一轮复习新教材苏教版第五单元第1课基因的分离定律课件

第五单元遗传的基本规律与伴性遗传第1课基因的分离定律【课标要求】1.说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代。2.阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。【素养目标】1.分析基因分离定律实质,从细胞水平建立进化与适应的观点。(生命观念)2.利用假说—演绎法,培养归纳与概括、演绎与推理等能力。(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和变化。(科学思维、科学探究)主干知识·多维自查【主干·梳理与辨析】一、孟德尔遗传实验的科学方法1.豌豆作为杂交实验材料的优点:(1)自花传粉和_________,自然状态下一般为纯种。(2)豌豆具有很多易于区分的_________。(3)豌豆花较大,便于进行人工异花传粉。闭花受粉相对性状2.人工异花传粉的过程:(1)去雄(除去_______花的全部雄蕊)并套袋。(2)待去雄花雌蕊成熟时,采集另一朵花花粉。(3)人工异花传粉。(4)传粉后再套袋(防止_______________)。未成熟外来花粉的干扰【思考辨析】1.对所有植物进行人工异花传粉时都需要进行去雄处理。 ()分析:单性花不需要去雄。2.豌豆杂交实验中“去雄套袋”应处理的对象是父本,去雄应在雌蕊刚刚成熟时进行。()分析:去雄套袋的对象是母本,去雄应在花蕾期进行,防止雌雄蕊成熟后自花传粉。3.孟德尔定律支持融合遗传的观点。 ()分析:融合遗传使性状趋于统一,不会出现性状分离,与物种多样性相矛盾,孟德尔通过杂交实验否定了融合遗传这一错误的遗传学观点。4.某自花传粉且闭花受粉植物自然状态下一般都是纯合子。 ()×××√二、一对相对性状的杂交实验中的“假说-演绎”分析【思考辨析】1.测交实验只能用于检测F1的基因型。 ()分析:测交实验可以测定待测个体产生的配子类型及比例。2.“F1自交后代出现性状分离现象,分离比为3∶1”属于观察现象阶段。()3.“生物的性状是由遗传因子决定的;体细胞中遗传因子成对存在;配子中遗传因子成单存在;受精时,雌雄配子随机结合”属于演绎推理内容。 ()分析:上述内容为孟德尔的假说内容。4.“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代会出现两种性状,且性状分离比接近1∶1”属于实验验证内容。 ()分析:设计测交实验并预测其结果属于演绎推理的过程,真正进行测交并分析实验结果属于实验验证内容。×√××三、基因的分离定律和性状分离比的模拟实验1.细胞学基础(如图所示):2.分离定律的解读:(1)研究对象:位于一对同源染色体上的等位基因(2)发生时间:_________________。(3)实质:_________________________________。(4)适用范围:①一对相对性状的遗传。②细胞核内染色体上的基因。③进行有性生殖的真核生物。减数分裂Ⅰ的后期等位基因随同源染色体的分开而分离3.性状分离比的模拟实验:(1)实验原理:甲、乙两个小桶分别代表_______________,甲、乙内的彩球分别代表___________,用不同彩球的随机组合模拟生物在生殖过程中______________________。(2)实验注意问题。①要_____抓取,且抓完一次将小球_____原小桶并摇匀。②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,彩球代表的显隐性状的数值比接近3∶1。雌、雄生殖器官雌、雄配子雌、雄配子的随机结合随机放回【思考辨析】1.孟德尔提出配子形成过程中位于同源染色体上的等位基因发生分离。 ()分析:孟德尔当时并没有等位基因和同源染色体的概念。2.大肠杆菌遗传上也遵循基因的分离定律。 (

)分析:大肠杆菌是原核生物,遗传上不遵循基因的分离定律。3.性状分离比的模拟实验中甲、乙两桶内小球总数不一定要相等,但每个小桶内两种颜色的小球数目一定要相等。 (

