高中生物 2.1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一)复习方略配套课件 新人教版.ppt

第1节孟德尔的豌豆杂交实验 一 基础知识的掌握是形成学科能力的源头 本栏目内容在高考时虽不直接考查 但考题无不由此而生 感觉简单未必掌握 认为掌握未必精准 化主干梳理为习题训练 变知识再现为能力提升 训练式梳理 创新记忆模式 提升复习效果 高考成败 根基在此 不可小觑 一 一对相对性状的杂交实验1 人工异花传粉过程 2 f1的表现型是 3 f2的表现型及其比例是 4 在亲本的正交实验与反交实验中 f1 f2的性状表现相同吗 去雄 套袋 人工授粉 套袋 高茎 高茎 矮茎 3 1 相同 二 对分离现象的解释 1 生物的性状是由 决定的 d表示 d表示 2 f1 dd 产生配子及其结合 1 f1产生的配子 雄配子种类及比例 雌配子种类及比例 遗传因子 显性遗传因子 隐性遗传因子 d d 1 1 d d 1 1 雌 雄配子总数相等吗 配子形成时彼此间没有联系 而是 2 f1配子的结合 结合是 结合方式有 种 不相等 雄配子数远远多于雌配子数 成对的遗传因子彼此分离 配子中只含有每对遗传因子中的一个 随机的 4 点拨 f1配子的种类有两种是指雌雄配子分别为两种 d和d d和d的比例为1 1 而不是雌雄配子的比例为1 1 隐性性状不是不表现的性状 而是指f1未表现的性状 但在f2中可以表现出来 三 对分离现象解释的验证1 画出测交实验的遗传图解 2 测交后代的性状及比例取决于 产生配子的种类及比例 点拨 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 杂种子一代 思维判断 1 豌豆的高茎和矮茎是一对相对性状 分析 相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型 豌豆的高茎和矮茎属于一种生物同一性状的不同表现类型 因此是一对相对性状 2 纯合子自交后代都是纯合子 杂合子自交后代都是杂合子 分析 纯合子自交后代都是纯合子 但是杂合子自交后代既出现杂合子 又出现纯合子 例如 dd自交后代既有dd 又有dd和dd 3 运用假说 演绎法验证的实验结果总与预期相符 分析 在观察和分析的基础上提出问题以后 通过推理和想像提出解释问题的假说 根据假说进行演绎推理 再通过实验检验演绎推理的结论 如果实验结果与预期结论相符 证明假说正确 反之 说明假说错误 4 在杂种后代中 同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离 分析 在杂种后代中 同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离 新出现的性状是隐性性状 利用性状分离可以判断性状的显隐性 5 体细胞中成对的遗传因子在形成配子时彼此分离 互不干扰 分析 生物的体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在 不相融合 形成配子时成对的遗传因子彼此分离 随配子遗传给后代 因此 分离定律中 遗传因子具有随机性和独立性 考点的解读与透析是决胜高考的必经之路 本栏目内容为考试的重中之重 深入剖析重点难点 精准点拨知识误区 在剖析中归纳 在归纳中掌握 知己知彼 方能百战百胜 要点在握 才能高考无忧 核心概念的理解 1 相对性状概念解读 1 同种生物 2 同一种性状 3 不同表现类型 2 纯合子和杂合子的比较 后代只有一种类型 不发生性状分离 后代发生性状分离 后代不发生性状分离 只有纯合子 后代发生性状分离 既有纯合子 又有杂合子 花粉的基因型只有一种 花粉的基因型至少两种 高考警示钟 1 自交不等于自由交配 1 自交强调的是相同基因型个体的交配 如基因型为aa aa群体中自交是指 aa aa aa aa 2 自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配 如基因型为aa aa群体中自由交配是指 aa aa aa aa aa aa aa aa 2 测交与自交的选取视生物类型而定鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子 当被测个体是动物时 常采用测交法 当被测个体是植物时 测交法 自交法均可以 但自交法较简单 典例训练1 果蝇的灰身和黑身是一对相对性状 设其等位基因为b和b 基因位于常染色体上 将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交 f1全部为灰身 让f1自由交配得到f2 