高三生物一轮复习课件:第14讲基因的分离定律.pptx
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1、第第1414讲讲基因的分离定律基因的分离定律一一、相关、相关概念概念 1 1、与性状相关的概念、与性状相关的概念(1 1)性状:)性状:性状是一系列可遗传的特征,主要是指生物体的形态特征或生理特征。性状是一系列可遗传的特征,主要是指生物体的形态特征或生理特征。(2 2)相对性状:相对性状:同种同种生物的生物的同一性同一性状状的的不同表现类型不同表现类型。(4 4)性状分离:性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。(3 3)显性性状:显性性状:隐性性状:隐性性状:具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代表现出来的性状。具有相对性状的纯合亲本杂交
2、,子一代表现出来的性状。具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代没有表现出来的性状。具有相对性状的纯合亲本杂交,子一代没有表现出来的性状。2 2、与花相关的概念、与花相关的概念(1 1)两性花:)两性花:指植物的一朵花中,同时指植物的一朵花中,同时具有雄蕊和具有雄蕊和雌蕊。雌蕊。例:例:豌豆、百合花豌豆、百合花、桃花桃花 单单性花性花:一朵花中只有雌蕊或者只有雄蕊。例:玉米花,南瓜花,黄瓜花。一朵花中只有雌蕊或者只有雄蕊。例:玉米花,南瓜花,黄瓜花。指指一株植物的花有雌蕊、也有雄蕊一株植物的花有雌蕊、也有雄蕊。雌花雌花与雄花分别生长在不同与雄花分别生长在不同的株体的株体,仅仅有雌花的植株称为雌有雌花
3、的植株称为雌株,仅有雄花的称为雄株。例株,仅有雄花的称为雄株。例:银杏、杨、大麻。:银杏、杨、大麻。雌雄异株雌雄异株:(2 2)雌雄同株雌雄同株:雌蕊雌蕊与雄蕊与雄蕊在一朵花上在一朵花上,比如豌豆,比如豌豆;雌蕊雌蕊与雄蕊与雄蕊分在两朵花上分在两朵花上,比如玉米。,比如玉米。(3 3)自花传粉:自花传粉:两性花的花粉落到同一朵花的柱头上的现象。两性花的花粉落到同一朵花的柱头上的现象。异花传粉异花传粉:两朵花之间的传粉过程。两朵花之间的传粉过程。花在未开放之前就完成了花在未开放之前就完成了受粉,避免受粉,避免了外来花粉的干扰。了外来花粉的干扰。(4 4)闭花受粉:闭花受粉:3 3、与基因相关的概
4、念、与基因相关的概念(1 1)基因:)基因:基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段。片段。(2 2)等位基因等位基因:位于一对同源染色体的相同位置,控制一对相对性状的基因。位于一对同源染色体的相同位置,控制一对相对性状的基因。如图中如图中A A和和a a、D D和和d d、E E和和e e就是等位基因。就是等位基因。非等位基因非等位基因:位于一对同源染色体上的非等位基因。位于一对同源染色体上的非等位基因。位于非同源染色体上的基因。位于非同源染色体上的基因。如图中的如图中的A A与与B B或或d d。如图中的如图中的A A与与E E或或e e。(3 3)显性基因:显性基因:控制显性
5、性状的基因,一般用大写字母表示。控制显性性状的基因,一般用大写字母表示。隐性基因:隐性基因:控制隐性性状的基因,一般用小写字母表示。控制隐性性状的基因,一般用小写字母表示。如如:高茎高茎(D)(D)如如:矮茎矮茎(d)(d)相同相同基因基因:同源染色体相同位置上控制相同表现型的同源染色体相同位置上控制相同表现型的基因。基因。如图中如图中的的B B与与B B。(3)(3)表现型表现型:基因型基因型:生物个体表现出来的性状。生物个体表现出来的性状。与表现型相对应的基因组成。与表现型相对应的基因组成。表现型表现型 =基因型基因型 +环境环境(1)(1)纯合子纯合子:遗传因子组成相同的遗传因子组成相同
