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第 24 课时 一对相对性状的杂交实验
阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由
课标要求
此预测子代的遗传性状。
1.孟德尔一对相对性状的杂交实验 2022·全国甲·T32
考情分析 2.孟德尔遗传实验的科学方法 2022·广东·T5 2021·海南·T4
3.性状分离比的模拟实验 2021·浙江6月选考·T18
考点一 豌豆用作遗传实验材料的优点
1.豌豆用作遗传实验材料的特点及优势
豌豆的特点 优势
________传粉,闭花受粉,自然状态下一般 用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,
都是________ 又容易分析
具有________________________且
______________________________________ 实验结果易于观察和分析
__________________________________
花较大 易于做人工杂交实验
子代个体数量较多2.孟德尔遗传实验的杂交操作
3.相关概念
(1)去雄:除去____________花的全部雄蕊。
(2)相对性状:一种生物的__________________的________________类型。
(3)性状是指生物的形态结构、生理特征、行为习惯等具有的各种特征。有的是形态特征(如
豌豆种子的颜色、形状),有的是生理特征(如人的ABO血型,植物的抗病性、耐寒性),有
的是行为方式(如狗的攻击性、服从性),等等。
(1)豌豆是自花传粉植物,杂交实验过程中免去了人工授粉的麻烦( )
(2)豌豆在杂交时,父本需要人工剪除雌蕊( )
(3)去雄是指在父本的花成熟后将全部雄蕊去除( )
(4)孟德尔研究豌豆花的构造,但无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度( )
(5)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交( )
除豌豆外,玉米也可以作为遗传实验的材料,图1为豌豆花的结构及相关授粉过程,图2为
玉米花序与受粉方式模式图:
(1)豌豆为雌雄同株且为________(填“单性”或“两性”)花。玉米为雌雄同株且为
_________
(填“单性”或“两性”)花。
(2)图1中豌豆母本去雄要在花蕾期(花粉成熟前)进行的原因是_______________________。
(3)图 2 两种受粉方式中,方式Ⅰ属于________(填“自交”或“杂交”),方式Ⅱ属于________________________________________________________________________
(填“自交”或“杂交”),因此自然状态下,玉米能进行________________。
(4)如果人工杂交实验材料换成玉米,则操作步骤为__________________。
(5)除了豌豆之外,果蝇、玉米和拟南芥也常作为遗传的实验材料,它们都有哪些共同优点?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
考向一 豌豆用作遗传实验材料的优点
1.(2024·连云港高三模拟)如图一为豌豆一对相对性状的杂交实验示意图,图二是玉米植株
的示意图。下列相关说法错误的是( )
A.豌豆的传粉方式是自花传粉,豌豆在自然条件下一般都是纯种
B.若用玉米做杂交实验,不需要操作①
C.图一中红花是母本,白花是父本
D.玉米和豌豆都是雌雄同株植物,它们的性别由性染色体决定
2.有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊,也有雌蕊),有些植物的花为单性花(即一
朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物人工杂交的说法,错误的是( )
A.对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄
B.对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→人工授粉→套袋
C.无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中都需要套袋
D.提供花粉的植株称为父本考点二 一对相对性状的杂交实验
1.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析2.分离定律的实质
(1)分离定律的实质、发生时间及适用范围
(2)分离定律实质与各种比例的关系
3.分离定律的应用
(1)农业生产:指导杂交育种
①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行______________,直到
______________________为止,即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能__________遗传,便可留种推广。
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要育种。
(2)医学实践:分析单基因遗传病的基因型和发病率;为禁止__________________和进行
__________________提供理论依据。
(1)“具有一对相对性状的纯合亲本杂交得F ,F 自交得F ,其表型之比接近3∶1”属于观
1 1 2
察到的现象( )
(2)孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”( )
(3)“若F 产生配子时成对的遗传因子彼此分离,则测交后代会出现两种性状,且性状比例
1
接近1∶1”属于演绎推理内容( )
(4)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F 的基因型( )
1(5)F 的表型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质( )
2
(6)基因分离定律的细胞学基础是减数分裂Ⅰ时染色单体分开( )
(7)基因分离定律发生在下图的过程①②中( )
如图为豌豆杂交实验中部分遗传图解,请结合相关信息思考下列问题:
F 高茎(Dd)
1
F ↓
2
雄配子
1/2D 1/2d
雌配子
1/2D 1/4DD高茎 1/4Dd高茎
1/2d 1/4Dd高茎 1/4dd矮茎
(1)上述杂交实验结果是否能否定融合遗传?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)若F 所产生的雄配子D∶d=2∶1,雌配子D∶d=2∶1, 则F 中高茎∶矮茎=________。
1 2
(3)若 D 对 d 为不完全显性,杂合子表现为中等高度茎,则 F 中的表型及比例为
2
______________________________。
(4)若F 中只得到4株豌豆,则高茎与矮茎的数量比例一定为3∶1吗?____________。
2
(5)结合上述问题分析,孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3∶1的分离比必须同时满
足的条件包括____________(填序号)。
①F 体细胞中各基因表达的机会相等 ②F 形成的两种配子的数目相等且生活力相同 ③
1 1
雌、雄配子结合的机会相等 ④F 不同基因型的个体的存活率相等 ⑤等位基因间的显隐
2
性关系是完全的 ⑥观察的子代样本数目足够多
(6)在基因分离定律的现代解释中决定分离比3∶1出现的最核心的内容是______________
_____________________________________________________________________________。
(7)测交实验过程是假说—演绎法中的“演绎”过程吗?测交必须让F 与隐性纯合子杂交的
1
原因是什么?测交实验能否用来判断显隐性关系?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________(8)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
______。
①所选实验材料是否为纯合子 ②所选相对性状的显隐性是否易于区分 ③所选相对性状是
否受一对等位基因控制 ④是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
归纳总结
1.性状类概念辨析
(1)性状是指生物体所有特征的总和。任何生物都有许许多多的性状。
(2)相对性状的理解要点:“两个同”:同种生物、同一种性状;“一个不同”:不同表型。
(3)显性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代表现出的亲本性状。
(4)隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代未表现出的亲本性状。
(5)性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
2.基因类概念辨析
(1)显性基因:决定显性性状的基因,如图中A、B、C和D。
(2)隐性基因:决定隐性性状的基因,如图中b、c和d。
(3)相同基因:同源染色体相同位置上控制相同性状的基因,如图中A和A。
(4)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。
(5)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.个体类概念辨析
(1)基因型与表型
①基因型:与表型有关的基因组成。
②表型:生物个体表现出来的性状。
③二者的关系:在相同的环境条件下,基因型相同,表型一定相同;在不同环境中,即使基
因型相同,表型也未必相同。表型是基因型与环境共同作用的结果。
(2)纯合子与杂合子
①纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如DD、dd、AABB、AAbb)。
②杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如Dd、AaBB、AaBb)。4.交配类型的辨析及应用
考向二 孟德尔的豌豆杂交实验过程分析
3.(2024·开封高三联考)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
德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是( )
A.生物的性状是由遗传因子决定的,体细胞中遗传因子是成对存在的
B.形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中
C.由F 产生配子时,成对的遗传因子分离,推测测交后代会出现两种性状数量比接近
1
1∶1
D.受精时,雌雄配子的结合是随机的,F 会出现 3∶1的性状分离比
2
4.(2024·江苏灌南高级中学高三月考)豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,孟德尔用纯种黄
色豌豆和绿色豌豆为亲本,杂交得到F ,F 自交获得F(如图所示)。下列有关分析正确的是
1 1 2
( )
A.图示中雌配子Y与雄配子Y数目相等
B.③的子叶颜色与F 子叶颜色相同
1
C.①和②都是黄色子叶,③是绿色子叶
D.产生F 的亲本一定是YY(♀)和yy(♂)
1
考向三 分离定律的实质与验证5.(2024·宜昌高三月考)孟德尔的豌豆一对相对性状的杂交实验中,最能体现分离定律实质
的是( )
A.高茎与矮茎亲本正反交产生的F 总表现为高茎
1
B.F 形成配子时控制高茎和矮茎的遗传因子彼此分离
1
C.F 高茎自交产生的F 中高茎∶矮茎为3∶1
1 2
D.F 高茎与矮茎测交子代中高茎∶矮茎为1∶1
1
6.(2019·全国Ⅲ,32节选)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材
料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。现有在自然条件下获得
的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,
写出两种验证思路及预期结果。
考向四 分离定律的实践应用
7.人的褐眼对蓝眼为显性,某家庭的双亲皆为褐眼(B_),其甲、乙、丙三个孩子中,有一
人是收养的(非亲生孩子)。甲和丙为蓝眼(bb),乙为褐眼。下列说法正确的是( )
