2024高考生物一轮复习学案第4单元第15讲基因的分离定律(人教版新教材).docx
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1、第四单元 遗传的基本规律第15讲基因的分离定律课标内容(1)阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状。(2)实验:模拟动物或植物性状分离的杂交实验。考点一基因分离定律的发现1.豌豆用作杂交实验材料的优点相对玉米来说,缺点是需要人工去雄2.孟德尔遗传实验的杂交操作“四步曲”3.一对相对性状杂交实验的“假说演绎”分析提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的,不包括测交实验。演绎过程不等于测交实验,前者只是理论推导,后者则是进行测交实验对演绎推理的结果进行验证。4.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雌、雄生殖器官,甲、乙小桶
2、内的彩球分别代表雌、雄配子,不同彩球的随机组合,模拟雌、雄配子的随机结合。(2)注意问题:要随机抓取,且抓完一次将小球放回原小桶并摇匀,重复次数足够多。两小桶内的彩球数量可以(填“可以”或“不可以”,下同)不相同,每个小桶内两种颜色的小球数量不可以不相同。(3)实验结果:彩球组合数量比DDDddd121。彩球组合代表的显、隐性性状的数值比接近31。5.基因的分离定律【考点速览诊断】(1)孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律。(2022广东卷,5A)()(2)孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根的果蝇杂交实验,均采用测交实验来验证假说。(2021海南卷,4D)()(3)多只长翅果蝇进行单对交配,
3、子代果蝇中长翅截翅31,可判断长翅为显性性状。(2020全国卷,5A改编)()(4)某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,桔红带黑斑基因具有纯合致死效应。(2020江苏卷,7B)()(5)豌豆杂交实验完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花受粉。(2018浙江卷11月,5B改编)()提示避免外来花粉的干扰。【情境推理探究】 1.玉米也可以作为遗传实验的材料,结合玉米花序与受粉方式模式图思考:(1)玉米为雌雄同株且为(填“单性”或“两性”)花。提示单性(2)图中两种受粉方式中,方式属于(填“自交”或“杂交”),方式属于(填“自交”或“杂交”),因此自然状态下
4、,玉米能进行。提示自交杂交自由交配(3)如果进行人工杂交实验,则操作步骤为_。提示套袋人工授粉套袋(4)除了豌豆之外,果蝇、玉米和拟南芥也常作为遗传的实验材料,它们都有哪些共同优点?提示相对性状明显,利于观察;繁殖周期短,节省研究时间;子代数目多,便于统计分析。另外拟南芥、果蝇还有染色体少的优点;玉米是雌雄同株且为单性花,便于人工授粉。2.孟德尔验证实验中,用隐性纯合子对F1进行测交实验的巧妙之处是_。提示隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子,分析测交后代的性状表现及比例即可推知被测个体产生的配子种类及比例。3.杂合子(Aa)产生的雌雄配子数量相等吗?提示基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种
5、Aa11或产生的雄配子有两种Aa11,但一般情况下生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。【重点难点透析】1.相同基因、等位基因与非等位基因2.与交配方式相关的概念及其作用3.验证基因分离定律的方法(1)自交法(2)测交法(3)配子法(花粉鉴定法)有一定局限性,相应性状需在花粉中表现(4)单倍体育种法考向1结合遗传学基本概念,考查生命观念1.(2023海南海口联考)下列有关一对相对性状遗传的叙述,正确的是()A.具有隐性遗传因子的个体都表现出隐性性状B.最能说明基因分离定律实质的是F2的表型比为31C.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量D.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方
6、法是自交答案D解析具有隐性遗传因子的个体不一定表现出隐性性状,如杂合子Aa,A错误;最能说明基因分离定律实质的是F1产生两种类型的配子且比例为11,B错误;测交后代的表型及比例反映待测个体产生配子的类型及比例,C错误;鉴别显性个体是纯合子或杂合子的方法有自交法和杂交法,若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦,最简便易行的方法是自交法,D正确。2.(2023湖南十三校联考)假说演绎法是现代科学研究中常用的方法,利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是()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.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象C
