【名师一号】高考生物 第14讲 孟德尔的豌豆杂交实验(一)复习与学科能力课件.ppt

共89页 1 必修 遗传与进化第一章遗传因子的发现第14讲孟德尔的豌豆杂交实验 一 共89页 2 教材基础回扣一 豌豆作实验材料1 优点 1 豌豆是 1 自花传粉植物 而且是闭花受粉 2 豌豆植株具有易于区分的 2 相对性状 2 操作步骤 3 去雄 套袋 4 传粉 套袋 共89页 3 二 一对相对性状的杂交实验1 实现现象 共89页 4 2 理论解释 1 生物的性状是由 5 遗传因子决定的 2 体细胞中遗传因子是 6 成对存在的 3 在形成生殖细胞时 成对的遗传因子彼此分离 分别进入不同的配子中 配子中只含有每对 7 遗传因子中的一个 4 受精时 雌雄配子的结合是 8 随机的 5 遗传图解 共89页 5 共89页 6 3 验证 测交实验 1 实验目的 验证对分离现象解释的正确性 2 实验材料 9 f1与隐性纯合子 3 实验预期 dd dd 10 1dd 1dd 4 实验结果 f1 矮茎 30高 34矮 1 1 5 实验结论 f1是杂合子 形成配子时 成对的遗传因子彼此分离 分别进入不同的配子 产生数量相等的两种配子 共89页 7 1 测交实验有哪些用途 提示 1 验证某相对性状的遗传是否符合分离定律 2 检测个体的基因型 共89页 8 三 分离定律的实质1 在杂合体的细胞中 位于一对同源染色体上的 11 等位基因 具有一定的 12 独立性 2 在减数分裂形成配子过程中 13 等位基因随着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 共89页 9 2 1 成对遗传因子的分离发生在什么时期 2 生成的雌雄配子比例是1 1吗 提示 1 减数第一次分裂后期 2 f1产生两种雌 雄配子的比例为1 1 此比例为雌 雄配子的种类之比 而非数量之比 一般情况下 雄配子的数量远远多于雌配子的 共89页 10 考点迁移互动考点1遗传学的基本概念1 交配类型 1 杂交 基因型不同的生物个体之间的相互交配 一般用 表示 2 自交 基因型相同的生物个体之间的相互交配 植物体的自花传粉和雌雄同株的异花传粉都属于自交 自交是获得纯系的有效方法 一般用 表示 3 测交 杂种子一代与隐性个体相交 用来测定f1的基因型 属杂交 共89页 11 4 回交 杂种子一代与亲本或与亲本基因型相同的个体杂交 5 正交和反交 是一相对概念 如果甲作父本 乙作母本为正交 则乙作父本 甲作母本为反交 共89页 12 2 性状类型 1 性状 生物体的形态特征和生理特性的总称 2 相对性状 同种生物同一性状的不同表现类型 3 显性性状 杂种子一代中显现出来的性状 4 隐性性状 杂种子一代中未显现出来的性状 5 性状分离 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 共89页 13 6 显性相对性 具有相对性状的亲本杂交 杂种子一代中不分显隐性 表现出两者的中间性状 不完全显性 或者是同时表现出两个亲本的性状 共显性 共89页 14 3 基因类型 1 等位基因 位于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 共89页 15 4 个体类型 1 表现型 生物个体表现出来的性状 2 基因型 与表现型有关的基因组成 3 纯合子 由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体 如dd dd aabb aabb 4 杂合子 由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体 如dd aabb aabb aabbccdd 共89页 16 说明 只要有一对基因杂合 不管有几对纯合 该个体即为杂合子 只有每一对都纯合时 才叫纯合子 共89页 17 特别提醒 相对性状的概念要同时具备三个要点 同种生物 同一性状 不同表现类型 基因型是表现型的内在因素 表现型则是基因型的表现形式 表现型相同 基因型不一定相同 在相同环境下 基因型相同 则表现型相同 在不同的环境下 基因型相同 表现型可能不同 表现型是基因型与环境相互作用的结果 简单表示如下 表现型 基因型 内因 环境条件 外因 共89页 18 等位基因a 存在 存在于杂合子的所有体细胞中 b 位置 位于一对同源染色体的同一位置上 c 特点 能控制一对相对性状 具有一定的独立性 d 分离的时间 减数第一次分裂的后期 e 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 共89页 19 纯合子自交后代仍是纯合子 