高考生物专题复习 第5单元孟德尔定律染色体与遗传课件 浙科版.ppt

第五单元孟德尔定律染色体与遗传 第五单元 考纲展示 第五单元 知识框架 第五单元 复习策略 本单元首先介绍孟德尔发现两个遗传基本规律的过程 展示了科学家的科学思想和方法 为解决生物遗传问题提供了理论依据 减数分裂和受精作用是遗传的细胞学基础 伴性遗传其实是分离定律的特殊形式 是一种与性别有关的分离定律 人类遗传病部分对遗传病的发病情况进行了分析 使我们能更好地理解优生知识 这些内容历年都是高考的重点 因此 在复习中要注意以下几个方面 1 从科学发展史中挖掘出科学研究的思路和方法 孟德尔成功的历史向世人展示了科学研究的一般思路 观察现象 发现问题 分析问题 提出假说 设计实验 验证假说 归纳综合 总结规律 在复习中要仔细领会 体味这种思想和方法 以提升自己的生物科学素养 第五单元 复习策略 2 理论和实际相结合 相关知识与生活 生产实际结合起来 有助于对知识的理解 巩固和灵活应用 如应用遗传的两大规律指导育种 指导对人类遗传病的预防等 3 学会探究性学习 应用本单元的原理和方法 挖掘生活 生产中的相关素材 尝试探究 如动植物育种 遗传系谱图的分析 基因型判断等 第五单元 使用建议 1 本单元记忆性的内容并不多 应多注重知识的理解和应用 教师在教学过程中要注意培养学生分析问题 解决问题的能力 教学时要注重以下几个方面 1 整合好与其他章节的知识 如减数分裂与有丝分裂的对比 分离定律与自由组合定律和减数分裂的关系 伴性遗传与分离定律和自由组合定律的联系等 2 培养学生画图与识图的能力 本单元中既有系谱图和遗传图的分析和绘制 又有减数分裂中染色体 染色单体 dna数量变化坐标图 还有减数分裂与有丝分裂不同分裂时期的比较 鉴别图 复习过程中 要注意培养学生自己画图 不但可以帮助学生梳理知识 区分易混淆概念 而且可以提高其提取和应用信息的能力 从而有利于简答题和情景题的解答 第五单元 使用建议 3 多传授解题技巧 解遗传题时技巧非常重要 掌握一定的解题技巧 可大大缩短解题时间 比如可将复杂的自由组合定律的题目 分割成几个简单的分离定律题进行解答等 2 课时安排本单元分为4讲 建议用8课时完成 14 15讲各2课时 16 17讲各1课时 单元测试和讲评各1课时 第14讲 分离定律 第14讲分离定律 第14讲 考点整合 天然杂交 同一 不同 高茎 显性性状 隐性性状 性状分离 一对相对性状的实验 第14讲 考点整合 成对 dd 2dd 3高 1矮 第14讲 考点整合 对分离现象的验证 测交 隐性纯种 成对的遗传因子 第14讲 考点整合 探究点一与遗传有关的基本概念及遗传的细胞学基础 第14讲 要点探究 1 交配类型 1 杂交 基因型不同的生物个体之间的相互交配 一般用 表示 2 自交 基因型相同的生物个体之间的相互交配 植物体的自花传粉和雌雄同株异花的传粉都属于自交 自交是获得纯系的有效方法 一般用 表示 3 测交 杂种子一代与隐性个体相交 用来测定f1的基因型 属杂交 第14讲 要点探究 4 回交 杂种子一代与亲本或与亲本基因型相同的个体杂交 5 正交和反交 是一组相对概念 如果甲作父本 乙作母本为正交 则乙作父本 甲作母本为反交 这两种杂交方式合称为互交 2 性状类型 1 性状 生物体的形态特征和生理特性的总称 2 相对性状 同种生物同一性状的不同表现类型 3 显性性状 杂种子一代中显现出来的性状 4 隐性性状 杂种子一代中未显现出来的性状 第14讲 要点探究 5 性状分离 杂种自交后代中 同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离 6 显性相对性 具有相对性状的亲本杂交 杂种子一代中不分显隐性 表现出两者的中间性状 不完全显性 或者是同时表现出两个亲本的性状 共显性 3 基因类型 1 等位基因 位于一对同源染色体的相同位置上 控制着相对性状的基因 2 显性基因 控制显性性状的基因 用大写英文字母表示 第14讲 要点探究 3 隐性基因 控制隐性性状的基因 用小写英文字母表示 4 个体类型 1 表现型 生物个体表现出来的性状 2 基因型 与表现型有关的基因组成 3 纯合子 由相同基因型的配子结合成的合子发育成的个体 如dd dd aabb aabb 4 杂合子 由不同基因型的配子结合成的合子发育成的个体 如dd aabb aabb aabbccdd 只要有一对基因杂合 不管有几对纯合 该个体即为杂合子 只有每一对都纯合时 才叫纯合子 第14讲 要点探究 5 基因分离定律的细胞学基础减数第一次分裂后期 同源染色体分开 图14 1表示含一对等位基因aa的精 卵 原细胞进行减数分裂的图解 第14讲 要点探究 6 显性的类型 1 完全显性 具有相对性状的两个亲本杂交 所得的f1与显性亲本的表现完全一致的现象 称为完全显性 2 不完全显性 具有相对性状的两个亲本杂交 所得的f1表现为双亲的中间类型的现象 3 共显性 具有相对性状的两上亲本杂交 所得的f1个体同时表现出双亲的性状 即为共显性 易错点 1 相对性状的概念要同时具备三个要点 同种生物 同一性状 不同表现类型 第14讲 要点探究 2 基因型是表现型的内在因素 表现型则是基因型的表现形式 表现型相同 基因型不一定相同 在相同环境下 基因型相同 则表现型相同 在不同的环境下 基因型相同 表现型可能不同 表现型是基因型与环境相互作用的结果 简式表示如下 表现型 基因型 内因 环境条件 外因 3 等位基因 位置 存在于杂合子的所有体细胞中 位于一对同源染色体的同一位置上 