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高中三年级生物

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    果蝇是研究遗传学的好材料,据图及所学知识回答下列问题:

    (1)此图是____性果蝇体细胞染色体组成示意图,该细胞中一个染色体组由____条染色体组成(用图中的标号回答),摩尔根选用果蝇为遗传学的材料是因为_____________(至少答2点)
    (2)果蝇的红眼(R)对白眼(r)是显性,长翅(B)对残翅(b)是显性,将红眼长翅雌果蝇和红跟长翅雄果蝇作为亲本进行杂交。子代的雄果蝇中,红眼长翅:红眼残翅:白眼长翅:白眼残翅=3:1:3:1。雌果蝇中红眼长翅:红眼残翅=3:1。
    ①根据杂交实验结果,可知控制果蝇眼色(R、r)的基因位于____染色体上,翅形(B、b)的基因位于___染色体上;从实验的遗传数据看,长翅和残翅这一对性状遗传是否符合孟德尔的基因的自由组合定律____(填“是”或“否”)。
    ②亲本中红眼长翅雌果蝇的基因型是___。雄性亲本的一个精原细胞产生精细胞的基因型是________。
    (3)在一个自然繁殖、表现型正常的果蝇种群中,性别比例偏离较大,雌果蝇多于雄果蝇,经研究发现该种群果蝇的X染色体上存在隐性致死基因。在该种群中任选一只雌果蝇,为了用一次杂交实验来鉴别它是纯合子还是杂合子,某同学将该果蝇与雄果蝇交配,统计子代雌雄果蝇的性别比例。请预测实验结果,并得出相应结论。
    ①.______________________________________________。
    ②.______________________________________________。
    本题信息:2011年模拟题生物读图填空题难度极难 来源:姚瑶
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本试题 “果蝇是研究遗传学的好材料,据图及所学知识回答下列问题:(1)此图是____性果蝇体细胞染色体组成示意图,该细胞中一个染色体组由____条染色体组成(用图中的标...” 主要考查您对

杂合子含义及其比例

自由组合定律

基因型和表现型

性染色体与性别遗传

染色体的特征及数目

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  • 杂合子含义及其比例
  • 自由组合定律
  • 基因型和表现型
  • 性染色体与性别遗传
  • 染色体的特征及数目
杂合子:

1、含义:由两个基因型不同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体。如基因型为 AaBB、AaBb的个体。
2、杂合子的基因组成至少右一对等位基因,因此至少可形成两种类型的配子(雌配子或雄配子),自交后代出现性状分离。

纯合子、杂合子的实验鉴定:

比较  纯合子 杂合子
 概念 由含有相同基因的配子结合而成的合子发育而来的个体  由含有不同基因的配子结合成的合子发育而来的个体
特点  ①不含等位基因 ②自交后代不发生性状分离  ①至少含一对等位基因 ②自交后代会发生性状分离
实验鉴定 测交

 纯合子×隐性类型
           
测交后代只有一种类型(表现型一致)

杂合子×隐性类型
         
测交后代出现性状分离
自交          纯合子
            
   自交后代不发生性状分离
       杂合子
         
自交后代发生性状分离,如显:隐=3:1
花粉鉴定法 花粉的基因组成只有一种 花粉的基因组成至少两种

  
易错点拨:

1、只要有一对基因杂合(具一对等位基因)就可称为杂合子,即杂合子至少含一对等位基因。例如:Aa、AaBB。纯合子内不含等位基因,例如: AA、AAbb、aabb、XBXB、XbY等。
2、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,但自交法较简便。
3、当待测对象若为生育后代少的雄性动物时,注意应与多个隐性雌性个体交配,以使后代产生较多个体,使结果更具有说服力。
例   某农场养一群马,有栗红马和白色马,已知粟红基因(B)对白色基因(b)呈完全显性,育种工作者从中选出一匹健壮的栗红公马,请你根据毛色这一性状鉴定这匹马是杂种还是纯种?
思路点拨:由于高等动物繁殖率低,子代个体数少,所以为了保证结果的科学性,应让该匹健壮的栗红公马与多匹白色母马交配。根据测交后代的表现型及比例,即可判定该匹栗红公马的可能基因型。答案:用该匹栗红公马与多匹白色母马配种,如果后代均为粟红马,该栗红公马为纯合体,如果后代中有白马出现,该栗红公马为杂合体。
知识拓展:

1、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。表现型是基因型与环境共同作用的结果。
2、显隐性关系不是绝对的,生物体内在环境和所处的外界环境的改变都会影响显性性状的表现。

 基因的自由组合定律与应用:

1.自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2. 实质
(1)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。
(2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3.适用条件
(1)有性生殖的真核生物。
(2)细胞核内染色体上的基因。
(3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
4.细胞学基础:基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期。

5.应用
(l)指导杂交育种,把优良性状重组在一起。
(2)为遗传病的预测和诊断提供理沦依据。


两对相对性状的杂交实验:

1.提出问题——纯合亲本的杂交实验和F1的自交实验
(1)发现者:孟德尔。
(2)图解:

2.作出假设——对自由组合现象的解释
(1)两对相对性状(黄与绿,圆与皱)由两对遗传因子(Y与y,R与r)控制。
(2)两对相对性状都符合分离定律的比,即3:1,黄:绿=3:1,圆:皱=3:1。
(3)F1产生配子时成对的遗传因子分离,不同对的遗传因子自由组合。
(4)F1产生雌雄配子各4种,YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1。
(5)受精时雌雄配子随机结合。
(6)F2的表现型有4种,其中两种亲本类型(黄圆和绿皱),两种新组合类型(黄皱与绿圆)。黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9:3:3:1
(7)F2的基因型有16种组合方式,有9种基因型。
3.对自由组合现象解释的验证
(1)方法:测交。
(2)预测过程:

(3)实验结果:正、反交结果与理论预测相符,说明对自由组合现象的解释是正确的。
自由组合类遗传中的特例分析9:3:3:1的变形:

9:3:3:1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例,题干中如果出现附加条件,则可能出现9:3:4、9:6:1、15:1、9:7等一系列的特殊分离比。
特殊条件下的比例关系总结如下:
条件 种类和分离比 相当于孟德尔的分离比
 显性基因的作用可累加  5种,1:4:6:4:1 按基因型中显性基因个数累加
 正常的完全显性 4种,9:3:3:1  正常比例
只要A(或B)存在就表现为同一种,其余正常为同一种,其余正常表现  3种,12:3:1 (9:3):3:1
 单独存在A或B时表现同一种,其余正常表现  3种,9:6:1  9:(3:3):1
aa(或hb)存在时表现为同一种,其余正常表现 3种,9:3:4 9:3:(3:1)
  A_bb(或aaB_)的个体表现为一种,其余都是另一种  2种,13:3 (9:3:1):3
A、B同时存在时表现为同一种,其余为另一种  2种,9:7  9:(3:3:1)
只要存在显性基因就表现为同一种  2种,15:1 (9:3:3):1

注:利用“合并同类项”巧解特殊分离比
(1)看后代可能的配子组合,若组合方式是16种,不管以什么样的比例呈现,都符合基因自由组合定律。
(2)写出正常的分离比9:3:3:1。
(3)对照题中所给信息进行归类,若后代分离比为 9:7,则为9:(3:3:1),即7是后三种合并的结果;若后代分离比为9:6:1,则为9:(3:3):1;若后代分离比为15:1 则为(9:3:3):1等。
表解基因的分离定律和自由组合定律的不同:

分离定律 自由组合定律
 两对相对性状  n对相对性状
 相对性状的对数  1对 2对 n对
等位基因及位置  1对等位基因位于1对同源染色体上  2对等位基因位于2对同源染色体上  n对等位基因位于n对同源染色体上
  F1的配子  2种,比例相等 4种,比例相等 2n种,比例相等
  F2的表现型及比例 2种,3:1 4种,9:3:3:1 2n种,(3:1)n
 F2的基因型及比例 3种,1:2:1  9种,(1:2:1)2  3n种,(1:2:1)n
测交后代表现型及比例 2种,比例相等 4种,比例相等 2n种,比例相等
遗传实质 减数分裂时,等位基因随同源染色体的分离而分开,分别进入不同配子中 减数分裂时,在等位基因随同源染色体分开而分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,进而进入同一配子中
实践应用 纯种鉴定及杂种自交纯合 将优良性状重组在一起
联系 在遗传中,分离定律和自由组合定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合

易错点拨:

 1、F2共有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,其中双显(黄圆):一显一隐(黄皱):一隐一显(绿圆):双隐(绿皱)=9:3:3:1。F2中纯合子4种,即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr,各占总数的 1/16;只有一对基因杂合的杂合子4种,即YyRR、Yyrr、 YYRr、VyRr,各占总数的2/16;两对基因都杂合的杂合子1种,即YyRr,占总数的4/16。
2、F2中双亲类型(Y_R_十yyrr)占10/16。重组类型占6/16(3/16Y_rr+3/16yyR_)。
3、 减数分裂时发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因,而不是所有的非等位基因。同源染色体上的非等位基因,则不遵循自由组合定律。 
4、用分离定律解决自由组合问题
(1)基因原理分离定律是自由组合定律的基础。
(2)解题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,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为:Aa× Aa,Bb×bb。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。


知识拓展:

1、两对相对性状杂交试验中的有关结论
(1)两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位基因分别位于两对同源染色体。
(2)F1减数分裂产生配子时,等位基因一定分离,非等位基因(位于非同源染色体上的非等位基因)自由组合,且同时发生。
(3)F2中有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,比例9:3:3:1。
2、自由组合定律的实质:减I分裂后期等位基因分离,非等位基因自由组合。
3、孟德尔成功的原因分析
(1)正确选择实验材料豌豆适合作杂交实验材料酌优点有:
①具有稳定的、易于区分的相对性状。
②严格自花传粉,闭花受粉,在自然状态下均是纯种。
③花比较大,易于做人工杂交实验。
(2)精心设计实验程序
①采取单一变量分析法,即分别观察和分析在一个时期内的一对相对性状的差异,最大限度地排除各种复杂因素的干扰。
②遵循了由简单到复杂的原则,即先研究一对相对性状的遗传,再研究多对相对性状的遗传,由此从数学统计中发现遗传规律。
③运用了严密的假说—演绎法。针对发现的问题提出假说,并设计实验验证假说,在不同的杂交实验中分别验证假说的正确性,从而使假说变成普遍的规律。
(3)精确的统计分析通过对一对相对性状、两对相对性状杂交实验中子代出现的性状进行分类、计数和数学归纳,找出实验显示出来的规律性,并深刻的认识到比例中所隐藏的意义和规律。
(4)首创了测交的方法巧妙地设计了测交方法,证明了假说的正确性。这种以杂交子一代个体与隐性纯合子进行测交的方法,已成为遗传学分析的经典方法。
4、遗传规律的再发现
(1)1909年,丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫做基因。
(2)因为孟德尔的杰出贡献,他被公认为“遗传学之父”。

例  下列哪项不是孟德尔选用豌豆作实验材料并获得成功的原因(  )
A.豌豆具有稳定的、容易区分的相对性状
B.豌豆是严格闭花受粉的植物
C.用统计学的方法引入对实验结果的分析
D.豌豆在杂时,母本不需去雄
思路点拨:孟德尔获得成功的原因有:①正确选择实验材料;②精心设计实验程序;③精确的统计分析; ④首创了测交方法。孟德尔的杂交实验中,母本是必须去雄的。所以D选项错误。答案D


基因型和表现型:

1、表现型:指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎。
2、基因型:与表现型有关的基因组成,如高茎豌豆的基因型是DD或Dd,矮茎豌豆的基因型是dd。
3、等位基因:控制相对性状的基因。
4、纯合子:由两个基因型相同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体。如基因型为 AAbb、XBXB、XBY的个体都是纯合子。纯合子的基因组成中无等位基因,只能产生一种基因型的配子(雌配子或雄配子),自交后代无性状分离。
 5、杂合子:由两个基因型不同的配子结合而成的合子,再由此合子发育而成的新个体。如基因型为 AaBB、AaBb的个体。杂合子的基因组成至少右一对等位基因,因此至少可形成两种类型的配子(雌配子或雄配子),自交后代出现性状分离。


表现型与基因型的相互推导:

1、由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表现型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA:Aa=1:1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA:Aa:aa=1:2:1 显性:隐性=3:1
aa×Aa Aa:aa=1:1 显性:隐性=1:1
aa×aa aa 全为隐性

2、由子代推断亲代的基因型(逆推型)
①隐性纯合突破方法:若子代出现隐性性状,则基因型一定是aa,其中一个a来自父本,另一个a来自母本。 ②后代分离比推断法
后代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型
全显 AA×AA(或Aa或aa) 亲本中一定有一个是显性纯合子
全隐 aa×aa 双亲均为隐性纯合子
显:隐=1:1 Aa×aa 亲本一方为显性杂合子,一方为隐性纯合子
显:隐=3:1 Aa×Aa 双亲均为显性杂合子

