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![2024版新教材高考生物全程一轮总复习第五单元遗传的基本规律课堂互动探究案2孟德尔的豌豆杂交实验二课件05](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/11/14824925/0-1694557513344/4.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794/sharpen,100)
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2024版新教材高考生物全程一轮总复习第五单元遗传的基本规律课堂互动探究案2孟德尔的豌豆杂交实验二课件
展开基础梳理——系统化知识点一 两对相对性状的杂交实验假说—演绎过程
知识点二 自由组合定律的实质与应用1.自由组合定律的内容
2.细胞学基础(以精细胞的形成为例)
非同源染色体上的非等位基因
3.应用(1)指导________,把优良性状组合在一起。(2)在医学实践中,为________提供理论依据。
知识点三 孟德尔获得成功的原因
基能过关——问题化一、判一判(判断正误并找到课本原话)1.F2中出现与亲本不同的性状类型,称为重组类型,重组类型是黄色皱粒和绿色圆粒,重组类型所占比例是3/8。(必修2 P9正文)( )2.对于两对相对性状的遗传结果,如果对每一对性状单独进行分析,其性状的数量比都是3∶1,即每对性状的遗传都遵循分离定律。两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即9∶3∶3∶1来自(3∶1)2。(必修2 P10正文)( )
3.在孟德尔的F1(YyRr)与yyrr测交实验中,也进行了正反交实验,并且结果都与预期结果一致,接近1∶1∶1∶1。(必修2 P11表1-2)( )4.自由组合定律发生于减数分裂Ⅰ中期。(必修2 P12—正文)( )5.自由组合定律的实质是等位基因分离的同时,非等位基因自由组合。(必修2 P32—正文)( )6.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合。(必修2 P12—正文)( )7.基因型相同的生物,表型一定相同;基因型不同的生物,表型也不会相同。(必修2 P13—正文)( )8.运用统计学的方法分析结果是孟德尔获得成功的原因之一。(必修2 P12—思考·讨论)( )
9.无论是豌豆种子的形状还是颜色,只看一对相对性状,依然遵循分离定律。(必修2 P10—正文)( )10.F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。(必修2 P10—正文)( )11.F1产生的雌雄配子各有4种:YR、Yr、yR、yr,它们之间的数量比均为1∶1∶1∶1。(必修2 P10—正文)( )12.受精时,雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种,遗传因子的组合形式有4种。(必修2 P10—正文)( )13.1909年,丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字,叫做“基因”。(必修2 P13—正文)( )
二、议一议【教材易漏拾遗】1.[必修2 P10旁栏思考题改编]从数学角度建立9∶3∶3∶1与3∶1间的数学联系,此联系对理解两对相对性状的遗传结果有何启示?
提示:能建立数学联系。从数学的角度分析,(3∶1)2的展开式为9∶3∶3∶1,即9∶3∶3∶1的比例可以表示为两个3∶1的乘积。对于两对相对性状的遗传结果,如果对每一对相对性状单独进行分析,如分别只考虑圆粒和皱粒、黄色和绿色一对相对性状的遗传时,其性状的数量比是圆粒∶皱粒=(315+108)∶(101+32)≈3∶1;黄色∶绿色=(315+101)∶(108+32)≈3∶1。即每一对相对性状的遗传都遵循分离定律,这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即9∶3∶3∶1来自(3∶1)2。
2.[必修2 P10]受精时,雌雄配子的结合是随机的,随机结合是不是基因的自由组合?为什么?
提示:不是。雌雄配子的随机结合发生在受精作用阶段,基因的自由组合发生在配子产生过程中,所以雌雄配子的随机结合不是基因的自由组合。
3.[必修2 P5图1-4和P11图1-8拓展]分析下列图中哪些过程可以发生基因重组?为什么?
