高三生物复习教案第八章：遗传与变异1（8_1遗传规律—基因的分离定律）学生用

高三生物复习教案第八章：遗传与变异1（8_1遗传规律—基因的分离定律）学生用

‎（沪科版）生命科学 高三复习 同步学案 课 题 第八章：遗传与变异1（8.1遗传规律—基因的分离定律）‎ 学习目标 1、 理解孟德尔遗传实验的科学方法；‎ 2、 理解遗传学的基本概念，如性状、相对性状、等位基因、基因型、表现型、杂交、自交、测交等；‎ 3、 理解基因分离定律的本质；能熟练运用基因的分离规律解决相关问题；‎ 初步学会借助性状分离比的模拟实验，感受基因分离和配子随机结合的特点；‎ 学 习 内 容 第一环节【回扣基础 构建网络】‎ ‎【知识框架】‎ 一、一对相对性状的杂交实验——提出问题 ‎1．选用豌豆作为实验材料的优点 ‎(1)豌豆是______传粉植物，而且是______受粉，所以自然状态下一般是纯种。‎ ‎(2)豌豆具有许多________的相对性状。‎ 比一比　果蝇、玉米为什么都适合作为遗传的常用材料？ 。‎ ‎2．异花传粉的步骤：______________。(①去雄，②套袋处理，③人工授粉)‎ ‎3．常用符号及含义 P：____　　F1：________　　F2：________‎ ‎×：____　　⊗：____　　♀：____　　♂：____‎ ‎4．过程图解 ‎　 ‎ P　　　纯种高茎×纯种矮茎 ‎ ↓‎ ‎　 F1　　　　　　____‎ ‎ ↓⊗‎ F2　　　　高茎　　　矮茎 ‎ 比例　　　 3 ∶　　1‎ ‎5．归纳总结：(1)F1全部为____；(2)F2发生了________。‎ ‎[练一练]　关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述中，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．杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊 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．杂交过程中涉及到两次套袋处理，其目的相同 二、对分离现象的解释——提出假说 由此可见，F2性状表现及比例为________，F2的基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝________。‎ 特别提醒　孟德尔提出控制性状的是“遗传因子”，而非“基因”这一名词。‎ 三、对分离现象解释的验证——演绎推理 ‎1．验证的方法：______实验，选用F1和____________作为亲本，目的是为了验证F1的________。‎ ‎2．测交的结果：子代出现____种表现型，比例为______。‎ ‎[练一练]　通过测交，不能推测被测个体 (　D　)‎ A． 是否是纯合子　　 B．产生配子的比例 C．基因型 D．产生配子的数量 四、分离定律的实质及发生时间——得出结论 ‎1．实质：__________随________________的分开而分离。(如图所示)‎ ‎2．时间：减数第____次分裂____期。‎ 五、性状分离比的模拟实验 ‎1．实验原理：甲、乙两个小桶分别代表________________，甲、乙内的彩球分别代表____________，用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中________________________。‎ ‎2．实验注意问题 ‎(1)要______抓取，且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀，目的是保证两种雌配子或两种雄配子比例相同。‎ ‎(2)重复的次数足够多。‎ 想一想　(1)甲、乙两小桶内的彩球数可以不相同吗？‎ ‎(2)每个小桶中两种颜色的小球可以不相同吗？‎ ‎3．结果与结论 彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈______，彩球代表的显隐性性状的数值比接近______。‎ ‎【小结】‎ 第二环节【突破考点 提炼方法】‎ 考点1：遗传学中一组概念及其相互关系 ‎【典例引领】‎ ‎1．下列有关生物遗传学的说法中，正确的是 (　 　)‎ A．具有显性基因的个体一定表现显性性状 B．显性个体的显性亲本必为纯合子 C．隐性个体的显性亲本通常是杂合子 D．后代全为显性，则其双亲必为显性纯合子 排雷　核心概念之间的关系 ‎【考点剖析】‎ ‎1．性状类 ‎(1)性状：生物体所表现出的形态特征和生理生化特性的总称。‎ 注意　生物性状的体现者—— ；性状的控制者—— 。‎ ‎(2)相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。‎ ‎(3)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。‎ ‎2．基因类 ‎(1)相同基因：同源染色体相同位置上控制 的基因。‎ ‎ (2)等位基因：生物杂合子中在一对同源染色体的 上，控制着 的基因。‎ ‎(3)非等位基因：非等位基因有两种，即一种是位于非同源染色体上的基因，符合 定律，如图中的A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中的A和b。‎ ‎(4)复等位基因：若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上，称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、IB、i三个基因。因为IA对i是显性，IB对i是显性，IA和IB是共显性，所以基因型与表现型的关系只能是：IAIA，IAi—A型血；IBIB，IBi—B型血；ii—O型血；IAIB—AB型血。‎ ‎3．