新教材高考生物一轮复习第五单元遗传因子的发现和伴性遗传第1讲孟德尔的豌豆杂交实验一课件新人教版

这是一份新教材高考生物一轮复习第五单元遗传因子的发现和伴性遗传第1讲孟德尔的豌豆杂交实验一课件新人教版，共54页。PPT课件主要包含了课标要求，备考指导，内容索引，2操作流程等内容，欢迎下载使用。
阐明有性生殖中基因的分离使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。
1.运用比较辨析法区别相关概念。2.运用规律总结法突破分离规律的解题技巧,能够通过一个题总结出一类题的解决方案。
第一环节　必备知识落实
第二环节　关键能力形成
第三环节　核心素养提升
知识筛查1.豌豆用作遗传实验材料的优点
2.孟德尔遗传实验的杂交操作(1)操作图示
知识落实1.在孟德尔的豌豆杂交实验中,必须对母本采取的措施是(　　)①花蕾期人工去雄　②开花后人工去雄　③自花传粉前人工去雄　④去雄后自然传粉　⑤去雄后人工授粉　⑥授粉后套上纸袋　⑦授粉后自然发育A.①④⑦B.②④⑥C.③⑤⑥D.①⑤⑥
在孟德尔的豌豆杂交实验中,必须对母本在开花前去雄→套上纸袋→人工授粉→套上纸袋。
2.有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊,也有雌蕊),有些植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物杂交育种的说法,正确的是(　　)A.对两性花植物进行杂交需要对父本进行去雄B.对单性花植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋C.无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中都需要套袋D.提供花粉的植株称为母本
对两性花植物进行杂交需要对母本进行去雄,A项错误。对两性花植物进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→人工授粉→套袋,B项错误。无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中都需要套袋,其目的是避免外来花粉的干扰,C项正确。提供花粉的植株称为父本,D项错误。
3.孟德尔利用豌豆的一对相对性状的杂交实验得出了基因的分离定律。下列关于孟德尔遗传学实验过程的叙述,正确的是(　　)A.孟德尔研究豌豆花的构造,但无须考虑雌、雄蕊的发育程度B.孟德尔根据亲本中不同个体的表型来判断亲本是不是纯合子C.F1产生了数目相等的含有不同遗传因子的两种配子D.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
研究花的构造必须研究雌、雄蕊的发育程度,A项错误。不能根据表型判断亲本是不是纯合子,因为显性杂合子和显性纯合子的表型一样,B项错误。F1产生了数目相等的含有不同遗传因子的两种配子,也就是等位基因要分开,进入不同的配子,两种雄配子数目相等,两种雌配子的数目也相等(不是雌、雄配子的数目相等),这是分离规律的实质,是假说的核心内容,C项正确。测交方法可以检测子一代的基因型及其产生配子的种类及比例,也能检测某一显性个体是纯合子还是杂合子,D项错误。
知识筛查1.遗传实验中常用的符号及其含义
2.一对相对性状的杂交实验的过程
3.分离定律的内容(1)细胞学基础(2)分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离。(3)发生时间:有性生殖形成配子时(减数分裂Ⅰ后期)。(4)适用范围:①进行有性生殖的真核生物;②细胞核内染色体上的基因;③一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
4.分离定律的应用(1)动植物育种①优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到不再发生性状分离为止,即可留种推广使用。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的后代就是杂合子,但每年都要育种。(2)医学实践:对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。
知识落实1.下列有关孟德尔的“假说—演绎法”的叙述,正确的是(　　)A.通过一对相对性状的遗传实验得出了两大遗传定律B.根据假说,进行“演绎”:若F1产生配子时,成对的遗传因子分离,则测交后代应出现两种表型,且比例为1∶1C.假说能解释F1自交产生3∶1分离比的现象,所以假说成立D.通过正反交实验验证假说成立
通过一对相对性状的遗传实验只能得出基因的分离定律,通过两对相对性状的遗传实验可以得出基因的自由组合定律,A项错误。提出假说,依据假说进行演绎,若F1产生配子时,成对的遗传因子分离,则测交后代应出现两种表型,且比例为1∶1,B项正确。假说能解释F1自交产生3∶1分离比的现象,但是假说是否成立需要通过测交实验去验证,C、D两项错误。
2.在孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,F2高茎豌豆与矮茎豌豆的数量比接近3∶1,最关键的原因是(　　)
F1高茎豌豆形成两种配子,两种配子的比例为1∶1,这是F2中高茎豌豆与矮茎豌豆的数量比接近3∶1的关键。
