高中生物一轮 第1章 遗传因子的发现精品课件 新人教版必修2.ppt

考纲要求展示 知识网络构建 第1节孟德尔的豌豆杂交实验 一 一 孟德尔遗传实验的科学方法1 作为实验材料 选材与研究目的相适应是成功的前提 2 巧妙地运用 的方法 3 合理地运用 4 严密地假说 假说演绎法的基本步骤 二 一对相对性状的杂交实验 f2高茎中能稳定遗传的占多少 三 对分离现象的解释 写遗传图解需要注意哪些问题 四 对分离定律的验证目的 验证对分离现象解释的正确性 预期 测交后代一半为高茎 dd 一半为矮茎 dd 实验 f1 矮 30高 34矮 结论 f1形成配子时 成对的遗传因子 等位基因 分离 分别进入不同的 中 测交后代表现型比例 测交后代基因型比例 被测个体产生配子之比 五 分离定律1 在生物的体细胞中 控制同一性状的遗传因子成对存在 不相融合 独立性 2 在形成配子时 成对的遗传因子发生分离 分离后的遗传因子分别进入不同的配子中 随配子遗传给后代 分离性 自我校对 一 1 豌豆2 由简到繁3 数理统计4 演绎思考 提示 提出问题 解释问题形成假说 演绎推理出可实验的结论 实验检验结论 得出结论 假说是否正确 二 高茎自交3 1 相对 显性 3 1思考 三分之一 三 1 遗传 2 成对 3 单个 4 随机dddd3 1思考 不要忘记标记以下内容 杂交 自交符号 表现型 基因型 表现型比例 基因型比例以及根据题意注明亲本 f1 f2等 四 f1是杂合子 dd 配子 遗传学的基本概念 一 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 杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象 二 基因类型1 显性基因 又叫显性遗传因子 决定显性性状的基因 2 隐性基因 又叫隐性遗传因子 决定隐性性状的基因 3 等位基因 位于一对同源染色体的相同位置上 控制相对性状 如 如果是控制相同性状的基因 无论是在一对同源染色体的相同位置上 还是在姐妹染色单体上 都为等同基因 或相同基因 如 三 个体类型1 表现型 生物个体表现出来的性状 2 基因型 与表现型相关的基因组成 3 纯合子 由相同基因型的配子结合成的合子发育成的个体 如dd dd aabb aabb 4 杂合子 由不同基因型的配子结合成的合子发育成的个体 如dd aabb aabb 四 交配类型1 杂交 基因型不同的个体之间的交配 一般用 表示 2 自交 基因型相同的个体之间的交配 一般用 表示 3 测交 杂种子一代与隐性个体杂交 用于测定f1的基因型 4 回交 杂种与亲本之一相交 杂合子是指表现型还是指基因型 例1 2010 广东高考 t5 黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素 其生物合成受多个基因控制 也受温度 ph等因素影响 下列选项正确的是 a 环境因子不影响生物体的表现型b 不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同c 黄曲霉毒素致癌是表现型d 黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型 解析 性状是指生物表现出来的外部特征及生理特性 表现型是指生物个体表现出来的性状 黄曲霉菌产生黄曲霉毒素属黄曲霉的特性 是黄曲霉菌表现出来的性状 故d正确 从题中容易判定环境因子影响生物体的表现型 所以a错误 由于黄曲霉菌产生黄曲霉毒素这一性状 受多个基因控制 且表现型还受环境的影响 故不产生黄曲霉毒素菌株的基因型不一定相同 故b错误 黄曲霉毒素致癌不是黄曲霉菌表现出来的性质 故不符合表现型的定义 所以c错误 答案 d 遗传学有关概念之间的关系 1 原创 下面有关概念之间关系的叙述 不正确的是 a 等位基因在群体中可以大于两个b 等位基因位于一对同源染色体上c 杂合子自交后代可以有纯合子d 性状分离的根本原因是由于不同基因型的配子随机结合 解析 a项中 在一个群体中 等位基因可以有多个 如控制人的abo血型系统 c项中 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 d项中 性状分离的根本原因是等位基因分离 答案 d 显隐性的判断及纯合子 杂合子的判断 一 显隐性性状的判断方法1 杂交法 又称定义法 杂种子一代显现的亲本的性状为显性性状 未显现的亲本性状为隐性性状 