高三生物复习孟德尔的实验完美学生版

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讲义 课 题 孟德尔的豌豆杂交试验 教学内容 【最新考纲】 理论部分： 1．孟德尔遗传实验的科学方法Ⅱ 2．基因的分离定律和自由组合定律Ⅱ 3．细胞的减数分裂Ⅱ 4．脊椎动物配子的形成过程Ⅱ 5．脊椎动物的受精过程Ⅱ 6．伴性遗传Ⅱ 实验实习部分： 1．观察细胞的减数分裂 2．调查常见的人类遗传病 【考纲解读】 1．基因分离定律和自由组合定律的实质及应用 2．亲子代基因型、表现型的判定及其概率的计算 3．运用分离定律解决自由组合定律有关问题 4．应用遗传基本规律分析解决一些生产、生活中生物的遗传问题 5．减数分裂过程中染色体、DNA 的数量变化与曲线分析 6．精子和卵细胞形成过程的比较 7．伴 X 显性、伴 X 隐性及伴 Y 遗传的特点 8．减数分裂与遗传规律，伴性遗传和人类遗传病的联系 9．遗传图谱分析及概率运算 第 1 讲　孟德尔的豌豆杂交实验(一) 知识点一　一对相对性状的杂交实验 1．选用豌豆作为实验材料的优点 (1)豌豆是①________传粉植物，而且是②________受粉，所以自然状态下一般是纯种(提醒　用纯种作为实验材料进 行杂交实验，结果可靠且容易分析)。 (2)豌豆具有许多③________的相对性状，这些性状能够稳定地遗传给后代。 2．杂交实验过程图解杂交实验操作要点 比一比：果蝇、玉米为什么都适合做遗传实验的常用材料？ 知识点二　对分离现象的解释 　由此可见，F2 性状表现及比例为⑪________，F2 的基因型及比例为 DD∶Dd∶dd＝⑫________。　 提醒　①孟德尔发现遗传定律的时代“基因”这一名词还未提出来，孟德尔用“遗传因子”表示。 ②F1 配子的种类是指雌、雄配子分别有两种：D 和 d，D 和 d 的比例为 1∶1，而不是雌、雄配子的比例为 1∶1。生 物雄配子的数量一般远远多于雌配子的数量。 知识点三　对分离现象解释的验证——测交实验 测交 {目的：验证分离现象解释的正确性 选材：⑬　　　　与隐性纯合子 预测：Dd × dd→1Dd ∶ 1dd 实验：F1 × 矮茎→30高茎 ∶ 34矮茎 ≈ 1 ∶ 1 结论：实验数据与理论分析相符，从而证明对分离现象理论解释的正确性 　议一议：为什么用测交的方法能证明 F1 产生配子的类型及比例？ 知识点四　分离定律 分离定律：在生物的体细胞中，控制⑭________的遗传因子⑮________存在，不相融合；在形成⑯________时，成对 的遗传因子发生⑰________，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代 知识点五　几组基本概念(要求：在理解的基础上要熟记) 遗传常用符号及意义(识别) P(亲本)、F1(子一代)、F2(子二代)、♂(父本、雄性)、♀(母本、雌性)、×(杂交)、⊗(自交)。 人的部分相对性状 (你的性状表现属于哪一种？) 你的性状表现属于哪一种？  ,基因分离定律与假说—演绎法 Error! 1． 分离定律的假说演绎过程 2．细胞学基础及实质 减数分裂中随同源染色体分离，等位基因分开，如图所示： 实质：在杂合子内，成对的遗传因子(等位基因)分别位于一对同源染色体上，具有一定的独立性，在杂合子形成配子 时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个不同的配子中，独立地随着配子遗传给后代。 3．遗传学相关概念解读 本节的概念比较多，要注意联系在一起，多作比较，可以采用如下的图解，帮助理解记忆。 【概念辨析】 1．等位基因与非等位基因 (1)等位基因：位于同源染色体的同一位置上，控制相对性状的基因。如图中 A 和 a、D 和 d、E 和 e 都是等位基因， 而 B 和 B、C 和 C 虽然位于同源染色体的同一位置上，但不是控制相对性状的基因，它们是控制相同性状的基因， 称为相同基因，而不能称为等位基因。 (2)非等位基因在体细胞内有两种存在方式 一是非同源染色体上的基因，互为非等位基因，如图中 A 和 E 或 e，E 与 A 或 a 等，其遗传方式遵循自由组合定律； 二是位于同源染色体上不同位置(座位)上的基因，互为非等位基因，如图中 A 和 D 或 d 等，其遗传方式不遵循自由 组合定律。 2．基因型与表现型 (1)基因型：与表现型有关的基因组成；表现型：生物个体表现出来的性状。 (2)关系：在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相 同。表现型是基因型与环境共同作用的结果。 【典例 1】►(2011·海南单科，18)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 【训练 1】►(2012·烟台高三调研)果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性，但纯合长翅品系的幼虫，在 35 ℃条件下培养成的 成体果蝇为残翅。下列叙述正确的是(　　)。 A．35 ℃条件下果蝇的长翅基因突变成了残翅基因 B．果蝇的长翅和残翅是由环境温度决定的 C．纯合的长翅果蝇幼虫在 35 ℃条件下培养成的残翅性状是不能遗传的 D．如果有一只残翅果蝇，只要让其与另一只异性的残翅果蝇交配，就能确定其基因型 知识拓展　表现型＝基因型(内因)＋环境条件(外因)，遗传物质改变(突变、重组)引起的变异可遗传，仅由环境引起的 变异不可遗传。 