6、的个体个体。如如DDDD、dddd、AABBAABB、AAbbAAbb等等 杂合子杂合子:遗传因子组成不同的遗传因子组成不同的个体个体。如如AaAa、DdDd、AAaaAAaa、AaBbAaBb等等注意注意:有多对基因时,只要有一对杂合的就是杂合子。有多对基因时,只要有一对杂合的就是杂合子。4 4、与个体相关的概念与个体相关的概念(2)(2)父本父本():):有性生殖过程中,亲代中的雄性个体。有性生殖过程中,亲代中的雄性个体。母本母本():):有性生殖过程中,亲代中的雌性个体。有性生殖过程中,亲代中的雌性个体。同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现
7、出了两种不同的形态在水中的叶,表现出了两种不同的形态5 5、与交配相关的概念与交配相关的概念(1 1)自交自交:广义上,自交是指基因型相同的个体之间的交配。广义上,自交是指基因型相同的个体之间的交配。(2 2)杂交:杂交:若甲为父本,乙为母本为正交,则乙为父本,甲为母本为反交若甲为父本,乙为母本为正交,则乙为父本,甲为母本为反交(3 3)正交和反交:正交和反交:基因型不同的个体之间的交配。基因型不同的个体之间的交配。测交的作用:测定未知亲本的基因型;测交的作用:测定未知亲本的基因型;测交后代的表现型及比例反映的是亲代形成的配子的种类及比例。测交后代的表现型及比例反映的是亲代形成的配子的种类及比
8、例。(4 4)测交:测交:狭义上:杂种子一代与隐性个体的交配;广义上,未知基因型的个体与狭义上:杂种子一代与隐性个体的交配;广义上,未知基因型的个体与隐性个体的交配。隐性个体的交配。正交和反交的作用:可以用来判断某种遗传是细胞核遗传还是正交和反交的作用:可以用来判断某种遗传是细胞核遗传还是细胞质遗传(母系遗传);细胞质遗传(母系遗传);在在确定细胞核遗传的基础上,还可进一步用来判断该遗传是常染色体遗传还是伴性遗传。确定细胞核遗传的基础上,还可进一步用来判断该遗传是常染色体遗传还是伴性遗传。细胞质遗传细胞质遗传 控制性状的基因位于控制性状的基因位于 中中(线粒体、叶绿体),所以子(线粒体、叶绿体
9、),所以子代表现型只由代表现型只由 本本基因型决定,基因型决定,孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律。(口诀:(口诀:)细胞质细胞质母母不遵循不遵循随母不随父随母不随父遗传实验中常用符号及含义遗传实验中常用符号及含义符号符号P PF F1 1F F2 2含义含义亲本亲本子一代子一代子二代子二代杂交杂交自交自交母本母本父本父本 1 1、豌豆、豌豆作为实验材料的优点作为实验材料的优点自花传粉、闭花受粉自花传粉、闭花受粉;自然状态下一般都自然状态下一般都是是纯种纯种;具有稳定遗传的,具有稳定遗传的,易于区分的易于区分的相对性状相对性状;花大花大,便于进行,便于进行人工人工异花传粉异花传粉;豌豆豌豆能产生能产
10、生众多子代众多子代,便于,便于统计分析。统计分析。二、一对相对性状的杂交实验二、一对相对性状的杂交实验遗传实验常用材料及特点遗传实验常用材料及特点玉米玉米:雌雄同株且为单性花,便于人工授粉;雌雄同株且为单性花,便于人工授粉;生长周期短,繁殖速度快;生长周期短,繁殖速度快;相对性状易于区分;相对性状易于区分;产生的后代数量多,统计更准确。产生的后代数量多,统计更准确。遗传实验常用材料及特点遗传实验常用材料及特点果蝇果蝇易于培养,繁殖快;易于培养,繁殖快;染色体数目少且大;染色体数目少且大;产生的后代多;产生的后代多;相对性状易于区分。相对性状易于区分。2 2、人工人工异花传粉异花传粉步骤步骤去雄
11、去雄套袋套袋人工授人工授粉粉再套再套袋袋母本母本接受花粉接受花粉父本父本提供花粉提供花粉 豌豆豌豆是自花传粉,如何让两株豌豆杂交呢?是自花传粉,如何让两株豌豆杂交呢?子一代子一代F F1 1去雄去雄传粉传粉(花蕊未成熟前,花蕾期)(花蕊未成熟前,花蕾期)(防止外来花粉的干扰)(防止外来花粉的干扰)(保证杂交种子(保证杂交种子是人工授粉是人工授粉所结)所结)观察现象提出问题观察现象提出问题分析问题提出假说分析问题提出假说演绎和推理验证假说演绎和推理验证假说分析结果得出结论分析结果得出结论3 3、科学研究方法:、科学研究方法:假说假说演绎法演绎法二、一对相对性状的杂交实验二、一对相对性状的杂交实验
