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必修二遗传与进化,第一章遗传因子的发现,第1讲孟德尔的豌豆杂交实验（一）,一、一对相对性状的杂交实验 二、对分离现象的解释,三、对分离现象解释的验证测交实验,四、分离定律1.在生物体细胞中，控制 的基因成对存在，不相融合。2.在形成配子时，成对的基因发生 ，分离后的基因分别进入不同的 中，随配子遗传给后代。五、分离定律的应用1.农业生产：指导杂交育种。2.医学实践：分析单基因遗传病的基因型和发病概率；为 提供理论依据。,同一性状,分离,配子,禁止近,亲结婚,（教师资源备选题库）1.采用下列哪一组方法，可以依次解决中的遗传学问题（）鉴定一只白羊是否是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,解析：鉴定某生物是否是纯种，对于植物来说可以采用自交、测交的方法，其中自交是最简便的方法，对于动物来说则只能用测交的方法。要区分一对相对性状的显、隐性关系，可以让生物进行杂交，有两种情况可以做出判断，若是两个相同性状的生物个体杂交，后代中出现了性状分离，则亲本的性状为显性性状；若是不同性状的生物个体杂交，许多后代中都出现一种性状，则此性状为显性性状。不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度。测交的重要意义是可以鉴定显性个体的基因型。答案：B,2.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。需要鉴别和保留纯合的抗锈病小麦，应该选用下列哪种方法最为简便、易行（）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、乙乙解析：鉴定植物个体是纯合子还是杂合子，判断植物个体的基因型一般采用自交的方法，小麦是自花传粉植物，对母本的去雄等工作都非常难进行，采用自交的方法可以减少工作量，也能很快得出实验结果（后代的籽粒多，如果是杂合子很容易出现隐性个体）。答案：D,3.（2013年揭阳模拟）将基因型为Aa的豌豆连续自交，在后代中的纯合子和杂合子按所占的比例做得如图所示曲线图，据图分析，错误的说法是（）A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化,解析：杂合子Aa连续自交n代后，后代中杂合子所占比例为（1/2）n，纯合子AA和aa所占比例相同，为1（1/2）n/2，可知图中a曲线表示纯合子所占比例，b曲线表示显性纯合子或隐性纯合子所占比例，c曲线表示杂合子所占比例。答案：C,4.（2013年盐城质检）豚鼠的毛色中，白色与黑色是一对相对性状。有编号为的9只豚鼠，其中编号是奇数的为雄性，编号是偶数的为雌性。已知和，和，和是白色，其余的均为黑色。用B、b分别表示其显、隐性基因。请作答：（1）豚鼠的毛色中，是显性性状。 （2）控制豚鼠的毛色基因位于染色体上。个体的基因型是。（3）个体为杂合子的概率为。（4）若利用以上豚鼠检测的基因型，可采取的方法和得出的结论是_ _。,解析：和中，、均为黑色，而子代中为白色，可判定黑色为显性性状；豚鼠的毛色与性别无关，该基因位于常染色体上，、的基因型为Bb，的表现型为黑色，其基因型为BB或Bb；同理和中，、均为黑色，是白色，则的基因型为1/3BB或2/3Bb，为杂合子的概率为2/3；检测动物的基因型应用测交的方法，即将该个体与异性隐性个体交配，根据后代是否发生性状分离来判断待测个体是纯合子还是杂合子。答案：（1）黑色（2）常BB或Bb（3）2/3（4）将其与交配。若后代中出现白色个体，说明其是杂合子；若后代全为黑色个体，说明其为纯合子,考点一孟德尔遗传实验的科学方法1.遗传学实验的科学杂交方法（1）去雄（图过程）：确定被研究的相对性状，选择好父本和母本，先除去母本未成熟花的全部雄蕊，然后套上纸袋。（2）人工授粉（图过程）：待雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄的花的雌蕊柱头上，再套上纸袋。（3）记录数据、统计分析：详细记录杂交各代的系谱，用统计法处理结果。,特别提醒两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本，接受花粉的植株叫做母本。,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，通过推理和想象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，就证明假说是正确的，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“假说演绎分析”,3.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，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）,知识拓展（1）孟德尔遗传规律的发现是运用了“假说演绎法”的结果，孟德尔以高茎纯种豌豆和矮茎纯种豌豆作亲本，分别设计了纯合亲本杂交、F1的自交、F1的测交三组实验。在现象分析阶段完成的实验是纯合亲本杂交和F1的自交。孟德尔在解释一对相对性状的杂交实验现象时，提出的假设是控制生物性状的成对的遗传因子在形成配子时会彼此分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。在检验假设阶段完成的实验是F1的测交。,（2）萨顿利用类比推理，提出“基因在染色体上”的假说；摩尔根利用假说演绎法找到基因在染色体上的实验证据。（3）DNA半保留复制的提出也是“假说演绎法”的正确运用。沃森和克里克在发现了DNA分子的双螺旋结构后，又提出了遗传物质半保留复制的假说。1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记法设计了巧妙的实验，实验结果与根据假说演绎推导的预期现象一致，证实了DNA的确是以半保留方式复制的。,1.