高考生物总复习 第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件 新人教版必修2.ppt

必修2 遗传与进化 第1章遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验 一 一 孟德尔遗传实验的科学方法1 用豌豆作遗传实验材料的优点 自花传粉 纯种 相对性状 周期短 统计 二 分离定律的发现 套袋处理 人工授粉 1 异花传粉的步骤 去雄 2 遗传学常用符号及含义 母本 父本 3 分离定律的发现过程 显性 性状分离 分离 1 发现问题 一对相对性状的杂交实验 2 提出假说 遗传因子 成对 分离 随机 生物性状是由 决定的 体细胞中遗传因子是 存在的 在形成生殖细胞 配子时 成对的遗传因子彼此 受精时 雌雄配子的结合是 的 3 演绎验证 测交实验 dd 1 1 隐性基因 原理 隐性纯合子只产生一种含 的配子 所以不会掩盖f1配子中基因的表达 预期结果 测交实验结果 测交后代的高茎和矮茎比接近 结论 实验结果与演绎推理的预期结果一致 证明 是正确的 4 总结规律 在生物的 细胞中 控制 性状的遗传因子成对存在 不相融合 在形成 时 成对的遗传因子发生分离 分离后的遗传因子分别进入不同的配子中 随 配子遗传给后代 1 1 对分离现象的理论解释 后代高茎和矮茎的比例为1 1 体 同一 配子 4 分离定律的深化理解 等位基因 同源染色体 1 分离定律的实质 形成配子时 随 的分开而分离 如下图 2 分离定律的适用范围 一对相对性状 的遗传 细胞核内染色体上的基因 进行有性生殖的真核生物 3 辨析 假说 演绎法 中 假说 与 演绎 的内容 属于 假说 的内容 生物性状是由遗传因子决定的 体细胞中遗传因子 存在 配子中遗传因子 存在 受精时雌雄配子随机结合 属于 演绎推理 的内容 f1能产生数量 的两种 配子 即d d 成对 成单 相等 1 1 三 性状分离比的模拟实验 雌 雄配子 1 实验原理 甲 乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官 甲 乙内的彩球分别代表 用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中 2 实验注意问题 雌 雄配子的随机结合 随机 1 要 抓取 且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀 保证两种雌配子或两种雄配子比例相同 2 重复的次数足够多 1 2 1 3 1 3 结论 彩球组合类型数量比dd dd dd 彩球代表的显隐性的数值比为 判断正误 1 用豌豆杂交时 须在开花前除去母本的雌蕊 2 孟德尔的遗传规律可以解释所有有性生殖的遗传现象 3 纯合子自交后代都是纯合子 杂合子自交后代都是杂合 子 4 自交时 雌蕊和雄蕊都无需除去 5 孟德尔研究豌豆花的构造 但无需考虑雌蕊 雄蕊的发 育程度 答案 1 2 3 4 5 考点一 相关概念 1 与基因 性状相关的概念 1 多对基因中只要有一对杂合 不管有多少对纯合都是杂 合子 如aabbcc 2 纯合子自交后代都是纯合子 但不同基因型的纯合子杂交 后代会出现杂合子 杂合子自交 后代会出现性状分离 且后代中会出现纯合子 3 注意区别等位基因 非等位基因与相同基因 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 如aa 非等位基因 指同源染色体不同位置上的基因及非同源 染色体上的所有基因 如ab ab 相同基因 位于一对同源染色体的相同位置上 控制相 对性状中同一种表现类型的基因 如aa aa 4 表现型是基因型与环境共同作用的结果 表现型相同 基因型不一定相同 基因型相同 在不同环境中 表现型也未必相同 