2014年高考生物第一轮总复习（高频考点+易错易混警示+实验探究）第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件 新人教版必修2

第1讲孟德尔的豌豆杂交实验（一）,（遗传类实验的答题技巧：显隐性的判断）,一、遗传学相关概念解读1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。2等位基因(1)存在：存在于杂合子的所有体细胞中。(2)位置：位于一对同源染色体的同一位置上。(3)特点：能控制一对相对性状，具有一定的独立性。,(4)分离的时间：减数第一次分裂的后期(不发生交叉互换时)。(5)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，独立地随配子遗传给后代。,3纯合子自交后代仍是纯合子，能够稳定遗传；杂合子自交后代出现性状分离，不能稳定遗传，其后代中既有纯合子，也有杂合子。4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。表现型相同，基因型不一定相同；在相同环境下，基因型相同，则表现型相同；在不同的环境下，基因型相同，表现型可能不同。表现型是基因型与环境相互作用的结果，简单表示如下：表现型基因型(内因)环境条件(外因)。,【例1】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,C,【解析】杂合子自交后代将有纯合子个体产生，如：基因型Aa的个体自交，可以产生基因型为AA和aa的纯合子个体。,二、孟德尔豌豆杂交实验,1实验材料(豌豆)选择,(1)豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，所以在自然状态下，能避免外来花粉的干扰(自然状态下，各个品种的豌豆都是纯种)，结果既可靠又易于分析。(2)豌豆的一些品种具有易于区分的相对性状，实验结果易于观察和分析。(3)繁殖周期短，后代数量大。,【例2】孟德尔获得成功的重要原因之一是合理设计了实验程序。孟德尔以高茎(D)纯种豌豆和矮茎(d)纯种豌豆作亲本，分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验，按照假说演绎法“分析现象做出假设检验假设得出结论”，最后得出了基因的分离定律。据此分析回答下列问题：,(1)为解释实验现象，孟德尔提出的假设是_。(2)孟德尔所进行的三组实验中，在检验假设阶段进行的实验是_。(3)F1测交，即让F1植株与_杂交。正反交结果相同，说明_。(4)将F2中所有的高茎豌豆播种后进行自交，后代出现的表现型及比例为_；如果其中某类种子自交后只表现出一种表现型，则该类型种子的基因型是_。,【解析】孟德尔所做假设是生物的性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子是成对存在的，生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。受精时，雌雄配子的结合是随机的。其核心内容是“生物体形成配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中”。孟德尔通过测交实验验证假设，测交是F1和隐性纯合子杂交的过程，孟德尔检验的实质是F1的基因型。正反交结果相同说明控制有关性状的基因为核基因。F2中高茎豌豆的基因型有DD、Dd两种，其中DD占1/3，Dd占2/3，自交后代应有5/6高茎(DD、Dd)、1/6矮茎(dd)，二者比例为高茎矮茎51。,【答案】(1)生物的性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子是成对存在的，生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。受精时，雌雄配子的结合是随机的(2)F1测交(3)隐性纯合子(矮茎)控制有关性状的基因为核基因(该遗传方式是细胞核遗传)(4)高茎矮茎51DD,三、分离定律的实质及细胞学基础分析,1实质：在杂合子内，成对的遗传因子分别位于一对同源染色体上，具有一定的独立性，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。2细胞学基础：减数分裂中随同源染色体分离，等位基因分开。,3适用范围及条件(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)适用条件：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。,【例3】下列关于分离定律的说法，错误的是()A如果决定性状的基因存在于线粒体，自交后代性状分离比不遵循分离定律B适用于有性生殖，不适用于无性生殖C适用于减数分裂，不适用于受精作用D适用于动物，不适用于植物【解析】孟德尔的分离定律适用于核遗传，有性生殖、减数分裂和所有的真核生物。而不适用于质遗传，无性生殖、受精作用和原核生物。,D,四、分离定律的解题方法与规律,1由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型),2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)(1)基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，那么隐性性状基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。(2)隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。,(3)根据分离定律中规律性比值来直接判断：若后代性状分离比为显性隐性31，则双亲一定都是杂合子(Bb)。即BbBb3B_1bb。若后代性状分离比为显性隐性11，则双亲一定是测交类型。即Bbbb1Bb1bb。若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即BBBB或BBBb或BBbb。若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即bbbbbb。,3杂合子Aa连续多代自交问题分析(1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：,(2)根据上表比例，纯合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：,【例4】基因型为Dd的玉米自花传粉，下图中可以表示自交系第n代的个体中纯合子的概率是(),AaBbCcDd,A,【解析】杂合子连续自交，后代中杂合子的比例越来越小，纯合子的比例越来越大。推导过程如下：Dd自交一代后，基因型为DD、Dd和dd三种，其比例是1/4、2/4和1/4。再自交一代，DD自交后仍是DD，比例为1/4；Dd自交后代的基因型为DD、Dd和dd，比例分别为1/42/41/8、2/42/41/4和1/42/41/8；dd自交后仍是dd，比例为1/4。将上述三项合并后，DD为3/8，Dd为1/4，dd为3/8。依此类推，自交n代后，杂合子Dd为1/2n，则纯合子所占比率为：11/2n，据此可知，只有a曲线与此相符。杂合子(Aa)自交n代后杂合子占1/2n，纯合子占11/2n；显性纯合子和隐性纯合子各占一半。,4基因分离定律在实践上的应用(1)指导杂交育种。(2)在医学实践中的应用。