第一章 遗传因子的发现“四步复习法讲义” 高一下学期生物人教版必修2.docx

第一章 遗传因子的发现高一生物学人教版（2019）必修二大单元“四步复习法”第一步：单元学习目标整合1.阐明分离定律和自由组合定律，并运用分离定律和自由组合定律解释或预测一些遗传现象。2.通过孟德尔豌豆杂交实验的分析、培养归纳与演绎、抽象与概括的科学思维，体会假说演绎法和孟德尔的创新思维。3.认同在科学探究中正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及应用符号体系表达概念的重要性。4.通过分析孟德尔发现遗传规律的原因，体会孟德尔的成功经验，认同敢于质疑、勇于创新、探索求真的科学精神。5.说出基因型、表型和等位基因的含义。第二步：单元思维导图回顾知识第三步：单元重难知识易混易错（一）一对相对性状的杂交实验1.观察现象，提出问题高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F1全为高茎，F1自交后代中高茎植株和矮茎植株的比例约为31，其他6对相对性状的杂交实验结果均为如此。F1全为高茎，矮茎哪里去了呢？F2中矮茎又出现了，说明了什么？为什么F2中高茎与矮茎的比例接近31？2.分析问题，提出假说生物的性状是由遗传因子（后来被约翰逊改称为基因）决定的，这些遗传因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。每个遗传因子决定着一种特定性状。其中决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母（如D）表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母（如d）表示。体细胞中控制性状的遗传因子是成对存在的。显性遗传因子对隐性遗传因子有显性作用（称完全显性），如D对d有显性作用，故F1（Dd）表现为高茎。生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只有成对的遗传因子中的一个。受精时，雌雄配子随机结合。杂合子内的不同遗传因子互不融合或混杂，保持其相对独立性。3.演绎推理，验证假说实际结果：测交后代中高茎植株与矮茎植株的比例接近11。 4.分析结果，得出结论真实结果与预期结果一致，假说正确，得出基因的分离定律（二）基因的分离定律及应用一、基因分离定律的实质1.研究对象：位于一对同源染色体上的一对等位基因。2.发生时间：减数第一次分裂后期。3.实质：等位基因随着同源染色体的分开而分离，杂合子形成数量相等的两种配子。4.适用范围：进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传。（三）验证基因分离定律的方法基因分离定律的验证方法要依据基因分离定律的实质来确定。1.测交法：让杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分离比为1头下2.杂合：子自交法让杂合子自交（若为雌雄异体或雌雄异株个体采用同基因型的杂合子相互交配），后代的性状分离比为31。3.花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，可直接验证基因的分离定律。4.花药离体培养法：将花药离体培养，只统计某一种性状其性状分离比为11。上述四种方法都能揭示分离定律的实质，但有的操作简便，如自交法；有的能在短时间内做出判断，如花粉鉴定法等。由于四种方法各有优缺点，因此解题时要根据题意选择合理的实验方案（对于动物而言，常采用测交法）。（四）有关分离定律的推导与计算1.推断个体基因型与表现型的一般方法由亲代推断子代的基因型和表现型（正推型）亲本子代基因型子代表现型AA×AAAA全为显性AA×AaAAAa=11全为显性AA×aaAa全为显性Aa×AaAAAaaa=121显性隐性=31Aa×aaAaaa=11显性隐性=11aa×aaaa全为隐性由子代推断亲代的基因型（逆推型）后代分离比推断法：2.基因分离定律的计算方法用经典公式计算概率（某性状或某种基因型数性状总数或基因型总数）×100%根据分离比推理计算Aa×1AA、2Aa、1aaAA或aa概率1/4；杂合子Aa概率1/2；显性性状概率3/4；显性中杂合子占2/3根据配子的概率计算先计算出亲本产生的雌雄配子的种类和概率，再结合棋盘法即可得出子代基因型和表现型的比例。此法在多对杂交、配子异常等情况下使用比较简便。3.杂合子连续自交，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1/2n1-1/2n1/2-1/2n+11/2-1/2n+11/2+1/2n+11/2-1/2n+14.自由交配的两种计算方法方法1：棋盘法雌雄配子随机结合，配子：2/3D、1/3d雌配子雄配子2/3D1/3d2/3D4/9DD2/9Dd1/3d2/9Dd1/9dd方法2：公式法根据遗传平衡公式，基因频率：D=2/3，d=1/3。