1、浙科版2019版总复习必修二第一节 体液调节是通过化学信号实现的调节 第一节 体液调节是通过化学信号实现的调节 第二节 神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第二节 神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第13课时基因的分离定律第五单元遗传的基本规律1.一对相对性状的杂交实验(用豌豆作遗传实验材料的优点及实验过程和结果)考点一 豌豆的杂交实验 两性花需对母本去雄再套袋,单性花只需套袋处理。(雌雄异花)去雄的目的:套袋的目的:去雄的时间:性状分离:(紫花自交,后代同时出现紫花和白花的现象)同时出现紫花和白花原因:等位基因分离,形成不同的配子,配子再随机结合 例1.(2022.5温州)下列关于孟德尔豌豆杂
2、交实验中去雄操作的叙述,正确的是A杂交时,无需对母本进行去雄操作 B杂交时,需对母本的全部花朵去雄C花粉成熟后,对母本进行去雄操作 D对某花朵去雄时,需去除全部雄蕊D2对“性状分离”现象的解释和验证遗传因子(后来称基因)在F1的体细胞内有两个不同的基因,但各自独立、互不混杂。F1可产生两种不同类型的配子(C、c),受精时雌、雄配子的结合是随机的,所以F2出现3种基因型,即CC、Cc、cc,其比例为121。其中基因型为CC或cc的植株,是由两个基因型相同的配子结合而成的个体,即称为纯合子。而Cc植株是由两个基因型不同的配子结合而成的个体,称为杂合子。因C对c是显性的,CC、Cc均表现为紫花,而c
3、c表现为白花,所以F2性状分离比为31。这里将具有特定基因型的个体所表现出来的性状称为表型。例2.(2018浙江11月选考,15)下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述,正确的是 A.豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花授粉 B.完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花授粉 C.F1自交,其F2中出现白花的原因是性状分离 D.F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性 D 对分离假设的验证(演绎推理)(1)预测(演绎推理结果)(根据假设)(2)测交实验(进行验证,实验结果)隐性纯合子产生的配子只有一种隐性配子,能使F1中含有的基因在后代中完全表现出来,所以测交结果能充分反映F1所产生配子的种类和比
4、例。(测交的作用还可以检测F1的基因型)CcCcccc验证方法:测交法。目的:验证对分离现象的解释。选材:F1与隐性纯合子。预测分析(演绎结果):表型及比例是紫花白花11,表明解释正确。实验过程及结果:F1隐性纯合子(白花亲本)85株开紫花、81株开白花,其比例接近11。结论:实验结果与预测相符,证明了孟德尔遗传因子分离的假设是正确的,从而得出基因分离定律。1.性状和相对性状 性状是指生物的形态、结构和生理变化等特征的总称,任何生物都有许许多多的性状。相对性状的理解要点:“两个同”:同种生物、同一种性状。“一个不同”:不同表型。如豌豆的白花和绿叶、猪的黑毛和牛的黄毛都不能称为相对性状。核心归纳
5、:2.性状分离 性状分离现象:3:1(相同性状亲本杂交,后代同时出现显隐性性状)性状分离原因:等位基因分离,形成不同的配子,配子再随机结合 豌豆的紫花和白花是几种性状?3.分离定律的验证(1)自交法 具相对性状的纯合亲本杂交 F1杂合子自交 后代性状分离比为31 符合基因分离定律(2)测交法 F1杂合子 隐性纯合子 子代表型比例为1:1 符合基因分离定律 或者3:1的变式(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,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定律。此方法只适用于某些植物,花粉具有特定颜色反应或者特定形状,如水稻花粉籽粒糯性和非糯性。但这种方法是
6、配子形成时发生基因分离的直接证据。例3.水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是 A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色 B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色 C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色 D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色 C(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,若植株有两种表型且比例为1:1,则符合基因的分离定律。
