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湖南地区高三生物一轮复习教案第22讲 遗传的基本规律 考试要求一、基因的分离定律1孟德尔的豌豆杂交试验。说出孟德尔的豌豆杂交试验过程。2一对相对性状的遗传试验。举例说明一对相对性状的遗传实验。3对分离现象的解释。解释子二代出现性状分离的现象。4对分离现象解释的验证。理解孟德尔用测交验证分离现象的原因。5基因分离定律的实质。阐明基因分离定律的实质。6基因型和表现型。举例说明基因型和表现型。7基因分离定律在实践中的应用。能利用基因分离定律的相关知识，设计育种过程或分析生产实践中的一些现象。二、基因的自由组合定律1对自由组合现象的解释。解释子二代出现的9331的表现型比。2对自由组合现象解释的验证。理解孟德尔用测交法验证自由组合现象解释的原因。3基因自由组合定律的实质。阐明基因自由组合定律的实质。4基因自由组合定律在实践中的应用。能利用基因自由组合定律相关的知识处理生产实践中相关的问题。5孟德尔获得成功的原因。列举孟德尔成功的原因。知识整理一、遗传定律中有关基本概念及符号1杂交、自交、测交 杂交；是指基因型相同或不同的生物体之间相互的过程。 自交：指植物体或单性花的同株受粉过程。自交是获得纯合子的有效方法。 测交：就是让与杂交，用来测定的基因组合。2性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离 性状：生物体的形态特征和生理特征的总和。 相对性状：同种生物的性状的表现类型。 显性性状：具有相对性状的纯合亲本杂交，中显现出来的性状。 隐性性状：具有相对性状的纯合亲本杂交，中未显现出来的性状。 性状分离：杂种自交后代中，同时显现出和的现象。3等位基因、显性基因、隐性基因 等位基因：位于一对的上，能控制一对 的基因。 显性基因：控制性状的基因。 隐性基因：控制性状的基因。4纯合子、杂合子 纯合子：由的配子结合成的合子发育成的个体。 杂合子：由的配子结合成的合子发育成的个体。5常见符号 P： F： ： ： ： ： 二、基因的分离定律（一）孟德尔的豌豆杂交试验1豌豆作遗传实验材料的优点豌豆是植物，而且是，所以它能避免外来花粉粒的干扰。豌豆品种间具有一些的、易 的性状。2相对性状的概念：相对性状是指生物的性状的表现类型。如。（二）一对相对性状的遗传试验1过程；纯种高茎豌豆和矮茎豌豆作亲本进行杂交，再让F1得F2。2特点：F1表现为；F2发生了，高茎矮茎=。（三）对分离现象的解释1生物体的性状都是由 （后来改称为 ）控制的。在纯种高茎豌豆的体细胞中含有成对的基因，产生的配子所含的基因是；在纯种矮茎豌豆的体细胞中含有成对的基因 ，产生的配子所含的基因是 。2F1的基因型为 ，表现型为 。F1产生配子时，D和d随的分开而分离，产生两种配子D、d，比例为。3雌雄配子随机结合产生子二代，子二代有 、 和 三种基因型，比例接近于；有 和 两种表现型，比例接近于。（四）对分离现象解释的验证测交1若解释正确，则F1应产生 和两种配子，比例为 ；隐性纯合子产生一种配子。由此推出测交后代有 和两种基因型，比例为 ，有 和两种表现型，比例为。2测交实验结果产生 和 两种豌豆，比例接近于 ，证明解释是正确的。（五）基因分离定律的实质 在杂合子的细胞中，位于一对染色体上的等位基因，具有一定的 性，生物体在进行分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而，分别进行到两个中，独立地随遗传给后代。（六）基因型和表现型 表现型：在遗传学上，把生物个体出来的性状叫表现型。 基因型：在遗传学上，把与有关的基因组成叫基因型。表现型是与相互作用的结果。（七）基因的分离定律在实践中的应用1在杂交育种中的指导作用 选育具显性性状的种子：先选出具显性性状的生物个体，让其连续， 直至不发生性状分离。 