高中生物 第1章 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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第1章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn),一、用豌豆做遺傳實驗的優(yōu)點和方法 1．豌豆作為遺傳實驗材料的優(yōu)點,2．人工異花傳粉的一般步驟,3．常見的遺傳學符號及含義,2.特點 (1)P具有 性狀。 (2)F1全部表現(xiàn)為 性狀。 (3)F2出現(xiàn)性狀 現(xiàn)象，分離比約為 性狀∶ 性狀＝3∶1。,相對,二、一對相對性狀的雜交實驗 1.過程,顯性,分離,顯性,隱性,三、對分離現(xiàn)象的解釋 1．孟德爾對分離現(xiàn)象提出的假說 (1)生物的性狀是由 決定的。 (2)體細胞中遺傳因子是 的。 (3)配子中的遺傳因子是 存在的。 (4)受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。,遺傳因子,成對存在,單個,(1)F2遺傳因子組成及比例 1DD∶2 ∶1 。 (2)F2性狀表現(xiàn)及比例 為 。,Dd,dd,3高∶1矮,(2)分析結(jié)果得出結(jié)論：彩球組合類型數(shù)量 比 DD∶Dd∶dd≈ ，彩球代表的顯 隱性狀的數(shù)值比為 。,1∶2∶1,3∶1,隱性純合子,四、對分離現(xiàn)象解釋的驗證 1．方法 測交，即F1與 雜交。 2．測交實驗圖解,,1∶1,3．結(jié)論 測交后代分離比接近 ，符合預期的設(shè)想，從而證實 F1的遺傳因子組成為 ，形成配子時，成對的遺傳因子發(fā) 生分離，分別進入不同的配子中，產(chǎn)生 兩種比例相等 的配子。 五、分離定律 1．在生物的體細胞中，控制同一性狀的 成對存 在，不相融合。 2．在形成配子時， 發(fā)生分離，分別進 入 中，隨配子遺傳給后代。,Dd,D和d,遺傳因子,成對的遺傳因子,不同的配子,一、用豌豆作實驗材料的優(yōu)點及方法 1．閱讀教材P2～3，分析圖1－1、1－2、1－3，判斷正誤： (1)豌豆是嚴格自花傳粉、閉花受粉植物。因此，難以進行人工雜交。( ) (2)人工去雄時，要去除未成熟花的全部雄蕊，然后進行套袋。 ( ) (3)豌豆的不同品種之間具有多對相對性狀。( ) (4)豌豆雜交實驗過程中，需兩次套袋，目的都是防止外來花粉的干擾。( ),√,×,√,√,二、一對相對性狀的雜交實驗 1．根據(jù)相對性狀的概念，對下列實例進行分析判斷，并說明理由。 (1)狗的長毛與兔的短毛。 提示：不是。狗與兔不屬于同一種生物。 (2)玉米的早熟與晚熟。 提示：是。早熟與晚熟是玉米成熟這一性狀的不同表現(xiàn)類型。,2．根據(jù)孟德爾一對相對性狀的雜交實驗，討論分析下列問題： (1)若F2共獲得20株豌豆，矮莖個體一定是5株嗎？說明原因。 提示：不一定。樣本數(shù)量太少，不一定完全符合3∶1分離比，孟德爾實驗中的比例是在實驗材料足夠多的情況下得出的。 (2)高莖和矮莖豌豆雜交，后代出現(xiàn)了高莖和矮莖，該現(xiàn)象屬于性狀分離嗎？為什么？ 提示：不屬于。因為性狀分離是雜種后代中同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。,三、對分離現(xiàn)象的解釋 1．根據(jù)純合子、雜合子的概念判斷下列說法是否正確，說明理由。 (1)純合子自交后代一定是純合子。 提示：正確。純合子只能產(chǎn)生一種類型的配子，相同類型的雌雄配子結(jié)合，形成合子發(fā)育成的個體一定是純合子。 (2)純合子雜交后代一定是純合子。 