)4.性状分离比的模拟实验中抓取完一次并记录好组合情况后,应将两桶内剩余小球摇匀后继续实验。 (

)分析:抓取记录后需要放回。××√×【教材·挖掘与延伸】1.实验变式:若将甲小桶内的彩球上的标记改为A和a,其余不变,乙小桶不做改变,此时分别从甲、乙两个小桶内随机抓取一个小球进行组合可以模拟:____________________________________。2.拓展探究:孟德尔豌豆杂交实验中F2出现3∶1的分离比的条件是什么?请填空:①所研究的该对相对性状只受一对等位基因控制,且___________________。②每一代不同类型的配子都能发育良好,且_____________________。③所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。④供实验的群体要大,个体数量要_______。非同源染色体上非等位基因的自由组合相对性状为完全显性不同配子结合机会相等足够多3.技能延伸:马的栗色对白色为显性,现有一匹健壮栗色公马,请设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子,并对预期结果进行分析。(注:一匹母马一次只能生一匹小马)提示:让这一匹栗色公马与多匹白色母马配种,如果后代均为栗色,则说明其很有可能是纯合子,若出现白色马,则其为杂合子。高频考点·通法悟道★考点1遗传中的“四组重要概念”【核心·归纳与整合】1.性状类:(1)相对性状:两同(同种生物、同一性状)一异(不同表现形式)。(2)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.基因类:(1)相同基因:同源染色体相同位置上控制相同性状的基因,如图中A和A。(2)等位基因:同源染色体相同位置上控制相对性状的基因,如图中B和b、C和c、D和d。(3)非等位基因:一种位于同源染色体上不同位置,如A和b;另一种位于非同源染色体上的不同位置,如A和D。3.纯合子和杂合子:(1)纯合子:遗传因子组成相同的个体(如AA、aa、AABB、AAbb)。(2)杂合子:遗传因子组成不同的个体(如Aa、AaBB、AaBb、AAaa)。4.交配类:(1)杂交:基因型不同的同种生物体之间的交配。(2)自交:①植物的自花(或同株异花)传粉;②基因型相同的动物个体间的交配。(3)测交:杂合子与隐性纯合子之间的一种特殊方式的杂交。(4)正交与反交:是相对而言的,正交和反交中的父本、母本互换。(5)自由交配:在一个有性生殖的生物种群中,任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等。

【高考警示钟】交配类型的“选”与“不选”(1)动物一般不能选用自交法,一般选择杂交或测交。(2)豌豆等自花传粉和闭花受粉的植物自然状态下一般不能选用自由交配法,自然状态下可以选择自交,人为操作下可以选择杂交、测交等。【典题·剖析与精练】【典题示范】下列对遗传学概念的解释,不正确的是 (

)A.性状分离:杂种①后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象B.伴性遗传:由位于性染色体上的基因控制,遗传上总是与性别相关联的现象C.显性性状:两个亲本②杂交,子一代中显现出来的性状D.等位基因:位于同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基因【题眼破译】提升信息转化能力信息转化信息(对接问题)信息①性状分离定义中强调亲本为杂种信息②两个具有相对性状的纯合亲本杂交,观察子一代的性状才能区分显隐性【解析】选C。具有相对性状的纯合亲本杂交,F1显现出来的性状是显性性状,未显现出的性状是隐性性状,C错误。【变式延伸】提升长句应答能力某非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的,这个现象是否属于性状分离?为什么?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不属于,性状分离的定义为:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。花粉是配子而非后代,非糯性水稻产生的花粉既有糯性的又有非糯性的,证明其产生两种类型的配子,但不属于性状分离现象【对点训练】1.(2022•淮安模拟)下列关于遗传因子与相对性状关系的叙述,正确的是 (

)①当显性与隐性遗传因子在一起时,个体表现出显性遗传因子控制的性状②当显性与隐性遗传因子在一起时,显性遗传因子对隐性遗传因子有转化作用③当一对遗传因子均为显性时,生物个体只表现显性性状④当一对遗传因子均为隐性时,生物个体仍表现出显性性状A.①②

B.③④ C.①③ D.②④【解析】选C。当显性与隐性遗传因子在一起时(杂合子),个体表现出显性遗传因子控制的性状,①正确;显性遗传因子对隐性遗传因子没有转化作用,②错误;当一对遗传因子均为显性时(显性纯合子),生物个体只表现显性性状,③正确;当一对遗传因子均为隐性时(隐性纯合子),生物个体只表现出隐性性状,④错误。2.(多选)(2021·潍坊模拟)在遗传学实验过程中,生物的交配方式很多,下列有关叙述,正确的是 (

)A.杂交是指基因型不同的个体之间的交配方式,是目前培育新品种的重要方法之一B.自交是自花传粉、闭花受粉植物的主要交配方式C.测交常用来检测某个个体的基因型,也可用来确定一对相对性状的显隐性D.正交和反交可以用来判断某基因的位置是在常染色体上还是性染色体上【解析】选A、B、D。杂交是指基因型不同的个体之间的交配方式,是目前培育新品种的重要方法,A正确;自交是自花传粉、闭花受粉或同株异花传粉的植物的主要交配方式,B正确;测交常用来检测某个个体的基因型,但是不能用来确定一对相对性状的显隐性,C错误;正交和反交常用来判断某基因的位置是在常染色体上还是性染色体上,D正确。

