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2014
高考
生物
一轮
复习
教学
必修
226
第一单元 遗传的基本规律与伴性遗传
第一讲孟德尔的豌豆杂交实验(一)
[教材知识问题化梳理]
一、一对相对性状的杂交实验
1.豌豆作为实验材料的优点
(1)自花传粉、闭花受粉,自然状态下为纯种。
(2)具有易于区分的相对性状。
2.实验过程
实验过程
说明
P(亲本) 高茎×矮茎
F1(子一代) 高茎
⊗
F2(子二代)性状: 高茎∶矮茎
比例: 3 ∶ 1
①P具有相对性状
②F1全部表现为显性性状
③F2出现性状分离现象,分离比为显性∶隐性≈3∶1
二、对性状分离现象的解释及验证
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)在形成生殖细胞时,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[动漫演示更形象 见课件光盘]
(1)杂交实验:
(2)验证实验——测交:[动漫演示更形象 见课件光盘]
三、分离定律的实质
(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。
[效果自评组合式设计]
一、在小题集训中洞悉命题视角
1.用豌豆进行遗传实验时,判断下列操作的正误。
(1)杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊(2009·上海T14A)(√)
(2)自交时,雌蕊和雄蕊都无需除去(2009·上海T14C)(√)
(3)孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度(2009·江苏T7B)(×)
(4)人工授粉后,应套袋(2009·上海T14D)(√)
(5)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合(2009·江苏T7C)(×)
2.(2012·江苏高考)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是( )
A.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用
B.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同
C.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D.F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合
答案:D
二、在回顾教材图表中强化学科能力
据羊的毛色遗传图解回答下列问题:
(1)判断毛色的显、隐性性状,并说明理由。
答案:白色是显性,黑色是隐性。据4、5杂交,子代出现性状分离可判断。
(2)若基因A、a控制毛色,写出各个个体的基因型。
答案:1-Aa,2-aa,3-aa,4-Aa,5-Aa,6-aa,7-AA或Aa。
(3)若4、5共生产了4只小羊,理论上小羊的毛色及比例是多少?但实际有3只黑羊,1只白羊,请分析原因。
答案:白色∶黑色=3∶1;由于个体数量较少。
分离定律与假说—演绎法
1.分离定律的假说—演绎过程
2.分离定律的实质
下图表示一个基因型为Aa的性原细胞产生配子的过程:
由图得知,基因型为Aa的精(卵)原细胞可能产生A和a两种类型的配子,比例为1∶1。
3.分离定律的适用范围及条件
(1)适用范围
(2)适用条件
[例1] (2013·衡阳六校联考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法,包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法,孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是( )
A.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”
B.孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程
C.为了验证提出的假说是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验
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] 在孟德尔提出的假说的内容中,性状是由成对的遗传因子控制,而不是由位于染色体上的基因控制,故A错误;孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况,并据此设计和完成了测交实验,故B错误,C正确;测交后代性状比为1∶1,是从个体水平证明基因的分离定律,故D错误。
[答案] C
分离定律的解题方法和规律
1.由亲代推断子代的基因型和表现型
亲本
子代基因型
子代表现型
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA∶Aa=1∶1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1
Aa×aa
Aa∶aa=1∶1
显性∶隐性=1∶1
aa×aa
aa
全为隐性
2.由子代分离比推断亲本基因型
(1)类型:
后代显隐性关系
双亲类型
结合方式
显性∶隐性=3∶1
都是杂合子
Bb×Bb→3B__∶1bb
显性∶隐性=1∶1
测交类型
Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状
至少一方为
显性纯合子
BB×BB或BB×Bb
或BB×bb
只有隐性性状
一定都是隐
性纯合子
bb×bb→bb
(2)示例:一对夫妇均正常,且他们的双亲也都正常,但双方都有一白化病的兄弟,求他们婚后生白化病孩子的概率是多少(A,a表示相关基因)?