【训练 2】►(2012·江西师大附中、临川二中联考)孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说—演绎”法，该方法的基本 内容是：在观察与分析的基础上提出问题，通过推理和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实 验证明假说。下列相关叙述中正确的是(　　)。 A．“F2 出现 3∶1 的性状分离比不是偶然的”属于孟德尔假说的内容 B．“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容 C．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验 D．“体细胞中遗传因子成对存在，并且位于同源染色体上”属于孟德尔假说的内容  ,显、隐性判定及纯合子、杂合子判定 Error! 一、一对相对性状的显隐性判断 1．根据子代性状判断 (1)不同性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。 (2)相同性状的亲本杂交⇒子代出现性状分离⇒子代所出现的新性状为隐性性状。 2．根据子代性状分离比判断 具一对相对性状的亲本杂交⇒F2 代性状分离比为 3∶1⇒分离比为 3 的性状为显性性状。 3．设计实验，判断显隐性 二、纯合子与杂合子的比较与鉴定 比 较 纯合子 杂合子 ①不含等位基因； ①至少含一对等位基因； 特 点 ②自交后代不发生性状分离 ②自交后代会发生性状分离 测交 纯合子×隐性类型 ↓ 测交后代只有一种类型 (表现型一致) 杂合子×隐性类型 ↓ 测交后代出现性状分离 实验鉴定 自交 纯合子 自交后代不发生性状分离 杂合子 自交后代发生性状分离 花粉鉴 定方法 花粉的基因型只有一种 花粉的基因型至少两种 特别提醒　①测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。但待测对象 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。 ②植物常用自交法，也可用测交法，但自交法更简便。 ③花粉鉴定法的原理：花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉，可通过遇碘后分别变为蓝黑色和红褐色的测试法进行鉴定， 并可借助于显微镜进行观察。若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等，则亲本为杂合子；若亲本只产生一种类 型的花粉，则亲本为纯合子。 本考点作为遗传学的基本技能和方法几乎隐含在遗传综合题每个试题中，单独命题少见。 【典例 2】►(2012·合肥质量检测)已知马的栗色与白色为一对相对性状，由常染色体上的等位基因 A 与 a 控制，在自 由放养多年的一群马中，两基因频率相等，每匹母马一次只生产 1 匹小马。以下关于性状遗传的研究方法及推断不正 确的是(　　)。 A．选择多对栗色马和白色马杂交，若后代栗色马明显多于白色马则栗色为显性；反之，则白色为显性 B．随机选出 1 匹栗色公马和 4 匹白色母马分别交配，若所产 4 匹马全部是白色，则白色为显性 C．选择多对栗色马和栗色马杂交，若后代全部是栗色马，则说明栗色为隐性 D．自由放养的马群自由交配，若后代栗色马明显多于白色马，则说明栗色马为显性 【训练 3】►(经典题)采用下列哪一组方法，可以依次解决①～④中的遗传学问题(　　)。 ①鉴定一只白羊是否是纯种　②在一对相对性状中区分显隐性　③不断提高小麦抗病品种的纯合度　④检验杂种 F1 的基因型 A．杂交、自交、测交、测交 B．测交、杂交、自交、测交 C．测交、测交、杂交、自交 D．杂交、杂交、杂交、测交  ,分离定律的应用及适用范围 Error! 一、表现型与基因型的相互推导 1．由亲代推断子代的基因型与表现型[正推型] 亲 本 子代基因型 子代表现型 AA×AA AA 全为显性 AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性 AA×aa Aa 全为显性 Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1 Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1 aa×aa aa 全为隐性 2.由子代推断亲代的基因型[逆推型] F1{显性 ∶ 隐性＝3 ∶ 1⇒亲本：Aa × Aa 显性 ∶ 隐性＝1 ∶ 1⇒亲本：Aa × aa 全为显性⇒亲本：AA × A_（或aa） 全为隐性⇒亲本：aa × aa 二、分离定律的应用 1．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”，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”，肯定是隐性遗传病。 2．指导杂交育种 (1)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。 (2)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。 (3)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，但每年都要育种。 3．