3.某养兔场有黑色兔和白色兔,假如黑色(B)对白色(b)为显性,要想鉴定一只黑色公兔是杂种(Bb)还是纯种(BB),最合理的方法是(　　)A.让该公兔充分生长,以观察其毛色是否会发生改变B.让该黑色公兔与黑色母兔(BB或Bb)交配C.让该黑色公兔与多只白色母兔(bb)交配D.从该黑色公兔的表型即可分辨
鉴定显性表型动物个体的基因型可采用测交的方法,即让该黑色公兔与多只白色母兔(bb)交配,如果后代全为黑色兔,则说明该黑色公兔的基因型可能为BB(纯种);如果后代中出现了白色兔,则说明该黑色公兔的基因型为Bb(杂种)。
典型例题下列有关遗传的基本概念或名称的叙述,错误的是(　　)A.表型是指生物个体表现出来的性状B.相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型C.等位基因是指位于同源染色体同一位置上控制相对性状的基因D.性状分离是指杂合子之间的杂交后代出现不同基因型个体的现象
性状分离是指在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
整合构建1.相同基因、等位基因与非等位基因(1)相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A。(2)等位基因:同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d都是等位基因。(3)非等位基因:非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因,遵循自由组合定律,如图中A和D;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,如图中A和b。
2.与杂交方式相关的概念及其作用
3.核心概念间的联系
训练突破1.下列关于遗传学的基本概念的叙述,正确的是(　　)A.D和D,d和d,D和d都是等位基因B.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状C.相同环境下,表型相同,基因型一定相同D.人的五指和多指是一对相对性状
等位基因是位于一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因,如D和d,而D和D、d和d是相同的基因,不是等位基因;隐性性状是指杂种子一代不能表现出来的性状,隐性纯合子表现隐性性状;在完全显性的情况下,AA和Aa表型相同,故表型相同,基因型不一定相同;人的五指和多指是一对相对性状。
2.在孟德尔的豌豆杂交实验中,涉及自交和测交。下列相关叙述正确的是(　　)A.自交可以用来判断某一显性个体的基因型,测交不能B.测交可以用来判断一对相对性状的显隐性,自交不能C.自交可以用于显性优良性状品种的培育过程D.自交和测交都不能用来验证分离定律和自由组合定律
自交和测交均可以用来判断某一显性个体的基因型。自交可以用来判断一对相对性状的显隐性,但测交不可以用来判断一对相对性状的显隐性。自交子代可能发生性状分离,所以自交可用于淘汰隐性个体,提高显性基因的频率,即可用于显性优良性状的品种培育过程。自交和测交均能用来验证分离定律和自由组合定律。
典型例题家鼠的灰毛和黑毛由一对等位基因控制,灰毛对黑毛为显性。现有一只灰毛雌鼠(M),为了确定M是纯合子还是杂合子(就毛色而言),让M与一只黑毛雄鼠交配,得到一窝共4个子代。不考虑变异,下列分析不合理的是(　　)A.若子代出现黑毛鼠,则M一定是杂合子B.若子代全为灰毛鼠,则M一定是纯合子C.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=3∶1,则M一定是杂合子D.若子代中灰毛雄鼠∶黑毛雌鼠=1∶1,则M一定是杂合子
若子代出现黑毛鼠,无论比例如何,都说明M不可能是纯合子,则M一定是杂合子。若子代全为灰毛鼠,由于子代数目较少,则M可能是纯合子,也可能是杂合子。
整合构建1.显隐性性状的判断(1)根据子代性状判断①具有相对性状的纯合亲本杂交,若子代只表现一种性状,则子代所表现的性状为显性性状,未表现的性状为隐性性状。②具有相同性状的亲本杂交,若子代表现出不同的性状,则子代所表现的新性状为隐性性状。(2)根据子代性状分离比判断具有一对相对性状的亲本杂交,若F2性状分离比为3∶1,则所占比例较大的性状为显性性状。
(3)根据遗传系谱图进行判断双亲表现正常,后代出现患者,则致病性状为隐性性状,如图甲所示;双亲表现患病,后代出现“正常”,则致病性状为显性性状,如图乙所示。
2.纯合子与杂合子的判断(1)自交法此法主要用于植物纯合子与杂合子的判定,而且是最简便的方法。
(2)测交法待测个体为雄性动物时,应注意与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力。
(3)单倍体育种法(此法只适用于植物)
(4)花粉鉴定法非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同的颜色。如果花粉有两种,且比例为1∶1,则被鉴定的亲本为杂合子;如果花粉只有一种,则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物(如水稻等)。
3.推断个体基因型、表型的方法(1)由亲代推断子代的基因型与表型(正推型)
(2)由子代推断亲代的基因型与表型(逆推型)①隐性纯合突破法:若子代出现隐性性状,相应子代的基因型一定是aa,其中一个a来自父本,另一个a来自母本。②子代分离比推断法