特点 能控制一对相对性状 具有一定的独立性 分离的时间 减数第一次分裂的后期 第14讲 要点探究 遗传行为 随同源染色体的分开而分离 分别进入两个配子中 独立地随配子遗传给后代 4 纯合子自交后代仍是纯合子 能够稳定遗传 杂合子自交后代出现性状分离 不能稳定遗传 其后代中既有纯合子 又有杂合子 5 本节的概念比较多 要注意联系在一起 多做比较 可以采用如下的概念图 帮助理解记忆 第14讲 要点探究 图14 2 第14讲 要点探究 例1 2010 杭州模拟 采用下列哪组方法 可以依次解决 中的遗传问题 鉴定一只白羊是否纯种 在一对相对性状中区分显隐性 不断提高小麦抗病品种的纯合度 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 b 第14讲 要点探究 解析 鉴定生物是否是纯种 对于植物来说可以用自交 杂交 测交的方法 其中自交是最简便的方法 对于动物来说 则一般都使用测交方法 要区分一对相对性状的显隐性关系 可以让生物进行杂交 有两种情况可以作出判断 若是两个相同性状的生物个体杂交 后代中有另一个新的相对性状产生 则亲本的性状为显性性状 若是不同性状的生物个体杂交后代中只出现一种性状 则此性状为显性性状 不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度 测交的重要意义是可以鉴定显性个体的基因型 第14讲 要点探究 点评 本题主要考查杂交 自交 测交在不同情况下的应用 植物用自交的方法最简便 动物一般进行杂交或测交 下面这道题从基因的本质上来理解什么叫显性基因 什么叫隐性基因 第14讲 要点探究 变式题豌豆的高茎基因 d 与矮茎基因 d 的根本区别是 a 基因d能控制显性性状 基因d能控制隐性性状b 基因d 基因d所含的密码子不同c 4种脱氧核苷酸的排列顺序不同d 在染色体上的位置不同 c 第14讲 要点探究 解析 不同的基因含有不同的遗传信息 关键在于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序 碱基顺序 不同 a项说法正确 但与题干不相符合 不是根本原因 b项密码子在mrna上面不在基因中 d项d d是一对等位基因 在一对同源染色体的同一位置上 第14讲 要点探究 探究点二相对性状显隐性判断及显性纯合子 杂合子的判断 1 相对性状的判断从以下两个方面进行判断 1 如果具有相对性状的个体杂交 子代只表现出一个亲本的性状 则子代表现出的那种性状为显性性状 如 某植物红花 白花 子代全开红花 则红花性状为显性 白花性状为隐性 2 如果两个性状相同的亲本杂交 子代出现了不同的性状 则这两个亲本一定是显性杂合子 子代新出现的性状为隐性性状 如 某植物红花 红花 红花 白花 则红花性状为显性性状 子代出现的白花性状为隐性性状 第14讲 要点探究 2 显性纯合子与杂合子的鉴别方法对于植物来说实验鉴别的方法有四种 1 方法一待测个体与隐性纯合子杂交若后代无性状分离 则待测个体为纯合子 若后代有性状分离 则待测个体为杂合子 2 方法二待测个体自交若后代无性状分离 则待测个体为纯合子 若后代有性状分离 则待测个体为杂合子 3 方法三非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色 让待测个体在开花后 取出花粉放在载玻片上 加一滴碘液若一半呈蓝黑色 一半呈红褐色 待测个体为杂合子 全为红褐色或全为蓝黑色 待测个体为纯合子 第14讲 要点探究 4 方法四用花药离体培养形成单倍体植物并用秋水仙素处理后获得纯合子植株 让待测个体长大开花 观察并统计植物的性状类型 若植物只有一种性状 则待测个体为纯合子 若植物有不同性状 则待测个体为杂合子 当被测个体为动物时 常采用测交法 当被测个体为植物时 测交法 自交法均可用 但自交法较简便 易错点 区分显性纯合子 杂合子一般采用自交的方法进行 显性纯合子自交不会发生性状分离 后代只有一种性状 杂合子自交后代会发生性状分离 且显性个体与隐性个体比例接近3 1 第14讲 要点探究 例2给你一粒黄色玉米 玉米是雌雄同株异花植物 请你从下列方案中选一个既可判断其基因型又能保持纯种的遗传特性的可能方案 a 观察该黄粒玉米 化验其化学成分b 让其与白色玉米杂交 观察果穗c 进行同株异花传粉 观察果穗d 让其进行自花授粉 观察果穗 c 第14讲 要点探究 解析 玉米为雌雄同株异花植物 故通过同株异花传粉 观察子代表现型可确定其基因型 子代若发生性状分离 则为杂合 子代若不发生性状分离 则为纯合且能保持纯种特性 若让黄色玉米与白色玉米杂交 则可能会改变其纯种特性 点评 本题考查学生对知识的应用能力 区分一对性状的显隐性可通过杂交和自交 但要保持其纯种的遗传特性只能通过自交 下面这道变式题考查分离定律的一些特殊情况 也就是后代存在某种基因型不能存活的情况 第14讲 要点探究 在一些性状的遗传中 具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育 导致后代中不存在该基因型的个体 从而使性状的分离比例发生变化 小鼠毛色的遗传就是一个例子 一个研究小组 经大量重复实验 在小鼠毛色遗传的研究中发现 a 黑色鼠与黑色鼠杂交 后代全部为黑色鼠 b 黄色鼠与黄色鼠杂交 后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2 1 c 黄色鼠与黑色鼠杂交 