2019高中生物 第1章 遗传因子的发现 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件 新人教版必修1

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1、目标导航预习导引1.阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。2.体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。3.运用分离定律解释一些遗传现象。4.说出用豌豆做人工杂交实验的大致过程。目标导航预习导引一二三四五一、一对相对性状的杂交实验1.性状与相对性状(1)性状:生物体的形态、结构和生理特性等特征。(2)相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。2.豌豆作为遗传实验材料的优点(1)豌豆是自花传粉植物,而且是闭花受粉,避免了外来花粉的干扰。(2)豌豆花大,易去雄和人工授粉。(3)豌豆具有稳定的、易于区分的相对性状,如植株的高茎与矮茎,种子的圆粒与皱粒等。目标导航预习导引一二三四五3.实验过

2、程P表示亲本,F1表示子一代,F2表示子二代,表示杂交表示自交。孟德尔的一对相对性状的遗传实验正、反交结果一致,F1只有高茎豌豆,F2出现了高茎和矮茎两种豌豆,比例接近 3 1。孟德尔把F1中显现出来的性状叫做显性性状,未显现出来的性状叫做隐性性状。在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。目标导航预习导引一二三四五孟德尔用豌豆进行一对相对性状的杂交实验,在F2中观察到的现象是什么?提示:F2出现了性状分离(分离比接近3 1)。目标导航预习导引一二三四五二、对分离现象的解释 目标导航预习导引一二三四五1.生物的性状是由遗传因子控制的。决定显性性状的遗传因子是显性遗传因子,用大

3、写字母表示;决定隐性性状的遗传因子是隐性遗传因子,用小写字母表示。2.在生物体的体细胞中,决定性状的遗传因子是成对存在的,如纯种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子DD,纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子dd。3.生物体在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。因此,纯种高茎豌豆的配子中只含有每对遗传因子中的一个显性遗传因子D,纯种矮茎豌豆的配子中只含有每对遗传因子中的一个隐性遗传因子d。4.受精时,雌雄配子的结合是随机的。如含遗传因子D的配子,既可以与含遗传因子d的配子结合,又可以与含遗传因子D的配子结合。目标导航预习导引一二三四五孟德尔用豌豆进行的一对相对性状的

4、杂交实验中,F1产生几种配子?比值是多少?提示:F1产生两种配子;比值是1 1。目标导航预习导引一二三四五三、对分离现象解释的验证测交1.测交:让F1与隐性纯合子杂交,用来测定F1遗传因子组成的方法叫做测交,测交往往用于鉴定某个体的遗传因子组成。2.目的:验证对分离现象解释的正确性。3.预测目标导航预习导引一二三四五4.实验结果:在得到的64株后代中,30株是高茎,34株是矮茎,这一对相对性状的分离比接近1 1。5.结论:实验结果与理论预测相符,证明对分离现象的解释是正确的。目标导航预习导引一二三四五四、分离定律在生物的体细胞中,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

5、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。目标导航预习导引一二三四五五、实验:性状分离比的模拟1.模拟内容2.操作步骤取小桶并编号分装彩球混合彩球随机取球重复实验3.分析结果得出结论彩球组合类型数量比为DD Dd dd1 2 1,彩球组合代表的显隐性性状的数量比为显性 隐性3 1。知识梳理典例透析一二三四五六实验设计一、豌豆的人工授粉1.去雄:在花粉未成熟前(花蕾期),除去花的全部雄蕊,叫做去雄。豌豆是闭花受粉植物,母本要去雄,保留雌蕊,以接受来自父本植株的花粉。2.套袋处理:以避免外来花粉的干扰,这是植物杂交实验中必需的一步。3.传粉:雌蕊成熟时,采集另一植株的

