高中生物孟德尔遗传定律基础知识归纳
一、基本概念
1.交配类:
1)杂交:基因型不同的个体间相互交配的过程
2)自交:基因型不同的个体间相互交配的过。自交是获得纯合子的有效方法。
3)测交:就是让杂种F1与隐性纯合子相交,来测F1的基因型
4)正交与反交:相对而言的,正交中的父方和母方恰好是反交种的母方和夫方。
5)回交:(两个亲本杂交产生的杂种再与亲本之一进行杂交) 一般在第一次杂交时选具有优良特性的品种作母本,而在以后各次回交时作父本,这亲本在回交时叫轮回亲本。回交的目的是使
亲本的优良特性在杂种后代中慢慢加强,而把非轮回亲本的某一优点转移到杂种。
2.性状类:
1)性状:生物体的形态结构特征和生理特性的总称
2)相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型
3)显性性状:具有相对性状的两个纯种亲本杂交,F1表现出来的那个亲本的性状
4)隐性性状:具有相对性状的两个纯种亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本的性状
5)性状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象
3.基因类
1)显性基因:控制显性性状的基因
2)隐性基因:控制隐性性状的基因
3)等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基因。
4)非等位基因:
5)复等位基因:同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上。
6)相同基因:同源染色体上相同位置,控制同一性状。
4.个体类
1)表现型:生物个体所表现出来的性状
2)基因型:与表现型有关的基因组成 。
3)纯合子:基因型相同的个体。例如:AA aa
4)杂合子:基因型不同的个体。例如:Aa
5)表现型=基因型(内因)+环境条件(外因)
6)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
二、显隐性状的判断
1. 定义法:具有相对性状的纯合体亲本杂交,子一代表现出来的那个亲本的性状为显性性状,未表现出来的那个亲本的性状为隐性性状。可用公式表示为A×B→A,A为显性性状、B为隐性性状。
2. 性状分离法:据“杂合体自交后代出现性状分离”。新出现的性状为隐性性状。可用公式表示 为A×A→A、B,B为隐性性状
3、用以下方法判断出的都为隐性性状
1
①“无中生有”即双亲都没有而子代表现出的性状;
②“有中生无”即双亲具有相对性状,而全部子代都没有表现出来的性状;
③一代个体中约占1/4的性状。
三、自由交配与自交的区别
由交配是各个体间均有交配的机会,又称随机交配;而自交仅限于相同基因型相互交配。 例1 计算Dd自交子代去掉DD后随机交配和自交子代的结果
四、纯合子(显性纯合子)与杂合子的判断
1.自交法:如果后代出现性状分离,则此个体为杂合子;若后代中不出现性状分离,则此个体为纯合子。如:Aa×Aa→AA、Aa(显性性状)、aa(隐性性状)AA×AA→AA(显性性状)
2.测交法:如果后代既有显性性状出现,又有隐性性状出现,则被鉴定的个体为杂合子;若后代只有显性性状,则被鉴定的个体为纯合子。(前提条件是已知生物性状的显隐性)
例如:Aa×aa→Aa(显性性状)、aa(隐性性状) AA×aa→Aa(显性性状)
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体为动物时,常采用测交法;当被测个体为植物时,测交法、自交法均可以,但是对于自花传粉的植物自交法较简便。例如:豌豆、小麦、水稻。
(设等位基因为A、a)判显隐→搭架子→定基因→求概率
(1)判显隐(判断相对性状中的显隐性) (2)搭架子(写出相应个体可能的基因型) ①显性表现型则基因型为A (不确定先空着,是谓“搭架子”)
②隐性表现型则基因型为aa(已确定) ③显性纯合子则基因型为AA(已确定)
(3)定基因(判断个体的基因型)