后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1 1 变式题 第14讲 要点探究 根据上述实验结果 回答下列问题 控制毛色的显性基因用a表示 隐性基因用a表示 1 黄色鼠的基因型是 黑色鼠的基因型是 2 推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是 3 写出上述b c两个杂交组合的遗传图解 第14讲 要点探究 1 aaaa 2 aa 3 如下图 第14讲 要点探究 解析 根据b组遗传实验结果 黄色鼠的后代中出现了黑色鼠 推知黄色对黑色为显性 其中黑色个体为纯合子 aa b组亲本中的黄色个体一定为杂合子 aa 由于杂合子自交后代的遗传因子组成为laa 黄色 2aa 黄色 1aa 黑色 而实际产生出的后代为黄色鼠 黑色鼠 2 1 则最可能是由于aa个体在胚胎发育过程中死亡 存活的黄色鼠的遗传因子组成为aa 第14讲 要点探究 探究点三基因分离定律解题技巧 有关分离定律的习题主要有两类 一类是正推类型 已知双亲的基因型或表现型 推后代的基因型或表现型及比例 此类型比较简单 二是逆推类型 根据后代的表现型或基因型推双亲的基因型 这类题最多见也较复杂 下面结合实例谈谈常用的推导思路和方法 1 隐性纯合突破法例 绵羊的白色由显性基因 b 控制 黑色由隐性基因 b 控制 现有一只白色公羊与一只白色母羊 生了一只黑色小羊 试问 公羊和母羊的基因型分别是什么 它们生的那只小羊又是什么基因型 第14讲 要点探究 第14讲 要点探究 第二步从遗传图解中出现的隐性纯合子进行突破 因为子代为黑色小羊 基因型为bb 它是由精子和卵细胞受精后发育形成的 所以双亲中都至少有一个b基因 又双亲都为白色 因此双亲基因型均为bb 2 根据分离定律中规律性比值来直接推断 1 若后代性状分离比为显性 隐性 3 1 则双亲一定是杂合子 bb 即bb bb 3b 1bb 2 若后代性状分离比为显性 隐性 1 1 则双亲一定是测交类型 即bb bb 1bb 1bb 3 若后代性状只有显性性状 则双亲至少有一方为显性纯合子 即bb bb或bb bb 第14讲 要点探究 例3某已知小麦抗病对感病为显性 无芒对有芒为显性 两对性状独立遗传 用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交 f1自交 播种所有的f2 假定所有f2植株都能成活 在f2植株开花前 拔掉所有的有芒植株 并对剩余植株套袋 假定剩余的每株f2收获的种子数量相等 且f3表现型符合遗传定律 从理论上讲f3中表现感病植株的比例为 a 1 8b 3 8c 1 16d 3 16 b 第14讲 要点探究 解析 本题要求计算理论上f3中感病植株的比例 所以可以忽略有芒 无芒性状 转化为一对相对性状遗传的问题 设小麦抗病基因用 a 表示 感病基因用 a 表示 其遗传图解如下 f3中感病植株的比例为aa aa aa 第14讲 要点探究 点评 本题初看是考查两对性状的遗传 实际上有芒的植株已被除去 只要考虑一对相对性状的杂交 问题就容易解决 下面这道变式题是从子二代中除去一种性状 考虑剩下的个体所占比例的计算 做这种题一定要把剩下的个体总数看作1 再分别计算某个基因型个体所占的比例 第14讲 要点探究 两杂种黄色子粒豌豆杂交产生种子120粒 其中纯种黄色种子的数目约为 a 0粒b 30粒c 60粒d 90粒 变式题 解析 从aa 黄 aa 黄 aa 1黄 aa 2黄 aa 1绿 中可看出纯种黄色种子的数目约为120 1 4 30 粒 b 第14讲 要点探究 探究点四基因分离定律在实践中的应用 1 在医学实践中应用根据分离定律可对遗传病的基因型和发病概率作出科学推断 1 显性遗传病 由显性基因控制的遗传病 后代发病率高 父母双方 只要一方有病 后代就有可能发病 因此要尽量控制患者生育 2 隐性遗传病 由隐性基因控制的遗传病 必须父母双方均带有隐性致病基因时 后代才发病 但在近亲结婚的情况下 由于近亲携带相同隐性致病基因的可能性比较大 所以后代患病几率大大增加 因此要禁止近亲结婚 第14讲 要点探究 2 在育种上的应用 1 指导杂交育种如果要选择的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 如果要选择的优良性状为显性性状 则需要连续自交 逐步淘汰由于性状分离出现的不良性状 直到后代不再发生性状分离为止 2 从杂种中选育纯种杂合子连续自交 纯合子比例逐代增加 若用n代表自交次数 则自交n代后 纯合子的比例为1 1 2n若自交2代 后代纯合子比例为3 4 若自交3代 后代纯合子比例为7 8 连续自交就能选育到能稳定遗传的纯种 第14讲 要点探究 第14讲 要点探究 第14讲 要点探究 例4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14讲 要点探究 请回答问题 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 第14讲 要点探究 青性状分离3 11 2测交f1的基因组成 4 金定 5 统计学基因分离 第14讲 要点探究 解析 假设图中第1组是正交 那么第2组就是反交 不论正交和反交 f1总表现金定鸭的性状 所以青色是显性性状 第1组的f1和第2组的f1性状表现基本相同 自交后代出现了两种不同的性状并且比例接近3 1 f1自交后代中出现不同性状的现象叫性状分离 从第1组和第2组中我们可以看出青色是显性性状 白色是隐性性状 