1、一、遗传、变异与性状 1遗传:子代与亲代个体之间 的现象。2变异:亲代与子代之间,以及子代的不同个体之间出现 的现象。3性状:生物个体所表现出来的形态特征或生理特征,是 与 相互作用的结果。相似差异遗传环境二、基因的分离定律(1)相关概念及符号:性状:F1表现出来的亲本性状。性状:F1没有表现出来的亲本性状。性状分离:在杂种后代中出现 的现象。常见的遗传学符号及含义 显性隐性不同亲本性状(2)实验过程:2.孟德尔对实验现象的解释(1)在卵细胞和花粉细胞中存在着 的遗传因子。(2)遗传因子在亲本体细胞中 存在,在 F1 体细胞内各自独立,互不混杂。控制性状成对(3)F1可以产生数量相等的含有 的
2、配子。(4)F1自交时,不同类型的配子(花粉和卵细胞)结合的机会 。(5)决定一对相对性状的两个基因称为 ,它们位于一对 上。(6)遗传图解:不同遗传因子均等等位基因同源染色体3性状分离比的模拟实验 模拟实验中,1 号罐中小球代表 2 种 配子,2 号罐中小球代表 2 种 配子,红球代表基因 ,绿球代表基因 。4分离假设的验证(1)方法:,即让 F1与 杂交。(2)测交实验图解:雌雄Aa 测交隐性纯合子(3)结论:测交后代分离比接近 ,符合预期的设想,从而证实 ,产生 两种配子,这两种配子的比例是 。5基因分离定律的实质 成对的等位基因位于一对 上,当细胞进行 时,等位基因会随着 的分开而分离
3、,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。11F1是杂合子A和a11同源染色体减数分裂同源染色体三、孟德尔获得成功的原因 1恰当地选择实验材料。2由单因子到多因子的研究方法。3应用 的方法对实验结果进行统计分析。4科学地设计了实验的程序。统计学四、分离定律的应用 1有助于正确地解释生物界的某些 。2预测 的类型和各种类型出现的 。3指导 和 实践。遗传现象杂交后代概率动植物育种实践医学一、相关概念辨析判断正误 1凡子代表现出来的性状即显性性状,子代不能表现的性状即隐性性状。()2在杂种后代中出现不同亲本性状的现象称为性状分离。()3同源染色体上控制同一性状的两个基因称为等位基因。()4基
4、因型相同时表现型一定相同,表现型相同时基因型也一定相同。()二、一对相对性状的杂交实验 1举例说明性状和相对性状的关系,如何判断两性状是否为相对性状?提示:例如:身高是性状,高和矮是相对性状。相对性状是一种生物的同一种性状的不同表现类型,可以根据此定义来判断两性状是否为相对性状。2根据相对性状的概念,对下列实例进行分析判断,并说明理由。(1)狗的长毛与兔的短毛。提示:不是。狗与兔不属于同一种生物。(2)玉米的早熟与晚熟。提示:是。早熟与晚熟是玉米成熟这一性状的不同表现类型。3结合教材 P27 图 31 豌豆 1 对相对性状的杂交实验,请思考:(1)在自然状态下,图 31 中的紫花和白花两亲本能
5、实现杂交吗?提示:不能,因为豌豆是严格的自花受粉植物。(2)在杂交过程中,若选紫花作为父本(提供花粉),白花作为母本(接受花粉),请讨论应如何操作。提示:开花前(花蕾期)剪去白花的雄蕊套袋待雌蕊成熟后,授以紫花的花粉套袋,防止其他花粉的干扰。(3)若 F2共获得 20 株豌豆,白花个体一定是 5 株吗?说明原因。提示:不一定。样本数量太少,不一定完全符合 31分离比,孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。(4)紫花和白花豌豆杂交,后代出现了紫花和白花,该现象属于性状分离吗?为什么?提示:不属于。因为性状分离是杂种后代中出现不同亲本性状的现象。三、对分离现象的解释 1根据纯合子、杂
6、合子的概念判断下列说法是否正确,说明理由。(1)纯合子自交后代一定是纯合子。提示:正确。纯合子只能产生一种类型的配子,相同类型的雌雄配子结合,形成合子发育成的个体一定是纯合子。(2)纯合子杂交后代一定是纯合子。提示:错误。显性纯合子与隐性纯合子杂交,后代全为杂合子。(3)杂合子自交后代一定是杂合子。提示:错误。杂合子自交,后代中既有纯合子也有杂合子,各占 1/2。2假如雌雄配子的结合不是随机的,F2中还会出现 31的性状分离比吗?提示:不会。因为满足孟德尔实验的条件之一是雌、雄配子结合机会相等,即任何一个雄配子(或雌配子)与任何一个雌配子(或雄配子)的结合机会均相等,这样才能出现31 的性状分
7、离比。四、对分离现象解释的验证、分离定律的实质及应用 1结合教材,思考下列问题:(1)为什么用测交的方法能证明 F1产生配子的类型及比例?提示:因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为隐性,它不会影响 F1产生的配子中所含遗传因子的表达,所以测交后代决定于 F1所产生的配子的类型及比例。根据测交后代就可反映出 F1产生配子的情况。(2)测交实验除测定 F1的遗传因子组成外,能否测定其他个体的遗传因子组成?提示:能。2结合教材中自交、测交、杂交等方法的描述,完成下表。提示:测交 杂交、自交 自交 测交、自交3连线 4农户种植的玉米和小麦,能否自行留种用于来年种植?提示:农户种的小麦是纯种,子代不会
