高中生物 3.1基因的分離定律課件 蘇教版必修2.ppt

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第一節(jié) 基因的分離定律,課程標準 1．概述基因與性狀的關系。 2．闡明基因的分離定律。 3．分析孟德爾遺傳實驗的科學方法。 課標解讀 1．舉例分析基因與性狀的關系。 2．概述基因分離定律，并說出基因分離定律的實質(zhì)及實 踐應用。 3．歸納孟德爾科學實驗方法。,(1)孟德爾的實驗材料：_____；優(yōu)點：因為該材料是_____ ___________植物，在一般情況下都是_____ 。 (2)雜交實驗 ①基本過程：具有一對相對性狀的純合親本雜交,基因的分離定律,1．一對相對性狀的雜交實驗,豌豆,嚴格,純種,的自花受粉,親本(P) 紫花豌豆×白花豌豆 子一代(F1) _____ 子二代(F2) 紫花、 _____,紫花,白花,,,②結(jié)果：F1的所有植株只表現(xiàn)出_________的性狀，F(xiàn)2表現(xiàn)兩種性狀，比例接近_____。 (3)性狀分離：在雜種后代中出現(xiàn)_____________的現(xiàn)象。 (1)卵細胞和花粉中存在著控制性狀的_________ ，遺傳因子在親本體細胞中_____存在且獨立存在，互不混雜。,2．孟德爾對實驗現(xiàn)象的解釋,一個親本,3∶1,不同親本性狀,遺傳因子,成對,(2)F1產(chǎn)生數(shù)量_____的___種類型的配子。 (3)F1自交時，雌雄配子(花粉和卵細胞)結(jié)合的機會_____ ___。故遺傳因子組成為Aa的F1自交可產(chǎn)生___種遺傳組合的F2即____________ 。其比例為________，其花色表現(xiàn)為紫花∶白花＝_____。 (4)遺傳圖解,相等,兩,均相,3,AA、Aa、aa,1∶2∶1,3∶1,等,3．對分離現(xiàn)象解釋的驗證——測交,當細胞進行減數(shù)分裂時，_________會隨著___________的 分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳 給后代。 (1)表現(xiàn)型：生物個體___________________即表現(xiàn)型 (2)基因型：與表現(xiàn)型有關的_________即基因型 (3)二者的關系：生物個體的表現(xiàn)型在很大程度上取決于生物個體的_______，但也受到_____的影響。,4．基因分離定律,5．基因型與表現(xiàn)型,等位基因,同源染色體,實際表現(xiàn)出來的性狀,基因組成,基因型,環(huán)境,基因分離定律的實質(zhì)是什么 ？它應發(fā)生于哪一時期？有絲分裂時能否發(fā)生？ 提示 等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代，此即基因分離定律。它發(fā)生于減數(shù)分裂第一次分裂后期，由于有絲分裂過程同源染色體不分開，故不發(fā)生等位基因的分離。,[思維激活1],人工去雄：除去未成熟的全部雄蕊 套袋隔離：套上紙袋，防止外來花粉干擾 人工授粉：雌蕊成熟時將另一植株花粉撒在去雄蕊的花的 雌蕊柱頭上 再套袋隔離：保證雜交得到的種子是人工傳粉后所結(jié)。,1．孟德爾豌豆雜交操作程序,,,,減數(shù)分裂中隨同源染色體分離，等位基因分開如圖所示：,2．分離定律細胞學基礎,(1)測交方法：F1與隱性類型雜交(如Aa×aa) (2)測交目的：根據(jù)測交后代的表現(xiàn)型和比例推知F1產(chǎn)生的配子類型和比例從而驗證“解釋”的正確與否。,3．對分離現(xiàn)象解釋的驗證——測交,(1)實質(zhì)：一對等位基因在雜合子中保持相對的獨立性，在進行減數(shù)分裂形成配子時，等位基因隨著同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。 (2)雜合子中等位基因的行為 ①獨立性 雜合子中一對等位基因(A、a)位于一對同源染色體的相同位置上，既不融合也不混雜，各自保持獨立性。 ②分離性 減數(shù)分裂時，同源染色體分開，等位基因隨之分離，分別進入兩個配子中，因此雜合子可以產(chǎn)生兩種基因型且數(shù)量相等的配子。