杂合子 Aa 连续多代自交问题分析 (1)杂合子 Aa 连续自交，第 n 代的比例情况如下表： 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 2n 1－ 1 2n 1 2－ 1 2n＋1 1 2－ 1 2n＋1 1 2＋ 1 2n＋1 1 2－ 1 2n＋1 (2)根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为： 由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为 止，即可留种推广使用。 特别提醒　实际育种工作中往往采用逐代淘汰隐性个体的办法加快育种进程。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2n－1 2n＋1。 三、分离定律的适用范围及解题涉及的特殊问题 1．适用范围及条件 (1)范围 ①真核生物有性生殖的细胞核遗传。 ②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。 (2)适用条件 ①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。 ②雌雄配子结合的机会相等。 ③子二代不同基因型的个体存活率相同。 ④遗传因子间的显隐性关系为完全显性。 ⑤观察子代样本数目足够多。 2．某些致死基因导致遗传分离比发生变化 (1)隐性致死：隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如：镰刀型细胞贫血症，红细胞异 常，使人死亡；植物中的白化基因(bb)，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。 (2) 显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因( 皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症 状)，又分为显性纯合致死和显性杂合致死。 (3)配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。 (4)合子致死：指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。 3．显性的相对性 如普通金鱼身体不透明，与透明金鱼杂交，子一代出现五花鱼(身体有的地方透明，有的不透明)，子一代自交，子二 代出现“普通∶五花∶透明＝1∶2∶1”的分离比。 4．复等位基因问题 如人类 ABO 血型的决定方式 IAIA、IAi―→A 型血 IBIB、IBi―→B 型血 IAIB―→AB 型血(共显性) ii―→O 型血 5．从性遗传 同样的基因型，在雄性、雌性个体中的表达有差异的现象。 ★★★　近几年高考理综试卷对本考点的考查明显地加大难度，向纵深(特殊限定条件)发展，有走向偏、难、怪的趋 势，如下面例 3 及训练 4，或者设置陷阱，诱导学生走进误区。 【典例 3】►(2010·天津理综)食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS 表示短食指基因，TL 表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响，TS 在男性中为显性，TL 在女性中为显性。若 一对夫妇均为短食指，所生孩子中既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为(　　)。 A. 1 4 B. 1 3 C. 1 2 D. 3 4 【训练 4】►(2010·江苏)喷瓜有雄株、雌株和两性植株，G 基因决定雄株，g 基因决定两性植株，g－基因决定雌株。G 对 g、g－是显性，g 对 g－是显性，如：Gg 是雄株，gg－是两性植株，g－g－是雌株。下列分析正确的是(　　)。 A．Gg 和 Gg－能杂交并产生雄株 B．一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子 C．两性植株自交不可能产生雌株 D．两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子  ,孟德尔遗传实验的科学方法　　 1．(2009·江苏生物，7)下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是(　　)。 A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交 B．孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度 C．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合 D．孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性  ,基因的分离定律及应用 2.(2009·山东理综，7)人类常染色体上 β­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(体) B．都是杂合子(体) C．都不携带显性突变基因 D．都携带隐性突变基因 3．(2008·北京理综，4)无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯 种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约 1 3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是 (　　)。 