第14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 基因分离定律的发现与相关概念(5年4考)
1.豌豆做杂交实验材料的优点
(1)豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物,能避免外来花粉的干扰,自然状态下一般都为纯合子。
(2)豌豆品种间具有一些稳定的、易于区分的相对性状。 2.一对相对性状的杂交实验——发现问题 (1)实验过程及现象
(2)提出问题
由F1、F2的现象分析,提出了是什么原因导致F1表现一致,又是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离的问题。 3.对分离现象的解释——提出假说
(1)理论解释:①生物的性状是由遗传因子决定的。 ②体细胞中遗传因子是成对存在的。
③生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。
④受精时,雌雄配子的结合是随机的。 (2)遗传图解
4.对分离现象解释的验证——演绎推理 (1)演绎推理过程
①原理:隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子,所以不会掩盖F1配子中基因的表达。
②方法:测交实验,即让F1与隐性纯合子杂交。 ③实验遗传图解如下:
④预期:测交后代高茎和矮茎的比例为1∶1。
(2)测交实验结果:测交后代的高茎和矮茎比接近1∶1。
(3)结论:实验数据与理论分析相符,证明对分离现象的理论解释是正确的。 5.分离定律——得出结论
(1)研究对象:控制同一性状的遗传因子。 (2)时间:形成配子时。
(3)行为:成对的遗传因子发生分离。
(4)结果:分离后的遗传因子分别进入不同配子中,随配子遗传给后代。 (5)实质:等位基因随同源染色体的分开而分离。
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范围如何?
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”。 (2)该现象只发生于真核生物有性生殖时核基因的遗传。
1.真题重组 判断正误
(1)孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律(2015·江苏卷,4A)(√)
(2)杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同(2012·江苏,11B)(×) (3)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(2012·江苏,11C)(×) (4)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·新课标全国卷Ⅱ,T5)(×)
以上内容主要源自教材必修2 P2~7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.(教材P3图1-2改编)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( ) 13
A.花粉2变蓝、子粒4变蓝 3
B.花粉、子粒各4变蓝 11
C.花粉2变蓝、子粒4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1
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2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.“假说演绎”法推理过程(“四步”法)
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。
考点二 基因分离定律重点题型突破(5年11考)
1.相对性状显隐性的判断方法 (1)直接判断法
若已知某个体为杂合子,则该个体表现出的性状为显性性状。(解题时注意题中语言表述,如“某杂合的黑色豚鼠……”中“黑色”即显性性状) (2)根据子代性状判断
①不同性状的纯合亲本杂交?子代只出现一种性状?子代所出现的性状为显性性状,另一性状为隐性性状。
②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。
(3)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代性状分离比为3∶1?分离比为3的性状为显性性状。
(4)合理设计杂交实验,判断性状的显隐性:
(5)根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,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。
2.纯合子和杂合子的鉴定
(1)测交法(在已确定显隐性性状的条件下) 待测个体×隐性纯合子―→子代
?若子代只有一种性状,则待测个体为纯合子结果分析?
?若子代有两种性状,则待测个体为杂合子(2)自交法
?若后代无性状分离,则待测个体为纯合子结果分析?
?若后代有性状分离,则待测个体为杂合子(3)花粉鉴定法
减数分裂
待测个体――――――→花粉
?若产生2种花粉,则待测个体为杂合子结果分析?
?若只产生1种花粉,则待测个体为纯合子(4)单倍体育种法
待测个体―→花粉―→幼苗―→秋水仙素处理获得植株
?为杂合子结果分析?
