高考生物一轮复习（基础知识整理+重难点聚集）第1章 遗传因子的发现课件 新人教版必修2.ppt

综合分析近几年各地高考理综试题生物部分，本章有以下高考命题规律。1.命题内容：从知识点上来看，分离定律过程的考查比例有所上升，自由组合定律中特殊生物的一些比例考查程度较深，多从非常规的角度考查自由组合定律。,2.命题形式：纵观三年高考生物试题，本章知识在选择题和非选择都有出现，但非选择题的量一直比较高，而且多以一个具体实例为媒介，把定律内容和相关的实验设计能力一并来考查，所占分值也较高。3.命题思路：在命题思路上，遗传定律的题目重在定律本身的理性思考，单纯的概念等小知识点涉及的比例在减少。4.命题趋势：2014年命题趋向以遗传学实验为背景信息，结合基因的自由组合定律、伴性遗传等知识进行考查，考生需要重点备考。,根据近几年高考命题特点和规律，本章的复习备考策略如下。1.知识方面:遗传定律本身的发现过程不要忽视，其过程本身就是一个科学研究过程，对学生以后的学习和研究将有很大的启示作用。正是因为如此，每年都有对发现过程的考查。在复习时可以把严谨的发现过程推广到任一领域。2.能力方面:课标高考试题对本章的层级考查，集中在理解能力、信息获取能力和综合应用能力等层次。,第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）,一、几个基本概念1.与性状相关的重要概念（1）性状:生物体所表现的形态特征和生理生化特征，如眼皮、肤色等。（2）相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型，如人的卷发和直发。（3）性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。,（4）显性性状：具有相对性状的亲本杂交，f1表现出来的那个亲本性状。（5）隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，f1未表现出来的那个亲本性状。（6）表现型：生物个体表现出来的性状。2.与基因相关的重要概念（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相同位置上，控制相对性状的基因，如a与a；b与b等。（4）基因型：与表现型相关的基因组成，如aa、aa、aa等。如何理解：亲本型、非亲本型（重组型）,二、一对相对性状的杂交实验1.过程：纯种高茎和矮茎豌豆作亲本进行杂交，再让f1自交得f2。2.实验结果：f1只表现显性亲本的性状。f2中显现出不同性状的性状分离，分离比为显隐=31。,3.孟德尔成功的原因（1）正确选用实验材料：豌豆是严格自花传粉植物（闭花受粉），自然状态下一般是纯种；具有易于区分的性状。（2）研究方法采用由单因素到多因素：由一对相对性状到多对相对性状的研究。（3）能科学地应用统计学方法对结果进行分析。（4）实验程序科学严谨：假说演绎法发现问题(做杂交实验并根据实验现象提出问题)提出假说(孟德尔对实验现象的解释)验证假说(通过测交，验证对分离现象的解释是否正确)总结规律(基因分离定律和自由组合定律)。,三、对分离现象的解释1.图解,2.解释（1）生物的性状是由遗传因子（即基因）决定的。（2）在生物体细胞中，控制性状的遗传因子（即基因）成对存在。（3）f1产生配子时，成对的遗传因子（即基因）彼此分离，分别进入不同的配子中。（4）受精时，雌雄配子随机结合。,四、对“解释”正确与否的验证测交实验（1）孟德尔的设计思路：测交后代的表现型种类和比例能真实反映出f1产生的配子种类和比例。（2）目的：让f1的配子都能显现出来。（3）结果：测交后代高茎矮茎=11。（4）结论：f1是杂合子，形成配子时成对的遗传因子（等位基因）彼此分离，产生含d和d两种等量的配子。,五、基因分离定律获得结论在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；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。,孟德尔遗传实验的材料和方法,1.用豌豆作杂交实验材料的优点（1）豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，所以在自然状态下保持为纯种，避免了天然杂交情况的发生。