高考生物遗传规律和伴性遗传专题(梁云霞).ppt

遗传定律与伴性遗传专题,河北正定中学 梁云霞,高考的考查内容,（一）相对性状中的显隐性判断,（二）基因的位置判断,（三）基因型的判断,（四）有关概率的计算,（五）对遗传定律的实质考查,（六）遗传中的“例外”情况,能运用所学知识，对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论。,考纲对理解能力的要求,高考的考查特点,用遗传定律去解释、分析各种各样的遗传现象,（如：不完全显性、致死现象、基因互作现象等等）,教学误区,帮助学生掌握科学的研究方法：“假说-演绎法”,教学建议：,教师呈递给学生的是结论，而不是结论的发现过程,“假说演绎法”是一种重要的科学发现模式和重要的科学研究方法，也是培养学生科学能力、提高学生科学探究能力的重要方法。 在2010新课标考试大纲中明确提出：学生应具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。非新课标版的虽然没有提出“假说演绎法”这个概念，但是也指出学生应具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括作出假设和预期等，而且在06年全国高考中也考到了这种能力。,“假说演绎法”是指在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想像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果。如果实验结果与预期结果相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。,客观事实,提出假设,演绎推理,预期结果,实际结果,假说成立,假说不成立,符合,不符合,分析 事实,例如：在解决判断遗传方式问题中的应用,（06全国卷I）从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。请回答下列问题：,（4）现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。(要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论),解题方法：假说演绎法,先设定遗传方式，再根据遗传图解进行逆向推导,F1,两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关,F1,假设一：灰色显性，基因位于常染色体上,F1,两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关,F1,假设二：黄色显性，基因位于常染色体上,F1,杂交组合1中，子一代的雌雄个中都有灰色和黄色个体，但灰色个体多于黄色个体； 在杂交组合2中，子一代中的雄性全部表现为黄色，雌性全部表现为灰色,假设三：灰色显性，基因位于X染色体上,F1,在杂交组合1中，子一代中的雄性全部表现为黄色，雌性全部表现为灰色 在杂交组合2中，子一代的雌雄个中都有灰色和黄色个体，但灰色个体多于黄色个体；,XaY,XAXa,XAY,XaXa,F1,假设四：黄色显性，基因位于X染色体上,XAXA,答案：,如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则说明灰色显性，基因位于常染色体,如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关，则说明黄色显性，基因位于常染色体,如果杂交组合1中，子一代的雌雄个中都有灰色和黄色个体，但灰色个体多于黄色个体；在杂交组合2中，子一代中的雄性全部表现为黄色，雌性全部表现为灰色，则说明灰色显性，基因位于X染色体上,如果在杂交组合1中，子一代中的雄性全部表现为黄色，雌性全部表现为灰色在杂交组合2中，子一代的雌雄个中都有灰色和黄色个体，但灰色个体多于黄色个体，则说明黄色显性，基因位于X染色体上,高考内容及应对策略,（一）相对性状的显隐性判断,从定义出发,（高考体验）,基因与基因型,显性性状,隐性性状,显性性状,隐性性状,（一）相对性状的显隐性判断,假说演绎法,假设某一个亲本的性状为显性(隐性)，按照假设的条件去推算，若推算结果与实际结果不相符，则假设不成立，可判断出亲本的显隐性；若与事实相符，应再假设该亲本的性状是隐性（显性），按照假设的条件去推算，若推算结果与实际结果相符，则无法判断显、隐性。,（高考体验）,性状分离比(3:1),不能判断显隐性,亲本性状为显性性状,注意细节子代数量问题,Aa,aa,Aa,aa,Aa,Aa,设计试验探究相对性状的显隐性,1.试验方法的选择问题,2.用1对亲本还是多对亲本的问题,分析所给实验材料，确定合适方法,（05年全国理综）已知牛的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A和a控制。在自由放养多年的牛群中，无角的基因频率与有角的基因频率相等，随机选1头无角公牛和6头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了 1头小牛，在6头小牛中，3头有角，3头无角。