2 基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例图解 当被测个体为动物时 常采用测交法 当被测个体为植物时 可以用测交法和自交法 但自交法更简便 不需对母本去雄处理 高考探究 考向1 考查一对相对性状分离 例1 2015年北京卷 野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛 而一只突变果蝇s的腹部却生出长刚毛 研究者对果蝇s的突变进行了系列研究 用这两种果蝇进行杂交实验的结果见下图 实验1 p f1 果蝇s腹部有长刚毛 1 2腹部有长刚毛 野生型个体腹部有短刚毛 1 2腹部有短刚毛 实验2 f1中腹部有长刚毛的个体 f1中腹部有长刚毛的个体 后代 1 4腹部有短刚毛 3 4腹部有长刚毛 其中1 3胸部无刚毛 1 根据实验结果分析 果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对 性状 其中长刚毛是 性性状 图中 基因型 相关基因用a和a表示 依次为 2 实验2结果显示 与野生型不同的表现型有 种 基因型为 在实验2后代中该基因型的比例是 3 根据果蝇 和果蝇s基因型的差异 解释导致前者胸部无刚毛 后者胸部有刚毛的原因 解析 1 同种生物同一性状的不同表现类型称为相对性状 果蝇腹部的短刚毛与长刚毛是一对相对性状 由实验2可知 f1中腹部有长刚毛的个体相互交配 子代出现性状分离 可知新出现的短刚毛为隐性性状 则长刚毛为显性性状 实验1中显性个体 隐性个体 1 1 可知实验1的交配类型为测交 因此 的基因型依次是aa aa 2 实验2中 与野生型表现型 腹部有短刚毛胸部有短刚毛 不同的是腹部有长刚毛 胸部有短刚毛和腹部有长刚毛胸部无刚毛两种类型 因为f2中胸部无刚毛的果蝇占腹部有长刚毛果蝇的1 3 所以 的基因型应为aa 在实验2后代中所占的比例为3 4 1 3 1 4 3 由决定胸部无刚毛的基因型为aa 而果蝇s基因型为aa 可以推测两个a基因同时存在时抑制胸部长出刚毛 只有一个a基因时无此效应 答案 1 相对显 aa aa 2 两 aa 1 4 3 两个a基因抑制胸部长出刚毛 具有一个a基因时无此效应 考向2 交配方式的选择 例2 2015年安徽三模 用下列哪组方法 可最简捷地依次 解决 的遗传问题 鉴定一株高茎豌豆是否为纯合体 区别女娄菜 雌雄异株植物 披针型和狭披针型的显隐性关系 不断提高小麦显性抗病纯合体的比例 a 自交 杂交 自交c 杂交 测交 自交 b 自交 测交 测交d 测交 杂交 自交 解析 鉴定一株高茎豌豆是否为纯合体 可采用测交法或自交法 其中最简捷的方法是自交法 在一对相对性状中区别显隐性 可以用杂交法或自交法 对于雌雄异株植物只能采用杂交法 不断提高小麦抗病品种的纯合度 常用自交法 答案 a 考点练透 1 2016年福建校级月考 下列对等位基因和非等位基因理 解正确的是 a d和d d和d d和d都是等位基因b 非等位基因都位于非同源染色体上c 等位基因是位于同源染色体上相同位置控制相对性状的基因d 有些性染色体上的基因没有相应的等位基因 在遗传中不遵循孟德尔定律 解析 d和d是等位基因 而d和d d和d是相同基因 非等位基因可能位于非同源染色体上 也可能位于一对同源染色体的不同位置上 有些性染色体上的基因没有相应的等位基因 但在减数分裂过程中有同源染色体的分离 所以仍遵循孟德尔定律 答案 c 2 2016年郑州一模 黄瓜是雌雄同株单性花植物 果皮的绿色和黄色是受一对等位基因控制的具有完全显隐性关系的相对性状 从种群中选定两个个体进行实验 根据子代的表现型 一定能判断显隐性关系的是 导学号57130036 a 绿色果皮植株自交和黄色果皮植株自交b 绿色果皮植株和黄色果皮植株正 反交c 绿色果皮植株自交和黄色与绿色果皮植株杂交d 