高三生物一轮复习 第12讲 孟德尔的豌豆杂交试验课件 新人教版必修2.ppt

遗传与进化 第12讲 孟德尔的豌豆杂交实验 必修2 1 孟德尔遗传实验的科学方法 2 基因的分离定律和自由组合定律 1 2010 江苏 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 纯合子比例高于杂合子 d 本题考查了基因的分离定律及考生分析问题的能力 从题意可知 gg gg 均为雄性 不能杂交 a项错误 两性植株基因型为gg 可产生两种配子 为gg只能产生一种配子 b项错误 两性植株gg 自交可产生g g 雌株 c项错误 若两性植株群体内随机传粉 则纯合子比例会比杂合子高 d项正确 2 2010 北京 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 b 本题考查两对相对性状的遗传知识 此考点一直是近几年考查的热点 根据题意 黑色有白斑小鼠的基因型为b ss 基因型为bbss的小鼠间相互交配 后代中出现b ss的概率为3 4 1 4 3 16 3 2010 安徽 南瓜的扁形 圆形 长圆形三种瓜形由两对等位基因控制 a a和b b 这两对基因独立遗传 现将2株圆形南瓜植株进行杂交 f1收获的全是扁盘形南瓜 f1自交 f2获得137株扁盘形 89株圆形 15株长圆形南瓜 据此推断 亲代圆形南瓜植株的基因型分别是 a aabb和aabbb aabb和aabbc aabb和aabbd aabb和aabb c 本题考查的是有关基因自由组合定律中的非等位基因间的相互作用 两对等位基因控制一对相对性状的遗传 由2株圆形南瓜杂交后代全为扁盘形可知 两亲本均为纯合子 而从f1自交 f2的表现型及比例接近9 6 1可看出 f1必为双杂合子aabb f2表现型有3种 比值为9 6 1 所以两圆形的亲本基因型为aabb aabb 4 2010 全国 现有4个纯合南瓜品种 其中2个品种的果形表现为圆形 圆甲和圆乙 1个表现为扁盘形 扁盘 1个表现为长形 长 用这4个南瓜品种做了3个实验 结果如下 实验1 圆甲 圆乙 f1为扁盘 f2中扁盘 圆 长 9 6 1实验2 扁盘 长 f1为扁盘 f2中扁盘 圆 长 9 6 1实验3 用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的f1植株授粉 其后代中扁盘 圆 长均等于1 2 1 综合上述实验结果 请回答 1 南瓜果形的遗传受对等位基因控制 且遵循定律 2 若果形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 b表示 以此类推 则圆形的基因型应为 扁盘形的基因型应为长形的基因型应为 2 基因的自由组合 aabb aabb aabb aabb aabb aabb aabb aabb aabb 3 为了验证 1 中的结论 可用长形品种植株的花粉对实验1得到的f2植株授粉 单株收获f2中扁盘形果实的种子 每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系 观察多个这样的株系 则所有株系中 理论上有1 9的株系f3果形均表现为扁盘 有的株系f3果形的表现型及数量比为扁盘 圆 1 1 有的株系f3果形的表现型及数量比为 4 9 4 9 扁盘 圆 长 1 2 1 本题主要考查学生的理解能力 考查遗传的基本规律 第 1 小题 根据实验1和实验2中f2的分离比为9 6 1可以看出 南瓜果形的遗传受2对等位基因控制 且遵循基因的自由组合定律 第 2 小题 根据实验1和实验2的f2的分离比为9 6 1可以推测出 扁盘形应为a b 长形应为aabb 两种圆形为a bb和aab 第 3 小题中 f2扁盘植株共有4种基因型 其比例为 