选育具隐性性状的种子：选出具隐性性状的个体直接使用。2提供遗传病的预测和诊断的理论依据人们可利用基因的分离定律对遗传病的基因型和发病概率做出科学的推断。三、基因型的自由组合定律（一）两对相对性状的遗传试验 P：纯种和杂交。 F1表现型为。让F1。 F2表现型为、和，比例为 。（二）对自由组合现象的解释1黄色、绿色和圆粒、皱粒这两对相对性状分别由两对上的两对等位基因控制。2亲本黄圆豌豆产生配子，绿皱豌豆产生配子。3F1的基因型为，表现型为，产生配子时，等位基因（Y与y，R与r）随分开而分离，非等位基因之间可以，产生 、 、和 四种配子，比例接近于 。4F2有种基因型，种表现型。（三）对自由组合现象解释的验证测交1若解释正确，则F1应产生 、 、 和 四种配子，比例为 ；隐性纯合子产生一种配子。由此推出测交后代有种基因型，有种表现型，表现型比例为 。2实验结果符合预期结果，则解释是 的。（四）基因自由组合定律的实质 位于 染色体上的 基因的分离或组合是互不干扰的。在进行 形成配子的过程中， 上的等位基因彼此分离，同时 染色体上的基因自由组合。（六）基因的自由组合定律在实践中的应用1指导杂交育种：可根据需要，把具有不同优良性状的两个亲本的优良性状组合到一起，选育优良品种。2提供遗传病的预测和诊断的理论依据：人们可根据基因的自由组合定律分析家系中两种或两种以上遗传病后代发病的概率。命题研究考点搜索出题方向解题策略孟德尔的豌豆杂交试验。（2001年）考查对相对性状这一概念的理解能力。注意掌握相对性状必须具备的条件。基因分离定律在实践中的应用（2002、2004年）考查基因分离定律的掌握程度；在生产实践的新情境下能否应用基因分离定律的相关知识。应理解基因分离定律的适用范围、基因分离定律的实质。解题时，要先判断显隐性，再求出亲本（或子代）的基因型、表现型，最后计算某种基因型或某种表现型出现的概率。对自由组合现象解释的验证（2001年）考查对测交这一概念的理解能力能列出测交所需的条件，能说明孟德尔用测交来验证他的解释的原因。基因自由组合定律的实质（2002年）考查是否理解基因自由组合定律的细胞学基础。要掌握基因行为与染色体行为的关系，把握基因自由组合定律与减数分裂的内在联系。基因自由组合定律在实践中的应用（2002、2003、2004年）考查基因自由组合定律的适用范围；在新情景中，应用基因自由组合定律的能力；在生产实践的新情境下能否应用基因自由组合定律的相关知识设计育种程序。应理解基因自由组合定律的适用范围、基因自由组合定律的实质，掌握解此类习题的规律。在设计育种程序时，首先要找出给出的亲本类型及要求得到的种子类型，再判断题中所涉及的相对性状的显隐性、亲本的基因型和表现型，最后设计出杂交过程。孟德尔获得成功的原因（2003年）考查能否列举出孟德尔成功的原因。应领悟孟德尔成功的原因在科学研究中的重要性。提分关键1怎样理解基因分离定律？ 答：基因分离定律是关于等位基因的遗传定律。要理解掌握基因分离定律，必须要搞懂下面关于等位基因的五个要点： 存在：存在于杂合子的所有体细胞中。位置：位于一对同源染色体的同一位置上。特点：能控制一对相对性状，具有一定的独立性。分离的时间：减数分裂的第一次分裂的后期。遗传行为（基因分离定律的中心内容）：随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。2基因分离定律与基因自由组合定律有什么关系？答：基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。从实质中可知，“非同源染色体上的非等位基因自由组合”的前提是“同源染色体上的等位基因彼此分离”。因此基因的分离定律是基因自由组合定律的基础。