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高三一轮复习必修二第13讲 遗传的基本规律优秀教学课件PPT
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第五单元 遗传的基本规律与伴性遗传第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验 乌海十中 于 迪 2020.6.29考纲扫描1、孟德尔
遗传实验的科学方法2、基因的分离定律3、基因的自由组合定律核心素养生命观念基因的分离定律和自由组合定律的细胞学基础科学思维1、利用
假说-演绎法,培养概括与归纳、演绎与推理的能力2、基因的分离定律和自由组合定律的解题规律和方法科学探究验证基因的分离定律和自由组合
定律以及探究个体的基因型知识网络:一、孟德尔的豌豆杂交实验(一)孟德尔成功的原因1、选择豌豆作为实验材料(1)豌豆是自花传粉,闭花
受粉的植物,自然状态下是纯种。用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析。(2) 豌豆具有易于区分的相对性状,实验结果很容易观察
和分析﹔(3)豌豆的花大,便于人工授粉。因此,豌豆是理想的遗传实验材料。2、研究思路上:一对相对性状 → 多对相对性状3、应用数学
统计学原理对实验结果进行分析4、科学的方法:假说演绎法问题 → 实验 → 假设 → 验证 → 结论1.豌豆:① 传粉,
受粉,自然状态下一般都是 ; ②有易于区分的 ;③花大 ; ④性状
能 给后代。2.玉米:①雌雄 株且为 性花,便于人工授粉; ②生长周期 ,繁殖 ;③相对性状易
于区分; ④籽粒 ,统计更准确。3.果蝇:①易于培养,繁殖 ;②染色体数目 且 ; ③后代
;④相对性状易于区分。知识延伸遗传实验常用材料及特点自花闭花纯种相对性状易操作稳定遗传同单短快多快少大多一、孟德尔的豌豆杂交实验(
二)孟德尔杂交实验的方法去雄(防止外来花粉的干扰)(保证杂交种子是人工传粉所结)(花蕊未成熟前,花蕾期,母本除去未成熟花的全部雄蕊
)待雌蕊成熟时,取父本的花粉,撒在母本雌蕊柱头上杂交实验操作过程?一、孟德尔的豌豆杂交实验(三)概念辨析性状:生物体的
和 。形态特征生理特性控制者:核酸(基因,间接)体现者:蛋白质(直接)相对性状:一种 生物的 性
状的 表现类型。同一种不同显性性状:两个具有 的纯合亲本杂交,F1中 出来的性状。相对性状表现隐性性状:
同上,F1中 出来的性状。未表现性状分离:杂种后代中, 出现显性性状和隐性性状的现象(可用于判断
)同时待测个体是否纯合一、孟德尔的豌豆杂交实验(三)概念辨析纯合子:遗传因子(基因)组成 的个体。纯合子___
_稳定遗传,自交后代 发生性状分离。相同能不会杂合子:遗传因子(基因)组成 的个体。杂合子 稳定遗传,自交后代
发生性状分离。不同不能会注意:孟德尔称为“遗传因子”,约翰逊更名为“基因”。表现型:生物体表现出来的 。表现型是基因型
的 ,是 和 共同作用的结果。性状表现形式基因(内因)环境(外因)基因型:与表现型有关的
。是决定性状表现的内因。基因组成一、孟德尔的豌豆杂交实验(三)概念辨析等位基因:位于 上的相同位置,控制
的基因同源染色体相对性状同源染色体:1和2,3和4非同源染色体:1和3,2和4;1和4,2和3等位基因:B和b,C和c,
D和d相同基因:A和A非等位基因:A和B,A和b,C和D,C和d等一、孟德尔的豌豆杂交实验不同相同杂交显隐纯合子纯合子、杂合子隐性
纯合子纯合子、杂合子基因分离可延伸为:某个体与隐性纯合子相交(三)概念辨析一、孟德尔的豌豆杂交实验提醒正交与反交是 ,若
我们假设其中一种为正交,那么另一种就是反交。相对的(三)概念辨析正交: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;反交:将显性个体作父本,隐性个体作母本的杂交方式就为反交。【如】♀高茎×矮茎♂(正交)
♀ × ♂(反交)矮茎高茎应用:可用于鉴别常染色体遗传还是伴性遗传。(若正反交后代的表现完全相同,则为
;反之为 。)常染色体遗传伴性遗传一、孟德尔的豌豆杂交实验基因、性状的概念及关系控制基因性状等位基因显性基因