7、4.分离定律的实质及发生时间(1)实质:等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,形成数目相等的两种配子。如图所示:由图可知,基因型为Aa的精(卵)原细胞产生配子的过程中,能产生A和a两种类型的配子,比例为11。但雌雄配子数并不是11。(2)时间:减数第一次分裂后期。(3)适用范围 相对性状:一对。研究对象:进行有性(填“无性”或“有性”)生殖的真核生物。基因位置:细胞核(填“细胞核”或“细胞质”)基因的遗传。例4.有关下面遗传图解的说法,正确的是 A.基因分离定律的实质表现在图中的 B.基因分离定律的实质表现在图中的 C.Aa产生的雌雄两种配子的数量比为11 D.基因A与基因a
8、的根本区别在于所含的密码子不同 A 5显性的相对性(根据显性现象的表现形式)在生物界,完全显性现象比较普遍F2的表型比例与其基因型的比例就完全一致,都是1:2:1,即F2的表型可直接反映它的基因型。高考命题材料显隐性关系不是绝对的,生物体的内在环境和所处的外界环境的改变都会影响显性的表型。例5.(2018温州联考)在金鱼草花色的遗传实验中,纯合红花品种(RR)和纯合白花品种(rr)杂交,F1(Rr)全为粉红花。下列关于金鱼草花色遗传中显性现象的表现形式的分析中,正确的是 A.R基因、r基因都不表达 B.R基因对r基因为完全显性 C.R基因、r基因表现为共显性 D.R基因对r基因表现为不完全显性
9、 D 灰身长翅 黑身长翅 灰身残翅 黑身残翅雌性个体(只)1866200雄性个体(只)134464715例6果蝇的长翅与残翅、灰身与黑身分别由基因A与a、B与b控制。现选取若干只灰身长翅雌、雄果蝇互相交配,F1表现型及数目如下表所示。(两对基因均不位于Y染色体上,遗传中无致死现象发生。)(1)亲本都为灰身长翅,但F1出现多种表现型,这是_现象。根据显性现象的表现形式,灰身对黑身为_,控制翅形的基因位于_染色体上,这两对相对性状的遗传遵循_定律。自由组合性状分离完全显性X6.遗传学研究中常用的交配类型、含义及其应用鉴定植物的基因型(最简便的方法)具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代表现出的亲本性
10、状为显性性状。具有相同性状的两亲本杂交,子一代表现出不同亲本的性状(新的性状)为隐性性状。鉴定动植物的基因型(动物的唯一方法)正反交结果相同常染色体正反交结果不同,子代性状有差异X染色体7.分离定律的应用(1)农业生产:指导杂交育种。(杂交-选择-纯合化)选育纯种a优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,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。b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。选育杂种:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。(2)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(只能降低隐性遗传病的发病率)和进
11、行遗传咨询提供理论依据。(1)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交()(2)生物体能表现出来的性状就是显性性状,不能表现出来的性状就是隐性性状()(3)性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象()(4)生物体产生雌雄配子的数目总是相等的()(5)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型()(6)符合基因分离定律并不一定出现31的性状分离比()(7)等位基因的分离发生在亲本减数第一次分裂的后期()判断正误 探究一对相对性状遗传实验中的相关种类和比例:(1)F1(Cc)产生的配子种类和比例:。(2)F2的基因型种类和比例:。(3)F2的表现型种类和比例:。(4)F1的测交
12、后代基因型种类和比例:。(5)F1的测交后代表现型种类和比例:。(6)假设教材中豌豆F1产生的含c的花粉一半败育,其他条件不变,F1自交,F2的分离比为紫花白花。2种(C、c),113种(CC、Cc、cc),1212种(显性、隐性),312种(Cc、cc),112种(显性、隐性),1151核心归纳 能正确表示基因分离定律实质的图示是中哪一幅?,该现象只发生于 的遗传。真核生物有性生殖时核基因YYRR和yyrr杂交产生配子时有没有发生基因自由组合?杂交组合PF1甲白花白花全为紫花全为白花乙紫花白花紫花(99株)、白花(303株)紫花(101株)、白花(303株)丙紫花紫花紫花(300株)、白花(
13、101株)紫花(150株)、白花(250株)例7.(2022.5温州)已知某植物的性别决定方式为XY型,其花色性状由基因A/a、B/b共同控制,其中基因A/a位于常染色体上,不考虑XY同源片段。为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果见下表。回答下列问题:(1)基因在染色体上的位置称为_;甲组亲本杂交产生F1过程中_(填“发生”或“不发生”)基因的自由组合。不发生基因座位命题点一 杂交实验的选材及相关概念 例8.孟德尔探索遗传定律获得成功的原因不包括 A.选用豌豆作为实验材料 B.先研究一对相对性状再扩展到多对 C.采用归纳法直接验证 D.采用统计学方法分析实验结果 C 例9.(2018杭州一模
