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(一轮复习)基因的分离定律.ppt

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一轮 复习 基因 分离 定律
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第二单元,遗传学的奠基人 提出基因的分离定律和基因的自由组合定律,孟德尔,用豌豆做杂交实验,孟德尔成功的原因,1、选择豌豆作为实验材料,2、由单因子到多因子的研究方法,3、应用统计学原理对实验结果进行分析,4、实验程序科学严谨:问题→实验→假设→验证 →结论,选用豌豆作为试验材料的优点 (1)豌豆是严格 植物,而且是 受粉,自然 状态下为纯种。若人工授粉去雄,时间应为开花___(前/ 后)。 (2)豌豆的品种间具有易于区分的 ,且能稳定地遗传给后代。 (3)花大,人工去雄和人工授粉易于操作。,自花传粉,相对性状,闭花,前,例1 孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花授粉前的处理是( ) ①豌豆是闭花授粉植物 ②豌豆在自然状态下是纯种 ③用豌豆作实验材料有直接经济价值 ④各品种间具有一些稳定的、差异较大而以容易区分的性状 ⑤开花期母本去雄,然后套袋 ⑥花蕾期母本去雄,然后套袋 A.①②③④⑥ B.①②⑤⑥ C.①②④⑥ D.②③④⑥,C,深化拓展 1.果蝇常作为遗传学实验材料的原因,(1)相对性状多、易于观察; (2)培养周期短; (3)容易饲养、成本低; (4)染色体数目少,便于观察等。,2.玉米是遗传学研究的良好材料,(1)具有容易区分的相对性状。 (2)产生的后代数量较多,结论更可靠。 (3)生长周期短,繁殖速度快。 (4)雌雄异花同株,杂交、自交均可进行。,,个体类,P,×,F1,,亲本,,子一代,,杂交,,自交,♀,F2,,配子,,子二代,,雌性,,雄性,G,♂,注意符号的意义,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,(一)基本概念,显性的相对性,具有相对性状的亲本杂交,杂种子一代中不分显隐性,表现出两者的中间性状(不完全显性) 或者是同时表现出两个亲本的性状(共显性)。,同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因 。,等位基因,基因类,,显性基因,隐性基因,控制显性性状的基因。用大写字母表示,控制隐性性状的基因。用小写字母表示,一生物的基因型是Aa A---显性基因 a---隐性基因,A和a为一对等位基因,A和A为相同基因,a和a为相同基因,,(一)基本概念,,表现型,个体类,基因型,纯合子,杂合子,生物个体表现出来的性状 。,与表现型有关的基因组成。,表现型=基因型+环境。,,(一)基本概念,(一)基本概念,1.试验过程——发现问题 P 高茎豌豆 × 矮茎豌豆(正交或反交) ↓ F1 豌豆 ↓⊗ F2 表现型: 豌豆 豌豆 个体数: 787 ∶ 277 比值:,高茎,特点:F1只表现出 ,F2出现 ,且分离比为 。,高茎,矮茎,3 ∶ 1,显性性状,性状分离,3∶1,(二)一对相对性状的遗传试验,显性性状,性状分离,2、对分离现象的解释——作出假设 遗传因子决定生物的性状 在生物的体细胞中遗传因子成对存在 成对的遗传因子在形成配子时分离 雌雄配子在受精时随机结合,(二)一对相对性状的遗传试验,豌豆杂交实验解释,DD,×,dd,高茎,矮茎,P,配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,3 : 1,,高茎,3、对分离现象解释的验证——假说演绎推理验证,2).测交实验结果,(二)一对相对性状的遗传试验,1).假设演绎推理,分离定律,在生物的体细胞中,遗传因子是成 存在,不相 ;在形成配子时,成对的遗传因子发生 ,分离后的遗传因子分别进入不同的配子,随配子遗传给后代。,对,融合,分离,(二)一对相对性状的遗传试验,4.验证假设——得出结论,①孟德尔发现遗传定律的时代“基因”这一 名词还未提出来,用“遗传因子”表示。 ②两大定律发现的时间比达尔文自然选择学说晚, 所以达尔文对遗传变异的本质不清楚。 ③F1配子的种类是指雌、雄配子分别有两种:D和d, D和d的比例为1∶1,而不是雌、雄配子的比例为 1∶1。生物一般雄配子的数量远远多于雌配子的数 量,如豌豆。,特别提醒,(三)、分离定律的实质及发生时间 1.实质:________随__________的分开而分离。 2.时间:减数第___次分裂___期。