,4．對基因分離定律的理解,③隨機組合性 受精作用中雌雄配子結(jié)合的機會均等，等位基因隨配子遺傳給子代。 特別提醒 (1)基因分離定律適用范圍： 基因分離定律只適用于真核生物有性生殖的核遺傳，即原核生物、無性生殖、細胞質(zhì)遺傳均不適用。 (2)Aa產(chǎn)配子狀況分析 ♀A∶♀a＝1∶1或♂A∶♂a＝1∶1。切不可寫成♀A∶♂a＝1∶1或♀a∶♂A＝1∶1，在數(shù)量上雄配子應遠遠多于雌配子。,下圖為豌豆的一對相對性狀遺傳實驗過程圖解，請仔細閱圖后回答下列問題。,【鞏固1】,(1)該實驗的親本中，父本是________，母本是________。 (2)操作①叫________，操作②叫________；為了確保雜交實驗成功，在①的操作過程中應注意，時間上________，操作過程中________，操作后________。 (3)紫花(A)對白花(a)為顯性，則雜種種子播下去后，長出的豌豆植株開的花為________色。 (4)若P皆為純合子，讓F1代進行自交，F(xiàn)2代的性狀中，紫花與白花之比為________，F(xiàn)2代的基因型有________，且比值為________。,解析 (1)、(2)涉及植物雜交的實驗方法，因為豌豆是自花傳粉植物，而且是閉花受粉，也就是豌豆在花未開時就已經(jīng)完成了受粉，所以在自然狀態(tài)下它是純種。用豌豆作雜交實驗就需進行人工異花受粉。不同材料的花進行異花傳粉時，供應花粉的植物叫父本(♂)，接收花粉的植物叫母本(♀)。孟德爾在做雜交實驗時，先除去未成熟的全部雄蕊，這叫去雄。然后套上紙袋，待花成熟時，再采集另一植株的花粉，撒在去雄花的柱頭上。(3)、(4)是在孟德爾分離定律基礎上的應用。 答案 (1)白花豌豆 紫花豌豆 (2)去雄 授粉 要在花粉未成熟之前進行 要干凈、全部、徹底 要外套罩子 (袋子) (3)紫 (4)3∶1 AA、Aa、aa 1∶2∶1,(1)正確選擇_________是成功的首要原因，選用豌豆做實驗材料，其優(yōu)點是： ① _________ ，避免了外來花粉的干擾。 ②自然狀態(tài)下一般為_____ ，保證雜交實驗的準確性。 ③其有穩(wěn)定的、容易區(qū)分的_________ ，使獲得的實驗結(jié)果易于分析。,孟德爾遺傳實驗的科學方法及基因分離定律的應用,1．孟德爾遺傳實驗的科學方法,實驗材料,閉花受粉,純種,相對性狀,(2)采用_______到_______的研究方法是獲得成功的重要原因。 (3)應用_______方法分析處理實驗結(jié)果。 (4)科學地設計了_________及堅韌的意志和持之以恒的探索精神；還有嚴謹求實的科學態(tài)度及正確的方法。 (1)能正確解釋生物界的某些_________ 。 (2)預測雜交后代的類型及各種類型出現(xiàn)的_____ 。 ①應用于育種實踐 在雜交育種中，首先按照_________ ，選擇親本_______ ___，根據(jù)性狀的遺傳表現(xiàn)選擇符合需要的雜種后代；再經(jīng)過有目的選育，最終培育出具有_________性狀的品種。,2．分離定律的應用,單因子,多因子,統(tǒng)計學,實驗程序,遺傳現(xiàn)象,概率,育種目標,進行雜,穩(wěn)定遺傳,交,②應用于醫(yī)學實踐 在醫(yī)學實踐中，人們常利用基因分離定律對遺傳病的___ _____和_________作出科學的推斷。 人類的多指(如六指)是一種顯性遺傳病，某女為多指患者，為防止生育多指患病孩子，婚前她做了第六指指切除手術，此手術能否達到目的？為什么？ 提示 不能達到目的，多指受基因控制，該患者雖然做了手術，但無法改變她的基因型，即她所產(chǎn)生的卵細胞仍可能帶有多指基因(A)，該基因一旦傳給子代，孩子將患有多指。,[思維激活2],基,發(fā)病概率,因型,1．由親代推斷子代的基因型、表現(xiàn)型(正推型),(1)基因填充法。先根據(jù)親代表現(xiàn)型寫出能確定的基因，如顯性性狀的基因型可用A_來表示，那么隱性性狀基因型只有一種aa，根據(jù)子代中一對基因分別來自兩個親本，可推出親代中未知的基因。 (2)隱性純合突破法。