高三生物高考第一轮复习课件孟德尔豌豆杂交实验（一）.ppt

孟德尔的豌豆杂交实验 一 基因的分离定律 一 基本概念 1 常见的几种交配方式 1 杂交 含义 基因型不同的生物个体间相互交配 作用 用于育种 将不同的优良性状集中到一起 用于显 隐性性状的判断 2 自交 两个基因型相同的个体相交 作用 可用于植物的纯合子 杂合子的鉴别 区分显隐性 获得纯合子的一条途径 3 测交 含义 f1与隐性纯合子相交 从而测定f1的基因组成 作用 用于验证遗传基本规律理论解释的正确性 也可用于高等动物个体纯合子 杂合子的鉴别 4 正交与反交 是相对而言的 正交中的父方与母方恰好是反交中的母方与父方 作用 用来检验是细胞核遗传 还是细胞质遗传 相对性状 性状 生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称 同种生物同一性状的不同表现类型 具有相对性状的亲本杂交 f1表现出来的那个亲本性状 具有相对性状的亲本杂交 f1未表现出来的那个亲本性状 杂种自交后代中呈现不同性状的现象 具有相对性状的亲本杂交 f1中不分显性和隐性 同时表现出来 即中间性状 显性性状 隐性性状 性状分离 显性的相对性 2 性状类 显隐性关系的确定 例 一对正常夫妇 男方为甲 女方为乙 生四个子女 三个女儿中只有一个白化病 儿子正常 分析家庭其他成员发现 甲的父 母和姐姐均为多指 乙的父 母均为并指 姐姐正常 分析这三个遗传病的显隐性关系 白化病 多指 并指 解析 因一对正常夫妇生了一个白化病的女儿 因此白化病是隐性即 无中生有 有为隐性 甲的父 母和姐姐都是多指 而甲为正常 说明多指是显性 即 有中生无 有为显性 同理并指也为显性 隐性 显性 显性 例 21分 已知牛的有角与无角为一对相对性状 由常染色体上的等位基因a与a控制 在自由放养多年的一群牛中 无角的基因频率与有角的基因频率相等 随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配 每头母牛只产了1头小牛 在6头小牛中 3头有角 3头无角 2005年全国卷 31 1 根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状 请简要说明推断过程 不能确定 2分 假设无角为显性 则公牛的基因型为aa 6头母牛的基因型都为aa 2分 每个交配组合的后代或为有角或为无角 1分 概率各占1 2 6个组合后代合计会出现3头无角小牛 3头有角牛 2分 假设有角为显性 则公牛的基因型为aa 1分 6头母牛可能有两种基因型 即aa和aa 2分 aa的后代均为有角 1分 aa的后代或为无角或为有角 1分 概率各占1 2 由于配子的随机结合及后代数量少 实际分离比例可能偏离1 2 所以 只要母牛中具有aa基因型的头数大于或等于3头 那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛 3头有角小牛 2分 综合上述分析 不能确定有角为显性 还是无角为显性 1分 2 为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系 用上述自由放养的牛群 假设无突变发生 为实验材料 再进行新的杂交实验 应该怎样进行 简要写出杂交组合 预期结果并得出结论 从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交 有角牛 有角牛 2分 如果后代出现无角小牛 则有角为显性 无角为隐性 2分 如果后代全部为有角小牛 则无角为显性 有角为隐性 2分 3 个体类 是指生物个体所表现出来的性状 是一定的基因在特定环境条件下的表现 是指与表现型有关的基因组成 表现型 基因型 环境 基因型相同 表现型一般相同 指由相同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体 指由不同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体 表现型 基因型 纯合子 杂合子 基因型与表现型的推导 基因型的确定方法 隐性突破法 若子代出现隐性性状 则基因型一定为aa 两个a分别由父本和母本各提供一个 即亲本基因型中均含有a 若亲本与子代性状均不同 则亲本为双杂合 即aa aa 若亲本中有一个与子代相同 相同的一个为隐性 另一个为杂合显性 即aa aa 后代分离比推断法 若后代分离比为3 1 则亲本均为杂合子 即aa 若后代分离比为1 1 则双亲一定为测交类型 即aa aa 若后代只有显性性状 则亲本中至少一个一定为纯显性 即aa 若后代只有隐性性状 则双亲一定为纯隐性 即aa aa 写基因型的三步 判断显隐性 搭架子 显性大写在前 隐性小写在后 