6、花粉,撒在去雄花的雌蕊的柱头上。4.再套袋。5.豌豆杂交实验中相关遗传符号的含义(见下表)。知识梳理典例透析一二三四五六实验设计二、F1自交后代出现3 1的理论分离比所必须满足的理想条件1.F1的雌蕊和雄蕊都产生两种类型的配子,雌、雄配子中这两种类型的配子数量相等。2.雌雄配子之间的结合机会均等。3.每一个受精卵都能正常发育为成熟的个体。4.个体发育所处的环境完全相同且比较优越。5.显性遗传因子对隐性遗传因子的显性作用是完全的。特别提醒实际上,杂合子(F1)在产生配子的过程中不一定产生数目相等的各类配子,不同类型的配子受精的概率也不一定一样,受精后个体发育的过程还受环境的影响,因此实际比例和理

7、论比例总是不完全一致。知识梳理典例透析一二三四五六实验设计三、有关分离定律问题的解题思路1.纯合子突破法由于纯合子含有一对相同的遗传因子,因而在推断亲代和子代的遗传因子组成及性状方面具有重要作用,主要体现在以下几个方面。(1)如果亲代中有显性纯合子(BB),则子代体细胞中一定含有遗传因子B(见图甲)。(2)如果亲代中有隐性纯合子(bb),则子代体细胞中一定含有遗传因子b(见图乙)。知识梳理典例透析一二三四五六实验设计(3)如果子代中有隐性纯合子(bb),则两个亲本都至少含有一个遗传因子b(见图丙)。BB亲本bb亲本_b_b B_(显性)_b bb甲乙丙图丙中,由子代遗传因子组成为bb可推知亲本

8、的遗传因子组成为_b_b,但_b_b的后代未必是bb。知识梳理典例透析一二三四五六实验设计2.性状分离比突破法根据分离定律中规律性比值来直接推断遗传因子组成。(1)具一对相对性状的亲本杂交,若子代表现型只有一种,则双亲都是纯合子,一个是显性纯合子,另一个是隐性纯合子,即AAaaAa。(2)具一对相对性状的亲本杂交,若子代表现型比例为1 1,则双亲中一个是杂合子,另一个是隐性纯合子,即AaaaAa aa=1 1。(3)表现型相同的双亲杂交,若子代表现型比例为3 1,则双亲都是杂合子,即AaAaA_ aa=3 1。知识梳理典例透析一二三四五六实验设计四、杂合子连续自交,后代纯合子和杂合子所占比例的

9、计算图解分析:知识梳理典例透析一二三四五六实验设计特别提醒特别提醒杂合子连续自交,可使后代中纯合子越来越多,杂合子越来越少。所以当通过杂交育种选择显性性状时,常采用连续自交的方法。在连续自交时,纯合子出现的概率为1-(1/2)n,杂合子出现的概率为(1/2)n(n表示自交次数)。知识梳理典例透析一二三四五六实验设计五、分离定律的适用范围1.真核生物有性生殖的细胞核遗传。2.由一对遗传因子决定的一对相对性状的遗传。知识梳理典例透析一二三四五六实验设计六、对分离定律的异常情况分析1.不完全显性:如红花含成对的遗传因子AA,白花含成对的遗传因子aa,若杂合子Aa开粉红花,则AAaa杂交再自交,F2性

10、状分离比为红花 粉红花 白花=1 2 1,不再是3 1。2.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只小豚鼠不一定是3黑 1白,有可能全是黑色或全是白色,也可能是2黑 2白,还可能是3白1黑。3.某些致死遗传因子组成导致遗传分离比发生变化(1)隐性致死:隐性遗传因子成对存在时,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;植物中的白化遗传因子,使植物不能形成叶绿素,从而因不能进行光合作用而死亡。(2)显性纯合致死:显性遗传因子成对存在时,对个体有致死作用。杂合子自交后代中显性性状 隐性性状=2 1。(3)配子致死:指致死遗传因子在配子时期发生作用,

11、从而不能形成有活力的配子的现象。知识梳理典例透析题型一题型二题型三实验设计题型一 豌豆的遗传实验操作【例1】用豌豆进行遗传实验时,下列操作错误的是()A.杂交时,必须在开花前除去母本的雄蕊B.自交时,雌蕊和雄蕊都无须除去C.杂交时,必须在开花前除去母本的雌蕊D.人工授粉后,应套袋解析:豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,其花属于两性花,所以在自交时,无须除去雌蕊或雄蕊;在进行豌豆杂交实验时,必须在豌豆开花前,除去母本的全部雄蕊并套袋,待雌蕊成熟后再授以其他植株的花粉(即人工授粉),人工授粉后还要套袋,前后两次套袋的目的都是防止其他植株花粉的影响。答案:C知识梳理典例透析题型一题型二题型三实验设计反思

