6专题六遗传的基本规律

高中生物第三单元生命系统的繁殖基础主编：夏柏琦专题六遗传的基本规律及应用[热点考向]1．对孟德尔遗传实验的科学方法的考查2．对分离定律和自由组合定律的考查3．对伴性遗传的考查[复习策略]1．以考查两个定律的基本知识为主，善于分析遗传系谱图和图表，特别是提供材料设计验证性的实验。2．提高解题技巧，特别是解答分离定律和自由组合定律的概率计算，能根据题意进行推理和判断。3．抓住伴性遗传的特点规律，特别是伴性遗传与自由组合定律、与遗传病的综合应用。[知识网络]高中生物第三单元生命系统的繁殖基础主编：夏柏琦探究点一孟德尔遗传实验的科学方法及规律1．孟德尔遗传实验的科学方法(1)选择理想的模式生物：如豌豆。(2)单因子分析法：分别观察和分析在一个时期内某一对相对性状的遗传规律。(3)数学统计分析法和模型方法：在一对相对性状的杂交实验中，子二代不同性状的数据虽然有差异，但都接近3∶1的比例关系。(4)假说—演绎法：孟德尔设计了F1与隐性纯合子进行测交的实验，并预测后代性状分离比在理论上为1∶1，然后通过实验，证明了假说的正确性。在判断某显性个体是否为纯合子时，测交至今仍然是最简单而有效的方法。2．遗传的基本规律比较项目基因的分离定律基因的自由组合定律研究性状一对两对及以上控制性状的等位基因一对两对及以上等位基因与染色体的关系位于一对同源染色体上分别位于两对或两对以上的同源染色体上细胞学基础(染色体活动)减Ⅰ后期同源染色体分离减Ⅰ后期非同源染色体自由组合遗传实质等位基因分离非同源染色体上非等位基因之间的重组互不干扰F1形成配子的种类2种22或2n种F1配子的组合方式442或4n种F2基因型种类3种32或3n种表现型种类2种22或2n种表现型比例3∶19∶3∶3∶1或(3∶1)nF1测交后代表现型比例1∶11∶1∶1∶1或(1∶1)n高中生物第三单元生命系统的繁殖基础主编：夏柏琦意义①作物育种——显性：连续自交选择；隐性：在F2出现，能稳定遗传②预防遗传病①由于基因重组，引起变异，有利于生物进化②作物育种联系基因的分离定律是自由组合定律的基础，非等位基因自由组合的前提是等位基因的分离[特别提醒](1)花粉鉴定法、单倍体育种法也可用于孟德尔分离定律的研究。(2)自交与自由交配的区别自交自由交配概念不同指基因型相同的生物个体交配，植物指自花受粉和雌雄异花的同株受粉，动物指基因型相同的雌雄个体间交配指群体中的个体随机进行交配，基因型相同和不同的个体之间都要进行交配。植物和动物都包括自交和杂交，只是动物仍然是在雌雄个体之间进行交配组合种类不同若某群体中有基因型AA、Aa、aa的个体，自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种交配方式自由交配方式除AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种交配方式外，还有AA×Aa、AA×aa、Aa×aa，共六种交配方式结果不同含一对等位基因(Aa)的生物，连续自交n代产生的后代中，基因型为Aa的个体占1/2n，而基因型为AA和aa的个体各占1/2×(1－1/2n)若自由交配n代产生的后代中，AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1高中生物第三单元生命系统的繁殖基础主编：夏柏琦【例1】假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、作出假设、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是()A．孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”B．孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程C．为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验D．