专题13 孟德尔的豌豆杂交实验.docx
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专题13孟德尔的豌豆杂交实验
专题12孟德尔的豌豆杂交实验
【高频考点解读】
1.孟德尔遗传实验的科学方法(Ⅱ)。
2.基因的分离定律(Ⅱ)。
3.基因的自由组合定律(Ⅱ)。
4.基因的自由组合定律的应用。
【热点题型】
题型一基因分离定律的相关概念、研究方法及实质
例1.孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3∶1的分离比必须同时满足的条件是( )
①F1体细胞中各基因表达的机会相等 ②F1形成的配子数目相等且生活力相同 ③雌雄配子结合的机会相等
④F2不同的基因型的个体的存活率相等 ⑤等位基因间的显隐性关系是完全的 ⑥观察的子代样本数目足够多
A.①②⑤⑥ B.①③④⑥C.①②③④⑤D.②③④⑤⑥
【提分秘籍】分离定律的适用范围及条件
(1)
(2)
【举一反三】
蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,雌蜂是由受精卵发育而成的。
蜜蜂的体色,褐色对黑色为显性,控制这一相对性状的基因位于常染色体上。
现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交产生F1,在F1的雌雄个体交配产生的F2中,雄蜂的体色是________、比例是________,依上述现象可证明基因的________定律。
【方法技巧】验证基因分离定律的方法
基因分离定律的鉴定方法要依据基因分离定律的实质来确定。
(1)测交法:
让杂合子与隐性纯合子杂交,后代的性状分离比为1∶1。
(2)杂合子自交法:
让杂合子自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体,采用同基因型的杂合子相互交配),后代的性状分离比为3∶1。
题型二基因型、表现型的推导、显隐性的判断和纯合子的鉴定
例2、下列关于杂合子和纯合子的叙述中,正确的是( )
A.杂合子的双亲至少一方是杂合子B.纯合子体细胞中决定该性状的两个遗传因子是相同的
C.纯合子自交的后代中有杂合子D.杂合子自交的后代全都是杂合子
【提分秘籍】
1.表现型与基因型的相互推导
(1)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)
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)由子代推断亲代的基因型(逆推型)
(1)基因填充法
①根据亲代表现型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因;
②若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
(2)隐性突破法
如果子代中有隐性个体,则亲代基因型中必定含有一个a基因,然后再根据亲代的表现型进一步判断。
(3)根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因B、b表示)
组合
后代显隐性关系
双亲类型
结合方式
①
显性∶隐性=3∶1
都是杂合子
Bb×Bb→3B_∶1bb
②
显性∶隐性=1∶1
测交类型
Bb×bb→1Bb∶1bb
③
只有显性性状
至少一方为
显性纯合子
BB×BB或BB×Bb
或BB×bb
④
只有隐性性状
一定都是隐性
纯合子
bb×bb→bb
2.性状显隐性的判断
(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性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。
(3)遗传系谱图中的显隐性判断
若双亲正常,子代有患者,则为隐性遗传病;若双亲患病,子代有正常者,则为显性遗传病。
(4)显隐性判断的杂交实验合理设计
3.纯合子与杂合子的比较与鉴定
【高考警示】
(1)纯合子自交后代肯定是纯合子;杂合子自交后代既有纯合子,也有杂合子。
(2)纯合子的亲代可能是纯合子,也可能是杂合子;杂合子的亲代可能都是纯合子,也可能是杂合子。
【举一反三】
杂交育种需要选育能够稳定遗传的个体,淘汰不需要的个体。
如果从一杂合的亲本中选育某一单基因控制的显性性状,每次自交后都淘汰掉隐性个体,经过多少代连续自交能使稳定遗传的个体占显性个体的比例超过95%( )
A.5 B.6C.7D.8
题型三基因的自由组合定律的相关概念、研究方法及实质
例3、科研人员为探究某处鲤鱼体色的遗传,做了如下实验:
用黑色鲤鱼和红色鲤鱼杂交,F1全为黑鲤,F1自交结果如下表所示。
根据实验结果,下列推测错误的是( )
A.鲤鱼体色中的黑色是显性性状B.鲤鱼的体色由细胞核中的基因控制
C.鲤鱼体色的遗传遵循自由组合定律D.F1与隐性亲本杂交,后代中黑鲤和红鲤的比例为1∶1
【提分秘籍】