若只得到一种类型的植株,则亲本只能产生一种类型的花粉,?为纯合子
3.杂合子Aa(亲代)连续自交,第n代的比例分析
Fn 所占比例 杂合子 纯合子 显(隐) 纯合子 显性性状个体 1/2n 1-1/2n 11(1-2n)×2 11+n+1 22隐性性状个体 11-n+1 22若有两种类型的植株,则亲本能产生两种类型的花粉,
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。
相对性状中显、隐性的判断
【典例】 (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
本题极易误选C选项,认为相同性状相交子代出现“另类”性状最佳,然而若亲本抗病株与感病株均为纯合时,C组两种杂交均不能发生性状分离,故无法确认显隐性。只有选项所列杂交组合中出现“相同性状相交,子代出现了另类性状”时方可直接认定,归纳如下:
(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)测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。
(3)植物遗传因子组成的检测常用自交法,也可用测交法,但自交法更简便。
(4)若据性状分离比3∶1确认显隐性,则须符合“大样本”条件,即在大量统计基础上,获得结论。 【对点小练】
玉米的甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植,其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是( )
解析 A选项中,当非甜和甜玉米都是纯合子时,不能判断显隐性关系;B选项中,当其中有一个植株是杂合子时,不能判断显隐性关系;C选项中,非甜与甜玉米杂交,若后代只出现一种性状,则该性状为显性性状;若出现两种性状,则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子,有一个是隐性纯合子,此时非甜玉米自交,若出现性状分离,则说明非甜是显性性状;若没有出现性状分离,则说明非甜玉米是隐性纯合子;D选项中,若后代有两种性状,则不能判断显隐性关系。 答案 C
纯合子、杂合子的判断
【典例】 (2014·新课标全国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.Ⅰ-2和Ⅰ-4必须是纯合子 B.Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅲ-4必须是纯合子 C.Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅲ-2和Ⅲ-3必须是杂合子 D.Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅳ-1和Ⅳ-2必须是杂合子 [慧眼识图 获取信息]
答案 B 易错警示!!
表现出不同性状≠性状分离只有亲本表现型一致,子代出现不同性状时方可称作性状分离。若双方亲本表现型不同,则即使子代表现不同类型,也不可称作性状分离。 【对点小练】
(2016·安徽黄山屯溪一中月考,14)水稻的高秆对矮秆是显性,现有一株高秆水稻,欲知其是否是纯合体,下列采用的方法最为简单的是( ) A.用花粉离体培养,观察后代的表现型 B.与一株矮秆水稻杂交,观察后代的表现型 C.与一株高秆水稻杂交,观察后代的表现型 D.自花受粉,观察后代的表现型
解析 现有一株高秆水稻欲知其是否是纯合体,通过自花受粉,观察后代的表现型是最简单的方法,D正确。 答案 D
基因型、表现型推导及概率计算
1.(2015·北京卷,30改编)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。
(1)根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对________性状。其中长刚毛是________性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为________________。
(2)实验2结果显示:与野生型不同的表现型有____________种。③基因型为________,在实验2后代中该基因型的比例是________。
(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因:________________________________________________________ __________________________________________________________________。 解析 (1)一种生物同一性状的不同表现类型叫做相对性状。由实验2中F1腹部有长刚毛个体雌、雄交配,得到的后代性状分离比为腹部有长刚毛∶腹部有短刚毛=3∶1,可知该性状由一对等位基因控制,且长刚毛为显性性状。由上述分析可推知,F1中腹部有长刚毛的基因型应为Aa,腹部有短刚毛的基因型为aa。 (2)野生型果蝇的表现型是腹部和胸部都有短刚毛,实验2的F2中除有1/4的野生型外,还有3/4的突变型,突变型中有2/3表现为腹部有长刚毛,1/3表现为腹部有长刚毛、胸部无刚毛。依据基因分离定律,实验2的F1(Aa)雌雄交配,子代的基因型及比例应为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,可推知基因型为AA的个体表现为胸部无刚毛,占F2的比例为1/4。(3)果蝇③的基因型为AA,而果蝇S的基因型为Aa,推测可知A基因纯合导致了胸部无刚毛的性状出现,而只有一个A基因时无此效应。
