第19课时遗传基本定律的知识梳理与题型探究

1 课时内容本课时针对高考中最重要的考点 遗传两大定律和伴性遗传 增设的一个课时 包括 主干知识构建 和 题型分析 两部分内容 尤其注意遗传规律和解题思路的突破 第19课时遗传基本定律的知识梳理与题型探究 2 增设原因遗传学是高中生物学的重点知识 而遗传的基本定律更是经典遗传学的重点 它们也是生物学的基本规律 对农业育种 控制遗传病等都有极为重要的理论指导作用 因此 有关遗传规律的知识考查成为高考命题中的热点 重点和难点 经常在高考中出现综合性的大题 如2009年福建理综第27题 2009年山东理综第27题 2008年海南第18题等 聚焦知识构建梳理一遗传因子的发现 分离定律和自由组合定律 梳理二基因与染色体的关系 梳理三假说演绎法和类比推理法的区别提出 基因在染色体上 结论的人是萨顿 证明该结论的人是美国生物学家摩尔根 通过果蝇的眼色实验证明了该结论 提醒 对位训练1 科学的研究方法是取得成功的关键 假说 演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法 下面是人类探明基因神秘踪迹的历程 孟德尔的豌豆杂交实验 提出遗传因子 基因 萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程中提出假说 基因在染色体上 摩尔根进行果蝇杂交实验 找到基因在染色体上的实验证据他们在研究的过程所使用的科学研究方法依次为 A 假说 演绎法 假说 演绎法 类比推理B 假说 演绎法 类比推理 类比推理C 假说 演绎法 类比推理 假说 演绎法D 类比推理 假说 演绎法 类比推理解析孟德尔的豌豆杂交实验为假说 演绎法 萨顿提出假说 基因在染色体上 为类比推理 而摩尔根进行果蝇杂交实验也是假说 演绎法 答案C 梳理四伴性遗传与两大定律的关系1 与基因的分离定律的关系 1 伴性遗传遵循基因的分离定律 伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传 若就一对相对性状而言 则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传 2 伴性遗传有其特殊性 雌雄个体的性染色体组成不同 有同型和异型两种形式 有些基因只存在于X或Z染色体上 Y或W染色体上无相应的等位基因 从而存在像XbY或ZdW的单个隐性基因控制的性状也能表现 Y或W染色体非同源区段上携带的基因 在X或Z染色体上无相应的等位基因 只限于在相应性别的个体之间传递 性状的遗传与性别相联系 在写表现型和统计后代比例时 一定要与性别相联系 2 与基因的自由组合定律的关系在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时 位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理 位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理 整体上则按基因的自由组合定律处理 3 图示分析三者之间的关系在下面的示意图中 1 2为一对性染色体 3 4为一对常染色体 则基因A a B b遵循伴性遗传规律 基因A与a B与b C与c遵循分离定律 基因A a 与C c B b 与C c 遵循自由组合定律 而A a 与B b 在细胞学基础上 减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换 但若不出现交叉互换 则基因Ab与aB整体上遵循分离定律 对位训练2 如图表示果蝇的一个细胞 其中数字表示染色体 字母表示基因 下列叙述正确的是 A 从染色体情况上看 该果蝇只能形成一种配子B e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等C 形成配子时基因A a与B b间自由组合D 只考虑3 4与7 8两对染色体时 该个体能形成四种配子 并且配子数量相等 D 凝练方法规律题型一考查两种遗传病的概率求解当两种遗传病之间具有 自由组合 关系时 各种患病情况的概率如下表 以上规律可用下图帮助理解 对位训练3 