个体类 ‎(1)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 共同作用的结果。‎ ‎(2)纯合子与杂合子 ‎①纯合子：由 基因的配子结合成的合子发育成的个体(如DD、dd、AABB、AAbb)。‎ ‎②杂合子：由 基因的配子结合成的合子发育成的个体(如Dd、AaBB、AaBb)。‎ ‎4．交配类 方法 概念 应用 自交 基因型相同的个体交配，如DD×DD、Dd×Dd等 ‎(1)显隐性判定→如杂合子自交产生的F1中相对性状显隐性的判断：新出现的性状为 性状，原来的性状为 性状 ‎(2)获得植物纯种→如不断提高小麦抗病品种纯合度 ‎(3)植物鉴定并留种的唯 方法，也是最简捷的方法 测交 杂种一代×隐性纯合子，如Dd×dd ‎(1)验证杂(纯)合子→如鉴定一只白羊是否是纯种 ‎(2)测定基因型→检验F1的基因型，如孟德尔的测交实验 杂交 基因型不同的个体交配，如DD×dd等 显隐性判定→如在一对相对性状中区分显隐性：F1中出现的 性状为 性状，未出现的为 性状 拓展　正交与反交 界定：二者是相对而言的，如甲(♀)×乙(♂)为正交，则甲(♂)×乙(♀)为反交，也可颠倒过来。‎ ‎【对位训练】‎ ‎1．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 考点2：分离定律的实质及细胞学基础和适用范围 ‎【典例引领】‎ ‎2．下图能正确表示基因分离定律实质的是 (　 　)‎ ‎【考点剖析】‎ ‎1．实质及细胞学基础：减数分裂中随同源染色体分离，等位基因分开，如图所示：‎ ‎2．适用范围 ‎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。‎ ‎【对位训练】‎ ‎2．孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例，最能体现基因分离定律的实质的是 (　 　)‎ A．F2的表现型比为3∶1‎ B．F1产生配子的比为1∶1‎ C．F2基因型的比为1∶2∶1‎ D．测交后代比为1∶1‎ 考点3：分离定律题型及思路 ‎【典例引领】3．南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a)控制的，用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交，子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜，让F1自交产生的F2表现型如图所示。下列说法不正确的是: (　 　)‎ A．由①②可知黄果是隐性性状 B．由③可以判定白果是显性性状 C．F2中，黄果与白果的理论比例是5∶3‎ D．P中白果的基因型是aa ‎【考点剖析】‎ 题型1　基因型及表现型的相关推断 ‎1．由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型)‎ 亲本 子代基因型 子代表现型 AA×AA AA×Aa AA×aa Aa∶Aa Aa×aa aa×aa ‎2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)‎ ‎(1)“四步曲”写基因型：‎ 判断显隐性―→搭架子：显性大写在前，隐性小写在后，不能确定就空着―→看后代表现型：有无隐性性状―→填空 ‎(2)根据分离定律中规律性比值来直接判断 ‎①若子代性状分离比为显∶隐＝3∶1→亲代一定是杂合子，即Bb×Bb→3B_∶1bb。‎ ‎②若子代性状分离比为显∶隐＝1∶1→双亲一定是测交类型，即Bb×bb→1Bb∶1bb。‎ ‎③若子代只有显性性状，则双亲至少有一方是显性纯合子，即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。‎ ‎④若子代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子，即bb×bb→bb。‎ 题型2　分离定律的相关计算 ‎1．用配子的概率计算 ‎(1)方法：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。‎ ‎(2)实例：如白化病遗传，Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa，父方产生A、a配子的概率各是1/2，母方产生A、a配子的概率也各是1/2，因此生一个白化病(aa)孩子的概率为_____________。‎ ‎2．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 隐纯合子性 显性性状个体 隐性性状个体 所占比例 根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：‎ ‎3．亲代的基因型在未确定的情况下，如何求其后代某一性状发生的概率 例如：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的概率是多少？‎ ‎【对位训练】‎ ‎3．具有一对等位基因的杂合子亲本连续自交，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 考点4：提升分析推断能力——显隐性的判断及纯合子、杂合子鉴定 一、显隐性判断 ‎【典例引领】‎ ‎4．下表是豌豆花色的遗传实验结果，根据哪些组合能判断出显性花色的类型？__ ____。‎ 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 ‎405‎ ‎411‎ 二 紫花×白花 ‎807‎ ‎0‎ 三 紫花×紫花 ‎1 240‎ ‎413‎ ‎【对位训练】‎ ‎4．一群自然放养的牛群，选择一头有角公牛与六头无角母牛杂交，后代出现三头有角三头无角牛，显隐性无法确定，请另设计实验方案确定显隐性。