能够稳定遗传 杂合子自交后代出现性状分离 不能稳定遗传 其后代中既有纯合子 也有杂合子 共89页 20 深化拓展 本节的概念比较多 要注意联系在一起 多作比较 可以采用如下的概念图 帮助理解记忆 共89页 21 共89页 22 例析1 2011 杭州模拟 采用下列哪组方法 可以依次解决 中的遗传问题 鉴定一只白羊是否纯种 在一对相对性状中区分显隐性 不断提高小麦抗病品种的纯合度 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 共89页 23 解析 鉴定生物是否是纯种 对于植物来说可以用自交 测交的方法 其中自交是最简便的方法 对于动物来说 则只能用测交方法 要区分一对相对性状的显隐性关系 可以让生物进行杂交 有两种情况可以作出判断 若是两个相同性状的生物个体杂交 后代中有另一个新的相对性状产生 则亲本的性状为显性性状 若是不同性状的生物个体杂交后代中只出现一种性状 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显性个体的基因型 答案 b 共89页 24 方法技巧 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 这是因为多数动物繁殖率较低 让其与隐性类型相交 可以提高后代隐性个体出现的几率 后代若有隐性类型出现 可认为待测个体为杂合子 没有隐性个体出现则是纯合子 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 共89页 25 互动探究1 1 下列关于杂合子和纯合子的叙述中 正确的是 多选 a 杂合子的双亲至少一方是杂合子b 纯合子的细胞中无等位基因c 纯合子自交的后代是纯合子d 杂合子自交的后代全都是杂合子 共89页 26 解析 杂交是指基因型不同的两个亲本的交配 自交是指基因型相同的两个亲本交配 两个纯合子的亲本 如aa和aa交配 其后代为杂合子 aa 这样可排除选项a 纯合子如aabb只能产生一种类型的配子 故无等位基因 自交后代不出现性状分离 是与亲本表现型相同的纯合子 因此选项b和c正确 如aabb中有一对等位基因 即为杂合子 可形成两种类型的配子 ab和ab 自交后代会出现性状分离 后代有杂合子 也有纯合子 因此d选项也可排除 答案 bc 共89页 27 互动探究1 2 豌豆的高茎基因 d 与矮茎基因 d 的根本区别是 a 基因d能控制显性性状 基因d能控制隐性性状b 基因d 基因d所含的密码子不同c 4种脱氧核苷酸的排列顺序不同d 在染色体上的位置不同 共89页 28 解析 不同的基因含有不同的遗传信息 关键在于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序 碱基顺序 不同 a项说法正确 但不是根本原因 b项密码子在mrna上面不在基因中 d项d d是一对等位基因 在一对同源染色体的同一位置上 答案 c 共89页 29 考点2一对相对性状的实验1 人工异花传粉的实验操作 1 自花传粉和异花传粉 自花传粉 两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程 异花传粉 两朵花之间的传粉过程 在不同植株的异花传粉中 供应花粉的植株叫做父本 接受花粉的植株叫做母本 2 人工异花传粉的过程 共89页 30 共89页 31 特别提醒 两次套袋的目的都是为了避免实验过程中 由于风 虫等传粉造成的干扰 以确保实验的科学性和结果的准确性 增强结论的说服力 共89页 32 2 实验现象及其解释 共89页 33 3 对分离现象解释的验证 测交 1 方法 让f1与隐性纯合类型相交 2 作用测定f1配子的种类及比例测定f1基因型判断f1在形成配子时基因的行为 共89页 34 3 结果 与预期的设想相符 证实了 f1是杂合子 基因型为ddf1产生d和d两种类型比值相等的配子f1在形成配子时 等位基因彼此分离 共89页 35 例析2 1 下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述 正确的是 a 孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉 实现亲本的杂交b 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c 孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合d 孟德尔利用了豌豆自花传粉 闭花受粉的特性 共89页 36 解析 a项中 去雄应在开花前 