高中生物 2.2.1基因的分离规律配套课件 中图版必修2.ppt

第一章基因的分离规律 一 孟德尔遗传试验的科学方法1 恰当地选择实验材料 是孟德尔成功的前提 2 巧妙地运用由简到繁的方法先研究 相对性状 再研究两对至多对 豌豆 一对 3 合理地运用 把实验推进到定量的计算分析 4 严密地 发现问题 分析问题 提出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 数理统计 假说演绎 二 一对相对性状的杂交实验p 紫花 白花 f1 f21 杂交过程的处理方式 2 f1的表现型是 3 f2的表现型及其比例 4 在亲本的正交实验与反交实验中 f1 f2的性状表现相同吗 去雄 套袋 人工授粉 套袋 紫花 紫花 白花 3 1 相同 三 对分离现象的解释 1 生物的性状是由 决定的 c表示 c表示 遗传因子 显性遗传因子 隐性遗传因子 2 f1 cc 产生配子及其结合 1 f1产生的配子 雄配子种类及比例 雌配子种类及比例 雌 雄配子总数相等吗 配子形成时彼此间没有联系 而是 2 f1配子的结合 结合是 结合方式有 种 c c 1 1 c c 1 1 不相等 雄配子数远远多于雌配子数 成对的遗传因子彼此分离 配子中只含有每对遗传因子中的一个 随机的 4 点拨 1 f1配子的种类有两种是指雌雄配子分别有两种 c和c c和c的比例为1 1 而不是雌雄配子的数量比例为1 1 2 隐性性状不是不能表现的性状 而是指f1未表现的性状 但在f2中可以表现出来 3 f1个体中基因在染色体上的位置 四 对分离现象解释的验证1 画出测交实验的遗传图解 2 测交后代的性状及比例取决于 产生配子的种类及比例 点拨 测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性 此方法常用于动物遗传因子组成的检测 杂种子一代 五 性别决定1 基础 2 染色体类型 1 常染色体 雌雄个体 的染色体 2 性染色体 雌雄个体 的染色体 如雌性 雄性 性染色体 相同 不同 xx xy 3 人类性别决定图解 44 xy 22 y 22 x 4 常见性别决定类型 zw zz xx xo 六 伴性遗传 以红绿色盲为例 y xb xb xbxb xby xbxb xby 女性正常 男性色盲 亲代 配子 子代 1 子代xbxb个体中xb来自 xb来自 2 子代xby个体中xb来自 由此可知这种遗传病的遗传特点是 3 如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病 这说明这种遗传病的遗传特点是 4 这种遗传病的遗传特点是 母亲 父亲 母亲 交叉遗传 隔代遗传 男性患者多于女性 5 画出一个女性红绿色盲基因携带者和一个正常男性婚配的遗传图解 点拨 常染色体遗传与伴性遗传的区别 常染色体遗传正反交结果一致 伴性遗传正反交结果不一致 思维判断 1 豌豆的紫花和白花是一对相对性状 分析 相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型 豌豆的紫花和白花属于一种生物同一性状的不同表现类型 因此是一对相对性状 2 纯合体自交后代都是纯合体 杂合体自交后代都是杂合体 分析 纯合体自交后代都是纯合体 但是杂合体自交后代既出现杂合体 又出现纯合体 例如 cc自交后代既有cc 又有cc和cc 3 运用假说 演绎法验证的实验结果总与预期相符 分析 在观察和分析的基础上提出问题以后 通过推理和想像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论 如果实验结果与预期结论相符 证明假说正确 反之 说明假说错误 4 在杂种后代中 同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离 分析 在杂种后代中 