那么第5组实验就属于测交实验 如果第1组和第2组中金定鸭都是纯合体 后代中不会出现产白色蛋的鸭 所以金定鸭群中混有杂合子 第14讲 要点探究 点评 本题从后代的性状推断出亲本的基因型及显隐性 并分别考查了杂交 测交的方法 下面这道题从等位基因的角度考查对基因型和表现型的判断 第14讲 要点探究 人类常染色体上 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d 都携带隐性突变基因 b 变式题 第14讲 要点探究 解析 患病夫妻若都是纯合子 不可能生出正常的孩子 患病夫妻若都不携带显性突变基因 则必定都携带隐性致病基因 即是隐性纯合子 也不会生出正常的孩子 故a c d所述错误 若患病夫妻都是杂合子生出正常的孩子 如aa 与aa 生出a a 的孩子 故b正确 第14讲 要点探究 探究点五显性的相对性 1 1 完全显性 具有相对性状的两个亲本杂交 所得的f1与显性亲本的表现完全一致的现象 称为完全显性 如豌豆的紫花和白花 2 不完全显性 具有相对性状的两个亲本杂交 所得的f1表现为双亲的中间类型的现象 如金鱼草的花色遗传 纯合红花与白花杂交得子一代表现型为粉红色 3 共显性 具有相对性状的两上亲本杂交 所得的f1个体同时表现出双亲的性状 即为共显性 如人的abo血型 第14讲 要点探究 例5白公鸡和黑母鸡杂交 生下100 蓝色安得鲁森鸡 当两个安得鲁森鸡交配时 理论上其后代可能是 a 100 白色b 25 白色 25 黑色 50 蓝色c 25 白色 75 黑色d 25 白色 75 黑色 b 解析 本题考查不完全显性的有关知识 解题时注意这一点即可 第14讲 要点探究 自然状况下 鸡有时会发生性反转 如母鸡逐渐变为公鸡 已知鸡的性别由性染色体决定 如果性反转公鸡与正常母鸡交配 并产生后代 后代中母鸡与公鸡的比例是 a 1 0b 1 1c 2 1d 3 1 变式题 解析 性反转公鸡 zw 与母鸡 zw 交配 zw zw 1zz 2zw c 第14讲 要点探究 例6萝卜的花有红色的 紫色的 白色的 由一对等位基因控制 以下是三种不同类型杂交的结果 紫色 红色 398紫色 395红色 紫色 白色 200紫色 205白色 紫色 紫色 98红色 190紫色 94白色 下列相关叙述 错误的是 a 红色与红色杂交 后代均为红色b 白色与白色杂交 后代均为白色c 红色与白色杂交 后代既有红色 也有白色d 可用紫色与白色杂交验证基因的分离定律 c 第14讲 要点探究 解析 萝卜花色有一对基因控制 应遵循基因分离定律 根据第三组杂交结果可知为不完全显性 可进一步推知红色为显性 紫色为杂合子 白色为隐性 红色为显性纯合子 红色和红色杂交后代不发生性状分离仍为红色 白色为隐性纯合子 白色和白色杂交后代仍为白色 红色与白色杂交后代全为紫色 不会出现白色 紫色为杂合体 白色为隐性纯合 二者杂交即为测交 可以验证基因分离定律 第14讲 要点探究 b 第14讲 要点探究 解析 由遗传系谱图中1号和2号婚配生出5号 则可知该遗传病是常染色体上的隐性遗传病 则1号和2号的基因型为aa 则3号和4号的基因型为aa或aa 是aa的可能性为1 3 则二者基因型均为aa的概率为1 3 1 3 1 9 第15讲 自由组合定律 第15讲自由组合定律 第15讲 考点整合 实验现象 提出问题 反交 不同性状 自由组合 9 3 3 1 第15讲 考点整合 理论解释 作出假设 两对 产生配子 分离 不同 自由组合 随机结合 减数分裂 随机组合 16 9 4 第15讲 考点整合 测交 实验验证 结论 自由组合定律 双隐性 自由组合 互不干扰 形成配子 彼此分离 不同 自由组合 第15讲 考点整合 现代解释实质 两对 或两对以上 非等位基因 互不干扰 同源 等位 非同源 非等位 第15讲 考点整合 孟德尔成功的原因 单因素 多因素 统计学 测交 探究点一两对相对性状的遗传实验分析及相关结论 第15讲 要点探究 第15讲 要点探究 2 相关结论 f2共有16种组合 9种基因型 4种表现型 1 四种表现型 双显性占9 16 单显性 绿圆 黄皱 各占3 16 双隐性占1 16 与双亲表现型相同的占10 16 重组类型占6 16 第15讲 要点探究 2 九种基因型 纯合子占4 16 1 16yyrr 1 16yyrr 1 16yyrr 1 16yyrr 杂合子占 1 4 16 12 16 易错点 1 只要是亲本与以上两对相对性状的杂交实验相同 即 父本或母本均是 双显 或 双隐 的纯合子 所得f2的表现型 基因型及其比例关系就符合以上结论 2 若亲本是 一显一隐 和 一隐一显 的纯合子 则f2中重组类型 与亲本表现型相同的类型所占比例会发生相应的变化 如p yyrr yyrr f1 yyrrf2中重组类型占10 16 而与亲本相同类型占6 16 第15讲 要点探究 c 第15讲 要点探究 解析 依题意 f1的基因型为ddrr 其与丙杂交 后代高秆与矮秆之比为1 1 抗病 易感病 3 1 可以推测出丙的基因型为ddrr 点评 本题已知后代的表现型推断亲本的基因型 解题时应将两对性状分开来分别考虑 第15讲 要点探究 探究点二基因自由组合定律的实质及验证方法 1 实质生物体进行减数分裂形成配子时 同源染色体上的等位基因彼此分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 第15讲 要点探究 图15 2 2 f1产生配子过程 细胞学基础 第15讲 要点探究 由图15 2可看出 1 在减数分裂时 