不能确定就空着 看后代表现型 看看有无隐性性状 填空 例 已知果蝇的红眼对白眼为显性 等位基因位于x染色体上 果蝇的长翅对残翅为显性 等位基因位于常染色体上 实验室中有1 2 3 4四支试管 四支试管中雌雄果蝇数量相当 1号试管中为红眼 2号试管为白眼 3号试管为长翅 4号试管既有长翅又有残翅 请设计下列两个实验 1 设计一个实验 从后代的表现型就能判断其性别 并说明推理过程 2 已知3号 4号试管具有亲代与子代关系 请设计一次杂交实验 就能确定两者的亲子代关系 并说明推理过程 1 取1号试管中的红眼雄果蝇与2号试管中的雌果蝇交配 后代红眼为雌果蝇 白眼为雄果蝇 因为决定眼色的基因位于x染色体上 红眼为显性 白眼为隐性 选择亲代果蝇的基因型为xhy xhxh 后代的基因为xhy xhxh 表现为白眼雄果蝇 红眼雌果蝇 2 取4号试管中的长翅果蝇数只分别与残翅果蝇数只进行交配 如果后代出现残翅果蝇 说明3试管中的果蝇为亲代 否则4号试管中的为亲代 如果3号试管中果蝇为亲代 其基因型为aa 子代基因型为aa aa aa 取4号试管中的长翅果蝇与残翅交配 后代将出现残翅果蝇 如果4号试管中的果蝇为亲代 其基因型为aa aa 它们交配的后代全部为长翅 不出现残翅 科学家利辐射诱变技术处理红色种皮的花生 获得一突变植株 其自交所结的种子均具紫色种皮 这些紫色种皮的种子长成的植株中 有些却结出了红色种皮的种子 1 上述紫色种皮的花生种子长成的植株中 有些结出了红色种皮种子的原因是 2 上述紫色种皮的种子 可用于培育紫色种皮性状稳定遗传的花生新品种 假设花生种皮的紫色和红色性状由一对等位基因控制 用文字简要叙述获得该新品种的过程 纯合子 杂合子鉴定及获得纯合子的实验设计 分别种植这批紫色种皮种子 连续自交两代 若其中一些植株所结的种子均具有紫色种皮 这些种子就是所需要的新品种 纯合子 获得的突变植株是杂合子 其自交所产生的后代发生性状分离 p f1 亲本 杂种子一代 杂交 自交 4 基因类 控制显性性状的基因 控制隐性性状的基因 等位基因 隐性基因 显性基因 5 符号类 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 特点 控制一对相对性状 具有一定的独立性 分离时间 减数第一次分裂后期 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 基本概念之间的关系 遗传因子 显性遗传因子 隐性遗传因子 杂合子 纯合子 性状分离 隐性性状 显性性状 相对性状 控制 自交 自交 纯合子 杂交 选用豌豆作实验材料 自然状态下都是纯种 而且相对性状明显 先对一对相对性状进行研究 再对多对相对性状在一起的传递情况进行研究 用统计学的方法对实验结果进行分析 二 孟德尔成功的原因 科学设计试验程序 一对相对性状的杂交实验 亲本 p 子一代 f1 子二代 f2 高茎 x 矮茎 高茎 x 高茎 高茎 矮茎 787 277 3 1 三 基因的分离定律 杂交实验的操作步骤 去雄 套袋 授粉 套袋 观察统计 假说 演绎法 以观察和分析提出问题 为什么f2中出现3 1的性状分离比 经推理和想象提出假说 遗传因子决定生物的性状遗传因子成对存在遗传因子在形成配子时分离雌雄配子在受精时随机结合 据假说进行演绎和推理 测交结果预测 测交后代分离比为1 1 实验检验演绎推理结论 实验结果完全符合 假说完全正确 孟德尔认为生物的性状是由遗传因子 后改称为基因 控制的 显性性状由显性遗传因子控制 如高茎用大写字母 表示 隐性性状由隐性遗传因子控制 如矮茎用小写字母 表示 在体细胞中 遗传因子成对存在 f1 配子形成时 成对的遗传因子分开 分别进入不同的配子 配子 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 2 1 3 高茎 1 矮茎 受精时 雌雄配子的结合是随机的 基因恢复成对 f2 雌雄配子的结合是随机的 才导致了3 1的结果 2 对分离现象的解释 提出 遗传因子 的假设 基因分离定律的分离比实现的条件假如我们研究一对相性状的遗传 在子一代中只看到显性性状 在子二代中看到显性性状与隐性性状的分离比为3 1 那么下列几个条件一定要满足 1 子一代个体形成的两种配子的数目是相等的 它们的生活力是一样的 2 子一代的两种配子的结合机会是相等的 3 3种基因型个体的存活率在观察期是相等的4 显性是完全的 孟德尔遗传规律的适用范围 适用生物类别 适用生殖方式 适用遗传方式 适用基因类型 真核生物 不适用原核生物及病毒的遗传 有性生殖 不适用无性生殖的遗传 有丝分裂过程不遵循 细胞核遗传 不适用细胞质遗传 单基因遗传病 包括性染色体上的基因 符合该定律 多基因遗传病和染色体异常遗传病遗传时不符合该定律 分离规律在实践中的应用 在杂交育种中的应用 