内容正文:
必修2 遗传与进化
异常与正常
之间的较量
遗传中出
现异常
为什么
研究
靠什么
遗传
如何
遗传
生命的延续
种群的繁衍
减数分裂和受精作用
遗传
规律
基因
进化
遗传
自由组合定律
人类遗传病
分离定律
伴性遗传
染色体
变异
基因
重组
基因
突变
基因是有遗传效应的DNA片段
DNA是主要的遗传物质
DNA分子的结构
DNA的复制
基因的表达
孟德尔的豌豆杂交实验(一)
人教版必修二
第1章 遗传因子的发现
学习目标
利用结构功能观解释用豌豆做遗传实验的优点,并掌握相关的基本操作。
通过孟德尔的一对相对性状的杂交实验,学会“假说—演绎法”的一般操作程序,并利用这一方法进行相关遗传实验的探究分析。
通过对比分析、绘制图解和举例等方式掌握本节相关遗传学概念及遗传图谱的分析应用。
01 / 生命观念
02 / 科学探究
03 / 科学思维
课堂导入
遗传离不开孟德尔,他是谁呢?一起来看看!
课堂导入
孟德尔遗传学的诞生为什么在修道院?
视频源于网络
课堂导入
孟德尔生平
1822-1856
出生于奥地利,21岁做修道士,29岁进修自然科学和数学
1856-1864
在修道院开始了长达八年的豌豆实验发现了生物遗传的基本规律
1865-1884
43岁宣读《植物杂交实验》去世15年,论文发表35年后,得到认可
贡献一
提出遗传单位是遗传因子
(现代遗传学上确定为基因)
发现两大遗传规律
(分离与自由组合定律)
贡献二
课堂导入
遗传学的由来
融合遗传
人们曾经认为两个亲本发生杂
交后,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状,这个观点叫融合遗传。
你同意红花和白花的后代是粉花观点吗?你的证据有哪些?
不同意。因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如,红花豌豆与白花豌豆杂交后,其后代仍出现红花;人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。
课堂导入
对于孟德尔来说实验材料很多很多,他选用豌豆、玉米、山柳菊等植物,连续进行了 多年的杂交实验研究,其中最成功的是豌豆杂交实验。
实验材料的选择
孟德尔选择了豌豆
?
【重点突破一】豌豆用作遗传实验材料的优点
两性花,自花传粉,闭花授粉,自然状态下一般都是纯种
有多对易于区分的相对性状,且能稳定传给后代
生长周期短,易栽培;子代多,便于统计
花大,便于操作
【重点突破一】豌豆用作遗传实验材料的优点
两性花,自花传粉,闭花授粉,自然状态下一般都是纯种
1
两性花:一朵花既有雄蕊,又有雌蕊,如豌豆。
豌豆
豌豆是自花传粉植物,避免了外来花粉的干扰,所以自然状态下一般是纯种,用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠又容易分析。
豌豆花呈蝶形的花冠中,有一对花瓣始终紧紧地包裹着雄蕊和雌蕊,花在未开放时,就已经完成了受粉,避免了外来花粉的干扰。
两性花,自花传粉,闭花授粉,自然状态下一般都是纯种
1
单性花:一朵花只有雄蕊或只有雌蕊,如玉米、黄瓜。
玉米植株
雌雄同株
雄花位于玉米植株顶端
雌花位于玉米苞顶部,即玉米须
花中只有雌蕊
花中只有雄蕊
黄瓜花
黄瓜雌花
黄瓜雄花
【重点突破一】豌豆用作遗传实验材料的优点
两性花,自花传粉,闭花授粉,自然状态下一般都是纯种
1
自花传粉
一朵花的花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程(只有两性花才同时具有花粉和柱头)。也叫自交
异花传粉
两朵花之间的传粉过程。同株之间叫自交,异株之间叫杂交。
传粉:雄蕊花药里的花粉落在雌蕊柱头上的过程。
自花传粉
闭花授粉
是指花在花未开时已经完成了受粉。
异花传粉
【重点突破一】豌豆用作遗传实验材料的优点
有多对易于区分的相对性状,且能稳定传给后代
2
性状
生物体形态、结构和生理特性等特征。
比如:颜色,血型,形状等。
相对性状
同一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫做相对性状。
【同种生物】豌豆
【同一性状】茎的高度
【不同表现】
高茎1.5~2.0米;矮茎0.3米左右
【重点突破一】豌豆用作遗传实验材料的优点
有多对易于区分的相对性状,且能稳定传给后代
2
单眼皮 双眼皮
1、有卷舌 2、无卷舌
1、有酒窝 2、无酒窝
1、挺直 2、拇指弯曲
【重点突破一】豌豆用作遗传实验材料的优点
小试牛刀
【1】下列生物性状中,属于相对性状的是( )
A
狗的短毛和狗的卷毛
B
B
人的右利手和人的左利手
C
豌豆的红花和豌豆的高茎
D
羊的黑毛和兔的白毛
【2】下列各组中不属于相对性状的是 ( )
A
水稻早熟和晚熟
D
B
豌豆的紫花和红花
C
小麦的抗病和易感染疾病
D
绵羊的长毛和细毛
【重点突破一】豌豆用作遗传实验材料的优点
生长周期短、易栽培、子代多、便于统计
3
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豌豆生长周期
豌豆的生长期主要根据品种而定,一般可分为三个时期,即早熟期、中熟期和晚熟期,在这些类型中,早熟型的生长周期约为70天,中熟型约为90天,晚熟型约为180天。
豌豆子代多,便于统计
【重点突破一】豌豆用作遗传实验材料的优点
高茎豌豆
(母本)
高茎豌豆
♀
杂交获得的种子
子代植株
高茎豌豆
套袋
套袋
去雄
♂
矮茎豌豆
(父本)
采集花粉
人工授粉
开花前进行,
防止其自花传粉。
防止外来花粉干扰。
花大,便于操作
4
人工授粉的实验步骤
防止外来花粉干扰,保证杂交得到的种
子是人工传粉所获
【重点突破一】豌豆用作遗传实验材料的优点
【重点突破二】一对相对性状的杂交实验
常见的遗传学符号及含义
自交
自交是指来自同一个个体的雌雄配子的结合,如豌豆的自花受粉;也指同种基因型个体进行交配。
正交
反交
在具有相对性状的遗传实验中,若将显性个体作母本,隐性个体作父本的杂交方式称为正交。
将显性个体作父本,隐性个体作母本的杂交方式就为反交。
【注】正交与反交是相对的,若我们假设其中一种为正交,那么另一种就是反交
纯种高茎
杂交
纯种矮茎
P
×
F1
子一代
亲本
父本
母本
高茎
高茎
正交
反交
纯种矮茎
纯种高茎
×
杂交
母本
父本
【重点突破二】一对相对性状的杂交实验
为什么正交反交后的子一代都是高茎而没有矮茎?
P
F1
×
高茎
矮茎
高茎
杂交
F2
矮茎
高茎
787
277
高茎:矮茎 = 3:1
隐性性状
一对相对性状的纯种亲本杂
交,杂种子一代未显现出来的性状。
显性性状
一对相对性状的纯种亲本杂
交,杂种子一代显现出来的性状。
性状分离
在杂种后代中,同时显现出显
性性状和隐性性状的现象。性状分离后不同性状个体的数量比称为性状分离比。
为什么子
二代中的矮茎性状又出
现了?
F2中出现
的3:1性状
分离比是偶然的吗?
【重点突破二】一对相对性状的杂交实验
(自交)
⊗
是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢?
F2中出现3:1的性状分离比不是偶然的
【重点突破二】一对相对性状的杂交实验
【重点突破三】对分离现象的解释
孟德尔在观察和统计分析的基础上,果断摒弃了前人融合遗传的观点,通过严谨的推理和大胆的想象,对分离现象的原因提出了如下假说:
生物的性状由 决定。每个因子决定着一种特定的性状。
显性性状由 (如D表示)决定;
隐性性状由 (如d表示)决定。
体细胞中的遗传因子是 存在的。
遗传因子组成 的个体叫做纯合子( );
遗传因子组成 的个体叫做杂合子( )。
生物体形成生殖细胞(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 。
受精时,雌雄配子 结合。
遗传因子(基因)
显性遗传因子
隐性遗传因子
成对
相同
不同
DD/dd
Dd
一个
随机
DD
dd
D
d
Dd
Dd
D
d
Dd
D
d
DD
Dd
Dd
dd
P
配子
F1
F1
F2
配子
高茎
矮茎
高茎
高茎
高茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
3
1
×
×
生物性状由遗传因子决定
体细胞中遗传因子成对存在
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,配子中只含每对遗传因子的一个。
受精时,雌雄配子的结合是随机的。
【重点突破三】对分离现象的解释
高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解
书写要求:
1.左侧书写世代符号
(P、配子、F1、F2等)
2.注明交配方式(X ⊗)
世代之间用箭头连接
3.书写基因型和表现型
4.书写后代比例
方法一:交叉线法
【重点突破三】对分离现象的解释
棋盘法
F1
F2
配子
高茎
高茎
Dd
×
Dd
∕
D
1
2
∕
d
1
2
∕
D
1
2
∕
d
1
2
∕
DD
1
4
∕
Dd
1
4
∕
Dd
1
4
∕
dd
1
4
高茎
高茎
高茎
矮茎
高茎 : 矮茎 = 3 : 1
3D_:1dd
【重点突破三】对分离现象的解释
探究实践:性状分离比的模拟实验
模拟内容
小桶分别代表雌、雄生殖
同彩球的随机组合,模拟生物在生殖过程中,雌、雄配子的随机结合。
目的要求
通过模拟实验,理解遗传
因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系,体验孟德尔的假说。
甲桶和乙桶中各自的的D和d的数量一定相等;但甲乙两桶中球的总量不一定相等。
(一般情况雄配子的数量远多于雌配子)
器官,彩球分别代表雌、雄配子,用不
探究·实践:性状分离比的模拟实验
探究实践:性状分离比的模拟实验
探究·实践:性状分离比的模拟实验
材料用具
两个小桶,分别标记甲、乙
两种大小相同、颜色不同的彩球20个,一种彩球标记D,另一种彩球标记d
记录用的纸和笔
方法步骤
1
在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。
2
摇动两个小桶,使小桶内的彩球充分混合。
3
分别从两个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。
确保两种类型的配子数目一样
模拟雌、雄配子的随机结合
探究实践:性状分离比的模拟实验
探究·实践:性状分离比的模拟实验
方法步骤
4
将抓取的彩球放回原来的小桶内,摇匀。
5
按步骤(3)和(4)重复做30次以上。
确保样本数目足够多。雌、雄配子结合的机会相等。
实验结果
实验结果记录在下表中:
组合类型 每种组合的数量 组合类型之间的数量比
实验结论
彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1,彩球代表的显隐性的数值比为3∶1。
探究实践:性状分离比的模拟实验
探究实践:性状分离比的模拟实验
讨论1
将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较,你
有什么发现?如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计,他还能正确地解释性状分离现象吗?
与每个小组的实验结果相比,全班总的实验结果更接近预测的结果,即彩球组合类型比DD:Dd:dd=1:2:1;彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3:1。因为实验统计的样本数量越大,越接近统计规律。
如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计,那么他很难正确地解释性状分离现象。因为实验统计的样本数量足够大,是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。只对10株豌豆的性状进行统计,会出现较大的误差。
探究实践:性状分离比的模拟实验
讨论2
将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较,你认为孟德尔的假说是否合理?
合理。因为甲乙两个小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子,分别从两个桶内随机抓取一个彩球进行组合,实际上是模拟雌雄配子的随机结合,统计的样本数量也足够大,出现了3:1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。
孟德尔的假说确实可以解释豌豆杂交实验中性状分离的现象,但是要怎么验证呢?下节课我们一起来揭晓!
【重点突破四】对分离现象解释的验证
应设计怎样的杂交实验来验证分离假设?
验证分离假设等于验证F1产生了数量相等的含D的和含d的配子(1D:1d)。
孟德尔巧妙地设计了测交实验,让F1与隐性纯合子杂交。假设孟德尔的假说是正确的,请你画出测交遗传图解并预测测交的实验结果。
杂合子与隐性纯合子的交配
纸上谈兵
孟德尔测交实验的结果是,在得到的166株后代中,87株是高茎的,79株是矮茎的,高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。孟德尔测交实验的结果验证了他的假说。
测交实验结果
高茎豌豆 矮茎豌豆
测交后代 87株 79株
比例 高茎:矮茎≈1:1
如果实验结果与预期相符,进而可总结规律;
如果实验结果与预期不相符的话,说明假说错误。
【重点突破四】对分离现象解释的验证
实施测交实验
她怎么盯着我看
可能是喜欢我
找她加微信应该没问题
“美女加个微信”
“啪”
假说—演绎法:在观察和分析基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫做假说—演绎法。
②提出假说解释问题
③演绎推理
④实验验证
①观察现象 提出问题
⑤得出结论
研究方法:假说-演绎法
孟德尔的研究方法
观察现象
提出问题
提出假说
解释问题
演绎推理
实验检验
分析结果
得出结论
——假说演绎法
纯种高茎与矮茎杂交得F1全为高茎,亲代的矮茎性状为什么在F1中消失了?F1自交得F2,为什么矮茎性状又出现了?为什么F2中高茎:矮茎=3:1?
①生物的性状由遗传因子决定。
②体细胞中遗传因子成对存在。
③成对遗传因子在形成配子时分离。
④雌雄配子在受精时随机结合。
用假说预测测交后代比例为1:1,实验验证是否与预测结果相同。
实验结果与预测吻合,说明假说正确。
研究方法:假说-演绎法
分离定律
【五】分离定律
分离定律
LAW OF SEGREGATION
【1】内容
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。
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;
核心内容
(1)真核生物的性状遗传。
(2)有性生殖生物的性状遗传。
(3)细胞核遗传。
(4)一对相对性状的遗传。
细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。
【2】适用范围
性状
性状
相对性状
显性性状
隐性性状
性状分离
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。
具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的那个亲本性状。
具有相对性状的亲本杂交,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。
【重点突破六】遗传概念总结
交配方式
方式
含义
应用
杂交
基因型不同的生物体间相互交配的过程
探索控制生物性状的基因的传递规律
1
显隐性状判断
2
将不同优良性状集中到一起,得到新品种
3
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【重点突破六】遗传概念总结
方式
含义
应用
自交
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(通常只适用植物)
获得植物纯种
1
用于植物纯合子、杂合子的鉴定
2
显隐性判定
3
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测交
杂种第一代与隐性个体相交,用来测定F1的基因型
测定基因型
1
2
用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正交
反交
若甲为父本,乙为母本为正交,则为乙父本,甲为母本为反交
检验是细胞核遗传还是细胞质遗传
1
【重点突破六】遗传概念总结
显性基因&隐性基因
显性基因
隐性基因
控制显性性状的基因,用大写字母表示,如D,A
控制隐性性状的基因,用小写字母表示,如d,a
纯合子&杂合子
纯合子
杂合子
指由相同基因的配子结合成合子而发育而成的个体
指由不同基因的配子结合成合子而发育而成的个体
如:DD,YYRR,yyrr
如:Dd,yyRr,YyRr
【重点突破六】遗传概念总结
课后习题
一、概念检测
1.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中,F1 都表现为显性性状,F1 的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。
(1)隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。 ( )
(2)纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代不会出现纯合子。 ( )
2.人眼的虹膜有褐色的和蓝色的,褐色是由显性遗传因子控制的,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可能性是 ( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6
×
×
A
课后习题
3.观察羊的毛色遗传图解,据答问题。
(1)毛色的显性性状是 ______________,隐性性状是 ______________。
(2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊,这种现象在遗传学上称为____________。产生这种现象的原因是
_________________________________________。
白色
黑色
性状分离
白毛羊为杂合子,杂合子自交时会出现性状分离。即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子,雌雄配子随机结合,会产生黑毛羊。
二、拓展应用
1.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花粉中所含的是支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交,取 F1 花粉加碘液染色,在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数呈橙红色。请回答下列问题。(1)花粉出现这种比例的原因是什么?
提示:在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时,两个遗传因子分离,分别进入不同的配子中,含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色;含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色,其比例为1 : 1。
课后习题
(2)实验结果验证了什么?
(3)如果让 F1 自交,F2 中花粉有 种类型。
提示:分离定律。即在F1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。
2
2.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子 B 和 b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。请回答下列问题。
(1)在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定,应该怎样配种?
(2)杂交后代可能出现哪些结果?如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子?
提示:将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。
提示:杂交后代可能有两种结果:一是杂交后代全部为栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;二是杂交后代中既有白色马,又有栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
课后习题
3.孟德尔说 :“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”结合孟德尔的杂交实验,谈谈你对这句话的理解。
提示:选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中,曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验,其中豌豆的杂交实验最为成功,因此,他发现了遗传规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点。例如,豌豆严格自花传粉,在自然状态下是纯种,这样确保F1通过杂交实验可以获得更正的杂种;豌豆花大,易于做人工杂交实验; 豌豆具有稳定的易于区分的性状,便于观察和统计实验结果。
课后习题
4.除了孟德尔的杂交实验,你还能举出科学研究中运用假说—演绎法的实例吗?
提示:凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质了的发现过程等,都是通过假说一演绎法得出结论的。19世纪以前科学家对遗传学的研究,多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说一演绎法,是从客观现象或实验结果出发,提出问题、作出假设,然后设计实验验证假说的研究方法,这种方法的运用促进了生物科学的研究,使遗传学由描述性研究进入理性推导和实验验证的研究阶段。
课后习题
人教版必修二
GENE SEGREGATION
基因分离定律
重难点突破专题
目录
01
Contents
02
03
04
07
08
相对性状中显、隐性的判断
纯合子与杂合子判断以及分离定律的验证
遗传因子及形状表现的推断
遗传概率的相关计算
分离定律中的致死情况
分离定律中的从性遗传和母性遗传
05
06
显性的相对性
自交与自由交配的相关计算
【重难点突破一】显性性状和隐性性状的判断
规律总结
1、定义法(杂交法)
一对相对性状的两个亲本杂交,若F1只有一种性状,则F1所表现的性状为 性状,未表现的性状为 性状;若F1同时出现两种性状,则 。
2、自交法
某个体自交,若F1只有一种性状,则 ;若F1同时出现两种性状,则子代新出现的性状为 性状。
3、性状分离比法
若后代出现3:1的比例,则“3”的性状为 性状,“1”的性状为 性状。
显性
隐性
无法判断显隐性
无法判断显隐性
隐性
显性
隐性
练一练
B
【重难点突破一】显性性状和隐性性状的判断
下列一对亲本杂交的实验中,能判定紫花和白花显隐关系的是 ( )
① 紫花×紫花 → 紫花
② 紫花×紫花 → 301紫花+110白花
③ 紫花×白花 → 全为紫花
④ 紫花×白花 → 98紫花+107白花
A
①和②
B
②和③
C
③和④
D
①和④
马的黑色与棕色是一对相对性状,现有黑色马与棕色马交配的不同组合及结果如下:
①黑×棕→1匹黑 ②黑×黑→2匹黑 ③棕×棕→3匹棕 ④黑×棕→1匹黑+1匹棕
根据上面的结果,下列说法正确的是( )
A.黑色是显性性状,棕色是隐性性状 B.棕色是显性性状,黑色是隐性性状
C.交配的不同组合中的黑马和棕马肯定都是纯合子
D.无法判断显隐性,也无法判断哪种马是纯合子
D
规律总结
1、测交法
待测个体与隐性纯合子杂交,若F1只有一种性状,则该个体为 ;若F1同时出现两种性状,则该个体为 。
2、自交法
待测个体自交,若F1只有一种性状,则该个体为 ;;若F1同时出现两种性状,则该个体为 。
纯合子
杂合子
纯合子
杂合子
一般适用于动物
一般适用于植物
区分显型纯合子与杂合子,关键是掌握一条原则,即纯合子能稳定遗传,自交后代不发生分离,杂合子不能稳定遗传,自交后代往往发生分离。
植物测定时采用自交和测交都可以,但“自交”的方法比测交方法简单(不需要人工去雄、授粉),同时又能保证纯合体的留种。
3、花粉鉴别法
杂合子的某些性状可以从花粉的比例直接鉴定,如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。
【重难点突破二】纯合子与杂合子的判断
【重难点突破二】验证分离定律的方法
验证分离定律实质上是等于验证杂合子会产生两种配子
2、测交法
1、自交法
3、花粉鉴定法
花粉鉴定法是验证分离定律最直观的方法,但有一定的局限性
【重难点突破二】纯合子与杂合子的判断
1、水稻中非糯性( W )对糯性( w )为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中属于孟德尔的基因分离定律的直观证据是( )
A.亲本植株上结出的种子( F1 )遇碘全部呈蓝黑色
B.F1植株上结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色
C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
C
练一练
2、小麦抗锈病对易染病是显性。现有甲、乙两种抗锈病的小麦,但有一种是杂合子。下列方法中对鉴别、保留纯合子抗锈病小麦最好的是( )
A.甲×甲、乙×乙 B.甲、乙分别与隐性类型测交 C.甲×乙 D.甲×乙得子代自交
A
1.由亲代推断子代的基因型、表现型(正推法)
亲本组合 子代基因型及比例 子代表型及比例
①AA × AA
②AA × Aa
③AA × aa
④Aa × Aa
⑤Aa × aa
⑥aa × aa
AA
AA:Aa=1:1
Aa
AA:Aa:aa=1:2:1
Aa:aa=1:1
aa
全是显性
全是显性
全是隐性
全是显性
3显:1隐
1显:1隐
【重难点突破三】遗传因子与性状表现的推断
56
2.由子代推断亲代的基因型、表现型(逆推法)
后代表现型 亲本基因组合 亲本表现型
AA×_ _(AA、Aa、aa)
aa×aa
Aa×aa
Aa×Aa
一定有一个是显性纯合子
双亲为隐性纯合子
均为显性杂合子
显性杂合子、隐性纯合子
全显
全隐
显:隐=1:1
显:隐=3:1
【重难点突破三】遗传因子与性状表现的推断
方法一:遗传因子填充法
先根据亲代表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,根据子代中有一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的基因。
【重难点突破三】遗传因子与性状表现的推断
绵羊的白色由显性基因(B)控制,黑色由隐性基因(b)控制。现有一只白色公羊与一只白色母羊,生了一只黑色小羊。试问:公羊和母羊的基因型分别是什么?它们生的那只小羊又是什么基因型?
方法二、 隐性纯合突破法
子代:
B_× B_
bb
P:
特别提醒:由子代bb可推知亲本为_b,但亲本_b×_b的后代未必一定是bb。
方法三、 分离比法
子代表现型及比例 亲本遗传因子组成
显性:隐性=3:1 Aa×Aa
显性:隐性=1:1 Aa×aa
全为显性 AA×A_ 或 AA×aa
全为隐性 aa×aa
1、用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c交配,在几次产仔中,母鼠b产仔9黑6黄,母鼠c的仔全为黑色。那么a、 b、c中为纯合体的是( )
A.b和c B.a和c C.a和b D.只有a
B
2、一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子,三个单眼皮和一个双眼皮,对这种形象最好的解释是( )
A.3:1符合基因的分离规律 B.该遗传不符合基因的分离规律
C.这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能
D.单眼皮基因和双眼皮基因发生了互换
C
【重难点突破三】遗传因子与性状表现的推断
练一练
3、用配子的概率来计算
方法:先算出亲本产生几种配子,求出每种配子产生的概率,再用相关的两种配子的概率相乘。
实例:如白化病遗传Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa,父方产生A、a配子的概率各是1/2,母方产生A、a配子的概率也各是1/2,因此再生一个白化病(aa)孩子的概率为1/2×1/2=1/4。
【重难点突破四】遗传概率的相关计算
1.用经典公式计算
2.根据分离比推理计算
如: 其中3显性性状: 1隐性性状
AA、aa出现的概率各是 ,Aa出现的概率是 ,
显性性状出现的概率是 ,隐性性状出现的概率是 。
3/4
1/4
2/4
1/4
乘法原理(分步计数原理)
完成某件事需要分n步来完成,则使用乘法原理,即将每个步骤的概率相乘
(“万事俱备”)。
例1 :一匹马连生两胎,求两胎全为雌性的概率。
分析:需要两个条件同时成立,即第一胎为雌性和第二胎为雌性。
即:1/2 X 1/2
加法原理(分类计数原理)
完成某件事可通过n种方法来完成,则使用加法原理,即将每种方法的概率相加(“条条道路通罗马”)。
例2 :一匹马连生两胎,求两胎一雌一雄的概率。
分析:有两种可能,即先雌后雄和先雄后雌。且这两种可能是相互对立的。且任意一个事件成立便符合最后结果。
即:1/2 X 1/2+ 1/2 X 1/2
【重难点突破四】遗传概率的相关计算
4、计数原理
【重难点突破五】显性的相对性
【1】不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的表现形式,F1自交后代有3种表现型,其性状分离比为1:2:1。如等位基因A和a分别控制红花和白花,(1)在完全显性时,Aa自交后代中红∶白=3∶1;(2)在不完全显性时,Aa自交后代中红∶粉:白=1∶2:1
例如
紫茉莉花色
×
在不完全显性时,Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)=1∶2∶1。
P
F1
F2
RR
rr
×
红色
白色
Rr
粉红色
RR
Rr
rr
红色
白色
粉红色
1
:
:
2
1
【2】共显性
一对遗传因子(等位基因)的两个成员在杂合体中都表达的遗传现象叫共显性遗传(也叫并显性遗传)。
例如
某种马的枣红毛与白毛受一对遗传因子控制,现有纯种白色母马与一头纯种枣红色公马交配,产下一头幼马。
×
aa
AA
Aa
纯种白色母马
纯种枣红色公马
红白相间的马
【重难点突破五】显性的相对性
【练一练】金鱼躯体的透明程度受一对相对遗传因子控制。完全透明的金鱼与不透明的金鱼杂交,F1都表现为半透明,让F1金鱼与完全透明的金鱼杂交,后代表现为( ) A.半透明 B.完全透明和半透明 C.完全透明 D.完全透明和不透明
B
【3】复等位基因
复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基
因有多个。尽管复等位基因有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。
人类ABO系统血型表
血型 基因型 红细胞上的抗原 显隐性关系
A IAIA,IAi A IA对i为完全显性
B IBIB,IBi B IB对i为完全显性
AB IAIB AB IA与IB为共显性
O ii 无 隐性
【重难点突破五】显性的相对性
练一练
A
等位基因IA、IB和i互为共显性
B
子代中出现AB型血孩子是基因重组的结果
C
若这对夫妇再生一个孩子,孩子最可能为O型血
D
若这对夫妇再生一个孩子,孩子是O型血的概率为1/4
上有A抗原、B抗原。一对基因型为IAi和IBi的夫妇,生下血型分别为A型、B型和AB型的三个孩子。下列说法正确的是 ( )
ABO血型由等位基因IA、IB和i控制,IA、IB分别决定红细胞
D
【重难点突破五】显性的相对性
【重难点突破六】自交与自由交配的相关计算
【1】自交
植物是指自花传粉或同株异花传粉。
自交是指遗传因子组成相同的个体交配。
遗传因子组成为Aa的个体连续自交,第n代的比例分析:
杂合子
纯合子
显性纯合子
隐性纯合子
显性性状个体
隐性性状个体
1
2n
1
2n
1
-
1
2n+1
-
1
2
1
2n+1
-
1
2
1
2n+1
-
1
2
1
2n+1
+
1
2
杂合子、纯合子所占比例及坐标曲线图
【重难点突破六】自交与自由交配的相关计算
例1:基因型为Aa的个体连续自交3次,其子代中aa个体所占的比例为( )
A.1/8 B.7/8 C. 7/16 D.3/8
例2:豌豆是自花传粉、闭花受粉植物。豌豆的红花与白花是一对相对性状(分别由遗传因子A、a控制),现有一批遗传因子组成为AA与Aa的红花豌豆,两者数量之比是1∶3。自然状态下其子代中遗传因子组成为AA、Aa、aa的数量之比为( )
A.25∶30∶9 B.7∶6∶3 C.5∶2∶1 D.1∶2∶1
C
B
【重难点突破六】自交与自由交配的相关计算
练一练
基因型为Aa的植物连续自交,每代子代中均去除aa个体,AA与Aa的概率变化规律
Aa
1/4 AA 1/2Aa 1/4aa
去除aa
1
:
:
1
2
1/3 AA 2/3Aa
1/3AA
2/3(1/4AA 1/2Aa 1/4aa)
整理 |
合并 |
1/3AA
1/6AA 1/3Aa 1/6aa
1/2AA 1/3Aa 1/6aa
去除aa
3/5 AA 2/5Aa
3/5AA
2/5(1/4AA 1/2Aa 1/4aa)
整理 |
合并 |
3/5AA
1/10AA 1/5Aa 1/10aa
7/10AA 2/10Aa 1/10aa
去除aa
7/9 AA 2/9Aa
7/9AA
2/9(1/4AA 1/2Aa 1/4aa)
整理 |
合并 |
7/9AA
1/18AA 1/9Aa 1/18aa
15/18AA 2/18Aa 1/18aa
去除aa
15/17 AA 2/17Aa
自交1次
自交2次
自交3次
自交4次
1/3AA
2/3Aa
3/5AA
2/5Aa
7/9AA
2/9Aa
15/17AA
2/17Aa
自交n次?
(2n-1)/(2n+1)
2/(2n+1)
【重难点突破六】自交与自由交配的相关计算
例题
水稻抗病对不抗病为显性。现以杂合抗病水稻(Aa)为亲
本,连续自交三代,子三代中杂合抗病水稻的概率及每次自交后均除去不抗病水稻再自交所得纯合抗病水稻的概率分别是( )
A
1/8;7/9
B
1/4;7/9
C
1/4;7/16
D
1/8;7/16
A
【重难点突破六】自交与自由交配的相关计算
思维训练
假设你正在一个花卉生产基地工作。有一天,你突然发现一种本来开白花的花卉,出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值,决定培育这样的花卉新品种。当你知道这种花是自花传粉以后,将这株开紫花的植株的种子设计实验方案种下去,可惜的是,在长出的126株新植株中,却有36株是开白花的,这当然不利于商品化生产。
怎样才能获得开紫花的纯种植株呢?
请你写出解决这一问题的实验方案,与同学交流,看谁设计的方案更简捷。
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思维训练
自交
F1
F2
×
淘汰
紫花
紫花
紫花
白花
选育紫花
自交
紫花
白花
淘汰
选育紫花
自交
直至不再出现白花植株为止
将获得的紫花植株连续自交几代,即将每次自交后代的紫花植株选育后再进行自交,直至自交后代中不再出现白花植株为止。
自交:指遗传因子组成相同的个体之间的交配。
自由交配:指 群 体 中 不 同 个 体 随 机 交 配。
AA×AA
Aa×Aa
aa×aa
AA×AA
Aa×Aa
aa×aa
AA×Aa
AA×aa
Aa×aa
【重难点突破六】自交与自由交配的相关计算
已知果蝇的黑身(b)和灰身(B)是一对相对性状,将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全部为灰身,让F1中雌雄果蝇交配得到F2,将F2的灰身果蝇全部取出,让其自由交配,后代中灰身果蝇所占的比例是 。
方法一:列举法
将自由交配中所有杂交组合列举出来,求每一种组合后代中灰身果蝇所占比例,再相加。
方法二:排除法
后代中出现黑身果蝇的杂交组合只有一种,用1减去后代中黑身果蝇所占比例即可。
方法三:配子法
先求出F1产生B和b配子的概率,用相应配子概率即可算出相应基因型概率。
8/9
自由交配类问题的最简便算法!
【重难点突破六】自交与自由交配的相关计算
【2】自由交配
杂合子(Dd)的个体自由交配,后代情况分析
Dd×Dd
F1:
P:
1/4DD 1/2Dd 1/4dd
F2:
?DD ?Dd ?dd
自由交配
列举法:
1/4DD×1/4DD
1/2Dd×1/2Dd
1/4dd×1/4dd
1/4DD♀×1/2Dd♂
1/2Dd♀×1/4DD♂
1/4DD♀×1/4dd♂
1/4dd♀×1/4DD♂
1/2Dd♀×1/4dd♂
1/4dd♀×1/2Dd♂
【重难点突破六】自交与自由交配的相关计算
杂合子(Dd)的个体自由交配,后代情况分析
Dd×Dd
F1:
P:
1/4DD 1/2Dd 1/4dd
F2:
?DD ?Dd ?dd
自由交配
配子法:
♂
♀
D
D
d
d
DD
Dd
Dd
dd
F1产生的雌配子:
F1产生的雄配子:
自由交配产生的第2代
D
d
D
d
【重难点突破六】自交与自由交配的相关计算
已知基因型概率,求配子概率
已知配子概率,求基因型概率(适应于自由交配)
【重难点突破六】自交与自由交配的相关计算
练一练
A
3∶3∶1
B
4∶4∶1
C
1∶2∶0
D
1∶2∶1
某动物种群中,遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体所占比例依次为25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配,理论上,下一代遗传因子组成为AA、Aa、aa的个体的数量比为( )
B
Aa x Aa
正常情况:1AA:2Aa:1aa
显性纯合致死:2Aa:1aa
隐性纯合致死:1AA:2Aa
指致死遗传因子在配子时期发生作用,
从而不能形成有生活力的配子的现象。
配子致死:
胚胎致死:
【重难点突破七】分离定律中的致死现象
例:某玉米品种的某相对性状由遗传因子A、a控制,其中含A的雄配子致死,则Aa自交,形成的后代显隐性之比为( ) A.1:2:1 B.1:2 C.1:1 D.2:1
例:在家鼠中,短尾(T)对正常尾(t)尾为显性。一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾鼠与短尾鼠比例相同;而短尾鼠相互交配,后代中有一种类型死亡,能存活的家鼠中短尾鼠与正常尾鼠之比为2:1,不能存活类型的遗传因子组成可能是( )
A.TT B.Tt C.tt D.tt和TT
C
A
【重难点突破七】分离定律中的致死现象
【拓展延伸】
孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现 <m></m> 性状分离比必须同时满足的条件
1、F1</m> 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。
3、F2中不同基因型的个体存活率相等。
4、等位基因间的显隐性关系是完全的。
5、观察的子代样本数量足够多。
从性遗传指表现型受个体性别影响的现象。
即时训练
例:已知绵羊角的性状表现与遗传因子组成的关系如下表,下列判断正确的是( )
HH Hh hh
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角
A.如果双亲有角,则子代全部有角
B.如果双亲无角,则子代全部无角
C.如果双亲遗传因子组成为Hh,则子代中有角与无角的数量比例为1:1
D.绵羊角的性状遗传不遵循遗传因子的分离定律
HH × HH, HH × Hh
hh × hh, hh × Hh
Hh × Hh→HH:Hh:hh=1:2:1
C
【重难点突破八】从性遗传
课堂小结
孟德尔的豌豆杂交实验
(一)
豌豆用作遗传实验材料的优点
一对相对性状的杂交实验
分离定律的应用
假说-演绎法
观察现象,发现问题
提出假说,解释问题
演绎推理,做出预测
实验验证,得出结论
分离定律
实质
成对的遗传因子分离,分别进入不同的配子中
八大重难点突破
$