高考生物一轮复习第一单元遗传因子的发现第1讲孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件新人教版必修2.ppt

第一单元遗传因子的发现 认知考纲 第1讲孟德尔的豌豆杂交实验 一 一 豌豆作实验材料1 优点 1 豌豆是 植物 而且是闭花受粉 2 豌豆植株具有易于区分的 2 操作步骤 人工除去未成熟花的全部雄蕊 知识梳理 套袋 套上纸袋 以防止传粉 雌蕊成熟后 采集另一植株的花粉 撒在去雄花的雌蕊柱头上 套袋 套上纸袋 确保不接受其他花粉 二 一对相对性状的杂交实验1 实现现象P高茎 矮茎 F1 F2 2 理论解释 1 生物的性状是由 决定的 2 体细胞中遗传因子是 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 中的一个 4 受精时 雌雄配子的结合是 5 遗传图解 三 对分离现象解释的验证 测交实验目的 验证对分离现象的解释 选材 F1与 预期结果 Dd dd 实验结果 F1高茎 矮茎 30高 34矮 1 1 结论 F1的遗传因子组成为 形成配子时 成对的 彼此分离 分别进入不同的配子中 产生 两种比例相等的配子 四 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 具有一定的 2 在减数分裂形成配子过程中 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 自主核对 一 1 自花传粉相对性状2 去雄传粉 二 1 高茎3高茎1矮茎2 遗传因子成对遗传因子随机的DdDdDdDd三 隐性纯合子1Dd 1dd杂合子遗传因子含不同遗传因子四 1 等位基因独立性2 等位基因 1 孟德尔遗传实验需满足哪些条件 2 植物种子不同部分是如何划代的 考点1遗传学中常用基本概念辨析1 几种交配类型 考点突破 2 基因类型 1 相同基因 同源染色体上相同位置 控制同一性状 在纯合子中由两个相同基因组成 控制同一性状的基因 图中A和A就叫相同基因 2 等位基因 杂合子中在一对同源染色体的同一位置上 控制着相对性状的基因 如图中C和c就是等位基因 3 非等位基因 非等位基因有两种 即一种是位于非同源染色体上的基因 符合自由组合规定律 如图中A和D 还有一种是位于同源染色体上的非等位基因 如图中A和b 4 复等位基因 若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上 称为复等位基因 如控制人类ABO血型的IA i IB三个基因 ABO血型由这三个复等位基因决定 因为IA对i是显性 IB对i是显性 IA和IB是显性 所以基因型与表现型的关系只能是 IAIA IAi A型血 IBIB IBi B型血 IAIB AB型血 ii O型血 3 基因型与表现型的关系 1 基因型相同 表现型不一定相同 2 表现型相同 基因型也不一定相同 3 表现型是基因型与环境共同作用的结果 应用指南基本概念及其相互关系 例1 2010 广州质检 下面有关概念之间关系的叙述 不正确的是 A 基因型决定了表现型B 等位基因控制相对性状C 杂合子自交后代没有纯合子D 性状分离是由于等位基因分离 解析 表现型是遗传物质控制生物性状的外在表现 基因型决定了性状表现 表现型 等位基因是指位于一对同源染色体的同一位置 控制相对性状的两个基因 包括一个显性基因和一个隐性基因 杂合子自交的后代有纯合子出现 如基因型为Dd的个体自交 后代有1 4是显性纯合子 有1 4是隐性纯合子 性状分离的根本原因是等位基因分离 答案 C 对点训练1采用下列哪一组方法 可以依次解决 中的遗传学问题 鉴定一只白羊是否是纯种 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 解析 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 对于动物来说则只能用测交的方法 要区分一对相对性状的显隐性关系 可以让生物进行杂交 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显性个体的基因型 答案 B 2 孟德尔基因分离定律的现代解释如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 应用指南1 杂合子中等位基因的行为 1 独立性杂合子中一对等位基因 Dd 位于一对同源染色体的相同位置上 既不融合也不混杂 各自保持纯质性和独立性 2 分离性减数分裂 无交叉互换 时 等位基因随同源染色体分开而彼此分离 分别进入两个配子中 因此杂合子可以产生两种类型且数量相等的配子 3 随机结合性受精时雌雄配子结合的机会均等 因此等位基因随配子遗传给子代是随机的 2 孟德尔遗传实验需要满足的条件 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 