A．猫的有尾性状是由显性基因控制的 B．自交后代出现有尾猫是基因突变所致 C．自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子 D．无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占 1 2 4．(2009·北京理综，29)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。 第 1 组 第 2 组 第 3 组 第 4 组 第 5 组 杂交组合 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♂ 青色 (枚) 26 178 7 628 2 940 2 730 1 754后代所产 蛋颜色及 数目 白色 (枚) 109 58 1 050 918 1 648 请回答以下问题。 (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________，该杂交被称为________，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。 考向借鉴——他山之石 5．(2011·上海单科，30)某种植物的花色受一组复等位基因的控制，纯合子和杂合子的表现型如下表。若 WPWS 与 WSw 杂交，子代表现型的种类及比例分别是(　　)。 纯合子 杂合子 WW 红色 W 与任一等位基因 红色 ww 纯白色 WP 与 WS、w 红斑白花 WSWS 红条白花 WSw 红条白花 WPWP 红斑白花 A.3 种，2∶1∶1 B．4 种，1∶1∶1∶1 C．2 种，1∶1 D．2 种，3∶1 第 2 讲　孟德尔的豌豆杂交实验(二) 知识点一　两对相对性状的杂交实验 知识点二　对自由组合现象的解释和验证 实验验证{实验：F1 × ⑯　　　　― →YyRr　　Yyrr　　yyRr　　yyrr 1黄圆 ∶ 1黄皱 ∶ 1绿圆 ∶ 1绿皱 结论：F1形成配子时，不同对的遗传因子自由组合 知识点三　自由组合定律 　自由组合定律的内容：控制不同性状的⑰________的分离和组合是互不干扰的；在形成⑱________时，决定同一性 状的⑲________彼此分离，决定不同性状的⑳________自由组合。 应用分离定律解决自由组合问题 F1(YyRr) ⊗ 先分 解 {Yy ― ― →⊗ {基因型：1 4YY＋2 4Yy＋1 4yy 表现型：3 4Y－（黄）＋1 4yy（绿） Rr ― ― →⊗ {基因型：1 4RR＋2 4Rr＋1 4rr 表现型：3 4R－（圆）＋1 4rr（皱） 两对相对性状同时考虑(运用乘法原理进行数学运算如下)： 再组合{表现型{(3 4Y－＋1 4yy)(3 4R－＋1 4rr) ＝ 9 16Y_R_＋ 3 16Y－rr＋ 3 16yyR－＋ 1 16yyrr 即黄圆 ∶ 黄皱 ∶ 绿圆 ∶ 绿皱＝9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 基因型{(1 4YY＋2 4Yy＋1 4yy)(1 4RR＋2 4Rr＋1 4rr) ＝ 1 16YYRR＋ 2 16YYRr＋ 1 16YYrr＋ 2 16YyRR＋ 4 16YyRr＋ 2 16Yyrr＋ 1 16yyRR＋ 2 16yyRr＋ 1 16yyrr 即9种基因型，比例与左栏“归纳二”完 全相同 优点：化繁为简，可操作性强。 原理：每对等位基因(或相对性状)的传递都遵循分离定律，且互为独立事件。  ,两对相对性状的遗传实验及自由组合定律 一、两对相对性状遗传实验分析及相关结论 1．实验分析 P　YYRR(黄圆)×yyrr(绿皱) 　　　　　↓ F1　　　YyRr(黄圆) 　　　　⊗ {Yy × Yy→1YY ∶ 2Yy ∶ 1yy Rr × Rr→1RR ∶ 2Rr ∶ 1rr 　F2 1YY(黄)　2Yy(黄) 1yy(绿) 1RR(圆) 2Rr(圆) 1rr(皱) 1YYrr　2Yyrr　(黄皱) 1yyrr(绿皱) 2.相关结论：F2 共有 16 种组合，9 种基因型，4 种表现型 （1）表现型{双显性状（Y_R_）占 9 16 单显性状（Y_rr＋yyR_）占 3 16 × 2 双隐性状（yyrr）占 1 16 亲本类型（Y_R_＋yyrr）占10 16 重组类型（Y_rr＋yyR_）占 6 16 （2）基因型{纯合子（YYRR＋YYrr＋yyRR＋yyrr）共　占 1 16 × 4 双杂体（YyRr）占 4 16 单杂体（YyRR＋YYRr＋Yyrr＋yyRr）共　占 2 16 × 4 提醒　若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则 F2 中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为 1 16＋ 9 16＝ 10 16；亲 本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为 3 16＋ 3 16＝ 6 16。 3．测交实验及结论 孟德尔两对相对性状遗传的测交实验(杂种 F1×隐性纯合子)正交、反交的统计结果与事先的分析预测完全相符，从而 证明 F1(黄色圆粒)确实产生了 4 种比例相同的配子(YR、Yr、yR、yr)，也就证明了 F1 的基因型是 YyRr，并且在形成 配子时，Y 与 y、R 与 r 之间在等位基因分离的前提下，进行非同源染色体上非等位基因的自由组合。 