高中生物高考2020届高考生物一轮复习5 1孟德尔的豌豆杂交实验一课件 73

这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习5 1孟德尔的豌豆杂交实验一课件 73，共60页。PPT课件主要包含了相对性状，去雄蕊和人工授粉，基因型，隐性纯合子，高茎∶矮茎3∶1，分离定律的实质，防止外来花粉的干扰，保证杂交获得的种子，是人工授粉所结，全为显性等内容，欢迎下载使用。
考点一　分离定律的发现 【核心知识·突破】1.实验材料与实验方法：(1)豌豆作为实验材料的优点。①传粉：_____传粉且_____受粉，自然状态下一般为纯种。
②性状：具有稳定遗传且易于区分的_________。③操作：花大、易_________________。
(2)用豌豆做杂交实验的操作要点：
2.遗传学研究中常用的交配类型、含义及其应用：
3.科学的研究方法——假说—演绎法：(1)观察现象、发现问题——实验过程：
(2)分析现象、提出假说——对分离现象的解释：①图解假说：
②结果：F2表现型及比例为________________，F2的基因型及比例为___________________。
DD∶Dd∶dd=1∶2∶1
(3)演绎推理、实验验证——对分离现象解释的验证：
(4)得出结论——分离定律。
【微点警示】　孟德尔遗传实验的两个易错点(1)基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种且A∶a=1∶1，或产生的雄配子有两种且A∶a=1∶1，但是♀A∶♂A不是1∶1，一般情况下，雄配子数量远大于雌配子。
(2)“演绎”和“验证”不同，“演绎”不同于测交实验，前者只是理论推导，后者则是进行测交实验验证。
【秒判正误】 1.兔子的长毛与粗毛是相对性状。( )分析：长毛与粗毛不是同一种性状，所以它们不是相对性状。
2.“F1的短毛雌兔与长毛雄兔交配，后代中既有短毛兔又有长毛兔”体现出了性状分离。( )分析：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象是性状分离，而不是亲本有短毛与长毛两种表现型，子代也有两种表现型。
3.F2的表现型比为3∶1的结果体现基因分离定律的实质。( )分析：基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离，即F1(Dd)产生的雌(雄)配子D∶d=1∶1。
4.“F1(Dd)产生两种数量相等的雌(雄)配子(D和d)”属于推理内容。( )分析：“F1(Dd)产生两种数量相等的雌(雄)配子(D和d)”属于推理内容。
5.植物的自花传粉及异花传粉都有可能是自交。( )分析：自交是指两个基因型相同的个体相交。如植物的自花传粉(如豌豆，两性花)及同一植株上的雌雄异花传粉(如玉米，单性花，雌雄同株)。
【命题案例·研析】典例 (2018·江苏高考)一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是(　　)A.显性基因相对于隐性基因为完全显性B.子一代产生的雌配子中 2 种类型配子数目相等，雄配子中也相等
C.子一代产生的雄配子中 2 种类型配子活力有差异，雌配子无差异D.统计时子二代 3 种基因型个体的存活率相等
【审答技巧】(1)审题关键：题干中“不符合3∶1性状分离比的情况”。(2)答题技巧：先找出符合3∶1性状分离比的条件，就可以确定答案。
【解析】选C。一对相对性状的遗传实验中，子二代性状分离比为3∶1的出现需要满足一系列的条件，如显性基因对隐性基因为完全显性，F1产生的雌雄配子数量不一定相等，但雌雄配子中不同类型配子数量应相等，而且2种配子的活力相同，受精概率相等，产生的各种基因型的受精卵成活率也要相等，这样才能保证
子二代中性状分离比接近3∶1，故C选项中的雄配子中2种类型配子活力有差异，会影响到受精卵的种类及比例。
【高考长句应答特训】(1)在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中，2次套袋的目的是___________________，__________________________________。
(2)一对相对性状的遗传实验中，若统计的样本数量足够大，子二代的性状分离比是1∶2∶1的原因可能是___________________________________。
显性基因相对于隐性基因为不完全显性
【方法规律】F2中显性和隐性性状比值的判断技巧根据F1(Aa)产生的雌雄配子比例，判断F2中显性性状和隐性性状的比值。(1)F1产生的两种雌配子(A∶a)的比例为2∶1，两种雄配子的比例为1∶1，则F2中显性∶隐性=5∶1。
(2)F1产生的两种雌配子(A∶a)的比例为2∶1，两种雄配子(A∶a)的比例为2∶1，则F2中显性∶隐性=8∶1。(3)F1产生的两种雄配子的比例为1∶1，含有显性基因的雌配子没有生活力，则F2中显性∶隐性=1∶1。(4)F1产生的两种雄配子的比例为1∶1，含有隐性基因的雌配子没有生活力，则F2中只有显性个体。