【加固训练·拔高】

1.下列关于遗传学基本概念的叙述,正确的有 (

)①兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状②纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状,XAY、XaY属于纯合子③不同环境下,基因型相同,表型不一定相同④A和A、b和b不属于等位基因,C和c属于等位基因⑤后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离,两个双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离⑥检测某雄兔是否是纯合子,可以用测交的方法A.2项 B.3项 C.4项 D.5项【解析】选B。兔的白毛和黑毛是一对相对性状,狗的长毛和卷毛不是一对相对性状,①错误;具有一对相对性状的两纯合子杂交产生的子一代所表现的性状是显性性状,②错误;性状分离是指在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,⑤错误。2.现有高茎豌豆和矮茎豌豆若干株,下列有关说法正确的是 (

)A.孟德尔在豌豆杂交实验中,发现问题所采用的实验方法是杂交和自交B.鉴别高茎豌豆是否为纯合子只能用测交,而提高高茎豌豆的纯合度常用自交C.让这些豌豆自交和让这些豌豆自由交配,后代的表型和基因型的种类都不相同D.杂交、自交、测交均不会改变种群的基因频率,自由交配则会改变种群的基因频率【解析】选A。孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交,杂交后产生的F1全部为高茎豌豆,F1自交所得F2植株中,不仅有高茎,还有矮茎,其比例为3∶1。通过这两个实验,孟德尔发现问题并提出了假说,A正确;鉴别高茎豌豆是否为纯合子,可采用测交法或自交法;提高豌豆纯合度常采用自交法,鉴别植物是否为纯合子时,相比于测交,自交更简捷,B错误;豌豆是自花传粉,闭花受粉的植物,豌豆的自由交配就是自交,所以后代的表型和基因型种类相同,C错误;杂交、自交、测交和自由交配均不会改变种群的基因频率,D错误。★考点2分离定律的验证、推断和实验设计【核心·归纳与整合】1.分离定律的验证:(1)自交法:(2)测交法:(3)配子法(花粉鉴定法):2.分离定律的推断:(1)遗传因子的组成判断:①正推法:亲代推子代。亲本组合子代遗传因子组成及比例子代性状表现及比例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逆推法:子代推亲代。③根据分离比判断。子代性状表现亲本遗传因子组成全为隐性aa×aa显性∶隐性=3∶1Aa×Aa显性∶隐性=1∶1Aa×aa全为显性AA×__(2)显隐性性状的判断。①定义法:具有相对性状的两纯合亲本交配,子代只表现一种性状,则子代显现的性状为显性性状。举例:DD(高茎)×dd(矮茎)→Dd(高茎)②性状分离法:亲本自交,若子代出现性状分离,则子代新出现的性状为隐性性状。(无中生有为隐性)举例:Dd(高茎)D_(高茎)∶dd(矮茎)=3∶1③根据子代性状分离比判断:性状分离比接近3∶1,则比例“3”所代表性状为显性性状。(3)纯合子、杂合子判断。①定义法:遗传因子组成相同的个体为纯合子,遗传因子组成不同的个体为杂合子。②自交法:主要用于植物,最简便。待测个体自交,若后代无性状分离,则亲本为纯合子;若后代有性状分离,则亲本为杂合子。③测交法:常用于动物。将待测个体与多个隐性个体杂交,若后代无性状分离,则待测个体为纯合子;若后代有性状分离,则待测个体为杂合子。④花粉鉴定法:适用于植物。⑤单倍体育种法:适用于植物。3.分离定律的有关实验设计:根据所提供的实验材料,选择合适的交配方式,进行合理的结果预期,运用合适的语言进行描述。例如:区分显隐性性状的实验设计思路。

【高考警示钟】基因型、表型和环境的辨析基因型+环境=表型基因型相同表型不一定相同;表型相同基因型不一定相同(如AA和Aa)。【典题·剖析与精练】【典题示范】

(2019·海南高考节选)某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制,这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株,甲自交后,子代均为矮茎,但有腋花和顶花性状分离;乙自交后,子代均为顶花,但有高茎和矮茎性状分离。①回答下列问题。(1)根据所学的遗传学知识,可推断这两对相对性状的显隐性。仅通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路是___________________。

(2019·全国Ⅲ卷)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料,玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。(2)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是______________。