3、用配子的概率计算
(1)方法:先算出亲本产生几种配子,求出每种配子产生的概率,再用相关的两种配子的概率相乘。
(2)实例:如白化病遗传,Aa×Aa1AA:2Aa:laa,父方产生A、a配子的概率各是1/2,母方产生A、a配子的概率也各是1/2,因此生一个白化病(aa)孩子的概率为1/2×1/2=1/4。
3、亲代的基因型在未确定的情况下,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?
解此题分三步进行:
(1)首先确定该夫妇的基因型及其几率。由前面分析可推知该夫妇是Aa的几率均为2/3,是AA的几率均为1/3。
(2)假设该夫妇均为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情况下生白化病忠者的几率1/4相乘,其乘积1/9即为该夫妇后代中出现百化病患者的几率。
知识点拨:

1、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。表现型是基因型与环境共同作用的结果。
2、显隐性关系不是绝对的,生物体内在环境和所处的外界环境的改变都会影响显性性状的表现。
常考比例:

分离定律比例:3:1;自由组合比例:9:3:3:1
(1)配子类型问题  如:AaBbCc产生的配子种类数为2×2×2=8种
(2)基因型类型   如:AaBbCc×AaBBCc,后代基因型数为多少?
先分解为三个分离定律:
Aa×Aa后代3种基因型(1AA:2Aa:1aa)Bb×BB后代2种基因型(1BB:1Bb)
Cc×Cc后代3种基因型(1CC:2Cc:1cc)所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。
(3)表现类型问题  如:AaBbCc×AabbCc,后代表现数为多少?
先分解为三个分离定律:
Aa×Aa后代2种表现型  Bb×bb后代2种表现型 Cc×Cc后代2种表现型
所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。
(4)遗传病的基因型和表现型比例
例:人类多指基因(T)对手指正常基因(t)为显性,白化基因(a)对正常肤色基因(A)为隐性,两对非等位基因遵循基因的自由组合定律遗传,一家庭中,父亲多指,母亲正常。他们有一个白化病但手指正常的孩子,则下一个孩子正常或同时患有此两种疾病的几率分别是3/8、1/8
生物性别决定的方式:

1.性染色体决定性别
性染色体类型 XY型 ZW型
雄性的染色体组成 常染色体+XY 常染色体+ZZ
雌性的染色体组成 常染色体+XX 常染色体+ZW
生物实例 人和大部分动物 鳞翅目昆虫、鸟类

 2.染色体的倍数决定性别在膜翅目昆虫蚂蚁、蜜蜂、黄蜂和小蜂中,其性别与染色体组的倍数有关,雄性为单倍体,雌性为二倍体。如蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,因而具有单倍体的染色体数(n=16);蜂王和工蜂是由受精卵发育成的,具有二倍体的染色体数(2n=32)。
3.环境因子决定性别有一些龟鳖类和所有的鳄鱼的性别是由受精后的环境因子决定的。这些爬行类在发育的某个时期内卵的温度是性别的决定因子,稍稍改变温度,就会使性比发生急剧变化。当卵在22~27℃中孵化时,只产生一种性别;当卵在30℃以上孵化时,则产生另一种性别。只在很小的温度范围内同一批卵才会孵化出雌性和雄性两种个体。
4.雌雄同体的生物(如蚯蚓、两性花的植物)无性别决定问题,其生殖器官的出现是细胞分化的结果。
染色体的形态特征和数目:

1、染色体的形态特征:典型的染色体通常由长臂和短臂、着丝点和着丝粒、次缢痕和随体、端粒等几部分组成。不同物种染色体大小差异较大。一般染色体数目少的则体积较大。
2、染色体的组成成分是DNA和蛋白质。
3、染色体的数目特征:
①恒定性。同一种生物染色体数目是恒定的。
②染色体在体细胞中是成对的,在性细胞中总是成单的。通常用2n和n表示,如水稻2n=24,n=12;普通小麦2n=42,n=21。
③不同物种染色体数目差异很大
④人体染色体的数目:23对染色体
⑤韭菜是四倍体,有32条染色体。
⑥蜜蜂种群中的雄蜂只含有一个染色体组。
⑦果蝇染色体组成:(4对共8条染色体)

4、染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。

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