二、基因自由组合定律实质与减数分裂(细胞学基础) 1．理解自由组合定律的实质要注意三点 (1)同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合同时进行。 (2)独立性：同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因的自由组合，互不干扰，各自独立地 分配到配子中去。 (3)普遍性：自由组合定律广泛适用于进行有性生殖的生物。基因重新组合会产生极其多样基因型的后代，这也是现 在世界上的生物种类具有多样性的重要原因。 2．在减数分裂过程中配子产生数目情况(非等位基因在非同源染色体上) 　 　 基因组成 一个卵原细胞实际 产生配子的种类 一个精原细胞 实际产生配子 的种类 一个雄性个体产 生配子的种类 一个雌性个体 产生配子的种 类 Aa 1 种 2 种 2 种 2 种 AaBb 1 种 2 种 4 种 4 种 AaBbCc 1 种 2 种 8 种 8 种 AaBbCc…… (n 对等位基因) 1 种 2 种 2n 种 2n 种 注意　n 为等位基因的对数，不包括相同基因，例如 AaBbCcDD 包括 3 对等位基因。 3．n 对等位基因(完全显性)位于 n 对同源染色体上的遗传规律 F2 基因型 F2 表现型相对性 状对数 等位基因 对数 F1 配子 F1 配子可 种类 比例 种类 比例 种类 比例 能组合数 1 1 2 1∶1 4 3 1∶2∶1 2 3∶1 2 2 22 (1∶1)2 42 32 (1∶2∶1)2 22 (3∶1)2 三、基因自由组合定律的适用条件 1．适用两对或两对以上相对性状的遗传，并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上。 2．非同源染色体上的非等位基因自由组合，发生在减数第一次分裂过程中，因此只有进行有性生殖的生物，才能出 现基因的自由组合。 3．按遗传基本定律遗传的基因，均位于细胞核中的染色体上。所以，基因的分离定律和基因的自由组合定律，均是 真核生物的细胞核遗传规律。 ★★★★★　本考点是历年高考全国卷及各省市理综卷(单科卷)命题的重点，多以大题综合题形式出题，往往作为考 量考生学科能力的压轴题！ 【典例 1 】►(2011· 全国课标，32) 某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制( 如 A 、a ；B 、b ；C 、 c……)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即 A_B_C_……)才开红花，否则开白花。现有 甲、乙、丙、丁 4 个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下： 根据杂交结果回答问题。 (1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？ ________________________________________________________________________。 (2)本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【训练 1】►(2011·全国卷)人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因(B、b)控制，其中男性只有基因型为 BB 时才 表现为非秃顶，而女性只有基因型为 bb 时才表现为秃顶。控制褐色眼(D)和蓝色眼(d)的基因也位于常染色体上，其 表现型不受性别影响。这两对等位基因独立遗传。 回答问题。 (1) 非 秃 顶 男 性 与 非 秃 顶 女 性 结 婚 ， 子 代 所 有 可 能 的 表 现 型 为 ________________________________________________________________________。 (2)非秃顶男性与秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为 ________________________________________________________________________。 (3) 一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为 ________或________，这位女性的基因型为________或________。若两人生育一个女儿，其所有可能的表现型为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。  ,自由组合定律的解题思路与方法 Error! 一、基本方法：分解组合法(乘法原理和加法原理) 1．原理：分离定律是自由组合定律的基础。 2．思路 首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。 在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律问题，如 AaBb×Aabb 可分解为如下两个分离定律： Aa×Aa；Bb×bb，然后按照数学上的乘法原理和加法原理根据题目要求的实际情况进行重组。此法“化繁为简，高 效准确”，望深刻领会以下典型范例，熟练掌握这种解题方法！ 二、基本题型分类讲解 1．