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文本内容:
第17讲基因的分离规律[考纲要求]
1.孟德尔遗传实验的科学方法II
2.基因的分离定律H考点基因分离规律的发现与相关概念夯实基础强化要点N
1.一对相对性状的杂交试验⑴选材
①豌豆的许多性状只存在两种相对形式比较容易鉴别
②豌豆一次能繁殖许多后代,因而很容易收集到大量的数据用于分析
③豌豆是严格的团花受粉植物,可避免昆虫的传粉,防止不明来源的花粉混杂⑵方法
①孟德尔在研究中抓住了从醛到复金的原则.
②在杂交试验中孟德尔对亲子代的每对有区别的性状进行观察,记录它们的系谱,在连续世代中发现规律
③孟德尔在试验分析研究中,运用了统it堂的方法
④他还设计了进一步的试验来检杳和验证自己的理论,使他的科学分析建立在充分和可靠的事实基础上3试验过程及结果一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合31性状分离比的情况是()A.品性基因相对于隐性基因为完全显性B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等答案C解析子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,会使2种类型配子比例偏离I1从而导致子二代不符合3:1的性状分离比(2018♦全国I32节选)果蝇体细胞有4对染色体,其中
2、
3、4号为常染色体已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上,控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交,杂交子代的表现型及其比例如下回答下列问题若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上,请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求写出杂交组合和预期结果)答案杂交组合无眼X无眼预期结果若子代中无眼有眼=31则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状解析若控制无眼/有眼性状的基因位于常染色体上,杂交子代无眼有眼=11则说明亲本为显性杂合体和隐性纯合体测交,根据测交结果,子代两种性状中,一种为显性杂合体,一种为隐性纯合体,所以可选择均为无眼的雌雄个体进行杂交,观察子代的性状表现,若子代中无口艮有眼=3I则无眼为显性性状;若子代全部为无眼,则无眼为隐性性状植株体细胞中的基因是她存在的配子中的基因辘存在减数分裂产生配f时.成对的基因彼此金岗.设计测交试验方案及验证⑴验证的方法测交试验选用B和隆阳蛤住作为亲本杂交,目的是为了验证Fi的基因组合⑵遗传图解3结论通过测交,不但证明了R的基因组合同时还证明了B在形成配子时,成对的基因发生了分离,分离后的基因分别进入到不同的配子中,独立地遗传给后代.分离规律的实质1细胞学基础如下图所示2规律实质等位基因随同源染色体的分开而分离3发生时间减数第一次分裂后期4适用范围
①真核填“真核”或“原核”生物有性填“无性”或“有性”生殖的细胞核填“细胞核”或“细胞质”遗传
②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传.分离规律的应用1农业生产指导杂交育种
①优良性状为显性性状利用杂合体选育显性纯合体时,可进行连续自交,直到不再发生性状分离为止即可留种推广使用
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优良性状为杂合体两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合体,但每年都要育种2乂医学实践分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据归纳总结分离规律核心概念间的联系纯合体I自交后代不出现性状分离表现型--也状一衿基因一公会II显柱基因隐姓基因控“卜制M显性性状隐性性状t-相对性状一性状分离「常考基础诊断」.判断下列有关一对相对性状的叙述1孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交X2再测交子代表现型及比例直接真实地反映出R产生的配子的种类及比例,其根本目的是为了验证当时孟德尔假设的遗传因子的传递规律V3提出问题是建立在纯合亲本杂交和FI自交两组豌豆遗传实验基础上的J⑷孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测B的基因型X.