【考点题组·诊断】角度一　遗传定律相关概念的理解1.(金榜原创预测)如图是果蝇的体细胞，1～6是常染色体，7～8是性染色体，基因在染色体的位置如图所示。下列相关基因不遵循孟德尔分离定律的是(　　)世纪金榜导学号
①A和B基因　②A和b基因　③E和e基因④发生交叉互换后的1号染色体上的A和a基因A.①②③④　　　　　　B.①②C.①②④D.②③④
【解析】选C。孟德尔分离定律的实质是同源染色体上等位基因的分离。A和B基因虽然在同源染色体上，但不是等位基因，A和b基因位于同一条染色体上，它们都不遵循孟德尔分离定律；E和e基因位于性染色体上，性染色体上的基因的遗传遵循孟德尔分离定律；发生交叉互换后的1号染色体上的A和a基因在减数第二次分裂后期分开，不遵循孟德尔分离定律。故选C。
【知识总结】相同基因、等位基因、非等位基因辨析
(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就叫相同基因。(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就是等位基因。
(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，符合自由组合定律，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。
角度二　孟德尔遗传实验科学方法的分析2.(2019·湖南十三校联考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，孟德尔利用该方法发现了两个遗传规律。下列有关分析正确的是(　　)A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象C.孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是：若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中3种基因型个体比接近1∶2∶1D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的
【解析】选D。约翰逊提出“基因”这一概念，A错误；孟德尔的遗传规律不能解释所有有性生殖生物的核遗传现象，比如位于同一条染色体上的不同基因控制的遗传现象等，B错误；孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是：若F1产生配子时成对遗传因子
分离，则测交后代会出现两种性状，分离比接近1∶1，C错误；提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交(为什么子一代只有高茎)和F1自交(为什么在子二代出现了高茎∶矮茎约为3∶1)两组豌豆遗传实验基础上的，D正确。
【方法技巧】科学的研究方法——假说—演绎法
角度三　分离定律的实质与验证3.(教材素材新命题·必修2 P8拓展题2变式)已知玉米高茎对矮茎为显性。某学习小组为了探究纯合高茎玉米植株所结果穗的所有籽粒全为纯合子、全为杂合子还是既有纯合子又有杂合子，他们选取了该玉米果穗上的两粒种子作为亲本，单独隔离种植，结果发现子代植株全为高茎，由此他们判断该玉米果穗所有籽粒为纯合子。世纪金榜导学号
(1)老师认为结论不科学，原因是_______________。(2)请写出你的实验设计思路并预测实验结果。实验思路：___________。 预测三种可能结果及结论：①________________________。 ②______________________。 ③______________________。  
【解析】纯合高茎玉米植株所结果穗的所有籽粒的基因型可能有AA、Aa两种情况，分析题意，为证明纯合高茎玉米植株所结果穗的所有籽粒是只有AA、只有Aa、有AA和Aa三种情况，需要用高茎玉米果穗上的全部籽粒作亲本，单独隔离种植(或自交)，避免其他花粉的干扰，然后观察记录子代植株的高矮情况；同时所取样本要足够大，避免偶然因素造成的实验误差。
答案：(1)选择样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部籽粒的基因型(2)用高茎玉米果穗上的全部籽粒作亲本，单独隔离种植(或自交)；分别观察记录子代植株的高矮情况①所有籽粒的后代全为高茎，说明该玉米果穗上的籽粒全为纯合子　②所有籽粒的后代既有高茎又有矮
茎，说明该玉米果穗上的籽粒全为杂合子　③若部分籽粒的后代全为高茎，另一部分籽粒的后代既有高茎又有矮茎，说明该玉米果穗上的籽粒既有纯合子也有杂合子
【加固训练】1.(2018·福州模拟)某二倍体植物中，控制某一性状的等位基因有A1、A2、A3……这些等位基因不会形成纯合子。现有一个规模较大、个体随机交配形成的该植物种群，种群内A1、A2、A3……基因频率相等。下列说法错误的是(　　)
A.该植物等位基因A1、A2、A3……在同源染色体的位置相同B.该种群两种基因型的植株杂交，子代有三种或四种基因型C.若该种群只进行杂交，子代基因频率不变、基因型频率改变
