第1章 遗传因子的发现（答案版） 【清单挖空】 高考生物 核心知识必背

第一章遗传因子的发现第一节孟德尔的豌豆杂交实验一一、豌豆用作遗传实验材料的优点1.豌豆用作遗传实验材料的优点(1)豌豆是自花传粉植物，自花传粉避免了外来花粉的干扰,所以豌豆在自然状态下一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠，又容易分析。(2)豌豆植株还具有易于区分的性状。用具有相对性状的植株进行杂交实验，很容易观察和分析实验结果。(3)豌豆花大，便于去雄和人工授粉。(4)豌豆生长周期短,易于栽培。去雄♀♂人工传粉高茎(去雄♀♂人工传粉高茎(F1)高茎(矮茎)的花矮茎(高茎)的花人工异花传粉示意图2.豌豆的自花传粉和人工异花传粉①豌豆的自花传粉是指在花未开放时，它的花粉落到同一朵花的雌蕊的柱头上，从而完成受粉。②根据教材P3“图1-1”，豌豆人工异花传粉的过程可概括为：去雄→套袋→传粉→再套袋（用文字箭头表示）。a．去雄，先除去未成熟花的全部雄蕊。目的：防止自花传粉。b．套袋，套上纸袋，以免外来花粉干扰。c．传粉，将采集到的花粉涂（撒）在去除雄蕊的雌蕊柱头上。d．套袋，再套上纸袋，防止外来花粉干扰。两朵花之间的传粉过程叫作异花传粉。不同植株的花进行异花传粉时供应花粉的植株叫作父本，接受花粉的植株叫作母本。3.相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。这些性状能够稳定地遗传给后代。如：豌豆的高茎和矮茎、牛的棕毛和黑毛、兔的长毛与短毛等。二、一对相对性状的杂交实验（熟记，会写遗传图解）1.一对相对性状的杂交、自交实验：实验过程及现象分析请用文字和必要符号，写出孟德尔所做高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交实验及性状分离比：P高茎×矮茎↓杂交F1高茎↓自交（1）孟德尔用高茎豌豆与矮茎豌豆作亲本进行杂交。无论用高茎豌豆作母本(正交)，还是作父本(反交)，杂交后产生的第一代总是高茎的。用F1自交，结果在F2植株中，不仅有高茎，还有矮茎的，数量比接近3：1。（2）孟德尔把F1中显现出来的性状，叫作显性性状，如高茎;未显现出来的性状，叫作隐形性状，如矮茎。（3）杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，叫F2高茎(787)矮茎(277)3:1作性状分离。三、对分离现象的解释（1866年，孟德尔提出“遗传因子”概念；1909年，约翰逊将其更名为“基因”）解释遗传图解①生物的性状由遗传因子(基因)决定。决定显性性状的为显性遗传因子(显性基因)，用大写字母(如D)表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子(隐性基因)，用小写字母(如d)表示。②体细胞中遗传因子成对存在。遗传因子组成相同的个体叫纯合子，如DD、dd；遗传因子组成不同的个体叫杂合子，如Dd。③配子中遗传因子成单存在。生物体在形成配子时，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。纯合子产生1种配子，杂合子产生2种配子。④受精时，雌雄配子的结合是随机的。P高茎×矮茎DDdd配子DdF1Dd(高茎)F1Dd×Dd配子DdDF2DDDdDddd高茎高茎高茎矮茎1:2:13.用模拟实验验证孟德尔的假说（1）实验目的：该实验主要目的是通过模拟实验，理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。（2）实验步骤：①在甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内放入两种彩球各10个，一种彩球标记D,另一种彩球标记d，分别代表雌、雄配子。②摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。③分别从两个桶内随机抓取一个小球，组合在一起，用此过程模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合，记下两个彩球的字母组合。④将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤③重复做30次以上。（3）结果和结论①结果：彩球组合有三种，彩球组合类型及数量比约为：DD:Dd:dd≈1∶2∶1，彩球代表的显隐性性状的数值比为显性∶隐性≈3∶1。②结论：模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的，从而证明了孟德尔提出的假说是正确的。但证明某一假说还需实验验证。四、对分离现象解释的验证1.验证方法：测交实验，既：让F1与隐性纯合子杂交。2.目的：a.测定F1产生配子的种类及比例；b.测定F1(待测个体)的遗传因子组成(基因组成)；c.测定F1在形成配子时遗传因子的行为。3.演绎推理：（预测的测交结果）遗传图解分析若孟德尔的假说正确，请你用图解写出“1”中验证方法的演绎推理过程及结果高茎矮茎测交Dd×dd配子Ddd后代Dddd高茎矮茎1:1（1）Dd产生的配子有D、d两种，比值为1:1dd产生的配子只有d一种(单杂合子产生2种配子，纯合子产生1种配子)（2）测交后代基因型及比值为Dd:dd＝1:1（3）测交后代表型及比值为高茎:矮茎＝1:1（预测的测交结果）4.