3.自交和测交的应用
(1)鉴定基因型:
①测交法:
②自交法:
待测个体
(2)验证分离定律:
[例2] 豌豆的高茎对矮茎是显性,现进行高茎豌豆间的杂交,后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆,若后代中的全部高茎豌豆进行自交,则所有自交后代中高茎豌豆与矮茎豌豆的比为( )
A.3∶1 B.5∶1
C.9∶6 D.1∶1
[解析] 高茎豌豆间的杂交,后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆,则说明亲代的高茎为杂合子,故后代中的全部高茎豌豆中纯合子与杂合子的比例为1∶2,高茎豌豆进行自交时,只有杂合子的自交才会出现矮茎豌豆比例为2/3×1/4=1/6,则自交后代中高茎豌豆与矮茎豌豆的比为5∶1。
[答案] B
[课件展示更丰富 见配套光盘]
易误点
混淆自交与自由交配的概率计算
失误类型
审题偏差类失误
已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡,现有该动物的一个大群体,只有次且成功受孕,均为单胎。在上述环境条件下,理论上该群体( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
[自主尝试] 选__A__。
[解题指导]
关键点
信息解读
①
在该群体中,AA占1/3,Aa占2/3
②
随机交配即自由交配,交配类型有1/3AA×1/3AA、2/3Aa×2/3Aa、1/3AA(♀)×2/3Aa(♂)和1/3AA(♂)×2/3Aa(♀)四种,计算可知AA=4/9,Aa=4/9,aa=1/9,故AA∶Aa=1∶1
(1)不能正确区分自交和自由交配是失分的主要原因;
①自交只是基因型相同个体间的交配,本题中共有2种交配类型:1/3AA×AA、2/3Aa×Aa。
②自由交配是群体中雌、雄个体间的随机交配,交配类型有四种(如上所述)。
(2)解答本题还可利用基因频率,由群体中AA∶Aa=1∶2,可确定A的基因频率为2/3,a的基因频率为1/3,因此子代中AA=4/9,Aa=2×1/3×2/3=4/9。
(3)利用基因频率计算只适用于自由交配,不适用于自交。
杂合子自交后代中杂合子与纯合子所占比例的曲线辨析
[典型图示][课件展示更丰富 见配套光盘]
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[信息解读]
(1)杂合子连续自交,子代所占比例分析:
Fn
杂合
子
纯合
子
显性纯
合子
隐性纯
合子
显性性
状个体
隐性性
状个体
所占
比例
1-
-
-
+
-
(2)据上表可判断图中曲线①表示纯合子(AA和aa)所占比例,曲线②表示显性(隐性)纯合子所占比例,曲线③表示杂合子所占比例。
[解题技法]
解答此类问题需注意以下几个方面:
(1)亲本必须是杂合子,n是自交次数,而不是代数。
(2)分析曲线时,应注意辨析纯合子、显性(隐性)纯合子,当n→∞,子代中纯合子所占比例约为1,而显性(隐性)纯合子所占比例约为1/2。
[强化训练]
1.将基因型为Aa的豌豆连续自交,在后代中的纯合子和杂合子按所占的比例做得如右图所示曲线图,据图分析,错误的说法是( )
A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化
解析:选C 杂合子Aa连续自交n代后,杂合子所占比例为(1/2)n,纯合子AA和aa所占比例相同为[1-(1/2)n]/2,可知图中a曲线表示纯合子所占比例,b曲线表示显性纯合子或隐性纯合子所占比例,c曲线表示杂合子所占比例。
2.菜豆是自花传粉的植物,其花色中有色对白色为显性。一株杂合有色花菜豆(Aa)生活在海岛上,如海岛上没有其他菜豆植株存在,A菜豆为一年生植物,那么第三年海岛上开有色花菜豆植株和开白花菜豆植株的比例为( )
A.3∶1 B.15∶7
C.5∶3 D.9∶7
解析:选C 杂合子Aa自交2次后AA=3/8,Aa=1/4,aa=3/8,故有色花∶白色花=5∶3。
有关显隐性性状的判断与实验设计的方法
1.根据子代性状判断
(1)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。
(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。
2.根据子代性状分离比判断
具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。
3.合理设计杂交实验,判断显隐性
[典例] 玉米是遗传实验经常用到的材料,在自然状态下,花粉既可以落到同一植株的柱头上也可以落到其他植株的柱头上。请回答下列有关问题。