基因的自由组合定律的实质及细胞学基础
(1)实质
在进行减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)细胞学基础
基因的自由组合定律发生在减数分裂的第一次分裂后期(如下图所示)
【高考警示】
理解自由组合定律的实质要注意三点
(1)同时性:
同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行。
(2)独立性:
同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合,互不干扰,各自独立地分配到配子中去。
(3)普遍性:
自由组合定律广泛适用于进行有性生殖的生物。
【举一反三】
某种昆虫长翅(A)对残翅(a)为显性,直翅(B)对弯翅(b)为显性,有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)为显性,控制这3对性状的基因均位于常染色体上。
现有这种昆虫一个体基因型如图所示,请回答下列问题:
(1)长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律,并说明理由。
________________________________________________。
(2)该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为__________________。
(3)该昆虫细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因有____________________。
(4)该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有______________________________________________________________________。
(5)为验证基因自由组合定律,可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是________________________________________。
题型四自由组合定律的解题思路与方法
例4、某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制,基因型AA的植株表现为大花瓣,Aa的植株表现为小花瓣,aa的植株表现为无花瓣。
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.子代有花瓣植株中,AaRr所占的比例为1/3
C.子代共有6种表现型D.子代的红花植株中,R的基因频率为2/3
【提分秘籍】
1.基本方法:
分解组合法(乘法原理和加法原理)
(1)原理:
分离定律是自由组合定律的基础。
(2)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,有几对基因就可分解为几个分离定律问题,如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律:
Aa×Aa,Bb×bb;然后按照数学上的乘法原理和加法原理根据题目要求的实际情况进行重组。
此法“化繁为简,高效准确”,望深刻领会以下典型范例,熟练掌握这种解题方法。
2.基本题型讲解
(1)配子类型
规律:
某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。
如:
AaBbCCDd产生的配子种类数
Aa Bb CC Dd
2 × 2 × 1 × 2=8种
(2)配子间结合方式
规律:
两基因型不同的个体杂交,配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
如:
AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间结合方式有多少种?
先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→8种配子,AaBbCC→4种配子。
再求两亲本配子间结合方式。
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。
(3)已知双亲基因型,求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数
规律:
两基因型已知的双亲杂交,子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后,各自按分离定律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。
如AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?
多少种表现型?
