第十讲 孟德尔的豌豆杂交实验一
课时安排:理论复习1课时,练习评讲1课时 复习目标:
1.阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。 2.体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。 3.运用分离定律解释一些遗传现象。 本讲重点:
(1)对分离现象的解释,阐明分离定律。
(2)以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。 (3)运用分离定律解释一些遗传现象。 本讲难点:
(1)对分离现象的解释。 (2)假说—演绎法。 考点点拨:
一、相关知识 (一)基本概念
自花传粉、异花传粉;父本、母本;雄蕊、雌蕊;性状、相对性状、显性性状、隐性性状、形状分离;杂交、测交、正交、反交;遗传因子、显性遗传因子、隐性遗传因子;纯合子、杂合子;假说——演绎法;分离定律
(二)知识网络 发现者
一对相对性 实验现象 状遗传实验 理论解释
目的:测定F1基因型,验证对分离现象解释的正确性
分析:如解释正确则理论应与实际结果一直
测交 实验:F1与隐性纯合子杂交 结论:杂交实验数据与理论分析一致,既可证明对分离 现象解释是正确的。
基因分离定律的内容
(三)疑难解析
1.明确几种符号含义:P表示亲本;G表示配子;F1表示子一代;F2表示子二代(以此类推);×表示杂交;表示自交;♂表示父本;♀表示母本。
2.杂合子遗传因子的行为 (1) 独立性
杂合子(Dd)位于一对同源染色体的相同位置上,既不融合也不混杂,各自保持纯质性质和独立性
(2) 分离性
减数分裂时,同源染色体分离,D、d彼此分开,分别进入配子中,从而杂合子可以产生两种
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遗传因子组成且数量相等的配子。 (3) 随机组合性
受精作用中雌雄配子结合的机会均等, D、d随配子遗传给子代。
3.显性纯合子与杂合子的区分方法
区分杂合子和显性纯合子,关键是掌握一条原则,即纯合子能稳定遗传,自交后代不发生性状分离;杂合子不能稳定遗传,自交后代往往会发生性状分离。对于植物来说区分的方法主要有两种:一是测交,即与隐性类型杂交,若后代不发生性状分离,则说明该个体是纯合子;若出现性状分离,则说明该个体是杂合子。二是自交,若后代不发生性状分离则该个体是纯合子;若发生性状分离则说明该个体是杂合子。对动物来说则主要以测交法来区分。
4.测交的原理
测交是让F1与隐性纯合子杂交,用来测定F1遗传因子组成的方法。其原理是:隐性纯合子只产生一种带隐性遗传因子的配子,不会掩盖F1配子中遗传因子的表现,因此测交后代表现型及其分离比反映出F1产生的配子的遗传因子组成及分离比,从而可知F1的遗传因子组成。
5.遗传定律中有关几率的问题
几率是对某一可能发生事件的估计,是指总事件与特定事件的比例,其范围从0到1。例如Bb×bb。其后代出现Bb和bb的几率均为1/2。
求遗传定律中有关几率的问题,对于初学者来说确是一个难题,要解决这一难题,必须搞清下面两个问题:
(1)如何判断某一事件出现的几率?例如杂合子(Aa)自交,求自交后代某一个体是杂合子的几率,对此问题首先必须明确该个体是已知表现型还是未知表现型。
①若该个体表现型为显性性状,它的遗传因子组成有两种可能性:AA和Aa,且比例为1:2,所以它为杂合子的几率为2/3。
②若该个体未知表现型,那么该个体遗传因子组成为AA、Aa和aa,且比例为1:2:1,因此它为杂合子的几率为1/2。
(2)亲代的遗传因子组成在未肯定的情况下,如何求其后代某一性状发生的几率? 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几率是多少?
解此类题分三步进行:(1)首先确定该夫妇的遗传因子组成及其几率。由前面分析可推知该夫妇为Aa的几率为2/3,AA的几率1/3。
(2)假设该夫妇为Aa,后代患病可能性为1/4。
(3)最后将该夫妇均为Aa的几率(2/3×2/3)与假设该夫妇均为Aa情况下生白化病患者的几率为1/4相乘,且乘积1/9即为该夫妇后代中出现白化病患者的几率。
三 考点例析
例1.(2004年高考上海卷)两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( B )
A.0粒 B.30粒 C.60粒 D.90粒
[解析]本题考查了分离规律。一对相对性状的杂合体相交,后代显性纯合占14,故 120粒 14= 30粒。
例2.家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状。现有4只家兔甲、乙、丙、丁,其中甲和乙为雌兔,丙和丁为雄兔。甲、乙、丙均为黑毛,丁兔为褐毛。已知甲和丁交配的后代全部为黑毛子兔;乙和丁交配的后代中有褐色子兔,请回答:
(1) 判断黑毛和褐毛的显隐性,并用符号B和b表示。 (2) 写出甲、乙、丁三只兔的遗传因子组成。
(3) 如何鉴别丙兔的遗传因子组成是纯合子还是杂合子。
[解析]本题主要考查对分离规律知识的运用。
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(1)已知甲兔和丁兔交配的后代全部为黑毛子兔,无性状分离,即可断定黑毛为显性(B),褐毛为隐性(b)。