(1)玉米的高茎对矮茎为显性。为探究一高茎玉米植株的果穗上所结子粒的基因型,某同学选取了该玉米果穗上2粒种子单独隔离种植,观察记录并分别统计后代植株的性状,结果后代全为高茎,该同学即判断玉米果穗所有子粒为纯种。可老师认为他的结论不科学,为什么?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料,通过实验判断该相对性状的显隐性。
①甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,分别单独隔离种植,观察子一代性状:若子一代发生性状分离,则亲本为________性状;若子一代未发生性状分离,则需要____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,种植,杂交,观察子代性状,请帮助预测实验结果及得出相应结论。
[解题指导]
(1)实验样本的多样性和数据的可靠性。玉米既可自花传粉,又可异花传粉,同一株玉米果穗上所结玉米子粒的基因型不一定相同。该同学只选取2粒种子,选取样本太少,不能代表全部子粒的基因型。
(2)自交法和杂交法在探究性状显隐性中的应用:
①甲同学是利用自交方法判断显隐性,即设置相同性状的亲本杂交,若子代发生性状分离,则亲本性状为显性;若子代不出现性状分离,则亲本为显性纯合子或隐性纯合子,可再设置杂交实验判断,杂交后代表现出的性状为显性性状。
②乙同学利用杂交实验判断显隐性,若杂交后代只表现出一种性状,则该性状为显性;若杂交后代同时表现两种性状,则不能判断显隐性性状。
[标准答案]
(1)选择样本太少,实验有一定的偶然性,不能代表全部子粒的基因型
(2)①显性 分别从子代中各取出等量若干玉米种子,种植,杂交,观察其后代叶片性状,表现出的叶形为显性性状,未
表现出的叶形为隐性性状 ②若后代只表现一种叶形,该叶形为显性性状,另一种为隐性性状;若后代既有常态叶又有皱叶,则不能作出显隐性判断。
———————[归纳小结]————————————————————
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[课堂考点集训]
考点一 遗传学基本概念
1.下列有关遗传学概念的叙述,错误的是( )
A.性状是指生物的任何可以鉴别的形态或生理的特征,是遗传物质和环境相互作用的结果
B.相对性状是指同种生物的不同性状
C.显性性状是指杂合子显现出来的性状
D.隐性性状是指在杂合子中未显现出来的性状
解析:选B 相对性状指的是同种生物同一性状的不同表现类型,比如双眼皮与单眼皮,研究的是人的眼睑这一性状。
2.(2013·衡阳六校联考)下列有关纯合子的叙述错误的是( )
A.由相同基因型的雌雄配子结合并发育而来
B.连续自交,性状能稳定遗传
C.杂交后代一定是纯合子
D.不含等位基因
解析:选C 表现型相同的纯合子杂交,所得后代是纯合子;表现型不同的纯合子杂交,所得后代为杂合子。
考点二 一对相对性状的杂交实验分析及拓展
3.孟德尔在一对相对性状的研究过程中,发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例中,最能说明基因分离定律实质的是( )
A.F2表现型的比为3∶1
B.F1产生配子的比为1∶1
C.F2基因型的比为1∶2∶1
D.测交后代表现型的比为1∶1
解析:选B 基因分离定律的实质是成对的基因在形成配子时发生分离,分离的基因分别进入不同的配子中,从而产生含不同基因且比例相等的配子。
4.通过测交可以推测被测个体( )
①性状的显、隐性 ②产生配子的比例 ③基因型 ④产生配子的数量
A.①②③④ B.①②③
C.②③ D.③④
解析:选C 测交中隐性个体只能产生一种配子,故测交后代的表现型及比例取决于F1的配子类型和比例。
5.(2013·烟台模拟)在进行豌豆杂交实验时,孟德尔选择的一对性状是子叶颜色,豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。下面是孟德尔用杂交得到的子一代(F1)分别作为父本、母本再进行杂交的实验结果,下列说法正确的是( )
A.图示雌配子Y与雄配子Y数目相等
B.③的子叶颜色与F1相同
C.①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶
D.产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy(♂)
解析:选C 由表可推知,F2中①、②、③的基因型分别是Yy、Yy、yy,故①、②的子叶颜色为黄色,③的子叶颜色为绿色。产生F1的雄配子数目多于雌配子;产生F1的亲本的基因型可以是YY(♀)和yy(♂),也可以是YY(♂)和yy(♀)。
6.(2013·新安模拟)豚鼠的毛色中,白色与黑色是一对相对性状,遗传遵循基因的分离定律。有编号为①~⑨的9只豚鼠,其中编号是奇数的为雄性,编号是偶数的为雌性。已知①×②→③和④,⑤×⑥→⑦和⑧,④×⑦→⑨,③和⑧是白色,其余的均为黑色。
用B、b分别表示其显、隐性基因。请作答:
(1)豚鼠的毛色中,________是显性性状。
(2)个体④的基因型是________。
(3)个体⑦为杂合子的概率为________。
(4)若利用以上豚鼠检测⑨的基因型,可采取的方法和得出的结论是________________________________________________________________________。
解析:由①×②→③和④可知,黑色是显性性状,白色是隐性性状。个体①、②的基因型是Bb,③的基因型是bb,④的基因型是BB或Bb。动物基因型的检测可利用测交法。
答案:(1)黑色 (2)BB或Bb (3)2/3
(4)将其与⑧交配,若后代中出现白色个体,说明其是杂合子;若后代全为黑色个体,说明其为纯合子
[课下综合检测]
一、选择题
1.(2013·肇庆二模)一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交,生出20匹红马和22匹黑马,你认为这两种亲本马的基因型是( )
A.黑马为显性纯合子,红马为隐性纯合子
B.黑马为杂合子,红马为显性纯合子
C.黑马为隐性纯合子,红马为显性纯合子
D.黑马为杂合子,红马为隐性纯合子
解析:选D 显、隐性纯合子杂交后代均为显性;显性纯合子与杂合子杂交后代也均为显性;杂合子与隐性纯合子杂交后代,显隐性之比为1∶1。
2.(2013·潍坊三县市联考)豌豆和小麦的高茎对矮茎均为显性。将纯种的高茎和矮茎豌豆间行种植,另将纯种的高茎和矮茎小麦间行种植。自然状态下,从矮茎植株上获得的F1的性状是( )
A.豌豆和小麦均有高茎和矮茎
B.豌豆均为矮茎,小麦有高茎和矮茎
C.豌豆和小麦的性状分离比均为3∶1
D.小麦均为矮茎,豌豆有高茎和矮茎
解析:选B 高茎小麦的花粉可以落到矮茎小麦上,即高茎小麦和矮茎小麦可以进行杂交,而豌豆不可以,因为豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,所以从矮茎植株上获得的F1的性状:豌豆均为矮茎,小麦有高茎和矮茎。
3.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,根据下表中的三组杂交实验结果,判断显性性状和纯合子分别为( )
杂交组合
子代表现型及数量
甲(顶生)×乙(腋生)
101腋生,99顶生
甲(顶生)×丙(腋生)
198腋生,201顶生
甲(顶生)×丁(腋生)
全为腋生
A.顶生;甲、乙 B.腋生;甲、丁
C.顶生;丙、丁 D.腋生;甲、丙
解析:选B 由甲(顶生)×丁(腋生)→全为腋生,可推知腋生为显性性状,顶生为隐性性状。只要隐性性状出现,则为纯合子,要使后代全为腋生,亲代中丁一定是显性纯合子。
4.(2013·衡阳六校联考)某种品系的鼠毛灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验,得到了如下表所示的结果,由此推断不正确的是( )
杂交
亲本
后代
杂交A
灰色×灰色
灰色
杂交B
黄色×黄色
2/3黄色、1/3灰色
杂交C
灰色×黄色
1/2黄色、1/2灰色
A.杂交A后代不发生性状分离,亲本为纯合子
B.由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因
C.杂交B后代中黄色毛鼠既有杂合子,也有纯合子
D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律
解析:选C 由杂交B的结果可知,黄色为显性性状,灰色为隐性性状。从杂交B后代比例可以看出,黄色鼠存在显性纯合致死现象,故后代中黄色毛鼠只有杂合子,没有纯合子。杂交A的亲子代均表现为隐性性状。
5.一位同学喜欢钓鱼,一次他从湖中钓到两条无鳞的草鱼,他想确定一下这种特殊的表现型能否遗传,于是做了一系列实验。他将无鳞鱼和纯合野生型有鳞鱼杂交,F1有两种表现型,有鳞鱼(野生型)占50%,另外50%的鱼在两侧各有一列鳞片(单列鳞),由此可知( )
A.决定鳞片这一性状的基因肯定不止一对
B.决定鳞片这一性状的基因可能只有一对
C.有鳞片是显性性状
D.有鳞片是隐性性状
解析:选A 因为亲本和后代都是两种表现型,所以不能确定显隐性关系;后代出现了与亲本不一样的表现型,这一定是基因重组的结果。
6.人的前额V形发尖与平发尖是由常染色体上的一对等位基因控制的一对相对性状,如图所示。约翰是平发尖,他的父母都是V形发尖。约翰的父母再生一个平发尖女孩的概率是( )
A.1/4 B.1/2
C.1/16 D.1/8
解析:选D 由题中条件(发尖由常染色体上的基因控制和约翰是平发尖,他的父母都是V形发尖)判断出平发尖是隐性性状,且约翰的父母都是显性杂合子,所以他们生一个平发尖女孩的概率为1/4×1/2=1/8。
7.番茄的红果(R)对黄果(r)是显性,让杂合的红果番茄自交得F1,淘汰F1中的黄果番茄,利用F1中的红果番茄自交,其后代RR、Rr、rr三种基因的比例分别是( )