孟德尔F1测交实验实验：孟德尔让F1与隐性纯合子豌豆杂交。在得到的实验结果：后代中，高茎、矮茎两种性状的分离比接近1∶1。孟德尔所做的测交实验的结果验证了他的假说。五、分离定律1.内容：分离定律:在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，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，随配子遗传给后代。2.适用范围：①进行有性生殖的真核生物，细胞核内的遗传；②一对相对性状的遗传。六、孟德尔的研究方法：假说一演绎法：1.假说—演绎法是指在观察和分析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，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。（Ｐ７“教材”）2.孟德尔根据豌豆杂交实验结果，提出了假说，根据假说进行演绎推理，其“演绎推理”主要内容是：①F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D：d＝1：1)；②F1(Dd)与矮茎豌豆（dd）杂交，子代出现基因型及表现型的比例分别：Ｄｄ：ｄｄ＝１：１，高茎：矮茎=1：1。归纳1：显性、隐性性状的判断方法（理解掌握）（1）杂交法：具相对性状的亲本杂交，若子代只表现一种性状，则该性状为显性性状。eg：红色×白色→全为红色，则为红色显性性状。（2）自交法：具相同性状的亲本杂交，若子代中出现不同性状，则新出现的性状为隐性性状。eg：红色×红色→红色、白色，则为白色隐性性状。（3）分离比法：子代性状分离比为3:1，则“3”对应的为显性性状。归纳2：Aa连续自交：Aa连续自交n代，杂合子（Aa）占通.纯合子（AA+aa）=1-l/2n,AA=aa=1/2（1-1/2n）。随自交代数増多，杂合子（Aa）所占比例趋近于0。纯合子（AA+aa）所占比例趋近于1,AA或aa所占比例趋近于1/2。归纳3：表现型、基因型、环境之间的关系表现型是基因型与环境相互作用的结果。表现型相同，基因型丕一定相同，AA、Aa基因型相同，表现型一般（不一定）相同,因表现型还受环境影响。归纳4：6个杂交组合（一定要熟记）亲本组合了代基因型表现型及比例①AA×AAAA全显②AA×AaAA、Aa全显③AA×aaAa全显④Aa×Aa1AA:2Aa:1aa3显性:1隐性⑤Aa×aa1Aa:1aa1显性:1隐性⑥aa×aaaa隐性由上可知子代表现型比在解题中的应用（熟记）（1）后代分离比为3:1,双亲都为杂合子。（2）后代分离比为1:1,为测交类型，双亲一方为杂合子，另一方为隐性纯合子。（3）后代全为显性，亲代至少一方为显性纯合子。（4）后代全为隐性，亲代双方都为隐性纯合子。归纳5：纯合子、杂合子的判断方法（上表①④⑥为自交，③⑤为测交）（1）自交法：此法只适用于植物(植物/动物)，而且是最简便的方法，如小麦、水稻、豌豆等。待测个体eq\o(──→,\s\up7(自交))若子代有性状分离，则待测个体为杂合子(Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa,3显:1隐)待测个体eq\o(──→,\s\up7(自交))若子代无性状分离，则待测个体为纯合子(AA×AA→AA,全显)（2）测交法：此法适用于植物、动物(植物/动物)。若待测对象为动物，应与多个异性个体交配。待测个体×隐性纯合子→若子代有性状分离，则待测个体为杂合子(Aa×aa→1Aa:1aa,1显:1隐)待测个体×隐性纯合子→若子代无性状分离，则待测个体为纯合子(AA×aa→Aa,全显)易错辨析：1.豌豆杂交实验中人工去雄及人工授粉后均需套袋处理。(√)2.自然状态下，豌豆既有纯种，也有杂种。(×)3.依据遗传因子假说，若让F1(Dd)与隐性类型(dd)杂交理应出现两种类型子代，其比例为1∶1，这属“演绎推理”阶段。(√)4.含有相同遗传因子的配子结合成的合子发育而成的个体即纯合子，如AAbb即纯合子。(√)5.遗传因子组成为Aa的豌豆可产生的配子类型为♀A∶a＝1∶1。(×)6.凡杂交后代中出现不同性状的现象即性状分离。(×)7.在遗传学的研究中，利用自交、测交、杂交等方法都能用来判断基因的显隐性。(×)第二节孟德尔的豌豆杂交实验二一、两对相对性状的杂交实验（理解+记忆，会写遗传图解）1.两对相对性状的杂交、自交实验实验过程及现象分析请用文字和必要符号，写出孟德尔所做豌豆两对相对性状的杂交实验及性状分离比：P黄圆(双显)×绿皱(双隐)↓杂交F1黄圆(双显)↓自交F2黄圆黄皱绿圆绿皱(315)(101)(108)(32)9:3:3:1双显单显单显双隐（1）亲本具两对相对性状：子叶粒色(粒色)：黄色－绿色种子性状(粒形)：圆粒－皱粒F1表型双显性状，即：黄色对绿色为显性F1表型双显性状，即：圆粒对皱粒为显性F1自交，F2性状自由组合：黄圆:黄皱:绿圆:绿皱＝9:3:3:1其中亲本型占5/8,重组型占3/8F2中黄色:绿色＝3:1，圆粒:皱粒＝3:1，说明每一对性状的遗传都遵循分离定律2.对自由组合现象的解释解释遗传图解（牢记此模型）①黄色和绿色分别由遗传因子(基因)Y、y控制，圆粒和皱粒分别由遗传因子(基因)R、r控制，则纯种黄圆豌豆遗传因子组成(基因型)为YYRR，纯种绿皱豌豆遗传因子组成为yyrr；黄圆豌豆产生的配子为YR，绿皱豌豆产生的配子为yr。