提示:⑨过程。基因重组发生在产生配子的减数分裂Ⅰ过程中,可以是非同源染色体上的非等位基因之间的重组,故①~⑩过程中仅⑨过程发生基因重组,图中④⑤过程仅发生了等位基因分离,未发生基因重组,③⑥⑩过程是雌雄配子的随机结合过程。
考点一 两对相对性状的遗传实验分析及应用任务1 用分离定律分析两对相对性状的杂交实验(1)遗传图解
(2)F2基因型和表型的种类及比例
任务2 观察图示(见图文智连),回答问题并分析两对等位基因遗传的实质(1)能发生自由组合的图示为 ,原因是__________________________________。(2)不能发生自由组合的图示为 ,原因是_______________________。(3)写出图A产生配子的种类及比例: 。(4)若图A植株自交得到F2,F2的基因型有 种,表型有 种,且其比例为双显∶显隐∶隐显∶双隐= 。(5)若将图A植株测交,则选用的个体基因型为 ,测交后代的基因型及比例为 ,测交后代的表型及比例为 。
非等位基因位于非同源染色体上
非等位基因位于同源染色体上
AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1
AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1
双显∶显隐∶隐显∶双隐=1∶1∶1∶1
(6)假如图B不发生互换,回答下列问题:①图示个体产生配子种类及比例:_____________________。②图B个体自交产生后代的基因型有 种,即 。其表型及比例: 。③图B个体测交后代的基因型及比例: ,其表型及比例: 。(7)图A个体的亲本细胞示意图(如下图)
AACC、AaCc、aacc
AaCc∶aacc=1∶1
任务3 完善自由组合定律的适用范围
分离定律与自由组合定律的关系及相关比例
1.理解重组类型的内涵及常见错误(1)重组类型的含义:重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体。(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组类型所占比例并不都是6/16。①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组类型所占比例是6/16。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组类型所占比例是1/16+9/16=10/16。
2.归纳拓展(1)F2出现9∶3∶3∶1的4个条件①所研究的两对等位基因要位于非同源染色体上。②不同类型的雌雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。③所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。④供实验的群体要足够大,个体数量要足够多。(2)对自由组合定律实质的理解①自由组合的对象是非同源染色体上的非等位基因,而“非等位基因”是指不在同源染色体上的基因;同源染色体上及同一条染色体上都有“非等位基因”。 ②这里的“基因自由组合”发生在配子形成(减数分裂Ⅰ后期)过程中,不是发生在受精作用过程中。
考向一 自由组合定律的实质及验证1.[2023·岳阳一模]某植物的两对等位基因分别用Y、y和R、r表示,若基因型为YyRr的该植物个体自交,F1的基因型及比例为Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。下列叙述不是该比例出现的必要条件的是( )A.两对等位基因Y、y和R、r位于非同源染色体上B.两对等位基因Y、y和R、r各控制一对相对性状C.减数分裂产生的雌雄配子不存在差别性致死现象D.受精过程中各种基因型的雌雄配子的结合是随机的
解析:只要两对等位基因Y、y和R、r位于非同源染色体上,无论各控制一对相对性状还是同时控制一对相对性状,基因型为YyRr的植株自交,后代的基因型及比例均为Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr=9∶3∶3∶1。
2.如图为某植株自交产生后代的过程示意图,下列描述错误的是( )A.A、a与B、b的自由组合发生在②过程B.②过程发生雌、雄配子的随机结合C.M、N、P分别代表16、9、3D.该植株测交后代性状分离比为2∶1∶1
解析:①过程为减数分裂产生配子的过程,A、a与B、b的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期;②过程为受精作用,发生雌、雄配子的随机结合;①过程产生4种配子,则雌、雄配子随机结合的方式是4×4=16(种),基因型为3×3=9(种),表型为3种;根据F2的3种表型比例为12∶3∶1,得出A_B_个体表型与A_bb个体或aaB_个体相同,该植株测交后代基因型比例为1(AaBb)∶1(Aabb)∶1(aaBb)∶1(aabb),则表型的比例为2∶1∶1。
考向二 自由组合定律的实践应用3.现有两个纯种的小麦品种:一个抗倒伏(d)但易感锈病(r),另一个易倒伏(D)但能抗锈病(R)。这两对相对性状独立遗传。让它们进行杂交得到F1,F1再进行自交,F2中出现了既抗倒伏又抗锈病的新品种。下列说法中正确的是( )A.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种都能稳定遗传B.F1产生的雌雄配子数量相等,结合的概率相同C.F2中出现的既抗倒伏又抗锈病的新品种占9/16D.F2中易倒伏与抗倒伏的比例为3∶1,抗锈病与易感锈病的比例为3∶1
解析:F2中既抗倒伏又抗锈病个体的基因型是ddRR和ddRr,其中ddRr不能稳定遗传,A错误;F1产生的雌雄配子数量不相等,B错误;F2中既抗倒伏又抗锈病的新品种占3/16,C错误;F1的基因型为DdRr,每一对基因的遗传仍遵循基因的分离定律,D正确。