将f2的灰身果蝇取出 让其自由交配 后代中灰身和黑身果蝇的比例为 a 1 1b 2 1c 3 1d 8 1 解题指南 1 考查实质 杂合子自由交配后 后代某种个体所占的比例 2 解题关键 在用f2的灰身果蝇自由交配产生后代时 应特别注意f2中bb bb的灰身果蝇的概率不再分别占1 4和1 2 而是分别占1 3和2 3 解析 选d f1自由交配 产生f2的基因型及其比例分别为 1 4bb 2 4bb 1 4bb 将f2的灰身果蝇 1 3为bb 2 3为bb 取出自由交配 后代能出现黑身果蝇的只有2 3bb 2 3bb交配组合 出现黑身的几率为2 3 2 3 1 4 1 9 出现灰身的几率为1 1 9 8 9 灰身与黑身果蝇的比例为8 1 互动探究 1 若将f2的所有个体自由交配 后代中灰身和黑身果蝇的比例是多少 提示 3 1 分析 若将f2的所有个体自由交配 后代能出现黑身果蝇的有1 2bb 1 2bb 1 2bb 1 4bb和1 4bb 1 4bb交配组合 出现黑身的几率为1 4 1 4 1 2 1 4 1 2 2 1 4 1 4 1 4 出现灰身的几率为1 1 4 3 4 灰身与黑身比例为3 1 2 若将f2的灰身果蝇取出 让其基因型相同的个体交配 后代中灰身和黑身果蝇的比例是多少 提示 5 1 分析 若将f2的灰身果蝇取出 让其基因型相同的个体交配 则能出现黑身果蝇的是bb bb交配组合 后代中黑身果蝇的比例是2 3 bb bb 2 3 1 4 1 6 所以灰身果蝇的比例是5 6 灰身与黑身比例为5 1 变式备选 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子 区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系 不断提高小麦抗病纯合子的比例a 自交 杂交 自交b 自交 测交 测交c 杂交 测交 自交d 测交 杂交 自交 解析 选a 鉴定豌豆是否是纯合子的最简捷的方法是自交 若后代不出现性状分离 说明该豌豆是纯合子 否则是杂合子 让豌豆进行自交 省去了母本去雄 套袋 授以父本花粉等杂交措施 判断一对相对性状的显隐性 可以将具有一对相对性状的纯合子进行杂交 f1所表现出来的性状为显性 f1未表现出来的性状为隐性 此时不可以进行测交 因为测交是让被测个体与隐性性状的个体杂交 但是此时显隐性关系未确定 不断提高小麦抗病纯合子比例的方法是不断让小麦进行自交 分离定律的解题方法和规律1 由亲代推断子代的基因型和表现型 2 由子代推断亲代的基因型 1 基因填充法 根据亲代表现型 写出能确定的基因 如显性性状的基因型用a 表示 根据子代一对基因分别来自两个亲本 推知亲代未知基因 若亲代为隐性性状 基因型只能是aa 2 隐性突破法如果子代中有隐性个体 则亲代基因型中必定含有一个a基因 然后再根据亲代的表现型进一步判断 3 根据分离定律中规律性比值直接判断 用基因b b表示 技巧点拨台 杂合子aa连续自交问题分析杂合子自交n代后 子代所占比例的计算和相关曲线 1 杂合子 2 纯合子 3 显性 隐性 纯合子 4 杂合子 纯合子所占比例的曲线表示如下 01234n 自交代数 0 5 1 比例 典例训练2 2012 桐乡模拟 如图为一个家族白化病的遗传系谱图 6号和7号为同卵双生 即由同一个受精卵发育成的两个个体 8号和9号为异卵双生 即由两个受精卵分别发育成的个体 请据图回答 1 控制白化病的是常染色体上的 基因 2 若用a a表示控制相对性状的一对等位基因 则3号 7号和11号个体的基因型依次为 3 6号为纯合子的概率是 9号为杂合子的概率是 4 7号和8号再生一个孩子患病的概率是 5 如果6号和9号个体结婚 则他们生出患病孩子的概率为 若他们所生的第一个孩子患病 则再生一个孩子也患病的概率是 正常的概率是 解题指南 1 知识储备 1 基因型和表现型的判断方法 2 某基因型或表现型概率的计算方法 2 解题关键 明确由同一受精卵发育成的每个个体基因型完全相同 且后代若是隐性纯合子 双亲如果正常 则均为杂合子 解析 1 依据3号 4号 10号 即可判断该病由常染色体上的隐性基因控制 2 直接依据图中个体的性状 并进行相应的遗传分析即能得出结果 3号 7号和11号个体的基因型分别是aa aa aa 3 6号与7号是同卵双生 为纯合子的概率是0 9号与8号是异卵双生 是由不同的受精卵发育而来的 9号个体为杂合子的概率为2 3 4 7号基因型为aa 8号基因型为aa 因此再生一个孩子患病的概率为1 4 5 6号基因型是aa 9号基因型为1 3aa 2 3aa 因此他们生育患病孩子的概率为2 3 1 4 1 6 若他们生育的第一个孩子患病 