A.1∶2∶1 B.4∶4∶1
C.3∶2∶1 D.9∶3∶1
解析:选C F1基因型为1RR、2Rr、1rr,去掉1rr后,则RR∶Rr=1∶2,1/3RR自交后为1/3RR,2/3Rr自交后为2/3(1/4RR、1/2Rr、1/4rr),然后相加可得RR∶Rr∶rr=3∶2∶1。
8.(2013·枣庄模拟)人的褐眼对蓝眼为显性,其相关基因位于常染色体上,某家庭的双亲皆为褐眼。其甲、乙、丙三个孩子中,有一个是收养的(非亲生孩子)。甲和丙为蓝眼,乙为褐眼。由此得出的正确结论是( )
A.孩子乙是亲生的,孩子甲或孩子丙是收养的
B.该夫妇生一个蓝眼男孩的概率为1/4
C.控制孩子乙眼睛颜色的基因型是纯合的
D.控制双亲眼睛颜色的基因型是杂合的
解析:选D 由于双亲皆为褐眼,在孩子中出现蓝眼,所以可推知双亲均为杂合子,若控制褐眼和蓝眼的基因用A和a表示,则双亲的基因型均为Aa,则孩子可以是蓝眼(aa),也可以是褐眼(AA和Aa),所以无法确定甲、乙、丙三个孩子中哪一个是收养的;该夫妇生一个蓝眼男孩的概率为1/4×1/2=1/8;控制孩子乙眼睛颜色的基因型可以是AA,也可以是Aa。
9.南瓜果实的颜色是由一对等位基因(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2的表现型如图甲所示;为研究豌豆的高茎与矮茎和花的顶生与腋生性状的遗传规律,设计了两组纯种豌豆杂交实验,如图乙所示。根据图示分析,说法错误的是( )
A.由图甲③可知黄果是隐性性状,白果是显性性状
B.图甲P中黄果的基因型是aa,F2中黄果与白果的理论比例是5∶3
C.由图乙可知花的着生位置和茎的高度各由一个基因控制,都遵循基因分离定律
D.图乙中的杂交实验需进行去雄处理,所得到的F1都是杂合子
解析:选C 根据图甲中的③和显性性状的概念可知白果是显性性状,黄果是隐性性状。P杂交得到的F1中黄果(aa)∶白果(Aa)=1∶1。F1中的黄果自交得到的F2全部为黄果,F1中的白果自交得到的F2中,黄果∶白果=1∶3。故F2中黄果所占的比例为1/2+1/2×1/4=5/8,黄果∶白果=5∶3。花的着生位置和茎的高度各由一对基因控制,而不是由一个基因控制。自然环境中的豌豆均为纯合子,故图乙F1所有个体均为杂合子;又因豌豆为闭花受粉植物,杂交实验时应做去雄处理。
10.(2013·西城区模拟)人类高胆固醇血症由一对等位基因H和h控制,其中HH个体为正常人,Hh个体血液中胆固醇含量偏高,为正常人的2倍;hh个体血液中胆固醇含量高,为正常人5倍,一般幼年时就死亡。在人群中,每500人中有一个Hh个体。一对夫妇曾生育过一个血液中胆固醇含量高的孩子,下列分析不正确的是( )
A.该夫妇再生一个孩子,其可能的表现型有2种
B.该夫妇再生一个血液正常孩子的概率是1/4
C.在现有人群中,Hh基因型的频率为1/500
D.预测在人群中,h基因的频率将会逐渐降低
解析:选A 一对夫妇曾生育过一个血液中胆固醇含量高的孩子,可知该夫妇的基因型为Hh,他们再生一个孩子,其可能的表现型有3种;该夫妇再生一个血液正常孩子(HH)的概率是1/4;由于在人群中,每500人中有一个Hh个体,故Hh基因型的频率为1/500;hh个体一般幼年时死亡,因此在人群中,h基因的频率将会逐渐降低。
11.某种群中,AA的个体占25%,Aa的个体占50%,aa的个体占25%。若种群中的雌雄个体自由交配,且aa的个体无繁殖能力,则子代中AA∶Aa∶aa的比例是( )
A.3∶2∶3 B.4∶4∶1
C.1∶1∶0 D.1∶2∶0
解析:选B 种群中A、a基因频率均为1/2,而具有生殖能力的个体产生的配子A∶a=2∶1,即a占1/3,A占2/3,故雌雄随机交配后代中有1/9aa、4/9Aa、4/9AA。
12.现有一豌豆种群(个体足够多),所有个体的基因型均为Aa,已知隐性纯合子产生的配子均没有活性,该种群在自然状态下繁殖n代后,子n代中能产生可育配子的个体所占比例为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 豌豆是自花传粉且闭花受粉植物,自然状态下豌豆只能自交。由题干信息可知能产生可育配子的个体的基因型为AA和Aa。子一代中,AA占1/4,Aa占2/4,aa占1/4,A_占3/4;子二代中,aa占2/3×1/4=1/6,A_占5/6,把n等于1和2分别代入选项中的四个表达式,与上述结果吻合的是选项C。
二、非选择题
13.观赏植物藏报春是一种多年生草本植物,两性花、异花传粉。在温度为20℃~25℃的条件下,红色(A)对白色(a)为显性,基因型AA和Aa为红花,基因型aa为白花,若将开红花的藏报春移到30℃的环境中,基因型AA、Aa也为白花。试回答:
(1)根据基因型为AA的藏报春在不同温度下表现型不同,说明________________________________________________________________________,