（2013年福建四地联考）孟德尔做了如图所示的豌豆杂交实验，以下描述错误的是（）A.和的操作同时进行B.的操作是人工去雄C.的操作是人工授粉 D.的操作后要对雌蕊套袋解析：在进行杂交实验时，先除去未成熟花的全部雄蕊（去雄），然后套上纸袋；待雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄的雌蕊的柱头上，再套上纸袋，故A错误。答案：A,考点二遗传规律相关概念辨析1.杂交实验常用方法、符号及含义（1）P：亲本（、分别表示母本、父本）。（2）F：子代（F1为杂种一代，F2为杂种二代）。（3）杂交（）：两个基因型不同的个体相交。也指不同品种间的交配。植物可指不同品种间的异花传粉。（4）自交（）：两个基因型相同的个体相交。植物指自花传粉及同一植株上的雌雄异花传粉（如玉米）。,2.性状类：相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离（1）相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。（2）显性性状：杂种F1中表现出来的亲本的性状。（3）隐性性状：杂种F1中未表现出来的亲本的性状。（4）性状分离：杂种后代表现不同性状的现象。3.个体类：纯合子与杂合子、基因型与表现型（1）纯合子：含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。如DD、dd、AABBCC、ddeerr。（2）杂合子：含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。如Dd、AaBb、DdEeRr。（3）基因型：与表现型有关的基因组成。（4）表现型：生物个体所表现出来的性状。,特别提醒基因型与表现型的关系在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。表现型是基因型与环境共同作用的结果，即表现型基因型（决定）环境（影响）。4.与基因有关的概念（1）显性基因：又叫显性遗传因子，决定显性性状的基因。（2）隐性基因：又叫隐性遗传因子，决定隐性性状的基因。（3）等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因，如：,（4）相同基因：同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。（5）非等位基因：非等位基因有两种，即一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，还有一种是位于同源染色体上的非等位基因。（6）复等位基因：若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上，称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、i、IB三个基因，ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性，IB对i是显性，IA和IB是共显性，所以基因型与表现型的关系只能是：IAIA、IAiA型血；IBIB、IBiB型血；IAIBAB型血；iiO型血。,6.有关遗传规律的重要概念关系，如图所示,2.下列关于遗传学的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出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：性状分离是指杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象；显性性状是指具有相对性状的两纯种亲本杂交F1表现出来的性状；相对性状是指一种生物同一种性状的不同表现类型。表现型是基因型和环境共同作用的结果。答案：C,考点三一对相对性状的亲子代基因型、表现型的推导方法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）,（2）由子代推断亲代的基因型（逆推型）方法一：基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，那么隐性性状的基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。方法二：隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子（aa），所以亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。,2.用配子的概率计算（1）方法：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。（2）实例：如白化病遗传，AaAa1AA2Aa1aa，父方产生A、a配子的概率各是1/2，母方产生A、a配子的概率也各是1/2，因此生一个白化病（aa）孩子的概率为1/21/21/4。,3.杂合子Aa连续自交，第n代的比例分析 根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：,特别提醒（1）具有一对相对性状的杂合子自交，后代中纯合子的比例随自交代数的增加而增大，最终接近于1，且显性纯合子和隐性纯合子各占一半。（2）具有一对相对性状的杂合子自交，后代中杂合子比例随自交代数的增加而递减，每代递减50%，最终接近于零。（3）由该曲线得到启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体，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。,4.亲代的基因型在未确定的情况下，如何求其后代某一性状发生的几率例如：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的几率是多少？解此类题分三步进行：（1）首先确定该夫妇的基因型及其几率。