b项中 需要考虑雌蕊和雄蕊的发育程度 c项中 根据亲本中不同个体表现型无法判断亲本是否纯合 答案 d 共89页 37 例析2 1 下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述 正确的是 a 孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉 实现亲本的杂交b 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c 孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合d 孟德尔利用了豌豆自花传粉 闭花受粉的特性 共89页 38 解析 a项中 去雄应在开花前 b项中 需要考虑雌蕊和雄蕊的发育程度 c项中 根据亲本中不同个体表现型无法判断亲本是否纯合 答案 d 共89页 39 方法技巧 豌豆是雌雄同株 自花传粉 闭花受粉的植株 因此杂交时应有去雄 套袋 人工授粉等措施 而有些植株是单性花 杂交时只进行套袋和人工授粉就可以了 如玉米 菠菜 黄瓜等 共89页 40 例析2 2 2011 连云港调研 水稻中的非糯性 w 对糯性 w 是显性 非糯性品系所含的淀粉遇碘呈蓝褐色 糯性品系所含的淀粉遇碘呈红褐色 下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代的观察结果 其中能直接证明孟德尔基因分离定律的一项是 共89页 41 a 杂交后亲本植株上结出的种子 f1 遇碘全部呈蓝褐色b f1产生的花粉遇碘酒后 一半呈蓝褐色 一半呈红褐色c f1自交后结出的种子 f2 遇碘后 3 4呈蓝褐色 1 4呈红褐色d f1测交后所结出的种子 f2 遇碘后 一半呈蓝褐色 一半呈红褐色 共89页 42 解析 基因的分离定律的实质是位于一对同源染色体上的等位基因在进行减数分裂形成配子时 等位基因随同源染色体分离 分别进入到不同的配子中独立地随配子遗传给后代 所以证明分离定律就是通过检查f1产生的花粉是不是1 1的分离 对应本题 就是检查花粉遇碘后 是否是一半呈蓝褐色 一半呈红褐色 答案 b 共89页 43 互动探究2 下图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解 请仔细阅图后回答下列问题 共89页 44 1 该实验的亲本中 父本是 母本是 2 操作 叫 操作 叫 为了确保杂交实验成功 的操作过程中应注意 时间上要在 进行 操作过程中要 操作后要 矮茎 高茎 去雄 授粉 花粉未成熟之前 干净 全部 彻底 套纸袋 共89页 45 3 红花 a 对白花 a 为显性 则杂种种子播下去后 长出的豌豆植株开的花为 色 4 若p皆为纯合子 让f1进行自交 f2的性状中 红花与白花之比为 f2的基因型有 且比值为 红 3 1 aa aa aa 1 2 1 共89页 46 考点3对分离定律实质的理解1 实质 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 生物体在进行减数分裂形成配子时 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 独立地随配子遗传给后代 1 等位基因的独立性 等位基因虽然共存于一个细胞内 但分别位于一对同源染色体上 既不融合 也不混杂 各自保持独立 共89页 47 2 等位基因的分离性 由于等位基因在杂合子内独立存在 在减数分裂形成配子时 随同源染色体的分开而彼此分离 分别进入不同的配子 3 随机组合性 受精作用中雌雄配子结合的机会均等 等位基因随配子遗传给子代 共89页 48 2 基因分离定律的细胞学基础减数第一次分裂后期 同源染色体分开 下图表示含一对等位基因aa的精 卵 原细胞进行减数分裂的图解 共89页 49 从图中得知 基因型为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 基因型为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 共89页 50 3 适用条件 真核生物有性生殖时的细胞核遗传 深化拓展 某些致死基因导致性状分离比发生变化 1 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 镰刀型细胞贫血症 红细胞异常 使人死亡 植物中的白化基因 bb 使植物不能形成叶绿素 从而不能进行光合作用而死亡 共89页 51 2 显性致死 显性基因具有致死作用 如人的神经胶症基因 皮肤畸形生长 智力严重缺陷 