D.若该种群只进行自交，子代基因频率和基因型频率都改变
【解析】选C。据等位基因的定义，等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，因此该植物等位基因A1、A2、A3……在同源染色体的位置相同，A正确；由于这些等位基因不会形成纯合子，因此该种群两种基因型的植株杂交，子代有三种(A1A2×A1A3→A1A2、A1A3、A2A3)或四种
(A1A2×A3A4→A1A3、A1A4、A2A3、A2A4)基因型，B正确；只有在种群中个体可以随机交配的情况下，子代基因频率才可能不变，因此该种群只进行自交时，子代基因频率和基因型频率都改变，C错误、D正确。
2.某种两性花植物的花色受一对基因(A/a)控制，只有存在显性基因时才能合成色素。现将某纯合的紫花植株与纯合的白花植株杂交，F1全开红花，自交后代F2表现为1紫花∶2红花∶1白花。回答下列问题：
(1)若将F1的植株自交所结全部种子播种共得16株植株，若每株的结实率相同，其中有5株结紫花种子共100粒，有6株结红花种子共120粒，有5株结白花种子共100粒，则子代的性状分离比与孟德尔定律预期的分离比不相符，最可能的原因是___________________。
(2)将F2中的红花和白花植株种植在一起，让其随机传粉，若每株的结实率相同，只收获红花植株上所结的种子，单独种植得一株系，则该株系中开白花的植株占______。
【解析】(1)子代的性状分离比往往与孟德尔定律预期的分离比不相符，最可能的原因是子代样本数量太少，存在偶然性。
(2)F2红花、白花植株中的红花植株为2/3Aa，白花植株为1/3aa。由于F2中的红花和白花植株种植在一起，并随机传粉，所以红花植株上所结的种子，精子来自红花和白花植株，即1/3A和2/3a，卵子只来自红花植株，即1/2A和1/2a，故该株系中开白花植株占1/2×2/3=1/3。
答案：(1)子代样本数量太少(2)1/3 
考点二　分离定律的应用 【核心知识·突破】1.相对性状中显隐性的判断：(1)根据子代性状与分离比判断：
(2)根据遗传系谱图进行判断。①若双亲正常，子代有患者，则为_____遗传病(“无中生有为隐性”)。②若双亲患病，子代有正常者，则为_____遗传病(“有中生无为显性”)。
(3)假设推证法。①在判断显性性状时，若出现假设与事实相符，要对两种性状同时进行假设，或对同一性状进行两种假设，切不可只根据一种假设得出片面的结论。②若假设与事实不相符，则不必再进行另一假设，可直接予以判断。
2.亲子代基因型、表现型的推断(基因用A和a表示)：(1)根据亲代推断子代基因型、表现型：
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
(2)根据子代推断亲代的基因型(逆推型)：
4.“四法”验证分离定律：(1)自交法：自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(2)测交法：若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律。(4)单倍体育种法：取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有两种表现型且比例为1∶1，则符合基因的分离定律。
5.杂合子连续自交和连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算：(1)根据杂合子连续自交图解分析：
由图可知：DD的概率等于dd的概率，所以只需求出Dd的概率，且只有Dd的亲本自交才能产生Dd的子代。
(2)根据图解推导相关公式：
(3)根据上表比例绘制坐标曲线图：
曲线含义：图中曲线①表示_______________所占比例，曲线②表示_________________所占比例，曲线③表示_______所占比例。
(4)杂合子Aa连续自交并逐代淘汰隐性个体的概率计算：杂合子连续自交，其中隐性个体的存在对其他两种基因型的个体数之比没有影响，可以按照杂合子连续自交的方法进行计算，最后除去隐性个体即可，因此连续自交n次后，显性个体中，显性纯合子AA所占比例为_____________，杂合子Aa所占比例为________。
(2n-1)/(2n+1)
【秒判正误】 1.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。( )分析：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。
2.符合基因分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比。( )分析：若在F2中统计样本数目过少，或存在隐性致死、纯合致死、显性致死等情况，则不一定会符合预期的分离比，但是仍然遵循基因分离定律。
3.自交和自由交配基因频率和基因型频率均不变。( )分析：自交基因型频率发生改变。
