高考生物總復習 第一章 遺傳因子的發(fā)現 第1節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗(一)課件 新人教版必修2.ppt

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必修2 第1章 遺傳因子的發(fā)現 第1節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗(一),【知識梳理】 一、孟德爾的科學研究方法 1.豌豆作為實驗材料的優(yōu)點： (1)豌豆是_________、_________植物，在自然狀態(tài)下一般是純種。 (2)豌豆具有易于區(qū)分的_____。 (3)豌豆花大，便于進行異花傳粉操作。,自花傳粉,閉花受粉,性狀,2.豌豆雜交實驗的過程： _____：除去未成熟花的全部雄蕊 ↓ 套袋隔離：套上紙袋，防止_____________ ↓ _________：雌蕊成熟時將另一植株的花粉撒在去雄 的雌蕊柱頭上 ↓ 再套袋隔離：保證雜交后代得到的種子是人工傳粉后所結,去雄,外來花粉干擾,人工授粉,二、一對相對性狀的雜交實驗——發(fā)現問題 1.實驗過程及現象：,相對,顯性,高莖,性狀分離,矮莖,3∶ 1,2.提出問題： 由F1、F2的現象分析，提出了_________________________________ ___________________的問題。,是什么原因導致遺傳性狀在雜種后代,中按一定的比例分離,三、對分離現象的解釋——提出假說,遺傳因,子,成對,成單,分離,隨機,4,四、對分離現象解釋的驗證——演繹推理 1.演繹推理過程： (1)原理：隱性純合子只產生一種含_________的配子，所以不會 掩蓋F1配子中基因的表達。 (2)方法：_____實驗，即讓F1與___________雜交。,隱性基因,測交,隱性純合子,(3)畫出測交實驗的遺傳圖解： (4)預期：_______________________________。,測交后代高莖和矮莖的比例為1∶1,2.測交實驗結果：測交后代的高莖和矮莖比接近1∶1。 3.結論：實驗數據與理論分析相符，證明對分離現象的理論解釋是正確的。,五、分離定律——得出結論 1.內容： (1)研究對象：控制_________的遺傳因子。 (2)時間：形成_____時。 (3)行為：成對的遺傳因子發(fā)生_____。 (4)結果：分離后的遺傳因子分別進入_________中，隨_____遺傳 給后代。,同一性狀,配子,分離,不同配子,配子,2.實質：_________隨___________的分開而分離。 3.適用范圍： (1)_____________的遺傳。 (2)_______________上的基因。 (3)進行_________的真核生物。,等位基因,同源染色體,一對相對性狀,細胞核內染色體,有性生殖,【小題快練】 1.考題診斷： (1)(2014·江蘇高考T4A)孟德爾用山柳菊為實驗材料，驗證了基因 的分離及自由組合定律。 ( ) 【分析】孟德爾用豌豆進行雜交實驗后得出基因的分離及自由組合 定律。,×,(2)(2013·新課標全國卷ⅡT5)在生命科學發(fā)展過程中，證明DNA是 遺傳物質的實驗是孟德爾的豌豆雜交實驗。 ( ) 【分析】肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA 是遺傳物質。 (3)(2012·江蘇高考T11C)孟德爾巧妙設計的測交方法只能用于檢測 F1的基因型。 ( ) 【分析】孟德爾巧妙設計的測交方法，除用于檢測F1的基因型外， 也可以用于檢測親本產生的配子的種類和比例。,×,×,(4)(2012·江蘇高考T11B)雜合子與純合子基因組成不同，性狀表現 也不同。 ( ) 【分析】雜合子與純合子基因組成不同，但是性狀表現可能相同， 如DD和Dd都表現為高莖。,×,2.易錯診斷： (1)符合基因分離定律并不一定出現特定性狀分離比。 ( ) 【分析】符合基因分離定律并不一定出現特定性狀分離比，原因如 下： ①F2中3∶1的結果必須統計大量子代后才能得到，子代數目較少， 不一定符合預期的分離比。 ②某些致死基因可能導致遺傳分離比變化，如隱性致死、純合致死、 顯性致死等。,√,(2)A和a、A和A、a和a均為等位基因。 ( ) 【分析】等位基因是控制相對性狀的基因，如A和a，而A和A、a和a 為相同基因。 (3)生物體產生雌雄配子的數目總是相等的。 ( ) 【分析】生物體產生的雌配子或雄配子中不同類型的配子比例相同， 但是一般雄配子數量遠遠多于雌配子。,×,×,3.教材研習： (必修2 P8基礎題T3改編)水稻的非糯性對糯性是顯性，將純合子糯性 品種與純合子非糯性品種雜交得到F1，讓F1自交得到F2。取F2植株的 花粉用碘液染色，已知非糯性花粉遇碘呈藍黑色，糯性花粉遇碘呈橙 紅色。在顯微鏡下統計這兩種花粉，非糯性花粉與糯性花粉的比應是 ( ) A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1,【解析】選A。由題干分析知，F2植株的花粉有非糯性和糯性兩種，其比值是1∶1，用碘液染色后，在顯微鏡下統計呈藍黑色和呈橙紅色的花粉之比是1∶1。,4.下列各組中，不屬于相對性狀的是( ) A.水稻的早熟和晚熟 B.豌豆的紫花和紅花 C.小麥的抗病與易染病 D.綿羊的長毛與細毛 【解析】選D。相對性狀是指一種生物同一種性狀的不同表現類型。水稻的早熟和晚熟、豌豆的紫花和紅花及小麥的抗病與易染病均為相對性狀，而綿羊的長毛和短毛，細毛與粗毛分別為相對性狀。,5.下列雜交組合(遺傳因子E控制顯性性狀，e控制隱性性狀)產生的后代，會發(fā)生性狀分離的是( ) A.EE×ee B.EE×Ee C.EE×EE D.Ee×Ee 【解析】選D。雜合子自交產生的后代發(fā)生性狀分離。由于EE為顯性純合子，不管與哪種個體組合，其后代均表現為顯性性狀。,6.大豆的白花和紫花是一對相對性狀。下列四組雜交實驗中：①紫花×紫花→紫花，②紫花×紫花→301紫花+101白花，③紫花×白花→208紫花，④紫花×白花→98紫花+102白花。能判斷顯性和隱性關系的是( ) A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和③,【解析】選D。由同一表現型的個體雜交后代若發(fā)生性狀分離，則親本為雜合子，判斷②紫花×紫花→301紫花+101白花中，紫花為顯性性狀，白花為隱性性狀；又由一對相對性狀的純合個體雜交，子代表現出來的性狀為顯性性狀，判斷③紫花×白花→208紫花中，紫花為顯性性狀，白花為隱性性狀。,7.基因型為Aa的豌豆植株所產生的♀♂(雌雄)配子間的數量關系可表示為( ) A.♀=♂ B.♀A∶♂a=1∶1 C.♀A∶♀a=1∶1 D.♀♂ 【解析】選C。生物產生雌雄配子的方式為減數分裂，一般情況下雌配子的數量遠少于雄配子的數量。Aa的植株在產生配子時等位基因A與a發(fā)生分離，使得雌配子中攜帶A基因和a基因的數量相當，雄配子中攜帶A基因和a基因的數量也相當。,【速記卡片】 1.基因分離定律的發(fā)現： (1)實驗過程：一對相對性狀的親本雜交。 (2)實驗結果：F2出現性狀分離，即顯性性狀∶隱性性狀=3∶1。 2.對分離現象的解釋： (1)遺傳因子(基因)在親本體細胞中成對存在，在配子中成單存在。 (2)F1(Dd)經過減數分裂產生兩種配子，即雄配子D∶d=1∶1，雌配子D∶d=1∶1。 (3)F2的遺傳因子組成DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，性狀表現的比例為3∶1。,3.對分離現象的驗證： (1)測交法，即讓F1與隱性純合子雜交。 (2)結果：測交后代中Dd∶dd=1∶1，顯性性狀∶隱性性狀=1∶1。 4.基因分離定律的實質：等位基因隨著同源染色體分開而分離。,考點一 基因分離定律與假說—演繹法,(1)豌豆雜交實驗≠雜交。 孟德爾的豌豆雜交實驗不是只指親本雜交，還包括F1的自交，正是通過對雜交實驗現象的觀察才提出了問題。 (2)測交驗證演繹推理過程。 孟德爾在提出問題后，提出了假說，在假說的基礎上進行了演繹推理，然后通過測交來證明演繹推理的正確與否。,【考題回訪】 1.(2013·新課標全國卷Ⅰ)若用玉米為實驗材料驗證孟德爾分離定律，下列因素對得出正確實驗結論影響最小的是( ) A.所選實驗材料是否為純合子 B.所選相對性狀的顯隱性是否易于區(qū)分 C.所選相對性狀是否受一對等位基因控制 D.是否嚴格遵守實驗操作流程和統計分析方法,【解析】選A。本題以玉米為實驗材料，綜合考查遺傳實驗的科學方法。A項，驗證孟德爾分離定律，可以采取測交或雜交，所以實驗材料是否為純合子對實驗結論影響最?。籅項，如果所選的性狀為容易區(qū)分的相對性狀，則結果容易統計，如果相對性狀不易區(qū)分，則結果無法統計計算，對實驗結論影響大；C項，孟德爾分離定律研究的是一對等位基因的分離，多對等位基因控制的相對性狀對實驗結論影響較大，無法證明；嚴格遵守實驗操作流程和統計分析，所得數據才有說服力，D項對實驗結論影響大。,【知識總結】遺傳定律實驗材料的選擇 (1)孟德爾利用豌豆作實驗材料，獲得了基因分離定律和自由組合定律。 (2)摩爾根利用果蠅作實驗材料，獲得了基因連鎖交換定律。 (3)也可以利用玉米來進行基因分離定律和自由組合定律的實驗。,2.(2015·邯鄲模擬)孟德爾用豌豆進行雜交實驗，成功地揭示了遺傳的兩個基本定律，為遺傳學的研究做出了杰出的貢獻，被世人公認為“遺傳學之父”。下列有關孟德爾一對相對性狀雜交實驗的說法中，錯誤的是( ) A.豌豆是自花受粉植物，實驗過程中免去了人工授粉的麻煩 B.在實驗過程中，提出的假說是F1產生配子時，成對的遺傳因子分離 C.解釋性狀分離現象的“演繹”過程是若F1產生配子時，成對的遺傳因子分離，則測交后代出現兩種表現型，且數量比接近1∶1 D.驗證假說階段完成的實驗是讓子一代與隱性純合子雜交,【解析】選A。豌豆是自花傳粉植物，在雜交時，要嚴格“去雄”并“套袋”，進行人工授粉，A錯誤；解釋實驗現象時，提出的“假說”包括F1產生配子時，成對的遺傳因子分離，B正確；解釋性狀分離現象的“演繹”過程是若F1產生配子時，成對的遺傳因子分離，則測交后代出現兩種表現型，且數量比接近1∶1，C正確；驗證假說階段完成的實驗是讓子一代與隱性純合子雜交，D正確。,【加固訓練】 1.(2015·鶴壁模擬)對于孟德爾所做的豌豆的一對相對性狀的遺傳實驗來說，不必具備的條件是( ) A.選用的一對相對性狀要有明顯的差異 B.實驗選用的兩個親本一定是純種 C.要讓顯性親本作父本，隱性親本作母本 D.要讓兩個親本之間進行有性雜交,【解題指南】關鍵知識：孟德爾利用純合的具有相對性狀的親本進行了正交和反交實驗。 【解析】選C。孟德爾所做的豌豆的一對相對性狀的研究實驗中，豌豆必須具有一對易于區(qū)分的相對性狀，同時親本必須是純種，具有相對性狀的兩個純合親本必須進行有性雜交。該過程中正交、反交實驗都要做，才能使實驗更具有說服力。,2.假說—演繹法是現代科學研究中常用的一種科學方法。下列屬于孟德爾在發(fā)現基因分離定律時的“演繹”過程的是( ) A.若遺傳因子位于染色體上，則遺傳因子在體細胞中成對存在 B.若F1產生配子時成對遺傳因子分離，則測交后代會出現兩種性狀，分離比接近1∶1 C.若F1產生配子時成對遺傳因子分離，則F2中3種基因型個體比接近1∶2∶1 D.由F2出現了“3∶1”推測生物體產生配子時，成對遺傳因子彼此分離,【解析】選B。若對分離現象的假設是正確的，F1產生配子時成對遺傳因子分離，產生兩種數量相等的配子，測交后代會出現兩種性狀，分離比接近1∶1，可見“演繹”過程是測交的設想。,3.在豌豆雜交實驗中，高莖與矮莖雜交得F1，F1自交所得F2中高莖和矮莖的比例為787∶277，上述實驗結果的實質是( ) A.高莖基因對矮莖基因有顯性作用 B.F1自交，后代出現性狀分離 C.控制高、矮莖的基因不在一對同源染色體上 D.等位基因隨同源染色體的分離而分離 【解析】選D。