遗传定律的应用与拓展
- 格式:doc
- 大小:56.69 KB
- 文档页数:6
遗传学三大定律及应用
遗传学是研究遗传现象和遗传规律的学科,它的研究对象是遗传物质和遗传现象。
遗传学三大定律是遗传学的基础,它们分别是孟德尔遗传定律、染色体遗传定律和基因遗传定律。
孟德尔遗传定律是遗传学的基础,它是指在自然界中,每个个体都有两个基因,一个来自母亲,一个来自父亲。
这两个基因可以是相同的,也可以是不同的。
当这两个基因不同时,一个基因会表现出来,而另一个则被隐蔽。
这就是孟德尔遗传定律的基本原理。
这个定律的应用非常广泛,例如在农业中,我们可以通过选择优良的品种进行杂交,来获得更好的产量和品质。
染色体遗传定律是指遗传物质存在于染色体上,而染色体是遗传物质的携带者。
染色体遗传定律的应用非常广泛,例如在医学中,我们可以通过检测染色体异常来诊断某些疾病,例如唐氏综合症等。
基因遗传定律是指基因是遗传物质的基本单位,它决定了个体的性状。
基因遗传定律的应用非常广泛,例如在生物工程中,我们可以通过基因编辑技术来改变某些生物的性状,例如使植物更加耐旱、耐寒等。
遗传学三大定律是遗传学的基础,它们的应用非常广泛,涉及到农业、医学、生物工程等多个领域。
随着科技的不断发展,我们相信遗传学的应用将会越来越广泛,为人类的生活带来更多的便利和福
利。
生物遗传定律应用实例引言生物遗传学是研究物种遗传特性的科学。
在生物遗传学中,有许多重要的定律和原则,其应用范围广泛。
本文将介绍两个生物遗传定律的应用实例,分别是孟德尔定律和哈迪-温伯格定律。
孟德尔定律解释了基因在后代中的传递方式,而哈迪-温伯格定律则描述了群体遗传与基因频率之间的关系。
一、孟德尔定律的应用孟德尔定律是基因遗传的基本原则之一。
根据孟德尔的观察,父母的特征以某种方式在后代中传递。
例如,假设我们有两种特性的豌豆植物:黄色花朵(Y)和绿色花朵(y),以及光滑的种子(S)和皱纹的种子(s)。
根据孟德尔定律,这些特征通过基因在后代中遵循特定的分配方式。
现在,让我们考虑一个实际的应用实例,比如通过交配来改良作物品种。
假设我们有一种农作物,其叶子颜色可分为绿色(G)和黄色(g)。
根据我们的目标,希望研发一种具有黄色叶子的新品种。
为了实现这一目标,我们应该使用黄色叶子的农作物和另一种具有黄色叶子的农作物进行交配。
按照孟德尔定律,两个纯合子黄叶农作物(gg)的交配将产生杂合子(Gg),表现为黄叶子。
接下来,我们应该将这些杂合子(Gg)与其他黄叶农作物进行交配,以获得更稳定的黄叶品种。
重复这个过程多次,我们最终可以产生一种纯合子黄叶农作物(GG),达到我们的目标。
这个应用实例展示了孟德尔定律在实际生活中的应用。
通过理解基因在后代中的传递方式,我们可以利用这种遗传定律来改良农作物品种、改善动物特性等。
二、哈迪-温伯格定律的应用哈迪-温伯格定律是描述群体遗传和基因频率之间关系的一个重要定律。
它表明,在没有突变、迁入和选择的情况下,一个群体的基因频率将保持稳定。
这个定律在解释自然选择、群体演化以及遗传性疾病传播方面具有重要意义。
让我们思考一个应用实例,比如研究一个岛上的鸟类种群。
假设在该岛上有两种颜色的鸟类:红色(R)和绿色(G)。
根据哈迪-温伯格定律,如果没有外部因素干扰,这两种基因的频率将保持稳定。
然而,在现实世界中,一个鸟巢可能会受到外部环境和掠食者的影响。
拓展微课数学方法在遗传规律解题中的运用(一)分解法分解法是数学中应用较为普遍的方法。
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,也就是说一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合是互不干扰、各自独立的。
因此,解决较为复杂的关于自由组合定律的习题时,可借鉴分解法。
(1)概率的分解将题干中所给的概率拆分为两个或多个概率,再运用分离定律单独分析,逆向思维,快速解决此类问题。
【典题示例】1 在香豌豆中,当C、R两个显性基因都存在时,花才呈红色。
一株红花香豌豆与基因型为ccRr的植株杂交,子代中有3/8开红花。
则该红花香豌豆的基因型为。
(2)比例的分解将题干中所给的比例拆分为两个或多个特殊比例,再运用分离定律单独分析,逆向思维,快速解决此类问题。