遗传因子间的显隐性关系为完全显性 5 观察子代样本数目足够多 6 真核生物有性生殖产生配子时的核遗传 例2 2010 福州质检 孟德尔对分离现象的原因提出了假说 下列不属于该假说内容的是 A 生物的性状是由遗传因子决定的B 基因在体细胞染色体上成对存在C 受精时雌雄配子的结合是随机的D 配子只含有每对遗传因子中的一个 解析 B项的错误有二 一是当时无基因概念 而是遗传因子 二是当时还没有发现染色体 答案 B 对点训练2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 属于假说的内容B 测交实验 是对推理过程及结果的检测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 解析 孟德尔通过豌豆一对相对性状的杂交实验 在观察和数学统计分析的基础上 发现了F2中高茎豌豆与矮茎豌豆的分离比为3 1 而提出 该分离比出现的原因是什么 这一问题 通过推理和想像 提出 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 等假说 根据这些假说 推出F1 高茎 的遗传因子组成及其产生配子的类型 进一步推出F2中各种豌豆的遗传因子组成及其比例 最后通过巧妙地设计 测交实验 检验演绎推理的结论 选项A应为一对相对性状的遗传实验和结果 这属于问题和现象 是事实不是假说 答案 A 考点3基因分离定律的应用1 显隐性性状的判断 1 根据子代性状判断 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 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 遗传系谱图中显 隐性判断 双亲正常 子代患病 隐性遗传病 双亲患病 子代正常 显性遗传病 2 植物显性个体基因型的实验鉴定 1 测交法 即与隐性纯合子相交 待测个体 隐性纯合子 结果分析 3 花粉鉴别法 非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色 让待测个体长大开花后 取出花粉粒放在载玻片上 加一滴碘液 3 基因分离定律在实践上的应用 1 指导杂交育种第一步 按照育种的目标 选配亲本进行杂交 第二步 根据性状的表现选择符合需要的杂种类型 第三步 有目的地选育 培育出稳定遗传的新品种 如果优良性状是隐性的 可直接在F2代中选种培育 如果优良性状是显性的 则必须从F2代起连续自交 选择若干代 一般5 6代 直至不再发生性状分离为止 2 在医学实践中的应用 分析单基因遗传病的基因型和发病概率 为禁止近亲结婚提供理论依据 应用指南杂合子Aa连续自交 第n代的比例分析 根据上表比例 杂合子 纯合子所占比例的坐标曲线图为 例3 2010 黄山质检 已知某植物基因型为Dd 若该植物连续多代自交 则子代群体中纯合子所占比例f n 的数学模型是 A f n 1 1 2nB f n 1 1 2nC f n 1 2nD f n 1 3n 解析 杂合子连续自交n代 子代中杂合子所占比例为1 2n 则纯合子所占比例为1 1 2n 答案 B 对点训练3 2010 深圳质检 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 杂合子的自交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 杂合子的测交后代都是杂合子 解析 A正确 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 杂合子表现的肯定是显性性状 B错误 杂合子自交后代中可出现纯合子 C错误 亲代和子代都是既有高茎又有矮茎 无法判断显隐性 D错误 杂合子的测交后代中也可出现纯合子 如Aa aa Aa aa 纯合子 答案 A 考点4实验面面观 实验的科学性原则实验是人为控制条件下研究事物 对象 的一种科学方法 是依据假设 在人为条件下对实验变量的变化和结果进行捕获 解释的科学方法 因此 在实验设计中必须有充分的科学依据 生物学实验中 一种生命现象的发生往往有其复杂的前因后果 从不同角度全面地分析问题就是科学性的基本原则 1 实验原理的科学性实验原理是实验设计的依据 也是用来检验和修正实验过程中失误的依据 因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论 2 实验材料选择的科学性根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料 是保证实验达到预期结果的关键因素之一 3 实验方法的科学性只有科学而严谨的实验方法 才能得出正确而可靠的实验结果 如鉴定蛋白质的实验中 根据蛋白质分子在碱性环境中与硫酸铜反应形成紫色的反应特点 实验过程中必须先加双缩脲试剂A液 