孟德尔杂交实验

1孟德尔的豌豆杂交实验(一)知识点一孟德尔遗传实验的科学杂交方法1．用豌豆作遗传实验材料的优点所具特点相应优点豌豆是自花传粉、闭花受粉植物自然状态下都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析豌豆品种间有许多易于区分的相对性状实验结果易观察和分析豌豆的生长周期短短时间内获取后代，便于分析豌豆的后代数目多便于统计分析2．孟德尔遗传实验的杂交方法与程序3．与遗传实验有关的生物学知识单性花一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊，如黄瓜的花两性花同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，如豌豆的花闭花受粉花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上的过程父本和母本不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫作父本，接受花粉的植株叫作母本知识点二一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析知识点三基因的分离定律2考点一基因分离定律及其验证1．理清遗传规律相关概念的联系2．正确区分相同基因、等位基因与非等位基因(1)相同基因：同源染色体相同位置上控制相同表现型的基因。如图中A和A。(2)等位基因：同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d都是等位基因。(3)非等位基因：有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。3．澄清对分离定律理解及应用的两个易误点(1)杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等。一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。(2)符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性)。原因如下：①F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少，不一定符合该比例。②某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。【典型例题】1-1.下列关于遗传学基本概念的叙述，正确的有()①兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状②纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状，XAY、XaY属于纯合子③不同环境下，基因型相同，表现型不一定相同④A和A、b和b不属于等位基因，C和c属于等位基因⑤后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离，两个双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离⑥检测某雄兔是否是纯合子，可以用测交的方法A．2项B．3项C．4项D．5项1-2.孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法错误的是()A．豌豆是自花受粉植物，实验过程中免去了人工授粉的麻烦B．在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离C．解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且数量比接近1∶1D．验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交【归纳总结】“四步”法理顺“假说—演绎”推理过程[类题通法]“三法”验证分离定律成立前提：一对相对性状由一对同源染色体上的等位基因控制。自交法若自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律测交法若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律花粉鉴定法取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律【变式训练】1.假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程的是()A．生物的性状是由遗传因子决定的B．由F2中出现的分离比推测，生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离C．若F1产生配子时遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1∶1D．若F1产生配子时遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶12.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3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。下列关于孟德尔研究过程的分析正确的是()A．孟德尔提出的假说其核心内容是“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3.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()A．花粉1/2变蓝、子粒3/4变蓝B．花粉、子粒各3/4变蓝C．花粉1/2变蓝、子粒1/4变蓝D．花粉、子粒全部变蓝4.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考点二分离定律的解题规律和方法命题点(一)显隐性性状的判断方法与实验设计1．已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制，在自由放养多年的一牛群中，两基因频率相等，每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于性状遗传的研究方法及推断错误的是()A．选择多对有角牛和无角牛杂交，若后代有角牛明显多于无角牛则有角为显性；反之，则无角为显性B．自由放养的牛群自由交配，若后代有角牛明显多于无角牛，则说明有角为显性C．选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角为隐性D．随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产3头牛全部是无角，则无角为显性[类题通法]显隐性性状的判断方法与实验设计(1)根据子代性状判断：(2)合理设计杂交实验，判断性状的显隐性：(3)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，由该图可以判断白化病为隐性性状；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，由该图可以判断多指是显性性状。命题点(二)纯合子与杂合子的判断2．某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，请设计实验方案(后代数量足够多)，以鉴别该紫花植株的基因型。(1)实验程序：第一步：_______________________________________(填选择的亲本及杂交方式)；第二步：_______________________________________________________。(2)结果预测：①若第一步实验的子代出现性状分离，说明紫花植株为杂合子(Dd)；若_______________________________________________________________。②__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)第一步：紫花植株自交第二步：紫花植株与红花植株杂交(2)①未出现性状分离，说明紫花植株的基因型为DD或dd。②若第二步子代全为紫花，则紫花植株的基因型为DD；若子代全部为红花或出现红花，则紫花植株的基因型为dd。[类题通法]纯合子、杂合子的判断方法方法实验设计结果分析4测交法待测个体×隐性纯合子→子代若子代无性状分离，则待测个体为纯合子若子代有性状分离，则待测个体为杂合子自交法待测个体――→⊗子代若后代无性状分离，则待测个体为纯合子若后代有性状分离，则待测个体为杂合子花粉鉴定法待测个体――→减数分裂花粉①若产生2种或2种以上的花粉，则待测个体为杂合子②若只产生1种花粉，则待测个体为纯合子单倍体育种法待测个体→花粉→幼苗→秋水仙素处理获得植株①若得到两种类型的植株且数量基本相等，则说明亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子②若只得到一种类型的植株，则说明亲本只能产生一种类型的花粉，即为纯合子命题点(三)基因型和表现型的判断3．某植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由单基因(D、d)控制的完全显性遗传，现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。下列有关叙述错误的是()选择的亲本及杂交方式预测子代表现型推测亲代基因型第一组：紫花自交出现性状分离③①④第二组：紫花×红花全为紫花DD×dd②⑤A.两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据B．若①全为紫花，则④为DD×DdC．若②为紫花和红花的数量之比是1∶1，则⑤为Dd×ddD．若③为Dd×Dd，则判定依据是子代出现性状分离[类题通法]基因型和表现型的推导方法(1)基因填充法：先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性亲本的基因型可用A_来表示，那么隐性亲本的基因型只有一种aa，再根据子代中的一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。(2)隐性纯合子突破法：如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，所以亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。(3)分离比法：子代表现型亲本基因型组合亲本基因型、表现型全显AA×__亲本中至少有一个是显性纯合子全隐aa×aa双亲均为隐性纯合子显∶隐＝1∶1Aa×aa亲本一方为杂合子，一方为隐性纯合子显∶隐＝3∶1Aa×Aa双亲均为杂合子【拓展延伸】自交与自由交配计算问题1.将基因型为Aa的豌豆连续自交，将后代中的纯合子和杂合子所占的比例绘制成如图所示的曲线，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()选项自交自由交配A红褐色∶红色＝5∶1红褐色∶红色＝8∶1B红褐色∶红色＝3∶1红褐色∶红色＝4∶1C红褐色∶红色＝2∶1红褐色∶红色＝2∶1D红褐色∶红色＝1∶1红褐色∶红色＝4∶5三、分离定律的遗传特例归纳1．复等位基因问题同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上的基因，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如下表：表现型A型B型AB型O型基因型IAIA、IAiIBIB、IBiIAIBii2．分离定律异常分离比的三大成因(1)不完全显性：Aa与AA表现型不同，杂合子(Aa)自交产生的子代中，性状分离比为1∶2∶1。5(2)存在致死现象：隐性致死隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用，如镰刀型细胞贫血症(红细胞异常，使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而因不能进行光合作用而死亡显性致死显性基因具有致死作用，如人的神经胶质基因(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1配子致死指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象合子致死指致死基因在胚胎时期发生作用，从而不能形成活的个体的现象(3)从性遗传：由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象，如绵羊的有角基因H为显性，无角基因h为隐性，在杂合子(Hh)中，公羊表现为有角，母羊则表现为无角。3．表型模