①隐性纯合突破法
根据分离定律,亲本的一对基因一定分别传给不同的子代;子代的一对基因也一定分别来自两位双亲。所以若子代只要有隐性表现,则亲本一定至少含有一个a。
②表现比法
A
2
B
(4)求概率
①概率计算中的加法原理和乘法原理
②计算方法:用分离比直接计算;用配子的概率计算;棋盘法。 七、自由组合定律
1.实质:两对(或两对以上)等位基因分别位于两对(或两对以上)同源染色体上;位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;F1减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2.两对相对性状的杂交实验中,F2产生9种基因型,4种表现型。
①双显性性状(Y R )的个体占9/16,单显性性状的个体(Y rr,)yyR )各占3/16,双隐性性状(yyrr)的个体占1/16。
②纯合子(1/16YYRR+1/16YYrr+1/16yyRR+1/16yyrr)共占4/16,杂合子占
1—4/16=12/16,其中双杂合子个体(YyRr)占4/16,单杂合子个体(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占2/16,共占8/16
③F2中亲本类型(Y R + yyrr)占10/16,重组类型(Y rr+ yyR )占6/16。
注意:具有两对相对性状的纯合亲本杂交,F1基因型相同,但计算F2中重组类型所占后代比
列的时候,有两种情况:若父本或母本均是“双显”或“双隐”的纯合子,所得F2的表现型中重
组类型(3/16Y rr+ 3/16yyR )占6/16;若父本和母本为“一显一隐”和“一隐一现”的纯合子,则F2中重组类型所占后代比列为(9/16Y R +1/16 yyrr)占10/16。
3.应用分离定律解决自由组合问题
将自有组合问题转化为若干个分离定律问题,即利用分解组合法解自由组合定律的题,既可以化繁
为简,又不易出错,它主要可用于解决以下几个方面的问题:
1)、已知亲代的基因型,求子代基因型、表现型的种类及其比例
例1 设家兔的短毛(A)对长毛(a)、毛直(B)对毛弯(b)、黑色(C)对白色(c)均为显性,基因型为AaBbCc
和aaBbCC两兔杂交,后代表现型为 种,类型分别是 ,比例为 ;后代基因型为 种,类型分别是 ,比例为 ;
解析 此题用分解组合法来解的步骤:
第一步:分解并分析每对等位基因(相对性状)的遗传情况
Aa×aa→有2种表现型 (短,长),比例为1:1;2种基因型(Aa ,aa),比例为1:1
Bb×Bb→有2种表现型 (直,弯),比例为3:1;3种基因型(BB,Bb,bb),比例为1:2:1
Cc×CC→有1种表现型(黑);2种基因型(CC,Cc),比例为1:1
第二步:组合 AaBbCc和aaBbCC两兔杂交后代中:
3
表现型种类为:2×2×1=4(种),类型是:短直黑:短弯黑:长直黑:长弯黑 ,比例为:(1:1)(3:1)=3:1:3:1 基因型种类为:2×3×2=12(种),类型是:(Aa+aa)(BB+Bb+bb)(CC+Cc) 展开后即得,比例为:(1:1)(1:2:1)(1:1),按乘法分配率展开。
2)、已知亲代的基因型,求亲代产生的配子种类或概率
例2 基因型为 AaBbCC的个体进行减数分裂时可产生 类型的配子,它们分别是_____________,产生基因组成为AbC的配子的几率为______。
解析 设此题遵循基因的自由组合规律,且三对基因分别位于不同对同源染色体上
1)分解:Aa→1/2A,1/2a; Bb→1/2B,1/2b;CC→1C
2)组合:基因型为AaBbCC的个体产生的配子有:2×2×1=4种;
配子类型有:(A+a)×(B+b) ×C=ABC+AbC+aBC+abC ;
产生基因组成为AbC的配子的概率为:1/2A×1/2b×1C=1/4AbC
3)、已知亲代的基因型,求某特定个体出现的概率
