一轮复习孟德尔的豌豆杂交实验一

必修2第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)一、一对相对性状的杂交实验实验过程说明

P(亲本)高茎×矮茎↓

F1(子一代)

_____↓

F2性状:高茎∶_____(子二代)比例:______①P具有_____性状②杂交过程为:_____→套袋→_________→套袋③F1全部表现为_____性状④F2出现_________现象,分离比为显性∶隐性≈_____高茎矮茎3∶1相对去雄人工授粉显性性状分离3∶12.实验过程二、对分离现象的解释由此可见,F2性状表现及比例为_________,F2的基因型及比例为___________________。遗传因子成对成单分离随机43高∶1矮DD∶Dd∶dd=1∶2∶1三、对分离现象解释的验证1.画出测交实验的遗传图解__________________________________________________2.测交后代的性状及比例取决于___________产生配子的种类及比例。杂种子一代四、分离定律的概念在生物的体细胞中,控制_________的遗传因子成对存在,不相融合;在形成_____时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入___________中,随配子遗传给后代。同一性状配子不同的配子1.(2009上海T14C)用豌豆杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊。()【分析】用豌豆杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊,以防止自花传粉。2.(2012江苏T11B)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同。()【分析】杂合子与纯合子基因组成不同,但是性状表现可能相同,如DD和Dd都表现为高茎。××3.运用假说—演绎法验证的实验结果总与预期相符。()【分析】在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,证明假说正确,反之,说明假说错误。×4.符合基因分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比。()【分析】符合基因分离定律并不一定出现特定性状分离比,原因如下:(1)F2中3∶1的结果必须统计大量子代后才能得到,子代数目较少,不一定符合预期的分离比。(2)某些致死基因可能导致遗传分离比变化,如隐性致死、纯合致死、显性致死等。√5.组成生物体的多对基因中只要有一对杂合,不管有多少对纯合都是杂合子。()【分析】杂合子是指由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体,因此只要有杂合的基因就是杂合子。6.(2012江苏T11C)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。()【分析】孟德尔巧妙设计的测交方法除用于检测F1的基因型外,也可以用于检验一个个体是纯合子还是杂合子。√×考点一遗传学的核心概念及相互关系

1.与性状有关的概念(1)性状:生物所表现出的形态特征和生理特性。(2)相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。(3)显、隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,F1中表现出来的性状叫显性性状,F1中没有表现出来的性状叫隐性性状。(4)性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。

2.与基因有关的概念3.基因型与表现型(1)基因型:与表现型有关的基因组成。(2)表现型:生物个体表现出来的性状。4.纯合子与杂合子(1)纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体,如DD、dd、AABB、aabb等。(2)杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体,如Dd、AaBB、AaBb等。4.与杂交方式相关的概念及其作用概念作用杂交基因型不同的个体间雌雄配子的结合①通过杂交将不同优良性状集中到一起,得到新品种②通过后代性状分离比判断显、隐性性状自交基因型相同的个体间雌雄配子的结合①不断提高种群中纯合子的比例②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定测交F1与隐性纯合子相交①测定F1的基因组成②可验证基因分离理论解释的正确性③高等动物纯合子、杂合子的鉴定6.核心概念的相互关系(4)自交≠自由交配:①自交强调的是相同基因型个体的交配,如基因型为AA、Aa群体中自交是指:AA×AA、Aa×Aa;②自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指:AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。(5)测交与自交的选取视生物类型而定:鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,测交法、自交法均可以,但自交法较简单。

【典例】下列有关概念的叙述中,正确的是(

)A.两纯合子杂交,后代一定是纯合子,不含等位基因B.孟德尔分离定律体现在杂合子体内C.性染色体上不可能存在等位基因D.外界环境的影响不可能影响表现型【解析】选B。两纯合子杂交,如AA×aa,后代为杂合子(Aa),体细胞中含等位基因;孟德尔分离定律体现在杂合子产生配子的过程中;性染色体上有同源和非同源片段,所以可能存在等位基因;外界环境和基因型决定生物的表现型。【变式训练】下列关于遗传学基本概念的叙述中,正确的是(