黄色果皮植株自交或绿色果皮植株自交 解析 若两亲本是纯合子 则自交后代不发生性状分离 不能判断显隐性 黄瓜无性染色体 正交反交结果相同 绿色果皮植株自交 若后代发生性状分离 则绿色果皮为显性 若不发生性状分离 则说明绿色果皮是纯合子 所以绿色果皮和黄色果皮植株杂交 后代若出现黄色果皮植株则黄色果皮为显性 若后代为绿色果皮 则绿色果皮为显性 答案 c 3 2015年辽宁抚顺一模 下列关于遗传学基本概念的叙述 中 正确的是 a 杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离b 纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状c 不同环境下 基因型相同 表现型一定相同d 兔的白毛和黑毛 狗的长毛和卷毛都是相对性状 解析 具有相对性状的纯合亲本杂交 f1表现出来的亲本的性状称显性性状 故b项错误 生物的表现型受基因型和环境的共同影响 基因型相同 表现型不一定相同 故c项错误 狗的长毛与短毛是相对性状 卷毛与直毛是相对性状 故d项错误 答案 a 考点二 基因分离定律的应用 1 判断相对性状的显隐性 1 根据定义判断 杂交法 具有一对相对性状的两亲本杂交 后代只表现出一种性状 该性状为显性性状 设a b为一对相对性状 若a b a 则a为显性性状 b为隐性性状 若a b b 则b为显性性状 a为隐性性状 若a b 既有a 又有b 则无法判断显隐性 只能采用自交法 2 根据性状分离现象进行判断 自交法 性状表现相同的两个亲本杂交 相当于自交 若后代出现性状分离 新出现的性状为隐性性状 亲本的性状为显性性状 设a b为一对相对性状 若a 既有a 又有b 则a为显性性状 b为隐性性状 若b 既有a 又有b 则b为显性性状 a为隐性性状 3 子代足够多时 根据子代性状分离比判断 两亲本杂交 若子代出现3 1的性状分离比 则 3 的性 状为显性性状 4 根据遗传系谱图进行判断 系谱图中 无中生有为隐性 即双亲都没有患病而后代表现出的患病性状为隐性性状 如图甲所示 由该图可以判断白化病为隐性性状 有中生无为显性 即双亲都患病而后代出现没有患病的 患病性状为显性性状 如图乙所示 由该图可以判断多指是显性性状 2 鉴定个体的基因型 纯合子与杂合子的鉴别 1 测交法 在已确定显隐性性状的条件下 待测个体 隐性纯合子 子代 结果分析 若子代无性状分离 则待测个体为纯合子若子代有性状分离 则待测个体为杂合子 2 自交法 结果分析 若后代无性状分离 则待测个体为纯合子若后代有性状分离 则待测个体为杂合子 待测个体 配子 花粉 待测个体 单倍体 纯合子植株 3 鉴定配子种类 花粉鉴定法 减数分裂 结果若产生2种或2种以上的配子 则待测个体为杂合子分析若只产生1种配子 则待测个体为纯合子 4 单倍体育种法 此法只适用于植物 花药秋水仙素离体培养处理 结果若得到两种类型植株 则待测个体为杂合子分析若只得到一种类型的植株 则待测个体为纯合子 3 相关概率的计算 1 一对相对性状的杂交实验和结果 2 杂合子aa连续自交 第n代的比例分析 根据上表比例 杂合子 纯合子所占比例的坐标曲线图为 解答此类问题需注意以下几个方面 亲本必须是杂合子 上例从aa为亲代 其自交所得f1为子一代 n值取其自交次数 若以aa为子一代 其自交所得子代为子二代 则上述所有n值都要换为n 1 分析曲线时 应注意辨析纯合子 显性 隐性 纯合子 当n 子代中纯合子所占比例约为1 而显性 隐性 纯合子所占比例约为1 2 杂合子aa连续自交 且逐代淘汰隐性个体 自交n代后 显性个体中 纯合子比例为2n 1 2n 1 杂合子比例为2 2n 1 3 自交与自由交配的辨析与应用 自交 自交强调的是相同基因型个体之间的交配 对于植物 自花传粉是一种最为常见的自交方式 对于动物 雌雄异体 