温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了________。
(2)现有一株开白花的藏报春,如何判断它的基因型?
①在人工控制的20℃~25℃温度条件下种植藏报春,选取开白花的植株作亲本甲。
②在________期,去除待鉴定的白花藏报春(亲本乙)的雄蕊,并套纸袋。
③待亲本乙的雌蕊成熟后,__________________,并套袋。
④收取亲本乙所结的种子,并在________温度下种植,观察________________________________________________________________________。
⑤结果预期:若杂交后代都开白花,则鉴定藏报春的基因型为________;若杂交后代________,则待鉴定藏报春的基因型为AA;若杂交后代既有红花,又有白花,则待鉴定藏报春的基因型为________。
解析:(1)基因型为AA的藏报春在不同温度下表现型不同,说明其表现型是基因型和环境共同作用的结果。温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了酶的活性,间接影响其性状。(2)在植物杂交实验中,去雄要在花蕾期完成,去雄的植株应作为母本,观察的指标是花的颜色。该实验的培养温度应为20℃~25℃,排除温度对实验结果的影响;实验的预期结果有三种:一是杂交后代只开白花,说明待鉴定藏报春的基因型为aa;二是杂交后代只开红花,说明待鉴定藏报春的基因型为AA;三是杂交后代既有红花,又有白花,说明待鉴定藏报春的基因型为Aa。
答案:(1)生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果(环境影响基因的表达) 酶的活性
(2)②花蕾 ③取亲本甲的花粉授给亲本乙
④20℃~25℃ 花的颜色 ⑤aa 都开红花 Aa
14.“母性效应”是指子代某一性状的表现型由母体的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分,旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如下图所示。
现有右旋和左旋椎实螺若干,回答下列问题。
(1)“母性效应”现象是否符合孟德尔遗传定律?______。(填“符合”或“不符合”)
(2)螺壳表现为左旋的个体其基因型可能为___________________________________;
螺壳表现为右旋的个体其基因型可能为______________________________________。
(3)F2出现三种基因型的根本原因是________________。请写出F2自交的遗传图解,并注明自交子代的表现型及比例。
(4)欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配,统计杂交后代F1的性状。若子代表现情况是________,则该左旋椎实螺是纯合子;若子代的表现情况是________,则该左旋椎实螺是杂合子。
解析:(1)由遗传图解知:“母性效应”符合孟德尔遗传定律。(2)螺壳表现为左旋,说明母本的基因型为dd,故表现为螺壳左旋的子代基因型为dd或Dd。同理螺壳右旋个体基因型为DD、Dd或dd。(3)F2出现三种基因型的根本原因是F1产生配子过程中因等位基因分离而产生数量相等的不同种配子。(4)左旋螺的基因型为Dd或dd,故可以用任意右旋螺作父本与该螺杂交,若左旋螺为Dd,则子代螺壳应为右旋,若左旋螺为dd,则子代螺壳应为左旋。
答案:(1)符合 (2)dd或Dd dd或Dd或DD (3)F1形成配子时,等位基因发生分离 遗传图解如下:
(4)左旋螺 右旋螺
15.(2012·新课标全国卷)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:如果毛色异常雄鼠是基因突变的结果(由于基因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),则毛色正常鼠是隐性纯合子,毛色异常雄鼠是杂合子。将毛色异常雄鼠与其同窝的多只雌鼠交配(相当于测交),每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1。如果毛色异常雄鼠是隐性基因携带者之间交配的结果,则毛色异常鼠是隐性纯合子,与其同窝的毛色正常雌鼠有一部分是杂合子,有一部分是显性纯合子。将毛色异常雄鼠与其同窝的多只雌鼠交配有两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为1∶1,另一种是同一窝子代全部表现为毛色正常。
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 (2)1∶1 毛色正常
