第14讲 孟德尔的豌豆杂交实验(一)

第五单元遗传的基本规律第14讲孟德尔的豌豆杂交实验（一）第五单元遗传的基本规律1．一对相对性状的杂交实验(1)异花传粉的步骤：_________________。(①去雄，②套袋处理，③人工授粉)(2)常用符号及含义P：______；F1：________；F2：_______；×：____；：______；♀：_______；♂：______。①→②→③→②亲本子一代子二代杂交自交母本父本第五单元遗传的基本规律2．实验过程实验过程说明①P具有_________性状②F1全部表现为_________性状③F2出现________________现象，分离比为显性∶隐性≈3∶1相对高茎性状分离第五单元遗传的基本规律3．对分离现象的解释——提出假说(1)理论解释①生物的性状是由_____________决定的。②体细胞中遗传因子是_______存在的。③在形成_____________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_____________。遗传因子成对生殖细胞随机的第五单元遗传的基本规律(2)遗传图解第五单元遗传的基本规律4．对分离现象解释的验证——演绎推理(1)验证的方法：______实验，选用F1和_____________作为亲本，目的是为了验证F1的____________。(2)遗传图解测交隐性纯合子基因型第五单元遗传的基本规律5．分离定律的实质(1)研究对象：位于一对同源染色体上的___________。(2)发生时间：减数分裂形成配子时，即__________________________。(3)实质：____________随_______________的分开而分离，形成比例相等的两种配子。等位基因减数第一次分裂后期等位基因同源染色体第五单元遗传的基本规律判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)1．杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同(2012·江苏高考)()2．孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(2012·江苏高考)()3．F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合(2012·江苏高考)()4．杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊(2009·上海高考)()第五单元遗传的基本规律5．自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去(2009·上海高考)()6．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合(2009·江苏高考)()【提示】1．×2.×3.√4.√5.√6.×第五单元遗传的基本规律1．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，应套袋解析：选C杂交需要在花蕾期去除母本的雄蕊，开花期进行人工异花授粉后套袋处理。自交则不需要去除雄蕊或雌蕊。第五单元遗传的基本规律2．南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a)控制的，用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交，子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜，F1自交产生的F2的表现型如图所示。下列说法不正确的是()第五单元遗传的基本规律A．由①②可知黄果是隐性性状B．由③可以判定白果是显性性状C．F2中，黄果与白果的理论比例是5∶3D．P中白果的基因型是aa解析：选D据题中图示可看出，白果自交后代出现性状分离，故白果为显性性状。以亲本杂交得F1为例画出遗传图解如下：第五单元遗传的基本规律然后判断亲本中白果的基因型不可能是aa。F1中两种表现型各占1/2，自交后，aa个体占(1/2＋1/4×1/2)＝5/8，所以在F2中黄果与白果的理论比例是5∶3。第五单元遗传的基本规律3．(2014·菏泽模拟)玉米粒的黄色对白色为显性，现有一粒黄色玉米，请你从下列方案中选一个既可判断其基因型又能保持纯种的遗传特性的可能方案()A．观察该黄粒玉米，化验其化学成分B．让其与白色玉米杂交，观察果穗C．进行同株异花传粉，观察果穗D．让其进行自花授粉，观察果穗解析：选C玉米属于雌雄同株植物，且雌雄异花，可用C项所示方法，既可判断出基因型，又避免了因杂交出现的遗传性状的改变问题。第五单元遗传的基本规律核心探究·研考点第五单元遗传的基本规律1．一对相对性状的杂交实验的“假说—演绎分析”基因分离定律与假说演绎法第五单元遗传的基本规律2．基因分离定律的实质如图表示一个遗传因子组成为Aa的性原细胞产生配子的过程从图中得知：遗传因子组成为Aa的性原细胞可产生两种类型的配子，即A和a，比例为1∶1。第五单元遗传的基本规律考查角度1：孟德尔科学实验的方法(2013·新课标全国高考Ⅰ)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是()A．所选实验材料是否为纯合子B．所选相对性状的显隐性是否易于区分C．所选相对性状是否受一对等位基因控制D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法第五单元遗传的基本规律解析：选A本题的“题眼”为题干中的“验证”，即用隐性个体(纯合子)与F1(杂合子)测交，故“所选实验材料是否为纯合子”对实验结论影响最小；对分离定律进行验证的实验要求所选相对性状有明显的显性隐性区分，否则会严重影响实验结果；验证实验中所选的相对性状一定受一对等位基因控制，这样才符合分离定律的适用范围；实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法，否则会导致实验误差。第五单元遗传的基本规律【互动探究】右图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程的图解，请仔细读图后思考下列问题：(1)该实验的亲本中，父本、母本各是哪一方？第五单元遗传的基本规律(2)操作①、操作②分别指什么？为了确保杂交实验成功，①的操作过程在时间上应如何把握？操作前后应注意什么？提示：(1)由本实验中需对高茎的花“人工去雄”可推测本杂交实验母本方为高茎豌豆，父本方为短茎豌豆。