2027届高三生物人教版一轮复习导学案1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
高三生物一轮复习学案 必修二1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一) 世间所有美好的事物都值得用心等待,而唯有努力才能抵达你心中的诗与远方。
第18-20讲 基因分离定律
【新课程标准解读】:
- 通过对基因分离定律实质的分析,从细胞水平阐述生命的延续性,建立起进化与适应的观点。
- 掌握利用假说-演绎法推理分离定律的过程及在解题中的应用,培养归纳与概括、演绎与推理以及逻辑分析的能力。
- 通过验证分离定律实验,掌握验证分离定律的方法,培养实验设计及结果分析的能力。
- 分析分离定律在生产实践中的应用。
18讲 一对相对性状的杂交实验
【基础知识讲解】见创新设计130页
【重难点补充】
一、遗传规律中的核心概念归纳:
1.常见遗传学符号
符号 |
| F1 | F2 | × | ♀ | ♂ | |
含义 | 亲本 | 子一代 | 子二代 |
| 自交 | 母本 |
|
2.遗传学的奠基人、遗传学之父-- 发现了遗传学的两大定律——基因的 和基因的 。后来,美国的遗传学家 发现了遗传学的第三大定律——基因的 定律(课本33页)。
3.交配类:
杂交:基因型 的生物体之间的相互交配。
自交:基因型 的生物体之间的相交交配(植物体中自花受粉和雌雄异花的同株受粉)。
测交:F1(待测个体)与 杂交的方式(Dd×dd)。
正交和反交:二者是相对而言的,如甲(♀)×乙(♂)为正交,则甲( )×乙( )为反交。
重点透析:与交配方式有关的概念及其作用(参考《创新设计》123页)
4.性状类:
(1)性状:生物所表现出来的形态、结构、生理特性。
(2)相对性状:一种生物的同一种性状的 (两同一不同);
(3)显性性状:在一对相对性状杂交试验中, 的性状;
(4)隐性性状:在一对相对性状杂交试验中, 的性状;
(5)不完全显性:具有相对性状的两个纯种亲本杂交,F1表现出中间类型。
(6)共显性:具有相对性状的两个纯种亲本杂交,F1将两种性状都表现出来的现象,如A型和B型个体婚配后代有AB型血个体。
(7)性状分离:杂种后代中,同时出现 和 的现象。
5.基因类:
(1)显性基因:控制 的基因,用大写字母表示,写在前面;
(2)隐性基因:控制 的基因,用小写字母表示,写在后面。
(3)等位基因: 的同一位置上控制着 的基因。如下图中的 。具有等位基因的个体一定是 。
(4)非等位基因:位于同源染色体的不同位置或非同源染色体上的基因。如下图中的 。
(5)复等位基因:在种群中,同源染色体相同位置上,可以存在两种以上的等位基因,遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。
复等位基因尽管有多个,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,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及到三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。
6.个体类:
(1)表现型(表型):生物个体表现出来的性状(如:豌豆的高茎和矮茎)
(2)基因型:与表现型有关的 (如:矮茎豌豆的基因型是dd)
(3)表型和基因型关系:表型是基因型(包括细胞核基因和细胞质基因)与环境条件共同作用的结果。
(4)纯合子:遗传因子(基因)组成 的个体。如DD、dd、aaXBXB、aaXBY。其特点纯合子是自交后代全为 ,无性状分离现象。
杂合子:遗传因子(基因)组成不同的个体(杂合子的基因组成中至少有一对等位基因)。如Dd或AABb,其特点是杂合子自交后代出现 现象。
二、豌豆用作杂交实验材料的优点(参考《创新设计》130页)
三、孟德尔遗传实验的杂交操作过程(参考《创新设计》130页)
四、遗传规律的实验研究思路和过程----- 法。(必修二课本P7)
假说-演绎法的应用:除了孟德尔的遗传规律外,还有很多科学家用到了此方法,如:DNA复制方式的提出与证实、遗传密码的破译、以及整个中心法则的提出与证实、摩尔根的果蝇眼色遗传杂交实验等都用到了假说-演绎法。
五、基因的分离定律(参考《创新设计》130页)
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六、性状分离比的模拟实验(参考《创新设计》131页)
【知识辨析】
- 孟德尔得到了高茎:矮茎=87:79,属于“演绎推理”的内容( )
- 孟德尔发现问题采用的实验方法依次是先杂交再测交( )
- 为了验证假说是否正确,孟德尔设计并完成了正反交实验( )
- 孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”( )
- 若F1的基因型为Dd,则F1产生的配子的种类为1:1,测交产生2种(1:1)表型的后代,属于“演绎推理”内容( )
【深挖教材】——知识拓展和题型突破
一.基因分离定律中概念理解
知识拓展 1.正交和反交是杂交实验中常采用的一种研究方法,一般是指将具有一对相对性状的亲本分别作父本和母本同时进行两组杂交:若甲为父本,乙为母本为正交,则乙为父本,甲为母本为反交。
①如果正反交结果一致且无性别上的不同,则该生物性状属细胞核遗传中的常染色体遗传;
②如果正反交结果不一致且有性别上的差异,则该生物性状属细胞核遗传中的伴性遗传;
③如果正反交结果不一致,无性别差异且有母系遗传的特点,则该生物性状属于细胞质遗传。
但需注意的是,生物的性状不仅仅受基因控制,同时也会受到环境等影响,因此某些特殊情况下, 虽然属于常染色体上基因控制的性状遗传,但正反交后代也可能会出现结果不一样的情况。
知识拓展 2:①回交的概念:杂交的一种特殊方式,是杂交子代与两个亲本的任意一个进行杂交的一种方法。
②回交的应用:回交育种
甲品种:有许多优良性状,而个别性状有欠缺;
乙品种:具有甲品种欠缺的优良性状;
方法:乙品种与甲杂交,F1 及后代用甲品种进行多次回交和选择,甲品种原有的优良性状通过回交而恢复,同时导入了原欠缺的性状,获得性状改进的新品种
③意义:精确改良某个性状非常有效;控制育种群体发展方向等。
二.基因分离定律
1.分离定律的实质是: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。因此,配子种类及比例最能直接说明分离定律的实质孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现3∶1的分离比必须同时满足的条件包括_______________(填序号)。
①F1体细胞中各基因表达的机会相等 ②F1形成的雌雄两种配子的数目相等且生活力相同
③雌、雄配子结合的机会相等 ④F2不同的基因型的个体的存活率相等
⑤等位基因间的显隐性关系是完全的 ⑥观察的子代样本数目足够多
特别提醒:在一对相对性状的豌豆杂交实验中,F2中出现3∶1的性状分离比需满足的条件
(1)所研究每一对相对性状只受一对等位基因控制,且相对性状为完全显性
(2)每一代不同类型配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等
(3)所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相等
(4)供实验的群体要大,个体数量足够多
2.验证基因分离定律的方法
自交法 | |
测交法 |
|
配子法 (花粉 鉴定法) | |
单倍体 育种法 |
三、典型例题
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- (必修二8页,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?
(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。
2.水稻的非糯性(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橙红色。将W基因用红色荧光标记,w基因用蓝色荧光标记(不考虑基因突变)。下面对纯种非糯性与糯性水稻杂交子代的叙述错误的是( )
A.观察F1未成熟花粉时,发现2个红色荧光点和2个蓝色荧光点分别移向两极,是分离定律的直观证据
B.观察F1未成熟花粉时,发现1个红色荧光点和1个蓝色荧光点分别移向两极,说明形成该细胞时发生过染色体片段互换
C.选择F1成熟花粉用碘液染色,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为1∶1
D.选择F2所有植株成熟花粉用碘液染色,理论上蓝黑色花粉和橙红色花粉的比例为3∶1
3.(2019·全国卷Ⅲ)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。
(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。
四、遗传图解的基本要点
①左侧标注。一般在遗传图解的左侧做出鲜明的标识,代表这一行表示的内容,起到引领作用。如:P,配子,F1,F2等,其中P、F1、F2也可以用汉字表述。
②亲代的基因型、表现型要明确写出。有时还需要在亲代基因型旁侧标上父本、母本(或♀、♂符号),尤其是题上明确要求谁做父本,谁做母本时,还有需要区分正交和反交时必须标明。至于具有明确性别决定的伴性遗传(如XY型,ZW型)的图解,亲代可以不用标出父本、母本。
③杂交、自交符号,以及连接亲代和子代之间的箭头(注意不是线段)要具备。
④子代的基因型、表现型以及相关的比例要呈现。这个比例可以就具体解释的遗传问题确定是否写出。
⑤适当的旁注以说明遗传图解不能很好表达的或需要强调的内容。如杂交育种和单倍体育种,选育优良品种的遗传图解。
⑥关于伴性遗传(包括X、Y和Z、W染色体同源区段的遗传)的图解的书写,以上几点依然适用,写亲、子代及配子基因型的时候,写出基因的同时还要写出该基因所在的染色体(基因标注在染色体右上角)。如果是常染色体和性染色体复合基因型书写,一般习惯上把常染色体上的基因型写在左边。
⑦关于配子:基因型简单时、或测交实验或让说明某个基因的来源时,一定要写配子,其他情况可以不写。
例题:改编自(必修二P8页)思维训练——设计实验方案
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种下去,在长出的126株新植株中,却有36株是开白花的。请根据上述现象完成下面填空。
(1)由题干中信息可知,该花卉的紫花和白花是一对 ,显性性状是 。
(2)在其余90株开紫花的新植株中,能够稳定遗传的约有 株。让这90株紫花植株自然授粉,收获种子后再将所有种子种下,从理论上分析,这些种子种下后长成的植株中,白花植株出现的概率是 。
(3)现欲将该紫花应用于商品化生产,需要获得开紫花的纯种植株。最简单的实验方案是:将获得的紫花植株 (填交配方式)几代,将每代的紫花植株再进行同样操作,直至后代中不再出现 植株为止。若以题干中紫花植株作为亲代(用A和a表示控制花色的遗传因子),请写出该过程中从亲代到子一代的遗传图解 。
19讲 基因分离定律重点题型突破
重点题型1:基因型和表型推断(参考《创新设计》133页)
重点题型2:显、隐性性状的判断与探究(参考《创新设计》133页)
重点题型3:纯合子和杂合子的鉴定(参考《创新设计》134页)
【深挖教材】:(必修二P8页拓展应用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。
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