名师点拨例1（2001年上海卷）下列性状中，不属于相对性状的是A高鼻梁与塌鼻梁 B卷发与直发C五指与多指 D眼大与眼角上翘考点分析 相对性状是“遗传的基本定律”中最早出现的一个最基本的概念，掌握相对性状这一概念是学习“遗传的基本定律”的第一步。本题考查的是相对性状必须具备的条件。解题思路 相对性状是指同一种生物的同一性状的不同表现；因眼大与眼角上翘不属于同一性状，因此它们不是相对性状。本题答案为D。失分陷阱 不理解相对性状必须是同一性状的不同表现是失分的主要原因。例2（2002年广东卷）已知豌豆种皮灰色（G）对白色（g）为显性，子叶黄色（Y）对绿色（y）为显性。如以基因型ggyy的豌豆为母本，与基因型GgYy的豌豆杂交，则母本植株所结籽粒的表现型A全是灰种皮黄子叶B灰种皮黄子叶，灰种皮绿子叶，白种皮黄子叶，白种皮绿子叶C全是白种皮黄子叶D白种皮黄子叶、白种皮绿子叶考点分析 本题综合考查基因分离定律的应用和植物的个体发育。解题思路 种皮是由母本的珠被发育而成，因此种皮的基因型与母本完全相同，与父本无关，所以基因型为gg的母本所结籽粒的种皮基因型也为gg，表现型为白色种皮。子叶是胚的一部分，由受精卵发育而成，其基因型取决于父、母本双方产生的配子；基因型为yy的母本产生一种配子y，基因型为Yy的父本产生二种配子Y、y，受精产生两种基因型为Yy、yy的后代（胚），表现型为黄、绿，所以子叶有黄、绿两种。本题答案为D。失分陷阱 本题失分的主要原因是没有意识到种皮是由母本的珠被发育而来的，种皮的基因型和表现型是由母本决定的，与父本无关。例3（2002年全国卷）科学家应用生物技术培育出了一种抗虫棉，它能产生毒素，杀死害虫，目前正在大面积推广种植。科学家还研究了害虫的遗传基础，发现不抗毒素对抗毒素为显性（此处分别用B和b表示）。据此回答：（1）种植抗虫棉，有利于生态环境保护，这是因为 。（2）棉田不抗毒素害虫的基因型为 ；抗毒素害虫的基因型为 。（3）不抗毒素害虫与抗毒素害虫杂交，则子代的基因型为 。考点分析 本题考查基因分离定律的应用。解题思路 由题干可知不抗毒素为显性性状，它由显性基因B控制，因此棉田中不抗毒素害虫的基因型为BB，Bb；抗毒素为隐性性状，它由隐性基因b控制，因此抗毒素害虫的基因型为bb。不抗毒素害虫与抗毒素害虫杂交，亲本组合的类型有BBbb和Bbbb这两种类型，杂交组合BBbb产生的子代基因型为Bb，杂交组合Bbbb产生的子代基因型为Bb，bb；因此不抗毒素害虫与抗毒素害虫杂交，子代的基因型为bb，Bb。本题答案为（1）可以不用或少用农药（2）BB，Bb；bb（3）bb，Bb。失分陷阱 错误原因在于不能把基因分离定律的相关知识应用到生产实践中。例4（2002年上海卷）基因型为 AaBbCc（独立遗传）的一个初级精母细胞和一个初级卵母细胞分别产生的精子和卵细胞基因型的种类数比为A41 B31 C21 D11考点分析 考查等位基因、非等位基因在减数分裂过程中的行为变化。解题思路 一个初级精母细胞在减数分裂第一次分裂结束时，由于非等位基因的自由组合，产生两个两种次级精母细胞；每个次级精母细胞进行减数第二次分裂时，基因行为与有丝分裂过程相同，因此，一个次级精母细胞生成的两个精子的基因型是完全相同的。故一个初级精母细胞经减数分裂后只能形成两种类型的精子。一个初级卵母细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞，故只能生成一种卵细胞。本题答案为C。失分陷阱 没有抓住题干中的“一个精和一个卵”这些关键词是错选A的主要原因。例5（2001年上海卷）下列杂交组合属于测交的是AEeFfGg EeFfGg BEeFfGg eeFfGgCeeffGg EeFfGg Deeffgg EeFfGg考点分析 因测交后代的表现型及比例能直接反映子一代的配子类型及比例，所以孟德尔就用测交来验证他的两大遗传定律；因此测交这个杂交实验在遗传的基本定律中占有十分重要的地位。