则9号一定为aa 他们再生一个孩子也患病的概率为1 4 正常的概率为3 4 答案 1 隐性 2 aaaaaa 3 02 3 4 1 4 5 1 61 43 4 变式训练 2012 潍坊模拟 肥厚性心肌病是一种常染色体显性遗传病 从理论上分析 如果双亲中一方患病 其子女患病的可能性是 a 25 或30 b 50 或100 c 75 或100 d 25 或75 解析 选b 由题意可知 双亲中一方患病的遗传组合有两种类型 aa aa或aa aa 故子女患病的可能性为50 或100 基因的分离定律与假说 演绎法 1 分离定律的实质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一对等位基因随同源染色体的分开而分离 独立地随配子遗传给后代 如图 2 研究方法 假说 演绎法 1 提出问题 为什么f2中总是出现3 1的比例 2 假说解释 提出遗传因子控制相对性状等观点 3 演绎推理 f1为杂合子 其测交后代为1 1 4 实验验证 测交实验验证演绎推理 5 总结规律 通过实验验证 假说成立 严格的假说 演绎过程 再加上合适的材料和科学的方法 奠定了孟德尔成功的基础 技巧点拨台 分离定律的适用范围及条件 1 范围 真核生物有性生殖的细胞核遗传 一对等位基因控制的一对相对性状的遗传 2 条件 子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同 雌雄配子结合的机会相等 子二代不同基因型的个体存活率相同 遗传因子间的显隐性关系为完全显性 观察子代样本数目足够多 孟德尔在探索遗传规律时 运用了 假说 演绎法 下列相关叙述中不正确的是 a 一对相对性状的遗传实验和结果 不属于 假说 演绎法 的内容b 测交实验 是对推理过程及结果的验证c 生物性状是由遗传因子决定的 体细胞中遗传因子成对存在 配子中遗传因子成单存在 受精时雌雄配子随机结合 属于假说内容d f1 dd 能产生数量相等的两种配子 d d 1 1 属于推理内容 解题指南 1 知识储备 1 一对相对性状遗传实验的过程 2 假说 演绎法的内容和实质 3 测交实验的过程和目的 2 解题关键 熟悉假说 演绎法在分离定律发现过程中的应用 另外要弄清分离定律的实质 因为假说内容其实就是分离定律的一种表现形式 解析 选a 一对相对性状的遗传实验是孟德尔发现的生物现象 是假说 演绎法的首要过程 测交实验则是对假说内容演绎结果的一种验证 是最关键的实验阶段 孟德尔假说的主要内容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一对等位基因随同源染色体的分开而分离 独立地随配子遗传给后代 所以亲本基因型为显 隐性两种纯合子 dd dd f1则是两种配子结合的产物dd f1产生的两种配子的数量相等 实验探究题是高考中区分度最高的题目 该类题具有 三高 特点 难度高 分值高 失分高 本栏目通过实验案例分析 训练科学的实验思维 规范准确的问题解答 成功突破答题时常见的不善于利用题干信息理顺探究思路及作答时只知其意 但不能准确表达的两大障碍 遗传实验的解题策略 一 遗传实验中纯合子的验证 案例 2010 浙江高考改编 苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡 研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中 培育出一批转基因抗螟水稻 请回答 1 染色体主要由 组成 若要确定抗螟虫基因是否已整合到水稻的某一染色体上 方法之一是测定该染色体的 2 现欲试种这种抗螟水稻 需检验其是否为纯合子 请用遗传图解表示检验过程 显 隐性基因分别用b b表示 并作简要说明 命题人透析 1 检测染色体中是否导入了 外源基因 dna分子的特异性 染色体主要由dna和蛋白质组成 dna是遗传物质 不同的dna分子碱基排列顺序不同 从而使dna分子具有多样性 就某一具体生物的dna分子而言 碱基排列顺序是特定的 dna分子的检测方法 由于特定的生物具有特定的碱基排列顺序 因此可以通过dna分子杂交技术或测定dna序列来确定染色体中是否导入了外源基因 2 利用自交还是测交来检验是否是纯合子 理论基础 区分杂合子和纯合子 关键是掌握一条原则 纯合子能稳定遗传 自交后代不发生性状分离 杂合子不能稳定遗传 自交后代往往会发生性状分离 不同生物的不同检测方法 对植物来说 区分的方法主要有两种 一是测交 即与隐性类型杂交 若后代不发生性状分离 则说明该个体是纯合子 若发生性状分离 则说明该个体是杂合子 二是自交 若后代不发生性状分离 则该个体是纯合子 若发生性状分离 则说明该个体是杂合子 