同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离 新出现的性状是隐性性状 利用性状分离可以判断性状的显隐性 5 体细胞中成对的遗传因子在形成配子时彼此分离 互不干扰 分析 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 形成配子时成对的遗传因子彼此分离 随配子遗传给后代 因此 分离规律中 遗传因子具有随机性和独立性 6 性染色体相同的个体所代表的生物均为雌性个体 分析 在人和果蝇的性别决定方式中 雌性个体的两条性染色体相同 为xx 而在鸡的性别决定方式中 性染色体相同的个体 zz 所代表的生物个体则为雄性 核心概念的理解及相互关系1 遗传学概念间的关系 2 概念要点解读 1 相对性状 同种生物 同一种性状 不同表现类型 2 等位基因 存在 杂合体的所有体细胞中 位置 位于一对同源染色体的相同位置 特点 能控制一对相对性状 具有独立性 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 独立遗传给后代 3 纯合体和杂合体的比较 不含等位基因 自交后代不发生性状分离 至少含一对等位基因 自交后代发生性状分离 后代只有一种类型 不发生性状分离 后代发生性状分离 后代不发生性状分离 只有纯合体 后代发生性状分离 既有纯合体 又有杂合体 花粉的基因型只有一种 花粉的基因型至少两种 4 三种交配类型及其应用 高考警示钟 1 自交 自由交配 1 自交强调的是相同基因型个体的交配 如基因型为aa aa群体中自交是指 aa aa aa aa 2 自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配 如基因型为aa aa群体中自由交配是指 aa aa aa aa aa aa aa aa 2 测交与自交的选择鉴定某生物个体是纯合体还是杂合体 当被测个体是动物时 常采用测交法 当被测个体是植物时 测交法 自交法均可以 但自交法较简单 典例训练1 果蝇的灰身和黑身是一对相对性状 设其等位基因为b和b 基因位于常染色体上 将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交 f1全部为灰身 让f1自由交配得到f2 将f2的灰身果蝇取出 让其自由交配 后代中灰身和黑身果蝇的比例为 a 1 1b 2 1c 3 1d 8 1 解题指南 1 考查实质 杂合体自由交配后 后代某种个体所占的比例 2 解题关键 在用f2的灰身果蝇自由交配产生后代时 应特别注意f2中bb bb的灰身果蝇的概率不再分别占1 4和1 2 而是分别占1 3和2 3 解析 选d f1自由交配 产生f2的基因型及其比例分别为 1 4bb 2 4bb 1 4bb 将f2的灰身果蝇 1 3为bb 2 3为bb 取出自由交配 后代能出现黑身果蝇的只有2 3bb 2 3bb交配组合 出现黑身的几率为2 3 2 3 1 4 1 9 出现灰身的几率为1 1 9 8 9 灰身与黑身比例为8 1 互动探究 1 若将f2的所有个体自由交配 后代中灰身和黑身果蝇的比例是多少 提示 3 1 分析 若将f2的所有个体自由交配 后代能出现黑身果蝇的有1 2bb 1 2bb 1 2bb 1 4bb和1 4bb 1 4bb交配组合 出现黑身的几率为1 4 1 4 1 2 1 4 1 2 2 1 4 1 4 1 4 出现灰身的几率为1 1 4 3 4 灰身与黑身比例为3 1 2 若将f2的灰身果蝇取出 让其基因型相同的个体交配 后代中灰身和黑身果蝇的比例是多少 提示 5 1 分析 若将f2的灰身果蝇取出 让其基因型相同的个体交配 则能出现黑身果蝇的是bb bb交配组合 后代中黑身果蝇的比例为2 3 bb bb 2 3 1 4 所以 灰身果蝇的比例是5 6 灰身与黑身的比例是5 