(3)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒②,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律③,写出两种验证思路及预期结果。【题眼破译】提升信息转化能力信息转化信息(对接问题)信息①自交后出现性状分离,可以判断显隐性,但要确定亲本性状,因此应进行分类讨论信息②玉米并不是自花传粉,自然条件下无法确定其是否为纯合子,也无法判断显隐性,因此要进行讨论,完善逻辑信息③验证分离定律可以使用自交法、测交法、配子法,也可以综合使用以上方法【答题关键】抓住长句表述得分点(1)不可缺少的文字“某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制”。(2)不可缺少的文字“玉米是一种二倍体异花传粉作物,玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制”。(3)不可缺少的信息:写出两种验证思路及预期结果。【解析】(1)根据甲自交后代出现腋花和顶花性状分离可以确定这对性状的显隐性,若甲为腋花,则腋花为显性,顶花为隐性,若甲为顶花,则腋花为隐性,顶花为显性;根据乙自交后代出现高茎和矮茎的性状分离可确定该性状的显隐性,若乙为高茎,则高茎为显性,矮茎为隐性,若乙为矮茎,则矮茎为显性,高茎为隐性。(2)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现为显性性状。(3)欲验证基因的分离定律,可采用自交法和测交法。根据题意,现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米子粒若干,其显隐性未知,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,可让两种玉米分别自交,若某些亲本自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若子代没有出现3∶1的性状分离比,说明亲本均为纯合子,在子代中选择两种纯合子玉米杂交得F1,F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。也可让两种性状的玉米杂交,若F1只表现一种性状,说明亲本均为纯合子,让F1自交得F2,若F2出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律;若F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,说明该亲本分别为杂合子和隐性纯合子,则可验证分离定律。答案:(1)若甲为腋花,则腋花为显性,顶花为隐性,若甲为顶花,则顶花为显性,腋花为隐性;若乙为高茎,则高茎为显性,矮茎为隐性,若乙为矮茎,则矮茎为显性,高茎为隐性(2)显性性状(3)思路及预期结果:①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。(任答两种即可)【对点训练】1.(2022•无锡模拟)卷毛鸡由于羽毛卷曲而受到家禽爱好者的欢迎。但是这种鸡无法稳定遗传,两只卷毛鸡杂交总是得到50%的卷毛鸡,25%的野生型,25%的丝状羽的鸡。若需要大量生产卷毛鸡,最好采用的杂交方式是 (

)A.卷毛鸡×卷毛鸡 B.卷毛鸡×丝状羽C.野生型×野生型 D.野生型×丝状羽【解析】选D。根据题意分析,两只卷毛鸡杂交总是得到50%的卷毛鸡,25%的野生型,25%的丝状羽的鸡,说明卷毛鸡是杂合子,后代发生了性状分离,则亲本卷毛鸡的遗传因子组成都是Aa,相互交配得到后代的遗传因子组成为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,符合提供信息中的数据,那么野生型和丝状羽杂交后代全部是杂合子卷毛鸡。2.玉米的甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,如图中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是 (

)【解析】选C。A选项中,当非甜玉米和甜玉米都是纯合子时,不能判断显隐性关系。B选项中,当其中有一个植株是杂合子时不能判断显隐性关系。C选项中,非甜玉米与甜玉米杂交,若后代只出现一种性状,则该性状为显性;若出现两种性状,则说明非甜玉米和甜玉米中有一个是杂合子,有一个是隐性纯合子,在此基础上,非甜玉米自交,若出现性状分离,则说明非甜是显性性状;若没有出现性状分离,说明非甜是隐性性状。D选项中,若后代有两种性状,则不能判断显隐性关系。

【加固训练·拔高】

1.某研究人员采用某品种的黄色皮毛和黑色皮毛小鼠进行杂交实验。第一组:黄鼠×黑鼠→黄鼠2378∶黑鼠2398;第二组:黄鼠×黄鼠→黄鼠2396∶黑鼠1235。多次重复发现,第二组产生的子代个体数总比第一组少1/4左右。下列判断不正确的是(

