2025届高三生物一轮复习课件第18课时 一对相对性状的杂交实验

第18课时　 一对相对性状的杂交实验 课标要求 1.阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。 2.活动：模拟动物或植物性状分离的杂交实验。 考情分析 1.孟德尔一对相对性状的杂交实验 2022·全国甲卷，32；2022·广东卷，5； 2022·浙江1月选考，10 2.性状分离比模拟实验 2024·浙江6月选考，8 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 1.豌豆作为遗传实验材料的优点 所具特点 相应优点 豌豆是________、闭花受粉植物； 自然状态下都是________； 豌豆品种间有许多易于区分的___________； 用具有相对性状的植株进行杂交实验， 实验结果易观察和分析； 豌豆的生长________； 短时间内获取后代，便于分析； 豌豆的后代数目多 便于进行________分析； 自花传粉 纯种 相对性状 周期短 统计 【拓展延伸】遗传实验常用材料及特点 ①雌雄同株且为单性花，进行杂交不用人工去雄； ②生长周期短，繁殖速率快； ③相对性状差别显著，易于区分观察； ④产生的后代数量多，便于统计分析。 【拓展延伸】遗传实验常用材料及特点 ①体型小，易于培养，繁殖快； ②染色体数目少； ③生长周期短，产生的后代多； ④相对性状易于区分。 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 2.豌豆进行杂交的操作流程 去雄 套袋 授粉 再套袋 除去母本未成熟花的全部雄蕊 时间:花蕊成熟前,花蕾期 目的: 防止自花传粉 目的: 防止外来花粉干扰 雌蕊成熟时将另一植株的花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上 目的：保证杂交得到的种子是人工授粉后所结 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 3.遗传学相关概念 （1）性状、相对性状、显性性状、隐性性状和表现型 性状∶生物的形态、结构和生理生化等特征的总和。 相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。 表现型：生物个体表现出来的性状； 显性性状：杂种F1表现出来的性状叫做显性性状。 隐性性状：杂种F1没有表现出来的性状叫做隐性性状。 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 3.遗传学相关概念 （2）纯合子（纯种）、杂合子（杂种）和基因型 纯合子∶遗传因子组成相同的个体。 杂合子∶遗传因子组成不同的个体。 基因型：与表现型有关的基因组成。（孟德尔将其称为遗传因子组成） 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 3.遗传学相关概念 （3）等位基因、非等位基因和相同基因 等位基因：控制相对性状的基因，通常位于同源染色体的相同位段。如D和d。 非等位基因：位于同源染色体的不同位置上或非同源染色体上的基因。如A和B。 相同基因：同源染色体相同位置上控制相同性状的基因，如B与B。 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 4.孟德尔一对相对性状杂交实验的“假说-演绎”分析 × U 亲本（P） 子一代（F1） 子二代（F2） 787 277 高茎 矮茎 矮茎 高茎 高茎 孟德尔把F1表现出来的性状叫做显性性状，把F1没有表现出来的性状叫做隐性性状。 为什么子一代都是高茎没有矮茎的呢？ 为什么子一代没有矮茎的，而子二代又出现了矮茎的呢？ 子二代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗？ 杂种的后代同时表现出显性性状和隐性性状的现象，叫做性状分离。 提出问题 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 4.孟德尔一对相对性状杂交实验的“假说-演绎”分析 作出假说 （对分离现象的解释） ①生物的性状是由遗传因子决定的，显性遗传因子决定显性性状（大写字母表示），隐性遗传因子决定隐性性状（小写字母表示）； ③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； （分离定律的实质） ④受精时，雌雄配子随机结合。 ②体细胞中的遗传因子成对存在，配子中成单存在； 纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd； 杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。 D d 配子 Dd F1 高茎 DD dd P 高茎 矮茎 × 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 4.孟德尔一对相对性状杂交实验的“假说-演绎”分析 作出假说 （对分离现象的解释） ①生物的性状是由遗传因子决定的，显性遗传因子决定显性性状（大写字母表示），隐性遗传因子决定隐性性状（小写字母表示）； ③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； （分离定律的实质） ④受精时，雌雄配子随机结合。 ②体细胞中的遗传因子成对存在，配子中成单存在； 纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd； 杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。 D d D d 配子 DD Dd Dd dd F2 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 2 1 Dd Dd F1 高茎♂ 高茎♀ × 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 4.孟德尔一对相对性状杂交实验的“假说-演绎”分析 DD dd D d D P 配子 F1 矮茎 全部高茎 × d 高茎 D d D d DD Dd Dd dd F1 高茎 高茎 矮茎 高茎 雄配子 雌配子 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 4.孟德尔一对相对性状杂交实验的“假说-演绎”分析 演绎推理 合理的假设不光要能解释已有的实验结果，还要能够预测另一些实验的结果。 验证分离假设的关键在于验证F1产生了相等的D和d的配子。 通过测交实验可以测出： F1的基因型； F1产生配子的种类； F1产生不同配子比例。 实验检验 进行测交实验后得到166株豌豆中，87株是高茎的，79株是矮茎的，高茎与矮茎的数量比接近1:1。 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 4.孟德尔一对相对性状杂交实验的“假说-演绎”分析 得出结论 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。 4.孟德尔一对相对性状杂交实验的“假说-演绎”分析 观察现象 提出问题 分析问题 作出假说 演绎推理 实验验证 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F1全为高茎，F1自交后代F2中高茎植株与矮茎植株的比例约为3:1。 （1）F1全为高茎，矮茎哪里去了呢？（2）F2中矮茎又出现了，说明了什么？ （3）为什么后代的表现型比例都接近3:1？ F1测交，F1（Dd）能产生数量相等的两种配子（D:d=1:1），预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1:1。 实验结果：后代中高茎植株与矮茎植株的比例接近1:1。 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。 分析结果得出结论 现象 问题 演绎 验证 结论 （1）生物的性状是由遗传因子决定的；（2）体细胞中的遗传因子是成对存在的；（3）配子中只含有每对遗传因子中的一个；（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。 假说 【拓展延伸】“假说-演绎法”推理的基本模型 假说演绎在教材中的体现：孟德尔提出分离定律和自由组合定律、摩尔根证明基因在染色体上、DNA半保留复制的证明等。 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 5.分离定律的实质 等位基因 有性生殖 染色体 考点一 一对相对性状的杂交实验和遗传学相关概念 6.分离定律的验证 思路：通过观察某些现象，可以说明杂合体（如Dd）能够产生两种配子。 Dd D d （1）测交法：杂合子与隐性纯合子杂交，后代性状分离比1∶1。 （2）自交法：让杂合子自交，后代的性状分离比为3∶1。（不适用于动物） （3）花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，可直接验证基因的分离定律。（适用于一部分植物） （4）单倍体育种法：取杂合子花药离体培养，统计某一种性状，其性状分离比为1∶1。（适用植物） 【拓展延伸】不同的交配方式及其应用 概 念 应 用 杂交 一般指基因型不同的生物个体间相互交配的过程 自交 一般指基因型相同的生物个体间的相互交配的过程 测交 与隐性纯合子交配 正交反交 一对相对概念 自由交配 种群中所有个体随机交配。 —— ①通过杂交将不同的优良性状集中到一起，得到新品种； ②通过后代性状分离比判断个体显隐性。 ①连续自交可不断提高种群中纯合子的比例； ②根据后代是否发生性状分离，可用于植物纯合子、杂合子的鉴定，验证基因分离定律。 ①根据后代是否发生性状分离，确定F1的基因组成，或者用于动、植物纯合子、杂合子的鉴定； ②验证基因分离定律解释的正确性。 ①判断控制性状的基因是位于细胞核还是细胞质； ②可用于鉴别常染色体遗传还是伴性遗传。 练习：豌豆和玉米都可以作为遗传杂交实验的材料。选择豌豆作为实验材料的优点有__________，选择玉米作为实验材料的优点有________。 ①两性花，闭花受粉，自花传粉，自然状态下一般为纯种 ②单性花，人工杂交时可以省去去雄的操作 ③花比较大，便于进行人工去雄传粉 ④具有多对易于区分的相对性状 ⑤子代数量多，便于进行统计分析 ①③④⑤ ②④⑤ 练习：孟德尔发现分离定律，离不开科学的研究方法——“假说-演绎法”。下列说法不正确的是（ ） A.“F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？”这是孟德尔根据实验现象提出的问题之一 B.“F1形成配子时，成对的遗传因子彼此分离”这是孟德尔提出的假说之一 C.进行测交实验是孟德尔根据假说内容进行演绎推理的过程 D.