课程解读

一、学习目标:

1. 阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。

2. 体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。

3. 运用分离定律解释一些遗传现象。

 

二、重点、难点:

重点:(1)对分离现象的解释,阐明分离定律。(2)运用分离定律解释一些遗传现象。

难点:(1)对分离现象的解释。(2)对分离定律的理解。

 

三、考点分析:

知识内容

高考要求

一对相对性状的杂交实验,及实验方法

对分离现象的解释及其验证

分离定律

本小节考点主要有:1、孟德尔遗传试验的科学方法——针对一对性状解决问题;假说演绎的研究方法;

2、基因分离定律解决实际问题。这个考点题型比较普遍,考查内容涉及——从基因和染色体的关系角度理解分离定律,分离过程中的计算问题,以及在育种、遗传图解中的处理问题能力。

 

知识梳理

一、豌豆作为实验材料的特点:

1. 自花传粉、闭花受粉——自然状态下一般都是纯种

2. 相对性状明显——易于统计

性状:生物体的形态特征和生理特征的总称。

相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。(如豌豆的高茎、豌豆的矮茎)

 

. 孟德尔的一对相对性状的杂交实验过程:

1. 实验过程:去雄——套袋——传粉——套袋;

2. 实验结果:无论正交或反交,子一代都是高茎,子二代都是高茎或矮茎的数量比接近31

3. 常用符号和含义:

符号

P

F1

F2

×

含义

亲本

子一代

子二代

杂交

自交

母本或雌配子

父本或雄配子

4. 杂交:遗传因子组成不同的生物体间相互交配的过程。

5. 自交:遗传因子组成相同的生物体间相互交配的过程;植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉,自交是获得纯系的有效方法。

6. 正交和反交:对于雌雄同体的生物杂交,若甲♀× 为正交,则乙♀× 为反交。

7. 性状分离:杂种的自交后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。

8. 表现型:是指生物个体所表现出来的性状。

9. 遗传因子组成(基因型):是指与表现型有关的遗传因子(基因)组成。

    表现型=遗传因子组成+环境条件。

 

三、对分离现象的解释:(假说)

1. 生物的性状是由遗传因子决定的。每个遗传因子决定着一种特定的性状。

    显性遗传因子  决定    显性性状(用大写字母表示,如D

    隐性遗传因子  决定    隐性性状(用小写字母表示,如d

2. 体细胞中遗传因子成对存在。

    纯合子:遗传因子组成相同的个体。显性纯合子:DD 隐性纯合子:dd

    杂合子:遗传因子组成不同的个体。如Dd

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。

★显性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的那个亲本的性状。

★隐性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本的性状。

 

对分离现象解释的验证 (演绎)——测交实验

测交:就是让杂种第一代与隐性个体相交,用来测定F1的基因型。测交是检验某生物个体是纯合体还是杂合体的有效方法。

小结分离定律的内容:

      ①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;

      ②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。

实质:体细胞中成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离。

 

五、性状分离比的模拟实验

1. 两个小桶各代表什么?两个小桶中的D小球和d小球各代表什么?

两个小桶分别代表生物体的精巢和卵巢;D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子。

2. 为什么每个小桶内的d小球和D小球的数目都是10个?

每个小桶内的d小球和D小球的数目都是10个,是为了确保含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子相等。

3. 分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么?

分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是:模拟雌、雄配子的随机结合。

4. 将抓取的小球放回原来的小桶内,摇匀,按步骤3重复做50100次的含义是什么?

将抓取的小球放回原来的小桶内,摇匀,按步骤3重复做50100次,是为了确保观察的样本数目足够多,雌、雄配子结合的机会相等。

 

典型例题

知识点一:相对性状与性状分离(纯合子、杂合子)

1. 猪的白毛对黑毛为显性,要判断一只白毛猪是否为纯合子,选用与它交配的猪最好是

A. 纯种白毛猪          B. 黑毛猪        C. 杂种白毛猪          D. 以上都不对

思路分析:A_×aa——假如待测亲本为纯合子,后代为Aa,则都表现白色;

                    假如待测亲本为杂合子,后代为Aaaa=11,则出现性状分离。

答案:B

解题后的思考:验纯的方法:测交、自交——后代出现性状分离,则为杂合子;否则为纯合子。

 

