孟德尔曾利用豌豆的7对相对性状进行杂交实验,发现当只考虑一对相对性状时,F2总出现3:1的性状分离比,于是其提出假说,作出了4点解释,最终总结出了相关的遗传定律。请以高茎(D)和矮茎(d)这一对性状为例,回答下列问题:
(1)豌豆茎的高矮属于一对________性状,遗传上遵循___________定律。
(2)1909年,约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为基因,后来人们又把同源染色体相同位置上控制相对性状的基因称为_______。该对基因在减数分裂过程中分开的时间是______(不考虑交叉互换)。
(3)如果遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的,则F2将不会出现严格的_________现象。
(4)如果体细胞中遗传因子不是成对存在的,而是纯合个体的体细胞中每种遗传因子有4个(其他假说内容不变),则F1的表现型是_____________茎,F2高茎:矮茎=___________。
(5)F1自交得到F2时,如果雌雄配子不是随机结合的,而是相同种类的配子才能结合(其他假说内容不变),则F2中高茎:矮茎=____________。如果雌雄配子存活率不同,含d的花粉有1/2不育(其他假说内容不变),则F2中高茎:矮茎=____________。
答案:
相对 基因分离 等位基因 减数第一次分裂后期 高茎:矮茎=3:1的性状分离比 高 35:1 1:1 5:1
【解析】
遗传图解
理论解释——提出假说
①生物的性状是由遗传因子决定的。
②体细胞中遗传因子是成对存在的。
③生物体在形成生殖细胞时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中,配子中只含有每对遗传因子中的一个。
④受精时,雌雄配子的结合是随机的。
设计测交实验方案及验证——演绎推理
验证的方法:测交实验,选用F1和隐性纯合子作为亲本杂交,目的是为了验证F1的基因型
豆作为实验材料的优点
①传粉:自花传粉,闭花受粉,自然状态下为纯种。
②性状:具有易于区分的相对性状。
分离定律的实质——得出结论
在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
发生时间
减数第一次分裂后期
细胞学基础
同源染色体分离
图示
适用范围
①真核生物有性生殖的细胞核遗传。
②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
(1)豌豆茎的高矮属于一对相对性状,遗传上遵循基因分离定律。
(2)同源染色体相同位置上控制相对性状的基因称为等位基因。该对基因在减数第一次分裂后期分开(不考虑交叉互换)。
(3)如果遗传因子不是独立遗传而是融合遗传的,则F2将不会出现严格的高茎:矮茎=3:1的性状分离比现象。
(4)如果体细胞中遗传因子不是成对存在的,而是纯合个体的体细胞中每种遗传因子有4个(其他假说内容不变),则亲本有DDDD和dddd两种基因型,根据假说,产生DD配子和dd配子,F1的基因型是DDdd,表现型是高茎,F1的配子则会有DD:Dd:dd=1:4:1, F2中的矮茎只有dddd,占1/6×1/6=1/36,所以高茎:矮茎=1:35。
(5)F1自交得到F2时,如果雌雄配子不是随机结合的,而是相同种类的配子才能结合,则配子中只有D和D结合,及d和d结合,故F2中DD:dd=1:1,高茎:矮茎=1:1。
如果雌雄配子存活率不同,含d的花粉有1/2不育,则F1的花粉基因型及比例为:D:d=2:1,卵细胞基因型及比例仍为D:d=1:1,所以F2中矮茎(dd)占1/3×1/2=1/6故高茎:矮茎=5:1。