12、领悟豌豆为雌雄同株植物,自花传粉且是闭花受粉,自然状态下都是自交。孟德尔的豌豆杂交实验是人工杂交,应在花蕾期人工去雄并套袋。知识梳理典例透析题型一题型二题型三实验设计题型二 孟德尔分离定律的实质【例2】下列有关孟德尔一对相对性状遗传实验的叙述,正确的是()A.F1产生的配子类型的比例为1 1B.F1自交后代的性状分离比为1 1C.F1测交后代的性状分离比为3 1D.F1自交后代的遗传因子组成比例为1 1解析:孟德尔的一对相对性状遗传实验中,双亲为具有相对性状的纯合子,F1为杂合子,F1产生的含显性遗传因子和隐性遗传因子的配子比例为1 1,因此,F1自交后代的遗传因子组成比例为1 2 1,性状分

13、离比为3 1,测交后代的性状分离比为1 1。答案:A知识梳理典例透析题型一题型二题型三实验设计反思领悟杂种子一代产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,产生两种配子,比例为1 1。知识梳理典例透析题型一题型二题型三实验设计题型三 常染色体遗传患病概率的计算【例3】食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上的一对遗传因子控制(TS表示短食指遗传因子,TL表示长食指遗传因子)。该对遗传因子的表达受性激素影响,TS在男性中为显性,TL在女性中为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子既有长食指又有短食指,则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为()A.1/4 B.1/3C.1/2D.3/4知识

14、梳理典例透析题型一题型二题型三实验设计解析:一对夫妇均是短食指,所生孩子既有短食指,又有长食指,所以双亲的遗传因子组成为TSTL(父方)、TSTS(母方)。由此可推出子代遗传因子组成有两种:TSTS、TSTL。若是男孩,则都是短食指;若是女孩,则遗传因子组成为TSTL的是长食指。所以子代中长食指出现的概率是1/21/2=1/4。答案:A反思领悟常染色体遗传单求患病男或者患病女出现的概率,应该先求出子代患病概率再乘以1/2。知识梳理典例透析实验设计探究方法能力展示通过人工异花传粉实验探究植物性状的显隐性人工异花传粉的过程:去雄除去未成熟花的全部雄蕊套袋套上纸袋传粉雌蕊成熟时将另一植株的花粉撒在去

15、雄花的雌蕊的柱头上再套袋传粉后继续套袋知识梳理典例透析实验设计探究方法能力展示玉米的子粒有甜粒与非甜粒之分,这是一对相对性状。现有一些甜玉米种子和非甜玉米种子(但不知它们是否为纯合子),请你设计实验来区分它们之间的显、隐性。(1)实验步骤第一步,将两种玉米种子间行种植,开花前将母本(甜或非甜)并套袋。第二步,待母本上的雌蕊成熟时,进行,套袋。第三步,果实成熟后。(2)预期结果若所结玉米粒全为甜粒,则。若所结玉米粒甜粒与非甜粒各占一半,则。这时可进一步做实验,方法是 。知识梳理典例透析实验设计探究方法能力展示解析:鉴定植物相对性状的显隐性,需要设计杂交实验或者自交实验,不能设计测交实验。杂交实验中子代若只有一种表现型,则该性状为显性性状。自交实验中若子代出现性状分离,则该亲本的性状为显性性状。答案:(1)去雄异花传粉 分析玉米子粒是甜粒还是非甜粒(2)甜粒为显性性状若所结玉米子粒全为非甜粒,则非甜粒为显性性状无法判断取杂交后所得甜玉米和非甜玉米各自种植,自交,后代出现性状分离的亲本的性状为显性性状,不出现性状分离的亲本的性状为隐性性状