出现多发性肿瘤等症状 又分为显性纯合致死和显性杂合致死 3 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 4 合子致死 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 共89页 52 例析3 喷瓜有雄株 雌株和两性植株 g基因决定雄性 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 共89页 53 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 共89页 54 解析 本题考查基因分离定律的相关知识 意在考查考生运用分离定律的知识解决实际问题的能力 gg和gg 都是雄株 不能进行杂交 两性植株的喷瓜的基因型为gg或gg 因此能产生的配子种类最多为两种 基因型为gg 的两性植株自交 可产生g g 的雌株 两性植株的基因型有gg或gg 在群体内随机传粉的情况下 群体中的交配类型有 gg gg gg gg gg gg 因此产生的子代中纯合子比例高于杂合子 答案 d 共89页 55 互动探究3 1 用纯种高茎豌豆 dd 与纯种矮茎豌豆 dd 杂交得到的f1全为高茎 dd 种下f1让其自交得到f2 种下f2豌豆种子 发现f2豌豆植株有高茎和矮茎两种植株 且高茎 矮茎 3 1 关于实现f2中高 矮 3 1的条件的叙述 正确的是 在f1形成配子时 等位基因分离 形成两种配子 含不同基因的雌雄配子随机结合 含不同基因组合的种子必须有适宜的生长发育条件 只需要 项条件 而不需要 项条件 共89页 56 a b c d 解析 f1中dd d dd 3 1 必须是f2中有dd dd dd 1 2 1三种基因型 且都表现出相应的表现型 所以必须满足条件 答案 c 共89页 57 互动探究3 2 在家鼠中短尾鼠 t 对正常鼠 t 为显性 一只短尾鼠与一只正常鼠交配 后代中正常尾与短尾比例相同 而短尾与短尾交配 子代中有一类型死亡 能存活的短尾与正常尾之比为2 1 则不能存活类型的基因型可能是 a ttb ttc ttd tt或tt 共89页 58 解析 由题干可知 tt 短尾 tt 短尾 t 短尾 tt 正常尾 2 1 又因短尾鼠 正常尾鼠 tt 正常尾鼠 短尾鼠 1 1 知短尾鼠一定是杂合子 tt 所以致死的一定是纯合短尾鼠 答案 a 共89页 59 考点4有关分离定律的解题思路分离定律的习题主要有两类 一类是正推类型 已知双亲的基因型或表现型 推后代的基因型或表现型及比例 此类型比较简单 二是逆推类型 根据后代的表现型或基因型推双亲的基因型 这类题最多见也较复杂 下面结合实例谈谈推导思路和方法 共89页 60 1 隐性纯合突破法例如 绵羊的白色由显性基因 b 控制 黑色由隐性基因 b 控制 现有一只白色公羊与一只白色母羊 生了一只黑色小羊 试问 公羊和母羊的基因型分别是什么 它们生的那只小羊又是什么基因型 共89页 61 1 根据题意列出遗传图解 因为白色 b 为显性 黑色 b 为隐性 双亲为白羊 生下一只黑色小羊 根据此条件列出遗传图解 共89页 62 2 从遗传图解中出现的隐性纯合子突破 因为子代为黑色小羊 基因型为bb 它是由精子和卵细胞受精后发育形成的 所以双亲中都至少有一个b基因 又双亲都为白色 因此双亲基因型均为bb 共89页 63 特别提醒 由子代bb可推知亲本为 b 但亲本 b b的后代未必一定是bb 2 根据分离定律中规律性比值来直接推断 1 若后代性状分离比为显性 隐性 3 1 则双亲一定是杂合子 bb 即bb bb 3b 1bb 2 若后代性状分离比为显性 隐性 1 1 则双亲一定是测交类型 即bb bb 1bb 1bb 3 若后代性状只有显性性状 则双亲至少有一方为显性纯合子 即bb bb或bb bb 共89页 64 3 图表信息解读杂合子aa连续自交 第n代的比例情况如下表 共89页 65 根据上表比例 杂合子 纯合子所占比例坐标曲线图为 共89页 66 特别提醒 1 具有一对相对性状的杂合子自交 后代中纯合子的比例随自交代数的增加而增大 最终接近于1 且显性纯合子和隐性纯合子各占一半 2 应用此知识可解决育种实际中所需年限的问题 注意题中是否要求逐代淘汰某性状表现的个体 共89页 67 如 现用tt品种逐代自交 并在每一代淘汰tt个体培育稳定遗传的tt个体 欲使tt的个体达95 以上 至少自交多少代 利用上表中比例 95 n 6 特别要注意 tt tt在淘汰掉tt后 所占概率发生变化 共89页 68 例析4 某种群中 aa的个体占25 aa的个体占50 aa的个体占25 