【知识点详解】
1. **分离定律**:这是孟德尔遗传学的基本定律之一,指的是在生物进行减数分裂形成配子时,控制同一性状的等位基因会彼此分离,独立地进入不同的配子中。例如,题干中的“成对的遗传因子彼此分离是分离定律的实质”,这里的遗传因子就是指的等位基因。分离定律是解释遗传现象的基础,它保证了亲子代之间某些特征的遗传概率。
2. **自由组合定律**:这是遗传学的另一个关键定律,当生物体有两对或更多对独立遗传的等位基因时,这些基因在形成配子时会自由组合,即每对基因的分离不受其他对基因的影响。例如,题干中提到的“蓝色∶鲜红色=15∶1”的比例,这是由于两对等位基因的自由组合导致的结果,其中只要有显性基因存在就会表现为蓝色。
3. **遗传因子与配子随机结合**:在模拟实验中,甲同学使用的小球代表遗传因子,每次从小桶中随机取出小球模拟的就是配子的随机结合,从而模拟生物的杂交过程。这反映了生物遗传过程中配子的随机组合特性。
4. **自交与杂交**:自交是指基因型相同的个体相互交配,如高茎豌豆自交,通常不会产生性状分离(除非是杂合体)。杂交则涉及不同基因型的个体交配,如高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交,可以产生性状分离。
5. **性状分离**:在杂交或自交后代中,显性性状和隐性性状同时出现的现象称为性状分离。例如,高茎豌豆自交,如果存在隐性基因,后代可能出现一部分矮茎豌豆。
6. **测交实验**:是验证遗传规律的重要方法,通常用纯合隐性个体与未知基因型的个体杂交,通过观察后代的性状比例来确定未知个体的基因型。题干中的“测交所得子代中高茎:矮茎=1:1”即为测交结果的一种典型情况,说明未知个体为杂合子。
7. **染色体交叉互换**:在减数分裂过程中,同源染色体会发生联会,并可能发生交叉互换,导致染色体片段交换,产生新的基因组合。雌果蝇的细胞在减数分裂中会发生交叉互换,而雄果蝇则不会。
8. **基因定位**:通过观察杂交后代的性状比例,可以推断基因在染色体上的位置。题干中的实验设计是用来判断基因M和N是否位于同一染色体上且相距非常远。
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