(2)由上述分析,甲和丁的子代无性状分离,说明甲兔为显性纯合体,遗传因子组成为BB,丁兔为隐性个体,遗传因子组成为bb,而乙和丁的交配后代中由性状分离现象,所以显性个体乙为杂合体,遗传因子组成为Bb。
(3)本题不能按常规方法用测交,因为丙为雄兔,而在甲、乙二雌兔中无隐性个体,所以只能让丙与乙交配来鉴别其遗传因子组成;如果交配后得到的子代全部是黑毛子兔,说明丙为纯合体,遗传因子组成是BB;如果交配后子代中有隐性的个体褐毛子兔出现,则丙为杂合体,遗传因子组成是Bb。
答案:(1)黑毛(B)对褐毛(b)为显性;(2)甲:BB;乙:Bb;丁:bb;(3)让丙与乙交配,若后代全部为黑毛子兔,则丙遗传因子组成为BB,若后代出现褐毛子兔则丙遗传因子组成为Bb。
例3.在家鼠中短尾(T)对正常(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾与短尾比例相同;而短尾类型相交配,子代中有一类型死亡,能存活的短尾与正常尾之比为2∶1。则不能存活的类型的遗传因子型可能是( A )
A.TT B.Tt C.tt D.TT或Tt
[解析]首先根据“一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾与短尾比例相同”推知这是一个测交过程,该短尾鼠遗传因子型为(Tt),能存活;其次短尾遗传因子型有TT、Tt两种类型交配,而“短尾类型相互交配,子代中有一类型死亡,能存活的短尾与正常尾之比为2∶1”,由于子代出现了正常尾(tt),所以杂交的短尾鼠遗传因子型一定是Tt,根据分离规律,后代:TT∶Tt∶tt=1∶2∶1;已知,Tt、tt个体能存活,则只有TT个体死亡,且满足后代短尾(Tt)∶正常(tt)=2∶1。 四、作业:《高考密码》中相关练习。
五、教学反思:
例1.下列各组生物性状中,属于相对性状的是( ) A.棉花的短绒和粗绒 B.绵羊的白毛和黑毛 C.家鸽的长腿和鸡的毛腿 D.豌豆的黄粒和圆粒
解析:在确定所给出的性状是否为相对性状时,需从三个方面来考虑:①是否是同一生物体的;②是否为同一性状;③是否为不同表现类型。A项中棉花的短绒和粗绒虽是对棉花绒的描述,但一个描述棉花绒的长短,另一个描述棉花绒的粗细,显然它们不属于同一性状。同理,D项描述的豌豆的黄粒和圆粒也不属于同一性状,而C项描述家鸽与鸡不属于同一种生物。 答案:B
例2.下列各项中应采取的最佳交配方式分别是( ) 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不断提高水稻品种的纯合度④鉴别一对相对性状的显隐性关系 A.杂交、测交、自交、测交 B.测交、自交、自交、杂交 C.杂交、测交、自交、杂交 D.测交、测交、杂交、自交
解析:小麦自交可在自然状态下进行,亲代若为杂合子则子代会出现性状分离,很容易鉴别;若测交则需要人工操作,显然自交比测交方案更好。由于纯合子自交能稳定遗传,杂合子自交会发生性状分离,所以利用连续自交的方式,使得杂合子比例逐渐减小,以提高水稻、小麦、豌豆等植物品种的纯合度。要鉴别一对相对性状的显隐性关系,利用不同性状的纯合子杂交,子一代表现出的亲本性状即为显性性状。 答案:B
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例3.一般人对苯硫脲感觉味苦,由显性遗传因子B控制,也有人对其无味觉,叫味盲,由隐性遗传因子b控制。统计味盲家族,若三对夫妇的子女味盲各是25%、50%和100%,则这三对夫妇的遗传因子组成最大可能是( )
①BB×BB ②bb×bb ③BB×bb ④Bb×Bb ⑤Bb×bb ⑥BB×Bb A.①②③ B.④⑤⑥ C.④②⑤ D.④⑤②
解析:此题中说这三对夫妇的基因型最大可能是,而不是说这三对夫妇的基因型必定是,此点易误解。因为后代只有比例而没有数量,如生一个比例则为100%,子女越多的话,才越接近比值比例,所以不说遗传因子组成必定是。①第一对夫妇后代的味盲(遗传因子组成为bb)为25%,则不味盲的为75%,显性与隐性比例为3∶1,符合F1自交后代比例数,所以这对夫妇遗传因子组成的最大可能为Bb×Bb;②第二对夫妇后代的味盲为50%,与不味盲之比为1∶1,符合F1的测交后代的比例,因此,这对夫妇的遗传因子组成最可能是Bb×bb;③第三对夫妇的后代全为味盲,因味盲是隐性的,所以,这对夫妇最可能是全为隐性个体,是味盲患者,遗传因子组成为bb×bb。 答案:D
例4.现有世代连续的两试管果蝇,甲管中全部是长翅果蝇,乙试管中既有长翅(V)果蝇,又有残翅(v)果蝇。下列哪一组合为鉴定两试管果蝇世代关系的最佳交配组合( )
A.甲试管中长翅果蝇自交繁殖 B.乙试管中长翅果蝇与残翅果蝇交配 C.乙试管中全部长翅果蝇互交 D.甲试管中长翅与乙试管中长翅交配
解析:果蝇的生命短,当亲代产生的卵尚未发育成成年果蝇时,亲代果蝇已经死亡,因而在试管内果蝇只是一代,而不是既有亲代果蝇又有子代果蝇。当乙管中长翅果蝇与残翅果蝇杂交,若后代全为长翅果蝇,则乙管中果蝇是亲代,甲管中果蝇是子代,且有以下关系:VV×vv→Vv;若后代有残翅果蝇,则甲管果蝇是乙管果蝇的亲代,且两者有以下关系:Vv×Vv→VV、Vv、vv。 答案:B
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