2016年高三一轮复习教案1.1-孟德尔的豌豆杂交实验(一)

1第一章遗传因子的发现1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）一、豌豆作实验材料1．优点（1）豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉。在自然状态下可以避免外来花粉的干扰，永远是纯种。（2）豌豆植株具有稳定而易于区分的相对性状。（3）豌豆繁殖周期短，后代数量大。（4）豌豆花大，易于去雄和人工授粉（4）(2009年江苏卷)下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是DA．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．操作步骤去雄（未成熟时处理）→套袋(防干扰)→传粉（去雄的雌蕊成熟时）→套袋。例：在进行豌豆杂交试验时，为避免其自花传粉，孟德尔采取的措施是（C）①花蕾期，不去雄蕊②花蕾期，去雄蕊③去雄后，套上纸袋④去雄后，不套纸袋⑤待花成熟时，采集另一株植物的花粉涂在去雌蕊的柱头上⑥待花成熟时，拿开纸袋任其在自然状况下传粉受精（A）②④⑥（B）①③⑥（C）②③⑤（D）②④⑥3、相对性状（1）定义：一种生物的同一种性状的不同表现类型。（2）例：如兔的长毛与短毛（3）下列各组中不属于相对性状的是（C）（A）水稻的早熟与晚熟（B）豌豆的紫花与红花（C）家兔的长毛与细毛（D）小麦的抗病和不抗病（易染病）二、一对相对性状的杂交实验1．实验现象2．理论解释(1)生物的性状是由遗传因子决定的。(2)体细胞中遗传因子是成对存在的。(3)在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的2(5)遗传图解3、对分离现象解释的验证（1）假说－演绎法①提出问题→为什么F2中总是出现3∶1的比例？②假说解释→提出遗传因子控制相对性状等观点。③演绎推理→F1为杂合子，预期测交后代为1∶1。④实验验证→测交实验验证演绎推理。⑤总结规律→通过实验验证，假说成立。在对现象的观察和分析的基础上提出问题，通过推理和想像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，证明假说是正确的。（2）测交实验①实验目的：验证对分离现象解释的正确性。②实验材料：F1与隐性纯合子。③实验预期：Dd×dd→1Dd∶1dd。④实验结果：F1×矮茎＝30高∶34矮≈1∶1。⑤实验结论：F1是杂合子，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，产生数量相等的两种配子。思考：为什么用测交的方法能证明F1产生的配子的类型及比例？答案：因为测交子代的表现型和比例能真实地反映出F1产生配子的类型及比例，或者能够推知F1的基因型。4、有关遗传规律的基本概念（1）符号系列亲本：P杂交：×自交：子一代：F1子二代：F2雌性：♀雄性：♂（2）概念系列表现型：生物个体表现出来的性状如豌豆的高茎和矮茎，圆粒和皱粒基因型：与表现型有关的基因组成如高茎的基因型为DD、Dd，矮茎的为dd①个体类表现型：=基因型+环境条件纯合子：基因组成相同的个体。如基因型为DD、dd的个体（能稳定遗传）杂合子：基因组成不同的个体。如基因型为Dd的个体（不能稳定遗传）强调：在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。表现型是基因型与环境共同作用的结果。杂交：基因型不同的生物体间相交，是判断相对性状显隐性的最简捷的方法。将不同优良性状集中到一起，得到新品种②交配类自交：基因型相同的生物体间相交，是鉴定纯合子和提高其比例的最简便方法测交：杂种第一代与隐性个体相交，测F1的基因型回交：F1与亲本相交3性状：生物体的形态特征和生理特征的总称相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型显性性状：具有相对性状的纯种亲本杂交，F1显现出来的那个亲本性状（如:高茎）③性状类隐性性状：具有相对性状的纯种亲本杂交，F1未显现出来的那个亲本性状（如:矮茎）性状分离：杂种的自交后代F2中同时出现显性和隐性性状的现象。显性的相对性：具相对性状的亲本杂交，F1中表现出来的是显性和隐性的中间性状显性基因：控制显性性状的基因（大写字母D、B）④基因类隐性基因：控制隐性性状的基因（小写字母d、b）等位基因：位于一对同源染色体的同一位置上控制一对相对性状的基因（如：D与d、B与b）⑤几种交配类型例：采用下列哪一组方法，可以依次解决①～④中的遗传学问题(B)①鉴定一只白羊是否是纯种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、测交三、分离定律的实质1．在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性。2．在减数分裂形成配子过程中，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。43、分离定律的细胞学基础：减数分裂中同源染色体的分离。4、适用范围及条件(1)范围①真核生物有性生殖的细胞核遗传②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传(2)适用条件①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。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遗传因子间的显隐性关系为完全显性。⑤观察子代样本数目足够多。四、分离定律的解题思路1、正推法(1)方法：由亲代基因型→配子基因型→子代基因型种类及比例。（2）实例：亲本子代基因型子代表现型AA×AAAA全为显性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全为显性AA×aaAa全为显性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1显性∶隐性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1显性∶隐性＝1∶1aa×aaaa全为隐性2、反推法（1）方法：已知子代表现型或基因型，推导出亲代的基因型。