)A.该品种中黄色皮毛小鼠不能稳定遗传B.第二组的结果可以看出黄色为显性,黑色为隐性C.黄鼠和黄鼠交配,不能产生成活的纯合黄鼠后代D.若种群中黄鼠个体占75%,则黄鼠基因的基因频率为50%【解析】选D。根据第二组:黄鼠×黄鼠→黄鼠2396∶黑鼠1235(约为2∶1),可以看出黄色为显性,黑色为隐性。对于第二组产生的子代个体数总比第一组少1/4左右,原因是显性纯合致死,所以黄色皮毛小鼠(杂合子)不能稳定遗传,A、B项正确;黄鼠的基因型只能是杂合子(Aa),后代显性纯合致死,所以不能产生成活的纯合黄鼠后代,C项正确;若种群中黄鼠(Aa)个体占75%,则黑鼠(aa)个体占25%,则A的基因频率为75÷(75×2+25×2)×100%=37.5%,D项错误。2.已知毛色受一对等位基因控制,观察羊的毛色(白毛和黑毛)遗传图解,有关分析错误的是(

)A.这对相对性状中,显性性状是白毛B.图中三只黑羊的基因型一定相同C.图中四只白羊的基因型一定不同D.Ⅲ2与一只黑羊交配再生一只黑羊的概率为1/3【解析】选C。观察遗传图解,可根据Ⅱ2和Ⅱ3两只白羊后代中有黑羊判断这对相对性状中白毛是显性性状,黑毛是隐性性状,故图中三只黑羊的基因型一定相同;图中Ⅱ、Ⅲ代中都有黑羊,可判断Ⅰ、Ⅱ代中白羊均为杂合体,但Ⅲ2的基因型可为纯合,也可为杂合,为杂合的概率为2/3,它与一只黑羊交配再生一只黑羊的概率为2/3×1/2=1/3。★考点3分离定律的相关计算【核心·归纳与整合】1.概率计算中的加法原理和乘法原理:(1)加法原理(分类):两个事件相互排斥,那么出现这一事件或另一事件的概率是这两个事件的概率之和。举例:F1杂合高茎豌豆(Dd)自交出现高茎豌豆(DD、Dd)的概率是多少?1/4+2/4(2)乘法原理(分步):两个(或两个以上)相互独立事件同时出现的概率是它们各自出现的概率的乘积。举例:任取两株F1杂合高茎豌豆(Dd)自交后的一个子代,均为高茎豌豆(DD、Dd)的概率为3/4×3/4。2.根据配子概率计算:(1)先计算亲本产生每种配子的概率。(2)根据题目要求用产生相关的两种(♀、♂)配子的概率相乘,即可得出出现某一基因型的个体的概率。(3)计算表型概率时,将相同表型的个体的概率相加即可。3.自交与自由交配:(1)杂合子Aa连续自交n代,产生的后代类型及其比例。如图表所示:Fn杂合子纯合子显性纯合子隐性纯合子显性性状个体所占比例(1/2)n1-(1/2)n1/2-(1/2)n+11/2-(1/2)n+11/2+(1/2)n+1(2)杂合子Aa连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为显纯/(1-隐性)=(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为杂合/(1-隐性)=2/(2n+1)。如图所示:(3)杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子比例为1/2,显性纯合子比例为1/4,隐性纯合子比例为1/4。使用配子法进行计算:以后每代均为如此。♀♂

1/2A1/2a1/2A1/4AA1/4Aa1/2a1/4Aa1/4aa(4)杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子比例为n/(n+2),杂合子比例为2/(n+2)。

【高考警示钟】配子法的“用”与“不用”自由交配、配子致死类问题一般建议使用配子法,多对等位基因的概率计算一般不建议使用配子法。

【拓展延伸】人类简单的孟德尔遗传特征常见的人类单基因决定的显性性状有:前额V形发际、指毛、雀斑、有耳垂(或称游离耳珠)、蓬松的卷发、酒窝、半裂的下巴(俗称双下巴)、多毛的手臂和大拇指向后弯曲的能力等。由隐性的等位基因决定的隐性性状有:平直发际、无指毛、无雀斑、无耳垂或附着耳珠、直发、无酒窝、圆下巴、手臂非多毛、大拇指向前弯曲90°的能力等。【典题·剖析与精练】【典题示范】用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体①,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是 (

