第1章遗传因子的发现

第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）【基础导学】一、一对相对性状的杂交实验1．性状是指生物体的形态特征或生理特征，如羊的毛色。一种生物的同一性状的不同表现类型，叫性状。观察教材P3图1-3，举例说出性状和相对性状。2．豌豆是传粉，而且是受粉的植物，自然情况下一般是种。阅读教材P3，说说豌豆怎样才能完成异花授粉？3．如何判断一对相对性状的显隐性关系：（1）根据概念：具有相对性状的纯合亲本杂交，F1所显现出来的性状叫（2）具有相同性状的两个亲本杂交，后代发生了性状分离，则亲本具有的性状为。二、孟德尔对分离现象的解释----假说1．生物的性状是由决定的。2．一般来说，进行有性生殖的生物，体细胞中的遗传因子是存在的。3．生物体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子，分别进入不同的配子中。配子中只含每对遗传因子中的一个。4．受精时，雌雄配子的结合是。三、对分离现象解释的验证——测交1．假说――演绎法（见课本P7）尝试归纳假说演绎法的步骤。2．测交：含义。四、分离定律在生物体细胞中，；在形成配子时，成对的遗传因子发生_________，分离后的遗传因子分别进入________________，随配子遗传给后代。【重难点解析】一、不同交配方式及作用类型含义作用符号杂交遗传因子组成不同的生物体间相互交配的类型，包括植物的异株受粉，动物不同个体间的交配①探索控制生物性状的遗传因子的传递规律②将不同优良性状集中到一起，得到新品种③显隐性性状判断×自交遗传因子组成相同的生物间相互交配的类型，包括植物体中自花受粉和同株植株上雌、雄异花的受粉，遗传因子相同的动物个体间的交配①可不断提高种群中纯合体的比例②可用于植物纯合体、杂合体的鉴定○×测交杂种F1与隐性类型杂交①验证遗传基本规律理论解释的正确性②高等动物纯合体、杂合体的鉴定×正交与反交是一对相对的概念。如以高茎♀×矮茎♂为“正交”，则矮茎♀×高茎♂为“反交”。反之也成立可作为伴性遗传判断依据×二、一对遗传因子的六种交配类型及解题思路亲本子代遗传因子组成及其比例子代表现型及比例AA×AAAA全为显性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全为显性AA×aaAa全为显性Aa∶AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1显性∶隐性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1显性∶隐性＝1∶1aa×aaaa全为隐性1.亲代遗传因子、表现型及比例——→子代遗传因子、表现型及比例2.由子代推断亲代的遗传因子(逆推型)⑴填充法。先根据亲代表现型写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子组成可用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。⑵隐性纯合突破法。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)，因此亲代遗传因子中必然都有一个a遗传因子，然后再根据亲代的表现型进一步判断。⑶根据分离定律中规律性比值来直接判断①若子代性状分离比为显∶隐＝3∶1→亲代一定是杂合子，即Bb×Bb→3B＿∶1bb。②若子代性状分离比为显∶隐＝1∶1→双亲一定是测交类型，即Bb×bb→1Bb∶1bb。③若子代只有显性性状，则双亲至少有一方是显性纯合子，即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。④若子代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子，即bb×bb→bb。⑷“四步曲”写遗传因子组成：判断显隐性―→搭架子：显性大写在前，隐性小写在后，不能确定就空着―→看后代表现型：有无隐性性状―→填空3．杂合子Aa连续自交，第n代的比例分析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1/2n1－1/2n1/2－1/2n＋11/2－1/2n＋11/2＋1/2n＋11/2－1/2n＋1根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：4．