2025届高三生物二轮复习课件 04孟德尔遗传定律

遗传规律与伴性遗传 ——建构基因的发现历程探究传递规律 1.研读教材,基于假说-演绎法的逻辑建构遗传因子发现历程的思维导图,阐明有性生殖中基因的规律。 2.运用科学史的思路方法,设计实验验证两大遗传定律,解释特殊分离比出现的原因。 3.结合人类遗传病,解读遗传系谱图,预测后代遗传病发病情况。 基本概念 相对性状 性状类 显性性状 隐性性状 性状分离 性状 生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称 同种生物同一性状的不同表现类型 具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的那个亲本性状 具有相对性状的纯合亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本性状 杂种自交后代中呈现不同性状的现象 个体类 P F1 、F2… 亲本 子一代 、子二代 杂交 自交 纯合子 指由相同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体。 杂合子 指由不同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体。 相交类 广义:任何两个个体的交配 狭义:基因型不同的生物体间的相互交配 杂交 自交 测交 基因型相同的生物体间相互交配。植物体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉。 孟德尔实验中:杂种子一代与隐性个体相交,用来测定F1的基因型 回交:子一代和两个亲本的任意一个进行杂交的一种方法 1、去雄 2、套袋 3、授粉 4、套袋 实验材料 豌豆:自花传粉、闭花授粉、自然条件为纯种; 有易于区分的相对性状; 花大易操作; 繁殖周期短,后代数量多。 花粉-雄配子 两性花 玉米:雌雄同株异花传粉,生长周期短,繁殖快,子 代多,便于取材,相对性状明显。 果蝇:个体小,易于饲养; 繁殖速度快; 后代数量多; 染色体组成简单便于观察分析; 有易于区分的相对性状 豌豆:自花传粉、闭花受粉、自然条件为纯种;有易于区分的相对性状;花大易操作; 繁殖周期短,后代数量多 玉米:雌雄同株异花传粉(不需去雄);有易于区分的相对性状;繁殖周期短;后代 数量多 果蝇:染色体组成简单便于观察分析;有易于区分相对性状;个体小,易饲养;繁殖快;后代数量多 总结:遗传学中常用的的实验取材 发现问题 提出假说 演绎推理 (实验验证) 得出理论 假 说 演 绎 法 一对相对性状的杂交实验 对分离现象的解释 测交实验 分离定律 P F1 高 F2 高 3 : 1 矮 高 矮 787 277 用其他相对性状做杂交实验,也得到同样的结果,4页表1-1,这可见绝非偶然,而是有规律的。 性状分离 问题1:为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢? 问题2:F2中出现3:1的性状分离比是偶然的吗? 高 高 一对相对性状的杂交实验 观察现象 发现问题 3、生物体在形成生殖细胞-配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。 配子中只含每对遗传因子的一个(D或d其中一个) 4、受精时,雌雄配子的结合是随机的。 孟德尔对分离现象的解释 1、生物的性状是由遗传因子决定的。 2、体细胞中遗传因子是成对存在的。 纯种矮茎豌豆:dd F1高茎豌豆:Dd 显性遗传因子(D) 隐性遗传因子(d) 纯种高茎豌豆:DD 分析问题 提出假说 F1 Dd Dd F2 Dd 配子 d D D d DD Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 3 : 1 高茎 高茎 小结 基因型及比例 DD:Dd:dd=1:2:1 ; 表现型及比例 高茎:矮茎=3:1(高茎中杂合子占 ;纯合子占 ) 根据假说 ,解释问题 2/3 1/3 对分离现象解释的验证——测交实验 高茎 杂种子一代 矮茎 隐性纯合子 测交 配子 测交后代 Dd D d dd d 高茎 矮茎 Dd dd 1 : 1 测交:让F1 代与隐性纯合子杂交。 