判断下列相关概念的叙述1小芳的直发和小美的短发、兔子的长毛与黑毛都是一对相对性状X2孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,R出现的性状是显性性状V3“B的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔又有长毛兔”体现出了性状分离J4杂合体自交后代没有纯合体,纯合体相交一定是杂合体X⑸具有隐性基因的个体一定表现为隐性性状,具有显性基因的个体一定表现为显性性状X.判断有关基因分离规律内容及相关适用条件的叙述1F2的表现型比为3I的结果最能说明基因分离规律的实质X2基因分离规律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离V3基因分离规律的细胞学基础是减数第•次分裂时染色单体分开X「教材热点拓展」阅读教材第48页图4—2叶腋花与茎顶花豌豆杂交试验的分析图解,思考问题⑴若B所产生的雄配子A a=21雌配子A a=2I则F中叶腋花茎顶花=81
(2)若F2中只得到4株豌豆则叶腋花与茎顶花的数量比值一定为31吗提示不一定
(3)B所产生雌配子总数(A a=i1)与雄配子总数(A a=l1)的大小关系一般是否会影响31的出现呢?提示不会影响,只要保证每种配子中A a=l1即可
(4)结合上述问题分析,孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现31的分离比必须同时满足的条件包括如卜.中的
②@
④⑤⑥①日体细胞中各基因表达的机会相等
②R形成的两种配子的数目相等且生活力相同
③雌、雄配子结合的机会相等
④F不同的基因型的个体的存活率相等
⑤等位基因间的显隐性关系是完全的
⑥观察的不代样本数目足够多
(5)在分离规律现代解释中决定3:1出现的最核心的内容是等位基因随着同源染色体的分开而分离预测考向总结方法命题点一孟德尔遗传实验科学方法的应用分析.为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行试验在下列预期结果中,支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是()A.红花亲本与白花亲本杂交的B全为红花B.红花亲本与白花亲本杂交的B全为粉红花C.红花亲本与白花亲本杂交的F2按照一定比例出现花色分离D.红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花答案C解析孟德尔认为,具有相对性状的亲本杂交,在R杂合细胞中,成对的遗传因子虽然存在于同一个细胞内,但彼此保持着独立性,互不融合在本题C项实脸中,红花与白花亲本杂交,虽然B只表现一种性状,但后代能按照一定的比例出现花色分离,这就有力地支持了孟德尔的遗传理论,从而否定了“融合遗传”的观点.有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊,也有雌蕊),有些植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)下列有关植物杂交育种的说法中,正确的是()A.对两性花的植物进行杂交时需要对父本进行去雄B.对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄一套袋一授粉一套袋C.无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中都需要套袋D.提供花粉的植株称为母本答案C解析对两性花的植物进行杂交时需要对母本进行去雄;对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是套袋一授粉一套袋;无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中都需要套袋,其目的是避免外来花粉的干扰;提供花粉的植林称为父本,接受花粉的植株称为母本命题点二分离规律的实质与验证.孟德尔在对•对相对性状进行研究的过程中,发现了基因的分离规律下列有关基因分离规律的几组比例,能直接说明基因分离规律实质的是F2的表现型比例为31R产生配子的种类的比例为11Fz基因型的比例为121D.测交后代的比例为I:1答案B解析基因分离规律的实质是在减数第一次分裂后期,位于一对同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,则FiDd能产生D、d两种配子,且比例为I