8、发生性状分离,所以可以连年留种。而玉米是杂种,子代会发生性状分离,所以不能留种。5某多指患者为防止生出多指患儿,婚前特意做了多指切除手术,他(她)能否达到目的?提示:不能,切除多指并不能改变其基因型,后代仍有患病可能。一、分离定律的细胞学基础及适用范围 1细胞学基础:减数分裂中随同源染色体分离,等位基因分开,如图所示:2适用范围:(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。二、遗传规律相关概念辨析 1性状类(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
9、)性状分离:杂种后代中出现不同亲本性状的现象。2基因类(1)相同基因:同源染色体相同位置上控制相同性状的基因。在纯合子中由两个相同基因组成,控制着相同性状,如图中A 和 A 就叫相同基因。(2)等位基因:生物杂合子中在一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因。如图中 B 和 b、C 和 c、D 和 d就是等位基因。(3)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基因,符合自由组合定律,如图中 A 和 D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中 A 和 b。3个体类(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、ddeer
10、r。(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。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。特别提醒 三、基因分离定律常用解题方法归纳 1由亲代推断子代基因型、子代表现型(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
11、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,则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。方法三:根据分离定律中规律性比值来直接判断(用 B,b表示相关基因):(1)若后代性状分离比为显性隐性31,则双亲一定是杂合子(Bb)。即 BbBb3B_1bb。(2)若后代性状分离比为显性隐性11,则双亲一定是测交类型。即 Bbbb1Bb1bb。(3)若后代只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子。即 BBBB 或 BBBb 或 BBbb。(4)若后代只有隐性性状,则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即 bbbbbb。四、杂合子 Aa 连续多代自交问
12、题分析 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,绘制出的纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为:五、区分自由交配与自交 自交是指相同基因型个体的交配;而自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式,两种交配方式中概率求解方法不同,如:同样为13AA、23Aa的群体,自交时隐性类型所占比例为23(14AA、24Aa、14aa)得2314aa16aa。而自由交配时隐性类型应为23Aa23Aa14aa19aa。例 1(海南高考)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抗病纯合子
13、感病纯合子 C抗病株抗病株,或感病株感病株 D抗病纯合子抗病纯合子,或感病纯合子感病纯合子 解析 判断性状的显隐性关系的方法有:(1)定义法具有相对性状的纯合个体进行正反交,子代表现出来的性状就是显性性状,对应的为隐性性状;(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,亲代为显性,故选 C。答案 C 相对性状中显隐性判断(设 A、B 为一对相对性状)(1)定义法(杂交法)若 ABA,则 A 为显性,B 为隐性。若 ABB,则 B 为显性,A 为隐性。若 AB既有 A,又有 B,则无法判断显隐性,只能采用自交法。(2)自交法 例 2 某种自花传粉的豆科植物,同一植
14、株能开很多花,不同品种植株所结种子的子叶有紫色也有白色。现用该豆科植物的甲、乙、丙三个品种的植株进行如下实验。分析回答:(1)在该植物种子子叶的紫色和白色这一对相对性状中,显性性状是 。如果用 A 代表显性遗传因子,a 代表隐性遗传因子,则甲植株的遗传因子组成为 ,丙植株的遗传因子组成为 。(2)实验三所结的紫色子叶种子中,能稳定遗传的种子占 。(3)实验四所结的 297 粒紫色子叶种子中杂合子的理论值为 粒。(4)若将丙植株的花在未成熟时除去全部雄蕊,然后套上纸袋,待雌蕊成熟时,接受乙植株的花粉,则预期的实验结果为紫色子叶种子白色子叶种子 。研析 本题依托四组实验材料背景,考查显隐性的判断、