)A.后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离B.纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状C.不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同D.兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状【解析】选C。具有相同性状的个体杂交,后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象称为性状分离;具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的亲本的性状称显性性状;狗的长毛与短毛是相对性状,卷毛与直毛是相对性状;生物的表现型受基因型和环境的共同影响。考点一：孟德尔遗传实验科学方法1、实验方法：2、实验材料：假说-演绎法豌豆特点：自花传粉、闭花传粉操作过程：去雄、套袋、人工传粉、套袋3、实验结果科学分析：数学统计方法考点二孟德尔豌豆杂交实验的杂交过程1.孟德尔用豌豆作杂交实验材料的优点(1)豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，所以在自然状态下，它永远是纯种，避免了天然杂交情况的发生，省去了许多实际操作的麻烦。(2)豌豆具有许多稳定的不同性状的品种，而且性状明显，易于区分。(3)豌豆花冠各部分结构较大，便于操作，易于控制。(4)豌豆种子保留在豆荚内，每粒种子都不会丢失，便于统计。(5)实验周期短，豌豆是一年生植物，几个月就可以得出实验结果。1.分离定律的细胞学基础及实质(1)分离定律的细胞学基础：减数分裂中同源染色体的分离。(2)实质：在杂合子形成配子时，控制同一性状的成对的遗传因子随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个不同的配子中，独立地随着配子遗传给后代(如图所示)。2．假说—演绎法分析(1)假说—演绎法：在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，说明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。(2)一对相对性状的杂交实验分离定律的假说—演绎过程观察现象

高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F1全为高茎，F1自交后代高茎和矮茎的比例为3∶1，其他6对相对性状均如此。提出问题①F1中全为高茎，矮茎哪里去了呢?②F2中矮茎出现了，说明了什么?③为什么后代的比值都接近3∶1?分析问题①矮茎可能并没有消失，只是在F1中未表现出来。因为F2中出现了矮茎。②高茎相对于矮茎来说是显性性状。③相对性状可能受到遗传因子的控制，遗传因子成对存在，可能有显、隐性之分。形成假说①生物的性状是由遗传因子决定的。遗传因子有显性与隐性之分。②体细胞中遗传因子是成对存在的。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，配子中只含有每对遗传因子中的一个。④受精时，雌雄配子的结合是随机的。演绎推理将F1植株与矮茎豌豆杂交，预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1∶1实验验证实验结果：后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1∶1得出结论预期结果与实验结果一致，假说正确，得出分离定律。【典例】(2013·天水模拟)假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是(

)A.生物的性状是由遗传因子决定的B.由F2出现了“3∶1”推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离C.若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代中两种性状比接近1∶1D.若F1产生配子时成对遗传因子分离,则F2中三种基因型个体比接近1∶2∶1C1．实验原理甲、乙两个小桶分别代表

，甲、乙小桶内的彩球分别代表

，用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中

。2．实验注意问题(1)两小桶中小球数可以不相等，但每个小桶中两种颜色的配子必须相等。(2)要

抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。(3)重复的次数足够多。3．结果与结论彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1，显隐性状的数量比接近

。雌、雄生殖器官雌、雄配子雌雄配子的随机结合随机3∶1考点四

基因的分离定律的解题分析(4)用以上方法无法判断时，可用假设法。在运用假设法判断显隐性性状时，若出现假设与事实相符的情况时，要注意两种性状同时做假设或对同一性状做两种假设，切不可只根据一种假设做出片面的结论。但若假设与事实不相符时，则不必再做另一假设，可予以直接判断。【典例】在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位基因的控制(用R、r表示)。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∶1A.红花为显性性状B.红花A的基因型为RrC.红花C与红花D的基因型不同D.白花B的基因型为RrA【变式训练】番茄果实的颜色由一对基因A,a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果,下列分析正确的是(

)实验组亲本表现型F1的表现型和植株数目红果黄果1红果×黄果4925042红果×黄果99703红果×红果1511508A.番茄的果色中,黄色为显性性状B.实验1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aaC.实验2的后代红果番茄均为杂合子D.实验3的后代中黄果番茄的基因型可能是Aa或AAC考点四分离定律的应用

1.表现型与基因型的相互推导(1)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型):

亲本子代基因型子代表现型AA×AAAA全为显性AA×AaAA∶Aa=1∶1全为显性AA×aaAa全为显性Aa×AaAA∶Aa∶aa=1∶2∶1显性∶隐性=3∶1Aa×aaAa∶aa=1∶1显性∶隐性=1∶1aa×aaaa全为隐性(2)由子代推断亲代的基因型(逆推型):子代