答案 (1)相对 显 Aa、aa 1(2)两 AA 4
(3)两个A基因抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应
2.(2016·天津六校期末)在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位基因的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的不正确结
论是( )
杂交组合 一 二 红花A×白花B 红花C×红花D 后代性状 全为红花 红花与白花之比约为3∶1 A.两杂交组合后代中红花基因型相同的概率是2/3 B.红花A、C、D的基因型相同 C.两组实验均可判断出红花为显性性状 D.白花B的基因型为rr
解析 由杂交组合二可推知白花为隐性性状,则红花C、红花D的基因型均为杂合子(Rr),红花A的基因型为纯合子(RR),杂交组合一的后代基因型为Rr,杂交12
组合二的后代中红花的基因型为3RR,3Rr,白花为rr,故A、C、D所述均正确,B所述不正确。 答案 B
(1)三步法推断亲子代基因型
第一步 确定显隐性题目没有明确告知的要从遗传结果中推测。 第二步 确定隐性性状对应的基因型,隐性性状个体一定是纯合子。
第三步 确定显性性状对应的基因型显性性状个体的基因型中一定存在一个显性基因,是纯合子还是杂合子还要看亲代或后代中隐性性状是否出现。 (2)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型) ①亲本中只要有一方为AA→子代全为显性 ②亲本均为aa→子代全为隐性
③双亲均为Aa→子代AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,完全显性时,表现为3显∶1隐,不完全显性时表现为显∶中间类型隐=1∶2∶1 ④测交类型:Aa×aa→子代显∶隐=1∶1 (3)由子代分离比推断亲本基因型(逆推型)
子代分离比 显性∶隐性=3∶1 显性∶隐性=1∶1 双亲类型 都是杂合子 测交类型 结合方式 Bb×Bb Bb×bb 只有显性性状 只有隐性性状 至少一方为显性纯合子 一定都是隐性纯合子 BB×BB或BB×Bb或BB×bb bb×bb 自交、自由交配及淘汰隐性个体后自交、自由交配的概率计算
1.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
解析 将基因型为Aa的玉米自交,子代有3种基因型AA、Aa、aa,比例为1∶2∶1;去掉隐性个体后剩下AA、Aa,分别占1/3、2/3。第一组:当让其自交时有两种情况即AA自交,Aa自交,只有Aa自交才会产生aa个体,aa基因型所占比例为2/3(Aa的比例)×1/4(Aa相互交配后代中aa的比例)=1/6;第二组:当让其自由传粉时,有3种情况即AA×AA、AA×Aa、Aa×Aa,只有Aa×Aa才会产生aa个体。aa基因型所占比例为2/3(Aa的比例)×2/3(Aa的比例)×1/4(Aa相互交配后代中aa的比例)=1/9,故D正确。 答案 D
2.已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制,其基因型为AA的个体为红褐色,aa为红色,在基因型为Aa的个体中,雄牛为红褐色,雌牛为红色。现有一群牛,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2,且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(基因型相同的雌雄个体交配)和自由交配,则子代的表现型及比例分别是( )
A.自交 红褐色∶红色=5∶1;自由交配 红褐色∶红色=8∶1 B.自交 红褐色∶红色=3∶1;自由交配 红褐色∶红色=4∶1 C.自交 红褐色∶红色=2∶1;自由交配 红褐色∶红色=2∶1 D.自交 红褐色∶红色=1∶1;自由交配 红褐色∶红色=4∶5
解析 先求出不同交配类型产生的后代的基因型及概率,然后再利用题意求出表现型的比例。亲本的基因型及概率:1/3AA、2/3Aa,雌∶雄=1∶1,自交的子代中基因型AA占(1/3)×1+(2/3)×(1/4)=1/2,Aa占(2/3)×(1/2)=1/3,aa占1/6;在基因型为Aa的个体中有1/2为红褐色(雄牛),1/2为红色(雌牛),因此,子代中
红褐色个体占(1/2)+(1/3)×(1/2)=2/3,则红色占1/3,即红褐色∶红色=2∶1。求自由交配产生子代的基因型时,可利用配子的概率求解,亲本产生的雄(或雌)配子中:A占2/3,a占1/3,则自由交配产生子代的基因型及概率:AA的概率=(2/3)×(2/3)=4/9,Aa的概率=2×(2/3)×(1/3)=4/9,aa的概率=(1/3)×(1/3)=1/9;再根据前面的计算方法可知,子代的表现型及比例为红褐色∶红色=2∶1。 答案 C
连续自交、自由交配、淘汰隐性个体后杂合子占的比例 P F1 F2 F3 F4 Fn 连续自交 1 12 14 18 116 12n 自由交配 1 12 12 12 12 12 连续自交并逐代淘汰隐性个体 1 23 25 29 217 2 2n+1自由交配并逐代淘汰隐性个体 1 23 24 25 26 2 n+2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21
可用配子法计算,如群体中AA∶Aa=1∶2(A=3,a=3),自由交配时子代类型
12?1?
