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这种在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象,在遗传学上叫做性状分离,
孟德尔又做了其他六对相对性状的杂交试验.观察了数千株豌豆的杂交情况,并且对每一对相对性状的试验结果都进行了统计分析(见教材),最后都得到了与上述试验相同的结果:
子一代只表现出显性性状:
子二代出现了性状分离现象,并且显性性状与隐性性状的数量比接近3:
特别讲解:
①确定显性性状、隐性性状的方法:
两种不同性状的同种生物的个体杂交产生的子一代所表现的性状为显性性状,未表现出来的性状为隐性性状,同种性状的生物所产生的后代除表现出亲本性状外,还出现与亲本不同的性状,则亲本的性状为显性性状.与亲本不同的性状为隐性性状。
②F2的表现型比为3:
1,是统计分析结果,如果统计数据过小。
则距3:
1的偏离较大。
名师诠释
◇[考题1]豌豆在自然状况下是纯种的原因是()。
A.豌豆是自花传粉的植物
B.豌豆是闭花授粉的植物
C.豌豆品种间的性状差异大
D.豌豆是先开花后传粉
[解析]豌豆是自花传粉、闭花授粉植物,在花未开放前己完成了传粉受精,所以能保持纯种。
孟德尔选用豌豆作为实验材料。
除上述原因外,豌豆品种间的性状差别大,显隐性状易于区分。
在具体研究时首先只研究一对相对性状,然后再研究多对相对性状,最后运用统计学方法对实验结果进行分析。
[答案]A、B
◇[考题2]右图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细阅图后回答下列问题:
(1)该实验的亲本中,父本是——,母本是——。
(2)操作①叫——,操作②叫——;
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——。
(3)红花(A)对白花(a)为显性,则杂种种子插下去后,长出的豌豆植株开的花为——色。
(4)若P皆为纯合体,让F1代进行自交,F2代的性状中,红花与白花之比为——,F1代的基因类型有——,且比值为——。
[解析]豌豆是自花闭花传粉的植物,不同性状的豌豆杂交时,应在花未开之前适时去雄,然后进行人工授粉。
[答案]
(1)矮茎高茎
(2)去雄授粉要在花粉未成熟之前进行要干净、全部、彻底要外套罩子(袋子)(3)红(4)3:
1AA、Aa、aa1:
2:
1
◇[考题3]玉米是一种雌雄同株的植物,其顶部开雄花,下部开雌花。
在一个育种实验中,采用A、B两棵植株进行如右图所示的杂交实验:
实验一:
在杂交I中,将植株A的花粉粒转移到同一植株的雌花上,授粉后,雌花发育成穗轴上的玉米粒。
实验二:
在杂交Ⅱ中,植株B的花粉粒被转移到同一植株的雌花上,进行授粉。
实验三:
在杂交Ⅲ中,植株A的花粉粒被转移到与植株B具有相同的遗传因子组成的另一植株韵雌花上进行授粉。
上述三种杂交所获得玉米粒的颜色如下表所示:
杂交
紫红玉米粒
黄玉米粒
Ⅰ
587
196
Ⅱ
823
Ⅲ
412
396
(1)在玉米粒颜色这一对相对性状中,隐性性状是,其理由是——。
(2)用G代表显性性状,g代表隐性性状,则植株A的遗传因子组成为——,植株B的遗传因子组成为。
杂交I的子代中,紫红色玉米粒的遗传因子组成是——。
(3)杂交I的子代中,紫红色玉米粒中杂合子所占比例为。
[解析]从杂交实验示意图可以看出,杂交I为植株A自交,结果为紫红:
黄色=3:
1,可确定紫色为显性性状,黄色为隐性性状:
植株A的遗传因子组成为Gg;
杂交Ⅱ为植株B自交结果为黄色玉米粒,可确定植株B的基因型为gg;
杂交nl中植株A与另一植株B具有相同遗传因子的植物杂交,得到后代紫红:
黄色=1:
1,为测交实验,可进一步确定上述基因型的推断是正确的。