显性∶隐性=3∶1亲本：Aa×Aa显性∶隐性=1∶1亲本：Aa×aa全为显性亲本：AA×A_(或aa)全为隐性亲本：aa×aa2.遗传病预测两个有病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,肯定是显性遗传病;两个无病的双亲生出有病的孩子,即“无中生有”,肯定是隐性遗传病。3.指导杂交育种(1)优良性状为显性性状:分析杂合子自交后代及其曲线看出,连续自交可提高纯合度,因此在育种过程中,根据曲线知选育符合人们要求的个体若是显性,可进行连续自交,直到性状不再发生分离为止,即可留种推广使用。图解如下:P

Aa

F1

Aa

F2

Aa

F3

Aa

Fn

Aa

纯合子(AA+aa)=1-显性(隐性)纯合子=…杂合子、纯合子所占比例可用曲线表示如下:(2)优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。(3)优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子,但每年都要育种。4．果实各部分的基因型分析(1)果皮(包括果肉)、种皮的基因型、表现型与母本完全相同。(2)胚和胚乳的基因型，取决于双亲的基因型，且正交、反交胚的基因型不变，而胚乳的基因型改变，现用图形表示如下：(3)受精卵中控制胚的性状的基因在胚(F1)形成时即已表达，而控制果皮、种皮的基因，则在F1长成结实(子)时才能表现。【思维拓展】某些致死基因导致遗传分离比发生变化(1)隐性致死:隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用,如镰刀型细胞贫血症,红细胞异常,使人死亡;植物中白化基因(bb),使植物不能形成叶绿素,从而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,如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状),又分为显性纯合致死和显性杂合致死。(3)配子致死: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。(4)合子致死:致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。复等位基因问题如人类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【考查角度1】根据子代性状及比值推断亲代的纯合与否【典例2】(2013·临沂模拟)老鼠毛色有黑色和黄色,这是一对相对性状。有下面三组交配组合,请判断四个亲本中是纯合子的是(

)A.甲和乙B.乙和丙C.丙和丁D.甲和丁交配组合子代表现型及数目①甲(黄色)×乙(黑色)12(黑)、4(黄)②甲(黄色)×丙(黑色)8(黑)、9(黄)③甲(黄色)×丁(黑色)全为黑色D【解析】选D。根据三组杂交组合的子代表现型可知,黑色鼠出现的频率高于黄色鼠,且第③组子代全为黑色鼠,说明黑色为显性,黄色为隐性。故甲为隐性纯合子,丁为显性纯合子。【变式训练】南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2的表现型如图所示。下列说法不正确的是(

)A.由①②可知黄果是隐性性状B.由③可以判定白果是显性性状C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3D.P中白果的基因型是aa【解析】选D。由③白果自交后得到黄果,说明黄果属于“无中生有”,是隐性,基因型为aa,白果是杂合子Aa,呈现显性,因此亲本中白果也是杂合子,F1中黄果是纯合子aa,白果是杂合子Aa,各占一半,则F2中黄果与白果的理论比例是(1/2+1/2×1/4)∶1/2×3/4=5∶3。【考查角度2】遗传概率的相关计算【典例3】一批基因型为AA与Aa的豌豆,两者数量之比是1∶3。自然状态下(假设结实率相同)其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量之比为(

)A.3∶2∶1B.7∶6∶3C.5∶2∶1D.1∶2∶1【解析】选B。由题干分析,1/4AA与3/4Aa的豌豆分别自交,前者后代全为AA,后者AA、Aa、aa的比值为1∶2∶1,因此其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量之比为(1/4+3/4×1/4)∶3/4×1/2∶3/4×1/4=7∶6∶3。

【互动探究】(1)若将子代的所有个体自交,后代中AA个体的比例是多少?提示:17/32。因为子代所有的个体及其比值为7AA∶6Aa∶3aa,其中AA占7/16,Aa占3/8,则自交后代会出现AA的个体占7/16+3/8×1/4=17/32。(2)若取出子代中表现型为显性的个体让其自交,后代中显性和隐性个体的比值为多少?提示:23∶3。子代中表现型为显性的个体及其比值为7AA∶6Aa,让其自交,则Aa的个体产生的后代会出现隐性性状,其比值为6/13×1/4=3/26,因此后代中显性和隐性个体的比值为23∶3。【变式训练】某种植物的某性状符合基因分离定律,取AA与aa的植株杂交得F1,F1自交得F2,取表现型为显性的个体自由交配,后代中显性和隐性个体的比值为(

