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1、专题专题1111孟德尔定律孟德尔定律考纲要求要求-3-特色梳理选考提升分离定律及其应用1.分离定律(1)实质:等位基因随同源染色体的分开而分离。(如下图所示)(2)时间:减数第一次分裂后期。(3)适用范围真核生物有性生殖的细胞核遗传。一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。-4-特色梳理选考提升2.显性的相对性-5-特色梳理选考提升-6-特色梳理选考提升典例精析1(2017浙江杭州周边地区重点中学期中)番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析不正确的是()A.实验3杂交过程中出现了性状分离现象B.实验1的亲本基因型相当于一个测交组合C.实验2
2、的后代红果番茄基因型可能为AA或AaD.实验3的后代中黄果番茄的基因型全部是aaC-7-特色梳理选考提升解析实验3中,双亲均为红果,后代出现红果和黄果,即表明出现了性状分离现象,A项正确;由分析可知,黄果是隐性性状,因此实验1的亲本黄果基因型为aa,由于杂交后代出现11的性状分离比,因此亲本中红果的基因型为Aa,因此亲本基因型相当于一个测交组合,B项正确;实验2后代均为红果,说明亲本的基因型为AA和aa,子代红果番茄的基因型为Aa,C项错误;黄果属于隐性性状,因此实验3的后代中黄果番茄的基因型全部是aa,D项正确。-8-特色梳理选考提升知识强化性状的显隐性判断方法(1)根据概念判断显隐性具有相
3、对性状的纯合亲本杂交子一代表现出来的性状为显性性状,未表现出来的性状为隐性性状。可表示为甲性状乙性状甲性状,则甲性状为显性性状,乙性状为隐性性状。-9-特色梳理选考提升(2)根据子代表现型判断显隐性-10-特色梳理选考提升(3)设计杂交实验判断显隐性-11-特色梳理选考提升(4)根据遗传系谱图进行判断系谱图中“无中生有为隐性”,即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状,如图甲所示,由此可以判断白化病为隐性性状;“有中生无为显性”,即双亲都患病而后代出现不患病的子代,该性状为显性性状,如图乙所示,由此可以判断多指是显性性状。-12-特色梳理选考提升典例精析2(2017浙江十校联盟联考)A
4、BO血型由等位基因A、B和i控制,A、B分别决定红细胞上有A抗原、B抗原。一对基因型为Ai和Bi的夫妇,生下血型分别为A型、B型和AB型的三个孩子。下列说法正确的是()A.等位基因A、B和i互为共显性B.子代中出现AB型血孩子是基因重组的结果C.若这对夫妇再生一个孩子,孩子最可能为O型血D.若这对夫妇再生一个孩子,孩子是杂合子的概率为3/4解析等位基因A和B互为共显性,i为隐性基因,A项错误;只涉及一对等位基因,不属于基因重组,B项错误;若这对夫妇再生一个孩子,孩子可能为O型血的概率为1/4,与A型、B型和AB型的概率相等,C项错误;若这对夫妇再生一个孩子,孩子的基因型可能为Ai、Bi、IAI
5、B和ii,是杂合子的概率为3/4,D项正确。D-13-特色梳理选考提升知识强化复等位基因概念及其相关分析(1)复等位基因定义:一个基因存在多种等位基因的现象。(2)具体表现:一种基因为另一种基因的显性或隐性状态,如、互为复等位基因,若,则对于、而言为显性基因,对于而言为显性基因。-14-特色梳理选考提升(3)常见示例人的ABO血型系统。IA和IB都对i为显性,IA与IB为共显性。但是,对于每个人来说,只能有其中的两个基因。这一组复等位基因的不同组合,形成了A、B、AB和O四种血型(见下表)。影响小鼠毛色的复等位基因A1、A2、a。影响果蝇眼色的多个复等位基因:白、红、伊红等。-15-特色梳理选
6、考提升考向一:自交后代概率计算典例精析3-1已知小麦抗锈病是由显性基因控制,让一株杂合子小麦自交得F1,淘汰掉其中不抗锈病的植株后,再自交得F2,从理论上计算,F2中不抗锈病占植株总数的()A.1/4B.1/6C.1/8D.1/16解析由分析可知,F1的基因型及比例为AAAaaa=121,淘汰其中不抗锈病的植株(aa)后,剩余植株中,AA占1/3,Aa占2/3,淘汰掉不抗锈病的植株后,再自交,其中1/3AA自交不发生性状分离,而2/3Aa自交发生性状分离(A_aa=31),所以F2中不抗锈病占植株所占的比例为2/31/4=1/6。B-16-特色梳理选考提升技巧总结自交强调的是相同基因型个体之间
