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1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)[循着图示·想一想]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研究对象位于一对同源染色体上的一对等位基因发生时间减数分裂形成配子时，即减数第一次分裂后期实质等位基因随同源染色体的分开而分离，杂合子形成数量相等的两种配子适用范围①一对相对性状的遗传②细胞核内染色体上的基因③进行有性生殖的真核生物知识点三一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析2[结合题目·试一试]1．判断用豌豆进行遗传实验时操作的正误(1)杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊(2009·上海卷T14A)(√)(2)自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去(2009·上海卷T14C)(√)(3)孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度(2009·江苏卷T7B)(×)(4)人工授粉后，应套袋(2009·上海卷T14D)(√)(5)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合(2009·江苏卷T7C)(×)2．判断下列有关孟德尔假说的正误(1)F1产生雌、雄配子的比例为1∶1，此比例为雌、雄配子的数量之比(×)(2)A和a、A和A、a和a均为等位基因(×)(3)在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性(√)(4)受精时，不同类型的雌、雄配子随机结合，就是自由组合(×)3．判断有关基因型、表现型叙述的正误(1)DD、dd、AABB、AAbb都是纯合子，Dd、AaBb、Aabb、AabbCCdd都是杂合子(√)(2)杂种后代不表现的性状叫隐性性状(×)3(3)纯合子自交后代都是纯合子，杂合子自交后代都是杂合子(×)(4)表现型＝基因型＋环境条件(√)考点一分离定律的实质及自交和测交的应用[必备知能]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：⊗b.若后代有性状分离，则待测个体为杂合子a.若后代无性状分离，则待测个体为纯合子4[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：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。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[必备知能]1．由子代分离比推断亲本基因型(1)类型：5后代显隐性关系双亲类型结合方式显性∶隐性＝3∶1都是杂合子Bb×Bb→3B_∶1bb显性∶隐性＝1∶1测交类型Bb×bb→1Bb∶1bb只有显性性状至少一方为显性纯合子BB×BB或BB×Bb或BB×bb只有隐性性状一定都是隐性纯合子bb×bb→bb(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32AA、31Aa植物群体中自交是指：32AA×AA、31Aa×Aa，其后代基因型及概率为43AA、61Aa、121aa，后代表现型及概率为1211A_、121aa。(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32AA、31Aa的动物群体为例，进行随机交配的情况如Aa1♂×♀Aa1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)♀32AA×♂32AA→94AA(2)♀32AA×♂31Aa→91AA＋91Aa(3)♀31Aa×♂32AA→91AA＋91Aa6(4)♀31Aa×♂31Aa→361AA＋181Aa＋361aa合并后，基因型为3625AA、3610Aa、361aa，表现型为3635A_、361aa。解法二利用基因频率推算：已知群体基因型32AA、31Aa，不难得出A、a的基因频率分别为65、61，根据遗传平衡定律，后代中：AA＝652＝3625，Aa＝2×65×61＝3610，aa＝612＝361。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：Fn杂合子纯合子显性纯合子隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例2n11－2n121－2n＋1121－2n＋1121＋2n＋1121－2n＋11(2)据上表可判断图中曲线①表示纯合子(AA和aa)所占比例，曲线②表示显性(隐性)纯合子所占比例，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Fn中显性纯合子所占比例为(2n－1)/(2n7＋1)。[针对训练]1．菜豆是一年生自花传粉的植物，其有色花对白色花为显性。一株有色花菜豆(Cc)生活在某海岛上，该海岛上没有其他菜豆植株存在，三年之后开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是()A．3∶1B．15∶7C．9∶7D．15∶9解析：选C根据杂合子自交n代，其第n代杂合子的概率为：1/2n，三年之后F3的杂合子概率为：1/23＝1/8。