一个正常的女人与一个并指 Bb 的男人结婚 他们生了一个白化病且手指正常的孩子 求 1 其再生一个孩子只出现并指的可能性是 2 只患白化病的可能性是 3 生一个既患白化病又患并指的男孩的概率是 4 后代只患一种病的可能性是 5 后代中患病的可能性是 解析由题意可知 男孩基因型为aabb 则该夫妇基因型应分别为妇 Aabb 夫 AaBb 依据该夫妇基因型可知 孩子患并指的概率应为 非并指概率为 白化病的概率应为 非白化率应为 则 1 再生一个仅患并指孩子的可能性为 并指率 并指又白化率 2 只患白化病的概率为 白化率 白化又并指率 3 生一既白化又并指的男孩的概率为 男孩出生率 白化率 并指率 4 后代只患一种病的概率为 并指 非白化 白化 非并指 5 后代中患病的可能性为 1 全正常 非并指 非白化 答案 1 3 8 2 1 8 3 1 16 4 1 2 5 5 8 题型二求子代中基因型或表现型不同于亲本类型的概率1 先求与亲本相同的概率 然后按 1 相同者 不同者 推算 2 注意审题 看清是基因型还是表现型不同于亲本 3 示例AaBb aaBb表现型不同于亲本的应为 而遗传因子组成类型不同于亲本的应为 对位训练4 基因型分别为ddEeFf和DdEeff的两种豌豆杂交 在3对等位基因各自独立遗传的条件下 回答下列问题 1 该杂交后代的基因型及表现型种类分别是 2 该杂交后代中表现型为D性状显性 E性状显性 F性状隐性的概率为 3 该杂交后代中基因型为ddeeff的个体所占比例为 4 该杂交后代中 子代基因型不同于两亲本的个体数占全部子代的比例为 子代表现型不同于两个亲本的个体占全部子代的比例为 解析先将双亲性状拆分为三组 即dd Dd Ee Ee及Ff ff 按照分离定律分别求出各组的杂交后代基因型 表现型及其比例 然后再分别予以乘积 1 该杂交后代的基因型种类为2 3 2 12种 表现型种类为2 2 2 8种 2 该杂交后代中基因型为D显E显F隐的概率为 3 该杂交后代中基因型为ddeeff的个体所占的比例为 4 该杂交子代中基因型不同于亲本的个体数所占比例 1 亲本基因型相同个体数所占比例 1 ddEeFf数所占比例 DdEeff数所占比例 子代中表现型不同于亲本的个体所占比例 1 亲本表现型相同个体所占比例 1 ddE F 所占比例 D E ff所占比例 答案 题型三特定条件下自由组合定律的计算1 两对相对性状自由组合时双杂合子自交后代出现9 3 3 1特定分离比的条件 1 两对相对性状由两对等位基因控制 分别位于两对不同的同源染色体上 2 相对性状为完全显性 3 每一代不同类型的配子都能发育良好 且不同配子结合机会相等 没有致死基因型个体 4 所有后代都处于比较一致的环境中 且存活率相同 5 供实验的群体要大 个体数量要足够多 2 特定条件下表现型比例详见第17课时考点三 自由组合定律异常情况 集锦 对位训练5 原创题 下列是特定条件下自由组合定律的几种情况 请据信息回答 1 在某种鼠中 已知黄色基因Y对灰色基因y是显性 短尾基因T对长尾基因t是显性 而且黄色基因Y和短尾基因T在纯合时都能使胚胎致死 这两对等位基因是独立分配的 请回答 两只表现型都是黄色短尾的鼠交配 则子代表现型分别为 比例为 2 日本明蟹壳色有三种情况 灰白色 青色和花斑色 其生化反应原理如右图所示 基因A控制合成酶1 基因B控制合成酶2 基因b控制合成酶3 基因a控制合成的蛋白质无酶1活性 基因a纯合后 物质A 尿酸盐类 在体内过多积累 导致成体会有50 死亡 A物质积累表现为灰白色壳 C物质积累表现为青色壳 D物质积累表现为花斑色壳 请回答 青色壳明蟹的基因型可能为 两只青色壳明蟹杂交 后代只有灰白色和青色明蟹 且比例为1 6 亲本基因型可能为 若AaBb AaBb 则后代的成体表现型及比例为 3 假设水稻高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因 A1与a1 A2与a2 控制 且含显性基因越多产量越高 现有高产与低产两个纯系杂交得F1 F1自交得F2 F2中出现了高产 中高产 中产 中低产 低产五个品系 F2中 中产的基因型为 画出F2中高产 中高产 中产 中低产 低产五个品系性状分离比的柱状图 解析 1 由题意知 