A.控制双亲眼睛颜色的基因是杂合的
B.控制孩子乙眼睛颜色的基因是杂合的
C.该夫妇生一个蓝眼男孩的概率是1/4
D.孩子乙是亲生的,孩子甲或孩子丙是收养的
8.如图是某种单基因遗传病的系谱图,图中8号个体是杂合子的概率是( )
A.1/2 B.1/3 C.3/5 D.5/6
考向五 遗传定律的相关概念判断
9.下列有关遗传性状的说法,正确的是( )
A.豌豆豆荚的饱满与种子的皱缩是一对相对性状
B.两个亲本杂交,子一代中显现的性状是显性性状
C.一株苹果树中,绝大多数花的花瓣呈粉色、少数呈红色的现象称为性状分离D.开紫花的萝卜自交子代中出现紫、红和白三种花色的现象称为性状分离
10.下列关于一对基因的纯合子和杂合子的杂交实验的叙述,正确的是( )
A.纯合子自交后代都是纯合子,杂合子自交后代都是杂合子
B.杂合子自交遵循分离定律,纯合子自交不遵循
C.纯合子和杂合子杂交,后代既有纯合子也有杂合子
D.鉴定一个显性个体是否为纯合子只能利用测交法
考点三 性状分离比的模拟实验
归纳总结 模拟实验,即模仿实验对象制作模型,或者模仿实验的某些条件进行实验,模
拟实验也是科学研究中常用的一种方法。将模拟实验与遗传实验相结合,要明确每一实验步
骤的真正意义,体验用数学统计方法分析实验结果的必要性。
(1)性状分离比的模拟实验中,每个桶内两种颜色的彩球的数量必须相同( )
(2)性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的数量必须相同( )
(3)用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( )(4)模拟实验的结果显示杂合子所占的比例约为50%( )
(5)做性状分离比模拟实验时,若前3次都从小桶中摸出A球,则第4次摸出a球的概率大(
)
(6)每次抓出两个球记录好组合情况后,桶内剩余球应摇匀后再继续实验( )
考向六 性状分离比的模拟实验
11.在性状分离比的模拟实验中,某同学在2个小桶内各装入20个等大、质地相同的小球
(红色、蓝色各10个,分别代表“配子”D、d)。分别从两桶内随机抓取1个小球并记录,
直至抓完桶内小球。结果DD∶Dd∶dd=10∶5∶5,该同学感到很失望。你给他的建议和理
由是( )
A.把小球改换为质地、大小相同的围棋,更有利于充分混合,避免人为误差
B.每次抓取后,应将抓取的小球放回原桶,保证每种配子被抓取的概率相等
C.将某桶内的2种小球各减少到1个,因为卵细胞的数量比精子少得多
D.改变桶内配子的比例,继续重复抓取,保证基因的随机分配和足够大的样本数
12.(2021·浙江6月选考,18)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人
群中某显性遗传病的遗传模型,向甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子,
随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录,再将豆子放回各自的容器中并摇匀,重复
100次。下列叙述正确的是( )
A.该实验模拟基因自由组合的过程
B.重复100次实验后,Bb组合约为16%
C.甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D.乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
1.自然状态下的豌豆一般都是纯种,原因是________________________________,对豌豆
进行人工异花传粉时需先对__________(填“父本”或“母本”)进行去雄处理,授粉后还需
__________________以防止其他花粉的干扰。
2.(必修2 P )人们将_______________________________________________________的现象,
4
叫作性状分离。
3.(必修2 P )基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的
32
____________,具有一定的__________;在减数分裂形成________的过程中,等位基因会随
____________的分开而分离,分别进入______________中,________地随配子遗传给后代。
4.孟德尔发现遗传定律用的研究方法是______________,其中孟德尔通过分析豌豆的
___________________实验结果提出了问题;演绎推理的做法是________________________;
孟德尔用__________实验验证了“分离假设”是正确的。分离定律的适用范围:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
5.判断基因的遗传是否遵循分离定律时,应选择____(填“P”“F”或“F”)进行实验,
1 2
方法有______________________________。
6.测交实验结果能说明_______________________________________________________
___________________________________________________________________________。
7.某小鼠种群毛色有灰毛和黑毛两种,由常染色体上一对等位基因(A/a)控制。某兴趣小组
设计两只灰毛鼠交配,产下的5只小鼠中,除两只灰毛鼠和两只黑毛鼠外,还出现一只白毛
个体。小组成员对该白毛小鼠进行研究,经检测该白毛个体的出现为基因突变所致(只有一
个基因发生突变)。若该白毛鼠为雄性,请设计实验以该白毛鼠和同种群黑毛鼠为实验材料
验证基因的分离定律:
实验步骤:(1)_________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________。
实验结果预测:若后代表型及比例为__________________________,即可验证基因的分离定
律。
8.水稻的非糯性和糯性由一对等位基因A、a控制,据图分析,F 的非糯性水稻自交后代
1
同时出现糯性和非糯性,这种现象在遗传学上称为______________,其根本原因是
_________。
推断图中X的表型为________。若F 中非糯性和糯性各占1/2,则F 中糯性∶非糯性=
1 2
__________________。