测交后代性状比为1∶1可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质[解析]孟德尔假设的内容是性状由成对的遗传因子控制，而不是性状由位于染色体上的基因控制，A项错误；孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体之间的遗传情况，并据此设计和完成了测交实验，B项错误、C项正确；测交后代性状比为1∶1，是从个体水平证明基因的分离定律，D项错误。[点评]假说—演绎法又称为假说演绎推理，它的定义是指在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。可以看出这个定义描述的是这样一个过程：观察和分析现象→提出问题→推理和想象→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。要注意的是在提出假说前做了合理的推理和想象，在这个基础上才提出自己的观点即所谓的假说，而不是先出来个假说，再去推理和想象。有了假说，在这个假说的基础上进行合理的演绎和推理，并通过实际的实验，来进行验证，如果实验结果如预期的设想，可以上升到结论。【变式题】孔雀鱼是一种常见的观赏鱼，其性别决定方式属于XY型，是非常好的遗传学实验材料。几十年前，德国的一位育种者在众多的孔雀鱼幼鱼中发现一条身体后半部为暗色的个体，并以此个体为基础培育出了“礼服”品种。用“礼服”品种的雌鱼作亲本(P)与其他品种的雄鱼杂交，所得子代(F1)个体中，雌雄鱼均表现“礼服”性状，将F1雌雄个体自由交配，所得F2个体中雌鱼均表现“礼服”性状，雄鱼表现为1/2“礼服”性状、1/2无“礼服”性状。请用“假说—演绎法”对“礼服”性状的遗传进行研究。(1)“假说—演绎法”的一般步骤为：①提出问题→②_______→③________→④实验检验→⑤得出结论。(2)在研究“礼服”性状遗传的①步骤中，提出的问题是__________________________________________________。(3)在研究“礼服”性状遗传的②步骤中，具体内容是：控制礼服性状的基因__________________________________。(4)在研究“礼服”性状遗传的③步骤中，具体内容是___________________________________________________。(5)请用遗传图解(基因符号为A、a)表示③步骤中的具体内容。(6)根据你的研究，请预测F2个体自由交配所得F3的表现型之比为：雌“礼服”∶雌无“礼服”∶雄“礼服”∶雄无“礼服”＝________________。(7)从分子遗传学的角度看，控制孔雀鱼的“礼服”性状的基因与控制无“礼服”性状的基因的根本区别是___________________________________________________。[答案](1)(提出)假说演绎(推理)高中生物第三单元生命系统的繁殖基础主编：夏柏琦(2)“礼服”性状的遗传与性别相关联(“礼服”性状的遗传存在性别差异或位于性染色体上)(3)控制“礼服”性状的基因为显性基因，且位于X染色体上(4)雌性无“礼服”性状个体与F1中雄性“礼服”性状的个体交配(5)遗传图解如下(6)7∶1∶6∶2(7)4种脱氧核苷酸的排列顺序不同[解析](1)“假说—演绎法”的一般步骤为：①提出问题→②提出假说→③演绎推理→④实验检验→⑤得出结论。(2)由于用“礼服”品种的雌鱼作亲本(P)与其他品种的雄鱼杂交，所得子代(F1)个体中，雌雄鱼均表现“礼服”性状，将F1雌雄个体自由交配，所得F2个体中雌鱼均表现“礼服”性状，雄鱼表现为1/2“礼服”性状、1/2无“礼服”性状。在研究“礼服”性状遗传的①步骤中，提出的问题是“礼服”性状的遗传与性别相关联。(3)提出假设：控制“礼服”性状的基因为显性基因，且位于X染色体上。(4)根据假说，进行③步骤演绎推理，具体内容是：雌性无“礼服”性状个体与F1中雄性“礼服”性状的个体交配。(5)画遗传图解注意标明：亲本、配子、子代基因型、表现型及比例。(6)由于子代(F1)个体中，雌雄鱼均表现“礼服”性状，“礼服”品种的雌鱼基因型XAXA，雄鱼的基因型为XaY，F1雌鱼基因型为XAXa、雄鱼的基因型为XAY，均表现为“礼服”性状。