14.已知纯种的粳稻与糯稻杂交,B全为粳稻粳稻中含直链淀粉,遇碘呈蓝黑色其花粉粒的颜色反应也相同,糯稻含支链淀粉,遇碘呈红褐色其花粉粒的颜色反应也相同现有一批纯种粳稻和糯稻以及一些碘液请设计两种方案来验证基因的分离规律实验过程中可自由取用必要的实验器材基因用M和m表示方案一1实验方法02实验步骤
①首先让纯种粳稻与糯稻杂交,获取R杂合粳稻;
②让B杂合粳稻与糯稻测交,观察后代的性状分离现象3实验预期现象4对实验现象的解释⑸实验结论B中含有M和m基因,且M和m这对等位基因在B产生配子的过程中随同源染色体的分开而分离,最终产生了两种不同的配子,从而验证了基因的分离规律方案二1实验方法2实验步骤
①首先让纯种粳稻和糯稻杂交,获取B杂合粳稻;
②B开花时取其一个成熟的花药,挤出花粉,置于载玻片上,滴一滴碘液并用显微镜观察3实验预期现象o4对实验现象的解释5实验结论B在减数分裂产生配子的过程中,所含的等位基因M和m随同源染色体的分开而分离,并最终形成了两种不同的配子,从而直接验证了基因的分离规律答案方案一I测交法3测交后代应出现两种不同的表现型且比例为I:I4测交中的糯稻为纯合体,只产生一种含糯性基因m的配子,后代既然出现两种表现型,即粳稻和糯稻,可知B必然产生两种类型的配子,即M和m方案二1花粉鉴定法3花粉一半呈蓝黑色,一半呈红褐色4后产生了数量相等的含M基因的配子遇碘液呈蓝黑色和含m基因的配子遇碘液呈红褐色■方法技巧■“四法”验证分离规律I自交法自交后代的性状分离比为3I则符合基因的分离规律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制⑵测交法若测交后代的性状分离比为11则符合基因的分离规律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制3花粉鉴定法取杂合体的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为11则可直接验证基因的分离规律4单倍体育种法取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型且比例为I1则符合基因的分离规律命题点三分离规律的应用分析.小麦的抗病A对感病a为显性,为获得纯种抗病小麦,将基因型为Aa的小麦逐代自交逐代淘汰感病个体下列有关叙述正确的是A.基因型为Aa的小麦产生雌雄配子的比例相等B.经选择后的每代群体中的基因型频率都发生改变C.杂合体自交后代出现性状分离是基因重组的结果D.基因型为Aa的小麦经花药离体培养后可获得稳定遗传的抗病品种答案B解析基因型为Aa的小麦产生雌配子的数量远远少于雄配子,A项错误;经选择后的每代群体中的基因型频率都发生改变,B项正确;基因重组至少需要有两对等位基因,而Aa只有一对等位基因,C项错误;基因型为Aa的小麦经花药离体培养后得到的是单倍体,D项错误.白化病是一种隐性遗传病,正常A对白化a为显性下图是一个白化病家族的遗传系谱图,则图中
11、13的基因型和为白化病患者的概率分别为D.Aa、AafU1/64答案B解析I代四个个体全部正常,II】和IL为患者,推出L、【
2、【
3、14的基因型都是AaII
2、II3的基因型均为1RAA、MAa1山为白化病患者的概率为2ax〃3X14=l/9矫正易错强记长句易错警示突破选择题.“叶腋花豌豆和茎顶花豌豆杂交,后代既有叶腋花豌豆又有茎顶花豌豆”不属于性状分离概念范畴.基因型为Aa的杂合体产生的雌配子有两种A:a=l1产生的雄配子有两种A:a=l:I但是雌雄配子的数量不相等,一般来说,生物产生的雄配子数远远多于雌配子数.测交的原理是隐性纯合体只产生一种带隐性基因的配子,不能掩盖B配子中基因的表现因此测交后代表现型及其分离比能准确反映出B产生的配子的基因型及分离比,从而得知B的基因组合.针对完全显性遗传的一对相对性状遗传,符合分离规律并不一定出现特定的性状分离比原因有二一是臼中3I的结果必须是统计大曷子代个体,若子代个体数目少,不一定符合预期分离比;二是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、显性致死等长句应答突破简答题甲同学选取绿果皮植株与黄果皮植株进行正交与反交,观察R的表现型请问是否一定能判断显隐性?不能如果显性性状是杂合体,后代会同时出现黄色和绿色,不能判断显隐性关系.试验一随机选取一株红茎植株(由一对等位基因控制),让其自交,R中红茎植株绿茎植株约为3lo试验二随机选取30株该植物的红茎植株,让其随机传粉,R中红茎植株绿茎植株约为15lo则实验二中B性状分离比不为31其原因是30株红茎植株中既有纯合体也有杂合体..鸡的雄羽、母羽是一对相对性状,母鸡只有母羽,公鸡有母羽和雄羽研究人员做了一组杂交实验P母羽早X母羽母羽早母羽S雄羽『=431请设计杂交实验方案判断R中母羽公鸡是否为纯合体实验方案随机选择R中母羽『与多只母羽多交配结果预测若子代母鸡全为母羽,公鸡全为母羽,则P母羽公鸡为纯合体,否则为杂合体重温高考演练模拟.(2013・新课标16)若用玉米为试验材料验证孟德尔分离规律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是()A.所选试验材料是否为纯合体B.所选相对性状的显隐性是否易于区分C.所选相对性状是否受一对等位基因控制D.是否严格遵守试验操作流程和统计分析方法答案A解析验证基因分离规律可通过下列几种杂交试验及结果获得