‎ 二、纯合子、杂合子的鉴定 ‎【典例引领】‎ ‎5．老鼠毛色有黑色和黄色之分，这是一对相对性状。请根据下面三组交配组合，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 ‎①‎ 甲(黄色)×乙(黑色)‎ ‎12(黑)、4(黄)‎ ‎②‎ 甲(黄色)×丙(黑色)‎ ‎8(黑)、9(黄)‎ ‎③‎ 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 ‎【考点剖析】‎ ‎1．自交的方式。让某显性性状的个体进行自交，若后代能发生性状分离，则亲本一定为杂合子；若后代无性状分离，则可能为纯合子。‎ 注意　此法是最简便的方法，但只适用于植物，不适用于动物。‎ ‎2．测交的方式。让待测个体与隐性纯合子测交，若后代出现隐性性状，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。‎ 注意　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。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。‎ 注意　此法只适用于产支链和直链淀粉的植物且需要借助染色和显微镜进行观察。‎ ‎4．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。观察植株性状，若有两种类型，则亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子；若只得到一种类型的植株，则说明亲本只能产生一种类型的花粉，即为纯合子。‎ 注意　此法只适用于植物。‎ ‎【对位训练】‎ ‎5．某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选择出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。‎ ‎(1)在正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎样配种？‎ ‎ ‎ ‎(2)杂交后代可能出现哪些结果？如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 考点6：与实践相联系——育种及遗传病 ‎【典例引领】‎ ‎6．巨胚稻因胚的增大而胚重增加，具有独特的经济价值。巨胚与正常胚是一对相对性状，由一对等位基因Ge、ge控制，为研究巨胚的遗传特性，科学家用经典遗传学的研究方法获得了以下数据：‎ 组别 纯种亲本组合 观测粒数 F1平均胚重(mg)‎ F1平均粒重(mg)‎ 甲 巨胚×巨胚 ‎30‎ ‎0.92‎ ‎19.47‎ 乙 正常胚×正常胚 ‎30‎ ‎0.47‎ ‎21.84‎ 丙 正常胚♀×巨胚♂‎ ‎30‎ ‎0.47‎ ‎21.30‎ 丁 ‎ 巨胚♀×正常胚♂‎ ‎30‎ ‎0.48‎ ‎21.37‎ 根据实验数据分析：‎ ‎(1)上述一对相对性状中，巨胚为______性状。‎ ‎(2)现有两种观点：第一种观点认为母本为胚发育提供营养而决定胚的性状；第二种观点认为胚的基因型决定胚的性状。你同意哪种观点？请结合上述实验，用遗传图解和文字加以说明。‎ 观点：___ _____。‎ 遗传图解：‎ 文字说明： ‎ ‎ (3)如果粒重与粒轻、胚重与胚轻分别为两对独立遗传的相对性状，现有粒轻、胚重的巨胚稻与粒重、胚轻的正常胚稻。想要获得粒重、胚重的新品种，最好用________育种方法。‎ 排雷　对于植物杂交实验中果实的果皮、种皮、胚、胚乳的基因型与表现型推导较为特殊：‎ ‎(1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来，基因型、表现型都与母本相同。(符合分离定律，但晚一代表现相应的比例)‎ ‎(2)胚(由胚芽、胚轴、胚根、子叶组成)由受精卵发育而来，基因型、表现型都与子代相同。(符合分离定律，子一代即可表现)‎ ‎(3)胚乳由受精极核发育而来，基因型为母本配子基因型的两倍加上父本配子基因型。(符合分离定律，但来自母本的遗传物质占2/3)‎ ‎(4)注意遗传图解书写规范：3(P、配子、子一代)＋3(P中表现型＋基因型＋“×”符号)＋3(子一代中基因型＋表现型＋比例)。‎ ‎【考点剖析】‎ ‎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 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 遗传病。‎ ‎2．指导杂交育种 ‎(1)优良性状为显性性状： ，直到不发生 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，但每年都要配种。‎ ‎3．禁止近亲结婚的原因 每个人都携带5～6种不同的隐性致病遗传因子。近亲结婚的双方很可能是同一种致病遗传因子的携带者，他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加，因此法律禁止近亲结婚。‎ ‎【对位训练】‎ ‎6．某校高二年级研究性学习小组调查了人的眼睑性状遗传情况，他们以年级为单位，对班级的统计进行汇总和整理，见表：‎ ‎ 亲代类型 子代类型 第一组 第二组 第三组 双亲全为双眼皮 双亲中只有一个双眼皮 双亲中全为单眼皮 双眼皮数 ‎120‎ ‎120‎ 无 单眼皮数 ‎74‎ ‎112‎ 全部子代均为单眼皮 请分析表中情况，并回答下列问题：‎ ‎(1)根据表中第___ ____组婚配调查，可判断眼睑性状中属于隐性性状的是__ ______。‎ ‎(2)设控制显性性状的基因为A，控制隐性性状的基因为a，请写出在实际调查中，上述各组双亲中可能的婚配组合的基因型：‎ 第一组：__ _____________________。