有时,一些拆分后的比例运用自由组合定律分析更简单,因此不要拘泥于分离定律。
2 一种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)。
基因型为BbCc的个体与“个体X”交配,子代表现型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,并且它们之间的比例为3∶3∶1∶1,“个体X”的基因型为( )A.BbCcB.BbccC.bbCcD.bbcc3 某种植物的表现型有高茎和矮茎、紫花和白花,其中紫花和白花这对相对性状由两对等位基因控制,这两对等位基因中任意一对为隐性纯合则表现为白花。
用纯合的高茎白花个体与纯合的矮茎白花个体杂交,F1表现为高茎紫花,F1自交产生F2,F2有4种表现型:高茎紫花162株,高茎白花126株,矮茎紫花54株,矮茎白花42株。
请回答:根据此杂交实验结果可推测,株高受对等位基因控制,依据是。
在F2中矮茎紫花植株的基因型有种,矮茎白花植株的基因型有种。
(二)合并同类项法合并同类项实际上就是乘法分配律的逆向运用。
例如两对等位基因间的基因互作,依据题意进行合并同类项,在9∶3∶3∶1的基础上,基因型为AaBb的个体自交子代表现型比例可以变化为15∶1、9∶7、9∶6∶1等等。
特殊遗传现象的解题(学案)
【学习目标】
1.理解基因分离定律中的不完全显性、致死、复等位基因等特殊遗传现象的规律,并能熟练运用其规律解题
2.理解基因自由组合定律中特殊遗传现象的规律,并能熟练运用其规律解题
【课堂练习】
【例1】用开红花的紫茉莉品种与开白花的紫茉莉品种杂交,F1全为粉红色。
F1自交,F2中1/4开红花,1/2开粉红花,1/4开白花。
若让
F2中的全部红花植物和粉红花植物群体内相互授粉,则F3出现红花
植物的概率为()
A.3/8
B.4/9
C.1/2
D.9/16
【例2】猫的无尾、有尾是一对相对性状,按基因的分离定律遗传。
为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,发现每一代中总会出现约
1/3的有尾猫,其余均为无尾猫。
由此推断正确的是()
A.猫的有尾性状是由显性基因控制的
B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致
C.自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子
D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
【例3】女娄菜是一种雌雄异株的草本植物,控制植株绿色(A)和金黄色(a)的基因位于X染色体上。
以下是某研究小组完成的三组杂
交实验结果:
问:第一、二组没有出现雌株的最合理的解释是。
【例4】喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g-基因决定雌株。
G对g、g-是显性,g对g-是显性,如:
Gg是雄株,gg-是两性植株,g-g-是雌株。
下列分析正确的是
( )
A.Gg和Gg-能杂交并产生雄株
B.决定喷瓜性别的基因型共有六种
C.两性植株自交不可能产生雌株
D.两性植株群体内随机传粉,后代纯合子比例高于杂合子
【例5】某植物有紫花和白花两种表现型,A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因,A对a、B对b为显性。
若让基因型AaBb紫
花植株自交,子代植株中紫花:白花=9∶7。
(1)已知紫色素是由一种白色物质合成的,该植物的紫色花是由基因控制酶的合成,从而控制新陈代谢的过程(即基因间接控制性状)来实现的。
请写出相关基因和酶控制紫色素合成的生物化学反应途径:
(2) 基因型不同的两白花植株杂交,F1紫花∶白花=1∶1。
则两亲本
白花植株的杂交组合(基因型)是。
(3)若基因型为AaBb的植株自交,子一代植株的表现型及比例为紫:红:白=9:3:4,则可对上述紫色素形成的生物化学反应途径
作何修改?
(4)若基因型为AaBb的植株自交,子一代植株的表现型及比例为紫:
红:白=9:4:3,则可对上述紫色素形成的生物化学反应途径
作何修改?