杂交I所得紫红有1/3为GG,2/3为Gg。
[答案]
(1)黄粒玉米从杂交I可知,植物A自交,后代性状分离比,即紫色玉米:
黄色玉米=3:
1
(2)GgggGG、Gg(3)Gg占紫红色.玉米的2/3
3.为什么遗传性状在杂种后代按一定的比例分离
(1)细胞中有控制生物性状的遗传因子,后来遗传因子被约翰逊改称为基因。
(2)相对性状是由相对基因控制的,其中显性基因用大写英文字母(如D)表示,隐性基因用小写英文字母(如d)表示。
(3)基因在体细胞中成对存在,一个来自父本,一个来自母本,凡是在体细胞中遗传因子组成相同的个体都称为纯合子(如DD和dd);
在体细胞中成对遗传因子组成不同的个体称为杂合子(如Dd)。
在配子生成时,成对基因彼此分离,因而配子中总是含有成对基因中的一个。
(4)杂合子内的不同基因互不融合或混杂,保持其相对独正性,但显性基因对隐性基因有“显性作用”。
当配子生成时,成对基因分离,生成两种数量相等的配子。
(5)完成受精作用时,不同类型的雌雄配子间随机结合,因而}、!
有I)D、1)d、dd三种基因组成.比例为1:
1,性状分离比例为3:
注意:
杂合子和纯合子均是指体细胞中遗传因子的组成情况,遗传因子组成相同者为纯合子,不同者为杂合子纯合子有显性纯舍子和隐性纯合子之别,前者如DD。
后者如dd。
4.测交实验——验证F1产生配子时成对基因的分离情况
测交就是让F1与隐性纯合子杂交,这个方法可以用来测定F1的基因组合。
孟德尔用子一代高茎豌豆(Od)与矮茎豌豆(dd)杂交,在得到的64株后代中.30株是高茎,34株是矮茎,即这两种性状的分离比接近1:
孟德尔所做的测交试验结果,符合预期的设想.从而证明了F1是杂合子(Dd),并且证明了F1在形成配子时,成对的基因发生了分离,分离后的基因分别进入到了不同的配子中。
F1在形成配子时,成对的基因是否分离并进入到不同的配子中,是分离定律所研究的核心问题。
总结:
孟德尔能够取得如此巨大的成果是由于:
(1)选择了适宜的实验材料;
(2)科学的实验方法;
(3)利用统计学原理对实验结果进行统计;
(4)实验程序科肇严谨.
孟德尔揭示遗传规律的过程表明,任何一项科学研究成果的取得,不仅需要有坚韧的投力和持之以恒的探索精神,还需要有严谨求实的科学态度和正确的什学方法
◇[考题4]纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒,而非甜玉米果穗上却无甜玉米籽粒。
原因是()。
A.甜是显性性状B.非甜是显性性状
C.相互混杂D.相互选择
[解析]纯种甜玉米和纯种非甜玉米之间相互授粉。
非甜玉米的果穗上全表现为非甜,说明非甜是显性性状。
甜玉米的果穗上出现非甜籽粒也说明了非甜是显性性状。
[答案]B
◇[考题5]用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交得到的F1,全为高茎豌豆(Dd)。
种下F1,让其自交得到F2,种下F2碗豆种子,发现F2豌豆植株有高茎和矮茎两种植株,且高茎:
矮茎为3:
1,则实现F2中高:
矮为3:
1的条件是()。
A.在F1形成配子时,成对的遗传因子分离,形成两种配子
B.含不同遗传因子的雌雄配子随机结合
C.含不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件
D.只需要A项条件,而不需要B、C两项条件
[解析]F1的自交后代出现性状分离,分离比为3:
1,实现这一分离比的条件有:
首先F1在配成配子时,控制相对性状的遗传因子(D和d)要相互分离,形成D配子和d配子。
其次,这两种雌雄配子必须是随机结合,只有随机结合,才能保证(DD+Dd):
dd为3:
1的比例。
第三,含各种遗传因子组合的种子必须有实现各自遗传因子表达的环境条件,否则,也不能实现该比例。