)A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4C.曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n+1D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等【题眼破译】提升信息转化能力信息转化信息(对接问题)信息①联系相应公式,找到四种类型子代中Aa的基因型频率图形根据关键点找到四条曲线分别对应的类型【解析】选C。若Aa分别自交和随机交配,则F1代都为(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa,则F1代Aa的基因型比例都是2/3。若F1代再自交,则其后代是1/3AA+2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa以后,得到的后代F2是3/5AA+2/5Aa,Aa所占的比例是0.4;若F1代随机交配则可先计算出F1的A和a的基因频率分别为2/3和1/3,依据遗传平衡定律可计算出F2中AA=4/9、Aa=4/9、aa=1/9,淘汰aa之后则Aa=1/2,由此推知图中曲线Ⅱ是随机交配并淘汰aa的曲线,曲线Ⅲ是连续自交并淘汰aa的曲线,进而可知B正确;曲线Ⅱ所示F2代的A、a基因频率分别为3/4和1/4,则随机交配后代中AA=9/16、Aa=6/16、aa=1/16,淘汰aa后,则Aa的基因型频率为0.4,A正确;Aa分别连续自交和随机交配不淘汰隐性个体,F1代Aa的基因型频率都是1/2,若F1代再随机交配,后代的基因型频率不会发生改变,则图中曲线Ⅰ是Aa随机交配的曲线。若F1代再连续自交,Aa的基因型频率=(1/2)n,F2中Aa=1/4,则可推知图中曲线Ⅳ是自交的结果,曲线ⅣFn代中纯合体的比例是1-(1/2)n,则比上一代Fn-1增加的数值是1-(1/2)n-[1-(1/2)n-1]=(1/2)n,C错误;连续自交和自由交配均不改变基因频率,D正确。【变式延伸】提升长句应答能力对于能自交的植物而言,获得纯合子的最快的育种方式和最简便的手段分别是什么?_________________________________________________。最快的育种方式为单倍体育种;最简便的手段为连续自交【对点训练】1.已知一批基因型为AA和Aa的豌豆和玉米种子,其中纯合子与杂合子的比例均为1∶1,分别间行种植,则在自然状态下,豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为 (

)A.7∶1、7∶1

B.7∶1、15∶1 C.15∶1、15∶1 D.8∶1、16∶1【解析】选B。在自然状态下豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,而玉米自然状态下是自由交配。豌豆有1/2AA和1/2Aa,只有Aa自交后产生隐性性状,其比例为1/2×1/4=1/8,其余都是显性性状,故子一代豌豆中显∶隐=7∶1。玉米有1/2AA和1/2Aa,玉米自由交配时产生的配子类型及比例为3/4A、1/4a,子代中出现隐性性状的比例为1/4×1/4=1/16,其余都是显性性状,所以子一代玉米中显∶隐=15∶1,B正确。2.(2022•常州模拟)已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一牛群中,A与a基因频率相等,每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于该性状遗传的研究方法及推断,不正确的是 (

)A.选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性性状;反之,则无角为显性性状B.自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性性状C.选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角最有可能为隐性性状D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产3头牛全部是无角,则无角为显性性状【解析】选D。选择多对有角牛和无角牛杂交,由于显性基因可能为杂合子或纯合子,故后代中显性个体多于隐性个体;若后代有角牛明显多于无角牛,则有角为显性性状;反之,则无角为显性性状,A正确;由于两个基因的基因频率相等,自由放养的牛群自由交配,若后代有角牛明显多于无角牛,则说明有角为显性性状,B正确;选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性性状,C正确;随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配,若所产3头牛全部无角,不能判断无角为显性性状,因后代个体数太少,亲代测交也有可能为此结果,不能判断显隐性,D错误。

【加固训练·拔高】

1.豌豆的紫花对白花为显性。两紫花豌豆杂交,F1中既有紫花豌豆又有白花豌豆。现去掉F1中的白花豌豆,则自然状态下F2的表型比例为 (

)A.1∶1

B.3∶1

C.5∶1 D.9∶6【解析】选C。两紫花豌豆杂交,F1中既有紫花豌豆又有白花豌豆,说明这两株紫花豌豆为杂合子。若控制花色的基因用A和a表示,则F1的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,其中aa表现为白花。去掉F1中的白花豌豆,则剩余的紫花豌豆中,基因型为AA的个体占1/3,Aa的个体占2/3。豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,在自然状态下只能进行自交。因此1/3AA的紫花植株自交所得的F2均为紫花,2/3Aa的紫花植株自交所得的F2中白花(aa)为2/3×1/4=1/6,紫花(A_)为2/3×3/4=1/2。所以F2的表型及比例为紫花∶白花=(1/3+1/2)∶1/6=5∶1,C正确。2.(2021·潍坊模拟)现有一个随机交配的动物种群,由AA、Aa、aa三种基因型的个体组成,且AA∶Aa∶aa=4∶4∶1,该种群中具有繁殖能力的个体间进行繁殖,而aa个体不具有繁殖能力。该种群繁殖一代,则子代中AA、Aa和aa的数量比可能为 (