1 9aabb 2 9aabb 4 9aabb和2 9aabb 测交后代分离比分别为 1 9aabb 2 9 1 2aabb 1 2aabb 4 9 1 4aabb 1 4aabb 1 4aabb 1 4aabb 2 9 1 2aabb 1 2aabb 13 具相对性状的纯合子杂交 f1为性状 f1植株自交 f2有2种表现型 比例为 基因的分离定律 过程 生物体的性状由遗传因子 后来改称为 决定的 体细胞中遗传因子是成对存在的 生物体产生配子时 成对的遗传因子彼此分离 分别进入的配子中 受精时 雌雄配子的结合是 解释 显性 3 1 基因 不同 随机的 让f1与杂交 后代出现2种表现型 比例为1 1 基因的分离定律 在生物体细胞中 控制同一性状的遗传因子成对存在 不相融合 在形成配子时 发生分离 分离后的遗传因子分别进入不同的配子 随配子遗传给后代 验证 豌豆是自花传粉 闭花受粉植物 具有多对容易区分的相对性状 选用豌豆作材料的原因 隐性纯合子 成对的遗传因子 相对性状 一种生物的同一性状的表现类型显性性状 具有相对性状的纯合亲本杂交 f1代中显现出来的性状隐性性状 具有相对性状的纯合亲本杂交 f1代中未显现出来的性状性状分离 杂种后代中 同时显现出显性性状和隐性性状的现象纯合子 遗传因子组成相同的个体杂合子 遗传因子组成不同的个体 基本 概念 基因的分离定律 不同 自交 在细胞中 位于一对同源染色体上的等位基因 具有一定的独立性 在减数分裂形成配子的过程中 等位基因随同源染色体分开而分离 分别进入两个配子中 独立地随配子遗传给后代 基因的分离定律 杂合子 具两对相对性状的纯合子杂交 f1为显性性状 f1植株自交 f2出现种基因型 种表现型 比例为9 3 3 1 基因的自由组合定律 过程 解释 f1产生配子时 每对遗传因子彼此分离 不同的遗传因子可以自由组合 产生比例相等的种配子 雌雄配子随机结合 产生后代有9种基因型 4种表现型 验证 让f1与双隐性纯合子杂交 后代出现4种表现型 比例为 9 4 4 1 1 1 1 位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的 在减数分裂形成配子的过程中 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 基本 内容 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的 在形成配子时 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离 决定不同性状的遗传因子自由组合 基因的自由组合定律 一 假说 演绎法 及其在科学研究中的作用和意义 假说 演绎法 是现代科学研究中常用的一种科学方法 也是训练学生科学思维的一种重要的科学方法 它是指在观察和分析的基础上提出问题以后 通过推理和想象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果 如果实验结果与预期结果相符 就证明假说是正确的 反之 则说明假说是错误的 假说 演绎法 强调假说在科学探索中的重要作用 假说的形成和提出 是为解释自然界中的客观事实或现象而提出的 它不仅仅需要已有的知识和经验 更需要的是创造性的直觉或想象 即科学思维的创新 否则提出的假说可能就会陈旧而无必要 或不能科学地解释还未解决的问题 提出假说固然重要 但演绎推理也必不可少 演绎推理是指从一般 普遍 到特殊 个别 根据一类事物都有的一般属性 关系 本质来推断该类中的个别事物所具有的属性 关系和本质的推理形式和思维方法 演绎推理具有严谨缜密的逻辑形式 是认识事物的重要的形式之一 假说的提出不能直接用提出假说的实验事实来证明假说的正确与否 这时 可通过演绎推理 