:2:2:1。八、区分自交与自由交配(随机交配)的问题1.概念区分:自交是指基因型相同的个体杂交。自由交配是指某一群体个体之间的随机交配,交配个体的基因型可
47、以相同也可以不同。自交属于自由交配的范畴。在群体之间自由交配的情况下可采用基因频率来计算。练习1:已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状,基因位于常染色体上。将纯种的灰身和黑身蝇杂交,F1全为灰身。F1自交产生F2,试问:(1)取F2中的雌雄果蝇自由交配,后代中灰身和黑身果蝇的比例为( )(2)取F2中的雌雄果蝇自交,后代中灰身和黑身果蝇的比例为( )(3)将F2的灰身果蝇取出,让其自由交配,后代中灰身和黑身果蝇的比例为( )(4)将F2的灰身果蝇取出,让其自交,后代中灰身和黑身果蝇的比例为(
48、160; )A5:1 B8:1 C5:3 D3:1解析:本题涉及不同范围的果蝇中,自交或自由交配产生后代遗传机率的计算。设等位基因为A、a,依题意,灰身对黑身是显性。(1)解法一 果蝇属雌雄异体生物,自由交配必然是在雌、雄个体间,而F2雌、雄性个体的基因型均有三种可能:1/4AA、1/2Aa、1/4aa;但雌雄个体自由交配中能产生aa的组合方式如下:1/2Aa
49、5;1/2Aa,1/4aa×1/4aa,1/2Aa×1/4aa,1/4aa×1/2Aa,通过计算各组合后代中黑身(aa)个体的机率,即得到aa=1/4。解法二 在自由交配的群体中,可采用先求出a基因频率,再求aa的基因型频率来计算。在F2群体中,a基因频率为1/2,则后代中黑身个体的机率aa=1/2×1/2=1/4,故灰身与黑身之比为3:1,答案选D。(2)解法一 由于群体个体之间不是自由交配,故不能使用基因频率的方法来计算。F2中雌雄果蝇自交方式有三种,即1/4AA×AA,1/2Aa×Aa,1/4aa×aa,通过
50、计算组合后代中黑身个体的机率,即得到aa=1/2×1/4+1/4×1=3/8。解法二 在果蝇自交这个群体中,纯合子(AA+aa)+杂合子(Aa)=1,而F2中Aa=1/2,F2自交后代中Aa=1/4,故aa=(1杂合子)/2=3/8,答案选C。(3)解法一 F2灰身果蝇中基因型为1/3AA,2/3Aa,自由交配有4种方式,1/3AA×1/3AA,2/3Aa×2/3Aa,1/3AA×2/3Aa,2/3Aa×1/3AA,但只有2/3Aa与2/3Aa杂交时才能产生aa,故aa=1/9;解法二 F2灰身果蝇中a基
51、因频率=1/3,其后代aa=1/3×1/3=1/9,答案选B。(4)F2的灰身果蝇自交方式有两种,即1/3AA×AA,2/3Aa×Aa,则aa=2/3×1/4=1/6,答案选A。答案:(1)D (2)C (3)B (4)A从上述计算可看出,在自由交配的情况下,采用先求基因频率再求基因型频率的方法比较简单;注意自交和自由交配时各种基因型出现的概率,如F2中Aa自交为1/4Aa×Aa,而Aa自由交配为1/4Aa×1/4Aa。因为自交时,某个体基因型是Aa的机率是1/4,当它的基因型确定后,与之交配的个体(不论是同一个
52、体还是相同基因型的个体),其基因型就随之确定了,因此不用再乘以1/4.总之,在解此类题时,一定要仔细阅读题目,搞清在什么范围内求自交还是自由交配的机率,然后选择合适的解题方法,得出正确的答案。练习2: 基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体,并分成两组,(1)一组全部让其自交(2)二组让其自由传粉。计算一、二组的植株上aa基因型的种子所占比例( ) A. 1/9 、1/6 B. 3/8 、 1/9
53、 C. 1/6 、 5/12 D.1/6 、 1/9 解析:Aa×Aa 1AA2Aa1aa人工去掉隐性个体后,AA占1/3,Aa占2/3;自交后代aa基因型所占比例为2/3×1/4=1/6。自由交配按配子频率计算,, a配子频率=2/3×1/2=1/3,自交后代aa基因型所占比例为(1/3)2=1/9练习3:已知某动物种群仅有Aabb和AAbb两种类型,Aabb:AAbb=1:1,且该种群中雌雄个体比例为1:1
54、,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体比例为 ( )A. 1/2 B. 5/8 C. 1/4 D.3/4 答案:这类涉及动物种群中不同基因型的个体间可以自由交配的遗传问题,可以先计算出种群中各基因的频
55、率,然后按照遗传平衡平衡定律(哈代-温伯格定律)求出后代中各基因型的频率而得出答案。本题中,由于种群中所有个体的第二对基因都是bb,解题时可以简化条件,只考虑第一对基因即可。由种群中AaAA=11,可以计算出基因A、a的频率分别为A=3/4,a=1/4,把p、q的值代入遗传平衡定律的表达式,即可算出子代群体中AA、Aa、aa三种基因型的频率依次是:A2=9/16,A a =2×3/4×1/4=3/8,a2=1/16 。能稳定遗传的占(AA+ aa)= 9/16+ 1/16=10/16=5/8 练习4:已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全
56、部存活,aa个体在出生前会全部死亡,现该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1:2.假设每对亲本只交配一次且成功受孕,均为单胎。在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是( ) A1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 3:1 解析:用哈代-温伯格平衡公式即:(p+q)2=p2+2pq+q2=1来计算:由题意可知:AA和Aa的基因型频率分别为:AA: 1/3和Aa:2/3 所以:A(p)的基因频率为1/3+1/2×2/3=2/3 ;a(q)的基因频率为1/2×2/3=1/3 故:子一代中AA的个体为(p2)=2/3×2/3=4/9 Aa的个体(2pq)=2×2/3×1/3=4/9 即AA:Aa =4/9: 4/9=1:1练习5:已知小麦抗病对感病为显性,无芒对有芒为显性,两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交,F1自交,播种所有的F2,假定所有F2植株都能成活,在F2植株开花前,拔掉所有的有芒植株,并对剩余植株套袋。假定剩余的每株F2收获的种子数量相等,且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表
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