先看每对基因的传递情况:
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);2种表现型;
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb);1种表现型;
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc);2种表现型。
因而AaBbCc×AaBBCc→后代中有3×2×3=18种基因型;有2×1×2=4种表现型。
(4)已知双亲基因型,求子代中某一具体基因型或表现型所占的概率
规律:
某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分,将各种性状及基因型所占比例分别求出后,再组合并乘积。
如基因型为AaBbCC与AabbCc的个体杂交,求:
①产生基因型为AabbCc个体的概率;
②产生表现型为A_bbC_的概率。
分析:
先拆分为①Aa×Aa、②Bb×bb、③CC×Cc,分别求出Aa、bb、Cc的概率依次为
、
、
,则子代基因型为AabbCc的概率应为
×
×
=
。
按前面①、②、③分别求出A_、bb、C_的概率依次为
、
、1,则子代表现型为A_bbC_的概率应为
×
×1=
。
(5)已知双亲类型,求子代不同于亲本基因型或不同于亲本表现型的概率
规律:
不同于亲本的类型=1-亲本类型。
如上例中亲本组合为AaBbCC×AabbCc,则
①不同于亲本的基因型=1-亲本基因型
=1-(AaBbCC+AabbCc)=1-(
×
×
+
×
×
)=
=
。
②不同于亲本的表现型=1-亲本表现型=1-(A_B_C_+A_bbC_)=1-(
×
×1+
×
×1)=1-
=
。
【举一反三】
4.拉布拉多犬的毛色受两对等位基因控制。
第一对基因控制毛色,其中黑色为显性(B),棕色为隐性(b)。
第二对基因控制颜色的表达,颜色表达为显性(E),颜色不表达为隐性(e)。
无论遗传的毛色基因是哪一种(B或b),颜色不表达基因(e)总导致拉布拉多犬的毛色为黄色。
一位育种学家连续将一只棕色的拉布拉多犬与一只黄色的拉布拉多犬交配,结果产生的犬有黑色的,也有黄色的。
根据以上结果可以判断亲本的基因型是( )
A.bbee和Bbee B.bbEE和BbeeC.bbEe和BbeeD.bbEe和BBee
【方法技巧】推断亲代基因型的解题方法
(1)基因填充法
例:
番茄紫茎(A)对绿茎(a)为显性,缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)为显性。
这两对性状的遗传遵循自由组合定律。
已知以紫茎缺刻叶与绿茎缺刻叶作亲本杂交,遗传图解如下:
紫茎缺刻叶×绿茎缺刻叶→321紫缺∶101紫马∶310绿缺∶107绿马。
试确定亲本的基因型。
解题思路:
①根据题意,确定亲本的基因型为:
A_B_、aaB_。
②根据后代有隐性性状绿茎(aa)与马铃薯叶(bb)可推得每个亲本都至少有一个a与b。
因此亲本基因型:
AaBb×aaBb。
(2)分解组合法
例:
小麦的毛颖(P)对光颖(p)为显性,抗锈病(R)对不抗锈病(r)为显性。
这两对性状的遗传遵循自由组合定律。
已知以毛颖感锈病与光颖抗锈病两植株作亲本杂交,子代为毛颖抗锈病∶毛颖感锈病∶光颖抗锈病∶光颖感锈病=1∶1∶1∶1。
请写出两亲本的基因型。
解题思路:
①将两对性状分解为毛颖∶光颖=1∶1,抗锈病∶感锈病=1∶1。
②根据亲本的表现型确定亲本部分基因型是P_rr×ppR_,只有Pp×pp,子代才能表现为毛颖∶光颖=1∶1,同理,只有rr×Rr,子代才能表现为抗锈病∶感锈病=1∶1。
综上所述,亲本基因型分别是Pprr与ppRr。
(3)性状分离比推断
①9∶3∶3∶1―→AaBb×AaBb。
②1∶1∶1∶1―→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
③3∶3∶1∶1―→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
④3∶1―→Aabb×Aabb、AaBB×AaBB、AABb×AABb等(只要其中一对符合一对相对性状遗传实验的F1自交类型,另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可)。
【高考押题】
1.孟德尔运用豌豆进行杂交实验,提出遗传规律;萨顿研究蝗虫的减数分裂,提出假说“基因在染色体上”;摩尔根进行果蝇杂交实验,证明基因位于染色体上。
以上科学发现的研究方法依次是( )