4.如图所示家系中的遗传病是由位于两对常染色体上的等位基因控制的,当两种显性基因同时存在时个体才不会患病。若5号和6号的子代中患病纯合子的概率为3/16,据此分析,下列判断正确的是( )A.1号个体和2号个体的基因型相同B.3号个体和4号个体只能是纯合子C.7号个体的基因型最多有4种可能D.8号男性患者是杂合子的概率为3/7
考点二 自由组合定律的解题规律及方法任务1 利用“拆分法”解决自由组合中的计算问题(1)思路:将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再运用乘法原理进行组合。
任务2 “逆向组合法”推断亲本的基因型(1)利用基因式法推测亲本的基因型①根据亲本和子代的表型写出亲本和子代的基因式,如基因式可表示为A_B_、A_bb。②根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表型已知且显隐性关系已知时)。
(2)根据子代表型及比例推测亲本基因型规律:根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比,确定每一相对性状的亲本基因型,再组合。如:①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb);②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb);③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb);④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。
任务3 用“十字交叉法”解答两病概率计算问题(1)当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率,再进一步拓展如下表:
任务4 多对等位基因的自由组合现象问题(1)n对等位基因(完全显性)位于n对同源染色体上的遗传规律
(2)判断控制性状等位基因对数的方法①若F2中某性状所占分离比为(3/4)n,则由n对等位基因控制。②若F2子代性状分离比之和为4n,则由n对等位基因控制。
配子种类及概率问题AaBbCc产生的配子种类为2×2×2=8种AaBbCc产生ABC配子的概率为1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)=1/8。
配子间的结合方式问题先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子:AaBbCc→2×2×2=8种配子,AaBbCC→2×2×1=4种配子。↓再求两亲本配子间的结合方式:由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。
基因型类型及概率的问题Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc) ↓后代中有3×2×3=18种基因型。后代中AaBBcc出现的概率为:1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16。
表型类型及概率的问题AaBbCc×AabbCc,Aa×Aa→后代有2种表型(3A_∶1aa)Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb)Cc×Cc→后代有2种表型(3C_∶1cc) ↓后代中有2×2×2=8种表型。后代中表型A_bbcc出现的概率为:3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32。
1.基因填充法解答“逆推型”问题根据亲代的表型写出其基因型,如A_B_、aaB_等,再根据子代的表型将所缺处补充完整,特别要学会利用后代中的隐性性状,因为后代中一旦存在双隐性个体,那亲代基因型中一定存在a、b等隐性基因。2.利用分离定律解答自由组合问题的解题思路首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBb×Aabb,可分解为两组:Aa×Aa,Bb×bb。然后,按分离定律进行逐一分析。最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。
考向一 正推型(由亲本基因型推断配子及子代相关种类及比例)1.已知A与a、B与b、D与d三对等位基因自由组合且为完全显性,基因型分别为AabbDd、AaBbDd的两个个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是( )A.杂合子占的比例为7/8B.基因型有18种,AabbDd个体占的比例为1/16C.与亲本基因型不同的个体占的比例为1/4D.表型有6种,aabbdd个体占的比例为1/32
解析:纯合子的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,杂合子占的比例为1-1/8=7/8,A正确;基因型种类有3×2×3=18(种),AabbDd个体占的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,B错误;与亲本基因型相同的个体占1/2×1/2×1/2+1/2×1/2×1/2=1/4,与亲本基因型不同的个体占的比例为1-1/4=3/4,C错误;子代表型有2×2×2=8(种),D错误。
2.[2023·郑州一模]某植物正常花冠对不整齐花冠为显性,高株对矮株为显性,红花对白花为不完全显性,杂合子为粉红花。三对相对性状独立遗传,如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交,在F2中具有与F1相同表型的植株的比例是( )A.3/32 B.3/64 C.9/32 D.9/64