4.不同条件下连续自交与自由交配(1)两种连续自交类型的第n代中,杂合子和纯合子的比例①杂合子Aa连续自交,第n代中杂合子的比例为(1/2)n,纯合子的比例为1-(1/2)n,显性纯合子的比例=隐性纯合子的比例=[1-(1/2)n]×1/2。由该曲线得到的启示:在育种过程中,选育符合人们要求的个体(显性),可进行连续自交,直到性状不再发生分离为止,即可留种推广使用。②杂合子Aa连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子的比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子的比例为2/(2n+1)。
(2)两种自由(随机)交配类型的第n代中,杂合子和纯合子的比例①杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子的比例为1/2,显性纯合子的比例为1/4,隐性纯合子的比例为1/4。②杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子的比例为n/(n+2),杂合子的比例为2/(n+2)。
训练突破1.番茄果实的颜色由一对基因A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是(　　)A.番茄的果实颜色中,黄色为显性性状B.实验1的亲本基因型:红果为AA,黄果为aaC.实验2的F1中红果番茄均为杂合子D.实验3的F1中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
由实验2可知,红果与黄果杂交,后代只出现红果没有黄果,说明黄果为隐性性状,红果为显性性状,A项错误。实验1的子代表型及比例约为红果∶黄果=1∶1,则实验1的亲本中红果的基因型为Aa,黄果的基因型为aa,B项错误。实验2的亲本中红果的基因型为AA,黄果的基因型为aa,实验2的F1中红果番茄均为杂合子,C项正确。因为实验3的F1中黄果为隐性,所以其基因型为aa,D项错误。
2.基因型为Bb的玉米自交后所结的一个玉米穗上结出700多粒种子(F1),挑选F1植株中的显性个体均分为两组,甲组自交,乙组自由交配。下列有关两组所产子代的分析,错误的是(　　)A.甲组中隐性个体占1/6,乙组中隐性个体占1/9B.两组的纯合子所占比例均分别高于其杂合子的比例C.两组的子代中,基因型为Bb的个体所占比例不同D.基因B在两组子代中的基因频率不同
基因型为Bb的玉米自交,后代基因型为1/4BB、1/2Bb、1/4bb,显性个体中基因型及比例为1/3BB、2/3Bb。甲组自交,后代中隐性个体bb占(2/3)×(1/4)=1/6;乙组自由交配,两种配子比例(基因频率)为2/3B、1/3b,后代中隐性个体bb占(1/3)×(1/3)=1/9,A项正确。甲组自交,后代中杂合子Bb占(2/3)×(1/2)=1/3,则纯合子占1-1/3=2/3;乙组自由交配,后代中杂合子Bb占2×(2/3)×(1/3)=4/9,则纯合子占1-4/9=5/9,两组的纯合子所占比例均分别高于其杂合子的比例,B项正确。两组的子代中,基因型为Bb的个体所占比例不同,C项正确。由于没有选择作用,基因B在两组子代中的基因频率均为2/3,D项错误。
3.某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状,且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现以一株紫花植株和一株红花植株为实验材料,设计了如下实验方案(后代数量足够多),以鉴别该紫花植株的基因型。(1)该实验设计原理遵循遗传的　　　　　　　定律。 (2)完善下列实验设计。第一步,　　　　　　　　　(填选择的亲本及交配方式); 第二步,让紫花植株与红花植株杂交。(3)实验结果预测:①若第一步出现性状分离,说明紫花植株为　　　(填“纯合子”或“杂合子”);若未出现性状分离,说明紫花植株的基因型为　　　　　　　　　。②若第二步后代全为紫花,则紫花植株的基因型为　　　　　　　　　;若后代全部为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为　　　　　　　。
答案:(1)(基因)分离(2)紫花植株自交(3)①杂合子　DD或dd　②DD　dd或Dd解析:根据实验结果预测中的①可知,第一步是让紫花植株自交,根据后代是否出现性状分离判断紫花是否为纯合子。如果后代全部为紫花,则紫花植株为纯合子,基因型是DD或dd;如果后代出现性状分离,则紫花植株为杂合子。第二步是将紫花植株与红花植株杂交,如果后代全为紫花,则紫花植株的基因型为DD;如果全为红花或出现红花,则紫花植株的基因型为dd或Dd。
高考真题剖析【例题1】 (2019全国Ⅲ卷)假设在特定环境中,某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体,基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成1个受精卵,则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为(　　)A.250、500、0B.250、500、250C.500、250、0D.750、250、0
