第五单元遗传的基本规律教材案考纲传真权威解读三年考情总结2014年备考建议1.孟德尔遗传实验的科学方法2.基因的分离定律和自由组合定律3.基因与性状的关系4.伴性遗传1.从考查的力度来看,本单元是高考的核心考点,有时同年有两道题目涉及该考点。2.从考查的内容来看,高考试题注重对遗传学原理及应用的考查,对学生能力的要求有提升的趋势。3.从题型上看,主要以非选择题的形式综合考查。本单元考点有:基因的分离定律、自由组合定律、基因在染色体上、伴性遗传及模拟孟德尔杂交实验。以图表曲线等为载体考查获取信息的能力以及遗传的基本原理在生产实践中的应用是本单元的考查重心。第一课时孟德尔的豌豆杂交实验(一)知识诠释思维发散1.豌豆作为遗传实验材料的优点(1)豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,在自然条件下,可以避免外来花粉的干扰,它保证了实验结果的可靠性。(2)豌豆植株具有极易区分的相对性状,并且能够稳定地遗传给后代,使实验结果利于观察、分析。(3)豌豆的子代数量多,便于进行统计。(4)繁殖周期短。2.孟德尔豌豆杂交实验的方法除去未成熟花的全部雄蕊,即去雄套上纸袋,即套袋,以防止外来花粉的干扰待雌蕊成熟时,撒上另一株植物的花粉,即授粉再套上纸袋。3.杂交实验过程中假说演绎法的体现4.理解遗传学基本概念(1)交配类杂交:基因型不同的生物体间互相交配。自交:基因型相同的生物体间互相交配。测交:杂种F1与隐性纯合子杂交,用来测定F1的基因型。正交和反交:相对而言的,正交中父方和母方分别是反交中的母方和父方。(2)性状类性状:生物体所表现出的形态特征和生理特性的总称。相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。显性性状:具有相对性状的纯种亲本杂交,F1表现出来的那个亲本性状。隐性性状:具有相对性状的纯种亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本性状。性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,在遗传学上叫做性状分离。(3)基因类显性基因:控制显性性状的基因,用大写英文字母表示,写在前面。隐性基因:控制隐性性状的基因,用小写英文字母表示,写在后面。等位基因:在遗传学上,位于一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因,叫做等位基因。具有等位基因的个体一定是杂合子。(4)个体类表现型:生物个体表现出来的性状。基因型:与表现型有关的基因组成。杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体(如Dd、AaBB、AaBb)。纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体(如DD、dd、AABB、AAbb)。5.一对相对性状的杂交实验遗传图解下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:6.基因分离定律的细胞学基础核心突围技能聚合一、孟德尔遗传实验的科学方法及遗传的有关概念1.分离定律的假说演绎过程2.有关遗传规律的重要概念关系,如图所示。含义作用符号3.几种交配类型总结杂交基因型不同的生物个体间相互交配。包括植物的异株受粉,动物不同个体间的交配探索控制生物性状的基因的传递规律将不同优良性状集中到一起,得到新品种显隐性性状判断自交基因型相同的个体间相互交配。包括植物的自花受粉和同一植株上雌、雄异花的受粉,基因型相同的动物个体间的交配可不断提高种群中纯合子的比例可用于植物纯合子、杂合子的鉴定测交杂种F1与隐性类型杂交验证遗传基本规律理论解释的正确性高等动物纯合子、杂合子的鉴定正交与反交相对而言,正交中的父方和母方恰好是反交中的母方和父方辨别某性状是细胞核遗传还是细胞质遗传,也可作为伴性遗传的判断依据典例1(2012年山东临清一中月考)下列关于孟德尔成功揭示出两大遗传定律的原因的叙述中,正确的是()A.选用异花传粉的豌豆作实验材料,豌豆各品种之间有稳定的、易于区分的性状B.在分析生物性状时,首先针对两对相对性状的传递情况进行研究C.主要运用定性分析的方法对大量实验数据进行处理,并从中找出了规律D.在数据分析的基础上,提出假说,并设计新实验来验证假说【思路剖析】本题旨在考查学生的生物科学素养。豌豆是典型的自花传粉、闭花受粉植物;在分析性状时,孟德尔首先针对一对相对性状进行研究;孟德尔运用了统计学的方法对实验数据进行了分析。【答案】D1.性状的显、隐性判断(1)根据显、隐性性状的概念来判断。