)A.4∶4∶1

B.9∶6∶1 C.4∶2∶3 D.4∶1∶4【解析】选B。一个随机交配的种群由AA、Aa、aa三种基因型的个体组成,且AA∶Aa∶aa=4∶4∶1,该种群中的aa个体没有繁殖能力,则具有繁殖能力的个体中,AA占1/2,Aa占1/2,因此A的基因频率为1/2+1/2×1/2=3/4,a的基因频率为1/4,根据遗传平衡定律,该种群繁殖一代,后代中AA的基因型频率为3/4×3/4=9/16,Aa的基因型频率为2×1/4×3/4=6/16,aa的基因型频率为1/4×1/4=1/16,因此子代中AA、Aa和aa的数量比可能为9/16∶6/16∶1/16=9∶6∶1。高考集训·命题前瞻【考题体验·悟透】角度一子代基因型和表型的相关计算1.(2021·湖北选择考)浅浅的小酒窝,笑起来像花儿一样美。酒窝是由人类常染色体的单基因所决定,属于显性遗传。甲、乙分别代表有、无酒窝的男性,丙、丁分别代表有、无酒窝的女性。下列叙述正确的是(

)A.若甲与丙结婚,生出的孩子一定都有酒窝B.若乙与丁结婚,生出的所有孩子都无酒窝C.若乙与丙结婚,生出的孩子有酒窝的概率为50%D.若甲与丁结婚,生出一个无酒窝的男孩,则甲的基因型可能是纯合的突破口:有酒窝为显性遗传,对应基因型有AA或Aa两种。【解析】选B。结合题意可知,甲为有酒窝男性,基因型为AA或Aa,丙为有酒窝女性,基因型为AA或Aa,若两者均为Aa,则生出的孩子基因型可能为aa,表现为无酒窝,A错误;乙为无酒窝男性,基因型为aa,丁为无酒窝女性,基因型为aa,两者结婚,生出的孩子基因型均为aa,表现为无酒窝,B正确;乙为无酒窝男性,基因型为aa,丙为有酒窝女性,基因型为AA或Aa。两者婚配,若女性基因型为AA,则生出的孩子均为有酒窝;若女性基因型为Aa,则生出的孩子有酒窝的概率为1/2,C错误;甲为有酒窝男性,基因型为AA或Aa,丁为无酒窝女性,基因型为aa,生出一个无酒窝的男孩aa,则甲的基因型只能为Aa,是杂合子,D错误。2.(2020·海南等级考)直翅果蝇经紫外线照射后出现一种突变体,表现型(表型)为翻翅,已知直翅和翻翅这对相对性状完全显性,其控制基因位于常染色体上,且翻翅基因纯合致死(胚胎期)。选择翻翅个体进行交配,F1中翻翅和直翅个体的数量比为2∶1。下列有关叙述错误的是 (

)A.紫外线照射使果蝇的直翅基因结构发生了改变B.果蝇的翻翅对直翅为显性C.F1中翻翅基因频率为1/3D.F1果蝇自由交配,F2中直翅个体所占比例为4/9突破口:2∶1为3∶1的变式,显性纯合致死。根据F1的性状分离比及致死现象进行计算。【解析】选D。紫外线照射使果蝇基因结构发生了改变,产生了新的等位基因,A正确;由分析知,翻翅为显性基因,B正确;F1中Aa占2/3,aa占1/3,A的基因频率为(2/3)÷[(2/3)×2+(1/3)×2]=1/3,C正确;F1中Aa占2/3,aa占1/3,则产生A配子的概率为(2/3)×(1/2)=1/3,a配子概率为2/3,F2中aa为(2/3)×(2/3)=4/9,Aa为(1/3)×(2/3)×2=4/9,AA为(1/3)×(1/3)=1/9(胚胎期致死),直翅所占比例为1/2,D错误。角度二纯合子和杂合子的判定3.(2020·江苏高考)有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是 (

)A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系突破口:“2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状”说明桔红带黑斑为显性,野生型为隐性,显性纯合致死。根据后代性状分离比对品系进行判断。【解析】选D。本题主要考查了基因的分离定律的应用及致死情况下基因分离比变化的规律。由桔红带黑斑品系的后代出现性状分离,说明该品系为杂合子,A正确;分析可知,桔红带黑斑为显性性状,则突变形成的桔红带黑斑基因为显性基因,杂合桔红带黑斑鱼(Aa)相互交配,子代表型比例为2∶1,可推测基因型为AA的个体死亡,即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,B正确;由于桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,自然繁育条件下,该显性基因的频率会逐渐下降,则桔红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;桔红带黑斑基因显性纯合致死,则无论回交多少次,所得桔红带黑斑品系均为杂合子,D错误。角度三显隐性的判定4.(经典考题)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是 (