7、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2/3AA、1/3Aa植物群体中自交是指2/3AAAA、1/3AaAa,其后代基因型及概率为3/4AA、1/6Aa、1/12aa,后代表现型及概率为11/12A_、1/12aa。-17-特色梳理选考提升考向二:自由交配计算典例精析3-2(2017浙江嘉兴模拟)某地新迁入一动物种群,其中仅有AAbb和Aabb两种基因型的个体,且雌雄个体中两种基因型的比例均为AAbbAabb=21,则个体间自由交配多代形成的种群中,基因型为AAbb的个体的比例理论上为()A.3/4B.5/6C
8、.13/18D.25/36解析根据题意分析可知,bb无论是自交还是自由交配的结果始终是bb。由于AAbbAabb=21,所以种群中A的基因频率为5/6,a的基因频率为1/6,所以自由交配后AA的个体为5/65/6=25/36,Aa的个体为5/61/62=10/36,aa的个体为1/61/6=1/36。因此,该动物种群个体间自由交配多代形成的种群中,基因型为AAbb的个体的比例理论上为25/36。D-18-特色梳理选考提升技巧总结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2/3AA、1/3Aa的动物群体为例,进行随机交配的情况是:欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率,有以下两种解法
9、。解法一:自由交配方式(四种)展开后再合并。2/3AA2/3AA4/9AA2/3AA1/3Aa1/9AA+1/9Aa1/3Aa2/3AA1/9AA+1/9Aa1/3Aa1/3Aa1/36AA+1/18Aa+1/36aa合并后,基因型为25/36AA、10/36Aa、1/36aa,表现型为35/36A_、1/36aa。-19-特色梳理选考提升解法二:利用基因频率推算:已知群体基因型为2/3AA、1/3Aa,不难得出A、a的基因频率分别为5/6、1/6,根据遗传平衡定律,后代中:AA=5/65/6=25/36,Aa=25/61/6=10/36,aa=1/61/6=1/36。-20-特色梳理选考提升
10、自由组合定律及其应用1.自由组合定律(1)实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合。-21-特色梳理选考提升(2)时期:减数第一次分裂后期。(3)范围:有性生殖的生物;减数分裂过程中;细胞核基因;非同源染色体上的非等位基因自由组合。-22-特色梳理选考提升2.性状分离比9331的变式及应用-23-特色梳理选考提升-24-特色梳理选考提升-25-特色梳理选考提升-26-特色梳理选考提升典例精析1(2017浙江4月选考,31)果蝇的翻翅与正常翅是一对相对性状,受一对等位基因(A、a)控制,且A是纯合致死基因;果绳的眼色伊红、淡色和乳白色分别由复等位基因e、t和i控制。为探究上述两对性状的遗传规律,
11、用两组果蝇进行了杂交实验,其结果如下表。-27-特色梳理选考提升回答下列问题。(1)控制眼色的基因e、t和i均由野生型突变而来,这说明基因突变具有的特点。(2)e、t和i之间的显、隐性关系为。若只考虑眼色的遗传,果蝇的基因型有种。(3)甲杂交组合中亲本雌果蝇的基因型为,F1中雄果蝇均为乳白眼的原因是。乙杂交组合中亲本雄果蝇产生配子的基因型为。(4)已知翻翅伊红眼雌果蝇与翻翅乳白眼雄果蝇杂交,F1中出现了正常翅乳白眼雄果蝇。若再让F1中的翻翅伊红眼雌果蝇与翻翅乳白眼雄果蝇杂交,则F2中正常翅伊红眼雌果蝇的概率为。-28-特色梳理选考提升答案 (1)多方向性(2)e对t和i为完全显性,t对i为完全
12、显性9(3)AaXiXi控制眼色的基因位于X染色体上,亲代乳白眼雌果蝇将Xi传递给了F1的雄果蝇aXt和aY(4)1/12解析(1)控制颜色的不同基因均由野生型突变而来,说明基因突变具有多方向性(或不定向性)。(2)分析表中甲组亲本和子代眼色表现型,亲本中乳白眼和淡色眼杂交,后代中雌雄性状存在差异,说明控制眼色的基因位于X染色体上,且子代雄性性状均与母本相同,雌性性状均与父本相同,说明显隐性上ti,该性状上亲本基因为XiXi、XtY;分析乙组中亲本和子代眼色表现型,亲本中伊红眼和淡色眼杂交,雌性后代中既有伊红眼,又有淡色眼,说明et,综合分析可知基因e、t、i之间的显性性关系为eti。若只考虑