若a b a 则a为显性 b为隐性 若a b b 则a为隐性 b为显性 2 自交法据f2的性状表现判断 1 据性状分离比 f2比例为3的是显性性状 为1的是隐性性状 2 f2中新出现的性状为隐性性状 若待测个体为雄性动物 应与多个隐性雌性个体交配 以便产生更多个体 使结果更有说服力 几种交配类型比较 例2 2009 北京高考 鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种 金定鸭产青色蛋 康贝尔鸭产白色蛋 为了研究蛋壳颜色的遗传规律 研究者利用这两个鸭群做了五组实验 结果如表所示 请回答问题 1 根据第1 2 3 4组的实验结果可判断鸭壳的 色是显性性状 2 第3 4组的后代均表现出 现象 比例都接近 3 第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近 该杂交称为 用于检验 4 第1 2组的少数后代产白色蛋 说明双亲中的 鸭群中混有杂合子 5 运用 方法对上述遗传现象进行分析 可判断鸭壳颜色的遗传符合孟德尔的 定律 解析 本题以鸭蛋蛋壳颜色遗传为背景 考查基因的分离定律的相关知识 1 2 第1 2组杂交实验f1中白色蛋很少 而第3 4组即第1 2组的f1自交 青色和白色蛋比例接近3 1 这是由于产青色蛋壳的鸭为杂合子 自交出现了性状分离 3 第5组实验结果显示 后代产青色蛋和白色蛋的比例接近1 1 该杂交称为测交 主要用于检测f1的基因组成 基因型 4 由于白色蛋为隐性 故康贝尔鸭都为纯合子 金定鸭群中混有杂合子 才会使第1 2组实验的少数后代产白色蛋 5 运用统计学方法对上述遗传现象进行分析可知 鸭蛋蛋壳颜色为一对相对性状 且发生性状分离时 分离比为3 1 遗传方式符合孟德尔的基因分离定律 答案 1 青 2 性状分离3 1 3 1 2测交f1相关的基因组成 4 金定 5 统计学基因分离 2 南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因 a和a 控制的 用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交 子代 f1 既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜 让f1自交产生的f2的表现型如图所示 下列说法不正确的是 a 由 可知黄果是隐性性状b 由 可以判定白果是显性性状c f2中 黄果与白果的理论比例是5 3d p中白果的基因型是aa 解析 f1中 黄果如果是显性 则一定是杂合子 自交一定发生性状分离 但黄果自交没有发生性状分离 则黄果为隐性性状 所以a正确 由f1中白果自交 子代发生性状分离可判断黄果为隐性性状 白果为显性性状 且图解p中白果的基因型为aa 黄果为aa f2中各性状情况为 黄果 1 2 1 1 2 1 4 白果 1 2 3 4 故黄果与白果的理论比例应为5 3 答案 d 分离定律的实质及适用范围 一 分离定律的细胞学基础及实质1 分离定律的细胞学基础 减数分裂中同源染色体的分离 2 实质 在杂合子形成配子时 成对的遗传因子随着同源染色体的分开而分离 分别进入两个不同的配子中 独立地随着配子遗传给后代 如图所示 二 适用范围 以染色体为载体的细胞核基因的遗传1 有性生殖生物的性状遗传 基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离 而同源染色体的分开是有性生殖的生物产生有性生殖细胞进行减数分裂时特有的行为 无性生殖时 其细胞核基因的遗传不遵循孟德尔的遗传定律 2 真核生物的性状遗传 原核生物的细胞没有染色体 且不发生减数分裂 其基因的遗传不遵循孟德尔的遗传定律 3 细胞核遗传 只有真核生物细胞核内的基因随染色体的规律性变化而呈规律性变化 细胞质内遗传物质数目不稳定 遵循细胞质母系遗传规律 4 一对相对性状的遗传 两对或两对以上相对性状的遗传问题 分离规律不能直接解决 说明分离规律适用范围的局限性 例3 原创 某哺乳动物的测交后代中只有两种表现型 1 1 则此哺乳动物不可能是 a 此生物一定是杂合子b 雌雄配子的数量比例是1 1c 测交后代的遗传因子组成比例为1 1d 一定产生两种相等的配子 解析 用于测交的生物体是隐性纯合子 使被测个体的任何基因都可以表达 所以 测交后代表现型种类 测交后代基因型种类 遗传因子组成 被测个体产生配子之比 此生物测交后代两种表现型 