【2012优化方案 精品课件】北师大版 生物 必修2 第4章第1节遗传信息的传递规律

(共56张PPT)
第4章 遗传信息的传递规律
第1节　基因的分离规律
课标领航
1．简述孟德尔的一对相对性状的杂交试验过程。
2．理解并阐述基因分离规律(规律)。
3．体验孟德尔遗传试验中的科学方法和创新思维方式。
4．能够运用分离规律对一些遗传现象作出解释。
情景导引
血液有不同的类型，血型是由位于
染色体上的基因所决定的。ABO
血型是人类最常见的一类血型，
由A(用IA表示)、B(用IB表示)和O
(用i表示)三种血型基因所决定，其中A、B是显性基因，i是隐性基因。ABO血型可分为A、B、AB和O型等4种血型，A型血的基因组成可以是IAIA或IAi；B型血的基因组成可以是IBIB或IBi；AB型血的基因组成是IAIB；O型血的基因组成是ii。
思考：一对血型分别为AB型和O型的夫妇能够生出O型的孩子吗？试以基因的分离规律解释。
提示：不能。AB型人的基因型为IAIB，能够产生2种类型的配子(IA和IB)；O型人的基因型为ii，只能产生一种类型的配子(i)，因此雌雄配子只有两种结合方式：IAi、IBi。所以这对血型分别为AB和O型的夫妇所生的孩子只有A型和B型两种血型。
核心要点突破
基础自主梳理
知能过关演练
第1节
基础自主梳理
一、一对相对性状的杂交试验
1．杂交试验常用符号及含义
符号 P ____ F2 ___ ___ ______ ♂
含义 ____ 子一代 ________ 自交 杂交 母本或
雌配子 ______或
雄配子
亲本
F1
子二
代

×
♀
父本
2.选用豌豆作为试验材料的优点
(1)豌豆的许多_______只存在两种相对形式，比较容易鉴别。
(2)豌豆一次能繁殖许多后代，因而很容易收集到大量的数据用于分析。
(3)豌豆是严格的自花传粉植物，而且是________授粉，自然状态下不受外来花粉的干扰。
性状
闭花
3．杂交试验
二、对性状分离现象的解释
1．孟德尔对性状分离现象的解释
遗传图解
F2(子二代)
2.受精时，雌雄配子随机结合，由此可见F2性状表现及比例是__________________。
叶腋花∶1茎顶花
三、对分离现象解释的验证及分离规律
1．对分离现象解释的验证——测交试验
目的：验证对分离现象的解释。
隐性纯合子
结论：F1的基因组成为_____，形成配子时，成对的基因____________，分别进入不同的配子中，产生A和a两种比例相等的配子。
Aa
发生分离
2．分离规律的实质
在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的______________，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着___________的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
等位基因
同源染色体
3．表现型和基因型
(1)表现型：是指生物个体表现出来的______。
(2)基因型：是指与生物个体表现型有关的______________。
4．不完全显性
具有相对性状的两个亲本杂交，F1并不是表现一个亲本的性状，而是表现两个亲本的_____________的显性表现方式。
性状
基因组成
中间性状
5．模拟性状分离的试验——体验孟德尔对分离现象的解释
(1)取两枚相同的硬币，正面标识大写字母T，反面写上小写字母t。
(2)抛硬币：将两枚硬币放在两只手食指上，用拇指同时将其弹向空中，落在桌面上停稳后，观察两枚硬币是字母T还是t，记录下两枚硬币的字母组合。
(3)重复试验：将落在桌面上两枚硬币重新放在两只手的食指上，按上述方法重复50或100次。
(4)统计：统计两枚硬币组合分别为_____________的次数。
(5)计算：计算两枚硬币组合为TT、Tt和tt的次数比。
(6)结果与分析：若TT和Tt具有相同性状，tt表现出相对性状，后代则出现显隐性比为_______。
TT、Tt和tt
3∶1
四、分离规律在育种中的应用
1．预测比率
根据分离规律可以预测后代将出现的_______、数目和_______。
2．基因型的纯化
采取自交的方法可以使基因型纯化。并且在杂交后代的选育过程中通过________，促使性状分离以便得到真实遗传的品种。
比率
自交
类型
核心要点突破
一对相对性状的杂交试验
1．豌豆的人工授粉过程
(1)去雄：在花未成熟前(花蕾期)，拨开花瓣剪去花的全部雄蕊，这叫做去雄。豌豆杂交以前，母本植株要去雄，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，这也是植物杂交试验中必需的一步。
(3)传粉：雌花成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄蕊的柱头上。提供花粉的是父本。
(4)再套袋。
2．基本概念辨析
(1)交配类
①杂交：遗传因子组成不同的个体间相互交配的过程。
②自交：植物体中自花授粉和雌雄异花的同株授粉。广义上讲，遗传因子组成相同的个体间交配均可称为自交。自交是获得纯合子的有效方法。
③测交：就是让杂种(F1)与隐性纯合子杂交，来测F1的遗传因子组成的方法。
④正交与反交：对于雌雄异体的生物杂交，若甲♀×乙♂为正交，则乙♀×甲♂为反交。
(2)性状类
①相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。