解析:假设控制花色、株高和花冠形状的基因分别为A/a、B/b、D/d,纯合的红花、高株、正常花冠植株(AABBDD)与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株(aabbdd)杂交,F1基因型为AaBbDd,表型为粉红花、高株、正常花冠。F1自交所得F2中具有与F1相同表型的植株的比例是1/2×3/4×3/4=9/32,C正确。
考向二 逆推型(根据子代表型及比例推断亲本基因型)3.若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是( )A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbddB.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDDC.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbddD.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd
4.[2023·广州模拟]豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子的圆粒(R)对皱粒(r)为显性,两亲本杂交得到F1,其表型如图所示。下列叙述错误的是( )A.亲本的基因组成是YyRr、yyRrB.F1中表型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒C.F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRrD.F1中纯合子占的比例是1/2
解析:分析柱形图可知,F1出现的类型中,圆粒∶皱粒=3∶1,说明两亲本的相关基因型是Rr、Rr;黄色∶绿色=1∶1,说明两亲本的相关基因型是Yy、yy,所以两亲本的基因型是YyRr、yyRr,A正确;已知两亲本的基因型是YyRr、yyRr,表型为黄色圆粒和绿色圆粒,所以F1中表型不同于亲本的是黄色皱粒、绿色皱粒,B正确;由于Yy×yy的后代为Yy、yy,Rr×Rr的后代为RR、Rr、rr,所以F1中黄色圆粒豌豆的基因组成是YyRR或YyRr,C正确;根据亲本的基因型组合YyRr×yyRr可判断,F1中纯合子占的比例是1/2×1/2=1/4,D错误。
考向三 综合运用型5.[2023·湖南益阳箴言月考]某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ1的基因型为AaBB,且Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图,下列推断正确的是( )A.Ⅰ3的基因型一定为AABbB.Ⅱ2的基因型一定为aaBBC.Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABbD.Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/16
解析:根据题干信息,可推出当个体基因型中同时有A和B基因时个体表现正常,当个体基因型中只含有A或B基因时或不含有显性基因时个体表现为患病。Ⅱ2和Ⅱ3婚配的子代不会患病,说明其子代基因型同时含有A和B基因,结合Ⅱ2、Ⅱ3的表型,可判定Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为aaBB和AAbb,Ⅰ3基因型为AABb或AaBb,Ⅲ1和Ⅲ2的基因型为AaBb;Ⅲ2与基因型为AaBb的个体婚配,则子代患病的概率为3/16(A_bb)+3/16(aaB_)+1/16(aabb)=7/16。
6.玉米宽叶(A)对窄叶(a)为显性,宽叶杂交种(Aa)玉米表现为高产,比AA和aa品种的产量分别高12%和20%。玉米有茸毛(D)对无茸毛(d)为显性,有茸毛玉米植株具有显著的抗病能力,该显性基因纯合时植株幼苗期不能存活。两对基因独立遗传。高产有茸毛玉米自交产生F1,再让F1随机交配产生F2,下列有关F1与F2的成熟植株的叙述正确的是( )A.有茸毛与无茸毛之比分别为2∶1和2∶3B.自交产生的F1只有5种基因型C.高产抗病类型分别占1/3和1/10D.宽叶有茸毛类型分别占1/2和3/8
考点三 基因自由组合定律的遗传特例分析任务 解决基因自由组合现象的特殊分离比问题(1)妙用“合并同类型”巧解特殊分离比〈1〉“和”为16的特殊分离比成因
②显性基因累加效应:a.表现: b.原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越显著。
〈2〉“和”小于16的特殊分离比成因
(2)基因完全连锁遗传现象的分析基因完全连锁(不考虑互换)时,不符合基因的自由组合定律,其子代也呈现特定的性状分离比,如下图所示:
1.等位基因在染色体位置的判断判断两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上,实质是确定两对等位基因的遗传是遵循自由组合定律,还是遵循连锁与互换规律。(1)如图所示,①图中A/a、B/b、D/d这三对等位基因的遗传都遵循分离定律;②图中基因A/a与D/d(或基因B/b与D/d)分别位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律;③图中基因A/a和B/b位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律。
(2)根据后代性状分离比确定基因在染色体上的位置
2.根据性状分离比判断致死类型(1)一对等位基因的显性纯合致死,杂合子自交后代性状分离比为2∶1。(2)两对等位基因遗传
1.规律方法(1)性状分离比9∶3∶3∶1的变式题解题步骤
(2)致死类问题解题思路第一步:先将其拆分成分离定律单独分析。第二步:将单独分析结果再综合在一起,确定成活个体基因型、表型及比例。