用假说的理论来阐述与提出假说事实相关的实验的预期结果 如果通过利用假说的内容进行的演绎推理得出的预期结果与实际结果一致 则证明了假说的正确性 反之 假说不成立 以下为假说 演绎推理之间的逻辑关系 二 几种交配类型的比较 三 关于基因分离定律中的几个问题1 关于杂合子连续自交的问题杂合子连续自交 可使后代的纯合子越来越多 杂合子越来越少 所以当杂交育种选择显性性状时 常采用连续自交的方法 在连续自交中纯合子出现的概率为 1 1 2 n 杂合子出现的概率为 1 2 n 如下图解 paa f1aaaaaa1 41 21 4 f2aaaaaaaaaa比例 1 4 1 81 41 8 1 4 fn杂合子比例 1 2 n 用坐标图表示如下 2 一对相对性状遗传的各种杂交组合情况 3 有关分离定律习题的解题思路 1 分离定律的习题主要有正推和逆推两类 正推 已知双亲的基因型及表现型 推后代的基因型或表现型及比例 逆推 根据后代的表现型及比例推亲代的基因型 2 常用解题方法 隐性突破法 若子代出现隐性性状 则基因型一定为aa 其中一个来自父本 一个来自母本 根据后代分离比解题 若后代显性 隐性 3 1 则亲本基因型为aa aa 若后代显性 隐性 1 1 则亲本基因型为aa aa 若后代只有显性性状 则亲本基因型为aa aa或aa aa或aa aa 若后代全为隐性 则亲本基因型为aa aa 4 分离定律的验证 1 测交法 孟德尔最先提出 即将未知基因型的个体 与有关的隐性纯合子进行杂交 用以测定该个体基因型的杂交方式 如果用于测交的隐性纯合子刚好是该个体的亲本 则又称为 回交 测交 aa aa 的子一代比例应是1 1 2 自交法 是孟德尔用来验证遗传基因分离的另一种方法 即让未知基因型的个体 进行自花传粉 其雄蕊产生的花粉传给本身的雌蕊 产生子一代 然后根据子一代的分离比来测定未知个体基因型的方法 如果子一代有两种表现型 且其比例是3 1 则该个体是杂合子 如果子一代只有一种表现型 则该个体是纯合子 3 花粉鉴定法 由于基因的作用在花粉粒中就已充分显示出来 因此 可以直接用杂种一代的花粉来验证基因分离的真实性 这种方法简单易行 但只对一些能控制花粉粒性状的基因有效 如单子叶植物玉米 高粱 水稻等的籽粒有糯性与非糯性之分 是一对相对性状 是由一对等位基因控制的 但这对基因同时控制着花粉粒中的淀粉是糯性还是非糯性 我们知道 淀粉的化学性质是由淀粉的分子结构决定的 糯性淀粉的分子中具有丰富的支链 碘液鉴定时呈红色 非糯性淀粉的分子中只有直链而无支链 碘液鉴定时呈蓝色 如果对未知基因型个体的花粉粒进行碘液处理 然后置于显微镜下观察 就可根据观察结果测出其基因型 若经碘液处理后的花粉粒有红色和蓝色两种 且比例是1 1 则是杂合子 若经碘液处理后的花粉粒只有红色或蓝色一种 则是纯合子 四 关于基因自由组合定律中的几个问题1 孟德尔遗传试验中f2的结果分析 棋盘法 由上表可知 f1的雌雄配子随机结合的方式有16种 f2的基因型有9种 表现型有4种 每种表现型的纯合子 基因型为yyrr yyrr yyrr yyrr 各占1 16 双杂合子 基因型为yyrr的个体 占4 16 单杂合子4种 基因型为yyrr yyrr yyrr yyrr 每种基因型各占2 16 2 判断亲代和子代基因型总的思路 运用分离定律 简化 自由组合定律 解答此类题型的方法可概括为以下四种 比例法 填空法 隐性法 分支法 法一 比例法包括根据配子的比例直接求出亲本基因型和根据后代中各种表现型的不同比例 来推知亲本的结合方式 杂交 自交或测交等 遵循何种遗传规律 自由组合或连锁互换 常染色体遗传或伴性遗传等 从而来判定亲本基因型 1 根据亲代产生的配子的比例求基因型 若亲代产生四种类型的配子且比值为1 1 1 1 则亲本为双杂合子 yyrr 若亲代产生两种类型的配子且比值为1 