1 变式备选 用下列哪组方法 可最简捷地依次解决 的遗传问题 鉴定一株高茎豌豆是否为纯合体 区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系 不断提高小麦抗病纯合体的比例a 自交 杂交 自交b 自交 测交 测交c 杂交 测交 自交d 测交 杂交 自交 解析 选a 鉴定豌豆是否是纯合体的最简捷的方法是自交 若后代不出现性状分离 说明该豌豆是纯合体 否则是杂合体 让豌豆进行自交 省去了母本去雄 套袋 授以父本花粉等杂交措施 判断一对相对性状的显隐性 可以将具有一对相对性状的纯合体进行杂交 f1所表现出来的性状为显性 f1未表现出来的性状为隐性 此时不可以进行测交 因为测交是让被测个体与隐性性状的个体杂交 但是此时显隐性关系未确定 不断提高小麦抗病纯合体比例的方法是不断让小麦进行自交 分离定律的解题方法和规律1 由亲代推断子代的基因型和表现型 2 由子代推断亲代基因型的三种方法 1 基因填充法 根据亲代表现型 写出能确定的基因 如显性性状的基因型用a 表示 根据子代一对基因分别来自两个亲本 推知亲代未知基因 若亲代为隐性性状 基因型只能是aa 2 隐性突破法 如果子代中有隐性个体 则亲代基因型中必定含有一个a基因 然后再根据亲代的表现型进一步判断 3 利用规律性比值直接判断法 用基因b b表示 技巧点拨台 杂合体aa连续自交多代问题分析杂合体自交n代后 纯合体和杂合体所占比例的计算和曲线 1 纯合体 aa aa 1 2 显性 隐性 纯合体 1 3 杂合体 纯合体所占比例的曲线表示如下 典例训练2 2012 桐乡模拟 如图为一个家族白化病的遗传系谱图 6号和7号为同卵双生 即由同一个受精卵发育成的两个个体 8号和9号为异卵双生 即由两个受精卵分别发育成的个体 请据图回答 1 控制白化病的是常染色体上的 基因 2 若用a a表示控制相对性状的一对等位基因 则3号 7号和11号个体的基因型依次为 3 6号为纯合体的概率是 9号为杂合体的概率是 4 7号和8号再生一个孩子患病的概率是 5 如果6号和9号个体结婚 则他们生出患病孩子的概率为 若他们所生的第一个孩子患病 则再生一个孩子也患病的概率是 正常的概率是 解题指南 1 知识储备 1 基因型和表现型的判断方法 2 某基因型或表现型概率的计算方法 2 解题关键 明确由同一受精卵发育成的每个个体基因型完全相同 且后代若是隐性纯合体 双亲如果正常 则均为杂合体 解析 1 依据3号 4号 10号 即可判断该病由常染色体上的隐性基因控制 2 直接依据图中个体的性状 并进行相应的遗传分析即能得出结果 3号 7号和11号个体的基因型分别是aa aa aa 3 6号与7号是同卵双生 为纯合体的概率是0 9号与8号是异卵双生 是由不同的受精卵发育而来的 9号个体为杂合体的概率为2 3 4 7号基因型为aa 8号基因型为aa 因此再生一个孩子患病的概率为1 4 5 6号基因型是aa 9号基因型为1 3aa 2 3aa 因此他们生育患病孩子的概率为2 3 1 4 1 6 若他们生育的第一个孩子患病 则9号一定为aa 他们再生一个孩子也患病的概率为1 4 正常的概率为3 4 答案 1 隐性 2 aaaaaa 3 02 3 4 1 4 5 1 61 43 4 x y染色体和伴性遗传1 x y染色体同源区段的基因遗传如图为x y染色体的结构模式图 为x y染色体的同源区段 1是y染色体的特有区段 2是x染色体的特有区段 假设控制某个相对性状的基因a a 位于x和y染色体的 片段 那么这对性状在后代男女个体中表现型也有差别 如 2 x y染色体非同源区段的基因遗传 父传子 子传孙 具有世代连续性 双亲正常子病 母病子必病 女病父必病 子女正常双亲病 父病女必病 子病母必病 人类外耳道多毛症 人类红绿色盲 血友病 人类抗维生素d佝偻病 3 系谱图遗传方式的判断 1 首先确定是否为伴y遗传 