2.解答致死类问题的方法技巧(1)从每对相对性状分离比角度分析。如:6∶3∶2∶1⇒(2∶1)(3∶1)⇒一对显性基因纯合致死。4∶2∶2∶1⇒(2∶1)(2∶1)⇒两对显性基因纯合致死。(2)从F2每种性状的基因型种类及比例分析,如BB致死:
3.基因遗传效应累加的分析
考向一 基因互作与性状分离比9∶3∶3∶1的变式1.[经典模拟]控制两对相对性状的基因自由组合,如果F2的分离比分别为9∶7、9∶6∶1和15∶1,那么F1与双隐性个体测交,得到的分离比分别是( )A.1∶3、1∶2∶1和3∶1 B.3∶1、4∶1和1∶3C.1∶2∶1、4∶1和3∶1 D.3∶1、3∶1和1∶4
2.某植物红花和白花为一对相对性状,同时受多对等位基因控制(如A、a;B、b;C、c……),当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_……)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表型及其比例如表所示,下列分析不正确的是( )
A.组二F1基因型可能是AaBbCcDdB.组五F1基因型可能是AaBbCcDdEEC.组二和组五的F1基因型可能相同D.这一对相对性状最多受四对等位基因控制,且遵循自由组合定律
考向二 致死效应引起的性状分离比的偏离3.[2023·泰安一模]现用山核桃甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本杂交得F1,F1测交结果如表,下列有关叙述错误的是( )A.F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精B.F1自交得F2,F2的基因型有9种C.F1花粉离体培养,将得到四种表型不同的植株D.正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
解析:正常情况下,双杂合子测交后代四种表型的比例应该是1∶1∶1∶1,而作为父本的F1测交结果为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶2∶2∶2,说明父本F1产生的AB花粉有50%不能完成受精作用;F1自交后代中有9种基因型;F1花粉离体培养,将得到四种表型不同的单倍体植株;根据题意可知,正反交均有四种表型,说明符合基因自由组合定律。
4.在小鼠的一个自然种群中,体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d),两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配,F1的表型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是( )A.黄色短尾亲本能产生4种正常配子B.F1中致死个体的基因型共有4种C.表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种D.若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2中灰色短尾鼠占2/3
解析:由题干分析知,当个体中出现YY或DD时会导致胚胎死亡,因此黄色短尾个体的基因型为YyDd,能产生4种正常配子;F1中致死个体的基因型共有5种;表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有YyDd 一种;若让F1中的灰色短尾(yyDd)雌雄鼠自由交配,则F2中灰色短尾鼠占2/3。
考向三 基因累加引起的性状分离比的偏离5.控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c 对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。已知基因型为aabbcc的棉花纤维长度为6 cm,每个显性基因增加纤维长度2 cm。棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉花纤维长度范围是( )A.6~14 cm B.6~16 cmC.8~14 cm D.8~16 cm
解析:AABbcc和aaBbCc杂交得到的F1中,显性基因最少的基因型为Aabbcc,显性基因最多的基因型为AaBBCc,由于每个显性基因增加纤维长度2 cm,所以F1的棉花纤维长度范围是(6+2)~(6+8)cm。
6.旱金莲由三对等位基因控制花的长度,这三对基因分别位于三对同源染色体上,不同的显性基因作用相等且具叠加性。已知每个显性基因控制花长为5 mm,每个隐性基因控制花长为2 mm。花长为24 mm的同种基因型个体相互授粉,后代出现性状分离,其中与亲本具有同等花长的个体所占比例最可能是( )A.1/16 B.2/16C.5/16 D.6/16
考点四 实验探究类题型分析任务 判断依据、析因类长句应答题高考命题考查长句作答的类型主要集中在两个方面:一是对某一遗传现象进行判断后,说出依据;二是对某一遗传现象,尤其是特殊现象进行解释,说明原因。[全国卷Ⅲ]某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验,杂交涉及的四对相对性状分别是:红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表。回答下列问题:
根据表中数据可得出的结论是:控制甲组两对相对性状的基因位于 上,依据是 ;控制乙组两对相对性状的基因位于 (填“一对”或“两对”)同源染色体上,依据是________________________________________________________。
F2中两对相对性状表型的分离比符合9∶3∶3∶1
F2中每对相对性状表型的分离比都符合3∶1,而两对相对性状表型的分离比不符合9∶3∶3∶1