隐性基因控制控制相对性状基因型表现型等位基因分离导致性状分离环境显性性状隐性性状(一)一对相对性状的杂交实验的假说——演绎分析提出
问题(解释)(设计测交实验并预测实验结果)(进行测交实验) (豌豆杂交实验)(统计分析,验证假说真伪) 假说演绎二、基因的分离定律
1.一对相对性状的豌豆实验提出问题高茎矮茎高茎高茎矮茎 3 : 1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?(一)一对相对性状的杂交实验的假说——演
绎分析2.对分离现象的解释提出假说成对①生物的性状是由 决定的, 体细胞中的遗传因子 存在, 配子中
存在。遗传因子②减数分裂形成配子时, 的遗传因子彼此 ,分别进入不同的 中。
( 的实质)分离成对配子分离定律④受精时,雌雄配
子 。随机结合成单(一)一对相对性状的杂交实验的假说——演绎分析3.验证: 实验测交假说成立结果:得到166株
后代中,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结论:① 用来测定F1的遗传因子组合② 证明了F1是杂合子③
证明了F1在形成配子时,成对的遗传因子分离,分别进入不同的配子中(一)一对相对性状的杂交实验的假说——演绎分析演绎推理检验推理得出
结论二、基因的分离定律1、内容(分离定律又名孟德尔第一定律)在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子______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中,随配子_____________成对融
合分离遗传给后代2、分离定律的实质在杂合子的细胞中,位于一对_____________上的______基因具有一定的_______
性;在减数分裂形成配子的过程中,______________________________________,分别进入不同的配子中
,独立的随配子遗传给后代。同源染色体等位独立等位基因会随同源染色体的分开而分离(二)基因的分离定律2.分离定律的实质 减Ⅰ后期,
。 随 的分而分离。 ——实质等位基因同源染色体配
子类型及数目比 A﹕a = 。 ——直接证据1﹕1二、基因的分离定律3.分离定律的验证方法①测
交法:让 杂交,后代的性状分离 比为 。②自交法:让 自交,后
代的性状分离比为 。③花粉鉴定法:取 的花粉,对花粉进行特殊处理后, 用显微镜观察并计数
,两种花粉的比为 。(直接证据)④单倍体育种法:杂合子 培养后,用
。 处理能获得 种植株,比例为 。 杂合子和隐性纯合子1:1杂合子3:1杂合子1:1花药离体
秋水仙素21:1二、基因的分离定律4.分离定律相关要点 ①研究对象:控制 的遗传因子;②时间:形成 时;
(具体时间: 期)③适用范围: 同一性状配子减Ⅰ后细胞核内同源染色体上的等位基因(核基因)有性生殖的真核生物二、基因
的分离定律一对相对性状的遗传孟德尔分离比满足的条件①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相等②雌雄配子结合的机会相等③子二代不同基
因型的个体存活率相同④观察子代样本数目足够多5.性状分离比的模拟实验 二、基因的分离定律①原理:甲、乙两个小桶分别代表_____
___________;甲、乙内的彩球分别代表___________;用不同彩球的随机组合模拟生物在生殖过程中雌雄配子的_____
_____________.雌雄生殖器官雌雄配子随机结合②注意事项:要______抓取,且抓完一次将彩球 ______原来的
小桶并______。重复的次数________。随机放回摇匀足够多1.已知亲代基因型推后代分离比(正推法)AAAA:Aa = 1:
1AaAA:Aa:aa = 1:2:1Aa:aa = 1:1aa全是显性全是显性全是显性显性:隐性 = 3:1显性:隐性 = 1:
1全是隐性二、基因的分离定律(二)分离定律的应用2.已知后代分离比推亲代基因型(以A/a为例,逆推法)二、基因的分离定律AA×
。aa×aaAa×Aa(杂合子的自交)Aa×aa(杂合子的测交)3.纯合子与杂合子的鉴定12不发生发 生不发生发 生1212二
、基因的分离定律1、自交和自由交配(随机交配)①有关概念基因频率:一个种群基因库中,某个基因占全部________的比率等位基因概