,等位基因,一,后,同源染色体,如下图表示含一对等位基因A、a的精(卵)原细胞进行减 数分裂图解:,3.适用范围及作用条件 分离定律只适用于一对等位基因控制的一对相对性状 的遗传,且需满足以下条件: (1)产生两种配子的数量相等,且生活力相同。 (2)雌、雄配子结合的机会均等。 (3)子代不同基因型个体的存活率相等。 (4)子代个体数量足够大。 (5)遗传因子间的显隐性关系为完全显性。 (6)真核生物有性生殖产生配子时的核遗传。,3.分离定律验证方法 (1)测交法:杂种F1与隐性类型测交,后代出现两种基因型与表现型的个体,证明了杂种F1产生了两种配子,即等位基因彼此分离。 (2)自交法:杂种F1自交,后代F2中出现显性和隐性两种表现型的个体,也是由于F1产生了两种配子,即等位基因彼此分离。 (3)花粉鉴定法:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物,遇碘呈现两种不同颜色,且比例为1∶1,从而直接证明杂种非糯性水稻在减数分裂产生花粉时产生了两种配子。,构建知识网络,AA × AA → AA 全显 AA × Aa → 1 AA 1Aa 全显 AA × aa →Aa 全显 Aa ×Aa → 1AA 2Aa 1aa 显:隐=3:1 显3/4 隐1/4 Aa × aa →1Aa 1aa 显:隐=1:1 显1/2 隐1/2 aa × aa → aa 全隐,,,,,,,1.几个常用的公式,练习1:一对黑色豚鼠交配,后代有黑色豚鼠和白色豚鼠两种类型,问黑与白哪个是显性?,总结: 具相同性状的亲本杂交,后代出现不同于亲本的性状,新出现的性状为隐性性状。(且亲本均为杂合子),练习2:黑色豚鼠与白色豚鼠交配,后代全为黑色豚鼠,问黑与白哪个是显性?,总结: 具相对性状的亲本杂交,后代(数量足够多)只有一种性状,这种性状为显性性状。 (且亲本必为显性纯合子和隐性纯合子),方法1:杂交的方式。A×B后代只表现一个亲本性 状,则出现的即为显性性状,未出现的即为隐性性状 (A、B为一对相对性状)。归纳一句话:亲2子1,即亲 代两个性状,子代一个性状,即可确定显隐性关系。 方法2:自交的方式。A和B分别自交,若能发生性状 分离的亲本性状一定为显性;不能发生性状分离的 无法确定,可为隐性纯合子也可为显性纯合子。归 纳一句话:亲1子2,即亲代一个性状,子代两个性状, 发生性状分离,即可确定显隐性关系。,题型1.显隐性状的确认,方法3:先自交后杂交的方式。具有相对性状的两亲本 先自交,若后代都不发生性状分离,则可以确定两亲本 都是纯合子,然后再将两亲本进行杂交,子代出现的那 个亲本性状即为显性性状,未出现的则为隐性性状。 方法4:先杂交后自交的方式。具相对性状的两亲本 先杂交,若后代出现两个亲本的性状,比例为1∶1,则 可以确定亲本中显性性状的个体是杂合子,然后再将 两亲本分别进行自交,子代发生性状分离的那个亲本 性状即为显性性状,另一性状则为隐性性状。 牢记以下规律:亲2子1或亲1子2可确定显隐性 关系,但亲1子1或亲2子2则不能直接确定,可通过判断 是纯合子还是杂合子,再作进一步确定。,总结,对位训练 *南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a)控制 的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,子代 (F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生 的F2表现型如图所示。下列说法不正确的是( ) A.由①②可知黄果是隐性性状 B.由③可以判定白果是显性性状 C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3 D.P中白果的基因型是aa,练习3:已知水稻的非糯性对糯性为显性,非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同 颜色。现有一株非糯性水稻,你有几种方法鉴定它是纯合子还是杂合子?其中最简捷的方法是?并预期结果得出结论。,方法1:自交的方式。让某显性性状的个体进行自交, 若后代能发生性状分离,则亲本一定为杂合子;若后 代无性状分离,则可能为纯合子。 此法是最简便的方法,但只适合于植物,不适 合于动物。 方法2:测交的方式。让待测个体与隐性类型测交, 若后代出现隐性类型,则一定为杂合子:若后代只有 显性性状个体,则可能为纯合子。 待测对象若为生育后代少的雄性动物,注意应 与多个隐性雌性个体交配,以使后代产生更多的个 体,使结果更有说服力。,提醒,提醒,题型2.纯合子与杂合子的实验鉴别,方法3:花粉鉴定法。