解析:因题干说明是二倍体自花传粉植物,故杂交的品种均为纯合子,根据表中甲的数据,可知F1的红果、二室均为显性性状,甲的两组F2的表型之比均接近9∶3∶3∶1,所以控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上。乙组的F1的圆果、单一花序均为显性性状,F2中第一组:圆∶长=(660+90)∶(90+160)=3∶1,单∶复=(660+90)∶(90+160)=3∶1;第二组:圆∶长=(510+240)∶(240+10)=3∶1,单∶复=(510+240)∶(240+10)=3∶1;但两组的四种表型之比均不是9∶3∶3∶1,说明控制每一对性状的基因均遵循分离定律,控制这两对性状的基因不遵循自由组合定律,因此这两对基因位于一对同源染色体上。
【增分策略】解答这类问题的基本方法就是“摆事实讲道理”。命题往往是先要求作出判断再说明判断的依据,所以解答时不能从感觉出发轻率判断,要分析题目中的“事实”,即给出的遗传现象或数据,符合或违背了哪些基本概念或遗传规律。如上题甲组,F1表型是红二,F2表型有四种,统计个体数目后,发现数量比接近9∶3∶3∶1,这是自由组合定律的经典比例,由此可以作出准确判断。书写答案时重点写出“道理”。上面答题的表达方法是直接论证法,常采用的格式是“如果……,则……。与事实不符,所以……”。如上题乙组。除了答案中的直接论证,有些题目也可以用逆向论证法(又称反证法或归谬法)。
遗传实验设计类答题示例[2021·浙江卷·节选]果蝇的直毛和截毛是一对相对性状,由一对等位基因控制。若实验室有纯合的直毛和截毛雌、雄果蝇亲本,利用这些果蝇,只通过一代杂交实验便可确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上,应采用的杂交方法是 ,请写实验思路并预期结果结论。________________________________________________________。
[分项研究]项目1 审题思维——获取关键信息
项目2 答题方法——模板套用解题(1)确定判断类型:确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上。(2)根据显隐性情况选择亲本:显隐性未知,采用正反交的方案,即直毛雄×截毛雌和截毛雄×直毛雌(3)设计杂交实验第一步:让直毛雌果蝇与截毛雄果蝇、截毛雌果蝇与直毛雄果蝇分别杂交得到F1第二步:观察两组实验F1的表型是否相同(4)描述结果及结论①若两组实验F1的表型相同,则控制直毛和截毛的基因位于常染色体上②若两组实验F1的表型不同,则控制直毛和截毛的基因位于X染色体上
1.验证遗传的两大定律常用的四种方法
2.确定基因位置的4个判断方法(1)判断基因是否位于一对同源染色体上:以AaBb为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现两种表型;若两对等位基因位于一对同源染色体上,考虑互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表型。(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上:若两对基因遗传具有自由组合定律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能,如由染色体易位引起的变异。
(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型:外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上,其自交会出现分离定律中的3∶1的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上的一条上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合定律的现象。(4)判断基因是否位于不同对同源染色体上:以AaBb为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生四种类型的配子,在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比,如1∶1∶1∶1或9∶3∶3∶1(或9∶7等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4∶2∶2∶1、6∶3∶2∶1。在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。
考向一 遗传定律的验证1.[经典高考]已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显性,这两对性状自由组合。请选用适宜的纯合亲本进行一个杂交实验来验证:①子粒的黄色与白色的遗传符合分离定律;②子粒的非糯与糯的遗传符合分离定律;③以上两对性状的遗传符合自由组合定律。要求:写出遗传图解,并加以说明。
答案:P(纯合白非糯)aaBB×AAbb(纯合黄糯) 或P(纯合黄非糯)AABB×aabb(纯合白糯) ↓F1 AaBb(杂合黄非糯) F2F2子粒中:①若黄粒(A_)∶白粒(aa)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)=3∶1,则验证该性状的遗传符合分离定律;③若黄非糯粒∶黄糯粒∶白非糯粒∶白糯粒=9∶3∶3∶1,即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,则验证这两对性状的遗传符合自由组合定律