种类问题 (1)配子类型的问题 规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于 2n 种(n 为等位基因对数)。 如：AaBbCCDd 产生的配子种类数： Aa　　　Bb　　　CC　　　Dd ↓　　 　↓　　　↓　　　↓ 2 　×　 2　 ×　 1　 ×　 2＝8 种 (2)配子间结合方式问题 规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。 如：AaBbCc 与 AaBbCC 杂交过程中，配子间结合方式有多少种？ 先求 AaBbCc、AaBbCC 各自产生多少种配子。 AaBbCc―→8 种配子，AaBbCC―→4 种配子。 再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因而 AaBbCc 与 AaBbCC 配子间有 8×4＝32 种结合方 式。 (3)已知双亲基因型，求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数 规律：两基因型已知的双亲杂交，子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后，各自按分离定律求出子代 基因型(或表现型)种类数的乘积。 如 AaBbCc 与 AaBBCc 杂交，其后代有多少种基因型？多少种表现型？ 先看每对基因的传递情况： Aa×Aa―→后代有 3 种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)；2 种表现型； Bb×BB―→后代有 2 种基因型(1BB∶1Bb)；1 种表现型； Cc×Cc―→后代有 3 种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)；2 种表现型。 因而 AaBbCc×AaBBCc―→后代中有 3×2×3＝18 种基因型；有 2×1×2＝4 种表现型。 2．概率问题 (1)已知双亲基因型，求子代中某一具体基因型或表现型所占的概率 规律：某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分，将各种性状及基因型所占比例分别求出后，再 组合并乘积。 如基因型为 AaBbCC 与 AabbCc 的个体杂交，求： ①生一基因型为 AabbCc 个体的概率； ②生一表现型为 A_bbC_的概率。 分析：先拆分为①Aa×Aa、②Bb×bb、③CC×Cc，分别求出 Aa、bb、Cc 的概率依次为 1 2、 1 2、 1 2，则子代基因型为 AabbCc 的概率应为 1 2× 1 2× 1 2＝ 1 8。按前面①、②、③分别求出 A_、bb、C_的概率依次为 3 4、 1 2、1，则子代表现型为 A_bbC_的 概率应为3 4× 1 2×1＝ 3 8。 (2)已知双亲基因型，求子代中纯合子或杂合子出现的概率 规律：子代纯合子的出现概率等于按分离定律拆分后各对基因出现纯合子的概率的乘积。 子代杂合子的概率＝1－子代纯合子概率 如上例中亲本组合 AaBbCC×AabbCc，则 ①子代中纯合子概率： 拆分{Aa × Aa ― → 1 4AA＋1 4aa Bb × bb ― →1 2bb CC × Cc ― →1 2CC 组合：(1 4＋1 4 )× 1 2× 1 2＝ 1 8。 ②子代中杂合子概率：1－ 1 8＝ 7 8。 (3)已知双亲类型，求子代不同于亲本基因型或不同于亲本表现型的概率 规律：不同于亲本的类型＝1－亲本类型 如上例中亲本组合为 AaBbCC×AabbCc，则 ①不同于亲本的基因型＝1－亲本基因型 ＝1－(AaBbCC＋AabbCc)＝1－ 2 4× 1 2× 1 2＋ 2 4× 1 2× 1 2＝ 6 8＝ 3 4。 ②不同于亲本的表现型＝1－亲本表现型＝1－(A_B_C_＋A_bbc_)＝1－(3 4 × 1 2 × 1＋3 4 × 1 2 × 1)＝1－ 6 8＝ 1 4。 遗传高考题中均需要一定的解题方法技巧才能准确、规范、快速地解决问题，考生做题慢、答题失误往往是方法不得 当！ 【典例 2】►(经典重组题)以下两题的非等位基因位于非同源染色体上，且独立遗传。 (1)AaBbCc 自交，求： ①亲代产生配子的种类数为________。 ②子代表现型种类数及重组类型数分别为________。 ③子代基因型种类数及新基因型种类数分别为________。 (2)AaBbCc×aaBbCC，则后代中 ①杂合子的概率为________。 ②与亲代具有相同基因型的个体概率为________。 ③与亲代具有相同表现型的个体概率为________。 ④基因型为 AAbbCC 的个体概率为________。 ⑤表现型与亲代都不同的个体的概率为________。 【训练 2】►基因型为 AABBCC 和 aabbcc 的两种豌豆杂交，按自由组合规律遗传，F2 代中基因型和表现型的种类数 以及显性纯合子的概率依次是(　　)。 A．27、8、 1 64 B．27、8、 1 32 C．18、6、 1 32 D．18、6、 1 64 3．比值问题——已知子代表现型分离比推测亲本基因型(逆推型) 正常规律举例： (1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)； (2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)×(Bb×bb)； (3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)×(Bb×bb) (4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。 