高考生物一轮复习 第六单元 遗传和染色体（第19课时）基因的分离定律课件.ppt

第19课时基因的分离定律 考点一孟德尔遗传实验的科学方法一 孟德尔遗传实验的科学杂交方法 二 选用豌豆做杂交实验材料的优点1 豌豆是严格的 植物 在花未开时就已经完成了受粉过程 从而避免了外来花粉粒的干扰 在自然状态下 豌豆一般为 2 豌豆具有一些稳定的 容易区分的 因而对这些相对性状进行研究 获得的实验结果也比较可靠 自花受粉 纯合子 相对性状 三 孟德尔获得成功的原因1 正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要原因 2 由 到 的研究方法 也是孟德尔获得成功的重要因素 在分析生物的性状时 孟德尔开始只对1对相对性状的遗传情况进行研究 在弄清1对相对性状的遗传情况后 再进行2对 3对 甚至更多对相对性状的遗传实验研究 3 应用 方法对实验结果进行分析 是孟德尔获得成功的又一个重要因素 4 科学地设计了 单因子 多因子 统计学 实验程序 考点二基因的分离定律及应用一 一对相对性状的杂交实验1 提出问题 纯合亲本的杂交和f1的自交 具有一对相对性状的纯合子杂交得f1 f1自交得f2 其中显性性状的个体占 隐性性状的个体占 3 4 1 4 2 解释 3 验证 测交 1 概念 让f1与杂交 测定f1基因型及传递情况的方法 2 图解 隐性纯合子 测交实验可验证孟德尔的 f1是 f1形成配子时 和隐性遗传因子发生分离 分别进入不同的配子 分离定律 杂合子 显性遗传因子 3 原因 测交实验之所以能推知f1含有的遗传因子 以及遗传因子的传递规律 最关键的是隐性亲本只能产生种基因型的配子 所以测交后代的性状表现类型及比例 就反映了f1产生配子的类型和比例 二 分离定律的内容 实质和细胞学基础1 内容 1 在生物的体细胞中 控制同一性状的遗传因子 基因 存在 不相融合 2 在杂合子体内 成对的等位基因位于一对上 在细胞进行减数分裂形成配子的过程中 等位基因会随着的分开而分离 分别进入两个配子中 独立地随配子遗传给后代 1 成对 同源染色体 同源染色体 的分离 3 细胞学基础 过程中 的分离 三 基因分离定律的应用1 杂交育种 在作物育种时 往往从开始选择 但要针对不同的性状 分别加以考虑 1 对显性性状的选择 将杂种子一代连续自交种植 观察 选择 直到确认不发生的类型为止 2 对隐性性状的选择 将杂种子一代自交 得到f2 f2出现性状分离 从中选出的个体 因为隐性性状 纯合子 一旦出现 就能够 2 医学实践 人们常常利用基因的分离定律 对遗传病的和做出科学的推断 2 实质 等位基因 减数分裂 同源染色体 f2 性状分离 隐性性状 稳定遗传 基因型 发病概率 1 2015江苏单科 4a 孟德尔以豌豆为研究材料 采用人工杂交的方法 发现了基因分离与自由组合定律 2 杂合子与纯合子基因组成不同 性状表现也不同 3 孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测f1的基因型 4 f2的3 1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合 5 孟德尔利用了豌豆自花传粉 闭花受粉的特性 6 遗传学实验所选相对性状的显隐性须是易于区分的 7 豌豆杂交实验的操作是 去雄 套袋 授粉 套袋 8 在减数分裂过程中成对遗传因子的分离是雌雄配子中遗传因子随机结合的基础 9 纯合子的自交后代不会发生性状分离 杂合子的自交后代中不会出现纯合子 10 分离定律中f1 dd 产生的雌雄配子的数目相等 11 基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离 12 孟德尔提出的假说的核心内容是 性状是由位于染色体上的基因控制的 13 两亲本杂交子代表现型为3 1 则双亲均为杂合子 14 基因的分离定律发生在减数第一次分裂的后期 突破一遗传学基本概念辨析1 性状 相对性状的显隐性及性状分离 1 性状 含义 生物体的形态 结构和生理特征的总称 控制者 核酸 体现者 蛋白质 体现方式a 由蛋白质直接体现 b 通过蛋白质 酶 控制代谢过程进而体现性状 2 相关概念理解 能表现出来的性状不一定是显性性状 如隐性纯合子 dd 表现出来的性状是隐性性状 理解相对性状要抓住 两个相同 和 一个不同 两个相同 是同种生物 同一性状 一个不同 是不同表现类型 如豌豆 同种生物 的紫花和白花 花色这一性状的不同表现类型 2 等位基因与非等位基因 1 等位基因 存在 杂合子的所有体细胞中 位置 一对同源染色体的同一位置上 如图中的b和b c和c 特点 能控制一对相对性状 具有一定的独立性 形成时间 受精卵形成时 分离的时间 减数第一次分裂后期 遗传行为 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 2 非等位基因有两种存在类型 一是位于非同源染色体上的基因 其遗传符合自由组合定律 如图中的a与c或c 二是位于一对同源染色体上的非等位基因 其遗传不符合自由组合定律 如图中a与b或b 3 几种交配类型的区分 4 基因型与表现型的关系 1 基因型是性状表现的内在因素 表现型是基因型与环境共同作用的结果 2 表现型是基因型的表现形式 表现型相同 基因型不一定相同 如aa和aa均表现为紫花 3 在相同的环境条件下 基因型相同 表现型一定相同 在不同环境中 即使基因型相同 表现型也未必相同 5 纯合子与杂合子的区别纯合子自交后代都是纯合子 但纯合子杂交 后代呈现杂合子 易混辨析 自交 和 自由交配 的区别自交强调的是相同基因型个体之间的交配 如在基因型为aa aa aa的群体中 自交是指aa aa aa aa aa aa 自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配 如在基因型为aa aa aa的群体中 自由交配是指aa aa aa aa aa aa aa aa aa aa aa aa 且各种交配的机会均相等 1 纯合子 杂合子的比较与判断方法 2 性状的显 隐性判断方法 1 根据子代性状判断 具有一对相对性状的亲本杂交 子代只出现一种性状 子代所出现的性状为显性性状 相同性状的亲本杂交 子代出现不同性状 子代所出现的新的性状为隐性性状 2 根据子代性状分离比判断具有一对相对性状的亲本杂交 f2性状分离比为3 1 分离比占3 4的性状为显性性状 3 遗传系谱图中的显隐性判断 若双亲正常 子代有患病者 则为隐性遗传病 若双亲患病 子代有正常者 则为显性遗传病 4 显隐性判断的杂交实验合理设计 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 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 若待测对象为生育后代少的雄性动物 注意应与多个隐性雌性个体交配 以产生较多后代个体 使结果更有说服力 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 易混辨析 1 只要有一对基因杂合 具一对等位基因 就可称为杂合子 考向结合一对相对性状遗传的有关实验 考查基因分离定律的基本概念1 2015江苏盐城期中测试 10 2分 下列有关一对相对性状遗传的叙述 错误的是 a 在一个种群中 若仅考虑一对等位基因 可有6种不同的交配类型b 最能说明基因分离定律实质的是f2的性状分离比为3 1c 若要鉴别和保留纯合的抗锈病 显性 小麦 最合理的方法是自交d 通过测交可以推测被测个体产生配子的种类和比例答案b成对的等位基因位于一对同源染色体上 当细胞进行减数分裂时 等位基因会随着同源染色体的分开而分离 分别进入到两个配子中 独立地随着配子遗传给后代 这就是基因的分离定律 可见 基因分离定律的实质是减数分裂时等位基因随着同源染色体的分开而分离 故b错 2 采用下列哪一组方法 可依次解决 中的遗传学问题 鉴定一只白羊是否为纯种 在一对相对性状中区分显性 隐性 不断提高小麦抗病品种的纯度 检验杂种f1的基因型a 杂交 自交 测交 测交b 测交 杂交 自交 测交c 测交 测交 杂交 自交d 杂交 杂交 杂交 测交 答案b鉴定某生物是否是纯种 对于植物来说可以采用自交 测交的方法 其中自交是最简便的方法 对于动物来说则一般用测交的方法 要区分一对相对性状的显 隐性关系 可以让生物进行杂交 样本足够多 有两种情况可以做出判断 若是两个相同性状的生物个体杂交 后代中出现了性状分离 则亲本的性状为显性性状 若是不同性状的生物个体杂交 许多后代中都出现一种性状 则此性状为显性性状 不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度 测交的重要意义是可以鉴定f1的基因型 突破二基因分离定律的应用1 杂合子 如aa 连续自交 第n代的比例分析 根据上表比例 杂合子 纯合子所占比例坐标曲线图为 2 基因分离定律的异常情况分析 1 不完全显性导致比例改变 如红花aa 白花aa 若杂合体aa开粉红花 则aa aa杂交所得f1再自交 f2代性状分离比为红花 粉红花 白花 1 2 1 不再是3 1 2 当子代数目较少时 不一定符合预期的分离比 如两只杂合黑豚鼠杂交 生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白 有可能只有黑色或只有白色 也有可能既有黑色又有白色 甚至还可能是3白1黑 3 显性或隐性纯合致死导致比例改变 若某一性状的个体自交总出现特定的性状分离比2 1 而非正常的3 1 则推断是显性基因纯合致死 并且显性性状的个体存活的是基因型为aa的杂合子 某些致死基因导致性状分离比变化a 隐性致死 隐性基因存在于同一对同源染色体上时 对个体有致死作用 如镰刀型细胞贫血症红细胞异常 使人死亡 植物中的白化基因 使植物不能形成叶绿素 植物不能进行光合作用等 b 显性致死 显性基因具有致死作用 如人的神经胶质症基因 皮肤畸形生长 智力严重缺陷 出现多发性肿瘤等症状 显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死 若为显性纯合致死 杂合体自交后代显 隐 2 1 c 配子致死 指致死基因在配子时期发生作用 生物体不能形成有生活力的配子的现象 4 某一基因型个体在雌 雄 或女 男 个体中表现型不同 从性遗传 如绵羊角的表现型与基因型的关系如下表 杂合有角公羊 hh 与杂合无角母羊 hh 交配所生后代中雌 雄的性状表现比例可能不同 公羊中有角 无角 3 1 而母羊中有角 无角 1 3 5 复等位基因 最常见的如人类abo血型的遗传 涉及三个基因 ia ib i 组成六种基因型 iaia iai ibib ibi iaib ii 复等位基因尽管有多个 但遗传时仍符合分离定律 彼此之间有显隐性关系 表现特定的性状 1 推断个体基因型与表现型的一般方法 1 由亲代推断子代的基因型与表现型 正推型 2 由子代推断亲代的基因型 逆推型 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 后代分离比推断法 2 一对相对性状遗传中的概率计算 1 两个基本定理 乘法定理 两个或两个以上独立事件同时出现的概率 等于它们各自概率的乘积 加法定理 如果两个事件是非此即彼或相互排斥的关系 那么出现这一事件或另一事件的概率等于各自概率之和 2 概率计算中的常用方法 根据分离比推理计算 aa出现的概率是1 4 aa出现的概率是1 4 aa出现的概率是1 2 显性性状出现的概率为3 4 隐性性状出现的概率为1 4 根据配子的概率计算先计算出已知基因型亲本产生每种配子的概率 再根据题意要求用相关的两种配子的概率相乘 即可得出后代某一基因型个体的概率 计算表现型概率时 再将相同表现型个体的概率相加即可 例如 aa aa 两亲本产生a a配子的概率各是1 2 则后代中aa aa和aa出现的概率分别为1 2a 1 2a 1 4aa 1 2a 1 2a 2 1 2aa 1 2a 1 2a 1 4aa 表现为显性性状的概率 1 4aa 1 2aa 3 4a 3 几种不同情况下表现型的判断 若aa aa 子代中某个体表现型为显性性状 则该个体的基因型有两种可能 aa和aa 且比例为1 2 所以它为杂合子的概率是2 3 若aa aa 子代中某个体未知表现型 那么该个体基因型有三种可能aa aa和aa 且比例为1 2 1 因此它为杂合子的概率是1 2 4 亲代的基因型在未肯定的情况下 求其子代某一性状发生的概率解题分三步 首先 根据题干条件确定亲代的基因型及其概率 其次 假设亲代的基因型 并保证子代会出现所求性状 最后 运用数学的乘法定理或加法定理计算所求某一性状发生的概率 考向一结合有关杂交实验过程 考查基因分离定律的应用的有关问题1 2015江苏苏州高三2月调研 12 2分 豌豆豆荚的颜色分为绿色和黄色两种 分别受g和g基因控制 种植基因型为gg和gg的豌豆 两者数量之比是3 1 若两种类型的豌豆繁殖率相同 则在自然状态下 其f1中基因型为gg gg gg的个体数量之比为 a 49 14 1b 61 2 1c 5 2 1d 13 2 1答案d豌豆是严格的自花受粉植物 在自然状态下一般都是纯种 亲本中gg个体占3 4 后代均为gg 亲本中gg个体占1 4 自交后代出现1 4gg 1 2gg 1 4gg 则f1中gg个体所占比例为3 4 1 4 1 4 13 16 gg个体所占比例为1 4 1 2 1 8 gg个体所占比例为1 4 1 4 1 16 即gg gg gg为13 2 1 2 对下列实例的判断中 正确的是 a 有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女 因此无耳垂为隐性性状b 杂合子自交的后代不会出现纯合子c 高茎豌豆和矮茎豌豆杂交 子一代出现了高茎和矮茎 所以高茎是显性性状d 杂合子测交的后代都是杂合子 答案a有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女 即发生性状分离 则亲代有耳垂的个体为杂合子 杂合子表现的是显性性状 b项 杂合子自交后代中可出现纯合子 c项 亲代和子代都既有高茎又有矮茎 无法判断显隐性 d项 杂合子测交的后代中也可能出现纯合子 如aa aa可得到aa 纯合子 考向二结合相关杂交实验图解 考查基因分离定律应用的有关问题3 2015江苏涟水中学阶段检测一 4 2分 一对相对性状纯合亲本杂交实验如图 则下列说法正确的是 a 孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉 实现亲本杂交b f1自交后代中同时出现紫花 白花的现象称为性状分离c 该图中紫花 白花的显隐性只能由p和f1确定 不能由f1和f2确定d f2的紫花豌豆中纯合子比例为1 4 答案b豌豆在花没有开放之前会进行自花传粉 所以要在花未开放之前进行去雄 同时视雌蕊 雄蕊的发育程度 进行人工授粉 故a错误 f1为紫花杂合子 自交后代中同时出现紫花 白花的现象称为性状分离 由此还可以判断性状的显隐性 故b正确 c错误 f2的紫花豌豆中纯合子和杂合子的比例为1 2 紫花纯合子在f2中占1 4 占f2中紫花的1 3 故d错误 4 南瓜果实的颜色是由一对等位基因 a和a 控制的 用一株黄果南瓜和一株白果南瓜杂交得到f1 f1自交产生f2 实验过程如图所示 下列说法不正确的是 a 亲本中黄果的基因型是aab f1中白果的基因型为aa和aac 由图中 可以判定白果为显性性状d f2中黄果与白果的理论比例是5 3 答案b白果自交后代发生性状分离 则可判断白果相对于黄果为显性 根据图解可判断亲本基因型为aa 白果 aa 黄果 进而可知f1白果的基因型为aa f1中白果和黄果比例为1 1 黄果自交后代还是黄果 白果自交后代发生性状分离 分离比为3 1 则f2中白果为1 2 3 4 3 8 黄果 白果 1 2 1 2 1 4 3 8 5 3 突破三性状分离比的模拟实验1 实验原理 由于进行有性生殖的亲本在形成配子时 成对的遗传因子 等位基因 会发生分离 受精时 雌雄配子又会随机结合形成受精卵 因此 杂合子自交 其后代一定会发生性状分离 本实验就是通过模拟生物在生殖过程中雌雄配子随机结合的过程 来探讨杂种后代的性状表现及分离比 2 目的要求 通过模拟实验 认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的关系 体验孟德尔的假说 3 材料用具 小罐 小桶 2个 分别标记为1号和2号 红色玻璃球 代表基因a 和绿色玻璃球 代表基因a 各100个 记录用的纸和笔 4 方法步骤 1 在甲 乙两个小罐 小桶 中放入两种玻璃球各50个 2 摇动两个小罐 小桶 使小罐 小桶 内的玻璃球充分混合 3 分别从两个小罐 小桶 内随机抓取一个小球 放在一起 记下两个玻璃球的字母组合 4 将抓取的玻璃球放回原来的小罐 小桶 内 摇匀