[答案]A、B、C
◇[考题6]水稻的非糯性(W)和糯性(w)是一对相对性状。
前者花粉含直链淀粉,遇碘变蓝;
后者花粉含支链淀粉,遇碘不变蓝。
(1)把WW和ww杂交得到的种子播种下去,长大开花后取一个成熟的花药,挤出全部花粉。
滴一小滴碘液,在显微镜下观察,看到的颜色是——,比例是——,原因是——。
(2)这株水稻长大后,抽穗时,套上纸袋,让它们白花授粉,结果穗上的非糯稻与糯稻的比例为——,这符合——定律。
[解析]水稻非糯性和糯性是一对相对性状,所以W和w是等位基因。
在减数分裂时F1(Ww)的这一对遗传因子将随染色体的分开而分离,从而产生的两种花粉和两种卵细胞均为W:
w=1:
而当该杂种水稻自交时,雌雄配子随机结合,将产生三种遗传因子的组成(WW:
Ww:
ww=1:
1)、两种性状表现(非糯性:
糯性=3:
1)的后代。
[答案]
(1)蓝色、橙红(即碘液颜色)l:
1杂种植株在减数分裂形成花粉粒时,控制相对性状的遗传因子w、w彼此分离,进入不同的花粉中
(2)3:
1控制相对性状的遗传因子
方法·
技巧平台
5.实验:
性状分离比的模拟
(1)模拟目的:
通过模拟实验,认识和理解遗传因子的分离和随机组合与生物性状之间的数量关系,以及理论值与实际值之间的差别。
(2)模拟原理及方法:
取甲乙两个小塑料桶,每个小桶内放有两种色彩的小球各10个,并在不同色彩的小球上分别标有字母D和d。
让甲桶内的小球代表F1产生的含D或d的雌配子.乙小桶内的小球代表F1产生的含D或d的雄配子。
①将小桶内的小球混合均匀后,分别从两个小桶内随机抓取一个小球,表示雌雄配子结合,并记录这两个小球的字母组合。
可两个一组,实验时一人抓球,一人记录,并负责把小球放回原桶。
抓球时应双手同时从两桶内分别抓取一个,并闭上眼睛,避免人为误差。
②按上述方法重复50~100次(时间允许可多重复几次),统计小球组合分别为DD、Dd和dd的数量和这三种组合之间的比例。
每次取出小球记录后应将小球放回原桶,并摇匀以表示配子结合的随机性。
每个小组的统计数据可能与理论数据1:
1的差别较大,但如果将全班的数据进行综合统计,结果就会更加接近理论值。
③实验记录表:
记录表
次数
桶1中取出的
染色体(母体)
桶2中取出的
染色体(父本)
子代中染
色体组合
1
2
3
4
5
6.如何确定遗传因子的组成
一对相对性状的杂交组合,亲代与子代之间的遗传因子组成与性状的关系,可总结出以下几点:
◇[考题7]下图为豌豆杂交示意图:
(1)写出下列各字母的遗传学意义:
P——,F1——,F2——,F3——,×
——,@——;
(2)图中基因型有——,表现型有——、——,等位基因为——;
(3)F1自花授粉,可产生——种配子,其类型有:
(4)F3再自交得到F4,其中可稳定遗传的高茎所占概率为——,高茎中杂合体占——。
[解析]本题以示意图的形式表示豌豆杂交的过程。
图中P为亲代,F1为子一代,F2为子二代,F3为子三代,×
为杂交;
@表示自交,这些符号可用于有性杂交试验进行记录和分析。
第(4)题F3自交一次得到F4,自交次数为n时,杂合体概率为1/2n,即次数越多,杂合体所占比例越小,纯合体所占比例越大。
从F1至F4需自交在三次,则高茎纯合体、矮茎纯合体共占概率为:
1-1/23=7/8,高茎纯合体概率为:
1/2×
7/8=7/16。
高茎豌豆占=7/16+1/23=9/16,即高茎中杂合体占=(1/8)/(9/16)=2/9
[答案]
(1)亲代子一代子二代子三代杂交自交
(2)AA、Aa、aa高茎矮茎A与a(3)2A、a(4)7/162/9
◇[考题8]现有世代连续的两试管果蝇,甲管中全部是长翅果蝇,乙管中既有长翅(V)果蝇又有残翅(v)果蝇。
下列哪一组合为鉴定两试管果蝇世代关系的最佳交配组合?
