专题四 第7讲 孟德尔定律及其应用.docx

专题四 第7讲 孟德尔定律及其应用.docx

《专题四 第7讲 孟德尔定律及其应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题四 第7讲 孟德尔定律及其应用.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

专题四第7讲孟德尔定律及其应用

第7讲　孟德尔定律及其应用

1．孟德尔遗传规律发现过程的“假设—推理法”

提醒

　孟德尔定律的5个易错点

（1）假设—推理法贯穿于整个遗传学模块，包括遗传规律与基因在染色体上的发现，DNA双螺旋结构模型的构建与DNA复制方式的发现，遗传密码的破译等。

（2）等位基因分离发生在MⅠ后期，若发生交叉互换则分离既可发生在MⅠ后期，也可发生在MⅡ后期。

（3）分离定律中，F1产生雌、雄配子的比例均为1∶1，此比例为雌、雄配子的种类之比，而非数量之比，即♀D∶♀d＝1∶1，♂D∶♂d＝1∶1，而♀D∶♂d≠1∶1，♂D∶♀d≠1∶1。

一般情况下，雄配子的数量远远多于雌配子的数量。

（4）孟德尔定律中F2出现3∶1和9∶3∶3∶1的分离比或自由组合比的条件：

①样本数量足够多；②环境一致；③配子发育良好，存活率相同；④不同配子结合机会相等。

（5）自由组合定律中强调的是减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，而不是精子与卵子的随机结合。

2．掌握解决遗传规律常用的两类方法

（1）验证遗传两大定律的常用方法

（2）确认纯合子与杂合子的方法

提醒

　关注两大遗传定律的4个失分点

（1）自交≠自由交配。

自交：

强调相同基因型个体之间的交配。

自由交配：

强调群体中所有个体随机交配。

（2）性状分离≠基因重组。

性状分离是等位基因分离所致；基因重组是控制不同性状的基因重新组合的结果。

（3）澄清自由组合定律的发生时期：

自由组合发生于配子形成（MⅠ后期）过程中，而不是受精作用过程中。

（4）组合基因：

能发生自由组合的是位于非同源染色体上的非等位基因，而不仅指“非等位基因”，因为同源染色体上也有非等位基因。

3．性状分离比出现偏离的原因分析

（1）具有一对相对性状的杂合子自交

（2）剖析9∶3∶3∶1的变式（异常分离比）

（3）基因完全连锁现象

提醒

（1）生物个体的基因型相同，表现型不一定相同；表现型相同，基因型也不一定相同。

（2）等位基因A、a的本质区别是碱基（脱氧核苷酸）排列顺序不同。

（3）在孟德尔两对相对性状杂交实验中，重组类型和亲本相同类型所占比例各是6/16、10/16，重组类型中纯合子占1/3。

4．将自由组合定律转化为分离定律的方法——拆分法

（1）拆分的前提：

两对或两对以上相对性状（或等位基因）在遗传时，各对性状（或基因）是独立的、互不干扰的。

一种性状的遗传不会影响与其自由组合的另一种性状的数量或分离比。

（2）拆分方法：

先分析一对相对性状，得到一对相对性状的分离比，再用同样方法处理另一对相对性状，这样就可以较容易地求出每对相对性状的基因型及相应概率。

（3）重新组合：

根据上述方法求出各性状的基因型和相应概率后，将相关基因组合利用概率的乘法、加法原理就能非常方便地求出所要求解的基因型及其概率。

（4）利用拆分法理解常见自由组合比的实质

①1∶1∶1∶1＝（1∶1）（1∶1）。

②9∶3∶3∶1＝（3∶1）（3∶1）。

③3∶1∶3∶1＝（3∶1）（1∶1）。

④2∶1∶2∶1＝（1∶1）（2∶1）。

⑤4∶2∶2∶1＝（2∶1）（2∶1）。

⑥6∶3∶2∶1＝（3∶1）（2∶1）。

5．活动：

模拟孟德尔杂交实验

实验材料及操作

信封

卡片

从信封中取出卡片组合

一种类型卡片组合

两种类型卡片组合

模拟对象及过程

个体

配子

雌雄配子随机结合

模拟分离定律

模拟自由组合定律

提醒

　本实验模拟的是在F1形成配子时，等位基因随同源染色体分离而分离，非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合；两个信封中的卡片数量可以不相等；记录后将卡片放回原信封内。