提示：錯誤。顯性純合子與隱性純合子雜交后代全為雜合子。 (3)雜合子自交后代一定是雜合子。 提示：錯誤。雜合子自交，后代中既有純合子也有雜合子，各占1/2。,2．假如雌雄配子的結(jié)合不是隨機的，F(xiàn)2中還會出現(xiàn)3∶1的性狀分離比嗎？ 提示：不會。因為滿足孟德爾實驗的條件之一是雌、雄配子結(jié)合機會相等，即任何一個雄配子(或雌配子)與任何一個雌配子(或雄配子)的結(jié)合機會均相等，這樣才能出現(xiàn)3∶1的性狀分離比。,3．閱讀教材P6實驗內(nèi)容，并結(jié)合自己的模擬實驗過程，分析回答下列問題： (1)在甲、乙兩個小桶中放入兩種彩球各10個并且搖勻使彩球混合均勻的原因是什么？ 提示：使代表雌、雄配子的兩種彩球被抓出的機會相等。 (2)為了保證不同配子間結(jié)合機會相等，且所得結(jié)果與理論值接近，在實驗過程中應(yīng)注意哪些問題？ 提示：①抓取小球時應(yīng)隨機抓?。虎陔p手同時進行，且閉眼；③應(yīng)將抓取的小球放回原桶；④重復多次。,4．判斷正誤 (1)在一對相對性狀的雜交實驗中，F(xiàn)1的遺傳因子組成為Dd，且F1產(chǎn)生雌、雄配子的比例為1∶1。( ) (2)雙親為顯性，雜交后代有隱性純合子，則雙親一定都是雜合子。( ),×,√,四、對分離現(xiàn)象解釋的驗證及分離定律 1．觀察分析教材P7圖1－6，思考下列問題： (1)為什么用測交的方法能證明F1產(chǎn)生配子的類型及比例？ 提示：因為隱性個體所產(chǎn)生的配子中的遺傳因子為隱性，它不會影響F1產(chǎn)生的配子中所含遺傳因子的表達，所以測交后代決定于F1所產(chǎn)生的配子的類型及比例。根據(jù)測交后代就可反映出F1產(chǎn)生配子的情況。 (2)測交實驗除測定F1的遺傳因子組成外，能否測定其他個體的遺傳因子組成？ 提示：能。,1．相對性狀中顯隱性判斷(設(shè)A、B為一對相對性狀) (1)定義法(雜交法) ①若A×B―→A，則A為顯性，B為隱性。 ②若A×B―→B，則B為顯性，A為隱性。 ③若A×B―→既有A，又有B，則無法判斷顯隱性，只能采用自交法。,2．純合子與雜合子的判斷 (1)隱性純合子：表現(xiàn)為隱性性狀的個體是隱性純合子。 (2)顯性純合子和雜合子的判斷(設(shè)一對相對性狀中，A為顯性性狀個體，B為隱性性狀個體) ①自交法 a．若親本A――→A，則親本A為純合子。 b．若親本A――→A、B均出現(xiàn)，則親本A為雜合子。 ②測交法 a．若親本A×B―→只有A，則親本A很可能為純合子。 b．若親本A×B―→A、B均出現(xiàn)，則親本A為雜合子。 ③花粉鑒定法 非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同的顏色，取親本A的花粉，加一滴碘液。 a．若花粉一半呈藍黑色，一半呈橙紅色→親本A為雜合子。 b．若花粉全為橙紅色或全為藍黑色→親本A為純合子。,[特別提醒] (1)要根據(jù)題目給定的實驗材料，選擇合適的實驗方法。對于植物體，雜交法、自交法和測交法均可采用；而對于動物體，無法采用自交法。 (2)純合子自交后代全是純合子，但不同純合子雜交，后代為雜合子。雜合子自交后代會出現(xiàn)性狀分離，且后代中有純合子出現(xiàn)。 (3)雜交后代中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，若數(shù)目較少，則無法確定顯隱性關(guān)系。,3．分離定律的驗證 (1)測交法 雜種F1×隱性純合子 ↓ 后代出現(xiàn)兩種不同性狀的個體，且比例為1∶1 ↓ 證明雜種F1產(chǎn)生了兩種配子，即成對的遺傳因子彼此分離 (2)雜合子自交法：讓雜合子自交(若為異性個體，采用相同遺傳因子組成的雜合子相互交配)，后代的性狀分離比約為3∶1。 (3)花粉鑒定法：取雜合子的花粉，對花粉進行特殊處理后，用顯微鏡觀察計數(shù)，可直接驗證分離定律。 [特別提醒] 上述方法均可驗證分離定律，但有的操作簡便，如雜合子自交法；有的在短時間內(nèi)可作出判斷，如花粉鑒定法；對于動物，常用測交法，因此要根據(jù)實際情況選擇合理的實驗方案。,[例1] 豌豆高莖對矮莖為顯性，現(xiàn)將A、B、C、D、E、F、G七棵植株進行交配實驗，所得結(jié)果如表所示。從理論上說，子代高莖豌豆植株中純合子所占的比例是( ),A.10% B.25% C.50% D.66%,[研析] 本題考查親子代遺傳因子組成、性狀表現(xiàn)及比例互推。具體解題過程如下：,,,[審]——關(guān)鍵信息,,信息①：豌豆高莖對矮莖為顯性。 信息②：A×B→子代高莖∶矮莖＝21∶7＝3∶1。 信息③：E×F→子代高莖∶矮莖＝20∶19≈1∶1。 信息④：C×D→子代全為矮莖。 信息⑤：G×D→子代全為高莖。,,,[析]——解讀信息,解讀①②：親本A、B為雜合子自交，子代高莖中顯性純合子數(shù)目為7株。 解讀①③：親本E×F為測交類型，子代中高莖全為雜合子。 解讀①④：親本C、D為隱性純合子自交，子代全為隱性純合子。 解讀①④⑤：親本D為矮莖隱性純合子，G為顯性純合子，子代全為高莖雜合子。,,[判]——研判選項,子代高莖中純合子所占比例為7/(21＋20＋29)×100%＝10%。,[答案] A,根據(jù)后代性狀表現(xiàn)推測親代遺傳因子組成 (1)若后代性狀分離比為顯性∶隱性＝3∶1，則雙親必定為雜合子，即Bb×Bb＝3B_∶1bb。 (2)若后代性狀分離比為顯性∶隱性＝1∶1，則雙親必定為測交類型，即Bb×bb＝1Bb∶1bb。 (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BB×__。 (4)若后代中有隱性個體bb，則雙親均至少含有一個隱性基因b。,[例2] 玉米是雌雄同株、異花傳粉植物，可以接受 本植株 的花粉，也能接受其他植株的花粉。在一塊農(nóng)田中間行種 植等數(shù)量遺傳因子組成為Aa和aa的玉米(A和a分別控制顯 性性狀和隱性性狀，且A對a為完全顯性)，假定每株玉米結(jié)的子粒數(shù)目相同，收獲的玉米種下去，具有A表現(xiàn)性狀和a表現(xiàn)性狀的玉米比例應(yīng)接近( ) A．1∶4 B．5∶11 C．1∶2 D．7∶9,[研析] 本題考查基因分離定律的相關(guān)概率計算。具體解題過程如下：,,,[審]——關(guān)鍵信息,,信息①：玉米可自花傳粉，也可異花傳粉，即玉米既可自交，也可雜交。 信息②：遺傳因子組成為Aa和aa的玉米比例為1∶1，間行種植等數(shù)量的Aa、aa的玉米，存在Aa自交、Aa與aa雜交以及aa自交三種情況，屬于自由交配類型，因此可通過配子概率計算子代中顯性性狀與隱性性狀的個體比例。,,,[判]——研判選項,等數(shù)量的Aa和aa玉米種群可產(chǎn)生含基因A和a的雌、雄兩種配子，其比例為：A＝1/2×1/2＝1/4，a＝1/2×1/2＋1/2×1＝3/4，雌、雄配子隨機結(jié)合，得到的子代中aa比例為3/4×3/4＝9/16，表現(xiàn)A性狀的比例為1－9/16＝7/16，故具有A表現(xiàn)性狀和a表現(xiàn)性狀的玉米比例應(yīng)接近7∶9。,[答案] D,概率計算方法 (1)實例：兩只白羊交配生了兩只白羊和一只黑羊，如果它們再生一只小羊，其毛色是白色的概率是多少？ (2)分析：兩只白羊所生的后代中出現(xiàn)了性狀分離，則新出現(xiàn)的黑色為隱性性狀，且雙親均為雜合子。