若系谱图中女性全正常 患者全为男性 而且患者的父亲 儿子全为患者 则为伴y遗传 如图 若系谱图中 患者有男有女 则不是伴y遗传 2 其次确定是显性遗传还是隐性遗传 无中生有 是隐性遗传病 如图1 有中生无 是显性遗传病 如图2 3 确定是常染色体遗传还是伴x遗传 在已确定是隐性遗传的系谱中 a 若女患者的父亲和儿子都患病 则最大可能为伴x隐性遗传 b 若女患者的父亲和儿子中有正常的 则一定为常染色体隐性遗传 如图 在已确定是显性遗传的系谱中 a 若男患者的母亲和女儿都患病 则最大可能为伴x显性遗传 b 若男患者的母亲和女儿中有正常的 则一定为常染色体显性遗传 如图 技巧点拨台 1 遗传系谱图判定口诀父子相传为伴y 无中生有为隐性 隐性遗传看女病 父子都病为伴性 父子有正非伴x 有中生无为显性 显性遗传看男病 母女都病为伴性 母女有正非伴x 2 系谱图的特殊判定若世代连续遗传 一般为显性 反之为隐性 若男女患病率相差很大 一般为伴性遗传 反之为常染色体遗传 典例训练3 2012 西安模拟 如图为人类某种遗传病的系谱图 5和 11为男性患者 下列相关叙述错误的是 a 该病可能属于常染色体隐性遗传病b 若 7不带致病基因 则 11的致病基因一定来自 1c 若 7带致病基因 则 10为纯合体的概率为2 3d 若 3不带致病基因 7带致病基因 9和 10婚配 后代患病的概率是1 18 解题指南 1 考查实质 常染色体隐性遗传病和伴x遗传病的遗传规律 2 解题关键 1 先判断为隐性遗传病 有伴性遗传的可能 2 3和 7是否带致病基因是判断遗传方式的关键 解析 选c 1 从 1 2 5或 6 7 11的患病情况分析 该病是常染色体隐性遗传病是可能的 如白化病等 2 如果 7不带致病基因 则可判断为伴x隐性遗传 11的致病基因来自于 6 进而一定来自 1 3 若 7带致病基因 则为常染色体隐性遗传病 6和 7都是杂合体 正常子代中纯合体的概率为 为 4 3不带致病基因 7带致病基因 说明是常染色体隐性遗传 3是显性纯合体 4是杂合体的概率为 所以 9是杂合体的概率为 6和 7都是杂合体 所以 10是杂合体的概率为 9和 10婚配 后代患病的概率是 为 变式训练 以下为遗传系谱图 2号个体无甲病致病基因 下列有关说法正确的是 a 甲病不可能是伴x隐性遗传病b 乙病是伴x显性遗传病c 患乙病的男性一般多于女性d 1号和2号所生的孩子可能患甲病 解析 选a 由系谱图判断 甲病为常染色体隐性遗传病 乙病为常染色体显性遗传病 男女患病几率均等 因2号个体无甲病致病基因 为显性纯合体 仅对甲病而言 所以其后代不可能患甲病 基因的分离定律与假说 演绎法1 分离定律的实质杂合体在形成配子时 存在于一对同源染色体上的具有独立性的一对等位基因随同源染色体的分开而分离 独立地随配子遗传给后代 如图 2 研究方法 假说 演绎法 1 提出问题 为什么f2中总是出现3 1的比例 2 假说解释 提出遗传因子控制相对性状等观点 3 演绎推理 f1为杂合体 其测交后代为1 1 4 实验验证 测交实验验证演绎推理 5 总结规律 通过实验验证 假说成立 严格的假说 演绎过程 再加上合适的材料和科学的方法 奠定了孟德尔成功的基础 技巧点拨台 分离定律的使用范围及条件 1 范围 真核生物有性生殖的细胞核遗传 一对等位基因控制的一对相对性状的遗传 2 条件 子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同 雌雄配子结合的机会相等 子二代不同基因型的个体存活率相同 遗传因子间的显隐性关系为完全显性 观察子代样本数目足够多 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 不属于 假说 演绎法 的内容b 测交实验 是对推理过程及结果的验证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 