(2)图示操作①为“人工去雄”，操作②为人工授粉；为保障杂交实验成功，授粉需在花粉未成熟之前进行，且操作前后均需“对母方雌蕊”套袋。第五单元遗传的基本规律考查角度2：基因分离定律的实质(2011·上海高考)某种植物的花色受一组复等位基因的控制，纯合子和杂合子的表现型如表。若WPWS与WSw杂交，子代表现型的种类及比例分别是()第五单元遗传的基本规律A．3种，2∶1∶2B．4种，1∶1∶1∶1C．2种，1∶1D．2种，3∶1解析：选C分析表格可知：这一组复等位基因的显隐性为W＞WP＞WS＞w，则WPWS与WSw杂交，其子代的基因型及表现型分别为：WPWS(红斑白花)，WPw(红斑白花)，WSWS(红条白花)，WSw(红条白花)，所以其子代表现型的种类及比例应为：2种、1∶1，故C正确。第五单元遗传的基本规律1．界定三类基因——等位基因非同源染色体上的非等位基因与同源染色体上的非等位基因(1)基因：控制性状的遗传因子(即有遗传效应的DNA片段)。第五单元遗传的基本规律(2)等位基因：位于同源染色体的同一位置上，控制相对性状的基因。如图中A和a、D和d、E和e都是等位基因，而B和B、C和C虽然位于同源染色体的同一位置上，但不是控制相对性状的基因，它们是控制相同性状的基因，称为相同基因，而不能称为等位基因。(3)两类非等位基因：在体细胞内有两种存在方式，一是位于非同源染色体上的基因，如图中A和E或e，E与A或a等，其遗传方式遵循自由组合定律；二是位于一对同源染色体不同位置上的基因，其遗传方式不遵循自由组合定律。第五单元遗传的基本规律2．界定三类交配类型含义应用举例杂交基因型不同的生物个体间相交配①探索控制生物性状的基因的传递规律②将不同优良性状集中到一起，得到新品种③显隐性性状判断自交两个基因型相同的生物个体相交配①可不断提高种群中纯合子的比例②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定测交某个体与隐性纯合子相交配，从而测定该个体基因型①验证遗传基本规律理论解释的正确性②高等动物纯合子、杂合子的鉴定第五单元遗传的基本规律3．果实各部分的来源及相关的基因型果实各部分的来源如下：子房子房壁→果皮胚珠珠被→种皮受精卵→胚受精极核→胚乳种子果实由此可见，果实的各部分结构的来源有所不同。子房壁、珠被原本属于母本植株雌蕊的结构，故果皮与种皮也应归属于母本体细胞，其基因型应与母本植株一致。第五单元遗传的基本规律然而，种子的胚与胚乳则不同。胚是由受精卵发育而来的；胚乳是由受精极核发育而来的。因此，胚与胚乳的基因型应取决于卵细胞、极核与精子。父本与母本植株正交与反交时：胚的基因型(F1)一致，但胚乳的基因型不一致，如下图所示：第五单元遗传的基本规律基因分离定律的应用及解题方法归纳1．基因型与表现型的推导方法1：基因填充法先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性亲本的基因型可用A_来表示，那么隐性亲本的基因型只有一种aa，再根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。第五单元遗传的基本规律方法2：隐性纯合突破法如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，所以亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。方法3：分离比法F1显性：隐性＝3∶1→亲本∶Aa×Aa显性∶隐性＝1∶1→亲本：Aa×aa全为显性→亲本：AA×A_或aa全为隐性→亲本：aa×aa第五单元遗传的基本规律2．性状显隐性的确认如果仅给出两种具有相对性状的亲本，要求设计实验方案判定显隐性时，可采取“先杂交，再自交”或“先自交，再杂交”的设计方案。具体总结如图所示：第五单元遗传的基本规律3．纯合子、杂合子的判断(1)自交法：如果后代出现性状分离，则此个体为杂合子；若后代不出现性状分离，则此个体为纯合子。自交法通常用于植物。(2)测交法：如果后代既有显性性状出现，又有隐性性状出现，则被鉴定的个体为杂合子；若后代只出现显性性状，则被鉴定的个体为纯合子。测交法通常用于动物。第五单元遗传的基本规律(3)花粉离体培养法：用花粉离体培养形成单倍体植株，再用秋水仙素处理以获得纯合的植株，然后根据植株性状进行确定。(4)花粉鉴定法：非糯性和糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色，根据颜色反应即可判断被检验个体是纯合子还是杂合子，此方法适用于花粉性状表现为“可验证”或“可检测”或“可观察”(如长粒花粉、圆粒花粉)。第五单元遗传的基本规律考查角度1：基因型推导与概率求解(2010·天津高考)食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因，TL表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响，TS在男性为显性，TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指，所生孩子中既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为()第五单元遗传的基本规律A.14B.13C..12D.34解析：选A该对夫妇均为短食指，所生孩子中既有长食指又有短食指，则男方为TSTL，女方为TSTS，此夫妇子代基因型为男性TSTS(短食指)、TSTL(短食指)，女性TSTS(短食指)、TSTL(长食指)，因此，再生一个孩子为长食指的概率为1/4。第五单元遗传的基本规律【互动探究】(1)若上题所问改为“该对夫妇再生一长食指女孩的概率”或“该对夫妇所生女孩中长食指的概率”应如何求解？提示：该对夫妇基因型为TSTL(男)TSTS(女)，他们再生一个长食指女孩的概率为12，女孩出生率(生男、生女各为1/2)×长食指概率＝12×14＝18，作为常染色体基因遗传该对夫妇所生女孩中长食指的概率＝男孩中长食指概率＝所有孩子中长食指概率即14。第五单元遗传的基本规律考查角度2：纯合子、杂合子鉴定等遗传方案的设计(2012·湖南高考)已知小麦无芒(A)与有芒(a)为一对相对性状，用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因A是否突变为基因a，有人设计了以下4个杂交组合，杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理，然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否