考向二 利用遗传定律判断基因型2.[经典高考]一对相对性状可受多对等位基因控制,如某种植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系,且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时,偶然发现了1株白花植株,将其自交,后代均表现为白花。回答下列问题:(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制,显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示,则紫花品系的基因型为________________________________;上述5个白花品系之一的基因型可能为 (写出其中一种基因型即可)。
AABBCCDDEEFFGGHH
aaBBCCDDEEFFGGHH
(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的,还是属于上述5个白花品系中的一个,则:①该实验的思路:_______________________________________________________。②预期的实验结果及结论:_______________________________________________________。
用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交,观察子代花色
在5个杂交组合中,如果子代全为紫花,说明该白花植株是新等位基因突变形成的;在5个杂交组合中,如果4个组合的子代为紫花,1个组合的子代为白花,说明该白花植株属于这5个白花品系之一
考向三 对基因位置的推测与验证3.小鼠的体色由两对等位基因控制,Y代表黄色,y代表鼠色,B决定有色素,b决定无色素(白色)。已知Y与y位于1、2号染色体上,母本为纯合黄色鼠,父本为纯合白色鼠。请设计实验探究另一对等位基因是否也位于1、2号染色体上(仅就体色而言,不考虑其他性状和互换)。(1)实验过程:第一步:选择题中的父本和母本杂交得到F1;第二步:________________________________________;第三步:_______________________________________。
让F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或多只F1雌鼠与父本小白鼠交配)
观察统计F2中小鼠的毛色(或观察统计子代小鼠的毛色)
(2)结果及结论:① ,则另一对等位基因不位于1、2号染色体上;② ,则另一对等位基因也位于1、2号染色体上。
若子代小鼠毛色表现为黄色∶鼠色∶白色=9∶3∶4(或黄色∶鼠色∶白色=1∶1∶2)
若子代小鼠毛色表现为黄色∶白色=3∶1(或黄色∶白色=1∶1)
考向四 长句应答类4.[浙江选考,节选]某种昆虫眼色的野生型和朱红色、野生型和棕色分别由等位基因A、a和B、b控制,两对基因分别位于两对同源染色体上。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)野生型和朱红眼的遗传方式为_________________,判断的依据是_______________________________________________。(2)杂交组合丙中亲本的基因型分别为 和 ,F1中出现白眼雄性个体的原因是_________________________________。
杂交组合甲的亲本均为野生型,F1中雌性个体均为野生型,而雄性个体中出现了朱红眼
两对基因均为隐性时表现为白色
非同源染色体上的非等位基因自由组合
[长句应答必备]1.具有两对相对性状的纯种豌豆杂交,F2出现9种基因型、4种表型,比例是9∶3∶3∶1。2.生物个体的基因型相同,表型不一定相同;表型相同,基因型也不一定相同。3.F1产生配子时,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,产生比例相等的4种配子。4.分离定律和自由组合定律,同时发生在减数分裂Ⅰ后期,分别由同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合所引起。5.分离定律和自由组合定律是真核生物细胞核基因在有性生殖过程中的传递规律。分离定律是自由组合定律的基础。
[等级选考研考向]1.[2021·湖北卷]甲、乙、丙分别代表三个不同的纯合白色籽粒玉米品种,甲分别与乙、丙杂交产生F1,F1自交产生F2,结果如表。根据结果,下列叙述错误的是( )A.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色B.若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制C.组1中的F1与甲杂交所产生玉米籽粒性状比为3红色∶1白色D.组2中的F1与丙杂交所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色
解析:据表可知:甲×乙产生F1全是红色籽粒,F1自交产生F2中红色∶白色=9∶7,说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律;甲×丙产生F1全是红色籽粒,F1自交产生F2中红色∶白色=9∶7,说明玉米籽粒颜色受两对等位基因控制,且两对等位基因遵循自由组合定律,综合分析可知,红色为显性,红色与白色可能至少由三对等位基因控制,假定用A/a、B/b、C/c,甲乙丙的基因型可分别为AAbbCC、aaBBCC、AABBcc。(只写出一种可能情况)若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒(AaBBCc),两对等位基因遵循自由组合定律,则F2玉米籽粒性状比为9红色∶7白色,A正确;若乙与丙杂交,F1全部为红色籽粒,则玉米籽粒颜色可由三对基因控制,B正确;组1中的F1(AaBbCC)与甲(AAbbCC)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色,C错误;组2中的F1(AABbCc)与丙(AABBcc)杂交,所产生玉米籽粒性状比为1红色∶1白色,D正确。