F1雌雄个体自由交配，所得F2个体中雌鱼均表现“礼服”性状(XAXA、XAXa)，雄鱼表现为1/2“礼服”性状(XAY)、1/2无“礼服”性状(XaY)，故卵细胞中XA基因频率为3/4，Xa基因频率为1/4；精子中Y基因频率为1/2，XA基因频率为1/4，Xa基因频率为1/4。所以，F2个体自由交配所得F3的表现型之比为：雌“礼服”∶雌无“礼服”∶雄“礼服”∶雄无“礼服”＝7∶1∶6∶2。(7)生物的性状是由基因控制的，DNA分子4种脱氧核苷酸的排列顺序不同代表着遗传信息。【例2】[2012·全国卷]果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交，子代中47只为灰身大翅脉，49只为灰身小翅脉，17只为黑身大翅脉，15只为黑身小翅脉。回答下列问题：(1)在上述杂交子代中，体色和翅脉的表现型比例依次为__________________和________________。(2)两个亲本中，雌蝇的基因型为__________，雄蝇的基因型为__________。(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为__________，其理论比例为__________。(4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为_______，黑身大翅脉个体的基因型为_________。高中生物第三单元生命系统的繁殖基础主编：夏柏琦[答案](1)灰身∶黑身＝3∶1大翅脉∶小翅脉＝1∶1(2)BbEeBbee(3)41∶1∶1∶1(4)BBEe和BbEebbEe[解析]根据子代数据，灰身个体有(47＋49)只，黑身个体有(17＋15)只，二者比例约为3∶1，亲本为Bb×Bb。大翅脉个体有(47＋17)只，小翅脉个体有(49＋15)只，二者比例约为1∶1，亲本为Ee×ee。所以灰身大翅脉的雌蝇基因型为BbEe，灰身小翅脉的雄蝇基因型为Bbee。雌蝇产生卵细胞时，等位基因分离，非等位基因自由组合，所以会产生BE、Be、bE、be四种比例相等的卵细胞。BbEe×Bbee后代中灰身大翅脉个体基因型为BbEe和BBEe，黑身大翅脉个体基因型为bbEe。[点评]本题考查遗传规律和减数分裂。遗传规律是近几年的考查热点，但每年考查的都有区别，在解遗传题时，要记住一些常用解题方法。减数分裂的图示，是高中生物的基本技能，会画，能理解，能够对遗传规律有较高的认识，遗传实质都体现在其中。总体来说，该题难度适中，属于高考考查的热点，学生在备考时多加注意。【变式题】以酒待客是我国的传统习俗。有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”，有人喝了很多酒，脸色却没有多少改变，我们称为“白脸人”。乙醇进入人体后的代谢途径如下，请回答：(1)“白脸人”两种酶都没有，其基因型是____________；“红脸人”体内只有ADH，饮酒后血液中________含量相对较高，毛细血管扩张而引起脸红。由此说明基因可通过控制__________，进而控制生物的性状。(2)有一种人既有ADH，又有ALDH，号称“千杯不醉”。就上述材料而言，酒量大小与性别有关吗？你的理由是________________________________________________________________。(3)13三体综合征是一种染色体异常遗传病，调查中发现经常过量饮酒者和高龄产妇，生出患儿的概率增大。医院常用染色体上的一段短串联重复序列作为遗传标记(“＋”表示有该标记，“－”表示无)，对该病进行快速诊断。①为了有效预防13三体综合征的发生，可采取的主要措施有____________________________(回答3点)。②现诊断出一个13三体综合征患儿(标记为“＋＋－”)，其父亲为“＋－”，母亲为“－－”。该小孩患病的原因是其亲本的生殖细胞出现异常，即____________染色体在________________时没有移向两极。③威尔逊氏病是由13号染色体上的隐性基因(d)控制的遗传病。一对正常的父母生下了一个高中生物第三单元生命系统的繁殖基础主编：夏柏琦同时患有13三体综合征和威尔逊氏病的男孩，在下框中用遗传图解表示该过程。(说明：配子和子代都只要求写出与患