4.孟德尔的一对相对性状的杂交实验中有F1的自交、F1的测交实验。( )分析：孟德尔的一对相对性状的杂交实验中包括纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交实验。
5.杂合子自交后代没有纯合子，纯合子相交一定是杂合子。( )分析：杂合子自交后代有纯合子，纯合子相交可能是杂合子，也可能是纯合子。
【命题案例·研析】典例 某动物种群中，AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代中AA∶Aa∶aa 基因型个体的数量比为(　　)A.3∶3∶1　　　　　　　B.4∶4∶1C.1∶2∶0D.1∶2∶1
【审答技巧】(1)关键信息：aa个体没有繁殖能力、个体间随机交配，不是自交。(2)计算技巧：根据除去aa个体，AA、Aa基因型个体分别占1/3、2/3，有两种计算方法：①先计算AA、Aa产生的配子A、a所占比例，然后用棋盘法计算出AA、Aa、aa的比例。
②先写出4种交配方式：1/3AA⊗、2/3Aa⊗、1/3AA(♀) ×2/3Aa(♂)、1/3AA(♂)×2/3Aa(♀)，然后计算出AA、Aa、aa的比例。
【解析】选B。本题主要考查基因分离定律的相关知识。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，就是AA、Aa这两种基因型的雌雄个体间随机交配，AA占1/3，Aa占2/3，采用棋盘法。
理论上，下一代基因型个体的数量比为：AA∶Aa∶aa=4∶4∶1。
【核心素养新命题】科学思维——分析与综合 (1)若aa个体有繁殖能力、个体间随机交配，则下一代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比是多少？
提示：若aa个体有繁殖能力，则A、a的配子比例如下表：AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为1∶2∶1
(2)若aa个体有繁殖能力、同种基因型个体间交配，则下一代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比是多少？
提示：1/4AA⊗、1/2Aa⊗、1/4aa⊗，则子代AA个体占1/4+1/4×1/2=3/8，子代Aa个体占1/2×1/2=1/4，子代aa个体占1/4+1/4×1/2=3/8，故子代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为3∶2∶3。
【考点题组·诊断】角度一　显、隐性判断及纯合子、杂合子的判断1.玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植，其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是(　　)
【解析】选C。A项中，当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能判断显隐性关系。B项中，当其中有一个植株是杂合子时，不能判断显隐性关系。C项中，非甜与甜玉米杂交，若后代只出现一种性状，则该性状为显性性状；若出现两种性状，则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子，有一个是隐性纯合子，此时非甜玉米自
交，若出现性状分离，则说明非甜是显性性状；若没有出现性状分离，则说明非甜玉米是隐性纯合子。D项中，若后代有两种性状，则不能判断显隐性关系。
【方法技巧】 判断性状的显隐性关系的方法(1)定义法——具有相对性状的纯合个体进行正反交，子代表现出来的性状就是显性性状，对应的性状为隐性性状；(2)杂交法——相同性状的雌雄个体间杂交，子代出现不同于亲代的性状，该子代的性状为隐性性状，亲代为显性性状。
角度二　基因型和表现型的推导及相关计算2.(教材素材新命题·必修2 P8基础题4变式)如图为羊的毛色(黑色和白色)的遗传图解，则下列判断错误的是(　　)
A.白色为显性性状B.4号为杂合子的概率为1/2C.F1的结果表明发生了性状分离D.7号与4号的基因型不一定相同
【解析】选B。根据4号、5号和6号可知白色为显性性状，黑色为隐性性状，A正确；由于6号为隐性纯合子，则4号肯定为杂合子，B错误；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，C正确；4号肯定为杂合子，而7号是显性纯合子或杂合子，D正确。
角度三　自交与自由交配的相关计算3.(2019·南阳模拟)苦瓜植株中含一对等位基因D和d，其中D基因纯合的植株不能产生卵细胞，而d基因纯合的植株花粉不能正常发育，杂合子植株完全正常。现有基因型为Dd的苦瓜植株若干作亲本，下列有关叙述错误的是世纪金榜导学号(　　)
A.如果每代均自交直至F2，则F2植株中d基因的频率为1/2B.如果每代均自交直至F2，则F2植株中正常植株所占比例为1/2C.如果每代均自由交配直至F2，则F2植株中D基因的频率为1/2
D.如果每代均自由交配直至F2，则F2植株中正常植株所占比例为1/2