若种群中的个体自由交配 且aa的个体无繁殖能力 则子代中aa aa aa的比值是 a 3 2 3b 4 4 1c 1 1 0d 1 2 1 共89页 69 解析 由于aa个体无繁殖能力 则亲代中基因频率为根据遗传平衡定律 aa 2aa aa 1则子代基因型频率及比例为 答案 b 共89页 70 方法技巧 区分自交和自由交配 自由交配与自交的不同 自交是指雌雄同体的生物同一个体上雌雄配子结合 自体受精 在植物方面 指自花传粉和雌雄异花的同株传粉 而自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式 两者在计算时差别很大 稍不注意就会出现差错 主要错误就是把自由交配当作自交来计算 共89页 71 互动探究4 1 果蝇灰身 b 对黑身 b 为显性 现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交 产生的f1代再自交产生f2代 将f2代中所有黑身果蝇除去 让灰身果蝇自由交配 产生f3代 问f3代中灰身与黑身果蝇的比例是 a 3 1b 5 1c 8 1d 9 1 共89页 72 解析 f2中的基因应为当除去全部黑身后 所有灰身基因型应为让这些灰身果蝇自由交配时 黑身果蝇出现的概率应为故灰身应为灰身与黑身之比为8 1 答案 c 共89页 73 互动探究4 2 2010 全国 理综 已知某环境条件下某种动物的aa和aa个体全部存活 aa个体在出生前会全部死亡 现有该动物的一个大群体 只有aa aa两种基因型 其比例为1 2 假设每对亲本只交配一次且成功受孕 均为单胎 在上述环境条件下 理论上该群体随机交配产生的第一代中aa和aa的比例是 a 1 1b 1 2c 2 1d 3 1 共89页 74 解析 本题考查分离定律的有关知识 意在考查考生运用所学知识解决问题的能力 根据题意可知 aa个体不能存活 并且群体内随机交配繁殖后代 因群体中aa占1 3 aa占2 3 所以群体中产生a配子的比例应该是1 3 1 2 3 1 2 2 3 产生a配子的比例应该是1 3 0 2 3 1 2 1 3 当随机交配时 按下表计算 共89页 75 因子代中aa死亡 所以子代中aa个体与aa个体的比例为1 1 答案 a 共89页 76 技巧热点探究在生产生活中的遗传学应用遗传学中显 隐性判断与基因型判断等是高考中的常见题型 但在目前的高考趋势中 把基因型或显 隐性的判断通过某种生产生活中的具体情景展现出来的考查形式 越来越受到命题者的青睐 也充分体现了高中生物新课标的基本理念之一 注重与现实生活的联系 共89页 77 典例 果蝇的长翅 v 是显性 现有甲 乙两瓶世代连续的果蝇 甲瓶全部为长翅 乙瓶既有长翅又有残翅 由于工作的疏忽 忘了贴亲本和子代的标签 请你通过实验的帮助 确定甲 乙两瓶果蝇的亲子关系 1 若用一次交配实验来鉴别甲 乙两瓶果蝇的亲子关系 你应随机选择甲或乙瓶中若干什么果蝇进行交配实验 2 怎样根据 1 题的交配结果 确定甲 乙两瓶果蝇的亲子关系 共89页 78 思维导析 考查对一对相对性状遗传过程的理解及灵活应用 此题是与遗传实验设计相关的分析说明题 解题的关键是要抓住 世代连续 亲子关系 的前提或假设 若甲 p 乙 f1 则甲为vv 长 乙为vv vv 长 和vv 残 共89页 79 若乙 p 甲 f1 则乙为vv 长 和vv 残 甲为vv 长 由此可见 无论亲子关系如何 甲瓶果蝇总是vv 杂合体 所以用甲瓶果蝇交配的后代的情形是相同的 无法确定亲子关系 而乙瓶果蝇在不同情形下具有不同的基因型 乙为亲本 乙瓶中的长翅为显性纯合体 vv 乙为子代 乙瓶中的长翅为vv和vv 因此 问题便转换为确定乙中长翅果蝇的基因型 共89页 80 答案 1 随机选择乙瓶中的长翅果蝇与残翅果蝇交配 2 若后代出现残翅果蝇 则乙瓶中的长翅果蝇有vv的个体 乙是甲的子代 若后代无残翅果蝇出现 则乙瓶中的长翅果蝇为vv 乙是甲的亲代 应用 拓展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 每头母牛只产生了1头小牛 在6头小牛中 3头有角 3头无角 共89页 81 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 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 共89页 82 解析 1 据题干可知是对相对性状的亲本杂交 产生的子代还是具有相对性状 所以不能确定有角与无角的显 隐性关系 在推断时 首先可以假设无角为显性 有角则为隐性 然后再假设有角为显性 无角为隐性 结果都可以出现3头无角