7、.孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则F2中三种基因型个体的数量比接近121D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的答案D解析孟德尔未提出“基因”这一概念,A错误;孟德尔的遗传规律不能解释连锁互换现象,B错误;孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程:若F1产生配子时成对的遗传因子分离,则测交后代会出现两种性状,分离比接近11,C错误。考向2结合分离定律的实质与验证,考查科学思维及探究3.(2023湖北孝感期末)玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因W控制)的籽粒和花粉遇碘不变蓝色;含直链淀粉多不具有黏性(由基因w控制)的籽粒和花粉遇碘
8、变蓝色。W对w为完全显性。把WW和ww杂交得到的种子播种下去,先后获取花粉和籽粒,分别滴加碘液观察统计,结果应为()A.花粉1/2变蓝色、籽粒3/4变蓝色B.花粉、籽粒各3/4变蓝色C.花粉1/2变蓝色、籽粒1/4变蓝色D.花粉、籽粒全部变蓝色答案C解析WW和ww杂交,F1的基因型为Ww,其能产生W和w两种比例相等的配子,其中含基因W的花粉遇碘不变蓝色,含基因w的花粉遇碘变蓝色,即产生的花粉遇碘1/2不变蓝色,1/2变蓝色。F1的基因型为Ww,其自交后代的基因型及比例为WWWwww121,其中基因型为WW和Ww的籽粒遇碘不变蓝色,基因型为ww的籽粒遇碘变蓝色,即所得籽粒遇碘3/4不变蓝色,1/
9、4变蓝色。4.(2019全国卷,32改编)玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题:(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是。(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。答案(1)显性性状(2)思路及预期结果:两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现31的性状分离比,则可验证分离定律。两种玉米分别自交,若子代都没有出现性状分离,在子代中选择两种性状的纯合子进行杂交,F1自交,得到F2,若F2中
10、出现31的性状分离比,则可验证分离定律。让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1都表现一种性状,则用F1自交,得到F2,若F2中出现31的性状分离比,则可验证分离定律。让籽粒饱满的玉米和籽粒凹陷的玉米杂交,如果F1表现两种性状,且表现为11的性状分离比,则可验证分离定律。(任答两种即可)解析(1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现为显性性状。(2)欲验证基因的分离定律,可采用自交法或测交法。根据题意,现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米籽粒若干,其显隐性未知,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,可让两种性状的玉米分别自交,若某些亲本自交后,子代出现31的性状分离比
11、,则可验证分离定律;若子代没有出现31的性状分离比,说明亲本均为纯合子,在子代中选择两种性状的纯合子玉米杂交得F1,F1自交得F2,若F2出现31的性状分离比,则可验证分离定律。也可让两种性状的玉米杂交,若F1只表现一种性状,说明亲本均为纯合子,让F1自交得F2,若F2出现31的性状分离比,则可验证分离定律;若F1表现两种性状,且表现为11的性状分离比,说明该亲本分别为杂合子和隐性纯合子,则可验证分离定律。考点二基因分离定律重点题型突破重点题型1显、隐性性状的判断(1)根据子代性状判断(2)根据遗传系谱图判断(3)“实验法”判断性状的显隐性典例1 (2023山东青岛调研)玉米为雌雄异花的植物,
12、豌豆是雌雄同花的植物,二者的茎秆都有高矮之分,分别将高茎和矮茎在自然状态下间行种植,不考虑变异,下列相关叙述错误的是()A.若矮茎玉米上所结的F1既有高茎,也有矮茎,则矮茎一定是隐性性状B.若高茎玉米上所结的F1都是高茎,则高茎对矮茎一定是显性C.若高茎豌豆的F1都是高茎,矮茎豌豆的F1都是矮茎,则无法判断茎秆的显隐性D.若高茎豌豆的F1既有高茎,也有矮茎,则该高茎豌豆一定为杂合子答案A解析高茎玉米和矮茎玉米间行种植,二者随机受粉,若矮茎玉米为杂合子,则其上所结的F1可既有高茎,又有矮茎,故矮茎可能是隐性性状,也可能是显性性状,A错误;若高茎玉米上所结的F1都是高茎,说明无论高茎玉米自交,还是
13、与矮茎玉米杂交,后代都是高茎,推断高茎为显性性状且亲本高茎玉米为纯合子,B正确;豌豆自然状态下只能自交,高茎豌豆自交后代都是高茎,说明其是纯合子,矮茎豌豆自交后代都是矮茎,说明其也是纯合子,由于间行种植的高茎豌豆和矮茎豌豆之间没有互相受粉,因此无法判断显隐性,C正确;高茎豌豆自交后代发生性状分离,则高茎为显性性状,并且亲本高茎豌豆为杂合子,D正确。精练1 玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料,通过实验判断该相对性状的显隐性。某同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,分别单独隔离种植,观察子一代性状。若子一代发
14、生性状分离,则亲本为显性性状;若子一代未发生性状分离,则需要_。答案分别从子代中各取出等量若干玉米种子种植,杂交,观察其后代叶片性状,表现出的叶形为显性性状,未表现出的叶形为隐性性状精练2 某自花传粉植物的矮茎/高茎、腋花/顶花这两对相对性状各由一对等位基因控制,这两对等位基因自由组合。现有该种植物的甲、乙两植株,甲自交后,子代均为矮茎,但有腋花和顶花性状分离;乙自交后,子代均为顶花,但有高茎和矮茎性状分离。根据所学的遗传学知识,可推断这两对相对性状的显隐性。请写出通过对甲、乙自交实验结果的分析进行推断的思路。答案若甲为腋花,则腋花为显性性状,顶花为隐性性状,若甲为顶花,则腋花为隐性性状,顶花