亲代的遗传因子在未确定的情况下，如何求其后代某一性状发生的概率例如：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？解此类题分三步进行：⑴首先确定该夫妇的遗传因子及其几率。由前面分析可推知该夫妇为Aa的概率均为2/3，为AA的概率均为1/3。⑵假设该夫妇均为Aa，后代患病的可能性为1/4。⑶最后将该夫妇均为Aa的概率(2/3×2/3)与假设该夫妇均为Aa情况下生白化病孩子的概率(1/4)相乘，其乘积为1/9，即该夫妇生白化病孩子的概率。三、纯合子、杂合子的鉴定1．自交的方式。让某显性性状的个体进行自交，若后代能发生性状分离，则亲本一定为杂合子；若后代无性状分离，则可能为纯合子。此法是最简便的方法，但只适用于植物，不适用于动物。2．测交的方式。让待测个体与隐性纯合子测交，若后代出现隐性性状，则一定为杂合子；若后代只有显性性状个体，则可能为纯合子。待测对象若为生育后代少的雄性动物，注意应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。3．花粉鉴定法。原理：花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉，可通过遇碘后分别变为蓝黑色和红褐色的测试法进行鉴定，并可借助于显微镜进行观察。若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等，则亲本为杂合子；若亲本只产生一种类型的花粉，则亲本为纯合子。此法只适用于产支链和直链淀粉的植物且需要借助染色和显微镜进行观察。4．用花药离体培养形成单倍体植株，并用秋水仙素处理加倍后获得的植株进行鉴定。观察植株性状，若有两种类型，则亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子；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。此法只适用于植物。四、孟德尔遗传分离定律的假说演绎过程假说演绎过程孟德尔的经典案例演绎过程的理解观察实验高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，Ｆ1代全为高茎，Ｆ1自交后代高茎和矮茎的比例为3﹕1，其他6对相对性状均如此假说提出所能依据的经验材料或科学事实提出（发现）问题①Ｆ1代中全为高茎，矮茎哪去了？②Ｆ2代中矮茎出现了，说明什么？③为什么后代的比值都接近3﹕1？事实与原有理论不匹配而产生的疑问或属于未知领域的疑问，问题的提出会促进假说的产生分析问题，提出假设分析：①矮茎可能并没有消失，只是在Ｆ1代中未表现出来。因为Ｆ2代中出现了矮茎②高茎相对于矮茎来说是显性性状③相对性状可能受到遗传因子的控制，遗传因子成对存在，可能有显、隐之分假设：见教材Ｐ.5对事实出现的可能性的一种猜测，可以从任意角度进行，旨在自圆其说演绎推理若假说成立，那么Ｆ1的遗传因子应是Ｄd，将Ｆ1与矮茎豌豆杂交，预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1﹕1在当时的条件下，无法直接证明假说是否正确。所以，以假说为提前推理出一种必然性结论，便于反证假说的正确性实验验证设计并实验，实验结果：后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1﹕1通过科学实验检验推理的正确性，从而提升假说的正确性得出结论预期结果与实验结果相一致，假说正确，得出分离定律把假说上升为理论，在普通意义上能解释科学现象【对点导练】1．孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花授粉前的处理是（）①豌豆是闭花授粉植物；②豌豆在自然状态下可以获得纯种；③用豌豆作实验材料有直接经济价值；④各品种间具有一些稳定的容易区分的性状；⑤开花期母本去雄，然后套袋；⑥花蕾期母本去雄，然后套袋；A．①②③④⑥B．①②⑤⑥C．①②④⑥D．②③④⑥2．豌豆的矮茎和高茎为一对相对性状，下列杂交实验中能判定性状显、隐性关系的是（）A．高茎×高茎→高茎B．高茎×高茎→301高茎、101矮茎C．矮茎×矮茎→矮茎D．高茎×矮茎→98高茎、107矮茎3．在豌豆杂交实验中，高茎与矮茎杂交，F2中高茎和矮茎的比为787∶277，上述实验结果出现的根本原因是（）A．高茎基因对矮茎基因是显性B．F1自交，后代出现性状分离C．雌雄配子的结合是随机的D．F1产生配子时，显性遗传因子和隐性遗传因子彼此分离4．下列有关“性状分离比的模拟”实验的叙述，不正确的是（）A．