核心素养考查点剖析:本题以某动物的繁殖为载体,综合考查对基因分离定律的理解和应用,较好地考查了“科学思维”这一学科素养。答案:A解析:现有基因型均为Bb的该动物1 000对(每对含有1个父本和1个母本),在这种环境中,若每对亲本只形成一个受精卵,则可产生1 000个受精卵。由于配子随机结合,产生的受精卵的基因型及其比例为1/4BB、2/4Bb和1/4bb,所以数目分别为250、500和250。基因型为bb的受精卵全部死亡,则理论上该群体的子一代中基因型为BB、Bb、bb的个体的数目依次为250、500、0。
【例题2】 (2019全国Ⅲ卷)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题。(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是　　　　　。 (2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。核心素养考查点剖析:本题以常见生物“玉米”为载体,综合考查显、隐性的判断和验证分离定律的方法,较好地考查了“科学思维、科学探究”的学科素养。
答案:(1)显性性状(2)思路及预期结果①两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。②两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。③让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现3∶1的性状分离比,则可验证分离定律。④让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为1∶1的性状分离比,则可验证分离定律。
解析:(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子表现出来的性状通常是显性性状。(2)验证分离定律可用自交或测交的方法。自交法:若某种玉米自交后代出现3∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律;若玉米都为纯合子,则需要先让其杂交获得子代,再让子代自交,若获得3∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律。测交法:让具有相对性状的玉米进行杂交,若子代出现1∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律;若玉米都为纯合子,则先需要让其杂交获得子代,再进行测交,若获得1∶1的性状分离比,则可验证控制该对相对性状的基因遵循分离定律。
典题训练1.(2020全国Ⅰ卷)已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有一只雌果蝇和一只雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是(　　)A.长翅是显性性状还是隐性性状B.亲代雌蝇是杂合子还是纯合子C.该等位基因位于常染色体还是X染色体上D.该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
由题意可知,多只长翅果蝇进行单对交配,子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1,子代中出现了亲代不具有的性状(截翅),由此可判断长翅为显性性状,截翅为隐性性状,A项不符合题意。隐性性状只有隐性基因纯合时才能表现,若控制该性状的基因位于常染色体上,则子代截翅果蝇的隐性基因来自双亲,双亲都为杂合子;若控制该性状的基因只位于X染色体上,则子代中截翅果蝇的隐性基因来自亲本中的雌性个体,雌性亲本为杂合子,雄性亲本为纯合子;若控制该性状的基因位于X染色体和Y染色体的同源区段上,则子代截翅果蝇的隐性基因来自双亲,双亲都为杂合子,B项不符合题意。控制该性状的基因无论是位于常染色体上,还是位于X染色体上,子代果蝇中长翅∶截翅都是3∶1,所以无法判断该等位基因位于常染色体还是X染色体上,C项符合题意。不管该等位基因位于常染色体上,位于X染色体和Y染色体的同源区段上,还是只位于X染色体上,该等位基因在雌蝇体细胞中都成对存在,D项不符合题意。
2.(2019全国Ⅱ卷)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(　　)A.①或②　　　　B.①或④C.②或③D.③或④
让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离,说明植株甲为杂合子,杂合子表现为显性性状,新出现的性状为隐性性状,①符合题意;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶,说明双亲可能都是纯合子,也可能一方为杂合子,另一方为显性纯合子,因此不能判断植株甲为杂合子,②不符合题意;用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1,只能说明一个亲本为杂合子,另一个亲本为隐性纯合子,无法判断哪一个是杂合子,③不符合题意;用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1,可判断亲本均为杂合子,④符合题意。