原理:花粉中所含的直链淀粉 和支链淀粉,可通过遇碘后分别变为蓝黑色和橙红色 的测试法进行鉴定,并可借助于显微镜进行观察。若 亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等,则亲本 为杂合子;若亲本只产生一种类型的花粉,则亲本为 纯合子。 此法只适合于产生支链和直链淀粉的植物且 需要借助染色和显微镜进行观察。,提醒,方法4:用花药离体培养形成单倍体植株,并用秋水 仙素处理加倍后获得的植株进行鉴定。观察植株性 状,若有两种类型,则亲本能产生两种类型的花粉,即 为杂合子;若只得到一种类型的植株,则说明亲本只 能产生一种类型的花粉,即为纯合子。 此法只能适合于植物。,提醒,对位训练 *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 作者从中选择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)。 (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? _____________________________________________ _____________________________________________ ___________________________________________。 答案 (1)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 (2)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,采用下列哪组方法,可以依次解决①~④中的遗传问题 ( ) ①鉴定一只白羊是否纯种 ②在一对相对性状中区分显隐性 ③不断提高小麦抗病品种的纯合度 ④检验杂种F1的基因型 A.杂交、自交、测交、测交 B.测交、杂交、自交、测交 C.测交、测交、杂交、自交 D.杂交、杂交、杂交、测交,题型3:正推型和反推型,基因型的确定技巧 ①隐性突破法:隐性性状的个体基因型一定为aa,其亲本或子代最少含一个a。 ②后代分离比推断法 若后代分离比为显性:隐性=3:1,则亲本基因型为Aa和Aa,即:Aa×Aa→3A_:1aa。若后代分离比为显性:隐性=1:1,则双亲一定是测交类型,即:Aa×aa→1Aa:1aa。若后代只有显性性状,则亲本至少有一方为显性纯合子,即:AA×Aa或AA×AA或AA×aa。,(3)四步曲写基因型,题型4.杂合子Aa连续自交,第n代的比例分析,根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图为: 曲线显示通过连续自交可“纯化”品种,题型5.正确分析果实各部分基因型与表现型 (1)果实的发育 果实各部分的来源如下:,由此可见,果实的各部分结构其来源有所不同——子房壁、珠被原本属于母本植株雌蕊的结构,故果皮与种皮也应归属于母本体细胞,其基因型、表现型应与母本体细胞基因型、表现型一致。 然而,种子的胚与胚乳则不同——胚是由受精卵发育而来的;胚乳是由受精极核发育而来的,因此,胚与胚乳的基因型应取决于卵细胞、极核与精子,父本与母本植株正交与反交时,胚的基因型一致,但胚乳基因型不一致,如图所示:,(2)植株性状的统计 统计杂交双方所产生的F1表现型时只有胚及胚乳性状可在当年母本植株上得以统计,其余性状如F1茎的高矮、果皮颜色、种皮颜色、F1花色等,须待F1种子(胚)种下,再发育为植株时,方可对相关性状予以统计,同理,若统计F2性状,除胚及胚乳性状可直接在F1植株上统计外,其余性状须在F2植株上统计。,题型6.自由交配与自交的概率求解 自由交配是指各个体间均有交配机会,即各种基因型之间均可交配,产生子代的情况应将各自由交配后代的作用全部结果一并统计(雌雄亲本各自概率均需考虑,双方概率需乘积)。而自交仅限于同种基因互交,因此子代情况只需统计各自交结果即可。(只考虑一方概率即可),举例分析如下:(1)已知小麦抗锈病是由显性基因控制的,让一株杂合小麦自交获得F1,淘汰掉其中不抗锈病的植株后,再自交获得F2,从理论上计算,F2中不抗锈病的植株占总数的 ( ) A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16 (2)果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1再自交产生F2,将F2中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3,问F3中灰身与黑身果蝇的比例是 ( ) A.3∶1B.5 ∶ 1C.8 ∶ 1 D.9 ∶ 1,解析:(1)设该杂合小麦基因型为Aa,自交后产生后代:1AA,2Aa,1aa,淘汰aa后,AA占剩余个体的,(2)F2中的基因型应为 当除去全部黑身后,所有灰身基因型应为 让这些灰身果蝇自由交配时,黑身果蝇出现的概率应为 故灰身应为 灰身与黑身之比为 8:1。 