2021届高三一轮总复习-豌豆杂交试验一

2024/3/112021届高三一轮总复习-豌豆杂交试验一一、一对相对性状的杂交实验1．孟德尔选取豌豆作为杂交实验材料的优点(1)豌豆是严格的

传粉植物，且是

受粉的植物。(2)豌豆具有易于区分的

，并且能够稳定遗传。自花闭花性状2．常见遗传学符号符号

F1

×⊗

♂含义亲本

子二代

母本父本PF2♀子一代杂交自交3.人工杂交实验过程：去雄(留下雌蕊)→

(防干扰)→人工传粉→

(防干扰)。4．一对相对性状的遗传实验套袋再套袋二、对性状分离现象的解释3高∶1矮由此可见，F2性状表现及比例为：。

三、对分离现象解释的验证——

实验

让F1与

杂交，用来测定F1的

，证实杂合子形成配子时

分离的正确性。目的：验证对分离现象的解释图解表示如下：

选材：测交隐性纯合子基因型等位基因F1与隐性纯合子预期结果：Dd×dd→

实验结果：高茎∶矮茎≈1∶1

结论：F1的遗传因子组成为

，形成配子时，成对的遗传因子

，分别进入不同的配子中，产生

两种比例相等的配子

1Dd∶1ddDd发生分离D和d三、分离定律的实质1．在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的

，具有一定的

。2．在减数分裂形成配子过程中，

随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。等位基因独立性等位基因

(1)假说—演绎法①提出问题→为什么F2中总是出现3∶1的比例？

②假说解释→提出遗传因子控制相对性状等观点。③演绎推理→F1为杂合子，其测交后代为1∶1。④实验验证→测交实验验证演绎推理。⑤总结规律→通过实验验证，假说成立。严格的假说—演绎过程，再加上合适的材料和科学的方法，奠定了孟德尔成功的基础。注意：孟德尔对遗传规律的探索运用的科学方法考点一 遗传学中常用概念及分析1.与性状相关的重要概念(1)性状：生物所表现出来的形态特征和生理特征。(2)相对性状：一种生物同一种性状的不同表现类型，如人的卷发和直发等。注意：相对性状的概念要同时具备三个要点：同种生物、同一性状、不同表现类型(3)性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。(4)显、隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1显现出来的性状叫显性性状，F1未显现出来的性状叫隐性性状。(5)表现型：生物个体表现出来的性状。①相对性状可能有两个以上的表现类型，如人的白皮肤、黑皮肤、黄皮肤、棕皮肤。②表现型是基因型和环境共同作用的结果。在相同环境条件下，基因型相同，表现型也相同；若环境不同，基因型相同，表现型也不一定相同。补充：1.几种交配类型含义作用杂交基因型不同的生物个体间相互交配①探索控制生物性状的基因的传递规律②将不同优良性状集中到一起，得到新品种③显隐性性状判断自交两个基因型相同的个体相交①可不断提高种群中纯合子的比例②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定含义作用测交F1与 隐性纯合子相交，从而测定F1的基因组成①验证遗传基本定律理论解释的正确性②高等动物纯合子、杂合子的鉴定正交与反交相对而言的，正交中父方和母方分别是反交中母方和父方①检验是细胞核遗传还是细胞质遗传②验证基因在常染色体上还是性染色体上2.基因概念的要点(1)等位基因①存在：存在于杂合子的所有体细胞中。②位置：位于一对同源染色体的同一位置上。③特点：能控制一对相对性状，具有一定的独立性。④分离的时间：减数第一次分裂的后期(不发生交叉互换时)。⑤遗传行为：随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。(2)显性基因：又叫显性遗传因子，决定显性性状的基因。(3)隐性基因：又叫隐性遗传因子，决定隐性性状的基因。(4)基因型：与表现型相关的基因组成。3．纯合子与杂合子的概念和特点(1)基因组成相同的个体叫纯合子，如DD、dd；纯合子自交，后代都是纯合子，但不同的纯合子杂交，后代为杂合子。(2)基因组成不同的个体叫杂合子，如Dd；杂合子自交，后代会出现性状分离，且后代中会出现一定比例的纯合子。各概念之间相互关系图解【例1】下面有关概念之间关系的叙述，不正确的是()A．基因型决定表现型B．等位基因控制相对性状C．杂合子自交后代没有纯合子D．性状分离是由于等位基因分离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1．紫花和白花性状由一对等位基因控制，对下列三对组合的分析错误的是()亲本组合子代性状组合一P1紫花×P2紫花紫花白花8160组合二P2紫花×P3白花8070组合三P4紫花自交1245417A．紫花植株P2、P4的基因型不同B．根据组合二或组合三都能判断出紫花为显性性状C．若将组合二中的P2改为P1，其后代也一定全开紫花D．组合二中的P2、P3都为纯合子解析：由组合二可以判定P2为显性纯合子，而组合一中的P1可以为纯合子，也可以为杂合子。若将组合二中的P2改为P1，其后代不一定全开紫花。答案：C考点二 基因分离定律的实质及其应用1.基因分离定律的细胞学基础及实质(1)细胞学基础：减数分裂中同源染色体的分离。(2)实质：杂合子形成配子时，成对的基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中。下图表示一个基因组成为Aa的性原细胞产生配子的过程。从图中得知，基因组成为Aa的精原细胞可能产生两种类型的精子(雄配子)，即A和a的精子，概率比例为1∶1。基因组成为Aa的卵原细胞可能产生两种类型的卵细胞(雌配子)，即A和a的卵细胞，概率比例为1∶1。补充：适用范围及条件：(1)范围①真核生物有性生殖的细胞核遗传。②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。(2)适用条件①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。②雌雄配子结合的机会相等。③子二代不同基因型的个体存活率相同。④遗传因子间的显隐性关系为完全显性。⑤观察子代样本数目足够多。(2011·曲师大附中模拟)下图能正确表示基因分离定律实质的是()解析：基因分离定律的实质是杂合子在减数分裂形成配子过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到的不同的配子中，独立地随配子遗传给后代。答案：C2．基因分离定律的应用(1)相对性状中显隐性的判断(设甲、乙为一对相对性状)①杂交法：甲×乙→甲，则甲为显性，乙为隐性②自交法：甲→甲＋乙，则乙为隐性；乙→甲＋乙，则乙为显性。(2)合理设计杂交实验，判断显隐性⊗⊗(3)基因型和表现型的推导①由亲代推断子代的基因型、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)a．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。b．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)，因此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做进一步的判断。c．根据分离定律中规律性比值来直接判断后代表现型亲本基因型组合亲本表现型全显AA×——亲本中一定有一个是显性纯合子全隐aa×aa双亲均为隐性纯合子显∶隐＝1∶1Aa×aa亲本一方为显性杂合子，一方为隐性纯合子显∶隐＝3∶1Aa×Aa双亲均为显性杂合子(4)指导杂交育种：有目的地选育符合要求的具有遗传稳定性的优良品种。①若选择的优良性状是隐性，则一定是纯合子，能稳定遗传，出现即可选择作为优良品种。②若选择的优良性状是显性，子代中出现该性状后，由于后代有可能发生性状分离，需连续自交，直至不发生性状分离。即：纯合亲本杂交→杂种F1自交→F2性状分离→选择→连续自交、选择→不发生性状分离的纯合个体。(5)在医学实践中的应用分析单基因遗传病的基因型和发病率，为禁止近亲结婚提供理论依据。(6)杂合子自交后代不同类型所占比例①杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：②根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：a．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。b．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。c．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。补充：分离定律的异常情况(1)不完全显性：如红花AA、白花aa，若杂合子Aa开粉红花，则AA×aa杂交再自交F2代性状比为红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶1，不再是3∶1。(2)某些致死基因导致遗传分离比变化①隐性致死：隐性基因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；植物中的白化基因，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。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1。③配子致死：指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。已知玉米的高茎和矮茎是一对相对性状(用基因A和a表示)，将纯种高茎和矮茎玉米杂交，F1全为高茎。让F1个体相互受粉产生F2，再让F2中的高茎玉米相互受粉，则后代中高茎玉米和矮茎玉米的比例为()A．9∶1 B．8∶1C．6∶1 D．3∶1解析：由纯种高茎和矮茎玉米杂交，F1全为高茎可知，高茎为显性性状，F1的基因型为Aa。让F1个体相互受粉产生F2的基因型为AA、Aa、aa，其比例为1∶2∶1，让F2中的高茎玉米相互受粉时，可先计算出高茎玉米中A的基因频率为2/3，a的基因频率为1/3，则后代中矮茎玉米占(1/3)2＝1/9，高茎玉米占8/9。答案：B