在正确理解隐性纯合子、测交的概念，孟德尔用测交来验证他的遗传定律的原因的基础上，考生才能正确的解答此类考题。本题考查测交的概念。解题思路 测交就是子一代与隐性纯合子进行杂交，隐性纯合子是指所涉及的相对性状都为隐性性状；如题中若涉及一对相对性状，则隐性纯合子的基因型为aa，若涉及两对相对性状，则隐性纯合子的基因型为aabb，以此类推。A、B、C这三组杂交组合中没有一个亲本是隐性纯合子，因此A、B、C这三组杂交组合不属于测交；D组合中，亲本eeffgg为隐性纯合子，所以D组杂交方式为测交。本题答案为D。失分陷阱 对测交和隐性纯合子的概念一知半解是本题失分的关键原因。例6（2002年广东卷）番茄果实的红色对黄色为显性，两室对多室为显性，植株高对矮为显性。三对相对性状分别受三对非同源染色体上的非等位基因控制。育种者用纯合红色两室矮茎番茄与纯合黄色多室高茎番茄杂交。请问：（1）将上述三对性状联系在一起分析，它们的遗传所遵循的是_定律。（2）F2代中的表现型共有_种。（3）在F2代中，表现型比例为31的相对性状有_。考点分析 本题考查基因自由组合定律在育种上的应用及基因自由组合定律与基因分离定律的关系。解题思路 解此类试题可根据已知条件，直接从设问回答即可。第一问：凡两对或两对以上相对性状（它们分别受两对或两对以上非同源染色体上的非等位基因控制）的杂交实验都遵循基因的自由组合定律；此题涉及三对相对性状，且这三对性状分别受三对非同源染色体上的非等位基因控制，因此它们遵循基因的自由组合定律。第二问：具有一对相对性状的纯合子杂交，子二代表现型有两种，具有两对相对性状的纯合子杂交，子二代表现型有22=4种，具有n对相对性状的纯合子杂交，子二代表现型有2n种，因此具有三对相对性状的纯合子杂交，子二代表现型有23=8种。第三问：在多对相对性状自由组合的情况下，每对相对性状都遵循基因的分离定律，因此其子二代的表现型都为31。本题答案为：（1）基因的自由组合（2）8 （3）红果对黄果，两室对多室，高茎对矮茎。失分陷阱 不知孟德尔自由组合定律的适用范围是考生不能解答第一问的主要原因；不能概括解释与基因自由组合定律相关问题的规律是考生答错第二问的原因。理解基因的自由组合定律是建立在基因分离定律的基础上的是解第三问的关键。例7（2003年全国卷）小麦品种是纯合子，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合子（有一对基因杂合即可称为杂合子），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）考点分析 本题要求考生根据生产的需求进行杂交育种程序设计，是属于较高层次的试题，不仅需要有较强的基础知识，还要有较强的审题能力，以及具备初步的生产实践知识。解题思路 本题中有几组关键词必须注意到，第一组：“小麦品种是纯合子”，“马铃薯品种是杂合子”，即我们现有的小麦、马铃薯原始品种分别是“纯合子”和“杂合子”。因此小麦亲本的基因型只能是AABB、aabb，马铃薯亲本的基因型只能是yyRr、Yyrr。第二组：要求设计的分别是“小麦品种间杂交育种”程序，以及“马铃薯品种间杂交育种”程序，即设计的育种程序必须是杂交育种。第三组：小麦“用种子繁殖”，马铃薯“用块茎繁殖”，因此在育种过程中，小麦可通过选择和连续自交获得理想的小麦纯合新品种，马铃薯可通过选择和块茎繁殖，获得理想的马铃薯杂合新品种。本题答案为：第一代AAbbaaBBAaBb种植F1，自交A_B_，A_bb，aaB_，aabb 种植F2，选矮抗个体连续自交，直至不发生性状分离，就可得到纯合的矮抗小麦种子。