2. 豌豆的矮茎和高茎为一对相对性状。下列杂交实验中能判定性状显隐性关系的是   

A. 高茎×高茎-高茎                    B. 高茎×高茎-301高茎+10l矮茎

C. 矮茎×矮茎-矮茎              D. 高茎×矮茎-98高茎+107矮茎

思路分析:用特例法解决问题

A. 高茎×高茎-高茎——aa×aa   AA×AA都满足要求,不能判断;

B. 高茎×高茎-301高茎+10l矮茎——后代出现性状分离,因此在亲代被隐藏,后代表现出来的性状为隐性性状;

C. 矮茎×矮茎-矮茎——aa×aa   AA×AA都满足要求,不能判断;

D. 高茎×矮茎-98高茎+107矮茎——无法看出隐藏关系。无论哪种性状为显性都满足要求。

答案:B

解题后的思考:判断性状的显隐性关系,实际是验纯的又一种考查方式。解题原则就是在各世代中明显出现——不同性状的亲本杂交→后代只表现一种性状,没表现出来的就是隐性。性状相同的亲本杂交→后代出现性状分离,新出现的性状就是隐性性状。

 

3. 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,而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒,则:

A. 甜是显性性状                    B. 相互混杂   

C. 非甜是显性性状               D. 相互选择

思路分析:1、亲本都是纯种;2、间行种植可能出现相互授粉杂交,也可能出现自交;3、杂交表现的就是显性性状。

答案:C

解题后的思考:这道题的难度体现在——间行种植过程既有杂交,也会出现自交。当出现自交时,后代各自表现为甜与非甜;当杂交时,则后代表现显性性状,即都是非甜。

小结:

1. 相对性状——同种生物、同一性状、不同类型;

2. 显性性状对隐性性状有隐藏效应;

3. 检验纯合子的方法——植物一般可用自交,而动物多用测交。

 

知识点二:分离规律

1. 用黄色公鼠a分别与黑色母鼠bc交配,在几次产仔中,母鼠b产仔96黄,母鼠c产的仔全为黑色。那么a bc中为纯合体的是

A. bc            B. ac           C. ab              D. 只有a

思路分析:1. 判断显隐性:黄色公鼠a与黑色母鼠c交配,c产的仔全为黑色。证明:黑色是显性性状(A),黄色是隐性性状(a);2. 黄色公鼠a与黑色母鼠b交配,母鼠b产仔96黄,其后代出现性状分离——aa Aa3. 因此a鼠——aac鼠——AA为纯合体。

答案:B

解题后的思考:要判断遗传因子的组成,首先需判断出显隐性,然后根据遗传规律解决问题。

 

2. 下列几组植物的杂交过程中,其实验结果可以用分离定律加以解释的是(   

      

思路分析:分离定律——用于研究一对相对性状。抗病和早熟不是一对相对性状;高秆和抗病也不是一对相对性状;纯高与纯高的后代没有出现性状分离,故也不体现分离规律。

答案:B

解题后的思考:分离定律体现在一对相对性状的杂交(有性生殖)过程中。

 

3. 一对杂合的白色绵羊生下4只小羊,理论上4只小羊的表现型为31黑的可能性是(   

    A. 100        B. 34             C. 2764          D. 27256

思路分析:1. 每只羊的出生概率,相互之间没有影响;2. 杂合白羊生出3/4白羊; 1/4黑羊;3. 31黑——白白白黑:3/4×3/4×3/4×1/4=27/256;白白黑白:3/4×3/4×1/4×3/4=27/256;白黑白白:3/4×1/4×3/4×3/4=27/256;黑白白白:1/4×3/4×3/4×3/4=27/2564、共四种情况,根据加法法则,概率为4×27/256=27/64

答案:C

解题后的思考:根据题目要求,要完成某件事,假如分情况完成,则最后应将各种情况的概率求和;假如分不同步骤完成,则应将各个步骤的概率求积。

小结:解答考查分离规律的习题——首先熟练记忆孟德尔一对相对性状的实验结论(12131等);其次,在概率计算中,常常需要应用加法原理和乘法原理。

 

提分技巧

一、遗传概率计算的两个基本原理:

1. 加法原理:互斥事件有关的事件出现的几率,等于各相关互斥事件的几率的和。互斥事件指某一形式的事件出现,其他形式的事件就被排除。(分类计算)

例:人体肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇的基因型都是Aa,他们所生的孩子中,表现型正常的概率是多少?