则此生物产生两种配子 一定是杂合子 b项中 哺乳动物雄配子数目远远大于雌配子 答案 b 3 孟德尔通过杂交实验发现了一些有规律的遗传现象 通过对这些现象的研究他揭示出了遗传的两个基本规律 在下列各项中 除哪项以外 都是出现这些有规律遗传现象不可缺少的因素 a f1体细胞中各基因遗传信息表达的机会相等b f1自交后代各种基因型发育成活的机会相等c 在f2中各基因出现的机会相等d 每种类型雌配子与每种类型雄配子相遇的机会相等 解析 本题主要考查对孟德尔遗传规律的理解 解答本题首先要明确孟德尔遗传规律的实质 然后再逐项分析 f1的体细胞中只有显性基因表达 所以a项错误 f1自交后代f2有3种基因型如1dd 2dd 1dd均成活 b项正确 f2体细胞中基因型比例1dd 2dd 1dd 而d和d两种基因在体细胞中出现的比例为1 1 f1产生d与d两种数量相等的雄配子 也产生两种数量相等的雌配子 雌雄配子结合机会均等 才会出现f2基因型1dd 2dd 1dd 答案 a 基因分离定律的三种验证方法1 测交法 杂种f1与隐性类型杂交 后代出现两种基因型与表现型的个体 证明了杂种f1产生了两种配子 即等位基因彼此分离 2 自交法 杂种f1自交 后代f2中出现显隐性两种表现型的个体 也是由于f1产生了两种配子 即等位基因彼此分离 3 花粉鉴定法 水稻有糯稻和非糯稻之分 糯稻的米粒多含可溶性淀粉 遇碘液呈红褐色 非糯稻的米粒多含不溶性淀粉 遇碘液呈蓝色 水稻的花粉粒的内含物亦是如此 如果取杂种f1的花粉 用碘液染色后在显微镜下观察 可以看出大约一半花粉粒呈蓝色 另一半呈红褐色 明显地分离成两种类型 玉米 高粱等也都有类似的花粉分离现象 基因分离定律的相关计算 一 亲代和子代之间基因型与表现型的互推1 隐性纯合子突破法隐性性状一旦表现 必定是纯合子 用bb表示 因而由隐性纯合子能推知其亲代或后代体细胞中至少含有一个隐性基因 然后再根据其他条件来推知亲代个体或子代个体的另一个基因为b还是b 2 根据后代分离比直接推知 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或bb bb 二 杂合子aa连续多代自交问题分析1 杂合子自交n代后 纯合子与杂合子所占比例的计算依据分离定律写出杂合子aa自交n代遗传图解 杂合体aa连续自交 第n代的情况如下表 2 根据上表比例 杂合子 纯合子所占比例坐标曲线图 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 具有一对相对性状的杂合子自交 后代中杂合子比例随自交代数的增加而递减 每代递减50 最终接近于零 3 由该曲线得到启示 在育种过程中 选育符合人们要求的个体 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 例4 2010 天津理综 t6 食指长于无名指为长食指 反之为短食指 该相对性状由常染色体上一对等位基因控制 ts表示短食指基因 tl表示长食指基因 此等位基因表达受性激素影响 ts在男性为显性 tl在女性为显性 若一对夫妇均为短食指 所生孩子既有长食指又有短食指 则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为 a b c d 解析 据题 ts在男性为显性 男性为短食指的基因型可能为tsts或tstl tl在女性为显性 女性为短食指的基因型为tsts 由于该夫妇所生孩子既有长食指又有短食指 可确定该夫妇的基因型为 丈夫tstl 妻子tsts 该夫妇再生的孩子中只有女儿可能为长食指 基因型为tstl 生女儿概率为1 2 基因型为tstl的概率为1 2 故夫妇再生一个孩子是长食指且为女儿的概率为1 4 答案 a 遗传类实验的答题技巧遗传类实验的考查是高考的热点 考查时经常涉及到基因显隐性的判断 基因型的判断 基因位置的判断和遗传规律的验证等类型 1 显隐性的判断此类问题的解题思路依赖于对遗传内容的基本概念和原理的理解 同时还需要认真体会生物学家们发现遗传定律的思维方式和基本方法 1 已知个体纯合时 不同性状杂交后代所表现的性状即为显性性状 2 不知个体是否纯合时 应选择相同性状个体交配或自交 植物 后代出现的新性状即为隐性性状 2 纯合子 杂合子的判断 1 理论依据显性性状的个体至少有一个显性基因 隐性性状的个体一定是纯合子 其基因型必定是两个隐性基因 2 判断方法动物 测交法 若后代出现隐性类型 则一定为杂合子 若后代只有显性性状 