DD=2/3×2/3=4/9；Dd=1/3×2/3×2=4/9；dd=1/3×1/3=1/9。（五）遗传定律的特殊分离比1.不完全显性具有相对性状的纯合亲本杂交，F1显现中间类型的现象。如紫茉莉的花色遗传中，红色花（RR）与白色花（rr）杂交产生的F1为粉红花（Rr），F2自交后代有3种表现型：红花、粉红花、白花性状分离比为121。2.致死现象（1）个体致死Aa×AaAAAaaa31若显性纯合致死，后代比为21；若隐性性纯合致死，后代全为隐性。（2）配子致死配子致死现象指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活能力的配子的现象。例如，A基因使雄配子致死，则Aa自交，只能产生a一种成活的雄配子、A和a两种雌配子，形成的后代两种基因型Aaaa=11。3.从性遗传（1）概念：由常染色体上的基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。（2）表现：由于性别的差异而表现出男、女（雌、雄性）性状比例上或表现程度上的差别。比如羊角的遗传、人类秃顶等（3）本质：表现型=基因型+环境条件（性激素种类及含量差异）（4）实例：如绵羊的有角和无角的遗传规律如表所示（相关基因用A、a表示）AAAaaa公羊有角有角无角母羊有角无角无角4.复等位基因（1）概念：在群体中占据某同源染色体同一位置的两个以上、决定同一性状的基因。（2）遗传：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。（3）实例：同源染色体的相同位点上，存在两个以上等位基因。IAIA、IAiA型血IA对i完全显性IBIB、IBiB型血IB对i完全显性IAIBAB型血IA与IB共显性iiO型血隐性5.表型模拟（1）表型模拟：指生物的表现型不仅仅取决于基因型，还受所处环境的影响，从而导致基因型相同的个体在不同环境中的表现型有差异。（2）设计实验确认隐性个体是“aa”的纯合子还是“Aa”的表型模拟。（六）孟德尔两对相对性状的杂交实验1.两对相对性状的杂交实验（提出问题）（1）杂交实验过程孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交（正交和反交），再让F1自交。P 黄色圆粒×绿色皱粒F1 黄色圆粒UF2 黄圆 绿皱 绿圆 黄皱比例 9 3 3 1（2）结果分析两对相对性状的显性性状分别是黄色、圆粒。这两对相对性状的遗传均分别遵循分离定律，判断的依据是F2中黄绿31，圆皱31.F的表现型中出现了重组类型，即黄皱和绿圆。2.对自由组合现象的解释（提出假说）（1）解释孟德尔对自由组合现象的解释：a.F1在形成配子时，每对遗传因子发生分离，同时，不同对的遗传因子之间可以自由组合。b.F1产生的雌配子和雄配子各有4种，且数量相等。c.进行受精作用时，雌雄配子结合的机会均等。雌雄配子结合方式有16种。d.F2的基因型有9种，表现型为4种。（2）遗传图解解释（3）F2基因型与表现型分析基因型：纯合子：YYRR、YYrr、yyRR、yyrr（各占1/16）；单杂合子：YyRR、Yyrr、YYRr、yyRr（各占2/16）；双杂合子：YyRr（占4/16）。表现型：（显隐性）双显：Y_R_（占9/16）；单显：Y_rr+yyR_（占6/16）；双隐：yyrr（占1/16）。（与亲本关系）亲本类型：Y_R_+yyrr（占10/16）；重组类型：Y_rr+yyR_（占6/16）。3.对自由组合现象的验证（验证假说）孟德尔为了验证他的假说同样做了测交实验。按照孟德尔提出的假说，F1的测交后代应有4种类型，即黄色圆粒（YyRr）、黄色皱粒（Yyrr）、绿色圆粒（yyRr）、绿色皱粒（yyrr），并且数量应相等。不论是正交还是反交，测交实验结果都与预期相同，证明了F1（YyRr）产生了4种配子，且比例为1111，验证了假说的正确性。4.基因的自由组合定律（得出结论）（七）“拆分法”求解自由组合定律问题1.“拆分法”求解自由组合定律问题思路：可将多对等位基因的自由组合现象“分解”为若干个分离定律处理，最后将各对等位基因的结果对应相乘。即“先按分离定律拆分，再用乘法组合”（1）配子类型及概率具有多对等位基因的个体解答方法以基因型AaBbCc的个体为例产生配子的种类数没对基因产生配子种类数的乘积配子种类数为：Aa Bb Cc2 ×2 ×2=8产生某种配子的概率每对基因产生相应配子概率的乘积产生ABC配子的概率为1/2（A）×1/2（B）×1/2（C）=1/8（ABC）（2）配子间的结合方式如AaBbCc与AaBbCC杂交，求配子间的结合方式种类数。先求AaBbCc，AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子，AaBbCC产生4种配子；再求两亲本配子间的结合方式。