解题指南 1 知识储备 1 一对相对性状遗传实验的过程 2 假说 演绎法的内容和实质 3 测交实验的过程和目的 2 解题关键 熟悉假说 演绎法在分离规律发现过程中的应用 另外要弄清分离规律的实质 因为假说内容其实就是分离规律的一种表现形式 解析 选a 一对相对性状的遗传试验是孟德尔发现的生物现象 是假说 演绎法的首要过程 测交试验则是对假说内容演绎结果的一种验证 是最关键的试验阶段 孟德尔假说的主要内容是杂合体在形成配子时 存在于一对同源染色体上的具有独立性的一对等位基因随同源染色体的分开而分离 独立地随配子遗传给后代 所以亲本基因型为显 隐性两种纯合体 dd dd f1则是两种配子结合的产物dd f1产生的两种配子的数量相等 变式备选 如图能正确表示基因分离定律实质的是 解析 选c 基因分离规律的实质是减数分裂时同源染色体上的等位基因分离 分别进入不同的配子 遗传实验的解题策略 一 遗传实验中纯合体的验证 案例 2010 浙江高考改编 苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡 研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中 培育出一批转基因抗螟水稻 请回答 1 染色体主要由 组成 若要确定抗螟虫基因是否已整合到水稻的某一染色体上 方法之一是测定该染色体的 2 现欲试种这种抗螟水稻 需检验其是否为纯合体 请用遗传图解表示检验过程 显 隐性基因分别用b b表示 并作简要说明 命题人透析 1 检测染色体中是否导入了 外源基因 dna分子的特异性 染色体主要由dna和蛋白质组成 dna是遗传物质 不同的dna分子碱基排列顺序不同 从而使dna分子具有多样性 就某一具体生物的dna分子而言 碱基排列顺序是特定的 dna分子的检测方法 由于特定的生物具有特定的碱基排列顺序 因此可以通过dna分子杂交技术或测定dna序列来确定染色体中是否导入了外源基因 2 利用自交还是测交来检验是否是纯合体 理论基础 区分杂合体和纯合体 关键是掌握一条原则 纯合体能稳定遗传 自交后代不发生性状分离 杂合体不能稳定遗传 自交后代往往会发生性状分离 不同生物的不同检测方法 对植物来说 区分的方法主要有两种 一是测交 即与隐性类型杂交 若后代不发生性状分离 则说明该个体是纯合体 若发生性状分离 则说明该个体是杂合体 二是自交 若后代不发生性状分离 则该个体是纯合体 若发生性状分离 则说明该个体是杂合体 对植物而言测交法 自交法均可 但自交法较方便 对动物而言常采用测交法 标准答案 1 dna和蛋白质dna序列 2 pbbpbb抗螟抗螟 f1bbf1bbbbbb抗螟抗螟抗螟不抗螟1 2 1若f1均为抗螟水稻 说明该水稻为纯合体 若f1出现抗螟水稻和不抗螟水稻 则为杂合体 或 阅卷人点评 得分要点 1 必须体现 dna和蛋白质 必须体现 序列 2 必须体现如下内容 正确的方法 亲代 子代 箭头 交配符号 和 基因型 表现型 失分案例 1 错答为 dna 基因个数 2 遗传图解不完整 如 pbbpbb f1bbf1bbbbbb 1 2012 西安模拟 下列各种遗传现象中 不属于性状分离的是 a f1的高茎豌豆自交 后代中既有高茎豌豆 又有矮茎豌豆b f1的短毛雌兔与短毛雄兔交配 后代中既有短毛兔 又有长毛兔c 花斑色茉莉花自交 后代中出现绿色 花斑色和白色三种茉莉花d 黑色长毛兔与白色短毛兔交配 后代均为白色长毛兔 解析 选d 性状分离是指子代中同时出现显性性状和隐性性状 是基因分离的结果 黑色长毛兔与白色短毛兔交配 后代均为白色长毛兔 亲本两种性状而子代仅一种性状 不能体现出性状分离 2 在香水玫瑰的花色遗传中 红花 白花为一对相对性状 受一对等位基因的控制 用r r表示 从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是 