13、眼色基因型,上述基因之间组合,子代中可有9种基因型。-29-特色梳理选考提升(3)甲组中,翻翅亲本杂交,后代中出现正常翅,说明翻翅为显性,且子代表现型一致,故可确定控制翅形的基因位于常染色体,且存在AA纯合致死效应。结合(2)问的分析,可知甲组中亲本雌果蝇的基因型为AaXiXi。在甲组中,F1雄果蝇均为乳白眼,原因是母本所携带的Xi基因通过有性生殖传递给了子代中的雄性。乙组中,雄果蝇基因型为aaXtY,其产生的配子类型有aXt和aY两种。(4)亲本基因型为AaXeXi和AaXiY,F1中雌雄个体基因型为AaXeXi和AaXiY,两者杂交产生的F2中正常翅伊红眼雌果蝇的概率=1/31/4=1/1
14、2。-30-特色梳理选考提升技巧总结1.利用分离定律解决自由组合定律问题的思路首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。如AaBbAabb,可分解为如下两组:AaAa,Bbbb。然后,按分离定律进行逐一分析。最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。-31-特色梳理选考提升-32-特色梳理选考提升-33-特色梳理选考提升2.逆推类型题目解题思路一般会通过数据、表格或柱状图,提示每一对相对性状在子代中的比例,解题时可逐对性状逆推亲代的基因组成,并组合还原亲代的基因型;或者给出某一表现型个体在所有子代中的比值(如显性个体占F2的
15、比例为81/256),则可根据分离定律在完全显性条件下,显性后代占3/4这一特点,依据乘法原理,逆推该性状受几对等位基因控制。如由于81/256=(3/4)4,可判断该性状受4对等位基因控制。-34-特色梳理选考提升典例精析2小鼠的皮毛颜色由常染色体的两对基因控制,其中A/a控制灰色物质合成,B/b控制黑色物质合成。两对基因控制有色物质合成关系:白色前提物质有色物质1有色物质2。现选取三只不同颜色的纯合小鼠(甲灰鼠,乙白鼠,丙黑鼠)进行杂交,结果如下表。下列分析错误的是()A.图中有色物质1代表灰色物质,实验二F2中黑鼠基因型有2种B.实验一的F2中白鼠共有3种基因型,灰鼠中纯合子占1/9C.
16、两对基因位于2对染色体上,小鼠乙的基因型为aabbD.实验一的F2中雌性黑鼠与雄性白鼠随机交配,则子代中出现灰鼠的比例为1/3A-35-特色梳理选考提升解析A和B同时存在时表现为灰色,只有B时表现为黑色,因此图中有色物质1代表黑色物质,有色物质2代表灰色物质。实验二中亲本的基因型为aabbaaBB,则F1的基因型为aaBb,则F2中黑鼠的基因型为aaBB和aaBb,A项错误;实验一的F2中白鼠的基因型为AAbb、Aabb、aabb,共有3种,灰鼠中纯合子占1/9,B项正确;根据分析可知,两对基因位于2对染色体上,小鼠乙的基因型为aabb,C项正确;实验一的F2中雌性黑鼠aaBB、aaBb与雄性
17、白鼠AAbb、Aabb、aabb随机交配,则子代中出现灰鼠的比例为=1/31/41+1/32/41/2+2/31/41/2+2/32/41/4=1/3,D项正确。-36-特色梳理选考提升技巧总结出现特定分离比“9331”的条件和解题步骤(1)出现特定分离比31、9331的四个条件所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性。不同类型的雌、雄配子都发育良好,且受精的机会均等。所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。供实验的群体要足够大,个体数量要足够多。(2)性状分离比9331的变式题解题步骤看F2的表现比例,若表现型比例之和是16,不管以什么样的比例呈现,都符合
18、基因的自由组合定律。将异常分离比与正常分离比9331进行对比,分析合并性状的类型。如比例为934,则为93(31),即4为两种性状的合并结果。若分离比为961,则为9(33)1,若分离比为151,则为(933)1。-37-特色梳理选考提升典例精析3(2017浙江4月选考,28)若利用根瘤农杆菌转基因技术将抗虫基因和抗除草剂基因转入大豆,获得若干转基因植物(T0代),从中选择抗虫抗除草剂的单株S1、S2和S3分别进行自交获得T1代,T1代性状表现如下图所示。已知目的基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上。下列叙述正确的是()-38-特色梳理选考提升A.抗虫对不抗虫表现为完全显性,抗除草剂对