（2）豌豆具有许多稳定的不同性状的品种，而且性状明显，易于区分。,（3）豌豆花结构较大，便于操作，易于控制。（4）豌豆种子保留在豆荚内，每粒种子都不会丢失，便于统计。（5）实验周期短，豌豆是一年生植物，几个月就可以得出实验结果。,2.杂交实验的一般步骤亲本选择去雄（开花前）授粉套袋挂牌、标记,为了确保所研究的遗传现象是由细胞核中的遗传物质决定的，杂交实验要求正交、反交都做。正交和反交是相对而言的，若以甲为母本、乙为父本是正交，则以乙为母本、甲为父本的杂交就是反交。,3.常用符号及含义,豌豆为雌雄同株，自花授粉且是闭花授粉，自然状态下都是自交，孟德尔的豌豆杂交实验是人工杂交，在花蕾期需人工去雄。,用豌豆进行遗传试验时，下列操作错误的是()a.杂交时，须在花蕾期人工去雄b.自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去c.杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊d.人工授粉后，应套袋,c,几个概念间的关系及应用,a.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。b.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。,1.基因分离与性状分离比较性状分离是杂种后代(f2)中显现不同性状的现象；基因分离是指(f1形成配子时)等位基因在减后期随同源染色体的分开而分离。基因分离是性状分离的原因，性状分离是基因分离的结果。2.显性的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)。,3.杂交、自交、测交的用途（1）杂交：判断显隐性和育种；（2）自交：提高纯合度和判断显隐性及纯、杂合子；（3）测交：判断纯、杂合子和子一代产生配子的类型、比例及子一代的基因型。（4）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；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。,黄曲霉毒素主要是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,本题考查学生的理解能力和获取信息的能力。依据题干“黄曲霉毒素主要是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”可知，a项是错误的；由于是多基因控制这一性状，所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型不相同；依据表现型的概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型，黄曲霉菌产生黄曲霉毒素才是表现型。,d,分离定律在解题中的应用,1.常用的几个公式（1）dddddd全显（2）dddddd全隐（3）dddddd全显（4）dddddddd=11全显（5）dddddddddd=121显隐=31（6）dddddddd=11显隐=11,2.确定个体遗传因子组成的解题思路（1）正推和逆推,（2）四步曲写基因型,（3）可参照以下技巧隐性突破法：隐性性状一旦表现，必定是纯合子(用aa表示)。因而由隐性纯合子能推知其亲代或子代体细胞中至少含有一个隐性基因。再根据其他条件来推知亲代或子代的另一个基因为a还是a。后代分离比推断法：若后代分离比为显性隐性=31，则亲本必为杂合子aa，即：aaaa3a1aa。,若后代分离比为显性隐性=11，则双亲一定是测交类型，即aaaa1aa1aa。若后代只有显性性状，则亲本至少有一方是显性纯合子，即aaaa或aaaa或aaaa。,3.一对相对性状杂交实验的三种主要情况比较,4.基因分离定律的验证方法（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中出现显隐两种表现型的个体，也是由于f1产生两种配子。（3）花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现两种不同的颜色，杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物，遇碘呈现两种不同的颜色，且比例为11，从而证明了杂种非糯性水稻产生花粉的减数分裂过程中，等位基因彼此分离。