子代基因型及表现型由题干知 YY或TT致死 则黄短 黄长 灰短 灰长 4 2 2 1 存活率为则每胎约有只存活 纯合子占 2 首先根据题干中的条件 分析总结与基因型有关的信息 A物质积累表现为灰白色壳 表明控制合成酶1的基因不能表达 可推知灰白色壳的基因型为aa C物质积累表现为青色壳 说明酶1 酶2的基因都已表达 可推知青色壳的基因型为A B D物质积累表现为花斑色壳 说明酶1 酶3的基因都已表达 可推知花斑色壳的基因型为A bb 由以上分析可知 青色壳明蟹的基因型可能有四种 即AABB AaBB AABb AaBb 两只青色壳明蟹杂交 即AB AB 后代中只有灰白色 aa 和青色 AB 且比例为1 6可推知双亲基因型均是AaB 又由于是杂交 所以双亲 基因型是AaBb和AaBB 由基因的自由组合定律可知 AaBb AaBb 后代中A B 青色壳 aaB 灰白色壳 A bb 花斑色壳 aabb 灰白色壳 9 3 3 1 即青色壳 灰白色壳 花斑色壳 9 4 3 又由于 物质A 尿酸盐类 在体内过多积累 导致成体会有50 死亡 即aa 灰白色壳 成体有一半会死亡 所以青色壳 灰白色壳 花斑色壳 9 2 3 3 根据题意 高产与低产纯系的基因型分别是A1A1A2A2和a1a1a2a2 F1个体的基因型为A1a1A1a2 F1自交得到的F2中 个体基因型只含有2个A基因的即为中产 所以中产基因型有三种 A1a1A2a2 A1A1a2a2 a1a1A2A2 绘图首先要计算出五种性状的概率 高产 A1A1A2A2 占1 16 低产 a1a1a2a2 占1 16 中产 4A1a1A2a2 1A1A1a2a2 1a1a1A2A2 占6 16 中高产 2A1A1A2a2 2A1a1A2A2 占4 16 中低产 2A1a1a2a2 2a2a1A2a2 占4 16 然后再根据比例关系作图 答案 1 黄短 黄长 灰短 灰长4 2 2 1 2 AABB AaBB AABb AaBb AaBb AaBB 青色壳 灰白色壳 花斑色壳 9 2 3 3 A1a1A2a2 A1A1a2a2 a1a1A2A2 如图 题型四探究或验证两大定律的方法及注意问题验证分离定律的方法 测交 后代比例为1 1 自交 后代比例为3 1 花粉鉴定法 两种类型的花粉比例为1 1 验证自由组合定律的方法 测交 后代四种表现型比例为1 1 1 1 自交 后代出现四种表现型比例为9 3 3 1 提醒 1 看清是探究性实验还是验证性实验 验证性实验不需要分情况讨论直接写结果或结论 探究性实验则需要分情况讨论 2 看清题目中给定的亲本情况 确定用自交还是测交 自交只需要一个亲本即可 而测交则需要两个亲本 3 不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律 因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上还是位于一对同源染色体上 在单独研究时都符合分离定律 都会出现3 1或1 1这些比例 没法确定基因的位置也就没法证明是否符合自由组合定律 对位训练6 某学校的一个生物兴趣小组进行了一项实验来验证孟德尔遗传定律 该小组用豌豆的两对相对性状做实验 选取了一批基因型相同的黄色圆粒 黄色与圆粒都是显性性状 豌豆 用其中一部分与某豌豆作为亲本杂交 F1中黄色 绿色 3 1 圆粒 皱粒 3 1 请你利用亲本中剩余的黄色圆粒豌豆材料为设计实验 验证这两对性状的遗传符合基因的自由组合定律 要求 实验设计方案科学 合理 简明 答案实验方案 选用黄色圆粒豌豆做亲本进行自交 统计后代结果 结果与结论 后代出现四种表现型及比例如下 黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 9 3 3 1 则证明两对相对性状符合自由组合定律 说明此题一定不能用测交方法 因为题目中要求只用一个亲本 题型五如何确定基因的位置方案一正反交法若正反交结果一致 与性别无关 为细胞核内常染色体遗传 若正反交结果不一致 则分两种情况 后代不管正交还是反交都表现为母本性状 即母系遗传 则可确定基因在细胞质中的叶绿体或线粒体中 若正交与反交结果不一样且表现出与性别有关 则可确定基因在性染色体上 一般在