1．有关分离定律的正误判断

（1）“F1（Dd）产生两种数量相等的雌（雄）配子（D和d）”属于推理内容（　√　）

提示　根据测交结果推理得到的。

（2）体细胞中遗传因子成对存在，并且位于同源染色体上属于假设内容（　×　）

提示　体细胞中遗传因子成对存在属于假设内容，体细胞中遗传因子位于同源染色体上孟德尔并未作出说明。

（3）若用玉米作为实验材料验证孟德尔分离定律，其中所选实验材料是否为纯合子基本没有影响（　√　）

（4）孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型（　×　）

提示　测交还可检测F1产生配子的种类和比例。

2．有关自由组合定律的正误判断

（1）自由组合定律的实质是等位基因分离的同时，非等位基因自由组合（　×　）

提示　自由组合定律的实质是同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

（2）在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆形豌豆（YyRr）自交产生F2。

其中，F1产生基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子数量之比为1∶1（　×　）

提示　F1产生基因型为YR的卵细胞比基因型为YR的精子数量少得多。

（3）F1（基因型为YyRr）产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1（　√　）

（4）基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合（　×　）

1．一对杂合的黑色豚鼠交配，一胎产仔4只，一定为3黑1白吗？

为什么？

提示　不一定。

一对杂合黑色豚鼠交配，子代表现型为黑色∶白色＝3∶1，这种比例的前提是子代的数量足够多，并且交配后的受精卵都能发育成新个体，而本题的子代只有4只，所以子代的性状分离比不一定为3∶1。

2．如何设计杂交实验判断性状的显隐性？

提示　

3．让纯种黄色圆粒植株（DDEE）与绿色皱粒植株（ddee）杂交得F1，F1自交时，若含d基因的花粉有一半死亡，则F2的表现型及其比例是多少？

提示　让纯种黄色圆粒植株（DDEE）与绿色皱粒植株（ddee）杂交得F1（DdEe），F1自交时，由于含d基因的花粉有一半死亡，雌配子四种比例相等，而雄配子比例为

DE、

De、

dE、

de，则F2的表现型及其比例是黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝15∶5∶3∶1。

4．请总结孟德尔遗传定律的适用范围。

提示　孟德尔遗传定律仅适用于真核生物进行有性生殖的细胞核遗传。

命题点一　考查孟德尔实验过程、结果及科学方法（含活动：

模拟孟德尔杂交实验）

1．（2020·全国Ⅰ，5）已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。

多只长翅果蝇进行单对交配（每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇），子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1。

据此无法判断的是（　　）

A．长翅是显性性状还是隐性性状

B．亲代雌蝇是杂合子还是纯合子

C．该等位基因位于常染色体还是X染色体上

D．该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在

答案　C

解析　具有相同性状的两亲本杂交，子代中新出现的性状为隐性性状，多只长翅果蝇进行单对交配，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1，说明子代中新出现的截翅为隐性性状，所以可判断长翅是显性性状，截翅是隐性性状，A项可以判断；假设长翅受A基因控制，截翅受a基因控制，若该对等位基因位于常染色体上，则亲代雌、雄果蝇的基因型均为Aa时，子代果蝇可以出现长翅∶截翅＝3∶1；若该对等位基因位于X染色体上，则亲代雌果蝇的基因型为XAXa、雄果蝇的基因型为XAY时，子代果蝇也可以出现长翅∶截翅＝3∶1，所以无法判断该对等位基因位于常染色体还是X染色体上，C项无法判断；不论该对等位基因位于常染色体上还是位于X染色体上，亲代雌蝇都是杂合子，该等位基因在雌蝇体细胞中都成对存在，B、D项可以判断。

2．实验发现某种昆虫灰身长翅（AaBb）与黑身残翅（aabb）杂交，子代灰身长翅∶黑身残翅∶灰身残翅∶黑身长翅＝45∶45∶5∶5，某同学据此进行了一个模拟实验，实验设置如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A．不应将两个字母写在同一张卡片上