14、)下列性状的遗传现象,属于完全显性的是 A.红果番茄与黄果番茄杂交,F1都表现为红果 B.纯合红花紫茉莉与纯合白花紫茉莉杂交,F1都表现为粉红花 C.一对血型分别为A型和B型的夫妇,F1都是AB型 D.粉红花金鱼草自交,F1表现为红花、粉红花和白花 A 命题点二 分离定律的解释及其验证 例10.下列关于孟德尔遗传实验和分离定律的叙述,错误的是 A.孟德尔根据实验提出遗传因子在体细胞中成对存在,在配子中单个出现 的设想 B.F2中31的性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合 C.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象 D.若用玉米为实验材料验证分离定律,所选实验材料不一定为纯合子 C
15、 命题点三 分离定律的实质及其在理论和实践中的应用 例11.(2018浙江丽、衢、湖联考)孟德尔一对相对性状的杂交实验中,能直观体现基因分离定律实质的是 A.F1只表现为一种亲本性状 B.F1测交后代的比例为11 C.F2基因型的比例为121 D.F1产生的雌雄配子比例为11 B 1.显隐性性状的判断(1)根据子代性状判断 不同性状的亲本杂交子代只出现一种性状子代所出现的性状为显性性状。相同性状的亲本杂交子代出现不同性状子代所出现的新的性状为隐性性状。(2)根据子代性状分离比判断:具有一对相对性状的亲本杂交F2性状分离比为31所占比例为3/4的性状为显性性状。考点二 分离定律的题型探究(3)根
16、据遗传系谱图进行判断:双亲表现正常,后代出现“患者”,则致病性状为隐性,如图甲所示,由该图可以判断白化病为隐性性状;双亲表现患病,后代出现“正常”,则致病性状为显性,如图乙所示,由该图可以判断多指是显性性状。例12.黄瓜是雌雄同株单性花植物,果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显隐性关系的相对性状。从种群中选定两个个体进行实验,根据子代的表现型一定能判断显隐性关系的是 A.绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交 B.绿色果皮植株和黄色果皮植株正、反交 C.绿色果皮植株自交和黄色果皮植株与绿色果皮植株杂交 D.黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交 C 2.纯合子与杂合子的判定(1)自交法:此
17、法主要用于植物,而且是最简便的方法。待测个体自交 结果分析若后代 ,则待测个体为纯合子 若后代 ,则待测个体为杂合子 无性状分离 有性状分离(2)测交法:待测对象若为雄性动物,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。待测个体 _结果分析若后代 ,则待测个体为纯合子 若后代 ,则待测个体为杂合子 无性状分离 有性状分离 隐性纯合子(3)单倍体育种法(此法只适用于植物)待测个体 花药离体培养若得到两种类型植株,则待测个体为_ 若只得到一种类型的植株,则待测个体为_ 单倍体 秋水仙素处理纯合子植株 杂合子纯合子(4)花粉鉴定法:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色。如
18、果花粉有两种,且比例为11,则被鉴定的亲本为杂合子;如果花粉只有一种,则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物(如水稻等)。先处理单倍体幼苗再选择例13.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,假定图中第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 A.2和4必须是纯合子 B.1、1和4必须是纯合子 C.2、3、2和3必须 是杂合子 D.4、5、1和2必须 是杂合子 B 3六种基本的杂交类型4.杂合子Aa连续自交,第n代的比例分析 Fn杂合子纯合子显性
19、纯合子隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例12 12n112 12n112 12n112 12n112n1 12n(2)在育种过程中,选育符合人们要求的个体(显性),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。实际育种工作中往往采用逐代淘汰隐性个体的办法加快育种进程。在逐代淘汰隐性个体的情况下,Fn中显性纯合子所占比例为(2n1)/(2n1)。图中a、b、c依次为纯合子、显性(隐性)纯合子、杂合子。(1)当n趋向于无穷大时,杂合子趋向于0,纯合子趋向于1,显性纯合子和隐性纯合子趋向于1/2。根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为:4.连续自交、自由交配、淘汰隐性