彩球大小、形状、质地、重量等要一致B．每次抓彩球以前必须摇动小桶，使彩球充分混合C．每次抓彩球，统计的彩球不必放回桶内，重复进行多次即可D．抓彩球时应双手同时进行，最好闭眼5．假说—演绎法的一般程序是（）A．观察实验、发现问题—分析问题、提出假设—设计实验、验证假说—归纳综合、总结规律B．个案研究—综合比较—提出假设—归纳结论C．发现问题、分析问题—提出假设、设计实验—观察实验、验证假说—归纳综合、总结规律D．个案研究—发现问题—提出假设—归纳综合6．某夫妇所生的两孩子的遗传因子组成分别为AA和aa，则该对夫妇再生一个遗传因子组成为AA的孩子的几率是（）A．1/2B．1/4C．1/8D．1/16【巩固提升】1．下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是()A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和受粉，实现亲本的杂交B．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C．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合D．孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性2．下列性状中属于相对性状的是（）A．人的身高与体重B．兔的长毛与短毛C．鼠的白毛和马的棕毛D．豌豆的黄粒和圆粒3．下列有关孟德尔一对相对性状的遗传实验的叙述中，正确的是（）A．F1产生配子类型的比例为1∶1B．F1自交后代的性状分离比为1∶1C．F1测交后代的性状分离比为3∶1D．F1自交后代的遗传因子组成比例为1∶14．一个动物育种工作者，希望确定一只黑公牛在黑色上是否是纯合体，已知黑色对红色是显性，那么他最好应该让黑公牛与哪种多只母牛交配（）A．黑色纯合体B．红色母牛C．黑色杂合体D．前三种都可以5．某同学眼睛表现为单眼皮。据该同学自己介绍，他的父母均为双眼皮，为此他感到有些困惑。同学们对这一相对性状的遗传作出了以下分析，其中正确的是（）A．单眼皮为显性性状B．通过该同学的介绍无法判断是显性性状还是隐性性状C．这是一种性状分离，双眼皮为显性性状D．如果该同学有亲兄弟或亲姐妹，则他们的眼睛只能表现为单眼皮6．下列关于杂合子和纯合子的叙述中，正确的是（）A．两纯合子杂交，其后代都是纯合子B．纯合子自交的后代都是纯合子C．纯合子测交后代都是纯合子D．杂合子自交的后代都是杂合子7．人类多指是由显性基因(A)控制的一种常见畸形，对此不正确的叙述是()A．亲代之一的基因组成为AA，其子女均患多指B．亲代之一含有A基因，其子女有可能出现多指C．双亲均为Aa，其子女均患多指D．双亲均为Aa，其子女患多指的概率是3/48．下列各项试验中应采取的最佳交配方法分别是（）①鉴别一只白兔是否为纯合子②鉴别一株小麦是否为纯合子③鉴别一对相对性状的显隐关系A．杂交、测交、测交B．测交、自交、杂交C．杂交、测交、杂交D．测交、测交、自交9．羊的毛色白色对黑色为显性，两只杂合白羊为亲本，接连生下了3只小羊是白羊，若他们再生第4只小羊，其毛色（）A．一定是白色的B．是白色的可能性大C．一定是黑色的D．是黑色的可能性大10．正常人的褐眼（A）对蓝眼（a）为显性，一个蓝眼男子和一个其母亲是蓝眼的褐眼女子结婚。从理论上分析，他们生蓝眼孩子的概率是（）A．25%B．50%C．75%D．100%11．已知豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为显性，在某杂交试验中，后代有50%的矮茎，则其亲本的遗传因子组成是（）A．DD×ddB．DD×DdC．Dd×DdD．Dd×dd12．豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为一对相对性状，仔细观察下列实验过程图解，回答相关问题：（1）该实验的亲本中，父本是，母本是。在此实验中用做亲本的两株豌豆必须是种。（2）操作①叫_______，此项处理必须在豌豆_________之前进行。（3）操作②叫_______，此项处理后必须对母本的雌蕊进行______，其目的是___________。（4）在当年母本植株上所结出的种子为___________代，其遗传因子组成为___________，若将其种下去，长成的植株表现为______茎。〔5〕若要观察豌豆植株的性状分离现象，则至少需要到第________年对____________代进行观察。出现的高茎与矮