A.类比推理法、类比推理法、假说—演绎法B.假说—演绎法、类比推理法、类比推理法
C.假说—演绎法、类比推理法、假说—演绎法D.类比推理法、假说—演绎法、类比推理法
2.对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验来说,不必具备的条件是( )
A.选用的一对相对性状要有明显的差异B.实验选用的两个亲本一定是纯种
C.要让显性亲本作父本,隐性亲本作母本D.要让两个亲本之间进行有性杂交
3.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∶1C.9∶6D.1∶1
4.如果在一个种群中,基因型AA的比例占25%,基因型Aa的比例占50%,基因型aa的比例占25%。
已知基因型aa的个体失去求偶繁殖能力,则随机交配一代后,子代中基因型aa的个体所占的比例为( )
A.1/61B.1/9C.1/8D.1/4
5.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(♂)
6.金鱼草的花色由一对等位基因控制,AA为红色,Aa为粉红色,aa为白色。
红花金鱼草与白花金鱼草杂交得到F1,F1自交产生F2。
下列关于F2个体的叙述错误的是( )
A.红花个体所占的比例为1/4B.白花个体所占的比例为1/4
C.纯合子所占的比例为1/4D.杂合子所占的比例为1/2
7.下列关于一对相对性状的遗传实验的叙述,正确的是( )
A.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同
B.对F1测交,结果由F1配子的种类和比例决定
C.F2的3∶1性状分离比与减数分裂的联会无关
D.等位基因独立的随配子遗传给后代,不存在相互作用
8.赤霉素是一类能促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植株增高的植物激素。
将纯种矮秆玉米用赤霉素处理后长成高秆玉米,这种高秆玉米自交后代的表现型为( )
A.后代100%为高秆B.后代100%为矮秆
C.后代25%为高秆D.后代50%为矮秆
9.南瓜果实的颜色是由一对等位基因(A和a)控制的,用一株黄果南瓜和一株白果南瓜杂交,F1中既有黄果南瓜也有白果南瓜,F1自交产生的F2的表现型如图所示。
根据图示分析,下列说法错误的是( )
A.P中黄果的基因型是aaB.F1中白果的基因型为AA和Aa
C.由图中③可以判定白果为显性性状D.F2中黄果与白果的理论比例是5∶3
10.某种品系的鼠毛色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
11.下列有关基因分离定律和自由组合定律的说法,错误的是( )
A.二者具有相同的细胞学基础B.二者揭示的都是生物细胞核中遗传物质的遗传规律
C.在生物性状遗传中,二者可以同时进行,同时起作用
D.基因分离定律是基因自由组合定律的基础
12.孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。
其中在研究两对相对性状的杂交实验时,针对发现的问题孟德尔提出的假说是( )
A.F1表现显性性状,F1自交产生四种表现型不同的后代,比例是9∶3∶3∶1
B.F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生四种比例相等的配子
C.F1产生数目和种类相等的雌雄配子,且雌雄配子结合机会相同
D.F1测交将产生四种表现型的后代,比例为1∶1∶1∶1
13.某动物的体色有褐色的,也有白色的。
这两种体色受两对非同源染色体上的非等位基因Z与z、W与w控制。
只要有显性基因存在时,该动物的体色就表现为褐色。
现有一对动物繁殖多胎,后代中褐色个体与白色个体的比值为7∶1。
试从理论上分析,这对动物可能是下列哪一组合( )
A.ZzWw×ZzWw B.ZzWw×ZzwwC.Zzww×zzWwD.zzWw×zzww
14.如图是具有两对相对性状的豌豆进行杂交的实验图解,下列选项中不正确的是( )
A.若要得到该杂交实验结果,亲本的基因型也可以是YYrr和yyRRB.F1雌雄配子数量之比不为1∶1
C.F2中表现型与亲本不同的个体所占比例为3/8
D.F1配子随机结合成16种图示基因型,符合遗传的自由组合定律
15.有人将两亲本植株杂交,获得的100粒种子种下去,结果为结红果叶上有短毛37株、结红果叶上无毛19株、结红果叶上有长毛18株、结黄果叶上有短毛13株、结黄果叶上有长毛7株、结黄果叶上无毛6株。