,(2)为了确定有角无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？(简要写出杂交组合，预期结果并得出结论),选多对有角牛和有角牛杂交,选多对无角牛和无角牛杂交,分析试验可知：,显性性状个体中既有纯合子也有杂合子,（10福建卷）27已知桃树中，树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制)，蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状（由等位基因H、h控制），蟠挑对圆桃为显性，下表是桃树两个杂交组合的试验统计数据： （1）根据组别 的结果，可判断桃树树体的显性性状为 。,乙,乔化,感悟高考,(05年全国理综）已知牛的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A和a控制。在自由放养多年的牛群中，无角的基因频率与有角的基因频率相等，随机选1头无角公牛和6头有母牛角，分别交配，每头母牛只产了 1头小牛，在6头小牛中，3头有角，3头无角。 (1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程,1头无角公牛和6头有角母牛分别交配,假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或无角，概率各为1/2。6个组合后代合计出现3头无角小牛、3头有角小牛。,假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或无角或为有角，概率各为1/2。由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以，只要母牛中含有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛和3头有角小牛,综上分析，不能确定有角为显性还是无角为显性,考查形式：,（一）根据试验结果判断基因位置,（二）设计实验确定基因的位置,应对策略：,根据不同位置的基因控制的性状在遗传时所具有的不同特点,1. 细胞质基因与细胞核基因的判断,细胞质遗传:,母系遗传 后代无一定的性状分离比,实验方法:,正交和反交,2.基因在常染色体还是在性染色体上的判断,Y染色体上基因:限雄遗传,AA aa Aa aa,AA AA AA Aa AaAa, aa aa, XAXAXaY XAXaXaY XaXaXAY, XAXAXAY XAXaXAY, XaXaXaY,判断要点:,性状遗传如果与性别有关,如该相对性状只在雄性中表现,该相对性状在雌、雄性中均表现,性状遗传如果与性别无关,常染色体或X染色体,假说演绎法:,假设基因位于X染色体，按照假设推测结果，如果推测结果与实际结果不相符，则假设不成立，可判断基因位于常染色体； 如果推测结果与实际结果相符，应再假设基因位于常染色体，如果假设也成立，则不能确定。,根据性状的遗传与性别的关系,例题：下面为果蝇三个不同的突变品系与野生型正交与反交的结果，试分析回答问题。 (1）控制果蝇突变型 a 的基因位于 ，为_性突变。控制果蝇突变型 b 的基因位于 ，为_性突变。控制果蝇突变型 c的基因位于 。,常染色体,隐性,X染色体,显性,细胞质,（2010山东高考理综）26（2）卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于_和_染色体上（如果在性染色体上，请确定出X或Y），判断前者的理由是 。,刚毛性状与性别有关 且每种刚毛性状雌雄均有,XaXaXAYXAXa、XaY,X,假设基因位于X染色体,与题中结果不符，假设不成立,常,感悟高考,当子代数量非常少时，也可能出现性别比例1：1的情况，因此常染色体上的基因控制的性状也有可能表现出与“性别有关”的现象。例：人类遗传病的遗传,判断时，应采用假设演绎法,（10江苏卷）29（7分）遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系，系谱如下图所示，请回答下列问题（所有概率用分数表示） (1)甲病的遗传方式是 。 (2)乙病的遗传方式不可能是 。,常染色体隐性遗传,X显性遗传,如何设计实验探究基因位于常染色体还是X染色体？, XAXAXaY XAXaXaY XaXaXAY,亲本显隐性已知,亲本显隐性未知,隐性显性,正交、反交,3. 基因位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位 于X染色体上的探究,【例题】科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为完全显性。若这对等位基因存在于X、Y染色体的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于X染色体上，则只表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干只，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，请写出遗传图解，并用文字简要说明你的推断过程。