B．两个信封中的卡片总数应该相等

C．从两个信封中各取一张卡片并组合，即模拟受精作用

D．从每一个信封中各取一张卡片，即模拟基因重组

答案　C

解析　图中模拟的是雌雄配子结合的过程，可将两个字母写在同一张卡片上，A错误；因为雄配子数量远远多于雌配子数量，所以两个信封中的卡片总数不一定相等，B错误；从每一个信封中各取一张卡片，不能模拟基因重组，D错误。

命题点二　考查分离定律、自由组合定律及其应用

3．已知某植物的抗病（A）和不抗病（a）、花粉长形（B）和花粉圆形（b）、高茎（D）和矮茎（d）三对相对性状能自由组合。

现有4株纯合的植株，其基因型分别为①aaBBDD；②AABBDD；③aaBBdd；④AAbbDD。

下列相关叙述不正确的是（　　）

A．任意选择两植株杂交都能验证基因的分离定律

B．欲验证基因的自由组合定律可选用的杂交组合只有①和④、②和③

C．欲培育出基因型为aabbdd的植株，可选择③和④进行杂交

D．欲通过检测花粉验证基因的分离定律可选择④和任意植株杂交

答案　B

解析　依据所给四个植株的基因型，任选两植株杂交都能产生含有单对等位基因的后代，可用于验证基因的分离定律，A正确；验证基因的自由组合定律，杂交后代至少含有两对等位基因，可选用的杂交组合有①和④、②和③、③和④，B错误；欲培育出基因型为aabbdd的植株，可选择③和④进行杂交，产生AaBbDd，再让其自交即可产生基因型为aabbdd的植株，C正确；欲通过检测花粉验证基因的分离定律可选择④和任意植株杂交，都可产生Bb等位基因，D正确。

4．（2020·浙江1月选考）已知某二倍体雌雄同株（正常株）植物，基因t纯合导致雄性不育而成为雌株，宽叶与窄叶由等位基因（A、a）控制。

将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验，其F1全为宽叶正常株。

F1自交产生F2，F2的表现型及数量：

宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2250株、窄叶正常株753株。

回答下列问题：

（1）与正常株相比，选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便，不需进行________处理。

授粉后需套袋，其目的是____________________________________________________。

（2）为什么F2会出现上述表现型及数量？

____________________________________________

_______________________________________________________________________________。

（3）若取F2中纯合宽叶雌株与杂合窄叶正常株杂交，则其子代（F3）的表现型及比例为________________________________，F3群体随机授粉，F4中窄叶雌株所占的比例为________。

（4）选择F2中的植株，设计杂交实验以验证F1植株的基因型，用遗传图解表示。

答案　

（1）人工去雄　防止外来花粉授粉　

（2）F1形成配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合　（3）宽叶雌株∶宽叶正常株＝1∶1　3/32

（4）如图所示

解析　

（2）两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律，F1形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以F2会出现9∶3∶3∶1的分离比。

（3）若取F2中纯合宽叶雌株（AAtt）与杂合窄叶正常株（aaTt）杂交，则其子代（F3）的表现型及比例为宽叶雌株（Aatt）∶宽叶正常株（AaTt）＝1∶1，F3群体中雄配子种类及比例为1/4AT、1/4At、1/4aT、1/4at，雌配子种类及比例为3/8At、3/8at、1/8AT、1/8aT，所以F4中窄叶雌株（aatt）所占的比例为1/4×3/8＝3/32。

（4）验证F1植株的基因型，用测交的方法，遗传图解见答案。

命题点三　考查遗传定律的综合应用

5．某种动物的眼色由两对独立遗传的等位基因（A、a和B、b）控制，具体控制关系如图。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．A基因正常表达时，以任一链为模板转录和翻译产生酶A

B．B基因上可结合多个核糖体，以提高酶B的合成效率

C．该动物群体中无色眼的基因型只有1种，猩红色眼对应的基因型有4种

D．若一对无色眼亲本所形成的受精卵中基因a或b发生突变，发育成的子代为深红色眼

答案　C

解析　A基因正常表达时，只能以该基因的模板链为模板进行转录，产生相应的mRNA，进而翻译产生酶A；核糖体只能与mRNA结合，不能与基因结合；该动物群体中无色眼的基因型只有aabb1种，猩红色眼对应的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb4种；一对无色眼亲本所形成的受精卵，基因型为aabb，若基因a或b发生突变，发育成的子代一般为猩红色眼。