1 则亲本为含一对等位基因的单杂合子 如yyrr yyrr yyrr yyrr 若亲代只产生一种类型的配子 则亲本为纯合子 如yyrr yyrr yyrr yyrr 2 根据子代表现型的比例求亲代基因型 熟记以下特殊杂交组合的结果 具有两对相对性状的亲本杂交 子代表现型比值也可出现3 1或1 1 如yyrr yyrr或yyrr yyrr等 子代表现型比值为3 1 如yyrr yyrr或yyrr yyrr等 子代表现型比值为1 1 法二 填空法就是先将题目中已知基因写出 而未知基因则留空即写出基因型通式 如双显性个体可表示为 ab 待解题过程中 再根据其他条件逐一判断填写 法三 隐性法主要用于根据后代表现型来判定亲本基因型的题目 其道理极为简单 即后代中若出现隐性性状 则两个亲本都必然含有隐性基因 此法看似浅显 却极为有用 抓住后代的隐性个体常是解这类题型的关键出发点 法四 分支法 或分解法 是将每对性状的遗传分别考虑 逐一求解的一种简便方法 含有两对和两对以上相对性状的个体的遗传常遵循自由组合定律 但若单独考虑其中每一对性状的遗传时 又都遵循分离定律 因此 分支法实质就是将自由组合定律化为分离定律进行求解 从而简化解题过程的一种方法 如用分支法求f1自交 yyrr 后代f2的基因型种类 求f1自交 yyrr 后代的f2表现型种类 3 如何用乘法定律求子代概率 1 用乘法定律求子代基因型概率 具有两对以上相对性状的两亲本杂交 子代基因型的概率等于每对相对性状所得基因型概率的乘积 例 已知双亲基因型为aabb aabb 求子代基因型为aabb的概率 解 因为aa aa 1 2aa bb bb 1 4bb 所以子代基因型为aabb的概率 1 2 1 4 1 8 2 用乘法定律求子代表现型概率 具有两对以上相对性状的两亲本杂交 子代表现型的概率等于每对相对性状所得表现型概率的乘积 例 已知双亲基因型为aabb aabb 求子代双显性状的概率 解 因为aa aa 全显 bb bb 3 4显性 所以子代双显性状的概率 1 3 4 3 4 3 用乘法定律求子代基因型种数 具有两对以上相对性状的两亲本杂交 子代基因型的种数等于每对相对性状所得基因型种数的乘积 例 已知双亲基因型为aabb aabb 求子代有几种基因型 解 因为aa aa 2种 aa aa bb bb 3种 bb bb bb 所以子代有2 3 6种基因型 4 用乘法定律求子代表现型种数 具有两对以上相对性状的两亲本杂交 子代表现型的种数等于每对相对性状所得表现型种数的乘积 例 已知双亲基因型为aabb aabb 求子代有几种表现型 解 因为aa aa 2种 aa aa bb bb 2种 b bb 所以子代有2 2 4种表现型 5 用乘法定律求子代表现型比值 具有两对以上相对性状的两亲本杂交 子代各表现型的比值等于每对相对性状所得表现型比值的乘积 例 已知双亲基因型为aabb aabb 求子代各表现型及比值 解 因为aa aa 显 隐 1 1 bb bb 显 隐 3 1 所以子代各表现型的比值 1显 1隐 3显 1隐 3显显 1显隐 3隐显 1隐隐 五 两大遗传定律的联系和区别1 两大遗传定律的联系 1 两大遗传定律在生物的性状遗传中同时进行 同时起作用 2 两大遗传定律都是对进行有性生殖的真核生物而言的 揭示的是亲代细胞核内染色体上的基因 通过有性生殖随配子传给子代的规律 所以原核生物 无染色体 细胞质中基因 如线粒体 叶绿体中的基因 的遗传都不属于这两大定律的研究范围 3 两大遗传定律的细胞学基础 细胞中成对的基因 等位基因或相同基因 是存在于成对的同源染色体上的 因此 基因的传递规律实际上是伴随着细胞分裂 特别是减数分裂 过程中同源染色体的行为而发挥作用的 4 基因的分离定律是基因自由组合定律的基础 对于两对或两对以上同源染色体上的等位基因 