第二代第三代小麦亲本杂交第一代yyRrYyrrYyRr,yyRr,YyRR,yyrr种植，选黄肉、抗病（YyRr）用块茎繁殖YyRr第二代第三代亲本杂交马铃薯失分陷阱 失分的主要原因有：审题能力欠缺，没有充分挖掘题干中的关键词；如小麦是纯合子、马铃薯是杂合子，马铃薯通常用块茎繁殖等；考虑欠周全，没有意识到这是两对相对性状的杂交实验，导致部分考生将亲本写成单对基因。基础知识不扎实，如遗传图解怎样表示等等。缺乏实践经验。例8（2003年上海卷）下面是关于生命科学发展史和科学方法的问题。（1）孟德尔在总结了前人失败原因的基础上，运用科学的研究方法，经八年观察研究，成功地总结出豌豆的性状遗传定律，从而成为遗传学的奠基人。请回答：孟德尔选用豌豆为试验材料，是因为豌豆品种间的 ，而且是 和 植物，可以避免外来花粉的干扰。研究性状遗传时，由简到繁，先从 对相对性状着手，然后再研究 相对性状，以减少干扰。在处理观察到的数据时，应用 方法，得到前人未注意的子代比例关系。他根据试验中得到的材料提 出了假设，并对此作了验证实验，从而发现了遗传定律。孟德尔的遗传定律是 。考点分析 考查了孟德尔成功地原因。解题思路 孟德尔成功的原因之一是正确地选豌豆作试验材料。豌豆作试验材料的优点有：第一，豌豆品种间有一些稳定的、容易区分的性状；第二，豌豆是自花、闭花授粉植物，避免了外来花粉的干扰。之二是采用了从单因素到多因素的研究方法，即先研究一对相对性状的传递情况，再研究两对、三对，甚至多对相对性状的传递情况。之三是用统计学方法对实验结果进行分析。之四是科学地设计了试验的程序。本题答案为：相对性状易于区分 自花传粉 闭花授粉 一 两对以上 统计学 基因的分离定律、基因的自由组合定律失分陷阱 基础知识掌握不牢固是本题失分的主要原因。拓展提升1显、隐性性状的判断判断相对性状中的显、隐性性状的方法主要有下两种：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一个性状，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。例题：下表是大豆的花色四个组合的遗传实验结果。根据哪个组合能判断出显性的花色类型？组合亲本表现型F1的表现型和植株数目紫花白花一紫花白花405411二紫花白花8070三紫花紫花1240413四紫花植株自交1245417具有相对性状的亲本组合只有组一和组二，组一子一代有二种表现型，不符合上述条件；组二子一代只显现亲本的一个性状，因此由组二可判断紫花为显性性状，白花为隐性性状。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；如上例题中的“组三”就是这种情况。或某亲本自交，子一代出现了性状分离的现象，则这一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；如上例题中的组四。 2解答与基因自由组合定律有关题的一种方法分枝法有关基因自由组合定律的遗传应用题常涉及两对、三对或更多对的等位基因，在分析时，可先考虑一对等位基因的遗传情况，然后把各对等位基因的遗传情况根据乘法原理组合起来。例：图221为白化病（Aa）和色盲（Bb）两种遗传病的家族系谱图。如8与11结婚，生育一个既是色盲又是白化病孩子的概率为 。1234567891011正常男女色盲男白化病女两种病女图221先求生一个白化病孩子的概率。由图可知8为白化病患者，因此她的基因型为aa；11的姐姐为白化病患者，推出他的双亲基因型都为Aa，因此11基因型为Aa的概率是2/3；由此可知，8与11结婚生一个白化病孩子的概率为2/31/2=1/3。再求生一个色盲孩子的概率。8的哥哥为色盲，则她的母亲为色盲基因的携带者，8的基因型为XBXB或XBXb，是XBXb的概率为1/2；11的基因型为XBY；8与11结婚生一个色盲孩子的概率为1/21/4=1/8。最后求生一个既是色盲又是白化病孩子的概率。生一个既是色盲又是白化病孩子的概率为1/81/3=1/24。