则可能为纯合子 说明 待测对象若为雄性动物 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 植物 自交法 若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合子 若后代无性状分离 则可能为纯合子 说明 此法适合于植物 而且是最简便的方法 但对于动物不适合 测交法 同动物的测交判断 4 2010 上海生物 t11 一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中 有黑翅22只 灰翅45只 白翅24只 若黑翅与灰翅昆虫交配 则后代中黑翅的比例最有可能是 a 33 b 50 c 67 d 100 解析 由灰翅昆虫的后代发生性状分离现象知 灰翅昆虫为杂合子 黑翅 白翅均为纯合子 故灰翅与黑翅杂交的后代中纯合子 黑翅 与杂合子 灰翅 各占50 答案 b 第2节孟德尔的豌豆杂交实验 二 一 基因的自由组合定律 自由组合定律的内容 控制不同性状的 的分离和组合是互不干扰的 在形成 时 决定同一性状的 的遗传因子彼此分离 决定不同性状的 自由组合 16种结合方式怎么得来的 二 孟德尔成功的原因1 选材得当 2 科学的确定研究对象 先单因素后多因素 3 科学的研究方法 统计学方法的应用 4 科学的实验程序设计 提出问题 作出假设 实验验证 得出结论 5 首创了测交方法 豌豆作为遗传材料的优点 自我校对 一 黄圆 1 自由组合 2 9 3 3 1 1 不同对的遗传因子 2 成对的遗传因子不同对的遗传因子 3 随机yyrryr yr yr yr16945 83 8yyrr 2 非同源染色体上的不同对的遗传因子遗传因子配子成对遗传因子思考 结合方式 雌配子类型数 雄配子类型数 思考 1 豌豆是自花传粉的植物 而且是闭花授粉 在自然状态下是纯种 2 豌豆具有易于区分的性状 两对相对性状的遗传实验的分析及相关结论 一 基因自由组合定律的适用条件1 有性生殖生物的性状遗传 细胞核遗传 2 两对及两对以上相对性状遗传 3 控制两对或两对以上相对性状的等位基因位于不同对同源染色体上 无性生殖为什么不符合自由组合定律 提示 无性生殖不存在减数分裂 f2 2 相关结论 1 f2共有16种组合 9种基因型 4种表现型 2 双显性性状的个体占9 16 单显性性状的个体 绿圆 黄皱 各占3 16 双隐性性状的个体占1 16 3 纯合子占4 16 1 16yyrr 1 16yyrr 1 16yyrr 1 16yyrr 杂合子占 1 4 16 12 16 3 4 三 基因自由组合定律的细胞学基础基因自由组合发生在减数第一次分裂的后期 随同源染色体分离 等位基因分离 随非同源染色体的自由组合 非同源染色体上的非等位基因自由组合 图解表示如下 由上述图解可看出 1 在减数分裂时 无论雄性个体还是雌性个体 理论上所产生的配子种类均相同 即均为2n种 n代表等位基因对数 2 分析配子产生时应特别注意是 一个个体 还是 一个性原细胞 1 若是一个个体则产生2n种配子 2 若是一个性原细胞 则一个卵原细胞仅产生1个1种卵细胞 而一个精原细胞可产生4个2种 两两相同 精细胞 未发生交叉互换的情况 例 yyrr基因型的个体产生配子情况如下 1 细胞中非同源染色体自由组合决定于减 中期四分体随机分布 如上述图解 2 基因重组包括减 后期非同源染色体的自由组合和减 的四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换 四 分离定律和自由组合定律的关系 概率原理的应用 1 乘法原理 两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率等于各自概率的积 如 已知不同配子的概率求后代某种基因型的概率 已知双亲基因型求后代某种基因型或表现型出现的概率等 2 加法原理 两个或两个以上互斥事件同时出现的概率等于各自概率的和 如已知双亲的基因型 或表现型 求后代某两种 或两种以上 基因型 或表现型 同时出现的概率等 例1 2010 北京理综 t4 决定小鼠毛色为黑 b 褐 b 色 有 s 无 s 白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上 基因型为bbss的小鼠间相互交配 后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是 