()。
A.甲管中长翅果蝇自交繁殖
B.乙管中长翅果蝇与残蝇果蝇交配
c.乙管中全部长翅果蝇互交
D.甲管中长翅与乙管中长翅交配
[解析]果蝇的寿命较短,当亲代产生的卵尚未发育为果蝇幼体时,亲代果蝇已经死亡,因而在试管内果蝇只是一代果蝇.而不是既有亲代果蝇又有子代果蝇。
(1)凡生物体为隐性性状,则它一定是隐性纯合子、凡生物体表现为显性性状,则它至少舍有一个显性遗传因子,可根据它的亲本或后代中有无隐性性状的个体来确定是显性纯合子还是显性杂合子
(2)一个显性个俸与一个隐性个体杂交,如果后代没有出现性状分离,全是显性性状,则显性亲本可认为是纯合子;
如果后代出现了隐性性状,则这个显性亲本就一定是杂合子
(3)两个显性个体杂交,如果后代出现了隐性形状,则这两个显性亲本就一定是杂合子。
如果后代全是显性性状,没有出现隐性性状,则这两个显性个体或者都是纯合子或者一个是纯合子,一个是杂合子。
在没有告诉显隐性的情况下,要先判断相对性状的显隐性关系,可根据以下两种情况去判断:
(1)据定义,杂种子一代显现的亲本的性状为显性性状,表显现的亲本性状为隐性性生状。
例:
某植物红花×
白花一子代全开红花,则红花性状为显性,白花为隐性。
(2)据F2的表现型判断
①据性状分离比:
比例为3的是显性性状,为1的是隐性性状。
②F2中新出现的性状为隐性性状。
红花→红花、白花,则红花为显性性状。
子代出现的白花为隐性性状。
7.一对相对性状遗传概率的计算
(1)后代性状比率的计算
例如,已知亲代的遗传因子组成,求后代显隐性状的分离比。
如,遗传因子为Dd的高茎豌豆自交后代中高茎与矮茎之比为3:
1.高茎中遗传因子为纯合子:
DD的概率为1/3,Dd的概率为2/3。
具提计算时,应弄清某种性状在哪一范围内的慨率如上述计算中,高茎在后代中占3/4,矮茎占1/4,高茎中杂合子占2/3。
(2)预期后代中患病的概率
如,一对表现正常的夫妇生了一个白化病男孩和一正常女孩,他们再生一个白化病小孩的概率为多少?