②显性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1表现出来的那个亲本的性状。
③隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1未表现出来的那个亲本的性状。
④性状分离：杂种的后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
(3)遗传基因类
①显性基因：控制显性性状的基因。
②隐性基因：控制隐性性状的基因。
(4)个体类
①纯合子：相同基因的配子结合成的合子发育成的个体。
②杂合子：不同基因的配子结合成的合子发育成的个体。
特别提醒
(1)相对性状中的性状表现并不都是只有两种，还可能有多种性状表现，例如：人的ABO血型系统中有A型、B型、AB型和O型四种性状表现。
(2)3∶1的分离比是在对F2中的叶腋花和茎顶花的个体进行数量统计、分析得出的数量关系，统计的数量越多越接近于3∶1，否则有可能偏离这一比例。
下列各组中属于相对性状的是(　　)
A．狗的长毛与黑毛　　　
B．羊的白毛与牛的黄毛
C．桃树的红花和绿叶
D．人的双眼皮和单眼皮
【尝试解答】　D
【解析】　人的双眼皮和单眼皮是同一种性状的两种类型，故其属于相对性状。
例1
跟踪训练　一旦出现就能稳定遗传的性状是
(　　)
A．相对性状 B．显性性状
C．优良性状 D．隐性性状
答案：D
对性状分离现象的解释
1．解释
(1)生物的性状由遗传因子决定，并且遗传因子具有不相融合、相互独立的特点。
(2)体细胞中遗传因子成对存在，共同控制着生物的一对相对性状。
(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。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。雌雄配子随机结合的结果为：
①F2的遗传因子组成：AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。
②F2的性状：显性∶隐性＝3∶1。
2．显、隐性性状的判断
(1)具有相对性状的纯合子亲本杂交，F1表现出来的性状为显性性状。
(2)杂合子表现出来的性状为显性性状。
(3)表现为同一性状的两亲本，后代如果出现性状分离现象，则后代中数目占3/4的性状为显性性状，新出现的性状为隐性性状。
3．孟德尔遗传试验需要满足以下条件
(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)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等；
(4)基因间的显隐性关系完全；
(5)观察的子代样本数目足够多。
特别提醒
(1)F1产生的配子种类及比例的关系：雌配子中A∶a＝1∶1；雄配子中A∶a＝1∶1；雄配子的数量远远大于雌配子的数量。
(2)F2叶腋花∶茎顶花＝3∶1是理论值，只有统计的数量足够大，才能接近3∶1，若在有限数量内，则不一定会出现此比值。
【尝试解答】　D
例2
【解析】　F1植株的遗传因子组成为Gg，其上所结豆荚均由子房壁发育形成，所以遗传因子组成全为Gg，表现绿色。
F2植株的遗传因子组成有1GG∶2Gg∶1gg三种，故F2植株上豆荚的遗传因子组成同样有1GG∶2Gg∶1gg三种。F1自交所结种子的胚(F2)有GG、Gg、gg三种遗传因子组成。F2自交所结种子胚(F3)的基因型是Gg的概率为1/2×1/2＝1/4，是纯合子(GG或gg)的概率为1－1/4＝3/4。
跟踪训练　一匹雄性黑马与若干匹纯种枣红马交配后，共生出20匹枣红马和23匹黑马。下列叙述中最可能的是(　　)
①雄性黑马是杂合子　②黑色是隐性性状　③枣红色是显性性状　④枣红色是隐性性状
A．①和④ B．②和③
C．①和③ D．②和④
解析：选A。因为后代中黑马与枣红马的比例约为1∶1，说明雄性黑马与若干匹枣红马交配的实质是测交，黑马为杂合子，黑色是显性性状，枣红色为隐性性状。
1．几种杂交组合的分析
对性状分离现象解释的验证
亲代杂
交组合 子代基因型
及其比例 子代表现型及其比例
A表示显性性状，
a表示隐性性状
AA×AA AA A
AA×Aa 1/2AA＋1/2Aa A
AA×aa Aa A
Aa×Aa 1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa 3/4A＋1/4a
Aa×aa 1/2Aa＋1/2aa 1/2A＋1/2a
aa×aa aa a
2.显性纯合体、杂合体的判断
(1)自交　适用雌雄同体类型，让某些显性性状的个体进行自交，若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合子，若后代无性状分离，则可能为纯合子。(注意：①通常适合于植物，不适合于动物，而且是最简便的方法；②子代数量要足够多)
(2)测交　适用雌雄异体类型，待测个体与隐性个体测交。(注意：子代数量要足够多，如果待测对象为雄性动物，可让其与多个隐性雌性个体交配)
3．其他验证分离规律的方法
(1)自交法
①过程：F1自交。
②结果：F2出现性状分离，且显性∶隐性＝3∶1。
③结论：分离规律是正确的。
(2)花粉鉴定法
①原理：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。