演绎推理 验证假说 结论:分离定律 在生物体细胞中,控制同一性状的因子成对存在,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。 分析结果 得出结论 分离定律的实质 在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会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。 例:下列最能说明基因分离定律实质的是: A、F2的表现型比为3:1 B、F1产生配子的比为1:1 C、F2基因型的比为1:2:1 D、测交后代比为1:1 B F2出现3:1分离比分离的条件? 通过模拟实验,来体验孟德尔的假说 两个小桶分别代表精巢和卵巢;D小球和d小球分别代表含有 显性遗传因子和隐性遗传因子的配子 (2)分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么? 模拟雌、雄配子的随机结合 (3)为什么选择形状、大小、质量等同的彩球? (4)将抓取的小球放回原来的小桶内,摇匀,按步骤(3)重复做50—100次的含义是什么? 模拟雌、雄配子结合的机会相等 确保观察样本数目足够多 在观察实验过程中思考以下问题: (1)两个小桶代表什么?两个小桶中的D小球和d小球代表什么? 分离定律的模拟和验证 14 规律方法1——验证分离定律 常用方法 选育杂合子(如Bb) 结果预测 自交法 Bb自交 子代显:隐=3:1 测交法 Bb bb 子代显:隐=1:1 配子法(花粉鉴定法) 取杂合子的花粉,处理后用显微镜观察并计数 B花粉:b花粉=1:1 单倍体育种法 取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗 两种表现型=1:1 规律方法2——显隐性判断 ①杂交法:具有相对性状的两个纯合亲本杂交,若后代只表现一种性状,则该性状为显性性状,另一种为隐性性状。 例:纯合高茎 纯合矮茎,后代只有高茎,则高茎为显性性状 ②自交法:亲本自交,若后代中出现新性状,则新出现的性状为隐性性状,亲本表现的性状为显性性状。 例:紫花 紫花 301紫花+301白花,则白花为隐性性状 比较:共显性、不完全显性、完全显性(三维P127) 规律方法3——纯合子、杂合子的判断 ① 测交法:让待测个体与隐性纯合子杂交(需已知显隐性) 若子代只出现一种性状,则待测个体为纯合子;若子代出现两种性状,则待测个 体为杂合子。(注意:待测个体若为雄性动物,应与多个隐性雌性个体交配,产 生足够多个体,增强说服力。) ② 自交法:待测个体进行自交,若后代发生性状分离,则待测个体一定是杂合子; 若后代无性状分离,则为纯合子。(注意:鉴定植物基因型时测交法、自交法均可, 但自交法较简便。) ③花粉鉴定法:若待测个体产生两种花粉,则为杂合子 ④单倍体育种法 (三维P123) 例:老鼠毛色有黑色和黄色之分,这是一对相对性状。有下面三组交配组合,请判断四个亲本中是纯合子的是(  )  A.甲和乙     B.乙和丙     C.丙和丁     D.甲和丁 规律方法3——纯合子、杂合子的判断 例:已知豌豆的高茎对矮茎是显性,欲知一高茎豌豆的基因 型,最佳办法是( ) A.让它与另一纯种高茎豌豆杂交 B.让它与另一杂种豌豆杂交 C.让它与另一株矮茎豌豆杂交 D.让它进行自花授粉 规律方法3——纯合子、杂合子的判断 规律方法4——亲本 子代,子代 亲本 (1).由亲代推子代的遗传因子组成或性状表现 亲代遗传因子组成 子代遗传因子组成 及比例 子代表现的性状 及比例 ⑴ AA AA AA 全显 ⑵ AA Aa AA : Aa=1 : 1 全显 ⑶ AA aa Aa 全显 ⑷ Aa Aa AA : Aa : aa=1 : 2 : 1 显:隐=3 : 1 ⑸ Aa aa Aa : aa =1 : 1 显:隐=1 : 1 ⑹ aa aa aa 全隐 规律方法4——亲本 子代,子代 亲本 (2).由子代推亲代的遗传因子组成或性状表现 ①遗传因子填充法 先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子,如显性性状的遗传因子组成可用A_来表示,那么隐性性状的 遗传因子组成只有一种aa,根据子代中一对遗传因子分 别来自两个亲本,可推出亲代中未知的遗传因子组成。 ②隐性突破法 如果子代中有隐性个体存在,隐性个体是纯合 子aa,因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a 基因,然后再根据亲代的表现类型作进一步的推 断 ③根据分离比判断 若后代性状分离比为显性:隐性=3:1,则双亲 定是杂合子Aa,即Aa Aa 3A-:1aa。 若后代性状分离比为显性:隐性=1:1,则双亲 定是测交类型。即Aa aa 1Aa:1aa 规律方法4——亲本 子代,子代 亲本 1.在豚鼠中,黑色毛皮对白色毛皮是显性,如果一对杂合子的黑色豚鼠交配,产生4个子代个体,它们的表现型比例是( ) A.3黑:1白 B.2黑:2白 C.1黑:3白 D.以上比例均有可能出现 2.人眼的虹膜有褐色的和蓝色的,褐色是由显性传因子控制的,蓝色是由 隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲 是蓝眼)结婚,这对夫妇生下蓝眼孩子的的可能性是 A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6 3、白化病是由一对隐性基因控制的。如果一对正常夫妇生下了一个有病的女儿和一个正常的儿子,这个儿子如果与患有白化病的女人结婚,婚后生育出患有白化病女孩的几率是 A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/12 C D A 规律方法5——自交和自由交配问题 迷迭香是雌雄同株植物,其花色由一对基因R、r控制,蓝色对白色为完全显性,蓝色更具有观赏价值。在不考虑突变和致死情况下,以Rr的植株作亲本来选育蓝色纯合植株RR。现有两种方案: 方案1:Rr植株连续自交2次,每代的子代中人工除去rr个体 方案2:Rr植株连续自由交配2次,每代的子代中人工除去rr个体 请思考哪一种方案能使F2获得比例最大的蓝色纯合植株。 (三维P125)及学程学习活动3 自由交配问题的三种分析方法 杂合子如Aa的个体自交n次,后代中: 杂合子:(1/2)n 纯合子:1-(1/2)n 显性\隐性纯合子 1/2[1-(1/2)n ] 根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图为: 连续自交提高纯合度 规律方法5——自交和自由交配问题 分离定律的特例 1.复等位基因 P127 题型一 2.异常分离比 P127 题型二 3.母性效应 P128 5 4.从性遗传 从性遗传指常染色体上的基因所控制的性状在表现型上受性别影响的遗传现象。绵羊角性状的遗传属于从性遗传,其有角和无角的基因型及表现型如下表所示,下列叙述错误的是( ) 基因型 HH Hh hh 雌 有角 无角 无角 雄 有角 有角 无角 A.无角雌绵羊和有角雄绵羊的基因型相同 B.绵羊的角不存在交叉遗传的现象 C.绵羊角的遗传性状可能与性激素的影响有关 P128 4 D.有角雌绵羊的后代可能出现无角绵羊 1、基因:后人称孟德尔的遗传因子为基因。基因分作显性基因与隐性基因。 2、等位基因:控制一对相对性状的的基因:如D和d称为一对等位基因 3、相同基因:控制相同性状的基因如D和D。 4、非等位基因:如控制高茎的D与控制颜色的A或a都称为非等位基因。即:不是控制同一性状也不是控制相对性状的基因。 5、基因型:生物体的基因组成如AA、Aa、aa等。 6、表型:生物体表现来的性状。如高茎、矮茎等。 7、重组类型/重组性状:原先位于不同亲本上的性状集中到了同一个个体上面的结果。如黄色圆粒与绿色皱粒杂交产生了黄色皱粒和绿色圆粒。黄皱与绿圆就是相对亲本的重组性状。 8、多对基因时表现型名称上的变化: 假设黄色对绿色是显性;圆粒对皱粒是显性。 则黄色圆粒是双显性,绿色皱粒是双隐性,黄色皱粒与绿色圆粒是单显性。 9、注意多对基因存在时基因型名称上的变化: ①Aa是杂合子,Bb是杂合子,② AaBb是双杂合子,③AaBB或AABb或aaBb或Aabb都称为单杂合子④当然双杂合子与单杂合子也都属于于杂合子。⑤AABB、aabb、AAbb、aaBB等控制各对性状的基因都纯合才称为纯合子。 自由组合定律的发现:假说—演绎法 发现问题 提出假说 演绎推理,实验验证 得出结论 两对相对性状的亲本黄圆与绿皱杂交,F1全部是黄色圆粒,F2出现了黄皱和绿圆两种重组性状,且黄圆:黄皱:黄皱:绿皱=9:3:3:1的性状分离比。