为AA=A2,Aa=2×A×a,aa=a2;而自交时需按“3AA――→3×1AA,Aa――→
3
2121×(AA、Aa、3444aa)”统计子代中各类型比例。
易错·防范清零
[易错清零]
易错点1 小样本问题——小样本不一定符合遗传定律
点拨 遗传定律是一种统计学规律,只有样本足够大,才有规律性。当子代数目较少时,不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交,生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白,有可能只有黑色或只有白色,也有可能既有黑色又有白色,
甚至还可能3白1黑。
易错点2 从性遗传问题——错误地将“从性遗传”视作“伴性遗传” 点拨 在涉及常染色体上一对等位基因控制的性状遗传中,有时会出现某一基因型个体在雌、雄(或男、女)个体中表现型不同的现象,即从性遗传现象(这表明生物性状不仅与基因组成有关,也受环境等其他因素影响),然而,该类基因在传递时并不与性别相联系,这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) 易错点3 复等位基因问题——不要认为“复等位基因”违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则
点拨 事实上“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的,例如人类ABO血型的决定方式:
IAIA、IAi―→A型血;IBIB、IBi―→B型血; IAIB―→AB型血(共显性);ii―→O型血。
注意 复等位基因涉及的前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。 易错点4 不明确果皮、种皮及胚、胚乳来源及相关性状统计时机
点拨 (1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来,基因型与母本相同。
(2)胚(由胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来,基因型与其发育成的植株相同。
(3)胚乳由受精极核发育而来,基因型为母本配子基因型的两倍加上父本配子基因型,如下图表示:
(4)相关性状统计
欲统计甲、乙杂交后的F1性状,则:
①种子胚(如子叶颜色)和胚乳性状的统计:在本次杂交母本植株所结种子内直接统计即可。
②其他所有性状的统计(包括F1的种皮颜色、植株高矮、花的颜色、果皮的颜色
或味道等)均需将上述杂交后所产生的种子种下,在新长成的植株中做相应统计。
[纠错小练]
1.小样本问题
(原创题)德国白人家庭五年生育三个孩子,受到政府奖励。这三个孩子的性别是( ) A.三个男孩 C.三个女孩 答案 D
2.从性遗传问题(注意:区别伴性遗传)
已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表,下列判断正确的是( )
基因型 HH Hh 有角 无角 hh 无角 无角 B.一男两女或一女两男 D.以上都有可能
公羊的表现型 有角 母羊的表现型 有角 A.若双亲无角,则子代全部无角 B.若双亲有角,则子代全部有角
C.若双亲基因型为Hh,则子代有角与无角的数量比为1∶1 D.绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
解析 绵羊角的性状遗传受一对等位基因的控制,遵循基因的分离定律。无角双1
亲可能是Hh的母羊和hh的公羊,其后代中2的基因型为Hh,如果是公羊,则表现为有角;有角的双亲可能是HH的母羊和Hh的公羊,其后代中基因型为Hh的母羊表现为无角;若双亲基因型为Hh,则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1,HH的表现有角,hh的表现无角,Hh的公羊有角,母羊无角,有角与无角的数量比为1∶1。 答案 C
3.复等位基因问题
在家兔的常染色体上有一系列决定毛色的复等位基因:A、a1、a2、a。其中A基因对a1、a2、a为显性,a1基因对a2、a为显性,a2对a为显性。该系列基因在决定家兔毛皮颜色时其表现型与基因型的关系如下表。让全色的家兔和喜马拉雅色的家兔杂交,则不会出现的情况是( )
毛皮颜色表现型 全色 青旗拉 喜马拉雅 白化 A.后代出现七种基因型 B.后代出现四种表现型 C.后代会产生a1a1的个体
D.复等位基因之间的根本区别是基因中的碱基排列顺序不同
解析 全色家兔的基因型有AA、Aa1、Aa2、Aa四种,会产生A、a1、a2、a四种类型的配子,喜马拉雅色的家兔有a2a2、a2a两种基因型,会产生a2、a两种类型的配子,其杂交子代会产生Aa2、Aa、a1a2、a1a、a2a2、a2a、aa七种基因型,四种表现型,但是不会产生a1a1的个体。故选择C项。 答案 C
基因型 A_ a1_ a2_ aa 随堂·真题演练
1.(2015·山东卷,6)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体,在群体足够大且没有其他因素干扰时,每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是( )