)A.多对黑色毛个体交配,每对的子代均为黑色毛,则说明黑色毛为显性B.观察该种群,若新生的栗色毛个体多于黑色毛个体,则说明栗色毛为显性C.若该种群栗色毛与黑色毛个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不相等D.选择1对栗色毛个体交配,若子代全部表现为栗色毛,则说明栗色毛为隐性突破口:通过观察子代的表型及比例确定显隐性。【解析】选C。若所选多对黑色毛个体均为纯合,则后代也均为黑色毛,不能判断显隐性关系,A错误;若该种群原来就是栗色毛个体占多数,即便栗色毛为隐性,新生个体中栗色毛个体也会多于黑色毛个体,B错误;若相关基因用A、a表示,则栗色毛与黑色毛个体数相等时,P(AA)+P(Aa)=P(aa)=1/2,P(a)=P(aa)+1/2P(Aa)=1/2+1/2P(Aa)>1/2,则P(A)<1/2,C正确;若所选栗色毛个体为纯合子,其子代全部为栗色毛,不能说明栗色毛的显隐性,D错误。角度四分离定律的验证及相关实验5.(2021·北京等级考·节选)玉米是我国重要的农作物,研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。(1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的________定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株所占比例约为______。

(2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础,研究者克隆出候选基因A/a,将A基因导入到甲品系中,获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果________,以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”。

突破口:当出现A基因即导致籽粒干瘪,A和a位于非同源染色体上,结合自由组合定律进行判断。实验方案预期结果Ⅰ.转基因玉米×野生型玉米Ⅱ.转基因玉米×甲品系Ⅲ.转基因玉米自交Ⅳ.野生型玉米×甲品系①正常籽粒∶干瘪籽粒≈1∶1②正常籽粒∶干瘪籽粒≈3∶1③正常籽粒∶干瘪籽粒≈7∶1④正常籽粒∶干瘪籽粒≈15∶1【解析】(1)根据甲品系玉米自交后果穗上出现约占1/4严重干瘪且无发芽能力的籽粒,推知籽粒正常和干瘪是一对相对性状,籽粒正常为显性,籽粒干瘪为隐性,这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。根据子一代自交后部分植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,推知这些植株为杂合子,其子代正常籽粒与干瘪籽粒的比例为3∶1,子一代这些植株所占比例约为2/3。(2)根据(1)分析,干瘪为隐性性状;研究者克隆出候选基因A/a,则A为正常籽粒基因,a为干瘪籽粒基因,将A基因导入到甲品系(Aa)中,获得了转入单个A基因的转基因玉米,假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,则转基因玉米的基因型为A0Aa。若证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”,由于转基因玉米与野生型(AA)杂交,后代籽粒都为正常,因此否定Ⅰ、Ⅳ杂交组合;转基因玉米的基因型为A0Aa,能产生AA、0a、Aa、0A,即含A的配子占3/4,只含a占1/4,若转基因玉米自交,后代正常籽粒∶干瘪籽粒≈15∶1;若转基因玉米与甲品系(00Aa)杂交,后代正常籽粒∶干瘪籽粒≈7∶1。答案:(1)分离2/3

(2)Ⅲ④(或Ⅱ③)6.(2021·河北选择考)我国科学家利用栽培稻(H)与野生稻(D)为亲本,通过杂交育种方法并辅以分子检测技术,选育出了L12和L7两个水稻新品系。L12的12号染色体上带有D的染色体片段(含有耐缺氮基因TD),L7的7号染色体上带有D的染色体片段(含有基因SD),两个品系的其他染色体均来自H(图1)。H的12号和7号染色体相应片段上分别含有基因TH和SH。现将两个品系分别与H杂交,利用分子检测技术对实验一亲本及部分F2的TD/TH基因进行检测,对实验二亲本及部分F2的SD/SH基因进行检测,检测结果以带型表示(图2)。回答下列问题:(1)为建立水稻基因组数据库,科学家完成了水稻________条染色体的DNA测序。

(2)实验一F2中基因型TDTD对应的是带型________。理论上,F2中产生带型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的个体数量比为____________。

(3)实验二F2中产生带型α、β和γ的个体数量分别为12、120和108,表明F2群体的基因型比例偏离________定律。进一步研究发现,F1的雌配子均