19、不抗除草剂表现为不完全显性B.根瘤农杆菌Ti质粒携带的抗虫和抗除草剂基因分别插入到了S2的两条非同源染色体上,并正常表达C.若给S1后代T1植株喷施适量的除草剂,让存活植株自交,得到的自交一代群体中不抗虫抗除草剂的基因型频率为1/2D.若取S3后代T1纯合抗虫不抗除草剂与纯合不抗虫抗除草剂单株杂交,得到的子二代中抗虫抗除草剂的纯合子占1/9答案 C-39-特色梳理选考提升解析分析图示中S1的比例,抗虫不抗虫31,抗除草剂不抗除草剂31,说明抗虫对不抗虫表现为完全显性,抗除草剂对不抗除草剂表现为完全显性,A项错误;S2中,抗虫不抗虫151,抗除草剂不抗除草剂151,说明抗虫基因和抗除草剂基因均插
20、入到两条非同源染色体上,且两对抗性基因插入的染色体相同,B项错误;-40-特色梳理选考提升-41-特色梳理选考提升技巧总结确定基因位置的4个判断方法(1)判断基因是否位于一对同源染色体上以AaBb为例,若两对等位基因位于一对同源染色体上,不考虑交叉互换,则产生两种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现两种表现型;若两对等位基因位于一对同源染色体上,考虑交叉互换,则产生四种类型的配子,在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。(2)判断基因是否易位到一对同源染色体上若两对基因遗传具有自由组合定律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能,如由染色体易位
21、引起的变异。-42-特色梳理选考提升(3)判断外源基因整合到宿主染色体上的类型外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上,其自交会出现分离定律中的31的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体上的一条上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合定律的现象。(4)判断基因是否位于不同对同源染色体上以AaBb为例,若两对等位基因分别位于两对同源染色体上,则产生4种类型的配子。在此基础上进行测交或自交时会出现特定的性状分离比,如1111或9331(或97等变式),也会出现致死背景下特殊的性状分离比,如4221、6
22、321。在涉及两对等位基因遗传时,若出现上述性状分离比,可考虑基因位于两对同源染色体上。-43-特色梳理选考提升典例精析4(2017浙江绿色联盟联考)模拟孟德尔杂交实验活动中,甲容器盛有分别标A、a的小球各20个,乙容器盛有分别标有B、b的小球各20个。现从甲、乙容器中各随机取一个小球并记录字母组合,重复100次。下列针对这一活动的叙述,正确的是()A.模拟了基因的分离定律B.甲、乙容器可分别模拟雌、雄生殖器官C.模拟非等位基因的自由组合过程D.模拟了F1产生的配子随机结合的过程C-44-特色梳理选考提升解析由于甲容器盛有分别标A、a的小球各20个,乙容器盛有分别标有B、b的小球各20个,所以
23、从甲、乙容器中各随机取一个小球并记录字母组合,模拟了基因的自由组合定律,A项错误;甲、乙容器都模拟雌生殖器官或都模拟雄生殖器官,B项错误;从甲、乙容器中各随机取一个小球并记录字母组合,模拟了非等位基因的自由组合过程,C项正确;从甲、乙容器中各随机取一个小球并记录字母组合,只模拟了非等位基因的自由组合过程,没有模拟了F1产生的配子随机结合的过程,D项错误。-45-特色梳理选考提升实验分析1.减小实验数据统计误差的方法(1)提倡23人的合作学习,1人取卡片,1人记录,1人监督。在数据统计时样本数量越大,数据所反应的规律性问题越准确,因此可鼓励每组实验次数比10次更多。当不同小组出现的比例有差别时,
24、应该多鼓励学生自己分析原因。(2)各组分别统计各个实验的数据,由于实验次数相对较少,各个实验数据反映的关系(数据比例)差别比较大。应引导学生将全班同学的各组实验数据分别统计在同一组,增大统计样本数量,减小误差。-46-特色梳理选考提升2.分析数据中体现的规律分别统计各组实验数据,根据各组实验规定的显、隐性关系以及各标号组成推测内在关系。将全班同学的各组实验数据分别统计在同一组。(1)模拟两个杂合亲本的杂交(YyYy),实验数据表明后代出现三种标记组成YYYyyy,比例为121,后代出现性状分离,比例为31。(2)模拟孟德尔研究两对相对性状的杂交实验(YyRrYyRr),实验数据表明后代出现9种标记组合;后代出现性状分离,按照相关规定得出4种组合,计算其比例为9331。(3)模拟孟德尔研究两对相对性状测交实验(YyRryyrr),实验数据表明后代出现4种标记组合,比例为1111。