15、亲子代基因型、表现型及比例的相互推导及概率计算。具体解题过程如下:审关键信息信息:由实验一、实验二结果可知,甲、乙植株均为纯合子。信息:由实验三甲和乙杂交后代种子中全部为紫色子叶可知,紫色为显性,白色为隐性。信息:由实验四丙植株自花传粉后代出现31 的性状分离比可知,丙植株的遗传因子组成为 Aa。析解读信息(1)由信息、可知,植株甲的遗传因子组成为AA,植株乙的遗传因子组成为 aa。(2)由信息可知,实验三(甲)AAaa(乙)Aa,所以能稳定遗传的种子占 0。(3)由信息可知,实验四(丙)Aa 自交后代中杂合子 Aa2972/3198。(4)(丙)Aaaa(乙)Aaaa11,则预期的实验结果为
16、紫色子叶种子白色子叶种子11。答案(1)紫色 AA Aa(2)0(3)198 (4)11 填充:豌豆 性状分离 测交 分离定律 课堂归纳网络构建1豌豆作为实验材料的优点:自花传粉和闭花受粉;具有易于区分的相对性状。2具有相对性状的两纯合亲本杂交,F1表现出来的亲本性状为显性性状,F1未表现出来的亲本性状为隐性性状。3性状分离:杂种后代中出现不同亲本性状的现象。4遗传因子在体细胞中成对存在,在生殖细胞中成单存在。5分离定律的实质:在进行减数分裂时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。6基因型与表现型的关系:相同环境条件下,基因型相同,表现型一定相同
17、,即表现型基因型环境。关键语句答案:C 知识点一、孟德尔分离定律实验的科学方法 1孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由是()豌豆是闭花受粉植物;豌豆在自然状态下一般是纯种;用豌豆作实验材料有直接经济价值;各品种间具 有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状 A B C D 解析:豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,在自然状态下一般是纯种,且具有易于区分的相对性状,与经济价值无关。知识点二、孟德尔一对相对性状的杂交实验 2(全国高考)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
18、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:显性纯合子和隐性个体杂交,子一代自交,子二代出现 31 的性状分离比;子一代个体与隐性个体测交,后代出现 11 的性状分离比;杂合子自交,子代出现 31 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 答案:D 3下列所列举性状不属于相对性状的是()A水稻的早熟和晚熟 B豌豆的紫花和红花 C小麦的抗病和易感染疾病 D绵羊的长毛和细毛 解析:判断是否属于相对
19、性状要看以下两个要点:同种生物;同种性状的不同表现类型。根据上述要点,D 选项中,绵羊的长毛是指毛的长度,其相对性状应为短毛,细毛是指毛的粗细,其相对性状应为粗毛。4分离定律的实质是()AF2(子二代)出现性状分离 BF2性状分离比是 31 C成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离 D测交后代性状分离比为 11 解析:分离定律的实质是指体细胞中成对的控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离。答案:C 知识点三、分离定律性状分离比的模拟实验 5在“性状分离比的模拟实验”中,每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内,其原因是()A保证两种配子的数目相等 B避免小球的丢失 C小球可能再次使用 D避免人为
20、误差 解析:小球重新放回,能保证每次抓取小球时,成对的、控制相对性状的遗传因子分离,形成数目相等的两种配子(小球)。答案:A 知识点四、分离定律的应用 6豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,根据表中的三组杂交实验结果,判断显性性状和纯合子分别为()A.顶生;甲、乙 B腋生;甲、丁 C.顶生;丙、丁 D腋生;甲、丙 解析:的结果说明腋生为显性性状,顶生为隐性性状,则甲是隐性纯合子,丁是显性纯合子。和子代表现型接近 11,说明乙和丙是杂合子。答案:B 7如图为豌豆的一对相对性状的遗传实验过程图解,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)操作叫 ,操作叫 ;为了确保
21、杂交实验成功,的操作过程中应注意,时 间 上 ,操 作 过 程 中 要 求_ ,操作后进行 。(3)高茎(A)对矮茎(a)为显性,则杂种种子播下后,长出的豌豆植株为 (选填“高”或“矮”)茎。(4)若 P 皆为纯合子,让 F1进行自交,F2的性状中,高茎与矮茎的比例为 ,F2 的基因类型有 ,比例为 。解析:豌豆在自然条件下进行的是自花传粉、闭花受粉,所以要实现豌豆的杂交,必须人工进行异花传粉。操作是在对高茎豌豆的花作去雄处理,操作则是用矮茎豌豆的花粉对高茎豌豆的雌蕊柱头进行人工授粉。所以该图中高茎是母本,矮茎是父本。杂交后得到的种子的基因型应为 Aa,将来该杂种植株应为高茎。若杂种自交,则后代中会发生性状分离,F2 中将出现三种基因型,两种表现型,比例分别为 AAAaaa121,即高茎矮茎31。答案:(1)矮茎豌豆 高茎豌豆 (2)去雄 人工授粉 要在花粉未成熟之前进行 干净、彻底 套袋处理(3)高(4)31 AA、Aa、aa 121