表现正常的夫妇生了一个白化病男孩和一个正常女孩,可知父母双方的遗传因子组合为Aa和Aa,其后代遗传因子组合及比例为AA:
Aa:
aa=1:
1,其中aa占1/4,所以再生出一个白化病的概率为1/4。
生一个白化病男孩和女孩的概率均为1/8。
(3)杂合子连续自交若干代后,子代中杂合子与纯合子所占的比例,如下表:
上述比例中,AA和aa所占比例相等,均为1/2(1-1/2n);
显性性状所占比例为AA和Aa所占比例之和,即1/2(1-1/2n)+1/2n=1/2(1+1/2n)。
①当乙管中长翅果蝇与残翅果蝇杂交,后代若全为长翅果蝇,则乙管中果蝇为亲代,甲管中果蝇为子代,且有如下生育关系:
乙管:
VV(长翅)×
vv(残翅)→Vv(甲管中长翅)
②当乙管中长翅果绳与残翅果绳杂交,后代若有残翅果蝇,则甲管果蝇为乙管果蝇的亲代,且两者有如下生育关系:
甲管:
Vv(长翅)×
Vv(长翅)→乙管:
VV、vv(长翅)、vv(残翅)
简要总结如下:
长翅×
残翅
若后代全为长翅,则甲为子代
若后代有残翅,则甲为亲代
[答案]B
◇[考题9]豌豆种皮灰色(G)对白色(g)为显性,现有基因型为GG和gg的两种豌豆杂交得F1,将F1连续种植(自交)得F3,则F3植株所结种子的种皮颜色的分离比约为()。
A.3:
1B.4:
1C.5:
3D.5:
2
[解析]种皮的性状为母本性状,F3株所结种子的种皮颜色的分离比就是F3植株的性状比,即F2自交的结果。
F1植株所结种子的种皮只有一种性状,基因型为杂合子Gg,F1自交得F2,F2植株所结种子的种皮的基因型有GG、Gg、gg,比例为1:
1,性状比为3:
1,F2自交得F3。
F3植株所结种子的种皮也只有两种性状,由于GG和gg是稳定遗传,Gg性状分离又得1/2×
1/4=1/8gg,加上原来的1/4gg,所以总共为3/8gg,所以F3植株所结种子的种皮颜色的分离比为5:
3。
[答案]c
◇[考题10]一对夫妇一个为A型血一个为B型血。
且二人都是杂合子,问该夫妇生两个孩子都是O型血的几率是多少?
[解析]由题意知,这对夫妇的基因型为:
IAi×
IBi.故生0型血(ii)孩子的几率为1/4。
生两个孩子都是0型血的几率应为1/4×
1/4=1/16。
[答案]1/16
◇[考题11]豌豆种皮的灰色A对白色a是显性,现将F1(杂合子)种植并连续自交。
有关叙述不正确的是()。
A.F1植株上的种子种皮都是灰色
B.F2植株上种子种皮灰色:
白色=3:
l
C.F1植株上的种子胚有三种基因型
D.F1植株上种子的胚是纯合子的可能性是1/2
(2006年南通调考)
[解析]F1植株上的种子种皮是由母本的珠被发育来的,所以都为灰色(Aa);
种子中的胚是F1自交的后代即F2的幼体,其基因型有三种AA、Aa、aa。
所以F2植株上种子的种皮要考虑F2的基因型和表现型,所以灰色:
1,F2种子中的胚即F3,其纯合子占1/4。
[答案]D
韵新·
思维拓展
8.易混淆概念的辨析
(1)杂交、测交、自交与回交
杂交是指不同基因型的生物之间的交配方式;
测交是指杂种一代与隐性类型的交配方式;
自交是指基因型相同的生物个体之间相互交配的方式,对植物来说是指自花授粉和同株异花授粉;
回交是指杂种一代与亲本间的交配方式。
(2)正交与反交
正交与反交是一组相对概念。
若甲为母本。
乙为父本的交配方式称为正交.则以甲为父本,乙为母本的交配方式称为反交.