【例2】(2011·海南高考)孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。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实验。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F1代全为红花B．红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花C．红花亲本与白花亲本杂交的F2代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，子代全为白花解析C融合遗传主张子代的性状是亲代性状的平均结果，融合遗传方式传递的遗传性状在后代中不分离。基因的分离定律是双亲杂交的F1表现显性亲本性状，F1自交产生的F2代会出现一定的性状分离比。

根据下图所示实验，以下结论不正确的是A．所有的黑羊的亲代中至少有一方是黑羊B．F1黑羊的基因型与亲代黑羊的基因型相同C．F2黑羊的基因型都与F1黑羊相同D．白色是隐性性状解析C由图示可以看出F1为黑羊和白羊，而黑羊与黑羊相交(即图中的⊗)后代中有白羊出现，故可推知白羊为隐性性状，黑羊为显性性状。因此F1黑羊的基因型应为Aa(设基因为A、a)，F2黑羊的基因型应有AA及Aa两种类型，亲代黑羊与F1黑羊的基因型应相同，且在不发生基因突变的情况下只要后代为黑羊，亲代应至少有一方为黑羊。孟德尔遗传实验的科学性1．实验材料选择的科学性孟德尔利用豌豆作实验材料的原因(1)豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，所以在自然状态下，能避免外来花粉的干扰，结果既可靠又易于分析。(2)豌豆的一些品种具有易于区分的性状，实验结果易于观察和分析。(3)繁殖周期短，后代数量大。2．实验方法的科学性孟德尔的豌豆杂交实验的基本方法(1)确定被研究的相对性状，选择好父本和母本。(2)去雄：除去未成熟花的全部雄蕊，然后套上纸袋，以免外来花粉干扰。(3)人工授粉：待花成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄花的雌蕊柱头上，再套上纸袋。(4)详细记录杂交实验结果，并用统计学方法处理实验结果。3．实验程序的科学性提出问题→提出假说→验证假说→得出结论。【例3】下面为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细阅读图后回答下列问题：(1)该实验的亲本中，父本是____________，母本是__________________。(2)操作①叫做________，操作②叫做________；为了确保杂交实验成功，①的操作过程中应注意，时间上___________________，操作过程中________________________，操作后______________。矮茎豌豆高茎豌豆去雄传粉要干净、全部、彻底要在花粉未成熟之前进行要套上纸袋(3)若红花(A)对白花(a)为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为________色。(4)若亲代皆为纯合子，让F1代进