具有相对性状的亲本杂交,若子一代只显现亲本的某一性状,则子一代所显现出来的那个性状为显性性状,未显现出来的性状为隐性性状。(2)根据性状分离的现象来判断。两亲本表现同一性状,子一代中出现了性状分离的现象,则亲本所表现的性状为显性性状,子一代新出现的那个性状为隐性性状。二、基因的分离定律(3)遗传系谱图中显、隐性判断双亲正常,而子代有患病的隐性遗传病;双亲有病,而子代有正常的显性遗传病。(4)根据子代表现型之比来判断:若具有相同表现型的两亲本相交,子代出现31的分离比,则占3份的为显性,占1份的为隐性;若出现9331的分离比,则占9份的为“双显”,占1份的为“双隐”,但均要求子代数足够多。(5)上述方法仍不能判断的,用假设法推理判断。2.基因型判断的常用技巧(1)纯合子突破法若亲代中有显性纯合子(BB),则子代一定为显性性状。若亲代中有隐性纯合子(bb),则子代一定含有b基因。若子代中有纯合子BB或bb,则两个亲本都至少含有一个B基因或b基因。(2)后代分离比推断法若后代分离比为显性隐性=31,则亲本基因型为Aa和Aa,即:AaAa3A_1aa。若后代分离比为显性隐性=11,则双亲一定是测交类型,即:Aaaa1Aa1aa。若后代只有显性性状,则亲本至少有一方是显性纯合子,即:AAAa或AAAA。(3)“三部曲”写亲本基因型第一步:判断性状的显、隐性。第二步:搭架子,显性大写在前,隐性小写在后,不确定就空着,把每一代已知的基因型全部列出。第三步:根据子代的表现型或基因型,写出亲本的基因型。3.显性纯合子与杂合子的判断(1)自交:让某显性性状的个体进行自交,若后代发生性状分离,则亲本一定为杂合子;若后代无性状分离,则可能为纯合子。此法是最简便的方法,但只适合于植物,不适合于动物。(2)测交:让待测个体与隐性类型测交,若后代出现隐性类型,则一定为杂合子;若后代只有显性性状个体,则可能为纯合子。待测对象若为生育后代少的雄性动物,注意应与多个隐性雌性个体交配,以使后代产生更多的个体,使结果更有说服力。(3)花粉鉴定法:前提是检测的性状在花粉能表现,杂合体产生两种或多种类型的花粉,纯合体产生一种类型的花粉。此法较适合于产生支链和直链淀粉的植物。(4)单倍体法:用花药离体培养形成单倍体植株,并用秋水仙素处理加倍后获得的植株进行鉴定。植株性状若只有一种类型,则亲本为纯合子;植株性状若有两种类型,则亲本为杂合子。此法只适合于植物。4.(1)杂合子Aa连续自交,第n代的比例分析Fn杂合子 纯合子 显性纯合子隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例1- -+ -根据上表比例,杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线为:规律精讲精析1.在逐代淘汰隐性个体的情况下,Fn中显性纯合子所占比 例 为。2.在杂交育种时,可通过杂合子连续自交的方法获得显性纯合子。(2)应用正确解释某些遗传现象两个有病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,则肯定是显性遗传病;两个无病的双亲生出有病的孩子,即“无中生有”,则肯定是隐性遗传病。指导杂交育种a.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。b.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。c.优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子,但每年都要制种。典例2(2013年山东模拟)人类常染色体上-珠蛋白基因(A+)既有显性突变(A)又有隐性突变(a),突变均可导致地中海贫血。一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子,这对夫妻可能()A.都是纯合子B.都是杂合子C.都不携带显性突变基因D.都携带隐性突变基因【思路剖析】理解A+基因与显性突变产生的A基因的显隐关系,是正确解答本题的关键。由题意可知,A对A+为显性,A+对a为显性,aa和AA+为患病,A+A+和A+a为正常,所以一对患病夫妇生下了一个正常的孩子,父母很可能都是AA+。【答案】B典例3(2011年海南高考)孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中,支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是()A.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花B.