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）基因型类型、表现型类型及概率实例计算方法AaBbCc与AaBBCc杂交，求它们后代的基因型种类可分解为三个分离定律：Aa×Aa后代中有3种基因型（1AA2Aa1aa）Bb×BB后代中有2种基因型（1BB1Bb）Cc×Cc后代中有3种基因型（1CC2Cc1cc）因此AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18种基因型。AaBbCc×AaBBCc后代中AaBBcc出现的概率1/2（Aa）×1/2（Bb）×1/4（cc）=1/16（AaBBcc）AaBbCc×AabbCc，求它们再叫后代的表现型种类数（完全显性）可分解为三个分离定律：Aa×Aa后代中有2种基因型（3A_1aa）Bb×bb后代中有2种基因型（1Bb1bb）Cc×Cc后代中有2种基因型（3C_1cc）因此AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8种表现型。AaBbCc×AabbCc后代中三显性个体出现的概率3/4（A_）×1/2（Bb）×3/4（C_）=9/32（A_BbC_）2.“逆向组合法”推断亲本基因型基因型“通式”逆推法先写基因型的“通式”：根据亲子代表现型写出可以确定的基因型，如显性性状至少可写出一个显性基因（如A_），隐性个体可以写出完整的基因型。再填充：根据亲子代有关个体的表现型补充未写出的基因。如已确定亲代基因型为A_B_×A_bb， 若子代有aabb个体，则将亲代基因型补充为AaBb×Aabb。“比例拆分法”推导亲本基因型将自由组合定律拆分为若干个分离定律分别分析。子代表现型比例拆分对应的每对基因组合亲代基因型9331（31）（31）Aa×Aa Bb×BbAaBb×AaBb1111（11）（11）Aa×aa Bb×bbAaBb×aabb或Aabb×aaBb3131（31）（11）Aa×aa Bb×Bb或Aa×Aa bb×bbAaBb×aaBb或AaBb×Aabb31（31）×1Aa×Aa BB×_ _或Aa×Aa bb×bb或AA×_ _ Bb×Bb或aa×aa Bb×BbAaBB×Aa_ _或Aabb×Aabb或AABb×_ _Bb或aaBb×aaBb（八）用“合并同类项”解特殊分离比1.“和”为16的特殊分离比成因（1）不同条件下F1自交或测交后代分离比（属于基因互作）条件F1（AaBb）自交后代比例F1测交后代比例1存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现9611212两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状97133当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现9341124只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现15131（2）显性基因的累加效应（属于基因互作）累加效应表现型分析原理显性基因A与B的作用效果相同，表现型与显性基因的个数有关，显性基因越多，效果越强AaBb自交后代基因型和表现型1AABB（2AaBB、2AABb）（4AaBb、laaBB、1AAbb）（2Aabb、2aaBb）1aabb5种表现型，性状分离之比是14641AaBb测交后代基因型和表现型1AaBb（1Aabb，1aaBb）laabb=1213种表现型，性状分离之比是1212.“和”小于16的特殊分离比原因：个体或配子致死原因AaBb自交后代性状分离比举例显性纯合致死6231 （AA或BB致死）4221 （AA和BB致死）隐性纯合致死31 （aa或bb致死）933 （aabb致死）某种精子致死（或不育）3131 （含A或B的精子致死）5331 （含AB的精子致死）3.基因完全连锁遗传现象（以A、a和B、b两对基因为例）连锁类型基因A和B在一条染色体上，基因a和b在另一条染色体上基因A和b在一条染色体上，基因a和B在另一条染色体上图解配子类型ABab=11AbaB=11自交后代基因型1AABB、2AaBb、1aabb1AAbb、2AaBb、laaBB表现型性状分离比121性状分离比31辨析：易错点1 不要混淆自交和自由交配点拨：自交强调的是相同基因型个体之间的交配，即A.AxA.A、AaxAa、aaxaa；自由交配强调的是群体中全部个体进行随机交配，即AA×AA、Aa×Aa、aa×as、AA×Aad、AA&×Aa9等随机组合。易错点2 杂合子（Aa)产生的雌雄配子数量不相等。点拨：基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种，即A:a=1:1，或产生的雄配子有两种，即A:a=1：1，但雌雄配子的数量不相等，通常生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。