念法:公式法:例:菜豆是一年生自花传粉植物,其有色对无色为显性,一株有色花菜豆(Aa)生活在某海岛上,该海岛没有其他菜豆存在,三年
后有色花和五色花植株的比例是( )A.3:1 B.15:7 C.9:7 D.15:9C二、基因
的分离定律(三)分离定律的相关题型【解析】Aa1/4AA : 1/2Aa : 1/
4aa1/4aa1/4AA 1/2×(1/4AA:1/2Aa:1/4aa ) 3/8AA : 1/4Aa
: 3/8aa3/8aa3/8AA1/4×(1/4AA:1/2Aa:1/4aa )P:F1:F2:7/16
AA : 1/8Aa : 7/16aaF3: …基因频率:A=1/2,a=1/2基因频
率:A=1/2,a=1/2基因频率:A=1/2,a=1/2二、基因的分离定律【规律梳理】 Aa AA(
或aa) P F1 F2 F3 Fn101/2(1-1/2)/21/4(1-1/4)/21/8(1-1/8)/21/2n(1-1
/2n)/2自交特点:子代中基因频率不变,而基因型频率中,纯合子频率不断增加,杂合子频率不断降低应用:可用于杂交育种中,连续自交筛
选纯种。二、基因的分离定律③自由(随机)交配特点:子代的基因频率和基因型频率均不变遗传平衡定律适用范围:①种群非常大;②所有雌雄个
体都能自由交配并产生后代;③没有迁入和迁出④不同个体生存和繁殖能力均等⑤不产生突变例:已知果蝇的黑身和灰身是一对相对性状,基因位于
常染色体上。将纯种的黑身和灰身果蝇交配,F1全是灰身。F1雌雄互交得F2,试问: A.5﹕1 B.8﹕1
C.5﹕3 D.3﹕1(1)取F2雌雄果蝇自由交配,后代中灰身和黑身的比例( )(2)取F2雌雄果蝇自交,后代中灰身
和黑身的比例( )(3)取出F2中灰身果蝇,让其自由交配,后代中灰身和黑身的比例( )(4)取出F2中灰身果蝇,让其自交,
后代中灰身和黑身的比例( )DCBA二、基因的分离定律【解析】由题意得,灰身对黑身为显性,而F1灰身基因型设为Aa, 自由交
配问题可用基因频率进行计算:(1)F2配子中的a的基因 频率为1/2,带入遗传平衡定律公式F3的aa=a2=1/4,即灰身:黑 身
=3:1;(3)灰身中有1/3AA和2/3Aa,配子中的a的基因频率 为1/3,带入遗传平衡定律公式F3的aa=1/9,即灰身:黑
身=8:1; 自交问题计算时要带上亲本的概率:(2)F3的aa来自F2的1/2Aa 和1/4aa的自交总和,即aa=1/2×1/4
+1/4=3/8,即灰身:黑身= 5:3;(4)F3的aa来自F2的2/3Aa自交,即aa=2/3×1/4=1/6, 即灰身:黑身
=5:1;二、基因的分离定律2.特殊分离比问题①不完全显性现象:杂合子的性状表现介于显性和隐性
纯合子之间的显性表现形式。【如】紫茉莉花色 P RR × rr
红色 白色
F1
F2 Rr粉红色 RR Rr rr 红色 粉红色
白色1 : 2 : 1二、基因的分离定律②致死或淘汰现象:计算时需要 致死或淘汰的个体(配子)后
,重新 。去除分配概率显性﹕隐性 = 2 ﹕1全为显性显性﹕隐性 = 1 ﹕1【如】配子致死(淘
汰)型:可除去致死(淘汰)后的雌雄配子后,重新计算该类配子的概率,再使用棋盘法推出子代概率。
【例】基因型为Aa的某植株产生的“a”花粉中有一半是致死的, 则该植株自花转粉产生的子代中, AA:Aa:aa= 2:3:1 。
二、基因的分离定律【如】绵羊有角H为显性,无角h为隐性,在杂合子 Hh中,公羊表现为有角,母羊表现为无角。
即:③从性遗传现象:由 染色体上基因控制的性状,在 表
现型上受个体 影响的现象。性别常有角有角无角无角有角无角注意从性遗传和伴性遗传的差异主要在于前者控制性状的基因
位于 染色体上,后者位于 染色体上。常性二、基因的分离定律 细胞质遗传(母系遗传)
现象 控制性状的基因位于 中(线粒体、叶绿体),所以子代表现型只由 本基因型决定, 孟德尔遗传定律
。细胞质母不遵循随母不随父知识延伸【如】下图表示的是人类很少见的一种遗传病——遗传性肌肉萎缩症,这种病症可能是由于一个基因位点突变
引起的母系遗传病。二、基因的分离定律【例】图为细胞核遗传与细胞质遗传比较示意图。据图回答:(1)细胞质遗传总是表现为 遗传,
其原因是: 。 (2)细胞质遗传,杂交后代都