(3)性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离
性状是生物的形态特征和生理特性的总称;
相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。
如茎的高和矮;
显性性状是指具有相对性状的纯种亲本杂交子一代中表现出来的性状;
隐性性状是指具有相对性状的纯种亲本杂交子一代中未显现出来的性状;
性状分离是指杂种的自交中同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
(4)纯合子与杂合子
纯合子是指遗传因子组成相同的个体,如遗传因子组成为DD的高茎豌豆;
杂合子是指遗传因子组成不同的个体,如遗传因子组成为Dd的高茎豌豆。
9.分离定律及适用范围
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;
在形成配子时,成对的遗传因子发生分离.分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
分离定律研究的是减数分裂形成配子时成对的遗传因子发生分离的规律,其实质将在“减数分裂”中详细介绍。
基因分离定律适用于以下四个情况:
(1)进行有性生殖生物的性状遗传
进行有性生殖的生物产生生殖细胞时,控制同一性状的遗传因子发生分离,分别进入到不同的配子中。
(2)真核生物的性状遗传
原核生物或非细胞结构生物不进行减数分裂,不进行有性生殖。
细菌等原核生物和病毒遗传物质数目不稳定,变化无规律。
(3)细胞核遗传
真核生物细胞核内有染色体规律性的变化,而原核生物细胞拟核内遗传物质数目不稳定,变化无规律。
(4)一对相对性状的遗传
两对或两对以上相对性状的遗传,每对相对性状的遗传仍遵循分离定律。
◇[考题12]在农业生产中,用红果番茄(RR)作父本,黄果番茄(rr)作母本进行杂交,下列关于后代的叙述中正确的是()。
A.在母本上所结番茄全为红果,子代基因型为Rr
B.在母本上所结番茄全为黄果,表现为母系遗传
c.在母本上所结番茄全为红果,子代自交植株上红果和黄果的比例为3:
D.在母本上所结番茄全为黄果,子代植株结红果
(2006年苏、锡、常、镇四市调考)
[解析]番茄果实是由母本的子房发育而来的,因此在黄果番茄母本植株上所结的果实一定是黄果,其种子是受精作用后所结的,其基因型是Rr,所以子代植株所结果实为红果。
◇[考题13]家兔中黑毛(B)对褐毛(b)是显性,现有甲、乙、丙、丁四只兔,甲、乙为黑色雌兔,且甲为纯合子,乙为杂合子,丙为黑色雄兔,丁为褐色雄兔。
问怎样利用甲、乙、丁三只兔来鉴定丙是纯合子,还是杂合子?
[解析]此题要求判断丙兔是纯合子,还是杂合子。
按常规的思维方法,运用测交法可以用来确定有某一特定的性状是纯合子还是杂合子。
根据已知条件,可以推出甲、乙、丁的基因型分别是BB、Bb、bb,其中丁是隐性类型,故可选用隐性个体丁与丙交配来进行测定。
但这里忽视了丁兔的性别问题,因为丙兔是雄兔。
而丁兔也是雄兔,二者无法交配,这样,此题就排除了用隐性类型丁与丙交配的方法。
根据题意,甲、乙都是雌兔,丙是雄兔,所以丙只有与甲或乙来交配。
但丙兔是黑色的,其遗传因子的组合有两种可能,即BB或Bb,如果丙×
甲,不管丙是纯合子还是杂合子,其后代的性状都是黑色的,显然无法鉴别。
如果丙×
乙,假设丙是纯合子BB,则交配后代全是黑毛兔,如果丙兔是杂合子Bb,则后代中出现褐毛兔。
所以通过丙兔与乙兔交配,可以达到鉴别丙兔遗传因子是纯合子还是杂合子的目的。
[答案]见解析。
◇[考题14]基因分离定律的实质是()。
A.子二代出现性状分离
B.子二代性状分离比为3:
c.成对的遗传因子分离后进入到不同配子中
D.测交后代性状分离比为1:
[解析]基因的遗传规律是通过相对性状的传递规律的研究而总结出来的,基因遗传规律的核心问题是指个体在形成配子时基因的传递情况。
基因的分离定律指的是产生配子时一对等位基因随同源染色体的分开而分离。
故A、B选项错误,C选项正确,而测交是为了验证对分离现象的解释是否正确,D选项也错误。
◇[考题15]捕捉到一只罕见的白毛雄性猕猴,为了尽快利用这只白毛猕猴繁殖更多的白毛猕猴,按照遗传规律的最佳
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