如果子代中有隱性個體存在，它往往是逆推過程中的突破口，因為隱性個體是純合子(aa)，因此親代基因型中必然都至少有一個a基因，然后再根據(jù)親代的表現(xiàn)型做進一步的判斷。,2.由子代推斷親代的基因型(逆推型),(3)根據(jù)分離定律中規(guī)律性比值來直接判斷 ①若后代性狀分離比為顯性∶隱性＝3∶1，則雙親一定都是雜合子(Bb)。即Bb×Bb→3B_∶1bb。 ②若后代性狀分離比為顯性∶隱性＝1∶1，則雙親一定是測交類型。即Bb×bb→1Bb∶1bb。 ③若后代只有顯性性狀，則雙親至少有一方為顯性純合子。即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。 ④若后代只有隱性性狀，則雙親一定都是隱性純合子(bb)。即bb×bb →bb。,(1)根據(jù)子代性狀判斷 ①具相對性狀的親本雜交，若子代只表現(xiàn)一種性狀，則子代所表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀，如： 親本 高莖豌豆 × 矮莖豌豆 子代 高莖豌豆 結(jié)論：高莖為顯性性狀，矮莖為隱性性狀。 ②具相同性狀的親本雜交，若子代出現(xiàn)了不同性狀，則子代出現(xiàn)的不同于親本的性狀為隱性性狀，如： 親本 高莖豌豆 × 高莖豌豆 子代 高莖豌豆 矮莖豌豆,3．顯、隱性性狀的判斷,,,結(jié)論：矮莖為隱性性狀，高莖為顯性性狀。 (2)根據(jù)子代性狀分離比判斷 兩親本雜交，若子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比，則“3”的性狀為顯性性狀。 (1)測交法(在已確定顯隱性性狀的條件下) 待測個體×隱性純合子→子代 結(jié)果分析,4．純合子與雜合子的鑒別,特別提醒 (1)由該曲線得到的啟示：在育種過程中，選育符合人們要求的個體，可進行連續(xù)自交，直到性狀不再發(fā)生分離為止，即可留種推廣使用。 (2)鑒定某生物個體是純合子還是雜合子，當被測個體為動物時，常采用測交法；當待測個體為植物時，測交法、自交法均可以，但自交法較簡便。 (3)“無中生有”是隱性(遺傳病)和“有中生無”是顯性(遺傳病)，如：,南瓜果實的顏色是由一對等位基因(A和a)控制的，用一株黃果南瓜和一株白果南瓜雜交，F(xiàn)1中既有黃果南瓜也有白果南瓜，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2的表現(xiàn)型如圖所示，根據(jù)圖示分析，下列說法正確的是(多選) ( )。,【鞏固2】,A．P中黃果的基因型是aa B．F1中白果的基因型為AA和Aa C．由圖中③可以判定白果為顯性性狀 D．F2中黃果與白果的理論比例是5∶3,答案 ACD,下列有關純合子的敘述中，錯誤的是 ( )。 A．由含相同基因的雌雄配子受精發(fā)育而來 B．連續(xù)自交性狀能穩(wěn)定遺傳 C．雜交后代一定是純合子 D．不含等位基因 思維導圖：,【例1】,深度剖析 純合子是指由含相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育而成的個體，純合子含有成對的相同基因，自交后代不發(fā)生性狀分離，A、B、D三項正確；雜交是指不同基因型的個體相交，則雜交后代中肯定有雜合子。 答案 C 歸納提升 相關概念歸納 (1)性狀類 ①顯性性狀：具有1對相對性狀的親本雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)出來的親本性狀。 ②隱性性狀：具有1對相對性狀的親本雜交，F(xiàn)1沒有表現(xiàn)出來的親本性狀。 ③相對性狀：一種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型。如豌豆的高莖和矮莖為一對相對性狀。,④性狀分離：在雜種后代中出現(xiàn)不同于親本性狀的現(xiàn)象。 (2)純合子和雜合子 ①純合子：針對一定的基因而言，由含相同基因的配子結(jié)合而成的合子發(fā)育成的個體。如AA、aa。 ②雜合子：針對一定的基因而言，由含不同基因的配子結(jié)合而成的合子發(fā)育成的個體。如Aa。 (3)交配類型及比較,續(xù)表,水稻的非糯性(W)對糯性(w)為顯性，非糯性品系所含的淀粉遇碘呈藍黑色，糯性品系所含的淀粉遇碘呈紅褐色。下面是對純種的非糯性與糯性水稻的雜交后代的觀察結(jié)果，其中能直接證明孟德爾基因分離定律的一項是 ( )。 A．雜交后親本植株上結(jié)出的種子(F1)遇碘全部呈藍黑色 B．F1產(chǎn)生的花粉遇碘后，一半呈藍黑色，一半呈紅褐色,【例2】,D．F1測交后所結(jié)出的種子(F2)遇碘后，一半呈藍黑色，一 半呈紅褐色,思維導圖：,深度剖析 孟德爾分離定律的實質(zhì)是雜種F1在產(chǎn)生配子時，等位基因的分離。由于W對w為顯性，所以基因型為Ww種子遇碘均呈藍黑色。而在F1(Ww)產(chǎn)生的花粉中所含的基因是W或w，在含w的花粉中，w基因的表達不受W基因的抑制，這樣的花粉遇碘就會呈紅褐色。因此通過檢測F1(Ww)所產(chǎn)生的花粉遇碘后顏色的變化及其數(shù)目比例，便可證明等位基因W和w的行為變化情況，而F1測交后代的比例是等位基因分離的結(jié)果，不是分離定律的本質(zhì)。 答案 B 易錯提醒 分離定律的實質(zhì)在于雜合子形成配子時等位基因分離，分別進入不同配子，從而導致配子中只含等位基因中的一個，分離定律發(fā)生時間為減數(shù)第一次分裂后期。,人類的每一條染色體上都有很多基因，若父母的1號染色體及基因分別如圖所示，不考慮染色體交叉互換，據(jù)此不能得出的結(jié)論是(多選) ( )。,【變式拓展】,答案 BC,采用下列哪一組方法，可以一次解決①～④中的遺傳學問題 ( )。 ①鑒定一只白羊是否是純種 ②在一對相對性狀中區(qū)分顯隱性 ③不斷提高小麥抗病品種的純合度 ④檢驗雜種F1的基因型 A．雜交、自交、測交、測交 B．測交、雜交、自交、測交 C．測交、測交、雜交、自交 D．雜交、雜交、雜交、測交,【例3】,思維導圖：,深度剖析 在區(qū)別顯隱性關系時可用雜交，例如：具有一對相對性狀的兩個親本雜交，后代中表現(xiàn)出一個親本性狀，即可確定此性狀為顯性性狀，另一個則為隱性性狀。測交主要用于鑒別某個體是純合子還是雜合子，如果測交后代只出現(xiàn)一種性狀則待測個體為純合子，如果出現(xiàn)兩種性狀則待測個體為雜合子。自交可用于提高品種的純合度。 答案 B,技巧點撥 顯、隱性性狀的判斷,(1)有性雜交的親本，在形成配子時，等位基因會發(fā)生分離。 (2)受精時雌雄配子隨機結(jié)合成合子。 (1)通過模擬實驗理解基因的分離和隨機結(jié)合與生物性狀及其比例之間的關系。 (2)為理解基因的分離定律的實質(zhì)打下一定的基礎。,———性狀分離比的模擬實驗———,技法必備,1．實驗原理,2．目的要求,(1)在1號、2號兩個小罐中放入紅色玻璃球和綠色玻璃球各5個。 (2)搖動兩個小罐，使小罐中的玻璃球充分混合。 (3)分別從兩個小罐中隨機抓取—個小球放在一起表示雌雄配子隨機結(jié)合成的合子類型，記錄小球的顏色；每次記錄之后，將抓取的小球放回原來的小罐重復50～100次，然后統(tǒng)計結(jié)果。 (4)將所得的結(jié)果記錄下來。,3．方法步驟,溫馨提示 對本實驗的理解 1．兩個小罐分別代表雌、雄生殖器官。 2．小球代表配子，紅球代表含基因A的配子，綠球代表含基因a的配子。兩種顏色小球的數(shù)目相等，代表雌雄個體各產(chǎn)生數(shù)目相等的兩種配子。,在研究基因的分離、隨機組合與生物性狀之間的關系的過程中，某同學進行了如下模擬實驗。,能力展示,實驗用具：小桶、彩球等。 方法步驟： a．如圖所示，在甲、乙兩個小桶內(nèi)放入兩種顏色的小彩球，每種顏色各50個(在這兩種顏色的小球上分別標上字母D和d)。搖動甲、乙小桶，使桶內(nèi)小球充分混勻。,b．分別從兩個小桶內(nèi)抓一個球，記錄這兩個小球上的字母。 c．將抓取的小球放回原處，重復做50次，記錄結(jié)果。 (1)抓取小球后，將小球放回桶里的原因是______________ _________________________________________________。 (2)從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，從每只小桶中摸出的D、d數(shù)量基本相等，模擬的是在減數(shù)分裂時________。 (3)小球組合DD、Dd、dd的數(shù)量比接近于________，模擬的是________的結(jié)果。 思路分析 解本題的關鍵是了解該實驗的原理及實驗步驟。,解析 本實驗中D、d小球代表兩種配子，模擬的是D、d等位基因隨同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中；小球組合DD、Dd、dd的數(shù)量比模擬的是受精作用過程中不同配子之間隨機組合的情況，應接近1∶2∶1。 答案 (1)為了保持或維持D∶d＝l∶1(或保持桶內(nèi)兩種顏色的小球數(shù)量相等) (2)D、d等位基因隨同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中 (3)1∶2∶1 受精作用過程中不同配子之間隨機組合,技巧點撥 如何使實驗結(jié)果更接近理論上的性狀分離比 (1)在抓取小球前，應搖動兩個小罐，使小球充分混合。 (2)注意抓取小球時要隨機。模擬各種配子結(jié)合的機會均等，人為選擇將影響性狀分離比。 (3)每次完成之后，將小球放回原來的小罐。目的是保持兩個小罐內(nèi)的A配子和a配子的比例為1∶1。 (4)重復的次數(shù)越多越接近概率的理論值。 (5)實驗時不宜用方塊代替小球，否則可能會導致混合不均勻。,金魚草的純種紅花與白花類型雜交，F(xiàn)1雜合子在光照、低溫條件下開紅花，在遮光、高溫條件下開白花。這一實例說明 ( )。 A．基因型相同，則表現(xiàn)型相同 B．基因型相同，表現(xiàn)型一定不同 C．由于環(huán)境因素的影響，基因型相同，表現(xiàn)型不一定相同 D．環(huán)境決定表現(xiàn)型 解析 由于環(huán)境因素的影響，基因型相同的個體，其表現(xiàn)型不一定相同，依題意可知不同條件下，F(xiàn)1表現(xiàn)型不同，C選項符合題意。 答案 C,1.,,3．下圖能正確表示基因分離定律實質(zhì)的是 ( )。,解析 基因分離定律的實質(zhì)是等位基因隨同源染色體的分開而分離，進入不同的配子中。 答案 C,根據(jù)如圖所示實驗，下列結(jié)論正確的是 (多選) ( )。 A．所有的黑羊的親代中至少有一方是 黑羊 B．F1黑羊的基因型與親代黑羊的基因 型相同,4.,C．F2黑羊的基因型都與F1黑羊相同 D．白色是隱性性狀,解析 本題考查性狀顯隱性的確認及基因型的推測。由圖示可看出F1的黑羊與黑羊相交(即圖中的?)后代中有白羊出現(xiàn)，故可推知白羊為隱性性狀，黑羊為顯性性狀，因此F1黑羊的基因型應為Aa(設等位基因為A和a)，F(xiàn)2黑羊的基因型應有AA及Aa兩種類型，親代黑羊與F1黑羊的基因型應相同，且在不發(fā)生基因突變的情況下只要后代為黑羊，親代應至少一方為黑羊。 答案 ABD,下圖為一個人類白化病遺傳的家族系譜圖。6號和7號為同卵雙生，即由同一個受精卵發(fā)育而成的兩個個體；8號和9號為異卵雙胞胎，即由兩個受精卵分別發(fā)育成的個體。請據(jù)此回答問題。,5．,(1)控制白化病的是常染色體上的________(填“顯性”或“隱性”)基因。 (2)若用A、a表示控制相對性狀的一對等位基因，則3號、7號和11號個體的基因型依次為________。 (3)6號是純合子的概率為________，9號為雜合體的概率為________。 (4)7號和8號再生一個孩子，該孩子患病的概率為________。 (5)如果6號和9號結(jié)婚，則他們生出有病孩子的概率為________，若他們所生的第一個孩子有病，則再生一個孩子，該孩子患病的概率為________。,,課堂小結(jié),教材問題解答 D C D [由于子代數(shù)量太少，所以①～⑤各種情況都有可能出現(xiàn)。],5．D 6. A,1．,2.,3．,4．,[評價指南],B [親本都是紫花，雜交后代出現(xiàn)白花，說明白花為隱性性狀；親本為紫花和白花，雜交后代全為紫花，說明紫花為顯性性狀。] 提示 從事科學研究，需要有堅韌的意志和持之以恒的探索精神，還需要有嚴謹求實的科學態(tài)度。,7．,8．,