,假说演绎法：,XBXBXBY,XBXBXBYB,XBXBXbY,XbXbXbY,XBXBXbYb,XbXbXbYb,XbXbXBY,XbXbXBYB,若该种群中既有纯合子也有杂合子呢？,XBYB,XBYb,XbYB,三、基因型的推导,1.生物体基因型的推导 2.果实、种子各部分基因型的推导 3.据图确定基因型 4.蜜蜂有关基因型的推导,基因型的推导,方法一：填空式,纯合体,纯合体,杂合体,显性,-1.生物体基因型的推导,方法二：比例式,AaAa,Aaaa,aaaa,根据遗传规律的特殊比例直接写出答案,1对相对性状,-2对相对性状,方法二：比例式,AaAa BbBb,（3：1）（3：1）,（1：1）（1：1）,（1：1）（3：1）,（1：0）（1：1）,Aaaa Bbbb,AaAa Bbbb,Aaaa BbBb,Aaaa bbbb,aaaa Bbbb,例题：（10重庆卷）30请回答有关绵羊遗传与发育的问题： （1）假设绵羊黑面（A）对白面（a）为显性，长角（B）对短角（b）为显性，两对基因位于染色体上且独立遗传。 在两组杂交试验中，I组子代只有白面长角和白面短角，数量比为3:1；II组子代只有黑面短角和白面短角，数量比为1:1。其亲本的基因型组合是：I组 ，II组 。,aaaa,BbBb,Aabbaabb,bbbb,Aaaa,aaBbaaBb,I组:,II组:,纯种与非纯种的黑面长角羊杂交，若子代个体相互交配能产生白面长角羊，则杂交亲本的基因型组合有 。,解析：,AABB,AB,aaB,a,B,B,b,b,AABBAaBB 或 AABBAaBb,2.种子、果实基因型的推导,亲代性状,豌豆的硬荚(A)、圆滑种皮(B)和黄色子叶（C）对软荚、皱缩种皮和绿色子叶是显性。现用纯种硬荚、圆滑种皮和黄色子叶豌豆的花粉，授在纯种软荚，皱缩种皮和绿色子叶豌豆的雌蕊柱头上进行杂交。按要求在表中填写各后代的基因组成及其比例。,aabbcc,AABBCC,aa,bb,Cc,Aa,Bb,某植物能利用体内的前体物质经过一系列代谢活动逐步合成中间产物和紫色素，此过程是由B、b和D、d两对等位基因控制（如下图所示），其中具有紫色素的植株开紫花，只具有蓝色中间产物的开蓝花，两者都没有的则开白花。,开白花植物的基因型 ，开蓝花植物的基因型 ，开紫花植物的基因型 。,bb(DD、Dd、dd),(BB、Bb) (DD、Dd),(BB、Bb) dd,3.据图写基因型,一雌蜂和一雄蜂交配，产生F1代。F1代雌雄个体交配产生的F2代中，雄蜂基因型有AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂基因型有AaBb、Aabb、aaBb、aabb，则亲本的基因型是 AaabbAB BAaBbab CAaBbaabb DaabbAABB,4.有关蜜蜂基因型的推导,aabb,AB,四、遗传概率的计算,系数的确定 自交和自由交配的问题,当亲本的基因型有多种可能的时，就涉及到每一种基因型的概率问题（也就是亲本系数问题）,1.亲本系数的确定,单独处理,彼此相乘,忽略范围问题,学生易犯的错误：,不能用正确的方法处理2对基因的问题,1/4,1/3,就是将多对相对性状分解成单一的相对性状,然后按照基因分离规律单独分析,最后将各对相对性状的分析结果相乘。其理论基础是乘法定理,单独处理,彼此相乘,乘法定理：如某一事件的发生，不影响另一事件发生，则这两个事件同时发生的概率等于他们单独发生的概率的乘积,2.自交和自由交配问题,不能准确把握交配组合的方式,不能正确考虑亲本的系数,F2中高茎豌豆自交后代的性状分离比是多少？,自由交配的后代又是多少？,出错原因,例题：纯种黄圆和绿皱的豌豆杂交（两对相对性状独立遗传），F2中的黄圆个体有几种基因型以及每一种基因性的概率是多少？,F1 YyRr,F2 黄圆 YR,1/3YY1/3RR=1/9 YyRR,YYRr=1/3YY2/3Rr=2/9 YYRr,YyRr=2/3Yy2/3Rr=4/9 YyRr,YYRR=,YyRR=2/3YY1/3RR=2/9 YyRR,F2中高茎豌豆自交后代的性状分离比是多少？,F3 高茎=1/3+2/33/4=5/6,F3 矮茎=2/31/4=1/6,F3中高茎:矮茎=5:1,自交是指基因型相同的个体进行交配,交配方式,如果F2代的高茎豌豆之间自由交配,F3中高茎:矮茎=8:1,自由交配是指种群中的雌雄个体能随机交配,随机交配时可用基因频率的方法计算,展开:DD=4/9，Dd=4/9，dd=1/9 高茎(Dd+Dd)为8/9，矮茎(dd)为1/9,F2的高茎豌豆中，基因型DD占13，Dd占23,群体中产生的雌配子:,(2/3D 1/3 d),群体中产生的雄配子:,(2/3D 1/3 d),雌雄配子结合是随机的，可以用一个简单的二项式表示:,(2/3D+1/3d)(2/3D+1/3d),1.基因分离定律、自由组合定律发生在什么过程？,2.F2中要表现特定的分离比应具备什么条件？,3.怎样验证1对或2对基因的遗传是否遵循遗传定律？,4.怎样判断2对基因位于1对同源染色体还是2对非同源染色体？,基因分离定律实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代,自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合,1.