由前面分析可推知该夫妇为Aa的几率均为2/3，为AA的几率均为1/3。（2）假设该夫妇均为Aa，后代患病可能性为1/4。（3）最后将该夫妇均为Aa的几率（2/32/3）与假设该夫妇均为Aa情况下生白化病患者的几率1/4相乘，其乘积1/9即为该夫妇后代中出现白化病患者的几率。,3.牛的黑色（B）对红色（b）是显性。良种场现有两栏牛，A栏全为黑色，B栏既有黑色又有红色。A、B栏牛是亲子代关系，来场参观的生物兴趣小组同学，有的说B栏是A栏的亲代，有的说B栏是A栏的子代。请你根据所学生物知识，分析回答下列问题：（1）若B为A的杂交后代，则A栏中肯定含有基因型为的雌牛和雄牛，B栏中牛的基因型为。（2）若A为B的杂交后代，则B栏中牛除具有相对性状（黑、红）外，还应具备的两个条件是：_；_。,（3）若（2）的假设成立，B栏中牛的基因型为，A栏为。（4）若B为A栏的亲代，且B栏中黑色为纯合子，A栏中没有红色种牛的原因是由于_。（5）若B为A栏的亲代，且B栏中黑色也有杂合子，A栏中没有红色种牛的原因是由于_ _。,解析：本题主要考查一对相对性状的六种杂交组合中特殊类型的比较，达到对基因的分离定律的应用。（1）问较为简单，但也要注意别忽略B栏中还有红色的bb。（2）是对（3）的理解，具一对相对性状的亲本杂交，后代只有一种表现型，亲代都为纯合子，在此基础上写出基因型。（4）问是要考虑什么条件下B栏中才不会出现bbbb的交配情况，那就是所有红色牛为同一性别。（5）中还要注意怎样才能避免BbBb、Bbbb的交配情况发生，那就是B栏中杂合黑色牛全为同一性别，并且与红色个体为同一性别。答案：（1）BbBB、Bb、bb（2）黑、红个体全为纯合子黑、红种牛各为双亲的一方（3）BB和bbBb（4）B栏中黑色纯合子基因型为BB，只产生一种B配子，且B栏中红色个体均为同一性别（5）B栏中杂合黑色牛全为同一性别，并且与红色个体为同一性别,考点四基因分离定律的应用1.判断性状的显隐性,2.纯合子与杂合子的判定（1）隐性纯合子：表现为隐性性状的个体是隐性纯合子。（2）显性纯合子和杂合子判断待测对象若为雄性动物，应注意与多个隐性雌性个体交配，以产生更多的后代个体，使结果更有说服力。,特别提醒鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体为动物时，常采用测交法；当被测个体为植物时，测交法、自交法均可以，但自交法较简便。,3.基因分离定律指导杂交育种第一步：按照育种的目标，选择亲本进行杂交；第二步：根据性状的表现选择符合需要的杂种类型；第三步：有目的地选育，培育出稳定遗传的新品种：如果优良性状是隐性的，可直接在F2中选种培育；如果优良性状是显性的，则必须从F2起连续自交，选择若干代（一般56代），直至不再发生性状分离为止，如果优良性状是杂合子，则需要每年都配种。,4.分离定律在医学实践中的应用（1）正确解释某些遗传现象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。（2）禁止近亲结婚的原理每个人都携带56种不同的隐性致病遗传因子。近亲结婚的双方很可能是同一种致病遗传因子的携带者，他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加，因此法律禁止近亲结婚。,4.如图为与白化病有关的某家族遗传系谱图，白化病遗传因子用a表示，据图分析回答问题：（1）该遗传病是受（填“常染色体”或“X染色体”）上的隐性遗传因子控制的。（2）图中1的遗传因子组成是，2的遗传因子组成为。（3）图中1的遗传因子组成为，1为纯合子的几率是。,（4）若1与一个杂合女性婚配，所生儿子为白化病人，则第二个孩子为白化病女孩的几率是。解析：此题考查分析遗传系谱图中遗传病的遗传方式和个体遗传因子组成的能力以及对遗传概率的计算能力。首先根据正常的双亲1和2生出患病女儿2，推断致病遗传因子为隐性，位于常染色体上。在此基础上，推知2的遗传因子组成为aa，1和2的遗传因子组成均为Aa，又因为1表现正常，所以1可能是AA或Aa，且是AA的可能性为1/3。若1与一杂合女性婚配，所生儿子为白化病人，则可确定1为Aa，所以再生一个孩子为白化病女孩的概率为1/41/21/8。答案：（1）常染色体（2）Aaaa（3）AA或Aa1/3（4）1/8,类型一判断性状基因型的方法例1已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现要确定一株高茎豌豆甲的基因型，最简便易行的办法是（）A.选另一株矮茎豌豆与甲杂交，子代若有矮茎出现，则甲为杂合子B.选另一株矮茎豌豆与甲杂交，子代若都表现高茎，则甲为纯合子C.让甲豌豆进行自花传粉，子代中若有矮茎的出现，则甲为杂合子D.让甲与多株高茎豌豆杂交，子代若高矮茎之比接近31，则甲为杂合子,听课记录已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆甲，要确定甲的基因型，最简便易行的办法是让甲豌豆进行自花传粉，子代中若有矮茎的出现，则甲为杂合子。本题解题的关键是抓住“简便”一词，因为豌豆是闭花受粉的植物，自花传粉最简便。答案C,类型二基因分离比的计算例2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。将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，F1全为灰身。让F1自由交配产生F2，将F2中的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为（）A.11B.21C.31 D.81听课记录本题考查据亲本基因型推测后代表现型比例。假设灰身和黑身这一对相对性状受到一对等位基因B、b控制，自由交配是指F2中的灰身果蝇的各种类型都可以交配，如BBBB、BBBb、BbBb，后代类型可以分类计算，也可以根据只有BbBb的后代才能产生黑身性状来计算黑身概率，然后算出灰身概率。由题干可知，灰身是显性性状，黑身是隐性性状，F1是杂合子，根据题意可写出如下图解：,F2中灰身有两种基因型，BB占1