)A.8∶1

B.3∶1

C.9∶1

D.16∶1【解析】选A。由题干分析可知,P:AA×aa→F1:Aa,F2:1AA∶2Aa∶1aa,F2中显性个体自由交配,存在三种交配组合,即AA×AA、AA×Aa和Aa×Aa。AA占1/3,Aa占2/3,只有Aa×Aa后代中才会出现隐性个体,其出现概率为2/3×2/3×1/4=1/9,所有显性个体出现的概率是1-1/9=8/9,后代中显性和隐性个体之比为8∶1。1.在进行豌豆杂交实验时,为避免其自花传粉,孟德尔采取的措施是(

)①花蕾期,不去雄蕊②花蕾期,去雄蕊③去雄后,套上纸袋④去雄后,不套纸袋⑤待花成熟时,采集另一株植物的花粉涂在去雄的雌蕊柱头上⑥待花成熟时,拿开纸袋任其在自然状况下传粉受精A.②④⑥

B.①③⑥

C.②③⑤

D.②③⑥C【解析】选C。人工杂交实验过程是:去雄(留下雌蕊)→套袋(防干扰)→人工传粉→再套袋(防干扰),为了避免豌豆自花传粉,因此应该在花蕾期去雄。2.遗传因子组成为Aa的植物体产生的雌、雄配子的数量比是(

)A.雌配子∶雄配子=1∶1B.雄配子∶雌配子=1∶3C.雄配子∶雌配子=3∶1D.雄配子比雌配子多【解析】选D。遗传因子组成为Aa的植物体在进行减数分裂时产生的雌、雄配子均为两种,但雄配子的数量远远多于雌配子的数量。3.下列各组中,不属于相对性状的是(

)A.水稻的早熟和晚熟B.豌豆的紫花和红花C.小麦的抗病与易染病D.绵羊的长毛与细毛【解析】选D。相对性状是指同种生物同种性状的不同表现类型。水稻的早熟和晚熟、豌豆的紫花和红花和小麦的抗病与易染病均为相对性状,而绵羊的长毛和短毛、细毛与粗毛分别为相对性状。4.具有一对等位基因的杂合子亲本连续自交,某代的纯合子所占的比例达95%以上,则该比例最早出现在(

)A.子三代B.子四代C.子五代D.子六代【解析】选C。具有一对等位基因的杂合子亲本连续自交,子代中纯合子所占的比例可表示为1-1/2n,当n为5时,其比例达到95%以上。5.一对表现型正常的夫妇,他们的双亲中都有一个白化病患者(白化病为隐性遗传因子控制的遗传),预计他们生育一个白化病孩子的概率是(

)A.12.5%B.25%C.50%D.75%【解析】选B。由于表现型正常的夫妇的双亲中都有一个白化病患者,因此该夫妇均为白化病携带者,即基因型为Aa(设A表示显性基因,a表示隐性基因),则他们生育一个白化病孩子的概率是25%。6.在豌豆中,高茎与矮茎的有关遗传因子为A、a,将A、B、C、D、E、F、G七种豌豆分四组进行杂交得到如下结果。

杂交组合高茎矮茎总植株数①A×B21070280②C×D0250250③E×F190190380④G×D3000300杂交后代请分析回答下列问题:(1)上述实验中所获得的高茎纯合子占高茎植株总数的

%。(2)豌豆G、C、A的遗传因子组成分别是

。(3)①、②、③的交配方式分别是

。(4)高茎与矮茎遗传因子的遗传符合

定律,其实质是

。10AA、aa、Aa杂合子自交、隐性纯合子自交、测交基因的分离等位基因随同源染色体的分开而分离

高茎矮茎总植株数①A×B21070280②C×D0250250③E×F190190380④G×D3000300杂交组合【解析】(1)表中所给四组杂交组合,都属于一对相对性状的遗传。表中杂交组合①,后代高茎∶矮茎=210∶70=3∶1,由此判断,属于杂合子自交,矮茎属于隐性性状,由此可判断其他三组亲本遗传因子组成:②aa