①显性纯合体和隐性个体杂交,子一代自交,子二代出现31的性状分离比;
②子一代个体与隐性个体测交,后代出现1I的性状比例;
③杂合体自交,子代出现3I的性状分离比由此可知,所选试脸材料是否为纯合体,并不影响试验结论验证基因分离规律时所选相对性状的显隐性应易于区分,受一对等位基因控制,且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法.某二倍体植物中,抗病和感病这对相灼性状由一对等位基因控制要确定这对性状的显陷性关系,应该选用的杂交组合是()A.抗病株X感病株B.抗病纯合体X感病纯合体C.抗病株X抗病株,或感病株X感病株D.抗病纯合体X抗病纯合体,或感病纯合体义感病纯合体答案B解析判断性状的显隐性关系的方法有
①定义法——具有相对性扶的统合体进行正反交,子代表现出的性状就是显性性状,未表现出的为隐性性状;
②相同性状的雌雄个体间杂交,子代出现不同于亲代的性状,该子代的性状为隐性性状,亲代为显性性状(2017•全国HI6)下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是()A.两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的C.O型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的答案D解析表现型是具有特定基因型的个体所表现出的性状,是由基因型和环境共同决定的,所以两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同,A项正确;叶绿素的合成需要光照,某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,说明这种变化是由环境造成的,B项正确;O型血夫妇的基因型为ii其子代都是O型血(ii)说明该性状是由遗传因素决定的,C项正确;高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该高茎豌豆是杂合体,自交后代出现性状分离,不能说明相对性状是由环境决定的,D项错误(2014•新课标I5)下图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者,其余为表现型正常个体)近亲结婚时该遗传病发病率较高,假定图中笫IV代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率为1/48那么,得出此概率值需要的限定条件是()1D-T-O23gQ4•LZt-K1)236-i—[J4O5m]Qyd]23())]—Q4niQA.I-2和I—4必须是纯合体n-i、ni-i和ni-4必须是纯合体ii-
2、H—
3、in—2和ni—3必须是杂合体D.1【-
4、II—
5、IV—1和IV—2必须是杂合体答案B解析A项,由题干信息可知,该病为单基因常染色体隐性遗传病,设与该病有关的显隐性基因分别用A、a表示根据遗传学原理,II-2II-3s11-
4、11一5的基因型均为Aa与I-2和I-4是否统合无关B项,若11一1和川一1纯合,则川一2基因型为Aa的概率为1〃,IV—1基因型为Aa的概率为1/4而HI-3基因型为Aa的概率为2/3若III-4为纯合体,则IV—2基因型为Aa的概率为43X1启=1/3故第IV代的两个个体婚配,子代患病的率是1/4x1/3X14=1/48C项,若口1一2和HI—3是杂合体,则无论川一1和HI—4同时是AA或同时是Aa或一个是AA另一个是Aa后代患病概率都不可能是148D项,第IV代的两个个体婚配,子代患病的概率与II-5无关,若第IV代的两个个体都是杂合体,则子代患病的概率是”4与题意不符实验过程说明p亲本叶腋花X茎顶花R子一代叶腋花1®F2子二代性状叶腋花茎顶花
①P具有相对性状
②B全部表现为显性性状
③F出现性状分离现象分离比为显性隐性:1眼性别灰体长翅灰体残翅黑檀体长翅黑檀体残翅1/2有眼1/2雌93311/2雄93311/2无眼1/2雌93311/2雄93311基因型一一基因1杂合体1自交后+环决代出现性状分商境定。