孟德尔提出假说是建立在纯合亲本杂交和F1自交的基础上 C 练习：下列关于豌豆杂交实验步骤的叙述，错误的是________ ①基本的操作流程是母本去雄→套袋→人工授粉→套袋 ②母本去雄和人工授粉都应选择在花粉成熟后进行 ③两次套袋都能防止外来花粉的干扰 ④若以玉米作为实验材料，无需对母本进行去雄 ② 练习：下列关于分离定律的叙述，正确的是________。 ①减Ⅰ后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离 ②杂合子Ee能产生数量相等的雌、雄配子 ③肺炎链球菌有无荚膜的遗传遵循分离定律 ④X染色体上的果蝇白眼与红眼性状的遗传不遵循分离定律 ① 练习：下列对遗传学概念的解释，不正确的是(　 　) A．性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象 B．伴性遗传：由位于性染色体上的基因控制，遗传上总是与性别相关联的现象 C．显性性状：两个亲本杂交，子一代中显现出来的性状 D．等位基因：位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因 C 练习：验证分离定律的常用方法有以下4种： ①F1自交法；②F1测交法； ③花粉鉴定法；④单倍体育种法。 (1)水稻的非糯性(花粉粒能被碘液染成红褐色)与糯性 (花粉粒能被碘液染成蓝黑色)受一对等位基因B/b控制， 利用水稻验证分离定律，可选择的方法有________。 (2)豌豆的紫花与白花受一对等位基因D/d控制，利用豌豆验证分离定律，可选择的方法有________。 (3)果蝇的长翅与截翅受常染色体上的一对等位基因E/e控制，利用果蝇验证分离定律，可选择的方法有________。 ①②③④ ①②④ ② 考点二 性状分离比的模拟实验(活动) 1.原理 甲、乙两个小桶分别代表___________________； 桶内内的彩球代表_______,不同的颜色球代表不同_________的配子； 不同彩球的随机组合模拟生物在生殖过程中______________________。 雌雄生殖器官 配子 基因型 雌雄配子的随机结合 考点二 性状分离比的模拟实验(活动) 2.注意事项 ①要随机抓取，且抓完一次将彩球摇匀原来的小桶并放回。重复的次数足够多。 ②甲乙两个桶中的小球数量可以不一样（自然界中个体产生的雌雄配子数量不相等）；但是每个桶中两种类型的球数量要相同（即每个桶中D和d的数量要相等）。 考点二 性状分离比的模拟实验(活动) 思考：从桶中抓取一个小球出来的过程模拟的是什么过程？两个小球合在一起的模拟的是什么过程？ 抓球模拟的是形成配子的过程（该过程体现了分离定律）。 球合在一起模拟的是雌雄配子的随机结合。 练习：某兴趣小组准备了下列器材，进行性状分离比的模拟实验。 (1)关于实验器材的选择，下列叙述正确的是________。 ①可以选择Ⅰ、Ⅳ号两个小桶模拟雌雄生殖器官，尽管两个小桶中的彩球大小不同，总数量也不相同 ②不能选择Ⅱ号小桶模拟生殖器官，因为其内两种颜色的彩球数量不等 ③不能选择Ⅲ号小桶模拟生殖器官，因为其内两种颜色的彩球大小不同 ④可以选择Ⅰ、Ⅱ号小桶模拟生殖器官，两个小桶中的彩球分别代表雌、雄配子 ①②③ 练习：某兴趣小组准备了下列器材，进行性状分离比的模拟实验。 (2)最终，该兴趣小组选择了两个合适的小桶进行了模拟实验，下列相关叙述，错误的有________。 ①每次随机抓取前，都要摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混匀 ②分别从两个小桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合，模拟等位基因分离产生配子 ③记录抓取结果后，需要将抓取的彩球分别放回原来的小桶内，并摇匀 ④只要重复的次数足够多，理论上彩球组合类型及数量比为DD∶Dd∶dd＝1∶1∶1 ⑤只要重复的数量足够多，理论上彩球组合代表的显、隐性性状分离比为3∶1 (3)一批豌豆种子，其中DD∶Dd＝1∶2，要模拟探究这批豌豆种子自交的结果，那么两只小桶内写有D的彩球数量与写有d的彩球数量之比应均等于________。 ②④ 2∶1 练习：(2025·广东佛山三校期中)下图表示对孟德尔一对相对性状的遗传实验的模拟实验过程，对该实验过程的叙述错误的是(　　) A.甲、乙两个箱子里棋子的数量必须相等，否则实验不严谨 B.该实验模拟的是杂合子F1的自交 C.实验所用棋子的大小、质地和手感必须相同，这样可以避免人为误差 D.实验结束前，将全班每一小组的计算结果综合统计，得到的结果更准确 A 练习：孟德尔一对相对性状杂交实验时，F2中出现3∶1的性状分离比需要满足的条件有 。 ①F1形成的两种配子的数目相等且生活力相同。 ②雌雄配子结合的机会相等。 ③F2中不同基因型的个体的存活率相当。 ④等位基因间的显隐性关系是完全的。 ⑤观察的子代样本数目足够多。 ①②③④⑤ 1.完全显性 在杂合子中，显性等位基因完全掩盖隐性等位基因的效应，导致杂合子的表现型与显性纯合子完全一致。 2.不完全显性 杂合子个体的表型并非完全由显性等位基因决定，而是介于显性纯合子与隐性纯合子之间。 3.共显性 在杂合子个体中，两个等位基因均能独立表达其表型，且不存在显性或隐性的主导关系。 【拓展延伸】显、隐基因之间的关系 × 高茎 矮茎 高茎 练习： (2025·新力量联盟)在“模拟孟德尔杂交实验”的活动中，老师准备了①～⑤五种类型的小桶若干个，在每个小桶中放入12个小球，如图所示。甲同学模拟“一对相对性状的杂交实验”中F1雌雄配子的受精作用，乙同学模拟“两对相对性状的杂交实验”中F1雌性个体产生配子的过程，则甲、乙同学应选择的小桶组合类型分别为(　　) A.甲：⑤③；乙：④⑤ B.甲：①②；乙：③⑤ C.甲：⑤⑤；乙：④⑤ D.甲：⑤⑤；乙：③④ C $$