若单独考虑某一对等位基因的遗传时 它们都符合分离定律 从实质中可知 非同源染色体上的非等位基因自由组合 的前提是 同源染色体上的等位基因彼此分离 因此基因的分离定律是基因自由组合定律的基础 2 两大遗传定律的区别 1 两大遗传定律的适用范围不同 基因的分离定律揭示了控制一对相对性状的一对等位基因的遗传行为 两对或两对以上等位基因的遗传行为不属于该定律的适用范围 基因的自由组合定律适用于两对及两对以上相对性状的遗传 且控制两对或两对以上相对性状的等位基因位于不同对的同源染色体上 2 性状传递过程中的区别 58 孟德尔豌豆杂交实验的分析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 自花传粉前人工去雄 去雄后自然授粉 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 d 豌豆是严格的自花传粉 闭花受粉植物 如果在开花后进行去雄 则在此之前已经自花传粉受精 授粉后套袋隔离是保证杂交得到的种子是人工授粉所结 2009 江苏 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 d a中因为豌豆是自花传粉 闭花受粉 为实现亲本杂交 应在开花前去雄 b研究花的构造必须研究雌 雄蕊的发育程度 c中不能根据表现型判断亲本的纯合 因为显性杂合子和显性纯合子表现型一样 d是正确的 基因的显隐性及基因型的判定下表为3个不同小麦杂交组合及其子代的表现型和植株数目 据表分析 下列推断错误的是 a 6个亲本都是杂合体b 抗病对感病为显性c 红种皮对白种皮为显性d 这两对性状自由组合 b 从第一组杂交 抗病 红种皮 感病 红种皮 子代中出现了白种皮可判断红种皮对白种皮为显性 从第三组杂交 感病 红种皮 感病 白种皮 子代中出现了抗病类型可判断 感病为显性性状 而抗病为隐性性状 显隐性性状的判断 通常根据显 隐性性状的概念来判断或根据性状分离的现象来判断 具有相对性状的亲本杂交 若子一代只显现亲本的一个性状 则子一代显现出来的那个性状为显性性状 未显现出来的性状为隐性性状 若表现同一性状的两亲本杂交 子一代中出现了性状分离的现象 则亲本所表现出来的性状为显性性状 子一代出现的新性状为隐性性状 若某亲本自交 子一代出现了性状分离现象 则这一亲性状为显性性状 子一代表现出来的非亲本性状为隐性性状 在一些性状的遗传中 具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育 导致后代中不存在该基因型的个体 从而使性状的分离比例发生变化 小鼠毛色的遗传就是一个例子 a 黑色鼠与黑色鼠杂交 后代全部为黑色鼠 b 黄色鼠与黄色鼠杂交 后代黄色鼠与黑色鼠比例为2 1 c 黄色鼠与黑色鼠杂交 后代黄色鼠与黑色鼠比例为1 1 根据上述实验结果 回答下列问题 控制毛色的显性基因用a表示 隐性基因用a表示 1 黄色鼠的基因型是 黑色鼠的基因型是 2 推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是 aa aa aa 1 问是根据亲代表现型及子代性状表型和比例推知基因型 首先判断显隐性 根据b组杂交组合 黄色鼠与黄色鼠杂交 后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2 1 可推知黄色为显性 黑色是隐性 所以黄色用显性基因a表示 黑色用隐性基因a表示 再用隐性填空法推出基因型 b组中两个亲本的基因型可表示为a a 由后代的性状表现有黑色鼠 可推知b组中两个亲本的基因型均为aa 2 b组中两个亲本的基因型均为aa 其杂交后代的基因型比应该是aa aa aa 1 2 1 表现型比应为黄色 黑色 3 1 但题中黄色与黑色的比