設(shè)用B、b表示遺傳因子，則雙親的遺傳因子組成均為Bb，子代白羊的遺傳因子組成為BB或Bb，黑羊的遺傳因子組成為bb。,(3)方法 ①用分離比直接推出 Bb×Bb―→1BB∶2Bb∶1bb，可見后代毛色是白色的概率為3/4。 ②用配子的概率計算：Bb親本產(chǎn)生B、b配子的概率都是1/2，則 a．后代為BB的概率＝B(♀)概率×B(♂)概率＝1/2×1/2＝1/4。 b．后代為Bb的概率＝b(♀)概率×B(♂)概率＋b(♂)概率×B(♀)概率＝1/2×1/2＋1/2×1/2＝1/2。 所以，后代毛色是白色的概率為1/4＋1/2＝3/4。,————————[課堂歸納]————————,[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建],填充：①豌豆 ②性狀分離 ③測交 ④分離定律,[關(guān)鍵語句],1.豌豆作為實驗材料的優(yōu)點：自花傳粉和閉花受粉；具有易于區(qū)分的相對性狀。 2.具相對性狀的純合親本雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀。 3.在一對相對性狀的雜交實驗中，F(xiàn)2的性狀分離比為3∶1；在測交實驗中，性狀分離比為1∶1。,4.顯隱性性狀的判斷方法 (1)具相對性狀的親本雜交，若子代只出現(xiàn)一種性狀，則該性狀為顯性性狀。 (2)具相同性狀的親本雜交，若子代出現(xiàn)不同性狀，則新出現(xiàn)的性狀為隱性性狀。 5．純合子自交后代仍為純合子，雜合子自交后代既有純合子也有雜合子。 6．分離定律的實質(zhì)：在形成配子時，控制同一性狀的遺傳因子發(fā)生分離，形成數(shù)量相等的兩種配子。,1．孟德爾選用豌豆作為遺傳實驗材料的理由是( ) ①豌豆是閉花受粉植物；②豌豆在自然狀態(tài)下一般是純種；③用豌豆作實驗材料有直接經(jīng)濟價值；④各品種間具有一些穩(wěn)定的、差異較大而且容易區(qū)分的性狀 A．①②③④ B．①② C．①②④ D．②③④ 解析：豌豆是自花傳粉、閉花受粉植物，在自然狀態(tài)下一般是純種，且具有易于區(qū)分的相對性狀，與經(jīng)濟價值無關(guān)。 答案：C,知識點一、孟德爾分離定律實驗的科學方法,2．(全國高考改編)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(jié)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遺傳因子控制 D．是否嚴格遵守實驗操作流程和統(tǒng)計分析方法,知識點二、孟德爾分離定律的假說—演繹過程,解析：驗證分離定律可通過下列幾種雜交實驗及結(jié)果獲得： ①顯性純合子和隱性個體雜交，子一代自交，子二代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比；②子一代個體與隱性個體測交，后代出現(xiàn)1∶1的性狀分離比；③雜合子自交，子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比。由此可知，所選實驗材料是否為純合子，并不影響實驗結(jié)論。驗證分離定律時所選相對性狀的顯隱性應(yīng)易于區(qū)分，受一對等位基因控制，且應(yīng)嚴格遵守實驗操作流程和統(tǒng)計分析方法。 答案：A,3．在孟德爾一對相對性狀的雜交實驗中，性狀分離是指( ) A．雜種顯性個體自交產(chǎn)生顯性和隱性后代 B．雜種顯性個體與純種顯性個體雜交產(chǎn)生顯性后代 C．雜種顯性個體與純種隱性個體雜交產(chǎn)生顯性和隱性后代 D．純種顯性個體與純種隱性個體雜交產(chǎn)生顯性后代 解析：性狀分離是指在雜種后代中，同時出現(xiàn)顯性和隱性兩種性狀的現(xiàn)象。 