2. 乘法原理:相互独立事件同时出现的几率为各个独立事件几率的乘积。(分步计算)

例:人体肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇的基因型都是Aa,他们所生的孩子中,出现白化男孩的概率是多少?

 

二、若要正确完成遗传概率的计算,必须理解基因分离定律的几个基本比例关系:

1. Aa×Aa1AA2Aa1aa ,即AA占后代总数的1/4Aa占后代总数的2/41/2),aa占后代总数的1/4;显性性状占后代总数的3/4,隐性性状占后代总数的1/4;表现型为显性性状的个体中,纯合体占1/3,杂合体占2/3;后代中纯合体占1/2

2. Aa×aa1Aa1aa,即后代中显性性状的个体和隐性性状的个体各占1/2,显性性状的个体均为杂合体。

3. AA×Aa1AA1Aa ,即后代中表现型虽然均表现出显性性状,但其中纯合体和杂合体各占1/2

 

三、杂合子连续自交,后代中纯合子或杂合子所占的比例(以Aa为例)

Aa连续自交n次,则Fn代中Aa所占比例

杂合子                                       纯合子:1

显性纯合子:                  隐性纯合子:

 

预习导学

一、预习新知:

孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律

 

二、预习点拨

探究任务一:任何生物都不止表现一种性状,后代表现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。那么,双亲的性状是遵循什么规律进行组合并传递给后代的?在育种实践中,人类如何获得所需的性状组合?

探究任务二:一对相对性状的遗传,影响其他相对性状吗?

 

同步练习

(答题时间:45分钟)

1. 被称为遗传学奠基人的是(   

A. 达尔文    B. 孟德尔       C. 摩尔根    D. 魏斯曼

2. 下列性状不属于相对性状的是(   

A. 高鼻梁与塌鼻梁                B. 人的卷发与直发  

C. 人的五指与多指                D. 眼大与眼角上翘

*3. 下列有关显、隐性性状的叙述中,正确的是(   

A. 生物体没有显现出来的性状称为隐性性状   

B. 亲本之中一定有一个表现为隐性性状

C. 子一代未显现出来的那个亲本的性状称为隐性性状

D. 在一对相对性状的遗传实验中,双亲只具有一对相对性状

4. 下列有关孟德尔选用豌豆作为实验材料的原因中,不正确的是

A. 豌豆是异花传粉植物                      B. 豌豆有利于进行人工杂交实验

C. 豌豆是闭花受粉植物                            D. 豌豆的一些品种之间有易于区分的性状

5. 两杂种黄色籽粒豌豆杂交,产生种子120粒,其中纯种黄色种子的数目约为     

    A. 0             B. 30            C. 60                           D. 90

6. 基因型为Aa的植株自花传粉,所结种子的基因型及其比例是                  

    A. 都是AA         B. 都是Aa          C. AAAaaa=121    D. Aaaa=11

7. 基因分离定律表明,杂合子

       A. 不能稳定遗传,自交后代有性状分离  

B. 不能稳定遗传,自交后代无性状分离        

C. 能稳定遗传,自交后代有性状分离    

D. 能稳定遗传,自交后代无性状分离

*8. 我国科学工作者捕捉到一只稀有的雄性白猴,现要在最短时间内利用这只白猴繁殖更多的白猴(已知棕色对白色为显性),你选出的最佳方案是:

A. 白猴与棕猴交配,选出其后代中的白猴   B. 白猴与棕猴交配,再F1测交

C. 白猴与棕猴交配,再F1自交     D. 白猴与棕猴交配,再让F1与棕猴交配

*9. 下列叙述中,正确的是(   

    A. 两个纯合子的后代必是纯合子        B. 两个杂合子的后代必是杂合子

    C. 纯合子自交后代都是纯合子          D. 杂合子自交后代都是杂合子

*10. 在“性状分离比的模拟实验”中,某同学连续抓取三次小球的组合都是DD,则他第4次抓取是DD的概率为(   

    A. 14                   B. 12          C. 0                D. 1

11. 孟德尔的分离定律是指(   

    A. 子二代出现性状分离             

B. 子二代的性状分离比为31

    C. 形成配子时,成对的遗传因子发生分离

    D. 测交后代的分离比为11

12. 牛的毛色有黑色和棕色,如果两头黑牛交配生了一头棕色子牛,请回答:

    1)黑色和棕色哪种毛色是显性性状?__________ 

    2)若用Bb表示牛的毛色的显性遗传因子和隐性遗传因子,写出上述两头黑牛及其子代棕色牛的遗传因子的组成情况____________________________ 

    3)上述两头黑牛产生一头黑色子牛的可能性是_______;若上述两头黑牛产生了一头黑色子牛,该牛是纯合子的可能性是_________;要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子,最好选用与其交配的牛是________

    A. 纯种黑牛          B. 杂种黑牛           C. 棕色牛

    4)若用某黑色雄牛与多头杂种雌牛交配,共产20头子牛,若子牛全是黑色,则此雄牛遗传因子的组成情况可能是________。若子牛中有14头为黑色,6头为棕色,则此雄牛遗传因子的组成情况最可能是____________

13. 下面是豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请仔细读图后回答下列问题:

1)该实验的亲本中,父本是            ,母本是               。在此实验中用作亲本的两株豌豆必须是           种。

2)操作            ,此处理必须在豌豆                   之前进行。

3)操作              ,此处理必须用纸袋对母本进行               ,其目的是_______________________________

4)在当年母本植株上所结出的种子即为        代,若要观察子二代豌豆植株的性状分离特征,需要在第       年进行观察。

5)红花(A)对白花(a)为显性,则杂合种子种下去后,长出的豌豆植株开的花为______________色。

6)若(5)题中P皆为纯种,让F1代进行自交,F2代的性状中,红花与白花之比为      ;这种现象在遗传学上称作           

14. 豌豆种子的形状是由一对等位基因Rr控制的,下表是有关豌豆种子形状的三组杂交实验结果。

1)根据哪个组合能判断出显性类型,试说明理由。

2)写出各个组合中两个亲本的基因型。

3)哪一个组合为测交实验。

组合序号

杂交组合类型

后代表现型和植株数目

圆粒

皱粒

皱粒×皱粒

0

102

圆粒×圆粒

125

40

圆粒×皱粒

152

141


试题答案

1. B                 2. D 

  3. C解析:生物体没有显现出来的性状称为隐性性状——子一代中没表现出来,但在子二代中可以表现出来;亲本之中一定有一个表现为隐性性状——错,如Aa×AA

子一代未显现出来的那个亲本的性状称为隐性性状——正确;

在一对相对性状的遗传实验中,双亲只具有一对相对性状——错。具有多对,但只研究一对。

  4. B                        5. B                    6. C                     7. A 

8. B解析:设白猴的遗传因子组成为aa;棕猴为AA

白猴与棕猴交配,选出后代中的白猴——AA×aa白猴比例为0

白猴与棕猴交配,再F1测交——AA×aa→Aa×aa白猴比例为1/2

白猴与棕猴交配,再F1自交——AA×aa→Aa×Aa白猴比例为1/4。   

白猴与棕猴交配,再让F1与棕猴交配——AA×aa→Aa×AA白猴比例为0

  9. C解析:两个纯合子的后代必是纯合子——AA×aa的后代都是杂合子;

两个杂合子的后代必是杂合子——Aa×Aa的后代有1/2为纯合子;

纯合子自交后代都是纯合子—— AA×AA

杂合子自交后代都是杂合子——Aa×Aa为后代有1/2为纯合子。

  10. A解析:“性状分离比的模拟实验”模拟Dd×Dd——每次杂交过程对下一次的概率没有影响,Dd×Dd——DD14

 11. C  

12. 1)黑色  2 BbBbbb  33/4  1/3  C  4BB  Bb

13. 1)矮茎豌豆   高茎豌豆    纯(2)去雄   自然受粉(3)授粉   套袋   防止其他豌豆花粉的干扰(4)子一(F1   三(5   红(631   性状分离

14. 1)根据组合二可知圆粒对皱粒为显性,因为圆粒与圆粒杂交产生了圆粒和皱粒,且其数量比约为31

2)组合一为rr×rr;组合二为 Rr×Rr;组合三为Rr×rr

3)组合三为测交实验。