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花C.红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离D.红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花【思路剖析】此题旨在考查学生获取信息、理解和运用的能力。融合遗传主张子代的性状是亲代性状的平均结果,融合遗传方式传递的遗传性状在后代中不分离。基因的分离定律是双亲杂交的F1表现显性亲本性状(或显性的相对性),F1自交产生的F2后代会出现一定的分离比。故C正确。【答案】C1.(2013年潍坊模拟)孟德尔在豌豆杂交实验中,发现问题 和 验 证 假 说 所 采 用 的 实 验 方 法 依 次 是()A.自交、杂交;测交B.测交、自交;杂交C.杂交、自交;测交D.杂交、测交;自交【思路剖析】孟德尔是在做豌豆的杂交和自交实验中,通过杂交和自交发现了问题,提出了遗传因子假说,最后用测交实验进行验证。【答案】C2.(2012年哈尔滨高三十月考)人们发现在灰色银狐中有一种变种,在灰色背景上出现白色的斑点,十分漂亮,称白斑银狐。让白斑银狐自由交配,后代表现型及比例为白斑银狐灰色银狐=21。下列有关叙述,错 误的是()A.银狐体色有白斑对无白斑为显性B.可以利用测交的方法获得纯种白斑银狐C.控制白斑的基因纯合时胚胎致死D.白斑性状产生的根本原因是基因突变【答案】B3.(2013年东城区测试)对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验来说,不必具 备 的 条 件 是()A.选用的一对相对性状要有明显的差异B.实验选用的两个亲本一定是纯种C.要让显性亲本作父本,隐性亲本作母本D.要让两个亲本之间进行有性杂交同时亲本必须是纯种,具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交,该过程中正反交实验都要做,才能使实验更具有说服力。【答案】C【思路剖析】孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的研究实验中豌豆必须具有一对易于区分的相对性状,基础角度思路一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分)1.(基础再现)鼠的毛色类型由等位基因B、b控制,甲、乙黑毛鼠分别与褐毛雄鼠丙交配,甲三胎生出9只黑毛幼 鼠 和 7 只 褐 毛 幼 鼠 , 乙 三 胎 共 生 出 1 9 只 黑 毛 幼 鼠 , 则 甲、乙、丙三只亲鼠的基因型依次为()A.BB、Bb、bbB.bb、Bb、BBC.Bb、BB、bbD.Bb、bb、BB【答案】C2.(基础再现)椎实螺是雌雄同体的动物,一般进行异体受精,但分开饲养时,它们进行自体受精。已知椎实螺外壳的旋向是由一对核基因控制的,右旋(D)对左旋(d)是 显 性 , 旋 向 的 遗 传 规 律 是 子 代 旋 向 只 由 其 母 本 核 基 因型决定而与其自身基因型无关。对以下杂交后结果的推测(设杂交后全部分开饲养)正确的是()A.DDdd,F1全是右旋,F2出现性状分离B.椎实螺外壳的旋向遗传不符合分离定律C.ddDd,F2中基因型为dd的表现为左旋D.DDDd,F2个体中表现为右旋的纯合体比例为3/4【思路剖析】既然旋向的遗传规律是子代旋向只由其母本核基因型决定,这样就形成了母本的基因型控制子代的表现型的现象(只控制子代)。则A选项中,母本的基因型为DD,F1的基因型Dd全是右旋,F2的基因型DD、Dd和dd受母本影响,表现全是右旋。在F2代可看到的正常的分离比没有出现,而是延迟一代出现,在F3代出现孟德尔式分离比,B选项错误。C选项中,母本的基因型为dd,F1的基因型Dd、dd全是左旋,这样F2中以Dd为母本的个体出现右旋性状。D选项中,F1的基因型为DD、Dd,自交组合有两种:1/2(DDDD)和1/2(DdDd),子代F2个体表现全为右旋,纯合体(基因型可能为DD或dd)比例为1/2+(1/2)(1/2)=3/4。【答案】D3.(基础再现)老鼠毛色有黑色和黄色之分,这是一对相对性状。下面有三组交配组合,请判断四个亲本中是纯合子的是()交配组合子代表现型及数目甲(黄色)乙(黑色)12(黑)、4(黄)甲(黄色)丙(黑色)8(黑)、9(黄)甲(黄色)丁(黑色)全为黑色A.甲和乙B.乙和丙C.丙和丁D.甲和丁【思路剖析】根据三组杂交组合的子代表现型可知,黑色鼠出现的频率高于黄色鼠,且第组子代全为黑色鼠,说明黑色为显性,黄色为隐性。故甲为隐性纯合子,丁为显性纯合子。【答案】D4.