12、二、一对相对性状的杂交实验二、一对相对性状的杂交实验(1)(1)观察观察现象现象,提出问题提出问题3 3、科学研究方法:假说、科学研究方法:假说演绎法演绎法高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎 3 3 :1 1a a.F F1 1全为高茎,矮茎哪里去了呢?全为高茎,矮茎哪里去了呢?b b.F F2 2中矮茎又出现了,说明了什么?中矮茎又出现了,说明了什么?c c.为什么为什么F F2 2中的比例都接近中的比例都接近31?31?生物生物的性状是由遗传因子决定的。的性状是由遗传因子决定的。体细胞体细胞中遗传中遗传因子是成因子是成对对存在存在的的。形成形成配子时,成配子时,成对的遗传对的遗传因子
13、彼因子彼此分离此分离,分别进入不同的配子,分别进入不同的配子中。中。配子中只配子中只含有每对含有每对遗传因子中的遗传因子中的一一个。个。受精受精时,雌雄配子的结合是随机的。时,雌雄配子的结合是随机的。DDF1P高茎高茎DdDd配子配子矮茎矮茎dd高茎高茎(2)(2)分析问题,提出假说分析问题,提出假说 遗传图解遗传图解Dd高茎高茎高茎高茎DdDdDDdDDdDddd3 :1高茎高茎 高茎高茎 高茎高茎 矮茎矮茎F2F1配子配子生物生物的性状是由遗传因子决定的。的性状是由遗传因子决定的。体细胞体细胞中遗传中遗传因子是成因子是成对对存在存在的的。形成形成配子时,成配子时,成对的遗传对的遗传因子彼因
14、子彼此分离此分离,分别进入不同的配子,分别进入不同的配子中。中。配子中只配子中只含有每对含有每对遗传因子中的遗传因子中的一一个。个。受精受精时,雌雄配子的结合是随机的。时,雌雄配子的结合是随机的。(2)(2)分析问题,提出假说分析问题,提出假说 杂种子一代杂种子一代 隐性纯合子隐性纯合子 高茎高茎 矮茎矮茎 DdDddddd测交测交 配子配子D Dd dd dDdDddddd高茎高茎 矮茎矮茎 1 1 :1:1测交测交后代后代 让让F F1 1与隐性与隐性纯合子纯合子杂交杂交测交后代情况测交后代情况预测预测:两种基因型:两种基因型:Dd:dd Dd:dd 1:11:1两种表现型:高茎两种表现型
15、:高茎:矮茎矮茎1:11:1(3)(3)演绎和推理验证演绎和推理验证假说假说:测交法测交法 (4)(4)分析分析结果结果,得出得出结论结论真实真实结果与推理结果一致,假说正确,得出基因的分离定律。结果与推理结果一致,假说正确,得出基因的分离定律。分离定律分离定律的内容的内容:在生物的体细胞中在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传控制同一性状的遗传因子因子_,_,不相不相_;在形成配子时,成对的遗传因子发生;在形成配子时,成对的遗传因子发生_,_后后的遗传因子分别进入不同的配子中,随的遗传因子分别进入不同的配子中,随_遗传给后代。遗传给后代。成对存在成对存在融合融合分离分离分离分离配子配子测交真实
16、结果:测交真实结果:高茎高茎:矮茎矮茎 =30:34 1:1 =30:34 1:1 操作操作测交实验,并统计测交实验的测交实验,并统计测交实验的实际结果实际结果分离定律分离定律的的实质实质:细胞学基础细胞学基础 减减后期后期,等位基因随,等位基因随 同源染色体的分开而分离同源染色体的分开而分离 课本课本P30P30孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释 基因基因的分离定律的实质是的分离定律的实质是:在在杂合子杂合子的细胞中,位于的细胞中,位于一对同源染色体一对同源染色体上的上的等位基因等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中
17、,等位等位基因会随同源染色体的分开而分离基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。遗传给后代。分离定律分离定律的的实质实质:等位基因随着同源染色体的分开而等位基因随着同源染色体的分开而分离分离一对一对相对性状相对性状的的遗传遗传;细胞核遗传细胞核遗传进行进行有性生殖有性生殖的的真核真核生物生物;分离定律分离定律的适用范围的适用范围:F F2 2中出现分离比中出现分离比3 3:1 1的条件的条件FF1 1个体形成的个体形成的配子数目相等且生活力相同配子数目相等且生活力相同雌雌、雄配子结合的机会相等雄配子结合的机会相等FF2 2不