15、为显性性状;若乙为高茎,则高茎是显性性状,矮茎是隐性性状,若乙为矮茎,则矮茎为显性性状,高茎为隐性性状。重点题型2基因型和表型的推断(1)亲代基因型、表型子代基因型、表型(2)由子代推断亲代的基因型典例2 (2023广东茂名调研)番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制,下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是()实验组亲本表型F1的表型和植株数目红果黄果1红果黄果4925012红果黄果99703红果红果1 511508A.番茄的果色中,黄色为显性性状B.实验1的亲本遗传因子组成:红果为AA,黄果为aaC.实验2的后代中红果番茄均为杂合子D.实验3的后代中黄果番茄的遗传因子
16、组成可能是Aa或AA答案C解析从实验2和3中可分析得出番茄的果色中,红色是显性性状,A错误;实验1中亲本红果的遗传因子组成应为Aa,黄果的遗传因子组成应为aa,B错误;实验3的子代红色黄色31,其中黄果为隐性,所以遗传因子组成只能是aa,D错误。精练3 (2023湖北宜昌一中检测)某种植物的花色性状受一对等位基因控制,且红花对白花为显性。现将该植物群体中的白花植株与红花植株杂交,子一代中红花植株和白花植株的比值为51,如果将亲本红花植株自交,F1中红花植株和白花植株的比值为()A.31 B.51 C.111 D.53答案C解析植物的花色性状受一对等位基因控制,且红花对白花为显性(假设为A、a)
17、,将该植物群体中的白花植株(aa)与红花植株(A_)杂交,子一代中红花植株和白花植株的比值为51,说明该植物群体中红花植株的基因型有AA和Aa,比例为21。因此,将亲本红花植株自交,F1中白花植株的概率为1/31/41/12,红花植株和白花植株的比值为111,故选C。重点题型3纯合子和杂合子的鉴定提醒鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体是动物时,常采用测交法;当被测个体是植物时,上述四种方法均可视情况采用,其中自交法较简单。典例3 (2022浙江6月选考,9)番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子,下列方法不可行的是()A.让该紫茎番茄自交B.与绿茎番茄杂交C.与纯
18、合紫茎番茄杂交D.与杂合紫茎番茄杂交答案C解析无论该紫茎番茄是否为纯合子,与纯合紫茎番茄杂交后代均为紫茎,C所述方法不可行。精练4 (2023安徽黄山联考)现有两瓶世代连续的果蝇,甲瓶中的个体全为灰身,乙瓶中的个体既有灰身也有黑身。让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配,若后代都不出现性状分离,则可以认为()A.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为杂合子B.甲瓶中果蝇为乙瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为纯合子C.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为杂合子D.乙瓶中果蝇为甲瓶中果蝇的亲本,乙瓶中灰身果蝇为纯合子答案D解析假设果蝇的灰身、黑身性状由一对等位基因B、b控制。若甲
19、瓶中果蝇为乙瓶中的亲本,乙瓶出现性状分离,可推出灰身对黑身为显性,故甲的基因型为Bb,乙的基因型为B_和bb,让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配,后代会出现性状分离,不符合题意;若乙瓶中果蝇为甲瓶中的亲本,由子代未出现性状分离且均表现为灰身可知,灰身对黑身为显性,故乙的基因型为灰身(BB)和黑身(bb),甲的基因型为Bb,让乙瓶中的全部灰身果蝇与异性黑身果蝇交配,后代不会出现性状分离,符合题意,D正确。重点题型4自交与自由交配问题(1)自交的概率计算杂合子Aa连续自交n代(如图1),杂合子比例为()n,纯合子比例为1()n,显性纯合子比例隐性纯合子比例。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如
20、图2所示。图1图2杂合子Aa连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为,杂合子比例为。如图所示:(2)自由交配的概率计算若杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子比例为,显性纯合子比例为,隐性纯合子比例为;若杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子比例为,杂合子比例为。自由交配问题的两种分析方法:如某种生物的基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。解法一:列举法(棋盘法)后代AAAaAAAAAA、AaAaAA、AaAA、Aa、aa子代基因型及概率AA、Aa、aa子代表型及概率A_、aa解法二:配子法最直接的
21、方法基因型及概率为AA、Aa、aa,表型及概率为A_、aa。典例4 (经典高考)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是()A.曲线的F3中Aa基因型频率为0.4B.曲线的F2中Aa基因型频率为0.4C.曲线的Fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n1D.曲线和的各子代间A和a的基因频率始终相等答案C解析若Aa分别自交和随机交配,则F1都为(1/4AA1/2Aa1/4aa),淘汰掉aa,则F1代Aa的基因型比例都是2/3。若F1再自交,则其后代是1/3AA2/3(1/4AA1/
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