a 1 16b 3 16c 7 16d 9 16 解析 小鼠控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上 符合自由组合定律 小鼠毛色黑色 b 相对于褐色 b 为显性 双亲基因型都为bb 后代出现黑色 显性 的概率为3 4 小鼠无白斑 s 对有白斑 s 为显性 双亲基因型都为ss 后代有白斑 ss 的概率为1 4 所以后代中出现黑色有白斑小鼠的比例为3 4 1 4 3 16 答案 b 1 亲本型 重组型是指表现型 不是指基因型 2 具有两对相对性状的纯合体亲本杂交 f1基因型相同 但计算f2中重组类型所占后代比例的时候 有两种情况 若父本和母本 或母本和父本 分别是 双显 和 双隐 的纯合子 所得f2的表现型中重组类型占3 16 3 16 若父本和母本 或母本和父本 分别为 一显一隐 和 一隐一显 的纯合子 则f2中重组类型所占比例会发生相应的变化 如p yyrr yyrr f1 yyrr f2中重组类型所占比例为1 16 9 16 而非3 16 3 16 1 据下图 下列选项中不遵循基因自由组合定律的是 解析 位于两对同源染色体上的非等位基因在遗传时遵循自由组合定律 a a与d d两对等位基因位于同一对染色体上 不遵循自由组合定律 答案 a 用分离定律解决自由组合定律问题 一 解题思路及类型1 思路 将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析 再运用乘法原理将各组情况进行组合 2 题型 1 推算子代的基因型和表现型的种类 示例 基因型为aabb的个体与aabb的个体杂交 两对基因自由组合 子代的基因型 表现型各有多少种 分析 将aabb aabb分解为aa aa和bb bb aa aa 两种基因型 两种表现型 bb bb 两种基因型 一种表现型 综合起来 子代的基因型种类为2 2 4种 表现型种类为2 1 2种 2 求子代中基因型 表现型的比例 示例 求ddeeff与ddeeff杂交后代中基因型和表现型比例 分析 将ddeeff ddeeff分解 dd dd后代基因型比1 1 表现型比1 1 ee ee后代 基因型比1 2 1 表现型比3 1 ff ff后代 基因型1种 表现型1种 所以 后代中基因型比为 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 2 1 表现型比为 1 1 3 1 1 3 1 3 1 3 计算概率 示例 基因型为aabb的个体 两对基因独立遗传 自交 子代基因型为aabb的概率为 分析 将aabb自交分解为aa自交和bb自交 则aa自交 1 2aa bb自交 1 4bb 故子代基因型为aabb的概率为1 2aa 1 4bb 1 8aabb 4 推断亲代的基因型 示例 小麦的毛颖 p 对光颖 p 是显性 抗锈病 r 对感锈病 r 为显性 这两对性状可自由组合 已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株作为亲本杂交 子代有毛颖抗锈 毛颖感锈 光颖抗锈 光颖感锈 1 1 1 1 写出两亲本的基因型 分析 将两对性状分解为 毛颖 光颖 1 1 抗锈 感锈 1 1 根据亲本的表现型确定亲本基因型部分是p rr ppr 只有pp pp 子代才能毛颖 光颖 1 1 同理 只有rr rr 子代抗锈 感锈 1 1 综上所述 亲本基因型分别是pprr与pprr 二 两对基因控制一对性状的特殊遗传现象某些生物的性状由两对等位基因控制 这两对基因在遗传的时候遵循自由组合定律 但是f1自交后代的表现型却出现了很多特殊的性状分离比如9 3 4 15 1 9 7 9 6 1等 这些比例中数字之和仍然为16 这也验证了基因的自由组合定律 各种情况如下表 例2 2010 新课标全国高考 t32 某种自花受粉植物的花色分为白色 红色和紫色 现有4个纯合品种 1个紫色 紫 1个红色 红 2个白色 白甲和白乙 用这4个品种做杂交实验 结果如下 实验1 紫 红 f1表现为紫 f2表现为3紫 1红 实验2 红 白甲 f1表现为紫 f2表现为9紫 3红 4白 实验3 白甲 白乙 f1表现为白 f2表现为白 实验4 白乙 紫 f1表现为紫 f2表现为9紫 3红 4白 综合上述实验结果 请回答 1 上述花色遗传所遵循的遗传定律是 2 写出实验1 紫 红 的遗传图解 若花色由一对等位基因控制 用a a表示 若由两对等位基因控制 用a a和b