无论雄性个体还是雌性个体 理论上所产生的配子种类均相同 即均为2n种 n代表等位基因对数 2 分析配子产生时应特别注意是 一个个体 还是 一个性原细胞 若是一个个体则产生2n种配子 若是一个性原细胞 则一个卵原细胞仅产生1个 1种 卵细胞 而一个精原细胞可产生4个精细胞 不考虑交叉互换的情况是两种基因型 考虑交叉互换是四种基因型 第15讲 要点探究 3 验证方法 测交验证 实验目的 测定f1的基因型及产生配子的种类及比例 例 yyrr基因型的个体产生配子情况如下 第15讲 要点探究 图15 3 遗传图解 第15讲 要点探究 分析 如果理论正确 则yyrr yyrr 1yyrr 1yyrr 1yyrr 1yyrr 实验结果统计 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 1 1 1 1 得到结论 f1的基因型为yyrr f1减数分裂产生四种配子yr yr yr yr 1 1 1 1 从而可以证明自由组合定律的实质 第15讲 要点探究 例2 2010 临沂质检 现有甲 乙 丙 丁 戊五株豌豆 如对其杂交 统计后代的数量如下 黄色 圆粒为显性 在甲 乙 丙 丁 戊中 表现型相同的有 a 甲 丙b 甲 戊c 乙 丙 丁d 乙 丙 戊 第15讲 要点探究 解析 第一个组合 甲与乙的后代中黄色与绿色的比例约为1 1 可确定亲代中控制颜色的一对基因为yy yy 圆粒与皱粒的比例约为3 1 可确定亲代中控制种子形状的一对基因为rr rr 第二个组合 甲与丁的后代中黄色与绿色的比例约为1 1 可确定亲代中控制颜色的一对基因为yy yy 圆粒与皱粒的比例约为1 1 可确定亲代中控制种子形状的一对基因为rr rr 第三个组合 乙与丙的后代中 全是绿色 可确定亲代中控制颜色的一对基因为yy yy 圆粒和皱粒的比例约为3 1 可确定亲代中控制种子形状的一对基因为rr rr 即乙与丙的基因型都是yyrr 结合第一个组合 知甲的基因型为 第15讲 要点探究 yyrr 再结合第二个组合 知丁的基因型为yyrr 则第四个组合中戊的基因型为yyrr 综合甲 yyrr 乙 yyrr 丙 yyrr 丁 yyrr 戊 yyrr 的基因型 表现型相同的有乙 丙 戊 点评 本题考查通过子代表现型推断基因型的方法 牵涉五个个体 要联系在一起推断 有一定的难度 第15讲 要点探究 探究点三基因自由组合问题及概率求解 常用解题方法 分解组合法 也就是将多对等位基因的自由组合问题分解为若干个分离定律单独分析 再运用乘法原理将各组情况进行组合 常见的题型有以下几种 1 配子类型问题例 aabbcc与aabbcc杂交过程中 配子结合方式 先用分解法分别求出aabbcc和aabbcc各产生多少种配子 aabbcc 2 2 2 8种 第15讲 要点探究 aabbcc 1 2 2 4种再求配子间的结合方式8 4 32种 2 子代基因型种类及比例问题例 求aabbcc aabbcc子代基因型种类及比例先分解 aa aa 1aa 1aa2种基因型bb bb 1bb 1bb2种基因型cc cc 1cc 1cc2种基因型再组合 子代中基因型种类2 2 2 8种 8种基因型及比例可用分枝法表示如下 第15讲 要点探究 第15讲 要点探究 3 子代表现型及比例问题例 aabbccdd aabbccdd求子代中表现型种类数及a b c d 在子代中所占比例 先分解 aa aa 子代2种表现型 其中a 占1 2 bb bb 子代1种表现型 其中b 占1 cc cc 子代2种表现型 其中c 占3 4 dd dd 子代1种表现型 其中d 占1 再组合 子代中表现型种类数为2 1 2 1 4种 其中a b c d 在子代中所占比例为 1 2 1 3 4 1 3 8 第15讲 要点探究 例3牵牛花中叶子有普通叶和枫形叶两种 种子有黑色和白色两种 现用普通叶白色种子纯种和枫形叶黑色种子纯种作为亲本进行杂交 得到的f1为普通叶黑色种子 f1自交得f2 结果符合基因的自由组合定律 下列对f2的描述中错误的是 a f2中有9种基因型 4种表现型b f2中普通叶与枫形叶之比为3 1c f2中与亲本表现型相同的个体大约占3 8d f2中普通叶白色种子个体与枫形叶白色种子个体杂交将会得到两种比例相同的个体 d 第15讲 要点探究 解析 由题干知普通叶 a 对枫形叶 a 为显性 黑色种子 b 对白色种子 b 为显性 据自由组合定律知 f1基因型为aabb 普黑 其自交所得f2中有9种基因型 4种表现型 且每一对相对性状之比均为3 1 f2中与亲本表现型 aabb 普白 aabb 枫黑 相同的个体为3 4 1 4 1 4 3 4 3 8 f2中普通叶白色种子的基因型及比例为1 3aabb 2 3aabb 枫形叶白色种子的基因型为aabb 它们杂交后代为枫形叶白色种子的比例为 2 3 1 2 1 3 杂交后代为普通叶白色种子的比例为1 1 3 2 3 即d项错误 第15讲 要点探究 点评 本题主要是考查两对相对性状的亲本杂交 子二代的基因型和表现型所占的比例 要对自由组合定律中的概率问题非常熟悉 做题才会准确 下面这道题从子二代与亲本性状不相同的角度考查自由组合问题 第7讲 要点探究 两对基因 a a和b b 自由组合 基因型为aabb的植株自交 得到的后代中表现型与亲本不相同的概率是 a 1 4b 3 4c 7 16d 9 16 变式题 解析 位于非同源染色体上的两对基因 其遗传遵循基因的自由组合规律 基因型aabb的个体自交 其后代有16种组合 基因型有9种 分别 1aabb 