例3 设家兔的短毛(A)对长毛(a)、毛直(B)对毛弯(b)、黑色(C)对白色(c)均为显性,基因型为AaBbCc和AaBbCc两兔杂交,后代中表现型为短直白的个体所占的比例为 ,基因型为AaBbCC的个体所占的比例为____________。
解析 1)分解:Aa×Aa→3/4A(短),1/2Aa;Bb×Bb→3/4B(直),1/2Bb;Cc×Cc→1/4c(白),1/4CC;
2)组合:后代中表现型为短直白的个体所占的比例为:3/4×3/4×1/4=9/64
后代中基因型为AaBbCC的个体所占的比例为=1/2×1/2×1/4=1/16
4)、已知亲代的表现型和子代的表现型比例,推测亲代的基因型
例4 番茄红果(Y)对黄果(y)为显性,二室(M)对多室(m)为显性。一株红果二室番茄与一株红果多室番茄杂交后,F1有3/8红果二室,3/8红果多室,1/8黄果二室,1/8黄果多室。则两个亲本的基因型是 。
解析 根据题中所给的后代表现型的种类及其比例关系,可知此题遵循基因的自由组合规律;
1) 分解:F1中红果:黄果=(3/8+3/8):(1/8+1/8)=3:1→推知亲本的基因型为Yy×Yy 二室:多室=(3/8+1/8):(3/8+1/8)=1:1→亲本的基因型为Mm×mm
2)组合:根据亲本的表现型把以上结论组合起来,即得亲本的基因型分别为YyMm×Yy mm
5)、已知子代的表现型比例,推测亲代的基因型
在遵循自由组合定律的遗传学题中,若子代表现型的比例为9:3:3:1,可以看作为(3:1) (3:1),则亲本的基因型中每对相对性状为杂合子自交;若子代表现型的比例为3:3:1:1,可以看作为(3:1)(1:1),则亲本的基因型中一对相对性状为杂合子与隐性纯合子杂交,另一对相对性状为显性纯合子与隐性纯合子杂交。
例5 已知鸡冠性状由常染色体上的两对独立遗传的等位基因D、d和R、r决定,有四种类型:胡桃冠(D R )、豌豆冠(D rr)、玫瑰冠(ddR )和单冠(ddrr)。两亲本杂交,子代鸡冠有四种形状,比例为3:3:1:1,且玫瑰冠鸡占3/8,则亲本的基因型是 。
解析 1)分解:由子代鸡冠有四种形状,比例为3:3:1:1,可推知单冠(ddrr)占1/8,由玫瑰冠鸡(ddR )占3/8,可推知子代中D :dd=(3+1):(3+1)=1:1→推知亲本的基因型为Dd×dd;则子代中另一对基因R :rr=3:1→推知亲本的基因型为Rr×Rr。
2)组合:根据子代鸡冠形状的比例及分解结果可组合得出亲本基因型为:DdRr×dd Rr。
4
第一章 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
班级 姓名 学号
一、最基本的6种交配组合(以豌豆的高茎和矮茎为例,请写出遗传因子组成及表现型)
①DD×DD
茎 ②dd × 茎
③DD× 茎 ④Dd ×D :2 :1 = 3 :1
⑤Dd × :1 =1 :1 ⑥ Dd ×1 :1 茎
二、显隐性的确定
①依据显、隐性形状的概念;
②自交后代发生了性状分离的生物个体所表现出来的性状为 性状;
③表现型相同的亲本杂交,子代中出现了不同表现型,则亲本表现出的为 性状。
三、遗传因子的确定(有关基因用A、a 表示)
(1)表现型为隐性,基因型肯定是两个隐性基因组成,即 。表现型为显性,至少有一
个显性基因,另一个不能确定,即 或 。
(2)测交后代性状不分离,推测为纯合子即 或 。测交后代性状分离推测为杂合
子 。
(3)自交后代性状不分离,推测为纯合子即 或 。自交后代性状分离,双亲为杂合
子。
(4)双亲为显性,杂交后代仍为显性,双亲之一为 。杂交后代有隐性纯合子分离出
来,双亲一定是 × 。
四、杂合子连续自交,后代中纯合子或杂合子所占的比例(以Aa为例)
Aa连续自交Fn及所占的比例
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:
五、遗传规律的解题思路
(1)方法一:隐性纯合突破法
例1:绵羊的白色由显性基因(B)控制,黑色由隐性基因(b)控制。现有一只白色的
公羊和白色的母羊生了一只黑色的小羊。试问:公羊和母羊的基因型分别是什么?他们生的
那只黑色小羊又是什么基因型?
