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1、高中生物必修二 第一章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn)
一、孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(一)
1.選用豌豆做實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)
①豌豆是自花傳粉,而且是閉花授粉植物。在未開花之前就已經(jīng)完成了授粉,避免了外來花粉干擾,自然狀態(tài)下都是純種。
②豌豆具有多對易于區(qū)分的相對性狀。
③豌豆的花大,便于人工授粉。
④豌豆的生長周期短,且后代數(shù)目多,便于統(tǒng)計(jì)分析。
2、相對性狀:同一種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型稱為相對性狀。
3、人工異花傳粉的方法步驟:【如雌雄異株則不需去雄而直接給雌蕊套袋】
①去雄:在雄蕊未成熟前,徹底、干凈地清楚全部雄蕊
②套袋:防止外來花粉干擾
③授粉:待雌蕊成熟時(shí)將另一植株的
2、花粉撒到去雄的雌蕊柱頭上
④套袋:防止外來花粉干擾。
4、遺傳試驗(yàn)中的符號
符號
P
F1
F2
♂
♀
含義
親代
子一代
子二代
雜交
自交
父本
母本
5、孟德爾一對相對性狀的實(shí)驗(yàn)
(1)過程:
①用純種的高莖豌豆和純種矮莖豌豆雜交得到子一代,無論是正交還是反交,子一代都是高莖豌豆
②得到的子一代自交得到子二代,子二代出現(xiàn)性狀分離,且表現(xiàn)型之比為3:1
(2)相關(guān)概念:
Ⅰ正交與反交:統(tǒng)稱為互交,即以高莖豌豆作為父本或母本進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)
Ⅱ相對性狀:在孟德爾實(shí)驗(yàn)中子一代中表現(xiàn)出來的性狀,叫做顯性性狀,沒有表現(xiàn)出來的性狀,
3、叫做隱性性狀。
Ⅲ性狀分離:在雜種后代(雜合子自交)中,同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。
Ⅳ相同基因與等位基因、非等位基因
①相同基因:同源染色體上控制同一性狀的基因(如A和A)
②等位基因:同源染色體上控制相對性狀的基因(如A和a)
③非等位基因:非同源染色體上的非等位基因或同源染色體上的非等位基因
Ⅴ純合子:遺傳因子組成相同的個(gè)體(如AA或Aa或AABB等)
雜合子:遺傳因子組成不同的個(gè)體(如Aa或AABb等)
(3)孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋(提出假說)
①生物的性狀是由遺傳因子決定的。
②體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的。
③生物體在形成配子時(shí),成對的遺傳因
4、子彼此分離,分別進(jìn)入不同的配子中,每個(gè)配子只含有每對遺傳因子中的一個(gè)。
④受精時(shí),雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。
(4) 孟德爾對分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證(演繹推理)
通過測交實(shí)驗(yàn)完成:F1(雜合子)與隱性純合子結(jié)合
得到后代相對性狀的分離比是1:1,驗(yàn)證了孟德爾的假說。
(5) 孟德爾的實(shí)驗(yàn)方法:假說演繹法
觀察并提出問題→分析問題提出假說→演繹推理驗(yàn)證假說→分析結(jié)果得出結(jié)論
6、 分離定律(孟德爾第一定律)★
在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時(shí),成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。
7、
5、 相關(guān)結(jié)論
(1) 純合子自交后代一定是純合子,雜合子自交后代既有純合子又有雜合子。
連續(xù)n代自交后:(雜合子所占比例會越來越小)
①雜合子所占比例:
②純合子所占比例:
③隱性純合子(隱性性狀個(gè)體)或顯性純合子所占比例:
④顯性性狀個(gè)體所占比例:
(2) 雜合子(Aa)可以產(chǎn)生兩種配子雄配子A:a=1:1,雌配子A:a=1:1;但雌雄配子的數(shù)量不相等,一般來說,生物產(chǎn)生的雄配子遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子。
(3) 符合基因分離定律不一定出現(xiàn)特定的性狀分離比:
①子代數(shù)目較少時(shí),樣本不夠大,無法得出統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律。
②出現(xiàn)遺傳特例:
Ⅰ不完全顯性:Aa自交后代中:紅花(AA);粉紅花
6、(Aa);白花(aa)=1:2:1。
Ⅱ復(fù)等位基因:一對同源染色體上同一位置的基因有多個(gè)。例如:人的血型遺傳涉及三個(gè)基因:,共組成6種基因型()。
Ⅲ從性遺傳:位于常染色體上的基因,由于性別的差異而表現(xiàn)出男女表現(xiàn)程度的差別。
例如:男性禿頂基因型為bb和Bb,女性禿頂基因型只有bb。
Ⅳ基因致死:隱性致死、顯性致死(顯性純合致死或顯性雜合致死)、配子致死(不能形成具有生命活力的配子)、合子致死。
Ⅴ生物的表現(xiàn)型受到環(huán)境的影響,由基因型和環(huán)境共同決定。
(4) 判斷顯性性狀和隱性性狀的方法:
①根據(jù)子代性狀判斷:
不同性狀的純合親本雜交出現(xiàn)的性狀的顯性性狀;
7、
相同性狀的親本雜交,若出現(xiàn)不同性狀,該性狀為隱性性狀
②根據(jù)子代性狀分離比判斷:
雜合子自交后代性狀分離比出現(xiàn)3:1,則3份的是顯性性狀
③根據(jù)遺傳圖譜判斷遺傳病種類
“無中生有為隱性,有中生無為顯性”
(5) 判斷雜合子、純合子的方法:
①測交法(已經(jīng)知道顯隱性狀的前提下):
待測個(gè)體與隱性雜合子雜交:
子代出現(xiàn)性狀分離→待測個(gè)體是雜合子
子代不出現(xiàn)性狀分離→待測個(gè)體是純合子
②自交法
待測個(gè)體自交:
子代出現(xiàn)性狀分離→待測個(gè)體是雜合子
子代不出現(xiàn)性狀分離→待測個(gè)體是純合子
③花粉鑒定法和單倍體育種法
出現(xiàn)多種花粉或單倍體培養(yǎng)出多種類型植株
8、→待測個(gè)體是雜合子
只出現(xiàn)一種花粉或單倍體只培養(yǎng)出一種類型植株→待測個(gè)體是純合子
(6) 推斷基因型的方法
AAAA→AA(全顯)
aaaa→aa(全隱)
AAAa→AA、AA=1:1(全顯)
AAaa→Aa(全顯)
Aaaa→Aa、aa=1:1(1/2顯1/2隱)
AaAa→AA、Aa、aa=1:2:1(3/4顯1/4隱)
(9) 自交和自由交配的區(qū)別
自交強(qiáng)調(diào)相同基因型個(gè)體之間的交配(例如植物的自花傳粉、或動物的雌雄個(gè)體基因型相同)
自由交配強(qiáng)調(diào)的是群體中的所有個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)交配。
(自由交配的計(jì)算方法:通過配子的基因型頻率進(jìn)行計(jì)算(雌雄配子種類比例相同):
9、
Eg:2/3的AA和1/3的Aa自由交配→求出A的基因型頻率為5/6,a的基因型頻率為1/6
5/6A
1/6a
5/6A
25/36AA
5/36Aa
1/6a
5/36Aa
1/36aa
8、 性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)
(1) 試驗(yàn)用具:兩個(gè)桶,兩種不同顏色的相同小球
(2) 球的放置:
在甲桶中放入相同個(gè)數(shù)的兩種小球(模擬雄配子)
乙桶中也放入相同個(gè)數(shù)的兩種小球,但總的小球個(gè)數(shù)少于甲桶(模擬雌配子)
(3) 結(jié)果:共有三種組合方式,出現(xiàn)幾率是1:2:1
2、 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二)
1、 假說演繹過程:
(1) 觀察并提出問題:
純種黃色
10、圓粒豌豆與純種綠色皺粒豌豆做親本雜交,F(xiàn)1都為黃色圓粒,F(xiàn)2出現(xiàn)了親本沒有的綠色圓粒和黃色皺粒,且黃色圓粒:黃色皺粒:綠色圓粒:綠色皺粒=9:3:3:1
(2) 分析問題提出假說:
①兩對性狀分別由兩對遺傳因子控制。
②F1產(chǎn)生配子時(shí),每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子自由組合,F(xiàn)1產(chǎn)生的雌雄配子有比例相等的4種。
③受精時(shí),雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。
(3) 演繹推理驗(yàn)證假說:
F1與綠色圓粒豌豆測交:
子代出現(xiàn)黃色圓粒:黃色皺粒:綠色圓粒:綠色皺粒=1:1:1:1,驗(yàn)證了孟德爾的假說。
(4) 分析結(jié)果得出結(jié)論:
自由組合定律(孟德爾第二定律)
控制不同性