2a bb 2aab 4a b 1aabb 2a bb 1aabb 2aab 1aabb 表现型4种 分别是 a b a bb aab 和aabb 后代中表现型与亲本不相同的概率为 1aabb 2aabb 1aabb 2aabb 1aabb 7 16 c 第15讲 要点探究 探究点四两对基因控制一对相对性状的特殊遗传现象 两对相对独立的等位基因控制两对相对性状 纯合子亲本杂交得到的f1自交后代有四种表现型 比例为9 3 3 1 但如果这两对等位基因控制同一性状或相互影响的话 f1自交后代的表现型和比例可能就会出现下面几种情况 两种表现型 比例为15 1 13 3或9 7 三种表现型 比例为12 3 1 9 6 1或9 4 3 五种表现型 比例为1 4 6 4 1不论是9 3 3 1 还是上面的七组数据 都具备一个共同的特点 和为16即42 也就是说 f1产生的雌雄配子各有四种 满足aabb产生配子时等位基因分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合的现象 事实上上述七种比值也是9 3 3 1的变形 做题时根据具体情况进行解答 第15讲 要点探究 例4某植物的花色由两对自由组合的基因决定 显性基因a和b同时存在时 植株开紫花 其他情况开白花 请回答 开紫花植株的基因型有 种 其中基因型是 的紫花植株自交 子代表现为紫花植株 白花植株 9 7 基因型为 和 的紫花植株各自自交 子代表现为紫花植株 白花植株 3 1基因型为 的紫花植株自交 子代全部表现为紫花植株 4aabbaabbaabbaabb 第15讲 要点探究 解析 本题是有关基因的自由组合定律的内容 要正确把握题干中 显性基因a和b同时存在时 植株开紫花 其他情况开白花 的含义 根据这段文字可以知道 aabb aabb aabb aabb四种基因型的植株开紫花 aabb aabb aabb aabb aabb五种基因型的植株开白花 aabb植株自交后代有9种基因型 2种表现型 表现型的比例是9 7 基因型为aabb和aabb的紫花植株各自自交 其子代的表现为紫花植株 白花植株 3 1 aabb植株自交后代全部表现为紫花植株 第15讲 要点探究 点评 两对基因控制一种性状的遗传题要根据具体情况 要注意区分9 3 3 1的变形 第15讲 要点探究 探究点五基因的自由组合规律在实践中的应用 基因的自由组合定律在实践中的应用主要包括两个方面 1 在育种中 有目的地把不同亲本的优良基因组合在一起 创造出对人类有益的新品种 例如在水稻中 有芒 a 对无芒 a 是显性 抗病 r 对不抗病 r 是显性 有两个不同品种的水稻 一个品种无芒 不抗病 另一个品种有芒 抗病 如何培育出无芒 抗病的优良品种 分析 本试题取自课本内容 其原理是运用基因的自由组合定律 从中分离出重组f2类型无芒 抗病品种 但分离出的无芒 抗病类型中 只有1 3是纯合子 aarr 为此 需将f2 第15讲 要点探究 中无芒 抗病品种进行自交 再进行选育 剔除自交会发生性状分离的种子 经多年自交选育后 就会获得纯度较高能稳定遗传的无芒 抗病新品种 遗传图15 5如下 第15讲 要点探究 第15讲 要点探究 对f2进行多次自交 最终可选择出稳定遗传的无芒抗病的新品种 2 在医学上 分析家系中两种遗传病同时发病的情况 为遗传病的预测诊断提供理论依据 如某家庭中 父亲是多指患者 由显性致病基因p控制 母亲正常 他们婚后生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子 由隐性致病基因d控制 问再生一个小孩 这个小孩既患多指又患先天聋哑的概率 第15讲 要点探究 分析 本题运用自由组合定律的原理 来分析家系中两种遗传病同时发病的情况 根据该夫妇生下一个手指正常但患先天聋哑的孩子 此小孩基因型为ppdd 可以推知双亲的基因型为ppdd和ppdd然后按基因的自由组合定律 找出双亲各产生配子的种类 再用棋盘法 或分枝法 写出后代的组合情况 就可以找出答案 患多指又患先天聋哑1 8 第15讲 要点探究 具体计算方法如下表 利用自由组合定律预测遗传病的概率 第15讲 要点探究 第7讲 要点探究 d 第15讲 要点探究 a 表中y y r r基因的编码区是间隔的 不连续的b 1 2 3 4代表的基因型在f2中出现的概率大小为3 2 4 1c f2中出现表现型不同于亲本的表现型的比例是6 16或10 16d 表中y y r r基因的载体有染色体 叶绿体 线粒体 第15讲 要点探究 解析 只有真核细胞细胞核中染色体上的基因在进行有性生殖的减数分裂过程中才会遵循孟德尔定律 点评 本题考查遗传的判断 涉及两对性状时 同学们要分别考虑 再进行组合 下面这道变式题从育种的角度考查自由组合定律的应用 同时涉及育种年限的判断 第15讲 要点探究 2010 烟台模拟 拟豌豆从播种到收获为1年时间 纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得f1种子 f1自交产生的f2中高茎和矮茎的比例为3 1 纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得f1 f1自交得f2中各种表现型的比例为9 3 3 1 上述实验分别需要在第几年才能得出结果 a 3年 2年b 2年 3年c 2年 2年d 3年 3年 a 变式题 第15讲 要点探究 解析 豌豆植株的高度表现在当代植株上 