答案:(1)B (2)C,6.基因分离定律在实践中应用实例归纳,题型7.基因分离定律在实践中应用实例归纳,深化拓展 实际情况由于以下原因会导致不出现特定的分离比 (1)当子代数目较少时,不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交,生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白,有可能只有黑色或只有白色,也有可能既有黑色又有白色,甚至还可能3白1黑。,(2)某些致死基因导致遗传分离比变化 ①隐性致死:隐性基因存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用。如:镰刀型细胞贫血症,红细胞异常,使人死亡;植物中的白化基因,使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡。 ②显性致死:显性基因具有致死作用,如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死。 ③配子致死:指致死基因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。,【例2】 (2009·盐城市伍佑中学)已知绵羊角的表现型与基因型关系如下,正确的判断是 ( ),A.若双亲无角,则子代全部无角 B.若双亲有角,则子代全部有角 C.若双亲基因型为Hh,则子代有角与无角的数量比为1:1 D.绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律,[解析] 双亲无角,则公羊基因型是hh,母羊基因型Hh或hh,子代公羊基因型Hh或hh,表现型有角或无角,A错;同理B错;双亲基因型为Hh,则子代公羊有角与无角的数量比为3:1,子代母羊有角与无角的数量比为1:3,子代母羊与公羊的数量比为1:1,故子代有角与无角的数量比为1:1,C正确;绵羊角的性状遗传遵循基因的分离定律,D错。 [答案] C,玉米是一种雌雄同株的植物,通常其顶部开雄花,下部开雌花。在一个育种实验中,选A、B两棵植株进行了如下图所示的三组实验: 实验一:将植株A的花粉传授到同一植株的雌花序上。,实验二:将植株B的花粉传授到同一植株的雌花序上。 实验三:将植株A的花粉传授到植株B的另一雌花序上。 上述三组实验,各雌花序发育成穗轴上的玉米粒的颜色数如下表所示:,请根据以上信息,回答下列问题: (1)在玉米粒颜色这一对相对性状中,隐性性状是____________,判断的理由是__________________。 (2)如果用G代表显性基因,g代表隐性基因,则植株A的基因型为____________。植株B的基因型为____________,实验一中,黄色玉米粒的基因型是____________。 (3)如果植株A接受植株B的花粉,在植株A上,所结种子的种皮和胚乳细胞的基因型依次是:____________。,解析:实验一为玉米自交,后代有性状分离,且黄:白=3:1,说明黄色为显性,则A基因型为Gg;B的基因型为gg。A接受B的花粉所结种子的种皮为母本的一部分,基因型为Gg,胚乳细胞是由受精极核发育形成的,A产生的极核基因型为G或g,B产生的精子,只有一种基因型g,故胚乳细胞也有两种基因型:GGg和ggg。,答案:(1)白粒 由实验一可知,植株A自交,后代出现性状分离,且黄粒白粒=3:1(或植株A自交,后代出现性状分离) (2)Gg gg GG和Gg(缺一不可) (3)Gg GGg或ggg(缺一不可),对下列实例的判断中,正确的是 ( ) A.有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女,因此无耳垂为 隐性性状 B.杂合子的自交后代不会出现纯合子 C.高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,子一代出现了高茎和矮 茎,所以高茎是显性性状 D.杂合子的测交后代都是杂合子,遗传概率的计算 在对遗传学问题进行分析时,常常遇到概率问题,这要依据两个基本原理分析,即:加法定理和乘法定理。,①加法定理 互斥事件出现的概率是它们各自概率之和(p+q)。如:肤色正常(A)对白化病(a)是显性,一对夫妇的基因型都是Aa,他们孩子的基因组合就有三种可能:AA、Aa、aa,概率分别是1/4、2/4、1/4,然而,这些基因组合都是互斥事件,一个孩子如果是AA,就不可能是其他的基因组合。所以,一个孩子表现正常的概率是:1/4(AA)+2/4(Aa)=3/4。,②乘法定理 两个独立事件同时或相继出现的概率是它们各自 出现概率的乘积(p×q)。如:生男孩和生女孩的概率各为1/2,由于第一胎不论是男孩还是女孩都不影响第二 胎所生孩子的性别,因此属于两个独立事件,所以一对夫妇连续生两胎都是女孩的概率是1/2×1/2=1/4。,现有纯种白色种皮和纯种紫色种皮菜豆品系,请回答下列实验设计方案的相关问题: (1)在以紫色种皮菜豆为母本和以白色种皮菜豆为父本 的正反交实验中,当年母本植株上所结种子的种皮分 别为 色、 色,此结果是否符合基因分 离定律? 。为什么? 。,(2)若上述性状是由核基因控制的,则求证紫色与白色性 状的显隐性关系,并预测实验结果,说明相应结论。 ①实验方案:(用遗传图解表示) ②预测结果得出结论: 如果 , 则 ; 如果 , 则 。,[解题指导] (1)当年母本植株上所结果实的果皮、种皮与母本基因型相同且遗传符合孟德尔遗传规律。 (2)判断性状的显隐性,可用纯种紫色种皮菜豆与纯种白色种皮菜豆杂交,F1表现出来的性状即为显性性状。,(2)①P:紫色(♀)×白色(♂) 白色(♀)×(紫色)(♂) ↓ ↓ F1 F1 自交 自交 收获种子 收获种子 ②F1产生种子的种皮颜色均为紫色 紫色为显性性状,白色为隐性性状 F1产生种子的种皮颜色均为白色 白色为显性性状,紫色为隐性性状,1.(2009·江苏高考)下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述, 正确的是 ( ) A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交 B.孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的 发育程度 C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合 D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性,2.南瓜果实的黄色和白色是由一对 等位基因(A和a)控制的,用一株 黄色果实南瓜和一株白色果实南 瓜杂交,子代(F1)既有黄色果实南 瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2的表现型如图所示。下列说法不正确的是 ( ),.,A.由③可知黄果是隐性性状 B.由③可以判定白果是显性性状 C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3 D.P中白果的基因型是aa,3.豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性,黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性。每对性状的杂合体(F1)自交后代(F2)均表现 3∶1的性状分离比。以上种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的统计 ( ) A.F1植株和F1植株 B.F2植株和F2植株 C.F1植株和F2植株 D.F2植株和F1植株,4.如图所示为具有一对同源染色体 的细胞,已知位点1的基因是R, 则正常情况下位点2和位点4的基 因分别是 ( ) A.R、R或r B.r、R或r C.R、r D.r、R,1.D 2.D 3.D 4.A,雌雄生殖器官,雌雄配子的随机结合,1.实验原理:甲、乙两个小桶分别代表____________, 甲、乙小桶内的彩球分别代表________,用不同彩 球随机组合模拟生物在生殖过程中 __________________。,四、性状分离比的模拟实验,雌雄配子,2.实验注意问题 (1)两小桶中小球数可以不相等,但每个小桶中两 种颜色的配子必须相等。 (2)要_____抓取,且抓完一次将小球放回原小桶并搅 匀。 (3)重复的次数足够多。 3.结果与结论 彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈_______,彩球代 表的显隐性状的数量比接近______。,随机,1∶2∶1,3∶1,
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