(基础再现)下列有关一对相对性状遗传的叙述正确的 是()A.在一个生物群体中,若仅考虑一对等位基因,可有4种不同的交配类型B.最能说明基因分离定律实质的是F2的表现型比例为31C.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交D.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量【思路剖析】在一个生物群体中,若仅考虑一对等位基因,可有6种不同的交配类型;最能说明基因分离定律实质的是F1产生2种不同类型的配子,其比例为11;测交虽能鉴别亲本是否为纯合子,但不能保留纯合子,而且对自花传粉的小麦来说,测交操作烦琐;通过测交不可以推测被测个体产生配子的数量,但可推测被测个体的基因型、产生配子的种类和比例。【答案】C5.(视角拓展)下图能正确表示基因分离定律实质的是()【思路剖析】基因分离定律的实质是杂合子在减数分裂形成配子过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子中,独立地随配子遗传给后代。【答案】C6.(视角拓展)具有一对等位基因的亲本杂合子连续自交,某代的纯合子所占比例达95%以上,则该比例最早出现在()A.子3代B.子4代C.子5代D.子6代【思路剖析】依据基因分离定律可知,杂合子连续自交n代,则Fn中 杂 合 子 占 ()n。据题意知,杂合子自交n代后需满足:()n1-95%,即()n,因而该比例最早出现在子5代。【答案】C7.(视角拓展)基因型为Aa的豌豆连续自交,将后代中的纯合子和杂合子按所占比例作得如右图所示曲线,据此分析,说法不 正 确的是()A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化【答案】C8.(视角拓展)已知黑尿症是由隐性遗传因子控制的,丈夫(3)的姐姐(4)和妻子(2)的哥哥(1)都是黑尿症患 者 , 如 下 图 所 示 。 则 表 现 正 常 的 该 夫 妇 生 育 出 黑 尿 症患者的概率是()A.1/9B.1/8C.1/4D.1/3【思路剖析】设黑尿症的相关基因为A、a,由题干可知,表现正常的3、4生育出患病的女儿4,则黑尿症为常染色体隐性遗传病。该表现正常的夫妇的基因型是杂合子Aa的概率都是2/3,则该夫妇生育出黑尿症患者的概率为(2/3)(2/3)(1/4)=1/9。【答案】A二、非选择题(本题共4小题,共52分)9.(基础再现,13分)豚鼠的毛色中,白色与黑色是一对相对性状,遗传遵循基因的分离定律。有编号为的9只豚鼠,其中编号是奇数的为雄性,编号是偶数的为雌性。已知和,和,和是白色,其余的均为黑色。用B、b分别表示其显、隐性基因。请作答:(1)豚鼠的毛色中,是显性性状。(2)控制豚鼠的毛色基因位于染色体上。个体的基因型是。(3)个体为杂合子的概率为。(4)若利用以上豚鼠检测的基因型,可采取的方法和得出的结论是:。【思路剖析】和中,、均为黑色,而子代中为白色,可判定黑色为显性性状;、为黑色,其子代为白色雌鼠,故可判断该基因位于常染色体上。、的基因型为Bb,的表现型为黑色,其基因型为BB或Bb;同理和中,、均为黑色,是白色,则的基因型为1/3BB或2/3Bb,为杂合子的概率为2/3;检测动物的基因型应用测交的方法,即将该个体与隐性个体交配,根据后代是否发生性状分离来判断待测个体是纯合子还是杂合子。【答案】(1)黑色(2)常BB或Bb(3)2/3(4)将其与交配。若后代中出现白毛个体,说明其是杂合子;若后代全为黑毛个体,说明其为纯合子10.(视角拓展,12分)鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋,康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律,研究者利用这两个鸭群做了五组实验,结果如下表所示。杂交组合第1组第2组第3组第4组第5组康贝尔鸭金定鸭金定鸭康贝尔鸭第1组的F1自交第2组的F1自交第2组的F1康贝尔鸭后代所产蛋(颜色及数目)青色(枚)261787628294027301754白色(枚)1095810509181648请回答问题:(1)根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋壳的色是显性性状。(2)第3、4组的后代均表现出现象,比例都接近。(3)第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近,该杂交称为,用于检验。(4)第1、2组的少数后代产白色蛋,说明双亲中的鸭群中混有杂合子。