答案：A,4．關(guān)于孟德爾分離定律雜交實驗中測交的說法不正確的是( ) A．F1×隱性類型→測F1遺傳因子組成 B．通過測定F1的遺傳因子組成來驗證對分離實驗現(xiàn)象理論解 釋的科學性 C．F1的遺傳因子組成是根據(jù)F1×隱性類型→所得后代性狀表 現(xiàn)反向推知的 D．測交時，與F1雜交的另一親本無特殊限制,解析：測交必須是利用隱性純合子與被檢驗對象雜交，目的是通過分析其后代以推知其遺傳因子組成。孟德爾分離定律雜交實驗中測交的對象是F1，其遺傳因子組成決定了基因分離定律的正確與否。 答案：D,5．分離定律的實質(zhì)是( ) A．F2(子二代)出現(xiàn)性狀分離 B．F2性狀分離比是3∶1 C．成對的控制相對性狀的遺傳因子彼此分離 D．測交后代性狀分離比為1∶1 解析：分離定律的實質(zhì)是指體細胞中成對的控制相對性狀的遺傳因子在形成配子時彼此分離。 答案：C,6．在“性狀分離比的模擬實驗”中，每次抓取統(tǒng)計過的小球都要重新放回桶內(nèi)，其原因是( ) A．保證兩種配子的數(shù)目相等 B．避免小球的丟失 C．小球可能再次使用 D．避免人為誤差 解析：小球重新放回，能保證每次抓取小球時，成對的、控制相對性狀的遺傳因子分離，形成數(shù)目相等的兩種配子(小球)。 答案：A,知識點三、分離定律性狀分離比的模擬實驗,7．在做性狀分離比的模擬實驗時，分別同時從甲小桶和乙小桶抓取彩球50～100次，統(tǒng)計彩球組合為DD的比例為( ) A．1/3 B．1/5 C．1/2 D．1/4 解析：由于甲、乙兩小桶中D和d的比例是相同的，所以每個小桶中抓取D的可能性為1/2，兩個小桶同時抓取D的可能性為1/2×1/2＝1/4。 答案：D,知識點四、分離定律的應(yīng)用 8．(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(guān)系，應(yīng)該選用的雜交組合是( ) A.抗病株×感病株 B.抗病純合子×感病純合子 C.抗病株×抗病株，或感病株×感病株 D.抗病純合子×抗病純合子，或感病純合子×感病純合子,解析：判斷性狀顯隱性關(guān)系的方法有：(1)定義法——具有相對性狀的純合個體進行正反交，子代表現(xiàn)出來的性狀就是顯性性狀，對應(yīng)的為隱性性狀；(2)相同性狀的雌雄個體間雜交，子代出現(xiàn)不同于親代的性狀，該子代的性狀為隱性，親代為顯性，故選C。 答案：C,9．豌豆的高莖(D)對矮莖(d)為一對相對性狀，仔細觀察下列實驗過程圖解，回答相關(guān)問題：,(1)該實驗的親本中，父本是______，母本是____________。在此實驗中作親本的兩株豌豆必須是________種。 (2)操作①叫________，此項處理必須在豌豆________之前進行。 (3)操作②叫________，此項處理后必須對母本的雌蕊進行__________，其目的是_____________________________。 (4)在當年母本植株上所結(jié)出的種子為________代，其遺傳因子組成為________，若將其種下去，長成的植株表現(xiàn)為________莖。 (5)若要觀察豌豆植株的性狀分離現(xiàn)象，則至少需要到第________年對________代進行觀察。出現(xiàn)的高莖與矮莖之比約為________，所對應(yīng)的遺傳因子組成類型有________，比例接近________。,答案： (1)矮莖豌豆 高莖豌豆 純 (2)去雄 自然傳粉 (3)人工授粉 套袋處理 防止其他豌豆花粉的干擾 (4)子一(或F1) Dd 高 (5)三 子二(或F2) 3∶1 DD、Dd、dd 1∶2∶1,