20、个体后杂合子占的比例 项目 连续自交 自由交配连续自交并逐代淘汰隐性个体自由交配并逐代淘汰隐性个体P1111F112122323F214122524F318122925F41161221726Fn12n1222n12n2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 AAAa12(A23,a13),自由交配时子代类型为 AAA2,Aa2Aa,aaa2;而自交时需按“13AA131AA,23Aa23(14AA、24Aa、14aa)”统计子代中各类型比例。杂合子Aa连续自交且逐代淘汰隐性个体的解题方法自由交配类型的解题技巧解法一:列举法以基因型为13
21、 AA、23 Aa 的动物群体为例,进行随机交配,欲计算自由交配后代基因型、表型的概率,有以下几种解法。解法二:配子法基因型及概率为49 AA、49 Aa、19 aa,表型及概率为89 A、19 aa。解法三:遗传平衡法先根据“一个等位基因的频率它的纯合子基因型频率(1/2)杂合子基因型频率”推知,子代中A的基因频率1/3(1/2)(2/3)2/3,a的基因频率1(2/3)1/3。然后根据遗传平衡定律可知,aa的基因型频率a基因频率的平方(1/3)21/9,AA的基因型频率A基因频率的平方(2/3)24/9,Aa的基因型频率2A基因频率a基因频率22/31/34/9。解答Aa连续自交和自由交配
22、类型的题时,可以发现以下特点(1)若Aa自由交配,F1及以后各代的基因型比例及基因频率均不发生改变;而Aa连续自交,由于每代的杂合子自交均有纯合子生成,因此纯合子的比例逐渐增大,杂合子的比例逐渐减小,但每一代中的基因频率与自由交配一样,均不发生改变,即A的基因频率a的基因频率1/2。(2)没有特殊说明时,豌豆在自然条件下属于自交,玉米在自然条件下属于自由交配,这是题中隐含的已知条件,注意不要弄混。自交的有关计算不能用配子法。自由交配的有关计算用配子法简捷、快速,不易出错。在利用列举法求解自由交配问题时,基因型不同的双亲杂交容易遗漏正交和反交中的一种情况,导致概率计算出现错误。例14用基因型为A
23、a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.曲线的F3中Aa基因型频率为0.4B曲线的F2中Aa基因型频率为0.4C曲线的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n1D曲线和的各子代间A和a的基因频率始终相等C例15.(2018杭州一中期末)果蝇的灰身和黑身是一对相对性状,控制该性状的等位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全部为灰身果蝇。让F1自由交配得到F2,将F2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.11 B.21 C.31 D.81
24、D 例16.将基因型为Aa的玉米自交所得的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体,随机分成两组,第一组让其自交,第二组让其自由传粉。则一、二组植株上aa基因型的种子所占比例分别为 A.1/9、1/16 B.3/8、1/9 C.1/6、5/12 D.1/6、1/9 D 1aa 3显性 1隐性 若完全显性 AA、aa出现的概率都是1/4,Aa出现的概率是1/2;显性性状出现的概率是3/4,隐性性状出现的概率是1/4。若aa纯合致死(或人工淘汰),AA出现的概率为1/3,Aa出现的概率为2/3。5.概率计算(1)用分离比直接计算 如 Aa1AA 2Aa(2)用配子的概率计算 方法:先算出亲本产
25、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,或用棋盘法处理。实例:如白化病遗传,AaAa1AA2Aa1aa,父方产生A、a配子的概率各占1/2,母方产生A、a配子的概率也各占1/2。a.用棋盘法推测后代概率 12A12a12A14AA14Aa12a14Aa14aab.用配子概率直接相乘AA121214;Aa2121212(注意乘 2);aa121214。6.基因分离定律中的特殊情况(1)致死类型归纳(2)基因分离定律中其他特殊情况归纳17.某种山羊的有角和无角是一对相对性状,由一对等位基因(D、d)控制,其中公羊的显性纯合子和杂合子表现型一致,母羊的隐性纯合子和杂合子表现
26、型一致。多对纯合的有角公羊和无角母羊杂交得F1,F1自由交配得F2(见下表)。请回答下列问题:(1)控制该相对性状的基因位于_(填“常”或“X”)染色体上。亲本(P)F1(子一代)F2(子二代)有角 有角 有角无角31 无角 无角 有角无角13 常(2)基因型_在公羊和母羊中的表现型不同,基因型_在公羊和母羊中表现型相同。DdDD、dd(3)若上述推测成立,F2有角公羊中的基因型及比例是_。DDDd1218.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.选择多对有角牛和无角牛杂交,若后代全部是有角牛,则说明无角为隐性 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头牛全部是无角,则 无角为显性 D 19.一对表现型正常的夫妻,其各自的父母都正常,但他们都有一个患白化病的妹妹。他们生了一个正常的小孩,这个孩子是白化病基因携带者的概率为 A.4/9 B.5/9 C.14/27 D.1/2 D