A.0
C.p=a时,显性纯合子在F1中所占的比例为9
5
D.p=c时,F1自交一代,子代中纯合子比例为9
解析 当p=0时,种群只有hh,当p=1时,种群只有HH,当0
可以是只含有纯合子,也可能纯合子杂合子都有,A正确;只有当p=b时,F1Hh1
基因型频率为2,此时亲代才可能只含杂合子,B正确;图示曲线信息表明p=a时,Hh=hh即2×a×(1-a)=(1-a)2,则3a=1即H为1/3,h为2/3,显性纯合2
子在F1中为1/9,C正确;p=c时,HH=Hh即c2=2×c×(1-c),求得c=3,41241
则HH=9,Hh=2×3×3=9,hh=9,则F1自交子代纯合子比例为1-杂合子=1417
-9×2=9,D错误。 答案 D
2.(2014·海南单科)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 C.1∶2∶0
B.4∶4∶1 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 23A 13a 23A 49AA 29Aa 13a 29Aa 19aa 理论上,下一代AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为4∶4∶1,故选B。 答案 B
3.(2012·全国新课标,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
课后·分层训练
(时间:30分钟 满分:100分)
1.(2016·深圳调研)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∶1
C.等位基因随同源染色体的分开而分离 D.测交后代分离比为1∶1
解析 基因分离定律的实质是减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分离,C正确。 答案 C
2.某养兔场有黑色兔和白色兔,假如黑色(B)对白色(b)为显性,要想鉴定一头黑色公兔是杂种(Bb)还是纯种(BB),最合理的方法是( ) A.让该公兔充分生长,以观察其肤色是否会发生改变 B.让该黑色公兔与黑色母兔(BB或Bb)交配
为A_rr,黄色种子植株基因型为A_R_、aaR_、aarr,可判断当R基因存在时,抑制A基因的表达。实验二中丙是黄色种子,基因型为AARR,F2代产黄色种子植株中纯合子的基因型为AARR、aaRR、aarr,占3/13,则杂合子占10/13。F1体细胞中含R基因的染色体多了一条,可能是丙植株减数分裂过程中,含R基因的同源染色体或姐妹染色单体未分离,形成两条含R基因的染色体进入同一个配子的情况。该植株产生的配子有(1/2A、1/2a)(1/6RR、1/3Rr、1/3R、1/6r),自交后代黑色种子植株(A_rr)比例为3/4×1/36=1/48。
答案 (1)纺锤体 不会 (2)分生 76 (3)①隐 ②R AARR 10/13 ③植株丙在减数第一次分裂后期含R基因的同源染色体未分离(或植株丙在减数第二次1
分裂后期含R基因的姐妹染色单体未分开) 48 2.(新课标全国卷)某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种:1个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验,结果如下:
实验1:紫×红,F1表现为紫,F2表现为3紫∶1红; 实验2:红×白甲,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白; 实验3:白甲×白乙,F1表现为白,F2表现为白;
实验4:白乙×紫,F1表现为紫,F2表现为9紫∶3红∶4白。 综合上述实验结果,请回答下列问题。
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是_______________________________。 (2)写出实验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示,若由两对等位基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推)。写出遗传图解。 (3)为了验证花色遗传的特点,可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交,单株收获F2中紫花植株所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系,4
观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中有9的株系F3花色的表现型及其数量比为________。
解析 (1)本题切题关键为实验2及实验4中“F2表现为9紫∶3红∶4白”这显然是9∶3∶3∶1的变式,由此推知该花色遗传应涉及“两对”相对性状且为独立遗传。