自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同 如基因型为2 3aa 1 3aa植物群体中自交是指 2 3aa aa 1 3aa aa 其后代基因型及概率为3 4aa 1 6aa 1 12aa 后代表现型及概率为11 12a 1 12aa 自由交配 自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配 以基因型为2 3aa 1 3aa的动物群体为例 进行随机交配的情况 如 2 3aa1 3aa 2 3aa1 3aa 欲计算自由交配后代基因型 表现型的概率 有以下几种解法 解法一 自由交配方式 四种 展开后再合并 合并后 基因型为25 36aa 10 36aa 1 36aa 表现型为35 36a 1 36aa 解法二 利用基因频率推算 已知群体基因型2 3aa 1 3aa 不难得出a a的基因频率分别为5 6 1 6 根据遗传平衡定律 后代中 aa 5 6 2 25 36 aa 2 5 6 1 6 10 36 aa 1 6 2 1 36 4 异常分离比问题 1 不完全显性 f1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式 如紫茉莉的花色遗传中 红色花 rr 与白色花 rr 杂交产生的f1为粉红花 rr f1自交后代有3种表现型 红花 粉红花 白花 性状分离比为1 2 1 图解如下 配子致死 指致死基因在配子时期发生作用 从而不能形成有生活力的配子的现象 例如 a基因使雄配子致死 则aa自交 只能产生一种成活的a雄配子 a和a两种雌配子 形成的后代两种基因型aa aa 1 1 3 表型模拟问题 生物的表现型 基因型 环境 由于受环境影响 导致表现型与基因型不符合的现象 如果蝇长翅 v 和残翅 v 的遗传受温度的影响 其表现型 基因型与环境的关系如下表 4 从性遗传问题 由常染色体上基因控制的性状 在表现型上受个体性别影响的现象 如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制 有角基因h为显性 无角基因h为隐性 在杂合子 hh 中 公羊表现为有角 母羊则无角 其基因型与表现型关系如下表 通过亲本杂交判断显隐性 高考探究 考向1 据亲代表现型确定子代基因型 表现型及概率计算 例1 2016年潍坊质检 一个蓝眼男人和一个褐眼女人结婚 妻子的父母都是褐眼 其妹是蓝眼 这对夫妇生下蓝眼女 孩的可能性是 a 1 4 b 1 8 c 1 6 d 1 2 解析 妻子是褐眼 其父母都是褐眼 其妹是蓝眼 说明褐眼是显性性状 蓝眼是隐性性状 用a表示褐眼基因 a表示蓝眼基因 褐眼妻子基因型为1 3aa 2 3aa 蓝眼男子基因型为aa 则他们后代为蓝眼aa女孩的可能性是2 3 1 2 1 2 1 6 答案 c 考向2 显隐性的判断 例2 2014年海南卷 某二倍体植物中 抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制 要确定这对性状的显隐性关系 应该选用的杂交组合是 a 抗病株 感病株b 抗病纯合体 感病纯合体c 抗病株 抗病株 或感病株 感病株d 抗病纯合体 抗病纯合体 或感病纯合体 感病纯合体 解析 抗病株与感病株杂交 若子代有两种性状 则不能判断显隐性关系 a错误 抗病纯合体 感病纯合体 后代表现出来的性状即为显性性状 据此可以判断显隐性关系 b正确 抗病株 抗病株 或感病株 感病株 只有后代出现性状分离时才能判断显隐性 c错误 抗病纯合体 抗病纯合体 或感病纯合体 感病纯合体 后代肯定为抗病 或感病 据此不能判断显隐性关系 d错误 答案 b 考向3 异常分离比问题 例3 2014年海南卷 某动物种群中 aa aa和aa基因型的个体依次占25 50 和25 若该种群中的aa个体没有繁殖能力 其他个体间可以随机交配 理论上 下一代中 aa aa aa基因型个体的数量比为 a 3 3 1c 1 2 0 b 4 4 1d 1 2 1 解析 若该种群中的aa个体没有繁殖能力 其他个体间可以随机交配的就是aa aa这两种基因型的雌雄个体间的交配 aa占1 3 aa占2 3 则产生的配子a a 2 1 用棋盘法解答如下 理论上 下一代aa aa aa基因型个体的数量比为 4 4 1 答案 b 考点练透 4 2016年衡水三模 将基因型为aa的玉米自交一代的种子全部种下 待其长成幼苗 人工去掉隐性个体 并分成两组 一组全部让其自交 另一组让其自由传粉 一 二组的植株上 aa基因型的种子所占比例分别为 a 1 9 1 6 b 3 8 1 9 c 1 6 5 12 d 1 6 1 9 解析 aa自交后代去掉隐性个体后基因型及比例为 1 3aa 2 3aa 该群体产生配子a a的概率分别为2 3 1 3 若让其自交 后代中aa所占比例为2 3 1 4 1 6 若让其自由传粉 后代中aa所占比例为1 3 1 3 1 9 答案 d 5 2016年江苏盐城一模 一个研究小组 经大量重复实验 在小鼠毛色遗传的研究中发现如下现象 推测胚胎致死 不能完 成胚胎发育 的基因型为 黑色 黑色 黑色 导学号57130037 黄色 黄色 2黄色 1黑色 黄色 黑色 1黄色 1黑色 a 显性纯合体c 隐性个体 b 显性杂合体d 不能确定 解析 黄色相对于黑色是显性性状 用b b表示 中黄色 黄色的后代有黑色 bb 说明亲本均为杂合子 bb 则根据基因分离定律 中黄色 bb 黄色 bb 后代的基因型 表现型及比例应该为1bb 黄色 2bb 黄色 1bb 黑色 而实际后代的表现型及比例为2黄色 1黑色 说明 后代中的显性纯合致死 答案 a 6 2016年邯郸摸底 老鼠毛色有黑色和黄色之分 这是一对相对性状 请根据下面三组交配组合 判断四个亲本中为纯 合子的是 a 甲和乙 b 乙和丙 c 丙和丁 d 甲和丁 解析 根据交配组合 甲 黄色 丁 黑色 后代全为黑色 说明黑色相对于黄色为显性性状 若用a a表示相应性状 则甲的基因型为aa 丁的基因型为aa 组合 中甲 黄色 乙 黑色 后代出现黄色个体 说明乙的基因型为aa 组合 中甲 黄色 丙 黑色 后代出现黄色个体 说明丙的基因型为aa 由此可见 甲和丁为纯合子 答案 d 1 下列有关概念之间关系的叙述 不正确的是 a 基因型决定了表现型b 等位基因控制相对性状c 杂合子自交后代没有纯合子d 性状分离是由于基因的分离 解析 基因型对表现型起决定作用 基因型相同 表现型一般也相同 但需注意环境条件也会影响表现型 a正确 等位基因是指位于同源染色体的同一位置 控制着相对性状的基因 b正确 杂合子自交 后代中既有纯合子也有杂合子出现 c错误 性状分离是由于基因的分离 d正确 答案 c 2 根据基因的分离定律判断 下列叙述中错误的是 a 高茎杂合子豌豆连续自交 后代中纯合子比例逐渐提高b 一对色觉正常的夫妇生育了一个患红绿色盲的儿子 他们生育的第二个儿子也是红绿色盲患者的概率是1 4c 减数分裂过程中 等位基因的分离通常发生于减数第一次分裂后期d 鉴定一株圆粒豌豆是不是纯合子 最简便的方法是自交 解析 杂合子豌豆连续自交 后代中杂合子的比例逐渐降低 纯合子的比例逐渐升高 a正确 假设红绿色盲基因用b和b表示 夫妇均正常而生有患红绿色盲的儿子 则该夫妇的基因型分别是xbxb和xby 他们生的儿子的基因型有xby和xby 故他们生育的第二个儿子也是红绿色肓患者的概率是l 2 b错误 减数分裂过程中 等位基因是伴随着同源染色体的分离而分离的 同源染色体的分离发生于减数第一次分裂后期 c正确 鉴定一株圆粒豌豆是不是纯合子 最简单的方法是自交 d正确 答案 b 3 菜豆是一年生自花传粉的植物 其有色花对白色