18、同不同基因型基因型的的个体存活率相同个体存活率相同性状受性状受一对等位基因一对等位基因控制,且控制,且完全显性完全显性观察观察子代子代样本数目样本数目足够足够多多 D:d=1:1D:d=1:1随机结合随机结合 雌雌、雄配子的数目雄配子的数目相等相等 4 4、基因基因分离定律的验证方法分离定律的验证方法杂种非糯性水稻的花粉遇碘液呈现两种不同颜色杂种非糯性水稻的花粉遇碘液呈现两种不同颜色,且比例为且比例为1:11:1,直接证明了直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中,等位基因是彼此分离的。杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中,等位基因是彼此分离的。(1)(1)直接验证直接验证花粉鉴
19、定花粉鉴定法法 【本质本质】验证验证F F1 1产生的配子类型与比例产生的配子类型与比例(2)(2)间接验证间接验证:测交法测交法杂种杂种F F1 1与隐性纯合子杂交与隐性纯合子杂交,后代出现显性、隐性两种表现型的个体后代出现显性、隐性两种表现型的个体,且比且比例为例为1:11:1,间接证明了杂种,间接证明了杂种F F1 1产生了两种配子,即等位基因彼此分离。产生了两种配子,即等位基因彼此分离。自交法自交法杂种杂种F F1 1自交后代自交后代F F2 2中出现了显、隐两种表现型的个体,且比例为中出现了显、隐两种表现型的个体,且比例为3131,这也是这也是F F1 1产生了两种配子,即等位基因彼
20、此分离的结果。产生了两种配子,即等位基因彼此分离的结果。单倍体育种法单倍体育种法将杂种将杂种F F1 1进行花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两进行花药离体培养,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种表现型且比例为11,11,证明证明F F1 1产生两种配子产生两种配子,即等位基因分离的结果。即等位基因分离的结果。(3)(3)实验预期现象:实验预期现象:_。(4)(4)对实验现象的解释:对实验现象的解释:_。(5)(5)实验结论:实验结论:_ _ 。花粉一半呈蓝黑色,一半呈红褐色花粉一半呈蓝黑色,一半呈红褐色F F1 1产生了含产生了含M M基因的基因的配子和配子
21、和含含m m基因的基因的配子配子F F1 1在减数分裂产生配子的过程中,所含的等位基因在减数分裂产生配子的过程中,所含的等位基因M M和和m m随同源染色体随同源染色体的分开而分离,并最终形成了两种不同的配子,从而直接验证了基因的分离定律的分开而分离,并最终形成了两种不同的配子,从而直接验证了基因的分离定律(1)(1)实验方法:实验方法:_。(2)(2)实验步骤:实验步骤:_;_;_ _。花粉鉴定法花粉鉴定法让纯种粳稻和糯稻杂交,获取让纯种粳稻和糯稻杂交,获取F F1 1杂合粳稻杂合粳稻F F1 1开开花花时时取取其其一一个个成成熟熟的的花花药药,挤挤出出花花粉粉,置置于于载载玻玻片片上上,滴
22、滴一一滴滴碘碘液并用显微镜液并用显微镜观察观察已已知知纯纯种种的的粳粳稻稻与与糯糯稻稻杂杂交交,F F1 1全全为为粳粳稻稻。粳粳稻稻中中含含直直链链淀淀粉粉,遇遇碘碘呈呈蓝蓝黑黑色色(其其花花粉粉粒粒的的颜颜色色反反应应也也相相同同),糯糯稻稻含含支支链链淀淀粉粉,遇遇碘碘呈呈红红褐褐色色(其其花花粉粉粒粒的的颜颜色色反反应应也也相相同同)。现现有有一一批批纯纯种种粳粳稻稻和和糯糯稻稻以以及及一一些些碘碘液液。请请设设计计一一个个实实验验直直接接验验证证基基因因的的分分离离定定律律。(实验过程中可自由取用必要的实验器材。基因用实验过程中可自由取用必要的实验器材。基因用M M和和m m表示。表
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