（2）实例：5若后代性状分离比为显性∶隐性＝3：1，则双亲一定是杂合子(Dd)。若后代性状分离比为显性∶隐性＝1:1，则双亲一定是测交类型。若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。3、显、隐性的判断：(1)据定义：具有相对性状的纯种亲本杂交，F1显现出来的那个亲本性状为显性性状，F1未显现来的那个亲本性状为隐性性状。(2)根据F2的表现型判断：性状分离比为3：1，则比例为3的是显性性状，为1的是隐性性状。F2中新出现的性状为隐性性状（3）两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。4、自由交配与自交的区别自由交配的后代情况多用基因频率的方法计算5、遗传概率计算(1)概率计算中的两个基本原理乘法原理：两个或两个以上的独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积。加法原理：如果两个事件是非此即彼的或相互排斥的，那么出现这一事件或另一事件的概率是各自概率之和。(2)概率计算中的常用方法①根据分离比推理计算Aa显性性状∶隐性性状＝3：1aa出现的概率是1/4，Aa出现的概率是1/２，显性性状出现的概率为3/４，隐性性状出现的概率为1/4。②根据配子的概率计算先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子的概率相乘，即可得出某一基因型个体的概率，计算表现型概率时，再将相同表现型个体的概率相加即可。例如：Aa×Aa，两亲本产生A、a配子的概率各是1/2，则后代中AA、Aa和aa出现的概率分别为1/2A1/2A=1/4AA，1/2A×1/2a×2=1/2Aa，1/2a×1/2a=1/4aa。表现为显性性状的概率为1/4AA+1/2Aa=3/4。再如：一正常女子的双亲都正常，但有一白化病弟弟，若该女子与一白化病患者男子结婚，6则生出白化病孩子的概率是多少？解析：原理：父方的个体几率×配子几率×母方的个体几率×配子几率该女子基因型是AA的概率为1/3，Aa的概率为2/3。假设生出白化病孩子，则该女子的基因型为Aa。生出白化病孩子的概率即2/3Aa×1/2a×1aa×1a=1/3aa。五、实践应用1、指导杂交育种①优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。②优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。③优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。2、禁止近亲结婚的原理每个人都携带5～6种不同的隐性致病遗传因子。近亲结婚的双方很可能是同一种致病遗传因子的携带者，他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加，因此法律禁止近亲结婚。3、病例：（1）白化病（2）多指症六、问题部分1、如图为某种遗传病的家族系谱图。以下是对该系谱图分析得出的结论，其中错误的是CA．该病的遗传方式为常染色体隐性遗传B．家族中一定携带该致病基因的有：2、4、5、6、8、9、12、13C．家族中10为杂合子的几率为1/2D．若家族中14与一患者结婚，则他们生患病孩子的几率为1/32、杂合子Aa连续自交，显性纯合子的几率曲线是1/2，但实际很难，因为隐性基因可以通过杂合子而保存。如果是连续自交，但每代均淘汰aa，则到第n代时杂合子占多少？分析：第n代时实际共自交了n－1代则杂合子＝纯合子＝1－12n－112n－17因为每代均淘汰aa，则实际显性纯合子的几率为1/2纯合子，＝（1－）则杂合子占的比例为：＋（1－）3、右图是一个人类白化病遗传的家庭系谱。6号和7号为同卵双生，即由同一个受精卵发育而成的两个个体。8号和9号为异卵双生，即由两个受精卵分别发育而成的两个个体。（1）该病是隐性基因控制的（填“隐性”或“显性”）。（2）若用A和a表示控制相对性状的一对等位基因，则3号、7号的基因型分别为Aa、Aa。（3）6号是纯合体的几率是0，9号是杂合体的几率是2／3。（4）7号和8号再生一个孩子有病的几率是1／4。（5）如果6号和9号结婚，则他们生出有病的孩子的几率是1／6。如果他们所生的第一个孩子有病，则再生一个孩子有病的几率是1／4，正常的几率是3／4。3、下图表示人类一种遗传病的系谱图以A、a基因表示，回答下列问题。（1）该病的遗传方式是染色体上的性遗传。（2）Ⅲ2、Ⅲ3的基因型分别是、杂合子的几率分别是、。（3）Ⅲ2×Ⅲ4婚配则他们的后代中表现正常的几率是12n－11212n－112n－11212n－18答案：（1）常隐（2）Aa或AAAa或AA2/33/5（3）9/10分析：1/3AAⅡ1×Ⅱ2Ⅲ1可以得到是常隐。Ⅱ1、Ⅱ2为Aa可以得Ⅲ2为2/3AaⅠ1×Ⅰ2Ⅱ3可推Ⅱ3为Aa1/3AAⅠ3×Ⅰ4Ⅱ5可推Ⅰ3、Ⅰ4为Aa可推Ⅱ4为2/3Aa1/3AA∴Ⅱ3×Ⅱ4也即Aa×Ⅲ3和Ⅲ42/3Aa4、再如：求6号是携带者的几率95、玉米子粒有黄色和白色两种类型。玉米在自然条件下既可以自交也可以杂交。请回答下列问题：(1)下表是玉米花色的遗传实验结果，根据哪些组合能判断出显性花色的类型？(2)现有取自大田中的黄色子粒和白色子粒若干，请设计实验方案判定该性状的显隐性。组合亲本表现型F1的表现型和植株数目紫花白花一紫花×白花405411二紫花×白花8070三紫花×紫花1240413[答案](1)组合二和组合三(2)先自交，再杂交(或先杂交，再自交)七、性状分离比的模拟实验取甲、乙两个小桶，每个小桶内放有两种色彩的小球各10个，并在不同色彩的球上分别标有字母D和d。甲桶上标记雌配子，乙桶上标记雄配子，甲桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基因d的雌配子；乙桶中的D小球与d小球，就分别代表含基因D和含基因d的雄配子。(1)混合小球分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。(2)随机取球分别从两个小桶内随机抓取一个小球，组合在一起，这表示雌配子与雄配子随机结合成合子的过程。记录这两个小球的字母组合。(3)重复实验将抓取的小球放回原来的小桶，摇动小桶中的彩球，使小球充分混合后，再按上述方法重复做50～100次(重复次数越多，模拟效果越好)。记录时，可将三种基因型写好，列出表格，以后每抓一次，在不同基因型后记录(4)统计小球组合统计小球组合为DD、