【解析】选D。D基因纯合的植株不能产生卵细胞，而d基因纯合的植株花粉不能正常发育，因此每代中只有Dd可以自交得到F2，因此F2植株中d基因的频率为1/2，A正确；由A项可知，每代中只有Dd可以自交直至F2，因此F2植株中DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，即F2植株中正常植株所占比例为1/2，B正确；基因型为Dd的个体进行自由交配时，由于D基因纯合的植株不能产生卵细
胞，雌性个体产生的配子的基因型及比例是D∶d =1∶2，由于d基因纯合的植株不能产生正常的精子，因此雄配子的基因型及比例是D∶d=2∶1，所以，自由交配直至F2，dd的基因型频率=(2/3)×(1/3) =2/9，DD的基因型频率=(1/3)×(2/3)=2/9，Dd的基因型频率为5/9，则F2植株中D基因的频率为1/2，C正确，D错误。
角度四　分离定律的综合应用4.(2018·淮安模拟)已知豌豆种子中子叶的黄色与绿色由一对等位基因Y、y控制，现用豌豆进行下列遗传实验，请分析回答：
(1)用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因之一是_____________________________________。 (2)从实验_______可判断这对相对性状中_______是显性性状。 (3)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1，其主要原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为_______________。 
(4)实验二黄色子叶戊的基因型为_______，其中能稳定遗传的占_______，若黄色子叶戊植株之间随机交配，所获得的子代中绿色子叶占_______。 (5)实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交，所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占______。 
【解析】(1)豌豆有许多稳定的易于区分的相对性状，并且是自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态下都为纯合子，是良好的遗传杂交实验材料。(2)根据实验二中后代的性状分离现象可判断子叶黄色对绿色为显性。
(3)根据题意知，黄色子叶甲的基因型为Yy，故产生Y、y两种配子，且比例相等。(4)黄色子叶戊的基因型及比例为YY∶Yy=1∶2，黄色子叶戊随机交配，由于黄色子叶戊产生y配子的概率是2/3×1/2=1/3，所以子代中绿色子叶yy的比例为1/3×1/3=1/9。
(5)黄色子叶丙(Yy)与黄色子叶戊(1/3YY、2/3Yy)杂交，子代中YY所占的比例为1/3×1/2+2/3×1/4=1/3，Yy所占的比例为1/3×1/2+2/3×1/2=1/2，这两种黄色子叶YY∶Yy=2∶3，所以黄色子叶中不能稳定遗传的(Yy)占3/5。
答案：(1)性状易于区分(2)二　黄色　(3)Y∶y=1∶1(4)YY或Yy　1/3　1/9　(5)3/5
【方法技巧】基因分离定律的概率计算方法(1)基本思路。确定显隐性关系→确定亲本个体的基因型及其概率→明确交配方式→确定所求个体概率的所属范围→计算遗传概率(某性状或某基因型出现的概率)。
(2)基本方法。①概率=(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100%。②直接根据分离比推理计算。
　AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2；显性性状出现的概率是3/4，隐性性状出现的概率是1/4。
③根据配子的概率计算。先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题目要求用相关的两种配子的概率相乘，即可得出某一基因型的个体的概率；计算表现型概率时，再将相同表现型的个体的概率相加即可。如人类白化病遗传：
则杂合双亲生出正常孩子的概率是3/4，生出白化病孩子的概率为1/4，生出的正常孩子是杂合子的概率为2/3。
【加固训练】某同学利用红球(表示D)和白球(表示d)进行“性状分离比的模拟实验”，其操作过程中错误的做法是(　　)A.甲、乙两小桶内的小球分别代表雌、雄生殖器官B.随机从每个小桶中抓取一个小球组成一组是模拟雌雄配子随机结合
C.每次抓取前要摇晃小桶的目的是保证下次抓取小球的随机性D.每次抓取之后将抓取的小球放回桶中
【解析】选A。甲、乙两小桶分别代表雌、雄生殖器官，A项错误；甲、乙两小桶内的小球分别代表雌、雄配子，随机从每个小桶中抓取一个小球组成一组是模拟雌雄配子的随机结合，B项正确；为了保证每种配子被抓取的概率相等(即被抓取的随机性)，在每次抓取小球前，都应摇晃小桶，以将桶内的小球充分混合，
C项正确；为了保证每种配子被抓取的概率相等，每次抓取小球统计后，应将小球放回原来的小桶内，D项正确。
答案速填：[1]假说—演绎　[2]3∶1　[3]等位基因　[4]测交实验　[5]有性生殖