a 红花为显性性状b 红花a的基因型为rrc 红花c与红花d的基因型不同d 白花b的基因型为rr 解析 选a 红花a与白花b杂交后代全为红花 说明红花为显性性状 红花a的基因型为rr 白花b的基因型为rr 红花c与红花d杂交 后代红花与白花之比约为3 1 说明亲本均为杂合体 基因型都是rr 3 通过测交 不能推测被测个体 a 是否是纯合体b 产生配子的比例c 基因型d 产生配子的数量 解析 选d 测交实验是将未知基因型的个体和隐性纯合体杂交的交配方式 其主要用途是判定被测个体的基因型 推断出被测个体是纯合体还是杂合体 也可由此推测出被测个体产生配子的比例 4 2012 芜湖模拟 棕色鸟与棕色鸟杂交 子代有23只白色 26只褐色 53只棕色 棕色鸟和白色鸟杂交 其后代中白色个体所占比例是 a 100 b 75 c 50 d 25 解析 选c 根据题意 棕色鸟与棕色鸟杂交 子代中出现性状分离 分离比为褐色 棕色 白色 1 2 1 那么亲代棕色鸟为杂合体 后代中褐色和白色为纯合体 则把棕色鸟 杂合体 与白色鸟 纯合体 杂交 后代会出现棕色鸟和白色鸟 且比例为1 1 即后代白色鸟所占的比例为50 5 将基因型为aa的豌豆连续自交 后代的纯合体和杂合体所占的比例如图所示 据图分析 错误的说法是 a a曲线可代表自交n代后纯合体所占的比例b b曲线可代表自交n代后显性纯合体所占的比例c 隐性纯合体的比例比b曲线所对应的比例要小d c曲线可代表后代中杂合体所占比例随自交代数的变化 解析 选c 本题考查基因分离定律的有关计算 杂合体 aa 自交1次 后代中杂合体的概率为1 2 自交n次 fn中杂合体的概率为 1 2 n 自交次数越多 后代中杂合体的概率越小 故d项正确 自交n次 fn中纯合体的概率为1 1 2 n 其中显性纯合体和隐性纯合体的概率相等 比例均为1 2 1 1 2 n 所以自交次数越多 纯合体的概率越接近于1 显性纯合体和隐性纯合体的比例均约接近于1 2 6 2012 西安模拟 下列有关性别决定的叙述 正确的是 a 同型性染色体决定雌性个体的现象在自然界中比较普遍b xy型性别决定的生物 y染色体都比x染色体短小c 含x染色体的配子都是雌配子 含y染色体的配子都是雄配子d 各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体 解析 选a 除鸟类等动物外 性染色体相同的个体是雌性的生物较多 果蝇的y染色体比x染色体大 雄性个体会产生含有x或y染色体的两种配子 都是雄配子 大部分植物是雌雄同株 没有性染色体和常染色体之分 7 人的x染色体和y染色体大小 形态不完全相同 但存在着同源区 和非同源区 如图所示 下列有关叙述中错误的是 a 片段上隐性基因控制的遗传病 男性患病率高于女性b 片段上基因控制的遗传病 男性患病率可能不等于女性c 片段上基因控制的遗传病 患病者全为男性d 由于x y染色体互为非同源染色体 故人类基因组计划要分别测定 解析 选d 片段上隐性基因控制的遗传病 对女性而言必须纯合才致病 而男性只要有此基因就是患者 患病率高 片段是同源区段 其上的基因所控制的性状在男性和女性中也有差异 片段只位于y染色体上 患者全为男性 x y染色体是同源染色体 人类基因组计划分别测定是因其存在非同源区 8 如图是患甲病 显性基因为a 隐性基因为a 和乙病 显性基因为b 隐性基因为b 两种遗传病的系谱图 请据图回答 1 甲病的遗传方式是 2 若 3和 8两者的家庭均无乙病史 则乙病的遗传方式是 3 11和 9分别与正常男性结婚 子女中患病的可能性分别是 4 若 9与 12违法结婚 子女中患病的可能性是 解析 1 甲病患者 7和 8生出正常 11女性个体 因此甲病是常染色体上的显性遗传病 2 3无乙病史 3和 4结婚 10个体两病兼患 所以乙病基因位于x染色体上 且为