下列说法不正确的是( )
A.两株亲本植株都是杂合子B.两亲本的表现型都是红果短毛
C.两亲本的表现型都是黄果长毛D.就叶毛来说,无毛与长毛的植株都是纯合子
16.以黄色皱粒(YYrr)与绿色圆粒(yyRR)的豌豆作亲本进行杂交,F1植株自花传粉,从F1植株上所结的种子中任取1粒绿色圆粒和1粒绿色皱粒的种子,这两粒种子都是纯合子的概率为( )
A.1/3B.1/4C.1/9D.1/16
17.某鲤鱼种群体色遗传有如下特征,用黑色鲤鱼(简称黑鲤)和红色鲤鱼(简称红鲤)杂交,F1皆表现为黑鲤,F1交配结果如表所示。
据此分析,若用F1(黑鲤)与红鲤测交,子代中不同性状的数量比是( )
A.1∶1∶1∶1B.3∶1C.1∶1D.以上答案都不对
18.某种鼠中,皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性,短尾(B)对长尾(b)为显性。
基因A或b纯合会导致个体在胚胎期死亡。
两对基因位于常染色体上,相互间独立遗传。
现有一对表现型均为黄色短尾的雌、雄鼠交配,发现子代部分个体在胚胎期死亡。
则理论上子代中成活个体的表现型及比例为( )
A.均为黄色短尾B.黄色短尾∶灰色短尾=2∶1
C.黄色短尾∶灰色短尾=3∶1D.黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾=6∶3∶2∶1
19.某植物体有三对等位基因(A和a、B和b、C和c),它们独立遗传并共同决定此植物的高度。
当有显性基因存在时,每增加一个显性基因,该植物会在基本高度2cm的基础上再增加2cm。
现在让AABBCC(14cm)×aabbcc(2cm)产生F1,F1自交产生的后代植株中高度为8cm的基因型有多少种( )
A.3B.4C.6D.7
20.豌豆花的颜色受两对基因P/p和Q/q控制,这两对基因遵循自由组合定律。
假说每一对基因中至少有一个显性基因时,花的颜色为紫色,其他的基因组合则为白色。
依据下列杂交结果,P(紫花×白花)→F1(3/8紫花、5/8白花),推测亲代的基因型是( )
A.PPQq×ppqqB.PPqq×PpqqC.PpQq×ppqqD.PpQq×Ppqq
21.利用遗传变异的原理培育作物新品种,在现代农业生产上得到广泛应用。
请回答下面的问题:
(1)水稻的穗大(A)对穗小(a)为显性。
基因型为Aa的水稻自交,子一代中,基因型为________的个体表现出穗小,应淘汰;基因型为________的个体表现出穗大,需进一步自交和选育;按照这种自交→淘汰→选育的育种方法,理论上第n代种子中杂合体的比例是________。
(2)水稻的晚熟(B)对早熟(b)为显性,请回答利用现有纯合体水稻品种,通过杂交育种方法培育纯合大穗早熟水稻新品种的问题。
①培育纯合大穗早熟水稻新品种,选择的亲本基因型分别是________和________。
两亲本杂交的目的是________________________。
②将F1所结种子种下去,长出的水稻中表现为大穗早熟的几率是________,在这些大穗早熟植株中约有________是符合育种要求的。
22.某动物毛色的黄色与黑色是一对相对性状,受常染色体上的一对等位基因(A、a)控制,已知在含有基因A、a的同源染色体上,有一条染色体带有致死基因,但致死基因的表达会受到性激素的影响。
请根据下列杂交组合及杂交结果回答问题:
(1)毛色的黄色与黑色这对相对性状中,显性性状是________,判断的依据是__________________________________________________________________________________。
(2)丙组的子代中导致雌雄中黄与黑比例差异的可能原因是________________________________________________________________________,
请设计方案验证你的解释。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)甲组亲本的基因型是________。
(4)从上述杂交组合中可以判断致死基因是________(选填“显”或“隐”)性基因,且与________(选填“A”或“a”)基因同在一条染色体上,________激素会促进致死基因的表达。
23.某农科所做了两个小麦品系的杂交实验,70cm株高和50cm株高(以下表现型省略“株高”)的小麦杂交,F1全为60cm。
F1自交得到F2,F2中
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