2.[2022·山东卷]某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制,其中基因A控制紫色,a无控制色素合成的功能。基因B控制红色,b控制蓝色。基因Ⅰ不影响上述2对基因的功能,但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖,基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙,它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变,根据表中杂交结果,下列推断正确的是( )A.让只含隐性基因的植株与F2测交,可确定F2中各植株控制花色性状的基因型B.让表中所有F2的紫红色植株都自交一代,白花植株在全体子代中的比例为1/6C.若某植株自交子代中白花植株占比为1/4,则该植株可能的基因型最多有9种D.若甲与丙杂交所得F1自交,则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
3.[2022·辽宁卷]某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点,进行系列杂交实验,结果见下表。
(1)上表杂交组合中,第1组亲本的基因型是 ,第4组的结果能验证这两对相对性状中 的遗传符合分离定律,能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第 组。(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交,后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为 。(3)用秋水仙素处理该花卉,获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是 。现有一基因型为YYyy的四倍体植株,若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑其他变异),则产生的配子类型及比例分别为 ,其自交后代共有 种基因型。
能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍
YY∶Yy∶yy=1∶4∶1
(4)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变,当A基因突变为隐性基因后,四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更 。
[国考真题研规律]4.[2022·全国甲卷]某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性,含A的花粉可育;含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色,红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交,则下列叙述错误的是( )A.子一代中红花植株数是白花植株数的3倍B.子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12C.亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍D.亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
5.[2022·全国甲卷]玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序,叶腋长雌花序),但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制,雌花花序由显性基因B控制,雄花花序由显性基因T控制,基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种,需进行人工传粉,具体做法是______________________________________。
在母本甲雄蕊成熟前去雄并对母本甲的雌花套袋,待雌蕊和丁的花粉成熟后对甲进行人工传粉,再对母本甲的雌花套袋
(2)乙和丁杂交,F1全部表现为雌雄同株;F1自交,F2中雌株所占比例为 ,F2中雄株的基因型是 ;在F2的雌株中,与丙基因型相同的植株所占比例是 。(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性,某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验,果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状,可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性,则实验结果是_____________________________________________;若非糯是显性,则实验结果是____________________________________________。
糯玉米植株的果穗上籽粒全为糯,非糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种
非糯玉米植株的果穗上籽粒全为非糯,糯玉米植株的果穗上籽粒有糯和非糯两种
紫花∶红花∶白花=3∶3∶2
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