6．某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状，各由一对等位基因控制（前者用D、d表示，后者用F、f表示），且独立遗传。

利用该种植物三种不同基因型的个体（有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C）进行杂交，实验结果如下：

回答下列问题：

（1）果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为__________，果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________。

（2）有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为____________________________。

（3）若无毛黄肉B自交，理论上，下一代的表现型及比例为____________________________。

（4）若实验3中的子代自交，理论上，下一代的表现型及比例为_________________________。

（5）实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有________________。

答案　

（1）有毛　黄色　

（2）DDff、ddFf、ddFF　（3）无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1　（4）有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1　（5）ddFF、ddFf

解析　

（1）实验1中亲本有毛×无毛，子代全为有毛，所以有毛对无毛为显性，且A、B的相应基因型分别为DD和dd。

实验3中亲本白肉×黄肉，子代全为黄肉，所以黄肉对白肉为显性，且C的相应基因型为FF，A的相应基因型为ff。

（2）实验1中白肉A（ff）×黄肉B→黄肉∶白肉＝1∶1，说明B的相应基因型为Ff，B、C均无毛，相应基因型均为dd，所以A、B、C的基因型依次为DDff、ddFf、ddFF。

（3）若B（ddFf）自交，后代表现型及比例为无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1。

（4）实验3中DDff（A）×ddFF（C）→F1：

DdFf；F1自交，则F2：

有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1。

（5）实验2中ddFf（B）×ddFF（C）→F1：

ddFF、ddFf。

命题点四　考查性状分离比的偏离与致死遗传分析

7．若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。

若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄色∶褐色∶黑色＝52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是（　　）

A．AABBDD×aaBBdd或AAbbDD×aabbdd

B．aaBBDD×aabbdd或AAbbDD×aaBBDD

C．aabbDD×aabbdd或AAbbDD×aabbdd

D．AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd

答案　D

解析　由题意可知，F2中毛色表现型出现了黄色∶褐色∶黑色＝52∶3∶9的数量比，F2为52＋3＋9＝64份，可以推出F1产生雌雄配子各8种，即F1的基因型为AaBbDd；或者由黑色个体的基因型为A_B_dd，占9/64＝3/4×3/4×1/4，可推出F1的基因型为AaBbDd；或者由褐色个体的基因型为A_bbdd，占3/64＝3/4×1/4×1/4，也可推出F1的基因型为AaBbDd，进而推出D项正确。

8．某种植物的E基因决定花粉的可育程度，F基因决定植株是否存活。

科研人员利用基因工程技术将某抗病基因导入基因型为EEFF的植株受精卵，改造后获得基因型为EeFF和EEFf的两种植株（e和f分别指抗病基因插入E和F基因），e基因会使花粉的可育性减少1/2。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．从E和F基因的角度分析，插入抗病基因，引起其发生基因突变

B．♂EeFF×♀EEFF为亲本进行杂交实验，F1中抗病植株所占的比例为1/3

C．选择EeFF与EEFf进行杂交，再让F1中基因型为EeFf的植株自交，若两对基因的遗传遵循自由组合定律，则F2中抗病植株所占的比例为11/12

D．抗病植株中，若同一植株所产生的花粉可育性都相同，则这些植株的基因型可能有3种

答案　C

解析　E与e是等位基因，是由基因突变获得的，从E和F基因的角度分析，插入抗病基因，引起其发生基因突变，A正确；♂EeFF×♀EEFF为亲本进行杂交实验，由于e基因会使花粉的育性减少1/2，F1的基因型为2/3EEFF、1/3EeFF，抗病植株所占的比例为1/3，B正确；选择基因型为EeFF与EEFf的植株进行杂交，再让F1中基因型为EeFf的植株自交，若两对基因的遗传遵循自由组合定律，则F2中ff个体不能存活，其余个体基因型及比例为2/18EEFF、4/18EEFf、3/18EeFF、6/18EeFf、1/18eeFF、2/18eeFf，F2中抗病植株所占的比例为8/9，C错误；抗病植株中，若同一植株所产生的花粉可育性都相同，则这些植株的基因型为EEFf、eeFF、eeFf，有3种，D正确。