,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）选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到f1，从f1中选取一株进行自交得到f2，f2的结果如下表：,分析表中数据可知，控制这两对性状的基因位于染色体上，所选f1植株的表现型为。亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有种。（2）现欲试种这种抗螟水稻，需检验其是否为纯合子，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。,(1)分析f2的结果可知，抗螟不抗螟31、非糯性糯性31，所以抗螟对不抗螟为显性，非糯性对糯性为显性，且基因位于常染色体上，f1植株的表现型抗螟非糯性为双杂合子；抗螟非糯性水稻为双显性个体，可能的基因型最多有四种。,(2)欲判断抗螟水稻是否为纯合子，可以采用自交或测交的方法，自交的情况下如果后代全是抗螟水稻，则亲本中的抗螟水稻为纯合子，如果出现31的性状分离比，则亲本中的抗螟水稻为杂合子；测交的情况下如果后代全是抗螟水稻，则亲本中的抗螟水稻为纯合子，如果出现11的性状分离比，则亲本中的抗螟水稻为杂合子。(3)由题干可知抗螟虫基因表达产生的毒蛋白能杀死螟虫，也可能会杀死稻瘟病的病原体，或能抑制稻瘟病的病原体表达。,(1)两对非同源抗螟非糯性水稻4(2)把该抗螟水稻和不抗螟水稻进行测交，若出现性状分离则为杂合子，若没有性状分离，则为纯合子。,(3)抗螟虫基因能够抑制稻瘟病的病原体的表达抗螟虫基因表达产生的毒蛋白也能杀死稻瘟病的病原体,分离定律在育种中的应用,1.优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获不发生性状分离的植株上的种子，留种推广。2.优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。3.优良性状为杂合子：两个纯合的相对性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要配种。,4.杂合子（如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：,水稻的非糯性和糯性由一对等位基因控制，据图回答下列问题:,(1)非糯性（2）性状分离（3）11（4）5/8,子一代非糯性水稻自交后出现性状分离，故水稻的非糯性为显性性状；子一代非糯性为杂合子，产生数量相等的两种类型的花粉（雄配子）；亲本实质上为测交组合，f1中1/2非糯性（设为aa），1/2糯性（设为aa），1/2aa1/23/4a(非糯性)，f2中糯性=1-非糯性=1-3/8=5/8。,分离定律的概率计算,1.两个基本定理（1）乘法定理：两个或两个以上独立事件同时出现的概率，等于它们各自概率的乘积。(2)加法定理：如果两个事件是非此即彼或相互排斥的关系，那么出现这一事件或另一事件的概率等于各自概率之和。,2.概率计算中的常用方法（1）根据分离比推理计算,aa出现的概率是1/4，aa出现的概率是1/4，aa出现的概率是1/，显性性状出现的概率3/，隐性性状出现的概率为1/4。（2）根据配子的概率计算先计算出已知基因型亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子的概率相乘，即可得出后代某一基因型个体的概率，计算表现型概率时，再将相同表现型个体的概率相加即可。,例如：aaaa，两亲本产生a、a配子的概率各是1/2，则后代中aa、aa和aa出现的概率分别为：1/2a1/2a=1/4aa，1/2a1/2a2=1/2aa，1/2a1/2a=1/4aa。表现为显性性状的概率为：1/4aa+1/2aa=3/4。3.几种不同情况下表现型的判断（1）若aaaa,子代中某个体表现型为显性性状,则该个体的遗传因子组成有两种可能：aa和aa，且比例为12，所以它为杂合子的几率为2/3。,（2）若aaaa,子代中某个体未知表现型，那么该个体遗传因子组成有三种可能aa、aa和aa，且比例为121，因此它为杂合子的几率为1/2。