(会/不)出现一定的分离比例。原因是细胞质中的遗传物质随着细胞质一分为二 到子细胞中去。母系受精卵的细胞质几乎
全部是卵细胞的细胞质不随机分配二、基因的分离定律(一)假说——演绎法提出问题(解释)(设计测交实验并预测实验结果)(进行测交实验)
(两对相对性状的豌豆杂交实验)(统计分析,验证假说真伪) 三、基因的自由组合定律1.两对相对性状的豌豆实验三、基因的自由组合定律
(一)假说——演绎法提出问题为什么会出现新的性状组合呢?它们之间有什么数量关系吗?这与一对相对性状的杂交实验中F2的3:1的数量比
有联系吗?9 : 3 : 3 : 13 :13 :1每一对相对性状的传递规律仍然遵循
定律。分离2.对自由组合现象的解释提出假说两对遗传因子三、基因的自由组合定律(一)假说——演绎法黄色—Y  绿色—y 圆
粒—R 皱粒—r①两对性状分别由 控制。②F1在产生配子时,成对的遗传因子________ ,不同对的遗传因
子可以___________彼此分离自由组合③F1产生的雌配子和雄配子各有___种,YR:Yr:yR:yr之间的数量比为_____
____。41:1:1:12.对自由组合现象的解释提出假说三、基因的自由组合定律(一)假说——演绎法④受精时,雌雄配子的结合是__
___的。雌雄配子的结合方式有____种,遗传因子的组合形式有___种,性状表现为____种。随机1694Y_R_Y_rryyR_
yyrr表现型三、基因的自由组合定律基因型双纯合:一纯一杂:双杂合:YYRR、YYrr、yyRR、yyrr(各占F2中的1/16)
YYRr、yyRr、 YyRR、 Yyrr(各占F2中的1/8)YyRr(占F2中的1/4)规律梳理1/9YYRR2/9YYRr2
/9YyRR4/9YyRr1/3yyRR2/3yyRr1/3YYrr2/3Yyrr1yyrr结果: 结论: 。
3.验证: 实验演绎推理检验推理得出结论测交假说成立三、基因的自由组合定律1.内容(自由组合定律又名孟德尔第二定律)
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是 的,。在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子 ,决定不同性
状的遗传因子 。彼此分离自由组合三、基因的自由组合定律互不干扰2.自由组合定律的实质 位于非同源染色体上的非等
位基因的分离和自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中, 染色体上的 基因彼此分离的同时, 染色体上的
基因自由组合。同源等位非同源非等位(二)自由组合定律2.自由组合定律的实质 减Ⅰ后期, 。染色体上的
基因自由组合。 ——实质非等位非同源配子类型及数目比 :AB﹕Ab﹕aB﹕
ab = 。 ——直接证据1﹕1﹕1﹕1三、基因的自由组合定律3.自由组合定律的
验证方法①测交法:双杂合子测交后代的性状分离比为 。②自交法:双杂合子自交后代的性状分离比为 。③花粉
鉴定法:若双杂合子的花粉有 种,比例为 。(直接证据)④单倍体育种法:取双杂合子进行
培养后, 用 。处理能获得 种植株,
比例为 。 1:1:1:1花药离体秋水仙素49:3:3:11:1:1:141:1:1:1
三、基因的自由组合定律4.自由组合定律相关要点 ①研究对象:位于非同源染色体上的 基因;②时间:形成 时;(
具体时间: 期)③适用范围: 对相对性状的遗传 基因
(核基因) 生物配子减Ⅰ后多细胞核内非同源染色体上的非等位有性生殖的真核非等位三、基因的自由组合定律
杂交育种:通过杂交育种,可将多个优良性状 。个体上。集中在一
个【如】 P 高茎抗病 × 矮茎不抗病 AABB
aabb
连续自交,直至不发生性状分离F1 AaBb高茎抗病 F2 高
抗 高不抗 矮抗 矮不抗 A_B_ A_ bb aaB_ aabb aaB
B (抗倒伏抗病)(三)自由组合定律的应用三、基因的自由组合定律1.加法原理:当一个事件出现时,另一个事件就被 ,
这种 事件出现的概率,是它们各自概 率之和。乘法原理:一个事件的发生 另一个事件的发生
, 这样的两个独立事件 发生或者 发生 的概率是各自发生概率的乘积。
(两对及两对以上等位基因的概率计算常用乘法原理)排除互斥不影响同时相继三、基因的自由组合定律(四)自由组合定律的解题方法【如】