F2中高莖和矮莖的比例為787∶277，約為3∶1，符合分離定律的典型性狀分離比，其實質是等位基因隨同源染色體的分離而分離。,4.下列關于孟德爾遺傳規(guī)律的得出過程的說法，錯誤的是( ) A.豌豆自花傳粉、閉花受粉的特點是孟德爾雜交實驗獲得成功的原因之一 B.統計學方法的使用有助于孟德爾總結數據規(guī)律 C.進行測交實驗是為了對提出的假說進行驗證 D.假說中具有不同遺傳因子的配子之間隨機結合，體現了自由組合定律的實質,【解析】選D。孟德爾雜交實驗獲得成功的原因之一是豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物，豌豆具有容易區(qū)分的性狀；孟德爾在總結數據、分析數據時應用了統計學的方法；測交實驗對假說進行了驗證；自由組合定律的實質是非同源染色體上非等位基因在形成配子時自由組合。,考點二 基因分離定律的解題方法與應用 1.自交和自由交配的辨析及解題方法： (1)自交。 ①概念：雌雄同體的生物同一個體上的雌雄配子結合(自體受精)。在植物方面，指自花傳粉和雌雄異花的同株傳粉。 ②雜合子連續(xù)自交，純合子與雜合子所占比例及應用(變化曲線見下圖)：,③相關計算：某自花傳粉的植物群體中，顯性性狀中AA占1/3、Aa占2/3，則自交后產生AA的概率為1/3×1+2/3×1/4=1/2。 (2)自由交配。 ①概念：一個群體中的雄性和雌性個體隨機交配的方式，交配個體的基因型可以相同也可以不同。 ②具有一對相對性狀的一個種群中的自由交配類型： AA×AA、AA×Aa、AA×aa、Aa×Aa、Aa×aa、aa×aa。,③相關計算：某種動物基因型AA占1/3，Aa占2/3，自由交配類型有AA×AA、Aa×Aa、2AA×Aa(AA中有雌、雄，各占1/3)，則產生AA = 1/3×1/3 + 2/3×2/3×1/4 +2×1/3×2/3×1/2=4/9；或A基因頻率=(1/3×2+2/3)/2=2/3，a基因頻率=1/3，AA=2/3×2/3=4/9。,2.個體基因型的確定方法： (1)純合子含有相同的基因，因而在親代與子代之間基因的組成及性狀推導上有明顯的作用，主要體現在。 ①如果親代中有顯性純合子(BB)，則子代一定為顯性性狀(B_)。 ②如果親代中有隱性純合子(bb)，則子代基因中一定含有b。 ③如果子代中有純合子(BB或bb)，則兩個親本都至少含有一個遺傳因子B或b。,(2)根據分離定律中的比值來直接推斷。 ①若后代性狀分離比為顯性∶隱性=3∶1，則雙親一定是雜合子(Aa)，即Aa×Aa→3A_∶1aa。 ②若后代性狀分離比為顯性∶隱性=1∶1，則雙親一定是測交類型，即Aa×aa→1Aa∶1aa。 ③若后代只有顯性性狀，則雙親至少有一方為顯性純合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。 ④若后代只有隱性性狀，則雙親均為隱性純合子，即aa×aa→aa。,3.用概率來分析后代基因型及表現型： 一對等位基因的雜種個體雜交：Aa×Aa，各自產生概率分別為1/2的A與a配子，則后代的基因型及比例為AA(1/2×1/2)∶Aa(2×1/2× 1/2)∶aa(1/2×1/2)=1∶2∶1，AA、Aa表現型都為顯性(A_)，所以后代顯性性狀個體占3/4，隱性性狀個體占1/4。,【提分技法】兩種自交類型的解題技巧 (1)雜合子Aa連續(xù)自交n次，雜合子比例為( )n，純合子比例為1- ( )n，顯性純合子比例=隱性純合子比例=[1-( )n]× 。 (2)雜合子Aa連續(xù)自交，且逐代淘汰隱性個體，自交n代后，顯性個 體中，純合子比例為 ，雜合子比例為 。,【考題回訪】 1.(2014·海南高考)某動物種群中，AA、Aa和aa基因型的個體依次 占25%、50%、25%。若該種群中的aa個體沒有繁殖能力，其他個體間 可以隨機交配，理論上，下一代中AA∶Aa∶aa基因型個體的數量比 為( ) A.3∶3∶1 B.4∶4∶1 C.1∶2∶0 D.1∶2∶1,【解題指南】(1)題干關鍵詞：“aa個體沒有繁殖能力”“個體間可以隨機交配”。 (2)關鍵知識：基因分離定律，一對相對性狀的親子代基因型、表現型及相關概率的計算。,【解析】選B。本題主要考查基因分離定律的相關知識。若該種群中的aa個體沒有繁殖能力，其他個體間可以隨機交配就是AA、Aa這兩種基因型的雌雄個體間的交配，AA占1/3，Aa占2/3，采用棋盤法。 理論上，下一代基因型個體的數量比為：AA∶Aa∶aa=4∶4∶1。根據以上分析，故B項正確。,【延伸探究】若aa個體有繁殖能力，則隨機交配子代中AA∶Aa∶aa的比值是多少？ 提示：1∶2∶1。,2.(2014·海南高考)某二倍體植物中，抗病和感病這對相對性狀由一對等位基因控制，要確定這對性狀的顯隱性關系，應該選用的雜交組合是( ) A.抗病株×感病株 B.抗病純合體×感病純合體 C.抗病株×抗病株，或感病株×感病株 D.抗病純合體×抗病純合體，或感病純合體×感病純合體,【解題指南】(1)題干關鍵詞：“這對相對性狀由一對等位基因控制”“確定這對性狀的顯隱性關系”。 (2)關鍵知識：基因的分離定律、基因的顯隱性和純合體(子)、雜合體(子)的判斷。 (3)隱含知識：判斷性狀顯隱性關系的方法。,【解析】選B。本題主要考查根據基因分離定律判斷性狀顯隱性關系的相關知識。具有相對性狀的純合個體進行正反交，子代表現出來的性狀就是顯性性狀，對應的為隱性性狀，故B項正確。,3.(2015·赤峰模擬)科學家利用小鼠進行雜交實驗，結果如下： ①黃鼠×黑鼠→黃2 378∶黑2 398；②黃鼠×黃鼠→黃2 396∶ 黑1 235。下列有關分析不正確的是( ) A.實驗①能判斷小鼠皮毛黃色是隱性性狀 B.實驗②中黃鼠很可能是雜合子 C.實驗②中親本小鼠均不是純合子 D.純合的黃色小鼠可能在胚胎期死亡,【解析】選A。實驗②中親代黃鼠產生黑色子代，說明黃色是顯性性狀，黑色是隱性性狀，親代均為雜合子，子代正常比例應為3∶1，但實際為2∶1，說明純合的黃色小鼠可能在胚胎期死亡，故A項錯誤，B、C、D項正確。,【方法技巧】顯隱性及純合子和雜合子的判斷方法 (1)顯隱性性狀的兩種判斷方法。 ①A×B→A，則A為顯性性狀，B為隱性性狀。 ②A×A→A+B，則A為顯性性狀，B為隱性性狀。 注：A、B為表現型。 (2)純合子、雜合子的兩種判斷方法。 ①A×B→A，則親本A、B是純合子。 ②A×A→A+B，則親本A為雜合子。,4.(2015·大慶模擬)一匹家系來源不明的雄性黑馬與若干匹雌性紅 馬雜交，生出20匹紅馬和22匹黑馬，你認為這兩種親本馬的基因型 是( ) A.黑馬為顯性純合子，紅馬為隱性純合子 B.黑馬為雜合子，紅馬為顯性純合子 C.黑馬為隱性純合子，紅馬為顯性純合子 D.黑馬為雜合子，紅馬為隱性純合子,【解析】選D。顯、隱性純合子雜交后代均為顯性；顯性純合子與雜合子雜交后代也均為顯性；雜合子與隱性純合子雜交后代顯、隱性之比為1∶1。,【方法技巧】判斷顯隱性個體的雜交實驗設計,【加固訓練】 1.假設某植物種群非常大，可以隨機交配，沒有遷入和遷出，基因不產生突變?？共』騌對感病基因r為完全顯性。現種群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常開花和結實，而感病植株在開花前全部死亡。則子一代中感病植株占( ) A.1/9 B.1/16 C.4/81 D.1/8,【解析】選B。感病植株rr不能產生可育的配子，所以抗病植株RR和Rr各占1/2，R的基因頻率為3/4，r的基因頻率為1/4。該種群植株隨機交配，則子一代中感病植株占1/16。,2.Y(黃色)和y(白色)是位于某種蝴蝶常染色體上的一對等位基因，雄性有黃色和白色，雌性只有白色。下列雜交組合中，可以從其子代表現型判斷出性別的是( ) A.♀yy×♂yy B.♀Yy×♂yy C.♀yy×♂YY D.♀Yy×♂Yy,【解析】選C。根據題干敘述可推知：對于雄性個體YY或Yy均表現為黃色，而yy表現為白色；對于雌性個體Y_和yy均表現為白色。因此要想根據子代的表現型判斷性別，就要使子代的基因型為Y_，如果子代的表現型為黃色則為雄性個體，如果子代的表現型為白色則為雌性個體。,