4.亲代的基因型在未肯定的情况下，求其子代某一性状发生的概率解题分三步：首先根据题干条件确定亲代的遗传因子组成及其概率；其次假设亲代的遗传因子组成，并保证子代会出现所求性状；再次运用数学的乘法定理或加法定理计算所求某一性状发生的概率。,下图是一个遗传系谱图，该遗传病由常染色体上的一对等位基因控制，a为显性基因，a为隐性基因。请回答下列问题。,根据显、隐性的判断方法，推知该病是隐性遗传病，父母都是杂合体，据此可推知3号的基因型是aa或aa。7号的表现型正常，基因型有两种可能即aa和aa，由于父母都是杂合体，所以纯合体的概率是1/3。8号是患者，基因型为aa，她与表现型正常的男性结婚，该男性的基因型有两种可能即aa和aa。如果男性的基因型为aa，则后代的患病可能性就最大，按此推算得aaaa1/2aa。,(1)隐(2)aa或aa(3)1/3(4)1/2,一、孟德尔的两对相对性状的遗传实验1.实验现象（提出问题）豌豆两对相对性状的杂交过程：,2.理论解释（作出假设）（1）两对相对性状分别由两对遗传因子控制；（2）基因型分别为yyrr和yyrr的两亲本分别产生yr和yr的配子；（3）杂交产生的f1基因型是yyrr，表现为黄圆；（4）f1产生配子时，每对遗传因子（等位基因y-y,r-r）彼此分离，不同对的遗传因子（非同源染色体上的非等位基因）自由组合进入不同配子中，结果产生比值相等的雌、雄各四种配子,比例接近于1111；,（5）受精时，雌雄配子随机结合；（6）f2形成16种配子结合方式，有9种基因型，4种表现型。3.测交(解释的验证)（1）若解释正确，则f1应产生yr、yr、yr和yr四种配子，比例为1111；隐性纯合子产生一种配子yr。由此推出测交后代有4种基因型，有4种表现型，表现型比例1111。（2）实验结果符合预期结论，则解释是正确的。,二、自由组合定律（结论）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。,两对相对性状的遗传实验分析及有关结,1.实验分析,2.两对相对性状的遗传实验的主要特点（1）f均为黄色圆粒，为显性性状。（2）f2有四种表现型：黄圆、黄皱、绿圆、绿皱，这四种表现型的数量比接近9331。（3）f2中的绿色圆粒和黄色皱粒是不同相对性状间的重组新类型。（4）正交和反交的结果相同。,新类型（重组类型）的比例要看亲本而定，因为亲本为纯合双显（aabb）与双隐（aabb）或纯合的显隐（aabb）与隐显（aabb）杂交均得到双杂合的f1代（aabb），但此时亲本类型与重组类型的比例刚好相互对换了比值。此外，如没有特别注明，重组类型一般是指表现型而非基因型。,番茄果实的红色对黄色为显性，两室对一室为显性。两对性状分别受两对独立遗传的基因控制。育种者用纯合的具有这两对相对性状的亲本杂交，子二代中重组表现型个体数占子二代总数的（）a.7/8或5/8b.9/16或5/16c.3/8或5/8d.3/8,设红色a，黄色a，两室b，一室b；双亲为aabbaabb或aabbaabb均得到基因型为aabb的子一代，当f1自交所得f2中ab双显占9/16,abb显隐占3/16,aab隐显占3/16,aabb双隐占1/16；若双亲为双显与双隐的组合，则f2重组类型为单显占3/16+3/16=3/8，若双亲为单显组合，则f2重组类型为双显和双隐占9/16+1/16=5/8。,c,基因自由组合定律与分离定律的比较,a.基因分离定律和基因自由组合定律发生作用的时间在配子的形成过程中，而不是在形成合子时。b.孟德尔遗传定律的适用条件及限制因素（1）适用条件：真核生物的性状遗传；有性生殖过程中的性状遗传；细胞核遗传；基因的分离定律适用于一对相对性状的遗传，只涉及一对等位基因。基因的自由组合定律适用于两对或两对以上相对性状的遗传，涉及的等位基因分别位于两对或两对以上的同源染色体上。,（2）限制因素：所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性；不同类型的雌、雄配子都发育良好，且受精的机会均等；所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同；供实验的群体要大，个体数量要足够多。c.位于同一对同源染色体上的非等基因的传递不遵循基因的自由组合定律。