(2)书写遗传图解中必须关注“三层面”——亲本(P)表现型,基因型,F1表现型基
因型,F1配子类型及其组合方式与结果(F2表现型,基因及比例)应特别注意本题中“纯红色”可能为AAbb,也可能为aaBB。
(3)本小题突破口在于“F2紫花植株所结种子种下后所得的所有株系中4/9的株系”由于F1紫色的基因型是AaBb,F2紫色的基因型为4AaBb、2AaBB、2AABb、1AABB。故占4/9的株系的基因型为AaBb,则其自交所得的F3的表现型及其比例为9紫∶3红∶4白。 答案 (1)自由组合定律 (2)如下图
(3)9紫∶3红∶4白
课后·分层训练
(时间:30分钟 满分:100分)
1.(2016·四川成都七中入学考,22)下列关于遗传学中的一些基本概念叙述正确的是( )
A.杂种显性个体与隐性个体杂交子代同时出现显性和隐性性状可称为性状分离 B.等位基因的本质区别是控制的性状不同
C.非同源染色体自由组合之时,所有的非等位基因也发生自由组合
D.纯合子aabb(a、b位于不同染色体上)减Ⅰ后期会发生非同源染色体的自由组合 解析 性状分离的概念是杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象,A错误;等位基因是位于同源染色体的同一位置上控制同一性状的不同表现类型的基
因,本质区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同,B错误;非同源染色体自由组合之时,位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合,位于一对同源染色体上的非等位基因不发生自由组合,C错误。 答案 D
2.(经典题)已知某玉米基因型为YYRR,周围虽生长有其他基因型的玉米植株,但其子代不可能出现的基因型是( ) A.YYRR C.yyRr
B.YYRr D.YyRr
解析 基因型为YYRR的玉米产生的配子为YR,则该玉米自交及该玉米与其他基因型的玉米杂交,后代的基因型一定为Y_R_,因此后代中不会出现yyRr的基因型。 答案 C
3.(2017·济南模拟)现对基因型为AaBbCc的植物进行测交,其后代的基因型及比例为AaBbcc∶aaBbCc∶Aabbcc∶aabbCc=1∶1∶1∶1(不考虑变异)。下列相关叙述错误的是( )
A.基因A和a、B和b位于两对同源染色体上 B.基因C和c、B和b位于两对同源染色体上 C.该植物能产生ABc、aBC、Abc、abC四种配子 D.该植物自交产生基因型为AaBb的后代的概率为1/8
解析 测交即该生物(AaBbCc)与隐性纯合子(aabbcc)杂交,基因型为aabbcc的个体产生的配子是abc,根据测交结果可知,该生物(AaBbCc)产生的配子的基因型是ABc、aBC、Abc、abC。则这三对等位基因中有两对等位基因位于一对同源染色体上,结合配子的基因型可知,基因A与基因c位于一条染色体上,基因a与基因C位于一条染色体上。综上,该细胞中这三对等位基因的分布如图:
。基因A和a(或C和c)、B和b位于两对同源染色体上,A、B正确。
由上分析可知,该植物能产生ABc、aBC、Abc、abC四种配子,C正确。由上分析可知,基因A和a、B和b遵循自由组合定律,则该植物自交产生基因型为AaBb的后代的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
答案 D
4.(2016·海南七校联盟)下列图示过程可存在基因重组的是( )
解析 基因重组发生于减数分裂产生配子的过程中,A项中若两对等位基因位于非同源染色体上,则会发生基因重组;B表示受精作用;减数分裂中基因重组发生于减数第一次分裂的四分体时期和后期,减数第二次分裂中不会发生基因重组;D项中只有一对等位基因A、a,只能发生基因分离,不能发生基因重组。 答案 A
5.某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型为AA的植株表现为大花瓣,Aa的为小花瓣,aa的无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制,基因型为RR和Rr的花瓣是红色,rr的为黄色,两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交,则下列有关判断错误的是( ) A.子代共有9种基因型 B.子代共有6种表现型
1C.子代有花瓣植株中,AaRr所占的比例约为3 1
D.子代的所有植株中,纯合子占4 解析 由题意可知,Aa自交子代基因型有3种,表现型有3种,Rr自交子代基因型有3种,表现型有2种,故AaRr自交子代基因型为9种,由于aa表现无花瓣,故aaR_与aarr的表现型相同,表现型共5种。A正确,B错误;AaRr自交,111211
后代纯合子为2×2=4,D正确;子代有花瓣植株基因型频率为3Aa×2Rr=3,C正确。 答案 B
百度搜索“70edu”或“70教育网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读,70教育网,提供经典综合文库高中生物创新设计一轮复习教师用书教师用书必修2一在线全文阅读。
相关推荐: