高考生物一轮复习 第五单元 遗传的基本规律及其细胞学基础 专题12 孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件（必修2）.ppt

2017高三一轮总复习 生物 必修2遗传与进化 第五单元遗传的基本规律及其细胞学基础 专题12孟德尔的豌豆杂交实验 一 栏目导航 基础自主复习 考点分类透析 易错易混警示 课时强化作业 热点题型讲练 基础自主复习 一 一对相对性状的杂交实验1 选用豌豆作为实验材料的优点 1 豌豆是 植物 而且是 受粉 所以自然状态下一般是纯种 用纯种作为实验材料进行杂交实验 结果可靠且容易分析 2 豌豆具有许多 的相对性状 用其进行杂交实验 结果很易观察和分析 自花传粉 闭花 易于区分 2 遗传学常用符号及含义3 杂交实验操作步骤 1 花蕾期 将 的全部雄蕊除去并 隔离 2 人工授粉 花成熟后采集 的花粉撒在去雄蕊的雌蕊柱头上 并 3 观察实验现象 记录实验数据 f1 亲本 去雄 母本 套袋 父本 套袋 4 杂交实验过程图解 二 对分离现象的解释 由此可见 f2性状表现及比例为 f2的基因型及比例为dd dd dd 高茎 矮茎 3 1 1 2 1 名师提醒 1 孟德尔发现遗传定律的时代 基因 这一名词还未提出来 孟德尔用 遗传因子 表示 2 f1配子的种类是指雌 雄配子分别有两种 d和d d和d的比例为1 1 而不是雌 雄配子的数量比例为1 1 生物雄配子的数量一般远远多于雌配子的数量 三 对分离现象解释的验证 测交实验 一 直接验证 测交法1 目的 验证对分离现象解释的正确性 2 选材 与隐性纯合子 3 预测 dd dd 1dd 1dd 4 实验结果 f1高茎 矮茎 30高茎 34矮茎 1 1 5 结论 实验数据与理论分析相符 从而证明对分离现象理论解释的正确性 f1 雌 雄生殖器官 雌 雄配子 雌雄配子的随机结合 随机 1 2 1 3 1 配子 同一性状 成对 配子 分离 表现 显性 隐性 杂种 2 基因类 1 等位基因 位于同一对同源染色体的相同位置上 控制着相对性状的基因 若控制相同性状可称相同基因 2 显性基因 控制显性性状的基因 用大写英文字母表示 3 隐性基因 控制隐性性状的基因 用小写英文字母表示 表现 基因组成相同 基因组成不同 归纳概念间关系图 基因型不同 两个基因型相同 考点分类透析 一 分离定律的假说演绎过程 二 基因分离定律的实质下图表示一个遗传因子组成为aa的性原细胞产生配子的过程 从图中得知 遗传因子组成为aa的精原细胞可能产生两种类型的精子 雄配子 即a和a的精子 比例为1 1 遗传因子组成为aa的卵原细胞可能产生两种类型的卵细胞 雌配子 即a和a的卵细胞 比例为1 1 三 一对相对性状的显隐性判断1 根据子代性状判断 1 不同性状的亲本杂交 子代只出现一种性状 子代所出现的性状为显性性状 2 相同性状的亲本杂交 子代出现性状分离 子代所出现的不同于亲本的性状为隐性性状 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代性状分离比为3 1 分离比为3的性状为显性性状 3 设计实验 判断显隐性 4 纯合子与杂合子的比较 名师提醒 1 测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性 此方法常用于动物遗传因子组成的检测 但待测对象若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 以使后代产生更多的个体 使结果更有说服力 2 植物常用自交法 也可用测交法 但自交法更简便 3 花粉鉴定法的原理 花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉 可通过遇碘后分别变为蓝黑色和红褐色的测试法进行鉴定 并可借助于显微镜进行观察 若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等 则亲本为杂合子 若亲本只产生一种类型的花粉 则亲本为纯合子 一 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 二 分离定律的应用1 正确解释某些遗传现象两个有病的双亲生出无病的孩子 即 有中生无 肯定是显性遗传病 两个无病的双亲生出有病的孩子 即 无中生有 肯定是隐性遗传病 2 指导杂交育种 1 优良性状为显性性状 连续自交 直到不发生性状分离为止 收获性状不发生分离的植株上的种子 留种推广 2 优良性状为隐性性状 一旦出现就能稳定遗传 便可留种推广 3 优良性状为杂合子 两个纯合的具有相对性状个体杂交后代就是杂合子 可具有杂种优势但需要每年都育种 3 杂合子aa连续多代自交问题分析 1 杂合子aa连续自交 第n代的比例情况如下表 2 根据上表比例 纯合子 杂合子所占比例坐标曲线图为 由该曲线得到的启示 在育种过程中 选育符合人们要求的个体 显性 可进行连续自交 直到性状不再发生分离为止 即可留种推广使用 4 果实各部分的基因型分析 1 果皮 包括果肉 种皮的基因型 表现型与母本完全相同 2 胚和胚乳的基因型 取决于双亲的基因型 且正交 反交胚的基因型不变 而胚乳的基因型改变 现用图形表示如下 3 受精卵中控制胚的性状的基因在胚 f1 形成时即已表达 而控制果皮 种皮的基因 则在f1长成结实 子 时才能表现 三 分离定律的适用范围及适用条件1 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 2 适用条件 1 子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同 2 雌雄配子结合的机会相等 3 子二代不同基因型的个体存活率相同 4 遗传因子间的显隐关系为完全显性 5 观察子代样本数目足够多 预计明年的高考命题重点仍会放在基因的分离定律的解释 验证 实质 应用和概率的计算上 也可能会联系自由组合定律 基因工程等进行综合考查 尤其注意亲子代表现型 基因型的推断及相关的概率计算 在考查题型上选择题和非选择题都有可能 近几年的高考理综试卷对本专题的考查明显加大难度 向纵深 特殊限定 条件 发展 有走向偏 难 怪的趋势 热点题型讲练 2014年上海卷 性状分离比的模拟实验中 如图准备了实验装置 棋子上标记的d d代表基因 实验时需分别从甲 乙中各随机抓取一枚棋子 并记录字母 此操作模拟了 例1 等位基因的分离 同源染色体的联会 雌雄配子的随机结合 非等位基因的自由组合a b c d 解析 本题考查性状分离比的模拟实验 意在考查考生的识记理解能力 难度中等 两个装置中含有等量的d和d棋子 代表等位基因分离 雌雄个体各产生两种数目相等的配子 从两个装置中各随机取一枚棋子合在一起表示雌雄配子的随机结合 本实验不能说明同源染色体的联会和非等位基因的自由组合 故选a 答案 a 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 例2 解析 本题考查遗传中相对性状的相关知识 属于考纲识记理解层次的考查 难度中等 判断性状的显隐性关系的方法有 1 定义法 具有相对性状的纯合个体进行正反交 子代表现出来的性状就是显性性状 对应的为隐性性状 2 相同性状的雌雄个体间杂交 子代出现不同于亲代的性状 该子代的性状为隐性性状 此题中抗病株 感病株 抗病株 抗病株 感病株 感病株都不一定能确定显隐性关系 同一性状的两个纯合体杂交也不能确定显隐性关系 两个具有相对性状的纯合个体杂交 后代只出现某种性状 则该性状为显性性状 据此分析应选b 答案 b 2013年新课标 卷 若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律 下列因素对得出正确实验结论影响最小的是 a 所选实验材料是否为纯合子b 所选相对性状的显隐性是否易于区分c 所选相对性状是否受一对等位基因控制d 是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法 例3 解析 本题主要考查验证孟德尔分离定律实验的相关知识 本题的 题眼 为题干中的 验证 即用隐性个体 纯合子 与f1 杂合子 测交 故 所选实验材料是否为纯合子 对实验结论影响最小 对分离定律进行验证的实验要求所选相对性状有明显的显隐性区分 否则会严重影响实验结果 验证实验中所选的相对性状一定受一对等位基因控制 这样才符合分离定律的适用范围 实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法 否则会导致实验误差 答案 a 2016届石家庄二中高三模拟 孟德尔在豌豆杂交实验中 成功利用 假说 演绎法 发现了两大遗传定律 下列有关分离定律发现过程的叙述中不正确的是 a 提出的问题 为什么f2出现了3 1的性状分离比b 假说的核心 f1产生了数量相等的带有不同遗传因子的两种配子c 根据假说设计了测交实验并推理出相应结果d 做了多组相对性状的杂交实验 f2的性状分离比均接近3 1 以验证其假说 例4 解析 理解孟德尔分离定律的研究过程是解题的关键 在分离定律的研究过程中 孟德尔根据f1多次自交 f2出现3 1的分离比而提出问题 a选项正确 假说的核心是f1在形成配子的过程中 成对的遗传因子彼此分离 产生数量相等的含不同遗传因子的两种配子 b选项正确 设计了测交实验对假说进行验证 c选项正确 做了多组相对性状的测交实验 得到1 1的性状分离比以验证假说 d选项错误 答案 d 2016届安徽皖南八校高三联考 人类秃发遗传是由位于常染色体上的一对等位基因b 和b控制 b b 表现正常 bb表现秃发 杂合子b b在男性中表现秃发 而在女性中表现正常 一对夫妇丈夫秃发妻子正常 生育一秃发儿子和一正常女儿 下列表述正确的是 a 人类秃发遗传与性别相关联 属于伴性遗传b 秃发儿子和正常女儿的基因型分别是bb和b bc 若秃发儿子和正常女儿基因型相同 父母一定是纯合子d 这对夫妇再生一女儿是秃发的概率是0或25 或50 例5 解析 由题干可知这一对基因的遗传遵循基因的分离定律 且杂合子b b在不同的性别中表现型不同 由此可以推出这一对夫妇的基因组合有多种可能 分析如下 bb 秃发 b b 正常 b b 男为秃发 女为正常 b b 秃发 b b 正常 b b 男女都正常 b b 男为秃发 女为正常 1 1 b b 秃发 b b 正常 b b 男女都正常 b b 男为秃发 女为正常 bb 男女都为秃发 1 2 1 bb 秃发 b b 正常 b b 男为秃发 女为正常 bb 男女都为秃发 1 1 所以这对夫妇再生一女儿秃发的概率为0或25 或50 答案 d 此题从验证基因分离定律的角度进行考查 验证基因分离定律的方法有 自交法 自交后代的分离比为3 1 则符合基因的分离定律 由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制 测交法 若测交后代的性状比例为1 1 则符合基因的分离定律 由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制 花药离体培养法 培养f1产生的花粉 得到的单倍体植株若有两种表现型 比例为1 1 则符合分离定律 由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制 1 2016届保定高三联考 孟德尔在一对相对性状的研究过程中发现了基因的分离定律 下列有关基因分离定律的几组比例当中 最能说明其实质的是 a f2的表现型比例为3 1b f1产生的配子比例为1 1c f2的基因型比例为1 2 1d f1测交后代性状比为1 1 解析 本题考查分离定律的相关知识 意在考查考生的理解分析能力 试题难度较小 基因位于染色体上 等位基因随着同源染色体的分开而分离 分别进入不同的配子中 因此 f1产生的两种配子的比例为1 1 体现了基因分离定律的实质 f1自交后代f2的表现型比例为3 1 f1测交后代性状比为1 1 都是由上述两种比例相等的配子随机结合 即受精作用 产生的 并未直接体现等位基因的分离 答案 b 2 2016届河南郑州高三模考 在孟德尔进行的一对相对性状的遗传实验中 具有1 1比例关系的是 f1产生配子的数量比 f2性状分离比 f1测交后代性状分离比 亲本杂交后代性状分离比 f2测交后代性状分离比a b c d 解析 本题考查一对相对性状的杂交实验的相关知识 意在考查考生的综合分析能力及归纳总结的能力 难度较小 孟德尔的一对相对性状的遗传实验中 具有1 1比例关系的是 f1产生的不同类型配子的比例 f1测交后代性状分离比 f2性状分离比是3 1 亲本杂交后代均为显性性状 该实验中并未对f2进行测交 答案 d 3 2016届山东滨州高三检测 下列关于遗传学基本概念的叙述中 正确的是 a 后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离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 表现型不一定相同d 兔的白毛和黑毛 狗的长毛和卷毛都是相对性状 解析 本题考查遗传学基本概念的相关知识 意在考查考生对所学基础知识的理解能力和掌握程度 杂种自交 后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离 a错误 具有一对相对性状的两纯合子杂交产生的子一代所表现的性状是显性性状 b错误 性状的表现是基因与环境相互作用的结果 基因型相同 环境不同 表现型不一定相同 c正确 兔的白毛和黑毛是一对相对性状 狗的长毛和卷毛不是一对相对性状 d错误 答案 c 4 2016届江西南昌高三检测 孟德尔在探索遗传规律时 运用了 假说 演绎法 下列相关叙述不正确的是 a 提出问题是建立在纯合亲本杂交和f1自交的遗传实验基础上的b 遗传因子在体细胞的染色体上成对存在 属于假说内容c f1 dd 产生两种数量相等的配子 d和d 属于假说内容d 对推理 演绎 过程及结果进行的检验是通过测交实验完成的解析 本题考查探索遗传规律过程的相关知识 属于理解层次的考查 难度中等 依据孟德尔实验过程及演绎推理 遗传因子在体细胞中成对存在 属于假说内容 而假说内容中并不包括遗传因子与染色体的位置关系 b项错误 答案 b 5 豌豆花的位置分为叶腋和茎顶两种 分别受t和t基因控制 种植基因型为tt和tt的豌豆 两者数量之比是2 1 两种类型的豌豆繁殖率相同 则在自然状态下 其子代中基因型为tt tt tt的数量之比为 a 7 6 3b 9 2 1c 7 2 1d 25 10 1 答案 b 6 研究发现 豚鼠毛色由以下等位基因决定 cb 黑色 cs 银色 cc 乳白色 cx 白化 为确定这组基因间的关系 进行了部分杂交实验 结果如下 据此分析下列选项正确的是 a 两只白化的豚鼠杂交 后代不会出现银色个体b 该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种c 无法确定这组等位基因间的显性程度d 两只豚鼠杂交的后代最多会出现四种毛色 解析 亲代黑 黑 子代出现黑和白化 说明黑 cb 对白化 cx 为显性 亲代乳白 乳白 子代出现乳白和白化 说明乳白 cc 对白化 cx 为显性 亲代黑 白化 子代出现黑和银 说明银 cs 对白化 cx 为显性 故两只白化的豚鼠杂交 后代不会出现银色个体 a选项正确 该豚鼠群体中与毛色有关的基因型有10种 b选项错误 根据四组交配亲子代的表现型关系可以确定cb 黑色 cs 银色 cc 乳白色 cx 白化 这组等位基因间的显性程度 c选项错误 由于四种等位基因间存在显隐性关系 两只豚鼠杂交的后代最多会出现三种毛色 d选项错误 答案 a 7 2016届河北衡中高三模拟 豌豆的圆粒 r 对皱粒 r 为显性 其控制性状的基因在染色体上 将纯种圆粒豌豆与纯种皱粒豌豆杂交 产生的f1全是圆粒 然后将f1自交 获得的f2中圆粒与皱粒之比约为3 1 第一个实验 再进行测交实验 第二个实验 根据题意回答 1 上述实验是由 及其 两个实验构成的 2 观察第一个实验 由此提出的问题是 3 观察第一个实验 由此提出的假说是 4 第二个实验得出的结果是 5 由此可见 分离规律的细胞学基础是 研究分离规律的方法是 分离规律的实质是杂合子在形成配子时 存在于一对同源染色体上的具有独立性的 的分开而分离 独立地随配子遗传给后代 解析 1 题干中的实验包括杂交实验 两纯种亲本杂交及f1自交 和测交实验 2 3 对杂交实验提出的问题是f2中为什么会出现3 1的性状分离比 对这一问题所提出的假说是一对等位基因控制一对相对性状 并且生物体在产生配子时 成对的等位基因彼此分离分别进入不同的配子中 在配子受精时 雌 雄配子的结合是随机的 4 测交实验是让f1圆粒个体与皱粒个体杂交 由于f1圆粒个体基因型为rr 则测交后代中圆粒 皱粒 1 1 5 分离规律的实质体现在减数分裂产生配子时 在减数第一次分裂的后期 等位基因随同源染色体分开而分离 减数分裂是分离规律的细胞学基础 孟德尔研究分离规律运用了假说 演绎法 答案 1 杂交实验测交实验 2 为什么f2中会出现性状分离和3 1的比例 其他答案正确也可以 3 一对等位基因控制一对相对性状 其他答案正确也可以 4 圆粒 皱粒 1 1 5 减数分裂假说 演绎法一对等位基因随同源染色体 易错易混警示 易错点1误将 从性遗传 视作 伴性遗传 点拨 在涉及常染色体上一对等位基因控制的性状遗传中 有时会出现某一基因型个体在雌 雄 或男 女 个体中表现型不同的现象 即从性遗传现象 这表明生物性状不仅与基因组成有关 也受环境等其他因素影响 然而该类基因在传递时并不与性别相联系 这与位于性染色体上基因的传递有本质区别 易错点2误认为 复等位基因 违背了体细胞中遗传因子 成对存在 原则 点拨 事实上 复等位基因 在体细胞中仍然是成对存在的 例如人类abo血型的决定方式 iaia iai a型血 ibib ibi b型血 iaib ab型血 共显性 ii o型血 注意 复等位基因涉及的前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂 易错点3混淆自交与自由交配的概率计算 易错点4小样本问题 小样本不一定符合遗传定律 点拨 遗传定律是一种统计学规律 只有样本足够大 才有规律性 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3白1黑 喷瓜有雄株 雌株和两性植株 g基因决定雄株 g基因决定两性植株 g 基因决定雌株 g对g g 是显性 g对g 是显性 如 gg是雄株 gg 是两性植株 g g 是雌株 下列分析正确的是 a gg和gg 能杂交并产生雄株b 一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子c 两性植株自交不可能产生雌株d 两性植株群体内随机传粉 产生的后代中 纯合子比例高于杂合子 纠错演练1 解析 本题考查了遗传的相关知识 由题意知 基因型为gg和gg 的个体 其表现型都为雄株 因而不能杂交 a错 两性植株的基因型有gg gg 两种 产生的配子只有一种或两种类型 b错 基因型为gg 的两性植株自交后代会出现g g 的雌株 c错 答案 d 在一个成员血型各不相同的家庭中 妻子是a型血 她的红细胞能被丈夫和儿子的血清凝集 则丈夫的血型和基因型分别是 a b型 ibibb b型 ibic ab型 iaibd o型 ii 纠错演练2 解析 本题考查了基因型与表现型的内在联系 基因分离定律 受精作用以及抗原 抗体反应等方面的相关知识 abo血型是人类常见的血型决定系统 血型与基因型的关系是 a型血的基因型为iaia或iai 血清含抗b凝集素 红细胞表面为a抗原 b型血的基因型为ibib或ibi 血清中含抗a凝集素 红细胞表面有b抗原 ab型血的基因型为iaib 血清中不含凝集素 红细胞表面有a抗原 b抗原 o型血的基因型是ii 血清中含抗a 抗b的凝集素 但红细胞表面不含抗原 据题意可知 妻子是a型血 则她的基因型为iai 丈夫的血型是b型 基因型为ibi 儿子是o型血 基因型为ii 才符合该女子的红细胞能与丈夫 儿子血清凝集 且三人的血型各不相同的条件 b选项正确 答案 b 某植物种群中 aa个体占16 aa个体占36 该种群随机杂交产生的后代中 aa个体百分比 a基因频率和分别自交产生的后代中aa个体百分比 a基因频率的变化依次为 a 增大 不变 不变 不变b 不变 增大 增大 不变c 不变 不变 增大 不变d 不变 不变 不变 增大 纠错演练3 解析 只要群体不发生进化 不论自由交配还是自交 基因频率都不发生改变 而基因型频率的变化可通过计算判断 由题可知 亲代中aa占16 aa占36 aa占48 自由交配用基因频率法算得后代中aa 40 2 16 aa 60 2 36 aa 2 40 60 48 所以不变 若aa aa aa分别自交 由于aa自交后代基因型比例为aa aa aa 1 2 1 因此aa个体和aa个体的百分比要增大 答案 c 错因分析 弄不懂基因频率的计算是出错的原因 纠错笔记 分离定律中的特殊分离比 1 不完全显性 如基因a和a分别控制红花和白花 在完全显性时 aa自交后代中红 白 3 1 在不完全显性时 aa自交后代中红 aa 粉红 aa 白 aa 1 2 1 2 复等位基因 在一个群体内 同源染色体的某个相同座位上的等位基因超过2个以上 此时这些基因就称作复等位基因 如人类的abo血型是由 i ia ib 3个复等位基因决定的 当两个显性基因同时存在时 两个显性性状同时显现 如iaib表现为ab型 此现象称为共显性 这种现象也会导致后代出现不同于3 1的正常分离比 3 某些致死基因导致遗传分离比变化 隐性纯合致死 由于aa死亡 所以aa自交后代中只有一种表现型 基因型aa aa 2 1 显性纯合致死 由于aa死亡 所以aa自交后代中有两种表现型 显性个体 aa 隐性个体 aa 2 1 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自交后代中两种基因型aa aa 1 1 4 某一基因型个体在雌 雄 或男 女 个体中表现型不同 同样的基因型 在雄性 雌性个体中的表达有差异的现象 此现象也会影响到后代性状的正常分离比 比如人的早秃 男性纯合子 bb 和杂合子 bb 都会出现早秃 而女性杂合子 bb 不出现早秃 只有纯合子 bb 才出现早秃 判断正误 1 相对性状就是性状相对的两个方面 如豌豆的高茎与矮茎 圆粒与皱粒是相对性状 家兔的长毛与细毛 大象的长鼻与猿猴的短鼻也是相对性状 2 杂交实验种植高茎 矮茎两个品种时 孟德尔已充分考虑两者花期一致 3 用豌豆的另外6对相对性状进行杂交实验 f2时均统计出近3 1的性状分离比 预示着这个比值不是偶然现象 而是某种内在的规律起作用 4 f1产生雌 雄配子的比例为1 1 此比例为雌 雄配子的数量之比 5 b和b b和b b和b均为等位基因 6 在杂合子的细胞中 位于一对同源染色体上的等位基因 具有一定的独立性 7 受精时 不同类型的雌 雄配子随机结合 就是自由组合 8 孟德尔选用豌豆作为实验材料获得成功的原因之一是豌豆是自花受粉而且是闭花受粉的植物