孟德尔的豌豆杂交实验(一)
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第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)一、一对相对性状的杂交实验1.孟德尔选取豌豆作为杂交实验材料的优点及方法(1)豌豆的优点:自花传粉植物,而且是闭花受粉,豌豆在自然状况下,一般都是纯种豌豆植株具有易于区分的性状,且能稳定地遗传给后代豌豆花大,易去雄和人工授粉。
(2)人工异花传粉操作步骤去雄―→套袋―→传粉→套袋(避免外来花粉的干扰的干扰)2.一对相对性状的杂交实验P高茎×矮茎↓F1高茎(显性性状)↓⊗F2高茎∶矮茎(性状分离现象)3∶1(性状分离比)3.假说(对分离现象的解释)4.对分离现象解释的验证(1)方法测交,即让F1与隐性纯合子杂交。
(2)目的验证对分离现象解释的正确性。
(3)理论预测(4)测交实验结果测交后代的64株豌豆中,30株是高茎,34株是矮茎,这两种性状的分离比接近于1∶1。
(5)结论:验结果符合预期的设想,从而证实F1是杂合子,产生D和d两种配子,这两种配子的比例接近于1∶1。
5.性状分离比的模拟实验(1)模拟实验的条件①甲、乙两小桶分别代表雌、雄生殖器官。
②甲、乙两小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。
③不同彩球的随机组合模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合。
(2)分析结果得出结论①彩球组合类型数量比:DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。
②彩球组合代表的显、隐性数量比:显性∶隐性≈3∶1。
二、分离定律(1)真核生物、有性生殖、核基因、一对相对性状的遗传三、相对性状中显、隐性判断(设甲、乙为一对相对性状)(1)隐性纯合子:表现为隐性性状的个体都是隐性纯合子。
(2)显性纯合子和杂合子的判断方法(设一对相对性状中,甲为显性性状个体,乙为隐性性状个体)1、由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及比2.由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推类型)方法一:遗传因子填充法。
先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子,如显性性状的相关遗传因子组成可用AA 或Aa(A -)来表示,那么隐性性状的遗传因子组成只有一种aa ,根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的遗传因子组成。
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)知识点一豌豆作为实验材料的优点和杂交方法1.豌豆作为实验材料的优点2.孟德尔遗传实验的杂交方法知识点二分离定律知识点三一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析考点一分离定律的实质及自交和测交的应用1.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。
2.自交法和测交法的应用 (1)验证基因的分离定律: ①自交法:②测交法:(2)纯合子、杂合子的鉴定: ①测交法:②自交法:待测个体――→⊗结果分析⎩⎪⎨⎪⎧a.若后代无性状分离,则待测个体为纯合子b.若后代有性状分离,则待测个体为杂合子[易误提醒]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。
基因型为Aa 的杂合子产生的雌配子有两种A ∶a =1∶1或产生的雄配子有两种A ∶a =1∶1,雌雄配子的数量不相等,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: ①F 2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,不一定符合预期的分离比。
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。
[必明考向]考向一 孟德尔杂交实验分析及应用1.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解析:选A本题的“题眼”为题干中的“验证”,即用隐性个体(纯合子)与F1(杂合子)测交,故“所选实验材料是否为纯合子”对实验结论影响最小;对分离定律进行验证的实验要求所选相对性状有明显的显隐性关系,否则会严重影响实验结果;验证实验中所选的相对性状一定受一对等位基因控制,这样才符合分离定律的适用范围;实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法,否则会导致实验误差。
2.孟德尔在探索遗传规律时,运用了“假说—演绎法”,下列相关叙述不.正确的是()A.孟德尔“作出假设”依据了减数分裂的相关原理B.“测交实验”是对推理过程及结果的检测C.“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容D.“假说—演绎法”的基本环节是:提出问题—作出假设—演绎推理—实验验证—得出结论解析:选A孟德尔进行研究的时期并不了解减数分裂的原理。
考向二性状显隐性及纯合子、杂合子的鉴定3.一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。
4.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。
解析:(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。