【例6】人类的皮肤含有黑色素,皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A和a、B和b)所控制,显性基因A和B可以使黑色素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。
一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚,下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述中错误的是()
A.可产生四种表现型 B.肤色最浅的孩子基因型是aaBb
C.与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的有3/8 D.与亲代AaBB表现型相同的有1/4 【规律总结】:基因自由组合定律中的特殊遗传现象
【课后作业】:
1.西葫芦的皮色遗传中,已知黄皮基因(A)对绿皮基因(a)显性,另一白色显性基因(B)存在时,则基因A和a都不能表达, b基因无遗传效应。
基因型AaBb的个体自交,其后代表现型种类及比例是()
A.4种,9:3:3:1
B.2种,13:3
C.3种,12:3:1
D.3种,10:3:3
2.蚕的黄色茧(A)对白色茧(a)是显性,抑制黄色出现的基因(B)对基因(b)是显性,b基因无遗传效应。
现用白茧(AaBb)蚕相互交配,后代中白茧与黄茧比例是()
A.3:1
B.13:3
C.1:1
D.15:1
3.在一些性状的遗传中,具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育,导致后代中不存在该基因型
的个体,从而使性状的分离比例发生变化。
小鼠毛色的遗传就是一个例子。
一个研究小组,经大量重复实验,在小鼠毛色遗传的研究中发现:
A.黑色鼠与黑色鼠杂交,后代全部为黑色鼠;
B.黄色鼠与黄色鼠杂交,后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2:1;
C.黄色鼠与黑色鼠杂交,后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1:1。
根据上述实验结果,回答下列问题:(控制毛色的显性基因用A表示,隐性基因用a表示)
①黄色鼠的基因型是_______________,黑色鼠的基因型是_______________。
②推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是_______________。
③写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解:
4.女娄菜是雌雄异株XY型性别决定的被子植物。
女娄菜的宽叶(X B)对窄叶(X b)是显性。
实验研究中发现,窄叶型含X b的花粉粒死亡。
(1)如果要证明含X b的花粉粒死亡,而且子代的表现型都是宽叶型,你将选择基因型
为的两个亲本进行杂交。
(2)如果要使子代的宽叶和窄叶的分离比为3︰1,你应选择基因型为的两个亲本进行杂交。
(3)既然窄叶型含X b的花粉粒致死,那么在雌性植株中一般不会出现窄叶型个体。
请利用所学的生物学知识,想出一种获得窄叶型雌性植株的育种方法。
5.某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。
现有4个纯合品种:l个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。
用这4个品种做杂交实验,结果如下:
实验1:紫×红,F l表现为紫,F2表现为3紫:1红;
实验2:红×白甲,F l表现为紫,F2表现为9紫:3红:4白;
实验3:白甲×白乙,F l表现为白,F2表现为白;
实验4:白乙×紫,F l表现为紫,F2表现为9紫:3红:4白。
综合上述实验结果,请回答:
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是。
(2)写出实验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制,用A、a表示,若由两对等位
基因控制,用A、a和B、b表示,以此类推)。
遗传图解为:
(3)为了验证花色遗传的特点,可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交,单株收获F2中紫花植株所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系,观察多个这样的株
系,则理论上,在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为。
6.现有4个纯合南瓜品种,其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁
盘),1个表现为长形(长)。
用这4个南瓜品种做了3个实验,结果如下:
实验1:圆甲×圆乙,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长 = 9:6:1
实验2:扁盘×长,F1为扁盘,F2中扁盘:圆:长 = 9:6:1
实验3:用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉,其后代中扁盘:圆:长均等于1:2:1。
请回答:
(1)南瓜果形的遗传受对等位基因控制,且遵循定律。
(2)为了验证(1)中的结论,可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉,单株收获F2中扁盘果实的种子,每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。
观察多个这样的株系,则所有株系中,理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘,有的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘:圆= 1 :1 ,有的株系F3果形的表现型及数量比为。
【参考答案】
1.C 2.B
3. (1) Aa aa (2)AA (3)遗传图解略
4.(1)X B X B ×X b Y
(2)X B Xb × X B Y
(3)单倍体育种:将宽叶型雌性植株的卵细胞提取出来进行离体培养得到单倍体植株,从中选出窄叶型植株再用秋水仙素溶液处理诱导染色体数目加倍,可得到稳定遗传的的窄叶型的
雌性植株(也可采用植物细胞工程育种的方法)
5. (1)自由组合定律
(2)如下图(3)9紫:3红:4白
或
6. (1)2 基因的自由组合
(2)4/9 4/9 扁盘:圆:长 = 1 :2 :1。