第一年将纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得f1种子 第二年将f1种子播种 f1植株自交产生的f2种子 第三年f2种子播种后长出f2植株 表现为高茎和矮茎的比例为3 1 豌豆籽粒的性状表现是在上一代植株上 第一年将纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得黄色圆粒种子即f1 第二年将f1自交得到种子播种即是f2的四种表现型且比例为9 3 3 1 第16讲 考点整合 减数分裂 有性生殖 减半 第16讲 考点整合 过程 精 卵 原细胞 同源染色体 次级精 卵 母细胞或第一极体 精细胞 卵细胞或 第二 极体 精子 第16讲 考点整合 细胞质 第16讲 考点整合 配子中染色体组合的多样性 自由组合 交叉互换 第16讲 考点整合 受精作用 卵细胞 精子 受精卵 头部 细胞膜 细胞核 卵细胞 染色体 体细胞 精子 卵细胞 第16讲 考点整合 受精作用 染色体 遗传和变异 探究点一几组容易混淆的概念程 第16讲 要点探究 1 染色体和染色单体 1 染色体的条数等于着丝点数 有几个着丝点就有几条染色体 2 染色单体是染色体复制后形成的 一个着丝点上连接着两条相同的单体 这两条单体称为姐妹染色单体 其整体是一条染色体 2 同源染色体与非同源染色体 1 同源染色体 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 1和2 3和4分别属于一对同源染色体 1和3 2和4 1和4 2和3分别属于非同源染色体 3 同源染色体 联会与四分体 1 联会 发生在精 卵 原细胞减数第一次分裂的前期 同源染色体两两配对的现象 2 四分体是同源染色体的特殊存在形式 在减数分裂过程中 联会后的一对同源染色体才可称作四分体 含有4条染色单体 3 在有丝分裂过程中存在同源染色体 复制后每一对同源染色体也包含4条染色单体 但由于不发生联会 所以不存在四分体 第16讲 要点探究 4 四个概念的比较 第16讲 要点探究 5 染色体类型根据染色体上着丝粒的位置 将染色体大致分为中间着丝粒 近端着丝粒 端着丝粒染色体三种类型 说明 1 a b c细胞中都含有2条染色体 2 a b c都有一对同源染色体 3 c细胞有四分体 1对同源染色体 1个四分体 4 b c细胞中都有染色单体 5 a细胞内有2个dna分子 b c细胞内有4个dna分子 6 1个四分体 1对同源染色体 2条染色体 4条染色单体 4个dna分子 第16讲 要点探究 易错点 同源染色体来源不同 一条来自母方 一条来自父方 故着丝点断裂后形成的两条子染色体尽管大小 形状相同 但来源不符合父方 母方 故不叫同源染色体 同源染色体存在于减数分裂过程中 也存在于有丝分裂过程中 只不过在有丝分裂过程中不发生联会 x y是一对特殊的同源染色体 尽管大小 形状不同 但减数分裂过程中会进行联会 第16讲 要点探究 例1对性腺组织细胞进行荧光标记 等位基因a a都被标记为黄色 等位基因b b都被标记为绿色 在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞 下列有关推测合理的是 a 若这2对基因在1对同源染色体上 则有1个四分体中出现2个黄色 2个绿色荧光点b 若这2对基因在1对同源染色体上 则有1个四分体中出现4个黄色 4个绿色荧光点c 若这2对基因在2对同源染色体上 则有1个四分体中出现2个黄色 2个绿色荧光点d 若这2对基因在2对同源染色体上 则有1个四分体中出现4个黄色 4个绿色荧光点 b 第16讲 要点探究 解析 若2对基因位于1对同源染色体上 则有1个四分体中出现4个黄色 4个绿色荧光点 b对 a错 如果2对基因位于2对同源染色体上 则有1个四分体中出现4个黄色荧光点 另一个四分体中出现4个绿色荧光点 点评 本题考查了基因在染色体上的位置这个知识点 同学们要注意区分等位基因在染色体上的位置 经过间期复制后两个相同基因在染色体上的位置 第15讲 要点探究 下列细胞不含同源染色体的是 体细胞 肝细胞 精原细胞 卵原细胞 次级精母细胞 精子 次级卵母细胞 精子细胞 卵细胞 受精卵a b c d 变式题 b 第15讲 要点探究 解析 体细胞和原始生殖细胞中都含有同源染色体 原始生殖细胞经过减数第一次分裂时 同源染色体分开 分别进入两个次级性母细胞中 即经过减数第一次分裂后所形成的各种细胞中都没有同源染色体 次级精母细胞 精子 次级卵母细胞 精子细胞和卵细胞都没有同源染色体 第16讲 要点探究 探究点二观察减数分裂及减数分裂中各成分的规律性变化 1 变化规律 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 3 精子和卵细胞的形成过程比较 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 例2下列有关精子和卵细胞形成的说法正确的是 a 二者形成过程中都出现联会 四分体 同源染色体分离 非同源染色体自由组合现象b 二者形成过程中都有染色体的复制和均分 二者所含遗传物质均是正常体细胞的一半c 精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需变形 卵细胞不需要变形 其余完全相同d 形成100个受精卵 至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞 a 第16讲 要点探究 解析 a项中 精子和卵细胞都是经减数分裂产生的 