质量浓度为0 1g mL的氢氧化钠溶液 振荡后再加B液 质量浓度为0 01g mL的硫酸铜溶液 而不能反过来 或把A液与B液混合后加入 这样均不能得到预期的实验结果 4 实验结果处理的科学性对于实验过程中得到的一些数据 现象或其它信息 应首先整理后仔细分析 找出它们所能够透露给我们的最大信息量 应用指南豌豆遗传实验的科学性 1 实验材料 豌豆 选择 豌豆是自花传粉植物 而且是闭花受粉 所以在自然状态下 能避开外来花粉的干扰 结果可靠又易于分析 豌豆的一些品种具有易于区分的性状 实验结果易于观察和分析 繁殖周期短 后代数量大 2 孟德尔的豌豆杂交实验的基本方法 确定被研究的相对性状 选择好父本和母本 去雄 除去未成熟花的全部雄蕊 然后套上纸袋 以免外来花粉干扰 人工授粉 待花成熟时 采集另一植株的花粉 人工撒在去雄花的柱头上 再套上纸袋 详细记录杂交各代的表现型 用统计法处理结果 3 实验结果分析方法 统计法 4 验证方法 测交法 5 实验程序 提出问题 作出假说 实验验证 得出结论 逻辑严谨 例4玉米是遗传实验经常用到的材料 在自然状态下 花粉既可以落到同一植株的柱头上也可以落到其他植株的柱头上 请回答下列有关问题 1 玉米的高茎对矮茎为显性 为探究一高茎玉米植株的果穗上所结子粒的基因型 某同学选取了该玉米果穗上2粒种子单独隔离种植 观察记录并分别统计后代植株的性状 结果后代全为高茎 该同学即判断玉米果穗所有子粒为纯种 可老师认为他的结论不科学 为什么 2 玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状 某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料 通过实验判断该相对性状的显隐性 甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒 分别单独隔离种植 观察子一代性状 若子一代发生性状分离 则亲本为 性状 若子一代未发生性状分离 则需要 乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒 种植 杂交 观察子代性状 请帮助预测实验结果及得出相应结论 解析 1 玉米即可自花传粉 又可异花传粉 同一株玉米果穗上所结玉米子粒的基因型不一定相同 该同学只选取2粒种子 选取样本太少 不能代表全部子粒的基因型 2 甲同学是利用自交方法判断显隐性 即设置相同性状的亲本杂交 若子代发生性状分离 则亲本性状为显性 若子代不出现性状分离 则亲本为显性纯合子或隐性纯合子 可再设置杂交实验判断 杂交后代表现出的性状为显性性状 乙同学利用杂交实验判断显隐性 若杂交后代只表现出一种性状 则该性状为显性 若杂交后代同时表现两种性状 则不能判断显隐性性状 答案 1 选择样本太少 实验有一定的偶然性 不能代表全部子粒的基因型 2 显性分别从子代中各取出等量若干玉米种子 种植 杂交 观察其后代叶片性状 表现出的叶形为显性性状 未表现出的叶形为隐性性状 若后代只表现一种叶形 该叶形为显性性状 另一种为隐性性状 若后代既有常态叶又有皱叶 则不能作出显隐性判断 对点训练4在孟德尔的豌豆杂交实验中 必须对母本采取的措施是 开花前人工去雄 开花后人工去雄 自花受粉前人工去雄 去雄后自然受粉 去雄后人工授粉 授粉后套袋隔离 授粉后自然发育A B C D 解析 豌豆是自花传粉且闭花受粉的植物 在自然情况下 豌豆受粉时是不开花的 因此去雄时间应选在自花受粉前 为防止其他花粉落在母本的柱头上 去雄后要人工授粉 授粉后要套袋隔离 答案 C 例1 1 高等生物雌 雄配子的比例为 2 鉴定一株植物是否为纯合体 最简单的方法是 答案 1 雄配子数量远大于雌配子数量 2 自交 例2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代自由交配产生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错因分析区分不清自交与自由交配 随机交配 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 答案C 考查角度基因分离定律的应用 解析因TS在男性为显性 TL在女性为显性 所以短食指的女性基因型为TSTS 男性基因型为TSTL或TSTS 该夫妇均为短食指 如果该男性基因型为TSTS 则子代基因型都为TSTS 全部为短食指 与题干信息不符 因此男性基因型应为TSTL 该夫妇的子代基因型和表现型分别是男性 TSTS 短食指 TSTL 短食指 女性 TSTS 短食指 TSTL 长食指 比例都是1 1 因此再生一个孩子长食指的概率为1 4 答案A 典例2 2010 江苏高考 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 纯合子比例高考查角度基因分离定律的应用 