11、狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的;在形成配子時(shí),決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
1AABB
1AAbb
1aaBB
1aabb
全純占1份
2AaBB
2Aabb
2aaBb
一純一雜占2份
2AABb
4AaBb
全雜占4份
2、 相關(guān)結(jié)論
(1) 分離定律和自由組合定律同時(shí)發(fā)生在減數(shù)分裂第一階段后期,分離定律由同源染色體的分離引起,自由組合定律由非同源染色體的自由組合引起。
(2)分離定律和自由組合定律是發(fā)生在真核生物細(xì)胞核基因在有性生殖中的傳遞規(guī)律。
(3)分離定律
12、是自由組合定律的基礎(chǔ)。
(4)生物的基因型相同,表現(xiàn)型也不一定相同(環(huán)境);表現(xiàn)型相同,基因型也不一定相同。
(5)重組類型:F2中與親本表現(xiàn)型不同的個(gè)體(不是基因型與親本不同的個(gè)體)
3、 自由組合定律的驗(yàn)證方法:
①自交法:F1自交后代出現(xiàn)9:3:3:1的性狀分離比
②測交法:F1測交后代出現(xiàn)1:1:1:1的比例
③花粉鑒定法和單倍體育種法:F1有4種花粉或單倍體培養(yǎng)出4種不同性狀植株
4、 將自由組合定律拆分成多個(gè)分離定律求解問題:
①問關(guān)于配子的問題
問題
方法
舉例:基因型為AaBbCC個(gè)體
產(chǎn)生配子種數(shù)
每對等位基因產(chǎn)生相應(yīng)配子種數(shù)的乘積
配子種
13、數(shù)為:A,a,B,b,C
↓ ↓ ↓
2 2 1 = 4種
產(chǎn)生某種配子的概率
每對等位基因產(chǎn)生相應(yīng)配子概率的乘積
產(chǎn)生ABC配子的概率=
1/2(A)1/2(B)1(C)
求配子間的結(jié)合種數(shù)
先求出各自能產(chǎn)生多少種配子后相乘
與AaBbCc個(gè)體雜交:
配子間的結(jié)合種數(shù)有:8(AaBbCc)4(AaBbCC)=32種
②問關(guān)于基因型的問題
問題舉例(AaBBCcAaBbCc)
計(jì)算方法(分解成三個(gè)分離定律求解)
后代的基因型種數(shù)
AaAa→3種基因型
BBBb→2種基因型
CcCc
14、→3種基因型
故后代中可能出現(xiàn)323=18種基因型
后代中AaBBcc出現(xiàn)的概率
1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)=1/16
后代中不同于親本的基因型出現(xiàn)概率
不同于親本的表現(xiàn)型出現(xiàn)概率=1-親本基因型出現(xiàn)的概率
③問關(guān)于表現(xiàn)型的問題
問題舉例(AaBBCcAaBbCc)
計(jì)算方法(分解成三個(gè)分離定律求解)
后代可能的基因型種數(shù)
AaAa→2種表現(xiàn)型
BBBb→1種表現(xiàn)型
CcCc→2種表現(xiàn)型
故后代可能的基因型有212=4種表現(xiàn)型
后代中A Bbcc出現(xiàn)的概率
3/4(AA、Aa)1/2(Bb)1/4(cc)=3/32
后代中不同于親本的表現(xiàn)型出
15、現(xiàn)概率
不同于親本的表現(xiàn)型出現(xiàn)概率=1-親本表現(xiàn)型出現(xiàn)的概率
5、 性狀分離比9:3:3:1的變式:
AaBb的自交后代表現(xiàn)型比例
原因分析
9:7
顯性基因同時(shí)出現(xiàn)時(shí)為一種性狀(9);其余的為另一種(7)
9:6:1
雙顯為一種(9);單顯為一種(6);雙隱為一種(1)
9:3:4
存在aa時(shí)為一種(4);其余正常表現(xiàn)出性狀(9:3)
15:1
只要有顯性基因?yàn)橐环N(15),雙隱為一種(1)
13:3
雙隱、雙顯、某一基因單顯為一種(13);
另一基因單顯為一種(3)
1:4:6:4:1
AB作用效果相同,且顯性基因越多表現(xiàn)效果越強(qiáng)
6、 多對等位基因的致死現(xiàn)象:
①AA和BB基因致死→雜合子自交后代:AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1
②雙隱致死→雜合子自交后代:A B : A bb : aaB =9:3:3
③單隱性(若aa致死)致死→雜合子自交后代:A B : A bb =9:3
7、 單基因能夠影響多種表現(xiàn)型:又稱基因的多效性,極為普遍,即一對等位基因可以影響多種相對性狀的表達(dá)。
8、 在孟德爾定律被發(fā)現(xiàn)之前:融合遺傳盛行,認(rèn)為子女與雙親的相似性是雙親血液混合的結(jié)果,實(shí)質(zhì)上是一種取消遺傳,否定遺傳因子(基因)的觀點(diǎn)。