对植物而言测交法 自交法均可 但自交法较方便 对动物而言常采用测交法 标准答案 1 dna和蛋白质dna序列 若f1均为抗螟水稻 说明该水稻为纯合子 若f1出现抗螟水稻和不抗螟水稻 则为杂合子 或若f1均为抗螟水稻 说明该水稻为纯合子 若f1出现抗螟水稻和不抗螟水稻 则为杂合子 阅卷人点评 与 案例 中问题序号对应 得分要点 1 必须体现 dna和蛋白质 必须体现 序列 2 必须体现如下内容 正确的方法 亲代 子代 箭头 交配符号 和 基因型 表现型 失分案例 1 错答为 dna 基因个数 2 遗传图解不完整 如 1 孟德尔在豌豆杂交实验中 发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是 a 自交 杂交和测交b 测交 自交和杂交c 杂交 自交和测交d 杂交 测交和自交 解析 选c 孟德尔发现遗传定律是利用豌豆进行实验时发现的 实验时先让豌豆杂交获得f1 再让f1自交得f2 发现问题 最后用测交实验证明其假说 2 在香水玫瑰的花色遗传中 红花 白花为一对相对性状 受一对等位基因的控制 用r r表示 从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是 a 红花为显性性状b 红花a的基因型为rrc 红花c与红花d的基因型不同d 白花b的基因型为rr 解析 选a 红花a与白花b杂交后代全为红花 说明红花为显性性状 红花a的基因型为rr 白花b的基因型为rr 红花c与红花d杂交 后代红花与白花之比约为3 1 说明亲本均为杂合子 基因型都是rr 3 2012 合肥模拟 假说 演绎模型建构与类比推理是现代科学研究中常用的方法 以下有关叙述错误的是 a 摩尔根通过实验验证孟德尔的遗传理论和萨顿假说的过程体现了 假说 演绎 思想b 孟德尔对分离现象的原因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 c 沃森和克里克运用模型建构法发现了dna双螺旋结构d 孟德尔所设计的测交实验的目的是验证其假设 演绎推理的正确性 解析 选b 孟德尔对分离现象的原因提出了假说 其核心内容是 生物的性状是由成对的遗传因子 基因 控制的 摩尔根利用果蝇为实验材料 采用 假说 演绎 法验证了孟德尔的遗传理论和萨顿假说的正确性 沃森和克里克运用模型建构法发现了dna双螺旋结构 孟德尔所设计的测交实验的目的是验证其假设 演绎推理的正确性 4 2012 芜湖模拟 棕色鸟与棕色鸟杂交 子代有23只白色 26只褐色 53只棕色 棕色鸟和白色鸟杂交 其后代中白色个体所占比例是 a 100 b 75 c 50 d 25 解析 选c 根据题意 棕色鸟与棕色鸟杂交 子代中出现性状分离 分离比为褐色 棕色 白色 1 2 1 那么亲代棕色鸟为杂合子 后代中褐色和白色为纯合子 则把棕色鸟 杂合子 与白色鸟 纯合子 杂交 后代会出现棕色鸟和白色鸟 且比例为1 1 即后代白色鸟所占的比例为50 5 一对相对性状的遗传实验中 f2实现3 1分离比的条件是 a f1形成两种配子的数目是相等的 且它们的生活力是一样的b f1的两种配子结合机会是均等的c f2的各种遗传因子组成的个体成活率是相等的d 以上都是 解析 选d 一对相对性状的遗传实验中 f1自交产生f2 f2中出现多少种性状以及性状分离比是多少 主要决定于 f1产生配子的种类 数目 配子的生活力 雌雄配子结合机会 合子发育成个体的成活率等条件 6 在豌豆中 高茎与矮茎的有关遗传因子为a a 将a b c d e f g七种豌豆分四组进行杂交得到如下结果 杂交后代 杂交组合 请分析回答下列问题 1 上述实验中所获得的高茎纯合子占高茎植株总数的 2 豌豆g c a的遗传因子组成分别是 3 的交配方式分别是 4 高茎与矮茎遗传因子的遗传符合 定律 其实质是 解析 1 表中所给四组杂交组合 都属于一对相对性状的遗传 表中杂交组合 后代高茎 矮茎 210 70 3 1 由此判断 属于杂合子自交 矮茎属于隐性性状 由此可判断其他三组亲本遗传因子组成 aa aa aa aa aa aa 所有子代中高茎纯合子占高茎植株总数的比例为 70 210 190 300 100 10 2 由 1 推知g c a的遗传因子组成分别为aa aa aa 3 的交配方式分别为杂合子自交 隐性纯合子自交 测交 纯合子杂交 4 高茎与矮茎遗传因子的遗传符合基因的分离定律 其实质是成对的遗传因子随同源染色体的分开而分离 答案 1 10 2 aa aa aa 3 杂合子自交 隐性纯合子自交 测交 4 基因的分离等位基因随同源染色体的分开而分离 实验设计与分析需要系统全面的实验理论和方法 本栏目将高中阶段的实验类型 原则