易错点3 符合基因分离定律井不一定出现特定性状分离比点拨：（1）F2中3：1的结果必需在统计大量子代后才能得到，子代数目较少时，不一定符合预期的分离比；（2）一些致死基因可能造成遗传分离比改变，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。易错点4 小样本问题小样本不一定符合遗传定律点拨：遗传定律是一种统计学规律，只有样本足够大，才有规律性。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。易错点5 复等位基因问题不要认为“复等位基因”违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则点拨：事实上“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的，例如人类ABO血型的决定方式IAIA、IAiA型血；IBIB、IBiB型血；IAIBAB型血（共显性）；iiO型血注意：复等位基因涉及的前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。易错点6 误认为只要符合基因分离定律就一定符合自由组合定律点拨：如某一个体的基因型为AaBb，两对非等位基因（A、a，B、b）位置可包括： 无论图中的哪种情况，两对等位基因各自分别研究，都遵循基因分离定律，但只有两对等位基因分别位于两对同源染色体上（或独立遗传)时，才遵循自由组合定律。因此遵循基因分离定律不一定遵循自由组合定律，但只要遵循基因自由组合定律就一定遵循基因分离定律。易错点7 不能敏锐进行“实验结果数据”与“9：3：3：1及其变式”间的有效转化点拨：涉及两对相对性状的杂交实验时，许多题目给出的结果并非9：3；3：1或3：6：7或9：3：4或10：6或9：7等规律性比，而是列出许多实验结果的真实数据如F2数据为90：27：40或25：87：26或333：259等，针对此类看似毫无规律的数据，应设法将其转化为“9：3：3：1或其变式”的规律性比，才能将问题化解。易错点8 不能灵活进行“信息转化”克服思维定势，误认为任何状况下唯有“纯合子”自交才不会发生性状分离点拨：由于基因间相互作用或制约，或由于环境因素对基因表达的影响，可导致“不同基因型”的生物表现为“相同表现型”，由此可导致某些特殊情形下，杂合子自交也不会发生性状分离，如某自花传粉植物，其子叶颜色有白色和有色等性状，显性基因I是抑制基因，显性基因C是有色基因，隐性基因c是白色基因，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。当I和C同时夺在时，I就抑制了有色基因C的作用，使其不能表现为有色：当I不存在时，C才发挥作用，显示有色，现将亲本均为白色子叶的两种基因型IICC与iicc杂交，则F1子叶表现型为13白色子叶，F2有色子叶基因型为iiC_。F2表现型为白色子叶的比例为16，其中白交子代不发生性状分离的基因型为IICC、IICc、IIcc、iicc、Iicc。第四步：单元核心素养对接高考【2022·全国乙卷】依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄，提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交，正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同，反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是( )A.正交亲本中雌鸡为芦花鸡，雄鸡为非芦花鸡B.正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体C.反交子代芦花鸡相互交配，所产雌鸡均为芦花鸡D.仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别【答案】C【解析】本题考查遗传规律的应用。根据正反交结果不同可推出控制芦花和非芦花的基因位于Z染色体上；根据反交子代均表现为芦花可推出芦花为显性性状。设控制该对相对性状的等位基因为A和a，结合伴性遗传特点，可推出正交的亲本基因型为ZaZa和ZAW，反交的亲本基因型为ZAZA和ZaW。正交亲本中，雌鸡的基因型为ZAW，表现为芦花，雄鸡的基因型为ZaZa，表现为非芦花，A项正确。无论正交还是反交，子代雄鸡的基因型均为ZAZa，均为杂合体，B项正确。反交子代的基因型为ZAZa和ZAW，均表现为芦花；反交子代芦花鸡相互交配，所产雌鸡的基因型为ZAW（表现为芦花）和ZaW（表现为非芦花），C项错误。正交子代的基因型为ZaW和ZAZa，雌鸡全表现为非芦花，雄鸡全表现为芦花，D项正确。学科网（北京）股份有限公司