甲病患病概率为1/2,正常为1/2 乙病患病概率为2/3,正常为1/3 则:两病皆患的概率 =
两病皆无的概率 = 只患一种病的概率 = 1/2×2/3=2/6乘法原理1/2×1/
3=1/61/2×2/3=2/61/6+2/6=3/61/2×1/3=1/6乘法原理乘法原理加法原理3/6(四)自由组合定律的解题
方法【如】①AaBBCc个体能产生 种配子;②让其自交,则F1的基因型 有 种、比例为
;表现型有 种、比例________491:2:1:2:4:2:1:2:149:3
:3:1(四)自由组合定律的解题方法1.推导控制性状的基因对数 自交后代表现型比例为3:1→
9:3:3:1→ 12:3:1→
9:7→ 52:3:9→ 测交后代表现型比例为1:1→
1:1:1:1→ 1:2:1→
1:1:1:1:1:1:1:1→各数字相加为4=411对各数字相加为16=422对各数字相加为64=433对各数字相加为2=21
各数字相加为4=22各数字相加为8=231对2对3对2.特殊分离比问题 ①基因互作问题1:1:1:1当双显性基因同时出现
时表现为一种性状,其余情况表现为另一种性状,即:(9A_B_):(3A_bb+3aaB_+1aabb)=9:71:3存在aa(或者
bb)时表现为隐性性状,其余情况正常表现,即: (9A_B_):(3A_bb):(3aaB_+1aabb)=9:3:4或者(9A
_B_):(3aaB_):(3A_bb+1aabb)=9:3:41:1:2正常完全显性(五)自由组合定律的相关题型1:2:1单显性
时表现为一种性状,其余情况正常表现,即:(9A_B_):(3A_bb+3aaB_):(1aabb)=9:6:13:1双显性基因、双
隐性基因和一种单显性基因存在时都表现为同一种性状,而另一种单显性基因存在时表现为另一种性状,即: (9A_B_+3A_bb+
1aabb):(3aaB_)=13:3或者(9A_B_+3aaB_+1aabb):(3A_bb)=13:3只要有显性基因存在时都表
现为同一种性状,没有显性基因存在时表现为另一种性状,即:(9A_B_+3A_bb+3aaB_):(1aabb)=15:13:1(五
)自由组合定律的相关题型②致死问题(例如:胚胎致死)AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1,AA__和__BB个体
致死AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1AaB_:Aabb:aaB_:aabb=6:2:3:1,AA__个体致死
或A_Bb:A_bb:aaBb:aabb=6:3:2:1,__BB个体致死AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1(五)自由组合定律的相关题型A_B_:A_bb:aaB_=9:3:3,aabb个体致死AaBb:Aabb:aaBb=1:1:1A_B_:A_bb=9:3,aa个体致死或A_B_:aaB_=9:3,bb个体致死AaBb:Aabb=1:1AaBb:Aabb=1:1提醒若为配子致死型,则可先将该配子除去后,重新计算这类配子的比例,再用棋盘法进行推导。(五)自由组合定律的相关题型③累加效应问题:当两对非等位基因决定同一性状时,若A与B的作用效果相同,且显性基因越多,其效果越强。(显性基因个数相同的个体,性状表现也相同。) 自交:有 种表现型,比例为则:AaBb 测交:有 种表现型,比例为1︰4︰6︰4︰1531︰2︰1累加效应常见于颜色深浅、长度(高度)、质量等。(五)自由组合定律的相关题型AaBb杂交小结AaBb测交(五)自由组合定律的相关题型注意 若非等位基因位于一对同源染色体上,则只遵循分离定律,而不遵循自由组合定律,我们把这样的现象称为连锁现象。(如下图)三、基因的自由组合定律④连锁问题:当两对等位基因只位于一对同源染色体时,只遵循 定律,而不遵循 定律。【如】分离自由组合3 : 1 可见,A与D基因、a与d基因发生连锁,不考虑交叉互换的情况下,A与d、a与D就不能发生自由组合。(五)自由组合定律的相关题型连锁现象比较(五)自由组合定律的相关题型
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(本文系在羡智库原创)