其中每一对相对性状分离比都为3:1,符合分离定律 P 配子 黄色圆粒 YR 绿色皱粒 黄色圆粒 F1 yR Yr yr YR yR Yr yr YR 配子 YYRR YYRr YyRR YyRr YYRr YYrr Yy Rr Yyrr YyRR YyRr yyRR yyRr YyRr Yyrr yyRr yyrr YYRR yyrr yr YyRr 1、两对相对性状分别由两对遗传因子(Y和y,R和r)控制 2、F1产生配子时,每对遗传因子(Y和y,R和r)彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,结果雌雄各产生4种比值相等配子 3、受精时,雌雄配子随机结合 演绎:预测测交结果, 验证:做测交实验种豌豆 核心,实质是雌雄各产生数量相等的四种配子即YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1 YR Yr yR yr yyrr yr 1 1 1 1 双显性 单显性 单显性 双隐性 分析棋盘,并应用棋盘解决习题 针对训练 1.白色盘状和黄色球状南瓜杂交,F1全是白色盘状,设颜色用A 、a控制,形状用B、b控制。 ①写出F1白色盘状南瓜的基因型_; F2中杂合的白球南瓜的基因型_;纯合黄色盘状南瓜的基因型_. ②F2中杂合的白球南瓜有3966株,则纯合黄色盘状南瓜有 ( ) A.3966 B.1983 C.1332 D.7932 AaBb Aabb aaBB B 2.具有两对相对性状的纯种豌豆个体杂交,在F2中出现的性状中: (1)双显性性状的个体占总数的 。 (单显性?双隐性?) (2)F2中能够稳定遗传的个体占总数的 。 (3)与F1性状不同的个体占总数的 。 (4)与亲本性状不同的个体占总数的 。 (与亲本性状相同的呢?) (5)若F2中纯合的绿色圆粒豌豆有300颗,则杂合的黄色 皱粒有_颗;其中双杂合的有_ _颗。 9/16 1/4 7/16 3/8或5/8 600 1200 自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合互不干扰;在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。 自由组合定律的验证:与分离定律所用方法相同,三维设计P133 (三维P131 T4;P133 T2;P135 T4) 课本P32 分离定律的实质: 在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会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。 1 正确地选用实验材料 首要条件 2 从单因素到多因素的研究方法 一对相对性状 两对 更多对 3 统计学方法 4 科学地设计实验程序(假说—演绎法) 孟德尔实验方法的启示 5扎实的知识基础和对科学的热爱,严谨的科学态度,勤于实践以及敢于向传统挑战。 自由组合定律的解题方法 ①两大遗传定律在生物的性状遗传中_进行, _起作用。 ②分离定律是自由组合定律的_。 ③ 同时 同时 基础 遗传 定律 研究的 相对性状 涉及的 等位基因 F1配子的种类及 比例 基因的分离 定律 基因的自由组合定律 两对或多对 等位基因 两对或多对 一对 一对 等位基因 两种1∶1 四种 1∶1∶1∶1 2.求子代基因型(或表现型)种类 已知基因型为AaBbCc aaBbCC的两个体杂交,能产_种基因型的个体;能产生 种表现型的个体。 1.求配子种类 基因型为AaBbCCDd的个体产生的配子种类数? 12 拓展:乘法定理的应用 要决-先分后合 4 3.求子代个别基因型(或表现型)所占几率 已知基因型为AaBbCc aaBbCC两个体杂交,求子代中基因型为AabbCC的个体所占的比例为 ;基因型为aaBbCc的个体所占的比例为_。 1/16 1/8 棋盘分析及应用 序号 条 件 自交后代比例 测交后代比例 1 只要存在显性基因(Y或R)就表现为同一种性状,其余正常表现 15︰1 3︰1 2 Y、R同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9︰7 1︰3 3 Y(或R)存在时,表现为一种性状,其余表现为另一种性状 13︰3 3︰1 4 R(或Y)存在时,与Y、R同时存在时的表现型一样,其余正常表现 12︰3︰1 2︰1︰1 5 存在一种显性基因(Y或R)时表现为同一种性状,其余正常表现 9︰6︰1 1︰2︰1 6 yy(或rr)成对存在时,表现为双隐性性状,其余正常表现 9︰3︰4 1︰1︰2 7 根据显性基因在基因型中的个数影响性状表现 1︰4︰6 ︰4︰1 1︰2︰1 自由组合定律比例变式分析 三维P136 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 例:豌豆子叶的黄色(Y)与圆粒种子(R)均为显性性状。两亲本豌豆杂交的F1表现型如右图。亲本的基因行为 ( ) A. YyRr yyRr B. YyRr YyRr C. YyRr yyrr D. YyRr Yyrr A 解: 圆粒 : 皱粒=3 : 1 Rr Rr 黄色 : 绿色=1 : 1 Yy yy 基因型: YyRr yyRr 分析子代, 直毛:卷毛 = 1:1 亲本为 Bb X bb 黑毛:白毛 = 3:1 亲本为 Cc X Cc C BbCc X bbCc 南瓜的扁形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制(A、a和B、b),这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交,F1收获的全是扁盘形南瓜:F1自交,F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断,亲代圆形南瓜株的基因型分别是 A.AaBB和Aabb B.aaBb和 Aabb C.AAbb和aaBB D.AABB和aabb 解析:2株圆形南瓜植株进行杂交,F1全为扁盘形,说明亲代全为纯合子,F2表现型比接近于9∶6∶1,符合基因的自由组合定律,且可得出:基因型为双显性A B 的个体表现为扁盘形,基因型为单显性A bb和aaB 的个体表现为圆形,基因型为双隐性aabb的个体表现为长圆形。据此可知,亲代圆形南瓜的基因型应该是AAbb、aaBB。 科研人员为探究某种鲤鱼体色的遗传,做了如下实验:用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交,F1全为黑鲤,F1自交结果如下表所示。根据实验结果,下列推测错误的是( ) A.鲤鱼体色中的黑色是显性性状 B.鲤鱼的体色由细胞核中的基因控制 C.鲤鱼体色的遗传遵循自由组合定律 D.F1与隐性亲本杂交,后代中黑鲤与红鲤的比例为1∶1 解析:选D 由题干可知,鲤鱼体色黑色与红色是一对相对性状,用黑色鲤鱼与红色鲤鱼杂交,F1全为黑鲤,可知黑色是显性性状,并由核基因所控制;分析表格,两组杂交后代性状分离比约为15∶1(9∶3∶3∶1的变形),说明该性状由2对等位基因控制,在遗传过程中遵循自由组合定律;F1与隐性亲本杂交,后代中黑鲤与红鲤的比例为3∶1。 取样地点 F2取样总数(条) F2性状的分离情况 黑鲤 红鲤 黑鲤∶红鲤 1号池 1 699 1 592 107 14.88∶1 2号池 1 546 1 450 96 15.10∶1 等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上。让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表现型比例为1∶3。如果让F1自交,则下列表现型比例中,F2代不可能出现的是(  )  A.13∶3     B.9∶4∶3  C.9∶7    D.15∶1 解析:位于不同对同源染色体上说明遵循基因的自由组合定律,F1AaBb测交按照正常的自由组合定律表现型应是四种且比例为1∶1∶1∶1,而现在是1∶3,那么F1自交后原本的9∶3∶3∶1应是两种表现型,有可能是9∶7,13∶3或15∶1,故A、C、D正确。而B中的3种表现型是不可能的,故B错误。  玉米植株的性别决定受两对基因(B—b,T—t)的支配,这两对基因位于非同源染色体上。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表,请回答下列问题: (1)基因型为bbTT的雄株与BBtt的雌株杂交,F1的基因型为_,表现型为_;F1自交,F2的性别为_,分离比为_。 (2)基因型为_的雄株与基因型为_的雌株杂交,后代全为雄株。 (3)基因型为_的雄株与基因型为_的雌株杂交,后代的性别有雄株和雌株,且分离比为1:1。 $$