答案:(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。
显隐性性状的判断与实验设计方法(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⇒子代所表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:考点二分离定律的解题规律和方法1.由子代分离比推断亲本基因型(1)类型:(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)?2.自交与自由交配的辨析与应用 (1)自交:自交强调的是相同基因型个体之间的交配。
对于植物,自花传粉是一种最为常见的自交方式;对于动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。
如基因型为23AA 、13Aa 植物群体中自交是指:23AA ×AA 、13Aa ×Aa ,其后代基因型及概率为34AA 、16Aa 、112aa ,后代表现型及概率为1112A_、112aa 。
(2)自由交配:自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,以基因型为23AA 、13Aa 的动物群体为例,进行随机交配的情况如⎭⎬⎫23AA 13Aa ♂ × ♀⎩⎨⎧23AA 13Aa欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率,有以下几种解法: 解法一 自由交配方式(四种)展开后再合并: (1)♀23AA ×♂23AA →49AA(2)♀23AA ×♂13Aa →19AA +19Aa(3)♀13Aa ×♂23AA →19AA +19Aa(4)♀13Aa ×♂13Aa →136AA +118Aa +136aa合并后,基因型为2536AA 、1036Aa 、136aa ,表现型为3536A_、136aa 。
解法二 利用基因频率推算:已知群体基因型23AA 、13Aa ,不难得出A 、a 的基因频率分别为56、16,根据遗传平衡定律,后代中:AA =⎝⎛⎭⎫562=2536,Aa =2×56×16=1036,aa =⎝⎛⎭⎫162=136。
[必明考向]考向一据子代表现型及比例推测亲本基因型1.某二倍体植物的叶表面无蜡粉和有蜡粉是一对相对性状(由等位基因E、e控制),某校研究性学习小组做了如下三组实验,下列有关分析不.正确的是()A.实验结果表明有蜡粉是显性性状B.控制这对相对性状的基因位于细胞核内C.三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是EeD.丙组的F1中纯合子所占的比例是1/4解析:选D由丙组结果可判断有蜡粉是显性性状;由甲组和乙组正反交结果相同,可判断控制这对相对性状的基因位于细胞核内;因为有蜡粉是显性性状,三组实验的F1均有性状分离现象,所以三组亲本中有蜡粉植株的基因型都是Ee;丙组的F1中纯合子所占的比例是1/2。
考向二据亲代基因型确定子代基因型、表现型及概率计算2.番茄的红果(R)对黄果(r)是显性,让纯种红果植株和黄果植株杂交得F1,F1再自交产生F2,淘汰F2的黄果番茄,利用F2中的红果番茄自交,则F3中RR、Rr、rr三种基因型的比例是()A.4∶4∶1B.3∶2∶1C.1∶2∶1 D.9∶3∶1解析:选B F2中的红果番茄的基因型为1/3RR、2/3Rr,自交后代F3中rr占(2/3)×(1/4)=1/6,Rr占(2/3)×(1/2)=1/3,RR占(1/3)×1+(2/3)×(1/4)=1/2,即RR∶Rr∶rr→3∶2∶1。
3.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1雌雄个体间相互交配产生F2,将F2中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3。
问F3中灰身与黑身果蝇的比例是()A.3∶1 B.5∶1C.8∶1 D.9∶1解析:选C F2中灰身果蝇有两种基因型1/3AA、2/3Aa,自由交配后,F3中黑身果蝇为2/3Aa×2/3Aa=1/9aa,灰身果蝇所占比例为1-1/9=8/9,故灰身∶黑身=8∶1。
杂合子自交后代中杂合子、纯合子所占比例的曲线分析[典型图示][信息解读](1)杂合子连续自交,子代所占比例分析: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。
(3)在连续自交过程中,若逐代淘汰隐性个体,则F n中显性纯合子所占比例为(2n-1)/(2n +1)。
分离定律遗传特例分析一、复等位基因问题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I A、i、I B三个基因,ABO血型由这三个复等位基因决定。
因为I A对i是显性,I B对i是显性,I A和I B是共显性,所以基因型与表现型的关系如下表:分析解答此类问题时,一定要全面,不能有遗漏。
[例1]某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如下表。
若W p W s与W s w杂交,子代表现型的种类及比例分别是()A.3种,2∶1∶1B.4种,1∶1∶1∶1C.2种,1∶1 D.2种,3∶1[解析]选C分析表格可知:这一组复等位基因的显隐性为:W>W P>W S>w,则W P W S与W S w杂交,其子代的基因型及表现型分别为:W P W S(红斑白花),W P w(红斑白花),W S W S(红条白花),W S w(红条白花),所以其子代表现型的种类及比例分别为:2种、1∶1。
二、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,图解如下:P:RR(红花)×rr(白花)↓F1Rr(粉红花)↓⊗F21RR(红花)2Rr(粉红花)rr(白花)2.致死现象(1)胚胎致死:某些基因型的个体死亡,如下图。