②F1的遗传因子组成为YyRr，表现型为黄色圆粒。③F1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。F1产生的雌、雄配子各有四种：YR、Yr、yR、yr，数量比为1:1:1:1。④受精时，雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种；F2基因组合形式(基因型)有9种，性状表型(表现型)有4种：黄圆:黄皱:绿圆:绿皱＝9:3:3:1。(F2中纯合子共占4/16，单杂合子共占8/16，双杂合子共占4/16)P黄圆×绿皱YYRRyyrr↓杂交F1YyRr(黄圆)↓自交F29Y__R__3Y__rr3yyR__1yyrr9黄圆3黄皱3绿圆1绿皱9种基因型1YYRR1YYrr1yyRR1yyrr2YYRr2Yyrr2yyRr2YyRRYy×Yy→1YY2Yy1yy4YyRrRr×Rr→1RR2Rr1rrF2每一种表型中纯合子占1份，每一种单杂合子占2份，双杂合子占4份由上可知：F2双显性占9/16，单显性占6/16.双隐性占1/16，亲本型占10/16.重组型占6/16（若亲本为YYrrxyyRR,则亲本型占6/16.重组型占10/16）。黄色圆粒豌豆中：纯合子占1/9，双杂合占4/9。黄色皱粒豌豆中：纯合子占1/3。3.对自由组合现象解释的验证（1）方法：测交，即用F1(待测个体)与双隐性纯合子杂交。（2）目的：a.测定F1产生配子的种类及比例；b.测定F1(待测个体)的遗传因子组成(基因组成)；c.测定F1在形成配子时遗传因子(基因)的行为。（3）演绎推理：孟德尔依据提出的假说，演绎推理出F1测交实验的结果遗传图解分析请你用遗传图解写出演绎推理过程及结果：黄圆绿皱测交YyRr×yyrr配子YRYryRyryr后代YyRrYyrryyRryyrr黄圆黄皱绿圆绿皱1:1:1:1（1）YyRr产生的配子是YR、Yr、yR、yr，比值为1:1:1:1yyrr产生的配子只有yr一种(双杂合子产生4种配子，纯合子产生1种配子)（2）测交后代基因型及比值为YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr＝1:1:1:1（3）测交后代表型及比值为黄圆:黄皱:绿圆:绿皱＝1:1:1:1（预测的测交结果）（4）孟德尔F1测交实验：孟德尔让F1与隐性纯合子豌豆杂交，无论正交还是反交，实验结果都符合预期的设想，即：子代中表现型及比例为：黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒：=1：1：1：1。二、自由组合定律自由组合定律的具体内容是:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；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。(1)发生时间：形成配子时；(2)遗传因子间的关系：控制两对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分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。(4)适用范围：进行有性生殖的真核生物两对或两对以上相对性状的遗传。三、孟德尔获得成功的原因1.正确选用了豌豆作实验材料是获得成功的首要条件。2.在对生物的性状分析时，首先针对1对相对性状进行研究，再对2对或多对性状进行研究。3.对实验结果进行统计学分析，即统计子代的性状表现及比值。4.科学地设计了实验的程序，采用了假说—演绎法。四、孟德尔遗传规律的再发现（1）约翰逊给孟德尔的“遗传因子”命名为基因；提出“表现型”和“基因型”：（2）表现型（表型）指生物个体表现出来的性状，（3）与表现型有关的基因组成叫做基因型。（4）控制相对性状的基因，叫等位基因（如D和d）。五、应用分离定律解自由级合定律问题（理解，熟练运用）思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析，再运用乘法原理将各组情况进行组合。类型I：正推型，亲代基因型--子代基因型、表现型如：AaBbxAabb可以分解为以下两个分离定律：AaxAa、Bbxbb计算：（下列3对遗传因子能自由组合,1对遗传因子控制1对相对性状)①AaBbCc产生的配子种类数？2×2×2=8种②AaBbCc产生ABC配子的概率？1/2×1/2×1/2=1/8=3\*GB3③AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？3×3×2=18=4\*GB3④AaBbCc×AaBBCc后代中AaBBcc出现的概率？1/2×1/2×1/4=1/16⑤AaBbCc×AaBBCc后代表现型有多少种，基因型有多少种？2×1×2=43×2×3=18（2）类型II：逆推型，子代表现型比推亲代基因型表现型比拆分转化组合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(测交)或Aabb×aaBb3:1:3:1(3:1)(1:1)(Aa×Aa)(Bb×bb)AaBb×Aabb3:1(3:l)×l（Aa×Aa）（BB/bb）AaBB×AaBB或Aabb×Aabb1:1(l：l)×l（A