解析基因型为Gg和Gg 的植株为雄株 它们之间不能进行杂交 两性植株的基因型有gg和gg 两种 因此最多可产生二种配子 如果两性植株的基因型是gg 自交后代可产生基因型为g g 的雌株 由于两性植株中 g的基因频率高于g 群体内随机传粉后代中有gg gg g g 三种基因型 因此其纯合子比例高于杂合子 答案D点评此题是在教材基础上的拓展 源于教材而高于教材 有利于考查学生能力 典例3 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考查角度基因分离定律的拓展 解析本题考查了分离定律及个体致死问题 由已知条件可知 AA Aa 1 2 在该群体中A 2 3 a 1 3 所以后代中AA 4 9 Aa 2 2 3 1 3 4 9 aa致死 所以理论上AA Aa 1 1 答案A 1 基因分离定律的实质是 A 子一代产生的配子的比例为1 1B 子二代性状分离比为3 1C 等位基因随同源染色体分开而分离D 测交后代性状分离比为1 1解析 基因分离定律的实质是杂种个体在通过减数分裂形成配子时 位于一对同源染色体上的等位基因由于同源染色体的分开而分离 分别进入不同配子中 答案 C 随堂过关 2 科学研究过程一般包括发现问题 提出假设 实验验证 数据分析 得出结论等 在孟德尔探究遗传规律的过程中 引起孟德尔发现问题的现象是 A 等位基因随同源染色体分开而分离B 具有一对相对性状的亲本杂交 F2表现型之比为3 1C F1与隐性亲本测交 后代表现型之比为1 1D 雌雄配子结合的机会均等解析 具有一对相对性状的亲本杂交 F2表现型之比为3 1的现象是引起孟德尔发现问题的现象 等位基因随同源染色体分开而分离及雌雄配子结合的机会均等是孟德尔提出的假设 答案 B 3 人类常染色体上 珠蛋白基因 A 既有显性突变 A 又有隐性突变 a 突变均可导致地中海贫血 一对皆患地中海盆血的夫妻生下了一个正常的孩子 这对夫妻可能 A 都是纯合子B 都是杂合子C 都不携带显性突变基因D 都携带隐性突变基因解析 根据题意 地中海贫血患者的基因型有AA AA Aa aa 正常的基因型有A A A a 由 一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子 可知 这对夫妇的基因型可以是AA 和AA 也可以是AA 和aa 还可以是AA 和Aa 只有B答案符合题意 答案 B 4 2010 深圳模拟 具有一对等位基因的亲本杂合子连续自交 某代的纯合子所占比例达95 以上 则该比例最早出现在 A 子3代B 子4代C 子5代D 子6代 5 豌豆灰种皮 G 对白种皮 g 为显性 黄子叶 Y 对绿子叶 y 为显性 每对性状的杂合体 F1 自交后代 F2 均表现3 1的性状分离比 F2的种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的统计 A F1植株和F1植株B F2植株和F2植株C F1植株和F2植株D F2植株和F1植株解析 种皮来自于珠被 故F2种皮颜色应在F2植株所结种子中统计 而子叶来自于受精卵 F2子叶颜色应在F1植株所结种子的胚内表现出来 答案 D 6 2010 黄山检测 牛的毛色有黑色和棕色 如果两头黑牛交配产生了一头棕色子牛 请回答 1 黑色和棕色哪种毛色是显性性状 2 若用B与b表示牛毛色的显性基因和隐性基因 写出上述两头黑牛及子代棕色牛的基因型 3 上述两头黑牛产生一黑色子牛的可能性是 若上述两头黑牛产生了一头黑色子牛 该子牛是纯合子的可能性是 要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子 最好选用与其交配的牛是 A 纯种黑牛B 杂种黑牛C 棕色牛D 以上都不对 4 若用某黑色雄牛与多头杂种雌牛交配 共产生20头子牛 若子牛全是黑色 则此雄牛的基因型最可能是 若子牛中14头为黑色 6头为棕色 则此雄牛的基因型最可能是 答案 1 黑色 2 Bb Bb和bb 3 3 41 3C 4 BBBb 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 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 2 植株性状的统计统计杂交双方所产生的F1表现型时只有胚及胚乳性状可在当年母本植株上得以统计 其余性状如F1茎的高矮 果皮颜色 种皮颜色 F1花色等 须待F1种子 胚 种下 再发育为植株时 方可对相关性状予以统计 同理 若统计F2性状 除胚及胚乳性状可直接在F1植株上统计外 其余性状须在F2植株上统计 例题 豌豆种子的颜色 是从种皮透出的子叶的颜色 若结黄色种子 YY 与结绿色种子 yy 的两纯种豌豆亲本杂交 F1的种子都是黄色的 F1自交 F2的种子中有黄色的 也有绿色的 比例为3 1 那么 F2的两种表现型种子出现的情况为 A 约3 4F1植株上结黄色种子