在人类遗传病预防上的应用 显性性状的选择 隐性性状的选择 显性遗传病 隐性遗传病 选出后连续自交 直到不发生性状分离为止 选出后直接利用 控制患者的生育 禁止近亲结婚 四 基因分离规律的应用 遗传题的类型及解题方法 因果关系题 以因求果类 双亲基因型 配子 子代基因型及概率 子代表现型及概率 思路 以果求因类 思路 子代表现型比例 交配方式 双亲基因型 系谱题 思路 先推断显隐性关系 再推知亲代基因型 预测后代表现型及概率 正推法 反推法 运用基因分离定律解答遗传问题的方法与技巧 1 相对性状的显隐性的判断 1 杂交法 2 自交法 该方法最准确有效 3 群体中随机选择多对相对性状的亲本进行杂交 子代出现了双亲的性状 则子代出现频率较高的性状是显性性状 子代出现频率少的性状是隐性性状 2 显性纯合体与杂合体的判断方法 1 自交法 适用于植物 2 测交法 适用于动物 3 花粉鉴定法 适用于植物 3 杂合子连续自交分析 由于杂合体 如aa自交后代中有1 2为杂合体 其余均为aa aa的纯合体 1 当自交后代全部进行自交时 只有aa的后代才会有杂合体的产生 所占比例是1 2 1 2 其余仍然是纯合体 因此 若自交n代 形成的杂合体和纯合体所占比例 杂合体所占比例 1 2 n纯合体所占比例 1 1 2 n 当n无限大时 纯合体概率接近1 显性 隐性 纯合体 1 1 2 n 2 2 若杂合子自交后代中 逐代淘汰隐性纯合子 自交n代后代纯合子与杂合子的比例 杂合子所占比例为 2 2n 1 纯合子所占比例为 2n 1 2n 1 例1 基因型为dd的个体连续自交n代 下图中的哪一条曲线能正确地反映纯合体所占比例的变化 c 例2 长沙一中09 小麦的抗锈病对易感锈病是显性 杂合的抗锈病小麦连续自交并逐代淘汰易感锈病类型 f5播种后长出的抗锈病植株中纯合子占 a 31 64b 31 32c 31 33d 31 66 c 25 30 9b 7 6 3c 5 2 1d 17 15 6 长沙一中09 一批基因型为aa与aa的豌豆 两者数量之比是1 3 自然状态下 假设结实率相同 其子代中基因型为aa aa aa的数量之比为 b 4 种皮性状和胚性状的遗传 fn代植株结的种子 种皮性状是fn代的性状 胚性状是fn 1的性状 fn代的种皮性状 应在fn代的植株上结的种子上观察 fn代的胚性状应在fn 1代植株结的种子上观察 例4 d 5 特殊分离比 依据基因的分离定律 f2的性状分离比为3 1 但也可能出现如下比例 1 2 1 不完全显性 2 1 显性纯合致死 1 隐性纯合致死 隐性致死 显性致死 配子致死 合子致死 致死基因 导致细胞或个体死亡的基因 分为显性致死和隐性致死 隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时 对个体有致死作用 如 镰刀形细胞贫血症 植物中的白化基因 bb 显性基因具有致死作用 如人的神经胶症基因 又分为显性纯合致死和显性杂合致死 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 指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用 从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象 例5 雅礼09 同种家鼠 当用黄色鼠和灰色鼠杂交 得到的子一代黄色和灰色两种鼠的比例是1 1 将子一代中黄色鼠交配 子二代中的黄色和灰色比例是2 1 对上述现象的解释中不正确的是 a 家鼠的这对性状中黄色对灰色显性b 该种家鼠中黄色个体一定为杂合体c 显性纯合子在胚胎时期已死亡d 家鼠皮毛性状的遗传不遵循孟德尔规律 d 6 育种方案的选择与设计 育种程序 选择亲本杂交 选出符合要求类型 自交 筛选 自交 培育出稳定遗传的新品种 纯合子 1 一致 杂合子 性状分离 嫁接 例6 雅礼09 材料一 桃果表面光滑对有毛为显性 现将毛桃的雌蕊授以纯合光桃的花粉 该雌蕊发育成的果实为毛桃 科学家研究发现果皮是由子房壁发育而成的 果皮 子房壁 是母体的一部分 尽管毛桃和光桃受核基因控制 但果实的表面光滑与否显示出来的是母本性状 即母本基因型是毛桃 该果实一定是毛桃 但应该注意的是 科学家将子代 f1 种子种下后 所结果实全是光桃 即表现出来的是f1的基因型所控制的性状 材料二 椎实螺螺壳的螺旋方向有左旋与右旋的区分如右图 受遗传控制 有人为了证明椎实螺螺壳的螺旋方向的遗传方式 用人工方法进行了如下两个实验 根据实验结果回答下列问题 1 实验一与实验二是两种相对的杂交方式 这两种杂交方式称为 2 根据上述现象 有实验一 二得到的结果可推测螺壳的螺旋方向的遗传方式可能为 其遗传特点为 正交 反交 细胞质遗传 为母系遗传 具有相对性状的亲本