(5)运用方法对上述遗传现象进行分析,可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的定律。【思路剖析】根据表中第1组和第2组的杂交结果分析,康贝尔鸭和金定鸭不论是正交还是反交,得到的后代所产蛋均是青色蛋多白色蛋少,第3组和第4组的后代均表现出性状分离现象,并且青色蛋与白色蛋的比例约为31,由此可判断青色蛋为显性性状,白色蛋为隐性性状。第5组为第2组的F1与康贝尔鸭(隐性纯合子)杂交,得到后代青色蛋与白色蛋的比例约为11,因此这种杂交应为测交,可用于检测第2组中F1的基因型。第1组和第2组均为康贝尔鸭(隐性纯合子)和金定鸭杂交,根据少数后代产白色蛋可判断金定鸭中大多数为显性纯合子,少数为杂合子。将具体的数字转化成表现型比例,对遗传现象进行分析,运用的是统计学的方法,根据表中数据判断,鸭蛋颜色的遗传符合孟德尔的基因分离定律。【答案】(1)青(2)性状分离31(3)1/2测交F1相关的基因组成(4)金定(5)统计学基因分离11.(高度提升,13分)下图为一个家族白化病的遗传系谱图,6号和7号为同卵双生,即由同一个受精卵发育成的两个个体,8号和9号为异卵双生,即由两个受精卵分别发育成的个体。请据图回答:(1)控制白化病的是常染色体上的基因。(2)若用A、a表示控制相对性状的一对等位基因,则3号、7号和11号个体的基因型依次为、。(3)6号为纯合子的概率是,9号为杂合子的概率是。(4)7号和8号再生一个孩子有病的概率是。(5)如果6号和9号个体结婚,则他们生出有病孩子的概率为,若他们所生的第一个孩子有病,则再生一个孩子也有病的概率是,正常的概率是。【思路剖析】(1)依据7号8号11号,即可判断该病由常染色体上的隐性基因控制。(2)直接依据图中个体的性状,并进行相应的遗传分析即能得出结果,3号、7号和11号个体的基因型分别是Aa、Aa、aa。(3)6号与7号是同卵双生,6号为纯合子的概率为0;9号与8号是异卵双生,是由不同受精卵发育而来的,9号个体为杂合子的概率为2/3。(4)7号基因型为Aa,8号基因型为Aa,因此再生一个孩子有病的概率为1/4。(5)6号基因型是Aa,9号基因型为1/3AA、2/3Aa,因此他们生育有病孩子的概率为(2/3)(1/4)=1/6,若他们生育的第一个孩子有病,则9号基因型一定为Aa,他们再生一个孩子也有病的概率为1/4,正常的概率为3/4。【答案】(1)隐性(2)AaAaaa(3)02/3(4)1/4(5)1/61/43/412.(能力综合,14分)玉米是遗传实验经常用到的材料,在自然条件下既可以自交也可以杂交。请回答下列有关问题。(1)请列举玉米作为遗传实验材料的优点(至少两条):;。株的性状,结果后代全为高茎,该同学即判断玉米果穗所有子粒为纯种。有人认为他的结论不科学,为什么?。写出你的设计思路:。(2)玉米的高茎对矮茎为显性。为探究一高茎玉米植株的果穗上所结子粒的基因型,某同学选取了该玉米果穗上2粒种子单独隔离种植,观察记录并分别统计后代植(3)玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料,通过实验判断该相对性状的显隐性。甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,分别单独隔离种植,观察子一代性状:若子一代发生性状分离,则亲本表现出的性状为性状;若子一代未发生性状分离,能否直接判断出显、隐性?。乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,种植,杂交,观察子代性状,请帮助预测实验结果及得出相应结论。【思路剖析】玉米既可自花传粉,又可异花传粉,同一株玉米果穗上所结玉米子粒的基因型不一定相同。该同学只选取2粒种子,选取样本太少,不能代表全部子粒的基因型。甲同学是利用自交方法判断显隐性,即设置相同性状的亲本杂交,若子代发生性状分离,则亲本性状为显性;若子代不出现性状分离,则亲本为显性纯合子或隐性纯合子,可再设置杂交实验判断,杂交后代表现出的性状为显性性状。乙同学利用杂交实验判断显隐性,若杂交后代只表现出一种性状,则该性状为显性;若杂交后代同时表现两种性状,则不能判断显隐性关系。计结果更准确雄蕊花序顶生,雌蕊果穗着生在中部,便于操作既能自花传粉也能异花传粉(答出其中两条即可)(2)因为选择的样本太少,实验有一定的偶然性,不能代表全部子粒的基因型用该玉米果穗上的全部子粒作为亲本,单独隔离种植(自交),观察记录,并分别统计子代植株的高矮(3)显性不能在统计数量足够多的情况下,若后代只表现一种叶形,则该叶形为显性性状,另一种为隐性性状;若后代既有常态叶又有皱叶,则不能作出显隐性判断【答案】(1)相对性状明显,易于区分后代数目多,统