则F3中纯合子的概率为1－1/8＝7/8(其中显性纯合子7/16，隐性纯合子7/16)。所以三年之后，有色花植株∶白色花植株(1/8＋7/16)∶7/16＝9∶7。①连续自交②随机交配③连续自交并逐代淘汰隐性个体④随机交配并逐代淘汰隐性个性P1111F11/21/22/32/3F21/41/22/51/2由图可知，曲线Ⅱ的F3中Aa的基因型频率与曲线Ⅲ的F2中Aa的基因型频率相同，均为0.4；曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例和上一代中纯合子的比例分别为1－1/2n和1－1/2n－1，两者相差1/2n；曲线Ⅰ和Ⅳ分别代表随机交配和连续自交两种情况，此过程中没有发生淘汰和选择，所以各子代间A和a的基因频率始终相等。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、IBiIAIBii分析解答此类问题时，一定要全面，不能有遗漏。[例1](2011·上海高考)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WpWs与Wsw杂交，子代表现型的种类及比例分别是()8纯合子杂合子WW红色ww纯白色WSWS红条白花WPWP红斑白花W与任一等位基因红色Wp与Ws、w红斑白花WSw红条白花A．3种，2∶1∶1B．4种，1∶1∶1∶1C．2种，1∶1D．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＞WP＞WS＞w，则WPWS与WSw杂交，其子代的基因型及表现型分别为：WPWS(红斑白花)，WPw(红斑白花)，WSWS(红条白花)，WSw(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：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。(2)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。例如，A基因使雄配子致死，则Aa自交，只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子，形成的后代两种基因型Aa∶aa＝1∶1。[例2]某种品系的鼠毛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，得到了如下表所示的结果，由此推断不．正确的是()9杂交亲本后代杂交甲灰色×灰色灰色杂交乙黄色×黄色2/3黄色、1/3灰色杂交丙灰色×黄色1/2黄色、1/2灰色A．杂交甲的后代不发生性状分离，亲本为纯合子B．由杂交乙可判断鼠毛的黄色基因是显性基因C．杂交乙后代中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[解析]选C由杂交乙的结果可知，黄色为显性性状，灰色为隐性性状，且杂交乙中的双亲为杂合子；杂交甲的亲代和子代均表现为隐性性状(灰色)，因此亲代均为隐性纯合子；结合杂交乙后代中黄色个体占2/3、灰色个体占1/3，可知这一现象出现的原因可能是黄色个体在纯合时会死亡，因此，杂交乙后代中黄色毛鼠都是杂合子。三、从性遗传问题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，如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制，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，母羊则无角，其基因型与表现型关系如下表：HHHhhh雄性有角有角无角雌性有角无角无角[例3](2015·皖南八校联考)人类秃发遗传是由位于常染色体上的一对等位基因b＋和b控制，b＋b＋表现正常，bb表现秃发，杂合子b＋b在男性中表现秃发，而在女性中表现正常；一对夫妇丈夫秃发妻子正常，生育一秃发儿子和一正常女儿。下列表述正确的是()A．人类秃发遗传与性别相关联，属于伴性遗传B．秃发儿子和正常女儿的基因型分别是bb和b＋bC．若秃发儿子和正常女儿基因型相同，父母一定是纯合子D．这对夫妇再生一女儿是秃发的概率是0或25%或50%[解析]选D由题干可知这一对夫妇的基因组合有多种可能，分析如下：①♂bb(秃发)×♀b＋b＋(正常)→b＋b(男为秃发，女为正常)；②♂b＋b(秃发)×♀b＋b＋(正常)→b＋b＋(男女都正常)∶b＋b(男为秃发，女为正常)＝1∶1；③♂b＋b(秃发)×♀b＋b(正常)→b＋b＋(男女都正常)∶b＋b(男为秃发，女为正常)∶bb(男女都为秃发)＝1∶2∶1；④♂bb(秃发)×♀b＋b(正常)→b＋b(男为秃发，女为正常)∶bb(男女都为秃发)＝1∶1，所以这对夫妇再生一女儿秃发的概10率为0或25%或50%。四、表型模拟问题生物的表现型＝基因型＋环境，由于受环境影响，导致表现型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响，其表现型、基因型与环境的关系如下表：温度表现型基因型25℃(正常温度)35℃VV、Vv长翅残翅vv残翅[例4]某种两性花的植物，可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25℃的条件下，基因型为AA和Aa的植株都开红花，基因型为aa的植株开白花，但在30℃的条件下，各种基因型的植株均开白花。下列说法不．正确的是()A．不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状B．若要探究一开白花植株的基因型，最简单可行的方法是