②过程：取F1的花粉放在载玻片上，加一滴碘酒。
③结果：一半花粉呈蓝色，一半花粉呈褐色。
④结论：分离规律是正确的。
4．分离规律的基本题型与解题思路
(1)正推法：从亲代的基因组成分析配子的基因组成的种类，进而分析后代的基因型可能性。这类题目往往比较简单。例如，一对夫妻都是患者且都是杂合子(Aa)，则他们的孩子正常(aa)的概率为1/4，患病(AA)和(Aa)的概率为3/4。再如，这对夫妻的患病孩子中是纯合子(AA)的概率为1/3，是杂合子(Aa)概率为2/3。
(2)反推法：已知子代性状或基因组成，推导亲代的基因组成。
①隐性性状突破法
首先根据后代出现的隐性性状，列出遗传图式，再从遗传图式中出现的隐性纯合子突破，推出双亲基因组成。
②根据后代的分离比解题
若后代分离比为3∶1，双亲很可能都是杂合子；若后代分离比为1∶1，双亲很可能属于测交类型；若后代只表现一种性状，则双亲很可能都是纯合子或一方为显性纯合子，另一方为杂合子。
粳稻(WW)与糯稻(ww)杂交，F1都是粳稻，纯种粳稻的花粉经碘染色后呈蓝黑色，纯种糯稻的花粉经碘染色后呈红褐色，F1的花粉粒经碘染色后有1/2呈蓝黑色，1/2呈红褐色，那么，被染成蓝黑色的F1花粉的基因组成是(　　)
A．WW B．Ww
C．W D．w
【尝试解答】　C
例3
【解析】　F1的基因组成为Ww，形成含基因W和w的两种类型的配子。依据题意，染成蓝黑色的是含基因W的配子。故F1花粉染成蓝黑色的基因组成为W。
跟踪训练　孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了基因的分离规律。下列有关基因分离规律的几组比例，能说明基因分离规律实质的是(　　)
A．F2的表现型比为3∶1
B．F1产生配子的比为1∶1
C．F2基因型的比为1∶2∶1
D．测交后代的表现型之比为1∶1
解析：选B。基因分离的实质是减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，当F1基因型为Dd时，由于减数分裂形成分别含D、d的两种配子，比例为1∶1。
1．人工异花传粉的试验操作
(1)自花传粉与异花传粉
①自花传粉：两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。
②异花传粉：两朵花之间的传粉过程。在不同植株异花传粉中，供应花粉的植株叫父本(♂)，接受花粉的植株叫母本(♀)。
分离规律在实践中的应用
(2)人工异花传粉的过程(如图所示)
2．杂交育种的一般过程
亲本杂交→选择需要的杂种后代→有目的地选育→具有稳定遗传性状的品种。
3．正确解释某些遗传现象
如图甲所示，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；如图乙所示，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．指导杂交育种
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。
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。
5．禁止近亲结婚的原理
每人都是5～6种不同的隐性致病基因的携带者。近亲结婚的双方很可能是同一种致病基因的携带者，他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加，因此要禁止近亲结婚。
用豌豆进行遗传试验时，下列操作错误的是(　　)
A．杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊
B．自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去
C．杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊
D．人工授粉后，应套袋
【尝试解答】　C
例4
【解析】　豌豆是严格的闭花自花授粉植物，其花属于两性花，所以在自交时，无须除去雌蕊或雄蕊；在进行豌豆的杂交试验时，需在豌豆开花前，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。
跟踪训练　用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交得到的F1，全为高茎豌豆(Dd)。种下F1，让其自交得到F2，种下F2豌豆种子，发现F2豌豆植株有高茎和矮茎两种植株，且高茎∶矮茎接近3∶1，则实现F2中高茎∶矮茎接近3∶1的条件是(多选)
(　　)
A．在F1形成配子时，成对的基因分离，形成两种配子
B．含不同基因的雌雄配子随机结合
C．含不同基因组合的种子必须有适宜的生长发育条件
D．只需要A项条件，而不需要B、C两项条件
解析：选ABC。F1的自交后代出现性状分离，分离比约为3∶1，实现这一分离比的条件有：①F1在形成配子时，控制相对性状的基因(D和d)要相互分离，形成D配子和d配子；②这两种雌雄配子必须是随机结合，只有随机结合，才能保证D__∶dd＝3∶1；③含有各种基因组合的种子必须有实现各自基因表达的适宜的环境条件。
知能过关演练
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