,【例5】采用下列哪组方法，可以依次解决至中的遗传问题()鉴定一只白羊是否是纯种在一对相对性状中区分显性和隐性不断提高小麦抗病(显性性状)品种的纯合度检验杂种F1的遗传因子组成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,B,【解析】自交是指植物自花受粉和同株异花授粉，遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式，可以是纯合子(显性纯合子或隐性纯合子)自交或杂合子自交；杂交是遗传因子组成不同的生物个体之间的交配方式，可以是同种生物个体杂交，也可以是不同种生物个体杂交；测交是指杂种子一代与隐性纯合子之间的交配，主要用于测定F1的遗传因子组成，也可以用来判断另一个个体是杂合子还是纯合子。由此看来要用测交，可以用杂交，而应该用自交。,1.几种交配类型的比较：,续表,2.自交和自由交配的区别：自交是指雌雄同体的生物体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。自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配。,遗传类实验的考查是高考的热点，考查时经常涉及基因显隐性的判断、基因型的判断、基因位置的判断和遗传规律的验证等类型。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规律的思维方式和基本方法。,一、理论归纳判断显隐性的方法,续表,二、演练,科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载“神舟”飞船，在从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体，培育出大果实“太空甜椒”。假设果实大小是一对相对性状，且是由单基因控制的完全显性遗传，请你用原有的纯种小果实普通甜椒和大果实甜椒为实验材料，设计一个实验方案，以鉴别“太空甜椒”大果实这一性状的显隐性。(1)你的实验方案：。,直接用纯种小果实个体与大果,实个体杂交，观察后代的性状,(2)分析实验，预测结果：如果后代全部表现为小果实，则；，则大果实为显性性状。,小果实为显性,性状,如果后代出现大果实性状,【解析】由于萌发的种子在太空中接受了大剂量的射线辐射，突变几率会大大提高。突变时既可单个基因突变，也可同一位置上的一对基因同时发生突变，即突变个体既可是杂合子，又可是纯合子；又由于选用的原有的小果实普通甜椒是纯种，因此让突变个体与纯种小果实普通甜椒进行杂交，根据后代的表现型就可判断出显、隐性性状。若小果实为显性，则大果实个体全为纯合子隐性，则杂交后代全为小果实；若大果实为显性，则大果实个体既有纯合子，又有杂合子，则杂交后代只要出现大果实个体，即可证实大果实为显性性状。,1.(2012上海卷)在一个成员血型各不相同的家庭中，妻子是A型血，她的红细胞能被丈夫和儿子的血清凝集，则丈夫的血型和基因型分别是()AA型，IBIBBB型，IBiCAB型，IAIBDO型，ii,B,2.(2011上海卷)某种植物的花色受一组复等位基因的控制，纯合子和杂合子的表现型如下表，若WPWS与WSw杂交，子代表现型的种类及比例分别是()A.3种，211B4种，1111C2种，11D2种，31,C,3.(2012新课标卷)一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因)；二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。,(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为11，则可推测毛色异常是隐性基因突变为显性基因的直接结果，因为只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为11的结果。(2)如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为11，另一种是同一窝子代全部表现为毛色正常鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。,【解析】本题考查基因分离定律的应用，属于对理解、应用层次的考查。该题以常染色体上一对等位基因控制的生物性状为出发点，结合基因突变，考查对遗传规律和生物变异的分析应用能力，难度较低。假设该性状由一对等位基因A、a控制。(1)若为基因突变，又只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因，要想表现毛色异常，该突变只能为显性突变，即由隐性基因突变为显性基因，突变体为Aa，正常雌鼠为aa，所以后代毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为11。,【解析】(2)若为亲本中隐性基因携带者之间交配的结果，此毛色异常雄鼠(基因型为aa)与同一窝的多只雌鼠(基因型为AA或Aa)交配后，不同窝的子代不同，若雌鼠为AA，后代全部为毛色正常鼠，若雌鼠为Aa，后代毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是11。,4.孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说演绎”法，该方法的基本内涵是：在观察与分析的基础上提出问题后，通过推理和分析提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验证明假说。下列相关叙述中不正确的是(),B,A“为什么F1只有显性性状、F2又出现隐性性状？”属于孟德尔提出的问题之一B“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容C“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验D“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”属于假说内容,【解析】豌豆在自然状态下一般是纯种，这是一个事实，不是推理的结果，也不是假说。在“假说演绎”方法中，除进行推理和提出假说外，还应遵循一定的事实。,5.下列曲线能正确表示杂合子(Aa)连续自交若干代，子代中显性纯合子所占比例的是(),B,【解析】,6.下列杂交组合中不能判断显隐性的是()A一对肤色正常的夫妇生下一个患白化病的孩子B一株紫花豌豆与一株白花豌豆杂交后，子一代都开紫花C一个色盲患者和一个色觉正常的人婚后生下一个色觉正常的女儿和一个色盲儿子D一株紫花豌豆自交后，子一代既有紫花又有白花,C,【解析】根据双亲都正常，子代出现白化，可知白化为隐性；根据定义法可知B中紫花为显性；根据性状分离法可知D中白花为隐性。,7.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，结果如下表所示。,请回答问题：(1)根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋壳的_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，可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的_定律。,青,性状分离,31,1/2,测交,F1相关的基因组成,金定,统计学,基因分离,【解析】(1)(2)第1组和第2组中康贝尔鸭和金定鸭杂交，不论是正交还是反交，后代所产蛋颜色几乎都为青色。第3组