【典例 3】►(太原调研)假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗病的亲本水 稻和矮秆易染病的亲本水稻杂交，产生的 F1 再和隐性类型进行测交，结果如下图所示(两对基因位于两对同源染色体 上)。请问 F1 的基因型为(　　)。 A．DdRR 和 ddRr B．DdRr 和 ddRr C．DdRr 和 Ddrr D．ddRr 【训练 3】►(2012·吉林市模考)下表为 3 个不同品种小麦杂交组合及其子代的表现型和植株数目。 组合 杂交组合类型 子代的表现型和植株数目 序号 抗病红种皮 抗病白种皮 感病红种皮 感病白种 皮 一 抗病、红种皮×感病、 红种皮 416 138 410 135 二 抗病、红种皮×感病、 白种皮 180 184 178 182 三 感病、红种皮×感病、 白种皮 140 136 420 414 据表分析，下列推断错误的是(　　)。 A．6 个亲本都是杂合子 B．抗病对感病为显性 C．红种皮对白种皮为显性 D．这两对性状自由组合 4．利用自由组合定律预测遗传病概率 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表： 序号 类 型 计算公式 1 患甲病的概率 m 则不患甲病概率为 1－m 2 患乙病的概率 n 则不患乙病概率为 1－n 3 只患甲病的概率 m(1－n)＝m－mn 4 只患乙病的概率 n(1－m)＝n－mn 5 同患两种病的概率 mn 6 只患一种病的概率 1－mn－(1－m)(1－n)或 m(1－n)＋n(1－m) 7 患病概率 m(1－n)＋n(1－m)＋mn 或 1－(1－m)(1－n) 8 不患病概率 (1－m)(1－n) 上表各种情况可概括如下图： 【典例 4】►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。求再生一个孩子： (1)只出现患并指的可能性是________。 (2)只患白化病的可能性是________。 (3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。 (4)只患一种病的可能性是________。 (5)患病的可能性是________。 【训练 4】►(经典题)通过诊断可以预测，某夫妇的子女患甲种病的概率为 a，患乙种病的概率为 b。该夫妇生育出的 孩子仅患一种病的概率是(　　)。 A．1－a×b－(1－a)×(1－b) B．a＋b C．1－(1－a)×(1－b) D．a×b  ,基因自由组合定律的实质及其应用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2011·海南单科，17)假定五对等位基因自由组合，则杂交组合 AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe 产生的子代中，有一 对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是(　　)。 A. 1 32 B. 1 16 C.1 8 D. 1 4 2．(2010·北京卷，4)决定小鼠毛色为黑(B)/褐(b)色、有(s)/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基 因型为 BbSs 的小鼠间相互交配，后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是(　　)。 A. 1 16 B. 3 16 C. 7 16 D. 9 16 3．(2011·北京卷)果蝇的 2 号染色体上存在朱砂眼(a)和褐色眼(b)基因，减数分裂时不发生交叉互换。aa 个体的褐色素 合成受到抑制 ，bb 个体的朱砂色素合成受到抑制。正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。 (1)a 和 b 是________性基因，就这两对基因而言，朱砂眼果蝇的基因型包括________。 (2)用双杂合体(子)雄蝇(K)与双隐性纯合体雌蝇进行测交实验，母本果蝇复眼为________色。子代表现型及比例为暗 红眼∶白眼＝1∶1，说明父本的 A、B 基因与染色体的对应关系是________。 (3)在近千次的重复实验中，有 6 次实验的子代全部为暗红眼，但反交却无此现象。从减数分裂的过程分析，出现上 述例外的原因可能是：________的一部分________细胞未能正常完成分裂，无法产生________。 (4)为检验上述推测，可用________观察切片，统计________的比例，并比较________之间该比值的差异。 4．(2011·福建卷)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因(A、a 和 B、b)分别位于 3 号和 8 号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交试验的统计数据： F1 株数 F2 株数 亲本组合 紫色叶 绿色叶 紫色叶 绿色叶 ①紫色叶×绿色叶 121 0 451 30 ②紫色叶×绿色叶 89 0 242 81 请回答问题。 (1)结球甘蓝叶性状的遗传遵循________定律。 (2)表中组合①的两个亲本基因型为________，理论上组合①的 F2 紫色叶植株中，纯合子所占的比例为________。 (3)表中组合②的亲本中，紫色叶植株的基因型为________。若组合②的 F1 与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型 及比例为________。 5．(2010·新课标)某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有 4 个纯合品种：1 个紫色(紫)、1 个红色(红)、2 个白色(白甲和白乙)。用这 4 个品种做杂交实验，结果如下： 实验 1：紫×红，F1 表现为紫，F2 表现为 3 紫∶1 红； 实验 2：红×白甲，F1 表现为紫，F2 表现为 9 紫∶3 红∶4 白； 实验 3：白甲×白乙，F1 表现为白，F2 表现为白； 实验 4：白乙×紫，F1 表现为紫，F2 表现为 9 紫∶3 红∶4 白。 综合上述实验结果，请回答： (1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是________。 (2)写出实验 1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制，用 A、a 表示，若由两对等位基因控制，用 A、a 和 B、b 表示，以此类推)。遗传图解为________。 (3)为了验证花色遗传的特点，可将实验 2(红×白甲)得到的 F 2 植株自交，单株收获 F2 中紫花植株所结的种子，每株 的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有 4 9的株系 F3 花色的表 现型及其数量比为________。  ,致死性引起的特值问题 6.(2011·江苏卷)玉米非糯性基因(W)对糯性基因(w) 是显性，黄胚乳基因(Y)对白胚乳基因(y)显性，这两对等位基因分 别位于第 9 号和第 6 号染色体上。W－和 w－表示该基因所在染色体发生部分缺失(缺失区段不包括 W 和 w 基因)，缺 失不影响减数分裂过程。染色体缺失的花粉不育，但染色体缺失的雌配子可育，请回答下列问题。 (1)现有基因型分别为 WW、Ww、ww、WW －、W－w、ww－6 种玉米植株，通过测交可验证“染色体缺失的花粉不 育 ， 而 染 色 体 缺 失 的 雌 配 子 可 育 ” 的 结 论 ， 写 出 测 交 亲 本 组 合 的 基 因 型 ： ________________________________________________________________________。 (2) 以基因型为 Ww －个体作母本，基因型为 W －w 个体作父本，子代的表现型及其比例为 ________________________________________________________________________。 (3)基因型为 Ww－Yy 的个体产生可育雄配子的类型及其比例为________。 (4)现进行正、反交实验，正交：WwYy(♀)×W－wYy(♂)，反交：W－wYy(♀)×WwYy(♂)，则正交、反交后代的表 现型及其比例分别为________、________。 (5)以 wwYY 和 WWyy 为亲本杂交得到 F1，F1 自交产生 F2。选取 F2 中的非糯性白胚乳植株，植株间相互传粉，则后 代的表现型及其比例为________________。 归纳提升　常见的几种致死现象 在杂交实验中，有时观察到后代分离比与预期值有一定的偏差，这与生物体内的致死基因有关。常见的有：①隐性致 死：基因在隐性纯合情况下的致死；②显性致死：基因在显性纯合或杂合情况下的致死；③伴性致死——X 染色体连 锁致死：在 X 染色体上有致死基因；④配子致死：致死基因在配子期发挥作用而有致死效应；⑤合子致死：致死基 因在胚胎期或成体阶段的致死。致死基因的作用可发生在不同的发育阶段，且致死效应往往也与个体所处的环境有关。  ,自由组合定律与变异、进化(育种)等　　　　　综合出题 7．(2011·四川卷)小麦的染色体数为 42 条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：Ⅰ、Ⅱ表示染色 体，A 为矮杆基因，B 为抗矮黄病基因，E 为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草 杂交后，经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。 (1)乙、丙系在培育过程中发生了染色体的________变异。该现象如在自然条件下发生，可为________提供原材料。 (2)甲和乙杂交所得到的 F1 自交，所有染色体正常联会，则基因 A 与 a 可随________的分开而分离。F1 自交所得 F2 中 有________种基因型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有______种。 (3)甲和丙杂交所得到的 F1 自交，减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对，而其他染色体正常配对，可观察到 ________个四分体；该减数分裂正常完成，可产生________种基因型的配子，配子中最多含有________条染色体。 (4)让(2)中 F 1 与(3)中 F1 杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生的种子均发育正常，则后代植株同时表现 三种性状的概率为________。