‎ 第二组：__ _____________________。‎ 第三组：________________________。‎ ‎(3)某同学(5号个体)所在家庭眼睑遗传系谱如图，试推测3号与4号生一个双眼皮男孩的几率为__ __。‎ 第三环节【重难点 易错点突破】‎ 典例　7、蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的，雌蜂是由受精卵发育而成的。蜜蜂的体色，褐色对黑色为显性，控制这一相对性状的基因位于常染色体上。现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交产生F1，在F1的雌雄个体交配产生的F2中，雄蜂的体色是_ ___、比例是_____，依上述现象可证明基因的______定律。‎ ‎【易错点】1.区分不清自交与自由交配 典例1 果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性，现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交，产生的F1代再自交产生F2代，将F2代中所有黑身果蝇除去，让灰身果蝇自由交配，产生F3代。问F3代中灰身与黑身果蝇的比例是 (　 　)‎ A．3∶1 B．5∶1 C．8∶1 D．9∶1‎ 纠错训练　若将上题改动如下，重新计算结果：‎ ‎(1)让灰身果蝇进行自交(即基因型相同的个体杂交)，则F3中灰身∶黑身＝_______。‎ ‎(2)若F2代中黑身果蝇不除去，让果蝇进行自由交配，则F3中灰身∶黑身＝_______。‎ ‎(3)若F2代中黑身果蝇不除去，让果蝇自交(即基因型相同的个体杂交)，则F3中灰身∶黑身＝____。‎ ‎【易错点】2.对分离定律异常情况分析能力差 一、不完全显性导致比例改变 典例2　(2010·上海卷，11)一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中，有黑翅22只，灰翅45只，白翅24只。若黑翅与灰翅昆虫交配，则后代中黑翅的比例最有可能是 (　 　)‎ A．33% B．50% C．67% D．100%‎ 纠错笔记　(1)不完全显性：如红花AA、白花aa，若杂合子Aa开粉红花，则AA×aa杂交再自交F2代性状比为红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶1，不再是3∶1。‎ ‎(2)当子代数目较少时，不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交，生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白，有可能只有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色，甚至还可能3白1黑。‎ 二、显性或隐性纯合致死导致比例改变 典例3　无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，其遗传符合基因的分离定律。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 纠错笔记　(1)若某一性状的个体自交总出现特定的比例2∶1，而非正常的3∶1，则推断是显性纯合致死，并且显性性状的个体(存活的)有且只有一种基因型(Aa)杂合子。‎ ‎(2)某些致死基因导致遗传分离比变化 ‎①隐性致死：隐性基因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，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)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1。‎ ‎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。‎ 三、某一基因型个体在雌、雄(或男、女)个体中表现型不同 典例4　已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表，下列判断正确的是 (　 　)‎ 基因型 HH Hh hh 公羊的表现型 有角 有角 无角 母羊的表现型 有角 无角 无角 A.若双亲无角，则子代全部无角 B．若双亲有角，则子代全部有角 C．若双亲基因型为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1‎ D．绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律 纠错笔记　若杂合子如Hh在雌、雄个体中表现型有区别，解题时找雌、雄个体中表现型只有一种基因型的作为突破口，如第4题中公羊的无角为hh，而母羊则找有角，只有一种基因型HH。‎ 四、复等位基因 典例5　(2011·上海卷，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 Ww 纯白色 WSWS 红条白花 WPWP 红斑白花 W与任一等位基因 红色 WP与WS、w 红斑白花 WSw 红条白花 A．3种，2∶1∶1 B．4种，1∶1∶1∶1‎ C．2种，1∶1 D．2种，3∶1‎ 纠错笔记　(1)复等位基因尽管有多个，但遗传时仍符合分离定律，彼此之间有显隐性关系，表现特定的性状，最常见的如人类ABO血型的遗传，涉及到三个基因——IA、IB、i，组成六种基因型：IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii。‎ ‎(2)复等位基因的产生——基因突变，体现了不定向性特点。(如右图)‎ ‎(3)若复等位基因一共有n个，则产生的基因型有杂合子种＋纯合子n种。‎