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1.(2011·海南高考)孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中,支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是( )
A.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花
B.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花
C.红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离
D.红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花
解析:选C 融合遗传主张子代的性状是亲代性状的平均结果,融合遗传方式传递的遗传性状在后代中不分离。基因的分离定律是双亲杂交F1表现显性亲本性状(或显性的相对性),F1自交产生的F2后代会出现一定的分离比。
2.(2009·北京高考)鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋,康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律,研究者利用这两个鸭群做了五组实验,结果如下表所示。
杂交组合
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
康贝尔鸭♀×金定鸭♂
金定鸭♀×康贝尔鸭♂
第1组的F1自交
第2组的F1自交
第2组的F1♀×康贝尔鸭♂
后代所产蛋(颜色及数目)
青色(枚)
26 178
7 628
2 940
2 730
1 754
白色(枚)
109
58
1 050
918
1 648
请回答问题:
(1)根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋壳的______色是显性性状。
(2)第3、4组的后代均表现出________现象,比例都接近________。
(3)第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近______,该杂交称为________,用于检验________。
(4)第1、2组的少数后代产白色蛋,说明双亲中的________鸭群中混有杂合子。
(5)运用________方法对上述遗传现象进行分析,可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的________定律。
解析:(1)1、2、3、4组的后代均表现为青色鸭蛋壳明显多于白色,故可判断鸭蛋壳的青色是显性性状。
(2)由表中杂交结果明显看出,F1自交后代出现性状分离,且分离比接近3∶1。
(3)第5组为产白色蛋的康贝尔鸭(隐性纯合体)与第2组的F1交配,后代表现为青色蛋壳∶白色蛋壳=1∶1,该杂交称测交,测交用于F1个体基因型的检验。
(4)第1、2组均为显性性状个体与隐性性状个体杂交,后代均有隐性个体出现,说明金定鸭群体中有杂合子存在。
(5)判断某种性状的遗传是否符合遗传定律,需要对不同性状的个体数目进行记录,并且应用统计学的方法对记录结果进行分析。
答案:(1)青 (2)性状分离 3∶1
(3)50% 测交 F1相关的基因组成
(4)金定 (5)统计学 基因分离
专题培优课探讨遗传特例面面观
1.复等位基因
若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上,称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、i、IB三个基因,ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性,IB对i是显性,IA和IB是共显性,所以基因型与表现型的关系只能是:
IAIA、IAi—A型血;IBIB、IBi—B型血;
IAIB—AB型血,ii—O型血。
2.异常分离比问题
(1)不完全显性:F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式,如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种表现型:红花、粉红花、白花,性状分离比为1∶2∶1。
(2)致死现象:
3.果皮、种皮等遗传问题
(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(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.从性遗传
由常染色体上基因控制的性状,在