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文档介绍
【生物】2019届一轮复习中图版基因的分离定律教案
第12讲 基因的分离定律 [最新考纲] 1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。2.基因的分离定律(Ⅱ)。 考点一 孟德尔遗传试验的方法和基因分离规律试验(5年4考) 1.孟德尔遗传试验的科学方法 2.分离规律试验(假说演绎法) 4.分离规律的实质及发生时间——得出结论 (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 减数分裂形成配子时,即减数第一次分裂后期。 (3)实质 等位基因随同源染色体的分开而分离,形成比例相等的两种配子。 1.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? 提示 (1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性。 (2)每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等。 (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,个体数量要足够多。 2.观察下列图示,请思考: (1)能正确表示基因分离定律实质的图示是①~④中哪一幅?其具体内涵是什么?发生时间及细胞学基础是什么? (2)图示基因分离过程适用哪些生物? 提示 (1)③可揭示分离定律实质,其内涵是:控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离,其发生时间为减Ⅰ后期,细胞学基础是“同源染色体分离”,等位基因随之分离。 (2)该现象只发生于真核生物有性生殖过程中的核基因遗传,并且是一对相对性状的遗传。 1.真题重组 判断正误 (1)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(2017·全国卷Ⅲ,6D)(×) (2)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(2017·全国卷Ⅲ,6A)(√) (3)等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期(2016·海南卷,6A)(×) (4)孟德尔定律支持融合遗传的观点(2015·海南卷,12A)(×) (5)在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是孟德尔的豌豆杂交实验(2013·全国卷Ⅱ,T5)(×) 以上命题主要源自教材必修2 P25~33孟德尔豌豆杂交实验过程及相关分析,全面把握孟德尔实验选材及杂交实验的假说—演绎过程是解题关键。 2.孟德尔通过豌豆杂交实验,提出了遗传的两大定律。如图是植物杂交过程示意图,请思考: (1)图中①、②操作具体内容及目的是什么?①②是否同时进行? (2)本杂交实验中涉及两次套袋,其时间分别在何时进行,目的是什么? (3)图示杂交是以________(填“高茎”或“矮茎”)作母本,若进行反交实验,则F1应表现为________(填“高茎”或“矮茎”),应如何统计F1性状?能否通过直接统计图示豆荚中种子获得数据?(可就子叶、胚乳、茎高矮、花色及花着生位置等分别说明) 提示 (1)①②分别为去雄和授粉,去雄的目的是避免自花传粉,授粉的目的是实现杂交,二者不是同时进行,去雄应在“花蕾期”进行,授粉操作应在“花粉成熟”后进行。 (2)第一次套袋应在[①]人工去雄之后,其目的是防止外来花粉干扰;第二次套袋应在[②]人工授粉后,其目的是确保所结种子为“杂交实验”结果。 (3)高茎 高茎 统计F1的子叶或胚乳性状时可直接就豆荚中种子予以统计。而统计茎高矮、花色等需将豆荚中种子种下,待植株形成时方能统计茎高矮,待植株开花时方能统计花色及花的着生位置等。 遗传学核心概念及科学实验的方法 1.(2013·新课标Ⅰ,6)若用玉米为实验材料,验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( ) A.所选实验材料是否为纯合子 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.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法 解析 验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得:①显性纯合子和隐性个体杂交,子一代自交,子二代出现3∶1的性状分离比;②子一代个体与隐性个体测交,后代出现1∶1的性状分离比;③杂合子自交,子代出现3∶1的性状分离比。由此可知,所选实验材料是否为纯合子,并不影响实验结论。验证分离定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。 答案 A 2.下列有关概念之间关系的叙述,不正确的是( ) A.基因型决定了表现型 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.性状分离是由于基因的分离 解析 基因型对表现型起决定作用,基因型相同,表现型一般也相同,环境条件同时影响表现型,A正确;等位基因是指位于同源染色体的同一位置,控制着一对相对性状的基因,B正确;杂合子自交,后代中有纯合子出现,C错误;性状分离是由于基因的分离,D正确。 答案 C 图解遗传规律相关概念的联系 分离定律的实质与假说—演绎法 1.(2017·洛阳模考)利用“假说—演绎法”,孟德尔发现了两大遗传定律。下列关于孟德尔研究过程的分析,正确的是( ) A.孟德尔作出的“演绎”是F1与隐性纯合子杂交,预测后代产生1∶1的性状分离比 B.孟德尔假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子” C.为验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了正反交实验 D.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有进行有性生殖的生物的遗传现象 解析 孟德尔的豌豆杂交实验(一)中,假说的核心内容是F1能产生D、d两种配子,作出的“演绎”是两种配子数量相等,预测F1与隐性纯合子杂交,后代会出现1∶1的性状分离比,A正确、B错误。为验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验,C错误。孟德尔的遗传规律只适用于进行有性繁殖时核基因的遗传规律,不适用于质基因的遗传,D错误。 答案 A 2.(2017·安徽合肥检测)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因W控制)的子粒和花粉遇碘不变蓝;含直链淀粉多不具有黏性(由基因w控制)的子粒和花粉遇碘变蓝色。W对w完全显性。把WW和ww杂交得到的种子播种下去,先后获取花粉和子粒,分别滴加碘液观察统计,结果应为( ) A.花粉变蓝、子粒变蓝 B.花粉、子粒各变蓝 C.花粉变蓝、子粒变蓝 D.花粉、子粒全部变蓝 解析 WW和ww杂交之后的种子中胚的基因型为Ww,该种子播种后发育成的植株含有W和含有w的花粉各占一半,所以花粉滴加碘液有会变蓝,而该植株的子代,即产生的种子中可以按照Ww自交来进行分析,后代中WW和Ww遇碘不变蓝色,ww遇碘变蓝色,所以正确答案是C。 答案 C 1.一对相对性状的杂交实验的“假说—演绎”分析 2.基因分离定律的实质 在减数分裂形成配子时,同源染色体分离,等位基因随之分离。 由图得知:基因型为Aa的性原细胞可产生两种类型的配子即A和a,比例为1∶1。 考点二 基因分离定律重点题型突破(5年11考) 1.性状显、隐性的判断方法 (1)根据子代性状推断 (2)“实验法”判断性状的显隐性 (3)根据遗传系谱图判断 双亲表现正常,后代出现“患者”,则致病性状为隐性,即“无中生有为隐性”,如图甲所示,双亲表现患病,后代出现“正常”,则致病性状为显性,即“有中生无为显性”,如图乙所示。 2.纯合子和杂合子的鉴定 比较 纯合子 杂合子 说明 自交 操作简便 ,只适用于植物,不适于用动物 测交 若待测个体为雄性,常与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代 花粉鉴定法 只产生1种花粉 产生2种花粉 可用显微镜观察花粉粒的形状(长形或圆形),可用碘液染色观察颜色变化 3.杂合子Aa(亲代)连续自交,第n代的比例分析 Fn 杂合子 纯合子 显(隐) 纯合子 显性性状个体 隐性性状个体 所占比例 1/2n 1-1/2n (1-)× + - 根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为: 图中a、b、c依次为纯合子、显性(隐性)纯合子、杂合子。 性状的显、隐性及纯、杂合子判定 (2017·海南卷,20) 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.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性 B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性 C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等 D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性 解析 若所选多对黑色个体均为纯合,则后代也均为黑色,不能判断显隐性关系,A错误;若该种群原来就是栗色个体占多数,即便栗色为隐性,新生个体中栗色个体也会多于黑色个体,B错误;相关基因用A、a表示,若栗色与黑色个体数相等,则AA+Aa=aa,所以A≠a,C正确;若所选栗色个体为纯合子,其子代全部为栗色,不能说明栗色的显隐性,D错误。 答案 C (1)判断显隐性时最常用的方法是“相同性状”杂交(或自交)子代出现“另类性状”则此“另类”性状为隐性,亲本性状为显性。 (2)鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当待测个体为动物时,常采用测交法;当待测个体为生育后代少的雄性动物,注意应与多个隐性雌性个体交配,以产生较多后代个体,使结果更有说服力。当待测个体为植物时,采用测交、自交法均可以,但自交法较简便。 【方法体验】 (2017·安徽滁州模拟,10)采用下列哪一组方法,可以依次解决①~④中的遗传学问题( ) ①鉴定一只白羊是否是纯种 ②在一对相对性状中区分显隐性 ③不断提高小麦抗病品种的纯度 ④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 鉴定一只白羊是否为纯种,可用测交的方法;将具有一对相对性状的两个体进行杂交,可依据子代的表现型来区分其显隐性关系;若要不断提高小麦抗病品种的纯度,应不断自交、筛选;检验杂种F1的基因型,一般通过测交的办法,但如果是豌豆、小麦等植物,也可通过自交的办法来检验,并且这一方法比测交更为简便。选B。 答案 B 基因型、表现型推导及概率计算 【典例】 (2014·全国卷Ⅰ)如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,假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48,那么,得出此概率值需要的限定条件是( ) A.Ⅰ2和Ⅰ4必须是纯合子 B.Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅲ4必须是纯合子 C.Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ2和Ⅲ3必须是杂合子 D.Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅳ1和Ⅳ2必须是杂合子 [慧眼识图 获取信息] 答案 B (1)三步法推断亲子代基因型 (2)亲代基因型、表现型子代基因型、表现型 后代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型 全显 AA×_ _ 亲本中至少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∶1 Aa×aa 亲本一方为杂合子,一方为隐性纯合子 显∶隐=3∶1 Aa×Aa 双亲均为杂合子 (3)巧用加法原理和乘法原理计算“概率” ①加法原理:当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这种互斥事件出现的概率,是它们各自概率之和。 ②乘法原理:一个事件的发生不影响另一个事件的发生,这样的两个独立事件同时发生或相继发生的概率是各自发生概率的乘积。 【方法体验】 一白化病女子与一正常的男子结婚后,生了一个患白化病的孩子。若他们再生两个孩子,则两个孩子中出现白化病患者的概率是( ) A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.3/4 解析 该正常男子的基因型为Aa,其和患病女性(aa)婚配后代中,正常的概率为1/2,白化病的概率为1/2。若再生两个孩子,则他们均正常的概率为(1/2)×(1/2)=1/4,出现白化病患者的概率为:1-1/4=3/4。 答案 D 自交和自由交配问题 (2017·河南省百校联盟高三教学质量监测) 基因型为Aa的豌豆连续自交,将后代中的纯合子和杂合子所占的比例绘制成如右图所示的曲线,据图分析,错误的说法是( ) A.c表示杂合子的比例 B.a表示显性纯合子的比例 C.b可表示隐性纯合子的比例 D.如果自交时每一代都淘汰隐性纯合子,则n代后杂合子和显性纯合子的比例都比图中的要高 解析 Aa连续自交n代,杂合子的比例是1/2n,对应图中的曲线c,A正确;a表示纯合子的比例,其中包括显性纯合子和隐性纯合子,二者各占一半,b表示显性纯合子或隐性纯合子的比例,B错误、C正确;由于淘汰了隐性纯合子,所以剩余的两种基因型的比例都要提高,D正确。 答案 B 不同条件下连续自交与自由交配的概率计算 1.两种自交类型的解题技巧 (1)杂合子Aa连续自交n次,杂合子比例为()n,纯合子比例为1-()n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例[1-()n]×。如图所示: (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,杂合子比例为。如图所示: 后续不变。 2.两种自由交配类型的解题技巧 (1)杂合子Aa连续自由交配n次,杂合子比例为,显性纯合子比例为,隐性纯合子比例为。 (2)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,杂合子比例为。 注:计算自由交配子代基因型、表现型概率用配子法较简便,但自交子代概率不可用配子法计算,如群体中AA∶Aa=1∶2(A=,a=),自由交配时子代类型为AA=A2,Aa=2×A×a,aa=a2;而自交时需按“AA×1AA,AA×(AA、Aa、aa)”统计子代中各类型比例。 【方法体验】 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,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0.4 B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4 C.曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n+1 D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等 解析 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。而若F1代再自交则其后代是1/3AA+2/3Aa(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代再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2/5,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I是Aa随机交配的曲线。而若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Ⅳ中在Fn代纯合体的比例是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。 答案 C 分离定律在特殊情况下的应用 (2014·海南卷,23)某动物种群中,AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为( ) A.3∶3∶1 B.4∶4∶1 C.1∶2∶0 D.1∶2∶1 解析 若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,就是AA、Aa这两种基因型的雌雄个体间的交配,AA占1/3、Aa占2/3,(用棋盘法): 产生雌雄配子的概率 A a A AA Aa a Aa aa 理论上,下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为4∶4∶1。 答案 B 分离定律中的致死问题 (1)隐性致死:隐性基因纯合时,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,如人的神经胶质症(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。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。 (4)合子致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用,从而不能形成活的个体的现象。 【即学即练】 (2017·河南中原名校质检)椎实螺是雌雄同体的动物,一般进行异体受精,但分开饲养时,它们进行自体受精。已知椎实螺外壳的旋向是由一对核基因控制的,右旋(D)对左旋(d)是显性,旋向的遗传规律是子代旋向只由其母本核基因型决定而与其自身基因型无关。对以下杂交后结果的推测(设杂交后全部分开饲养)错误的是( ) A.♀DD×♂dd,F1全是右旋,F2也全是右旋 B.♀dd×♂Dd,F1全是左旋,F2中右旋∶左旋=1∶1 C.♀dd×♂DD,F1全是左旋,F2也全是左旋,F3中右旋∶左旋=3∶1 D.♀DD×♂dd,F1全是右旋,F2也全是右旋,F3中右旋∶左旋=3∶1 解析 若母本的基因型为DD,父本的基因型是dd,F1的基因型为Dd,都表现右旋,F1的个体自交,F2个体表现全为右旋,A正确;若母本的基因型为dd,父本的基因型是Dd,F1的基因型Dd、dd全是左旋,这样F2中以Dd为母本的个体出现右旋性状,以dd为母本的个体出现左旋性状,且比例为1∶1,B正确;若母本的基因型为dd,父本的基因型是DD,F1的基因型Dd全是左旋,F2的基因型DD、Dd和dd受母性影响,表现全是右旋,在F2代看到的正常的分离比没有出现,而是延迟一代出现,在F3代出现孟德尔式分离比3∶1,C错误;旋向的遗传规律是子代旋向只由其母本核基因型决定,这样就形成了母本的基因型控制子代的表现型的现象(只控制子代)。若母本的基因型为DD,父本的基因型是dd,F1的基因型Dd全是右旋,F2的基因型DD、Dd和dd受母性影响,表现全是右旋,在F2代看到的正常的分离比没有出现,而是延迟一代出现,在F3代出现孟德尔式分离比3∶1,D正确。 答案 C 从性遗传问题 【典例】 (2017·全国卷 Ⅰ,32节选)已知某种羊的有角和无角基因由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制,请分析: 公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,nn无角;母羊中基因型为NN的表现为有角,nn或Nn无角。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,则理论上,子一代群体中母羊的表现型及其比例为________;公羊的表现型及其比例为________。 解析 多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交,Nn×Nn→NN、Nn、nn,比例为1∶2∶1。由于母羊中基因型为N的表现为有角,基因型为nn或Nn的表现为无角,所以子一代群体中母羊的表现型及其比例为有角∶无角=1∶3;由于公羊中基因型为NN或者Nn的表现为有角,基因型为nn的表现为无角,所以子一代群体中公羊的表现型及其比例为有角∶无角=3∶1。 答案 有角∶无角=1∶3 有角∶无角=3∶1 从性遗传≠伴性遗传 从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象,这种现象主要通过性激素起作用。从性遗传和伴性遗传的表现型都与性别有密切的联系,但它们是两种截然不同的遗传方式——伴性遗传的基因位于性染色体上,而从性遗传的基因位于常染色体上,后者基因在传递时并不与性别相联系——与位于性染色体上基因的传递有本质区别;从性遗传的本质为:表现型=基因型+环境条件(性激素种类及含量差异)。 复等位基因问题 喷瓜的性别是由3个基因aD、a+、ad决定的,aD对a+为显性,a+对ad为显性。喷瓜个体只要有aD基因即为雄株,无aD而有a+基因时为雌雄同株,只有ad基因时为雌株。下列说法正确的是( ) A.该植物不可能存在的基因型是aDaD B.该植物可产生基因组成为aD的雌配子 C.该植物不可能产生基因组成为a+的雌配子 D.aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=1∶2∶1 解析 根据题意可知,喷瓜的雄株基因型为aDa+、aDad,雌雄同株的基因型为 a+a+、a+ad,雌株的基因型为adad。由于雌配子的基因组成不可能是aD,故该植物不可能存在的基因型是aDaD,A正确,B错误;由以上分析可知该植物可产生基因组成为a+的雌配子,C错误;aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=2∶1∶1,D错误。 答案 A 认识复等位基因 同源染色体同一位置上控制某类性状的基因有2种以上(如ABO血型涉及IA、IB、i三种基因)。 复等位基因在群体中尽管有多个,但其在每个个体的体细胞中仍然是成对存在的,而且彼此间具有显隐性关系,遗传时遵循基因分离定律。 例如人类ABO血型的决定方式如下: IAIA、IAi―→A型血;IBIB、IBi―→B型血; IAIB―→AB型血(共显性);ii―→O型血。 “表型模拟”问题 兔的毛色黑色(W)与白色(w)是一对相对性状,与性别无关。如图所示两项交配中,亲代兔E、F、P、Q均为纯合子,子代兔在不同环境下成长,其毛色如图所示,下列分析错误的是( ) A.兔G和H的基因型相同 B.兔G与兔R交配得到子代,若子代在30 ℃环境下成长,其毛色最可能是全为黑色 C.兔G与兔R交配得到子代,若子代在-15 ℃环境下成长,最可能的表现型及其比例黑色∶白色=1∶1 D.由图可知,表现型是基因和环境因素共同作用的结果 解析 兔E、F均为纯合子,所以兔G与兔H的基因型均为Ww,但两者的表现型不同,A正确;兔G(Ww)与兔R(ww)交配所得子代的基因型为Ww和ww,若子代在30 ℃环境中成长,则Ww和ww表现型均为白色,B错误;兔G(Ww)与兔R(ww)交配所得子代的基因型为Ww和ww,若子代在-15 ℃环境中成长,则Ww表现型为黑色,ww表现型为白色,比例是1∶1,C正确;由图可知,表现型是基因与环境共同作用的结果,D正确。 答案 B 表型验证及其模拟 (1)“表型模拟”:是指生物的表现型不仅仅取决于基因型,还受所处环境的影响,从而导致基因型相同的个体在不同环境中表现型有差异。 (2)设计实验确认隐性个体是“aa”的纯合子还是“Aa”的表型模拟。 不完全显性或“致死”状况下的比例“失真”问题 金鱼草的花色由一对等位基因控制,AA为红色,Aa为粉红色,aa为白色。红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1,F1自交产生F2。下列关于F2个体的叙述错误的是( ) A.红花个体所占的比例为1/4 B.白花个体所占的比例为1/4 C.纯合子所占的比例为1/4 D.杂合子所占的比例为1/2 解析 AA×aa→F1(Aa,粉红色)→F2(1/4 AA红色、1/2 Aa粉红色、1/4 aa 白色),故F2中纯合子所占的比例为1/2。 答案 C 在杂交实验中,有时观察到后代分离比与预期值有一定的“偏差”,要么比例总数减少,要么总数未变,但比例有变,前者往往与“致死”有关,后者往往与“不完全显性”有关。解答“致死”计算问题时,首先要依据题意结合特殊表现型的比例判断是哪种致死类型,然后依遗传规律解答。特别要分清以下两种情况:对于配子致死类试题,要先写出亲本产生的配子,剔除致死配子后再进行统计计算;如果是合子致死类试题,要先根据亲本产生的配子写出合子,剔除致死合子后再进行统计计算。针对“不完全显性”现象,解题时只要依据分离定律,并注意AA、Aa所对应的表现型不同即可。 易错·防范清零 [易错清零] 易错点1 误认为杂合子(Aa)产生雌雄配子数量相等 点拨 基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a=1∶1或产生的雄配子有两种A∶a=1∶1,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。 易错点2 符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性) 点拨 (1)F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到;子代数目较少(小样本),不一定符合预期的分离比。 ( 2)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。 易错点3 混淆假说演绎法中的“演绎推理”与“测交实验验证” 点拨 “演绎推理”内容——如果假说正确,则F1的遗传因子组成为Dd。将F1代植株与矮茎豌豆杂交,则F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d=1∶1),预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1∶1(理论推测)。 “实验验证”——完成测交实验(在大田中做种植杂交实验) 易错点4 误认为子代只要出现不同性状即属“性状分离” 点拨 性状分离是指“亲本性状”相同,子代出现“不同类型”的现象,如红花♀×红花♂→子代中有红花与白花(或子代出现不同于亲本的“白花”),而倘若亲本即有两种类型,子代也出现两种类型,则不属性状分离,如红花♀×白花♂→子代有红花、白花,此不属“性状分离”。 [纠错小练] 1.(2018·江西金太阳第二次全国大联考)下列有关孟德尔一对相对性状的杂交实验的叙述,正确的是( ) A.F1产生数量相等的雌雄配子是F2出现3∶1的性状分离比的前提 B.孟德尔根据F2的性状分离比提出,产生配子时等位基因会相互分离 C.孟德尔根据测交实验提出假说,并通过杂交实验对假说结果进行演绎推理 D.豌豆杂交时要对母本进行去雄处理并套袋,以防止外来花粉的干扰 答案 D 2.(2017·江西红色七校二模,6)一豌豆杂合子(Aa)植株自交时,下列叙述错误的是( ) A.若自交后代基因型比例是2∶3∶1,可能是含有隐性基因的花粉50%的死亡造成的 B.若自交后代的基因型比例是2∶2∶1,可能是隐性个体有50%的死亡造成的 C.若自交后代的基因型比例是4∶4∶1,可能是含有隐性基因的配子有50%的死亡造成的 D.若自交后代的基因型比例是1∶2∶1,可能是花粉有50%的死亡造成的 解析 理论上Aa自交后代应为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,若自交后代AA∶Aa∶aa=2∶3∶1,则可能是含有隐性基因的花粉50%的死亡造成的,A正确;若自交后代AA∶Aa∶aa=2∶2∶ 1,则可能是显性杂合子和隐性个体都有50%的死亡造成的,B错误;若含有隐性基因的配子有50%的死亡,则自交后代的基因型比例是4∶4∶1,C正确;若花粉有50%的死亡,并不影响花粉的基因型比例,所以后代的性状分离比仍然是1∶2∶1,D正确。 答案 B 3.下列遗传实例中,属于性状分离现象的是( ) ①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高茎豌豆 ②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高有矮,数量比接近1∶1 ③圆粒豌豆的自交后代中,圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4 ④开粉色花的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现型( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 解析 ①中后代无性状分离现象;②中亲本表现“不同性状”,子代出现不同性状,不符合性状分离条件。 答案 D 随堂·真题&预测 1.(2014·海南卷)某二倍体植物中,抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制。要确定这对性状的显隐性关系,应该选用的杂交组合是( ) A.抗病株×感病株 B.抗病纯合体×感病纯合体 C.抗病株×抗病株,或感病株×感病株 D.抗病纯合体×抗病纯合体,或感病纯合体×感病纯合体 解析 因不确定亲本是否纯合,若抗病株与感病株的杂交后代只有一种表现型,则可判断显隐性关系,若抗病株与感病株的杂交后代有两种表现型,则不能判断显隐性关系,A错误;因不确定亲本是否纯合,若抗病和感病的植株都是纯合体,则抗病株×抗病株、感病株×感病株的后代都无性状分离,无法判断显隐性,C、D错误。 答案 B 2.(2019·高考预测)已知马的栗色和白色受一对等位基因控制。现有一匹白色公马(♂)与一匹栗色母马(♀)交配,先后产生两匹白色母马(♀)(如图所示)。根据以上信息分析,可得出的结论是( ) A.马的白色对栗色为显性 B.马的毛色遗传为伴性遗传 C.Ⅱ1与Ⅱ2的基因型一定相同 D.Ⅰ1与Ⅱ2的基因型一定不同 解析 由于亲代可能是纯合体,也可能是杂合体,后代数目又较少,所以不能确定白色与栗色的显隐性关系,A错误;如果白色为显性,则可能是伴性遗传或常染色体遗传;如果栗色为显性,可能是伴性遗传或常染色体遗传,所以不能确定马的毛色遗传为伴性遗传还是常染色体遗传,B错误;Ⅱ1和Ⅱ2基因型相同,都是杂合体或纯合体,为Aa或XAXa或aa或XaXa,C正确;Ⅰ1与Ⅱ2的表现型相同,其基因型可能相同,D错误。 答案 C 3.(2012·全国卷,31)一对毛色正常鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为,鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。 (1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为________,则可推测毛色异常是________性基因突变为________性基因的直接结果,因为 ________________________________________________________________。 (2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为________,另一种是同一窝子代全部表现为________鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。 解析 (1)若毛色异常鼠为基因突变所致,则毛色正常鼠应为纯合子,被发现的毛色异常鼠应为杂合子。则题干中的交配实验,其子代中表现型比例为毛色正常鼠∶毛色异常鼠=1∶1。(2)设控制毛色的基因为A、a,若毛色异常鼠的出现是隐性基因携带者之间交配的结果,则一对毛色正常鼠交配有:♀Aa×♂Aa―→ 1 AA∶2Aa∶1aa,用毛色异常的雄鼠(aa)分别与其同一窝的多只毛色正常雌鼠交配,可能出现两种情况:①Aa×aa―→1 Aa∶1aa;②AA×aa―→Aa。 答案 (1)1∶1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时,才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1的结果(其他合理答案也可) (2)1∶1 毛色正常 4.(2019·高考预测)分析回答下列与生物的遗传相关的问题: 某种植物有雌株、雄株和两性植株三种性别类型,受一组复等位基因A+、A、a控制,其中A基因存在时表现为雌株,不含A基因但含有A+基因时表现为两性植株,只含a 基因时表现为雄株。请回答: (1)该组复等位基因的显隐关系可表示为:____________________________(用“>”连接)。 (2)控制该植物性别的一组复等位基因可组成________种基因型,其中纯合子的基因型是____________。 (3)该植物中的雌株与雄株杂交,子代雌株所占比例为________________。 (4)基因型为A+a的植株自交两代,理论上F2中雄株所占比例为__________。 答案 (1)A>A+>a (2)5 A+A+和 aa (3)1/2 (4)1/6 (时间:30分钟 满分:100分) 1.(2017·衡水中学调研)孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律,下列关于孟德尔的遗传学实验的叙述中,错误的是( ) A.豌豆为闭花传粉植物,在杂交时应在母本花粉成熟前做人工去雄、套袋处理等 B.杂交实验过程运用了正反交实验,即高茎(♀)×矮茎(♂)和矮茎(♀)×高茎(♂) C.两亲本杂交子代表现为显性性状,既证明了孟德尔的遗传方式又否定了融合遗传 D.实验中运用了假说-演绎法,“演绎”过程指的是对测交过程的演绎 解析 由于豌豆为闭 花传粉植物,进行人工杂交实验时,对母本去雄、套袋应该在花蕾期进行,如果雄蕊成熟了,就已经发生了自交,会干扰结果,A正确;杂交实验过程运用了正反交实验,即高茎(♀)×矮茎(♂)和矮茎(♀)×高茎(♂),B正确;两亲本杂交子代表现为显性性状,这一结果既不否定融合遗传也不支持孟德尔的遗传方式,而F2出现3∶1的性状分离,否定了融合遗传并且支持孟德尔的遗传方式,C错误;通过对实验结果的演绎推理,证明等位基因在F1形成配子时分开并进入了不同配子,从而得出分离定律,所以“演绎”过程指的是对测交过程的演绎,D正确。 答案 C 2.(2017·石家庄段考)下列关于孟德尔研究遗传规律获得成功原因的叙述,错误的是( ) A.正确的选用豌豆作为实验材料 B.运用统计学方法分析实验结果 C.先分析多对相对性状,后分析一对相对性状 D.科学地设计实验程序,提出假说并进行验证 解析 孟德尔遗传实验是先研究一对相对性状的遗传,再研究多对性状的遗传,C错误。 答案 C 3.(2017·东莞南开实验学校初考)下列关于孟德尔遗传规律研究过程的分析正确的是( ) A.孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程 B.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上 C.孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的” D.测交后代性状分离比为1∶1,可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质 解析 孟德尔是依据实验现象提出的假说,在假说的基础上进行演绎推理,A错误;孟德尔提出问题是以豌豆杂交和自交实验的结果分析提出的,B正确;分离定律假说的核心内容是遗传因子在形成配子时彼此分离,分别进入不同的配子中,C错误;测交后代性状分离比为1∶1,可以从个体水平上说明基因分离定律的实质,D错误。 答案 B 4.(2017·福建泉州、石狮期中,2)萝卜的花色(红色、紫色和白色)由一对等位基因控制,现选用紫花植株分别与红花、白花、紫花植株杂交,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( ) A.红花植株与红花植株杂交,后代均为红花植株 B.白花植株与白花植株杂交,后代均为白花植株 C.红花植株与白花植株杂交,后代只有紫花植株 D.决定萝卜花色的等位基因遗传时不符合基因分离定律 解析 由“萝卜的花色(红色、紫色和白色)由一对等位基因控制”可知,萝卜花色的遗传是不完全显性遗传。假设萝卜花色由A、a控制,由图③可知紫花植株的基因型为Aa,结合图①②可推知红花、白花植株都是纯合子,故A、B、C均正确;根据图③中白花植株紫花植株红花植株=1∶2∶1可知,决定萝卜花色的等位基因遗传时遵循基因分离定律,D错误。 答案 D 5.下列关于等位基因的叙述中,正确的是( ) A.等位基因均位于同源染色体的同一位置,控制生物的相对性状 B.交叉互换实质是同源染色体的姐妹染色单体之间交换了等位基因的片段 C.等位基因的分离可以发生于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期 D.两个等位基因的本质区别在于脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序均不同 解析 等位基因位于同源染色体的同一位置,如果四分体时期发生交叉互换,等位基因也可位于一对姐妹染色单体上,A错误;交叉互换实质是同源染色体的非姐妹染色单体之间交换了等位基因的片段,B错误;等位基因的分离可以发生于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期,C正确;两个等位基因的本质区别在于脱氧核苷酸的排列顺序不同,D错误。 答案 C 6.(2017·江西吉安期中,34) 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,两基因频率相等,每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于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;反之,则无角为显性 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 C.选择多对有角牛和有角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明有角为隐性 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头牛全部无角,则无角为显性 解析 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,由于子代牛的数量较少,不能判断显隐性关系。 答案 D 7.(2018·“超级全能生”全国卷联考,8)玉米叶片的颜色受一对等位基因控制,基因型为AA的个体呈深绿色,基因型为Aa的个体呈浅绿色,基因型为aa的个体呈黄色,黄色个体不能进行光合作用在幼苗阶段死亡。下列说法正确的是( ) A.浅绿色植株自花传粉,F1自交,则F2幼苗中深绿色个体占3/8 B. 浅绿色植株与深绿色植株杂交,其后代成体均为浅绿色 C. 经过长时间的自然选择,A基因频率逐渐增大,a基因频率逐渐减小 D. 若含a基因的花粉不育,浅绿色植株自交,子代中深绿∶浅绿=1∶2 解析 浅绿色植株Aa自交后代有AA、Aa和aa,但aa黄色植株会在幼苗阶段死亡,则AA∶Aa=1∶2,再自交,后代AA占1/3+2/3×1/4=3/6,Aa占2/3×2/4=2/6,aa占2/3×1/4=1/6,所以F2幼苗中深绿色个体占3/6,A错误;浅绿色植株Aa与深绿色植株AA杂交,后代浅绿色∶深绿色=1∶1,B错误;经过长时间的自然选择,aa个体不断被淘汰,则A基因频率逐渐增大,a基因频率逐渐减小,C正确;若含a基因的花粉不育,则浅绿色植株Aa自交,雌配子及其比例为A∶a=1∶1,雄配子只有A,因此子代中深绿∶浅绿=1∶1,D错误。 答案 C 8.葫芦科植物喷瓜的自然种群中有雄株、雌株和两性植株,A基因决定雄株,a基因决定两性植株,a-基因决定雌株,A对a、a-显性。现有喷瓜植株甲(雄株)、乙(雌株)、丙1(两性植株)、丙2(两性植株),实验小组做了如下实验: 实验1:甲×乙→F1雄株∶雌株=1∶1 实验2:丙1自交→F1全为两性植株 实验3:丙2自交→F1两性植株∶雌性=3∶1 实验4:甲×丙2→F1雄株∶雌株∶两性植株=2∶1∶1 实验5:丙2×乙→F1两性植株∶雌株=1∶1 请回答: (1)根据实验结果对a-、a的显隐关系做出相应的推断______________________。 (2)在不考虑基因突变的情况下,喷瓜自然种群中雄株的基因型有________种,雌株的基因型有________种。 (3)将植株丙1与雌株乙间行种植,F1基因型为________。将雌株上收获的种子种植,让其自花传粉,后代的表现型及其比例是________。 解析 (1)根据实验3结果可知a对a-为显性。(2)由题意和(1)题分析可知,喷瓜自然种群中雌性植株基因型为a-a-1种,两性植株基因型为aa、aa-两种,则雄性植株不可能出现AA基因型,只能是Aa、Aa-两种基因型。(3)由实验2可推知,丙1基因型为aa。将植株丙1(aa)与雌株乙(a-a-)间行种植,后代可能来自植株丙1自交或植株丙1和乙杂交,所以F1基因型为aa、aa-两种;雌株乙上收获的种子基因型为aa-,种植后为两性植株,自交后代基因型为aa、aa-、a-a-,比例为1∶2∶1,表现型为两性植株∶雌株=3∶1。 答案 (1)a对a-显性 (2)2 1 (3)aa、aa- 两性∶雌性=3∶1 9.(2017·河南洛阳二联,31)某兴趣小组利用某二倍体植物进行了一组杂交实验,统计子代表现型发现:黄子叶∶绿子叶=3∶1,高茎∶矮茎=3∶1,白花∶红花=1∶1。已知子叶颜色由等位基因A、a控制,茎的高矮由等位基因B、b控制。请回答下列问题: (1)控制该植物子叶颜色、茎的高矮的基因________(填“遵循”“不遵循”或“不一定遵循”)分离定律,________(填“遵循”“不遵循”或“不一定遵循”)自由组合定律。 (2)若将基因型为Aa的植株连续自交n代,则Fn植株中A的基因频率为________。 (3)该植物的花色有红色、蓝色、黄色和白色四种,受一组复等位基因控制,其中TA控制红色素的合成,TB控制黄色素的合成,TC控制蓝色素的合成,TD控制白色素的合成,含有相应色素植株开相应颜色的花。 ①现有四种花色的纯合植株(每种均有若干株),若这组复等位基因之间的显隐性关系为TA>TB>TC>TD。让不同花色的植株之间相互杂交,则六种杂交组合中子一代的表现型分别是______________________________________________。 ②若用基因型为TATB的红花植株与基因型为TCTD的白花植株杂交,子一代只有两种表现型,则这组复等位基因之间的显隐性关系为________________________。 答案 (1)遵循 不一定遵循 (2)0.5 (3)有3组子代开红花,2组子代开黄花,1组开蓝花 TA>TB>TD>TC或TD>TC>TA>TB 10.(2017·福建师大附中高三期中)下列是有关孟德尔的豌豆7对相对性状的杂交实验的叙述,错误的是( ) A.进行杂交实验时,需要在花粉成熟前对母本进行去雄并套袋 B.运用统计学方法处理7对相对性状的杂交实验结果时,发现F2的分离比都是类似的 C.解释性状分离现象时,提出的主要假设是F1产生配子时控制不同性状的基因彼此分离 D.假说能解释F1自交产生3∶1分离比的现象,但假说不一定就是正确的 解析 进行杂交实验时,需要在花粉成熟前对母本进行去雄并套袋,防止其发生自花传粉,A正确;运用统计学方法处理7对相对性状的杂交实验结果时,发现F2的分离比都是类似的,即接近3∶1,B正确;解释性状分离现象时,提出的主要假设是F1产生配子时控制不同性状的遗传因子彼此分离,孟德尔所在的年代还没有基因一词,C错误;假说能解释F1自交产生3∶1分离比的现象,但假说不一定就是正确的,还需要设计实验进行验证,D正确。 答案 C 11.(2017·安徽省示范高中高三联考)下列关于孟德尔遗传实验的描述,错误的是( ) A.自交实验不用进行图中的操作过程 B.该图所显示的实验,其高茎植株为母本 C.正交实验的子代和反交实验的子代表现型不同 D.①和②的操作过程中先进行①后进行② 解析 孟德尔所选用的豌豆为雌雄同株,无常染色体和性染色体之分,所以正交、反交实验的子代表现型相同,答案为C。 答案 C 12.(2017·师大附中高三最后一卷)紫罗兰花瓣形态的单瓣和重瓣是由一对等位基因(B、b)控制的相对性状,让单瓣紫罗兰自交得F1,再从F1中选择单瓣紫罗兰继续自交得F2,如此自交多代,发现每一代中总会出现约50%的单瓣紫罗兰和50%重瓣紫罗兰。取实验中F1的单瓣紫罗兰花粉进行离体培养,获得单倍体幼苗,继续用秋水仙素处理,获得植株只表现为重瓣,研究发现,引起某种配子不育是由于等位基因所在的染色体发生部分缺失造成的(正常用“+”表示,缺失用“-”表示)。下列分析不正确的是( ) A.紫罗兰花瓣遵循基因的分离定律,且单瓣为显性 B.紫罗兰某个染色体缺失后,与花瓣形态相关的基因并没有丢失 C.亲代单瓣花中含B基因的花粉不育,而含有b基因的花粉可育 D.F1基因型为B-b+,产生可育配子的比例是b+∶B-=2∶1 解析 由于亲代单瓣紫罗兰中含有B基因的花粉不育,所以F1单瓣紫罗兰产生可育雌配子有两种比例是1∶1,雄配子只有一种;F1单瓣紫罗兰基因型为B-b+,雌配子基因型及其比例是B-∶b+=1∶1,雄配子只有b+,又雄配子数远大于雌配子,所以产生的可育配子比例不可能是b+∶B-=2∶1,D错误。 答案 D 13.(2017·陕西师大附中二模)科学研究过程一般包括发现问题、提出假说、实验验证、数据分析、得出结论等。在孟德尔探究遗传规律的过程中,导致孟德尔发现问题的现象是( ) A.等位基因随同源染色体分开而分离 B.具一对相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1自交得F2,在F2中表现型之比接近3∶1 C.具一对相对性状的纯合亲本杂交得F1,F1测交,后代表现型之比接近1∶1 D.雌雄配子结合的机会均等 解析 等位基因随同源染色体分开而分离是基因分离定律的实质,不是导致孟德尔发现问题的现象,A错误;孟德尔在一对相对性状的实验中,发现具一对相对性状的纯合亲本杂交,F1都表现显性性状,F1自交得到的F2出现性状分离,且性状分离比接近3∶1,B正确;F1与隐性亲本测交,后代表现型之比为1∶1,这是孟德尔验证实验的结果,不是导致他发现问题的现象,C错误;雌雄配子结合的机会均等,这是孟德尔对一对相对性状实验现象进行解释的内容,D错误。 答案 B 14.(2017·安徽黄山高三期末)豌豆的红花与白花是一对相对性状(分别由A、a基因控制),现有一批基因型为AA与Aa的红花豌豆,两者的数量之比是3∶1,自然状态下其子代中基因型为AA、Aa、aa的个体的数量之比为( ) A.13∶2∶1 B.49∶14∶1 C.1∶2∶1 D.9∶6∶1 解析 豌豆的红花与白花是一对相对性状,与之相关基因的遗传符合基因的分离定律,又豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,所以AA个体自交产生的后代都是AA,Aa个体自交产生的后代会出现性状分离,根据题中信息,红花豌豆中AA∶Aa=3∶1,可知自然状态下其子代中AA占3/4+(1/4)×(1/4)=13/16,Aa占(1/4)×(1/2)=1/8,aa占(1/4)×(1/4)=1/16,由此求得AA∶Aa∶aa=13∶2∶1。 答案 A 15.(2017·河北唐山一模)黄瓜是雌雄同株异花的二倍体植物,果皮颜色(绿色和黄色)受一对等位基因控制。为了判断这对相对性状的显隐性关系,甲、乙两同学分别从某种群中随机选取两个个体进行杂交实验,请回答: (1)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F1的表现型。请问这样做能不能判断显隐性?________,为什么? ____________________________________________________________。 (2)乙同学做了两个实验,实验一为绿果皮植株自交;实验二为用实验一中绿果皮植株作父本、黄果皮植株作母本进行杂交,观察F1的表现型。 ①若实验一后代有性状分离,即可判断________为显性性状。 ②若实验一后代没有性状分离,则需通过实验二进行判断。若实验二后代________,则绿色为显性性状;若实验二后代________,则黄色为显性性状。 解析 (1)正交与反交实验可以判断果皮颜色是细胞质遗传还是细胞核遗传,或者判断是常染色体遗传还是伴性遗传。如果显性亲本为杂合子,后代的表现型有绿果皮和黄果皮,因此无法判断性状的显隐性。(2)①依据“无中生有”,绿果皮植株自交,若后代有性状分离,可推知新产生的性状为隐性性状,即可判断绿色为显性性状。②若实验一后代没有性状分离,则说明亲本中绿果皮植株是纯合子,既可能是显性纯合子(AA,用A表示显性基因,a表示隐性基因),也可能是隐性纯合子(aa),还需通过实验二进行判断,即用实验一中绿果皮植株作父本、黄果皮植株作母本进行杂交,观察F1的表现型。若绿色为显性性状,即父本基因型为AA,杂交后代都是绿色果皮。若黄色是显性性状,母本基因型为AA或Aa,则实验二后代果皮全部为黄色或黄色∶绿色=1∶1。 答案 (1)不能 因为当显性亲本为杂合子时,后代的表现型有绿果皮和黄果皮,因此无法判断显隐性 (2)绿色 果皮全部为绿色 果皮全部为黄色或黄色∶绿色=1∶1 16.玉米是单性花、雌雄同株的作物,水稻是自花受粉植物。杂种优势是指F1杂合子表现出的某些性状优于亲本品种(纯系)的现象。我国大面积推广种植的优质、高产玉米品种均为杂合子。请回答: (1)在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以简化________环节。 (2)若玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因(A1、A2)控制。现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组,相同条件下隔离种植。甲组人工控制自交授粉,乙组自然状态受粉。若所有的种子均正常发育,第3年种植时甲组杂种优势衰退率(小粒所占比例)________(填“大于”“小于”或“等于”)乙组杂种优势衰退率。该实验的目的是________。 (3)水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,由等位基因A、a控制。非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻(AA)和糯性水稻(aa)杂交,获得F1,取F1 花粉加碘液染色,在显微镜下观察到的结果是________,出现该结果的原因是_____________________________________________________, 此实验结果验证了______________________________________________。 解析 (1)豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,而玉米是单性花,雌雄同株的作物,因此在杂交过程中,玉米相对于豌豆可以简化去雄环节。(2)根据题意可知,只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中人工控制自交授粉,第3年种植的就是自交2代后获得的种子,长出的植株的基因型分别为3/8A1A1、1/4 A1A2、3/8A2A2,则甲组杂种优势衰退率为3/8+3/8=3/4;乙组自然状态受粉,进行的是随机交配,因此第3年种植时,长出的植株的基因型分别为1/4 A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2,因此杂种优势衰退率为1/2。故甲组杂种优势衰退率大于乙组杂种优势衰退率,该实验的目的是研究自交和自由交配对杂种优势衰退率的影响。(3)根据题意分析,用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交,得到F1,则F1的基因型为Aa,能产生A和a两种类型的配子,且比例是1∶1;已知非糯性花粉遇碘呈蓝黑色,糯性花粉遇碘呈橙红色,所以F1的花粉加碘液染色后,在显微镜下可观察到两种颜色的花粉且比例约为1∶1。由于F1水稻细胞中含有分别控制合成直链淀粉和支链淀粉的一对等位基因A、a。F1形成配子时,A和a分离,分别进入不同配子中,含A基因的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色;含a基因的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色,两者比例为1∶1,该结果验证了基因的分离定律。 答案 (1)去雄 (2)大于 研究自交和自由交配对杂种优势衰退率的影响 (3)大约一半花粉呈蓝黑色,一半花粉呈橙红色 F1水稻细胞中含有分别控制合成直链淀粉和支链淀粉的一对等位基因A、a。F1形成配子时,A和a分离,分别进入不同配子中,含A基因的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色;含a基因的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色,两者比例为1∶1 基因分离定律查看更多