d.性染色体上的基因控制的性状遗传，若只研究一对相对性状则遵循基因的分离定律，由于性染色体的特殊性，描述子代性状表现时要连同性别一起描述。,豌豆种子子叶黄色（y）对绿色（y）是显性，形状圆粒（r）对皱粒（r）是显性。某人用黄色圆粒和黄色皱粒进行杂交，发现后代出现4种表现型，对性状的统计如图所示，请据图回答问题：,（1）由图可知，黄色和绿色这一对相对性状的比例是31，圆粒和皱粒的比例是11，所以亲本的基因型是和yyrr；（2）f1中，非亲本类型为yyrr或yyrr，比例分别是1/8和1/8，所以总比例是1/4，纯合子是yyrr；（3）f1中黄色圆粒豌豆的基因型为yyrr（1/3）和yyrr（2/3），所以和绿色皱粒豌豆（yyrr）杂交，纯合子（yyrr）的比例为1/21/22/3=1/6。,（1）yyrr和yyrr（2）1/4yyrr（3）yyrr和yyrr1/6,自由组合定律的解题方法,1.用分离定律解决不同自由组合类型的问题（1）配子类型的问题例证1：aabbcc产生的配子种类数？（2）配子间结合方式问题例证2：aabbcc与aabbcc杂交过程中，配子间结合方式有多少种？,先求aabbcc、aabbcc各自产生多少种配子：aabbcc8种配子aabbcc4种配子再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因而aabbcc与aabbcc配子间有84=32种结合方式。,（3）基因型类型的问题例证3：aabbcc与aabbcc杂交，其后代有多少种基因型?先分解为三个分离定律：aaaa后代有3种基因型(1aa2aa1aa)；bbbb后代有2种基因型(1bb1bb);cccc后代有3种基因型(1cc2cc1cc)；故aabbccaabbcc后代中有323=18种基因型。,（4）表现型类型的问题例证4：aabbccaabbcc，其杂交后代可能有多少种表现型?可分为三个分离定律：aaaa后代有2种表现型；bbbb后代有2种表现型；cccc后代有2种表现型；故aabbccaabbcc后代中有222=8种表现型。,（5）某种配子占所有配子的比例的问题例证5：aabbcc产生abc配子的概率是多少?aa产生a配子的概率是1/2；bb产生b配子的概率是1/2；cc产生c配子的概率是1/2；所以，产生abc配子的概率是1/21/21/2=1/8。,（6）任何两种基因型的亲本杂交,子代个别基因型(或表现型)所占比例的问题。求子代个别基因型所占的比例：先让两亲本中相对应的基因组（对）单独杂交，求出相应基因组(对)该个别基因型出现的概率，得出的各个概率的乘积就是要求的个别基因型出现的整体概率。例证6：aabbccaabbcc，其杂交后代中aabbcc占的比例是多少？,可分为三个分离定律：aaaa后代aa的概率是1/2；bbbb后代bb的概率是1/2；cccc后代cc的概率是1/4；所以杂交后代中aabbcc的概率是1/21/21/4=1/16。求子代个别表现型所占的比例：先让两亲本中相对应的基因组(对)单独杂交，求出所求表现型中相应性状出现的概率，各个概率的乘积就是要求的个别表现型出现的整体概率。,例证7：aabbccaabbcc，其杂交后代中三对相对性状都为显性的概率是多少？可分为三个分离定律：aaaa后代表现显性的概率为3/4；bbbb后代表现显性的概率为3/4；cccc后代表现显性的概率为3/4；所以后代三对相对性状都为显性性状的概率是3/43/43/4=27/64。,2.基因型和表现型比例相互推导问题（1）根据后代分离比直接推知,（2）已知亲本基因型，求子代中基因型、表现型比例例证8：求ddeeff与ddeeff杂交后代中基因型比和表现型比。dddd后代：基因型比11，表现型比11；eeee后代：基因型比121，表现型比31；ffff后代：基因型1种，表现型1种。所以，后代中基因型比为(11)(121)1=121121,后代中表现型比为（11）（31）1=3131（3）推断亲代的基因型例证9：小麦的毛颖(p)对光颖(p)是显性，抗锈(r)对感锈(r)为显性，这两对性状可自由组合。已知以毛颖感锈与光颖抗锈两植株做亲本杂交，子代有毛颖抗锈毛颖感锈光颖抗锈光颖感锈=1111，写出两亲本的基因型。将两对性状分解为：毛颖光颖=11，抗锈感锈=11。根据亲本的表现型确定亲本基因型为prrppr，只有pppp，子代才