① 根据题意例出遗传式
因为白羊(B)为显性,黑色(b)为隐性。双亲为白羊,生下一黑色小羊,根据此条件例出
遗传图式: P
② 然后从遗传图式中出现的隐性纯合子突破
(2)方法二:根据后代分离比解题
① 若后代性状分离比为显性:隐性=3:1,则双亲一定是:
② 若后代性状分离比为显性:隐性=1:1,则双亲一定是:
③ 若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为:
六、基因分离定律的应用
(1)指导农作物的育种实践
分离定律广泛应用于杂交育种工作中,根据分离定律可知:F1性状表现一致,F2开始出现
性状分离,在育种实践中F1不能轻易的丢弃,要种到F2并从中选出符合人们要求的新品种。 如果所选品种为隐性性状,隐性性状一旦出现,即可作为良种留用;
如果所选品种为显性性状,可通过自交,直到后代不出现性状分离为止,一般要经过5-6
代选育。
例2:P7技能训练
(2)预测遗传病
有的遗传病是由显性致病因子控制的——显性遗传病(比如:多指。用A表示,若双亲的一方为多指(AA或Aa)他们的子女就会全部或一半患多指另一半正常)
有的遗传病是由隐性致病因子控制的——隐性遗传病(比如:白化病。如果双亲表现正常,但都是杂合子(Aa),即各具有一个白化病遗传因子a,那么他们的子女有三种遗传因子组成(AA、Aa、aa=1:2:1)AA和Aa的个体表现正常,占3/4,只有aa的个体表现出白化病症,占后代总个体的1/4,根据分离定律的知识,应禁止近亲结婚,防止隐性遗传病的发生。) 有关概率(可能性)计算
原理:1、乘法定律:当两个互不影响的独立事件同时或相继出现时,其概率是它们各自概率的乘积。
2、加法定律:当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样的两个事件为互斥事件,这种互斥事件出现的概率是它们各自概率之和。
例3: 某单基因遗传病系谱图,致病基因为A或a,
请计算Ⅲ-2与一携带致病基因的女子结婚,生育出
患病女孩的概率为 。
例4:下图是某家族性遗传病的系谱图(假设该病受
一对遗传因子控制,A是显性、a是隐性),请回答
下面的问题。
(1)该遗传病是 性遗传病。
(2)Ⅱ5和Ⅲ9的遗传因子组成分别是 和 。
(3)Ⅲ10的遗传因子组成可能是 ,她是杂合子的概率是 。
(4)如果Ⅲ10与有该病的男性结婚,则不宜生育,因为出生病孩的概率为 。 练习
1.下列各组生物性状中属于相对性状的是
A.番茄的红果和圆果 B.水稻的早熟和晚熟
C.绵羊的长毛和细毛 D.棉花的短绒和粗绒
2. 关于测交意义的说法,正确的是( )
A.通过测交可以获得优良性状的新品种 B.通过测交可以测定被测个体的遗传因子组合
C.通过测交得到的后代都能稳定遗传 D.通过测交得到的后代的性状表现相同
3.杂种黄色籽粒豌豆杂交产生种子120粒,其中纯种黄色种子的数目约为( )
A.0粒 B.30粒 C.60粒 D.90粒
4.下图是某遗传病谱系图。如图Ⅲ6与有病女性结婚,则生育有病男孩的概率是
A.1/4 B.1/3 C.1/8 D.1/6
5. 现有一对性状表现正常的夫妇,已知男方父亲患白化病,女方父母正常,但其弟也患白化病。那么,这对夫妇生出白化病孩子的概率是( )
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/12
6. 水稻的迟熟和早熟是一对相对性状,迟熟受遗传因子E控制,早熟受遗传因子e控制。现有纯合的迟熟水稻和早熟水稻杂交,下列说法不正确的是( )
A.F1的遗传因子组成是Ee,表现型为迟熟
B.F1自交时产生的雌雄配子数比为1:1
C.F1自交后得F2,F2的遗传因子组成是EE、Ee和ee,其比例为1:2:1
D.F2的表现型为迟熟和早熟,其比例为3:1
7. 有一批抗锈病(显性性状)的小麦种子,要确定这些种子是否是纯种,正确且最简单的方法是( )A.与纯种抗锈病的小麦杂交 B.与易染锈病小麦进行测交
C.与杂种抗锈病小麦进行杂交 D.自交
8. 在一对相对性状的遗传中,隐性亲本与杂合子亲本相交,其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是( )
A.0% B.25% C.50% D.75%