基因分离定律、自由组合定律发生在什么过程？,2.F2中要表现特定的分离比应具备什么条件？,所研究的每一对性状受1对等位基因控制，而且等位基因完全显性,不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精的机会均等,所有后代都处于比较一致的环境中，而且存活率相同,供试验的群体足够大，个体数量要足够多,3.怎样验证2对(或1对)基因的遗传是否遵循遗传定律？,4.怎样判断2对基因位于1对同源染色体还是2对非同源染色体？,根据产生配子的种类及比例,自交,9：3：3：1,测交,1：1：1：1,前提： 1对性状受1对基因控制； 完全显性,（2010山东高考理综）26100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题： （1）黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交， F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交，测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线（_）表示相关染色体，用Aa和Bb分别表示体色和翅型的基因，用点（）表示基因位置，亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为_和_。,2对基因位于常染色体,灰体对黑体为显性，长翅对残翅为显性,F1的基因型AaBb,亲本均是纯合子,六、遗传中的“例外”情况,2.基因致死现象,4.基因互作现象,1.蜜蜂发育问题,3.复等位基因现象,2.基因致死类,致死作用可以发生在不同的阶段，在配子期致死的称为配子致死，在胚胎期或成体阶段致死的称为合子致死。,按照正常的遗传规律分析，然后再分析致死类型，确定最后的基因型和表现型的比例。,解题要点：,【感悟高考】（10四川卷）31.（2）果蝇的某一对相对性状由等位基因（N，n）控制，其中一个基因在纯合时能使合子致死（注：NN,XnXn, XnY等均视为纯合子）。有人用一对果蝇杂交，得到F1代果蝇共185只，其中雄蝇63只。 控制这一性状的基因位于_染色体上，成活果蝇的基因型共有_种。 若F1代雌蝇仅有一种表现型，则致死基因是_，F1代雌蝇基因型为_。 若F1代雌蝇共有两种表现型，则致死基因是_。,F1代果蝇共185只，其中雄蝇63只,基因位于X染色体,假设致死基因是n,P XNXnXNYXNXN、XNXn、XNY、XnY,假设致死基因是N,P XNXn XnY,XNXn、XnXn、XNY、XnY,3. 复等位基因类,把在群体中占据同源染色体上同一位点的两个以上的基因定义为复等位基因。例如：人类的ABO血型,IAIA,IAi,IBIB,IBi,IAIB,ii,若在一个二倍体生物中复等位基因数目为5个，则可能有的基因型数是 。,4.基因的相互作用,基因一般都不是独立起作用的，生物的性状也往往不是简单的决定于单个基因，而是不同的基因相互作用的结果,（3：1）,（1：2：1）,（1：2：1）,（1：2：1）,非等位基因的相互作用,基因互作类型有多种:,互补作用 积加作用 重叠作用 上位作用 抑制作用,几对基因相互作用决定同一性状发育的遗传现象，称为基因互作。,P 白花CCppppCC白花 F1 紫花CcPp F2 9紫花（C_P_）：7白花（3C_pp+3ccP_+1ccpp）,两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合显性状态时共同决定一种性状的发育；当只有一对基因是显性，或两对基因都是隐性时，则表现为另一种性状。,互补效应,-香豌豆花色遗传,两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时能分别表示相似的性状，两种基因均为隐性时又表现为另一种性状。,-南瓜果形遗传,积加效应,重叠作用,常见果形为三角形蒴果，极少数为卵形蒴果。 P 三角形T1T1T2T2 卵形t1t1t2t2 F1 三角形T1t1T2t2 F2 15三角形（9T1-T2- +3T1-t2t2 + 3t1t1T2-) : (1卵形 t1t1t2t2 ）,两对或多对独立基因对表现型能产生相同的影响(只要有一个显性重叠基因存在，该性状就能表现),-荠菜果形的遗传,显性上位作用,两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，其中一对对另一对基因的表现有遮盖作用，称为上位性。 如果是显性起遮盖作用，称为上位显性基因。,-西葫芦的皮色遗传,隐性上位作用,P 红色CCprprccPrPr白色 F1 CcPrPr紫色 F2 9紫（C_Pr_）: 3红（C_prpr）: 4白(3ccPr_+1ccprpr),在两对互作的基因中，其中一对隐性基因对另一对基因起上位性作用,-玉米胚乳蛋白质层颜色的遗传,抑制作用,在两对独立基因中，其中一对显性基因，本身并不控制性状的表现。但对另一对基因的表现有抑制作用，称这对基因为显性抑制基因,-玉米胚乳蛋白质层颜色的遗传,可以看出，基因互作各种表现型的比