减 有同源染色体联会 四分体形成 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 b项中 精子和卵细胞的细胞核中的遗传物质均是正常体细胞的一半 而卵细胞在形成过程中细胞质不均等分裂 细胞质中的遗传物质多于正常体细胞细胞质中遗传物质的一半 精子则几乎不含细胞质 c项中 精子与卵细胞形成中除精子形成需要变形外还有细胞质的分裂分配情况不同 分裂结果不同等 d项中 1个精原细胞产生4个精子 只需25个精原细胞就能产生100个精子 第16讲 要点探究 点评 理解减数分裂应注意以下几点 1 减数分裂发生场所 仅发生在进行有性生殖的生物性成熟个体的生殖器官中 如卵巢 睾丸 花药 胚囊 2 染色体复制时间 在减 间期 即性原细胞发育成初级性母细胞的过程中 复制完成 性原细胞就成为初级性母细胞 3 减数第一次分裂的特征 1 着丝点未分裂 同源染色体分离 染色体数目减半 2 同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合 这是两大遗传定律的细胞学基础 4 减数第二次分裂的特征 着丝点分裂 此过程与有丝分裂相似 但不同的是减 不存在同源染色体 第16讲 要点探究 a 变式题 第16讲 要点探究 解析 题图 a 中de段不含染色单体 不可表示减数第一次分裂的后期 图 b 中细胞的着丝点已分裂 1条染色体上有1个dna分子 而处于图 a 中的bc段是1条染色体上有2个dna分子 图 b 中细胞应含8条染色体 8个dna分子 4个染色体组 第16讲 要点探究 探究点三二倍体生物细胞分裂图像鉴别 1 精子与卵细胞形成的过程中有关细胞的鉴别 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 2 减数分裂和有丝分裂细胞图像的鉴别 第16讲 要点探究 第16讲 要点探究 3 三种后期图 连同卵细胞形成五种图 第16讲 要点探究 a 第16讲 要点探究 解析 图中a段是有丝分裂过程 b段是减数分裂过程 lm段是受精作用过程 c段是有丝分裂过程 在受精过程中 精子与卵细胞的结合与细胞膜的流动性有关 mn段是有丝分裂的间期 前期 中期 前期发生了核dna含量的加倍 op段是有丝分裂的后期 由于着丝点分裂 染色体数目加倍 是gh段染色体数目的2倍 解本题时 应注意两个指标 核dna含量 染色体数目 的曲线所代表的含义 第16讲 要点探究 点评 本题既考查有丝分裂 又考查减数分裂 有丝分裂与减数分裂最本质的差别在于是否有同源染色体的行为或数目变化 有变化即为减数分裂 无变化则为有丝分裂 有丝分裂过程始终存在着同源染色体 而减 则无同源染色体 下面这道题通过看图来判断细胞的分裂时期 第16讲 要点探究 a b c d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图 如图16 10所示 下列有关描述正确的是 变式题 d 第16讲 要点探究 a a图表示植物细胞有丝分裂中期b b图表示人红细胞分裂的某个阶段c c图细胞分裂后将产生1个次级卵母细胞和1个极体d d图细胞中含有8条染色单体 解析 考查学生对细胞分裂图像的识别能力 图a中染色体平均移向了两极 细胞中央出现了细胞板 此时应是植物细胞有丝分裂的末期 图b表示的是无丝分裂 人的成熟红细胞没有细胞核 不能进行分裂 图示应为蛙的红细胞进行的无丝分裂 图c中移向两极的染色体中无姐妹染色单体 应为减数第二次分裂的后期 产生的子细胞是极体和卵细胞 细胞质不均等分配 图d中每条染色体含有2条染色单体 共含8条染色单体 第16讲 要点探究 探究点四减数分裂是有性生殖生物遗传和变异的细胞学基础 1 减数分裂时发生的变异类型 1 减 间期复制时可发生基因突变 2 减 前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换可进行基因重组 减 后期同源染色体分开 非同源染色体进行自由组合 这也属于基因重组 另外 减数分裂中也可能发生染色体结构和数目改变的染色体变异 2 减数分裂产生的配子种类 第16讲 要点探究 1 假设一个精 卵 原细胞中有n对同源染色体 则形成配子 精子或卵细胞 的可能性 不含交换 为2n种 完全含父方 或母方 染色体的配子占的比例是1 2n 2 不论一个精 卵 原细胞内含有多少对染色体 不考虑交叉互换 减数分裂 形成的次级精 卵 母细胞的实际数目都是2个 1个 实际种类均为2种 1种 减数分裂 形成的精子 卵细胞 实际数目都是4个 1个 实际种类均为2种 1种 如果考虑交叉互换 减数分裂 形成的次级精 卵 母细胞的实际数目都是2个 1个 实际种类均为2种 1种 减数分裂 形成的精子 卵细胞 实际数目都是4个 1个 实际种类均为4种 1种 第16讲 要点探究 3 染色体的行为与遗传规律的关系基因的分离定律 自由组合定律 伴性遗传都发生在有性生殖的减数分裂过程中 与减数分裂中染色体的行为变化密切相关 同源染色体分离等位基因分离 分离定律性染色体分离 性别决定 伴性遗传非同源染色体上的非等位基因自由组合 自由组合定律 第16讲 要点探究 例4 2011 合肥月考 一个初级精母细胞在减数第一次分裂时 有一对同源染色体不发生分离 所形成的次级精母细胞减数第二次分裂时正常 另一个初级精母细胞减数第一次分裂时正常 减数第二次分裂时 在两个次级精母细胞中 有一个次级精母细胞的l条染色体的姐妹染色单体没有分开 上述两个初级精母细胞减数分裂的最