9. 高粱有红茎(R)和绿茎(r),如果一株高粱穗上的1 000粒种子萌发后长出760株红茎植株和240株绿茎植株,则此高粱的两个亲本的遗传因子组成是( )
A.Rr×Rr B.Rr×rr C.Rr×RR D.RR×rr
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. 在“性状分离比”的模拟实验中,每次抓取的小球应如何处理,原因是( )
A.重新放回,避免实验结果出现误差
B.重新放回,保证每次模拟过程中D、d出现概率相同
C.不得放回,避免实现结果出现误差
D.不得放回,避免出现重复计数现象
12.列有关推理不正确的是( )
A.隐性性状的个体是纯合体 C.显性个体的遗传因子组成难以独立确定
B.隐性个体的显性亲本必为杂合体 D.后代全为显性,则双亲必为显性纯合体
13、夫妇为单眼皮,丈夫的父母均为双眼皮。这对夫妇经手术后均明显地变为双眼皮,则他们所生的孩子一定是( )
A.双眼皮 B.单眼皮 C.眼皮介于单双之间 D.不能确定
14.已知黑尿症是由隐性遗传因子控制的,丈夫的哥哥和妻子的妹妹都是黑尿症患者。表现正常的该夫妇生育出黑尿症患者的概率是 ( )
A.1/9 B.1/8 C.1/4 D.1/3
15.若让某杂合子连续自交,那么能表示自交代数和纯合子比例关系的是 ( )
16、豆的高茎对矮茎是显性,现进行高茎豌豆间的杂交,后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆豌豆,若后代全部高茎进行自交,则所有自交后代的表现型比为( )
A.3∶1∶5
B.5∶1 C.9∶6 D.1∶1
二、非选择题.
1.豌豆种子的形状是由一对等位基因R和r控制的,下表是有关豌豆种子形状的三组杂交实验结果。
(2)写出各个组合中两个亲本的基因型。
2.牛的黑色(B)对红色(b)是显性。良种场现有两栏牛,A栏全为黑色,B栏既有黑色又有红色。A、B栏牛是亲子代关系,来场参观的生物兴趣小组同学,有的说B栏是A栏的亲代,有的说B栏是A栏的子代。请你根据所学生物知识,分析回答下列问题:
(1)若B为A的杂交后代,则A栏中牛的基因型为______,B为______。
(2)若A为B的杂交后代,则B栏中牛的基因型为______,A为______。
(3)若B为A栏的亲代,B栏中牛除具有相对性状(黑、红)外,还应具备的两个条件是:①________________,②________________
(4)若B为A栏的亲代,且B栏中黑色为纯合子,A栏中没有红色种牛的原因是由于 ________________________ ______
(5)若B为A栏的亲代,且B栏中黑色也有杂合子,A栏中没有红色种牛的原因是由于_________________________________ 。
3.小麦是自花传粉作物,玉米是异花传粉作物。农业生产上要求农作物的产量、品质、抗病等性状在个体间、年度间表现一致。
⑴为达到上述要求,小麦可以从生产田(麦田)留种繁殖,因为组成小麦某一品种的所有植株都是遗传因子组成相同的 (填“纯合子”或“杂合子”),它们产生的配子的遗传因子组成有 种,通过自交产生的后代,其性状表现
。
⑵种玉米却必须年年购买杂交种子,因为一般利用玉米F1代的杂种优势,由于使用的杂交种子是 (填“纯合子”或“杂合子”),其后代会出现 。 ⑶苹果是杂合子,在生产上通过 的方式繁殖,所以后代能保持其特性。
4、玉米是一种雌雄同株的植物,通常其顶部开雄花,
下部开雌花。在一个育种实验中,选取A、B两棵
植株进行了如图所示的三组实验:
实验一:将植株A的花粉传授到同一植株的雌花序上。
实验二:将植株B的花粉传授到同一植株的雌花序上。
实验三:将植株A的花粉传授到植株B的另一雌花序
上。
上述三组实验,各雌花序发育成穗轴上的玉米粒的颜
(1)在玉米粒颜色这一对相对性状中,隐性性状是 ,判断的理由是
.
(2)如果用G代表显性基因,g代表隐性基因,则植株A的基因型为。植株B的基因型为 ,实验一中,黄色玉米粒的基因型是 。
(3)如果植株A接受植株B的花粉,在植株A上,所结种子的种皮和胚乳细胞的基因型依次是: 、 。
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