高考生物复习高考提分课遗传学的实验设计与分析全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖课件

高考提分课(九)遗传学试验设计与分析第1页考向一判定基因位置关系试验设计高考这么考【典例】(·全国卷Ⅰ)一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物一个紫花品系中选育出了5个基因型不一样白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等第2页位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发觉了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。第3页回答以下问题：世纪金榜导学号77982153(1)假设上述植物花紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示，则紫花品系基因型为__________________；上述5个白花品系之一基因型可能为____________(写出其中一个基因型即可)。第4页(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要经过杂交试验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成，还是属于上述5个白花品系中一个，则：①该试验思绪：____________________________。②预期试验结果和结论：______________________。第5页【解题探究】1.明确两种植株基因型：(1)某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发觉了1株白花植株，则该紫花植株为_______(填“纯合子”或“杂合子”)。(2)白花植株自交，后代均表现为白花，说明白花植株为_______(填“纯合子”或“杂合子”)。纯合子纯合子第6页2.判断未知个体基因型方法：要判断一株白花植株基因型是否与已知白花植株基因型相同，方法是_________________。与该白花植株杂交第7页【解析】本题以多对等位基因对一对相对性状控制为命题线索，综合考查孟德尔定律等知识。(1)题干已强调“大量种植该紫花品系时，偶然发觉了1株白花植株”，说明该紫花品系为显性纯合，所以，其基因型为AABBCCDDEEFFGGHH。因为5个白花品系与该紫花品系只有一对等位基因存在差异，所以5个白花品系基因型只有一对基因为隐性纯合，如aaBBCCDDEEFFGGHH或AAbbCCDDEEFFGGHH等。第8页(2)依据题意，紫花品系中偶然发觉1株白花植株，这株白花植株可能是该紫花品系中原存在一对杂合基因，经过杂交产生性状分离得到了5个白花品系中一个，或是该紫花品系另外显性基因突变产生。若是前者，新发觉白花植株(若只用隐性那一对基因表示为：aa)应与前5个白花品系之一有相同隐性纯合基因(即其中之一必定也含有aa)；若为后者，新发第9页现白花植株应为新突变隐性基因(若只用隐性那一对基因表示为：bb)，且此基因在前5个白花品系表现为显性纯合(即都没有bb，而是BB)。故可经过将该白花植株后代分别与5个白花品系杂交，观察子一代花色：若后代出现白花，则为前者；若后代没有白花，则为后者。第10页答案：(1)AABBCCDDEEFFGGHHaaBBCCDDEEFFGGHH(2)①用该白花植株后代分别与5个白花品系杂交，观察子代花色②在5个杂交组合中，假如子代全部为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变造成；假如4个组合子代为紫花，1个组合子代为白花，说明该白花植株属于这5个白花品系之一第11页备考这么做1.判断两个品系相同隐性性状是否由相同基因控制：(1)试验设计：将含有隐性性状个体杂交。(2)结果分析：①若子代均表现为_____性状，则这两个品系相同隐性性状是由相同隐性基因控制，如aabb×aabb→aabb。隐性第12页②若子代均表现为_____性状，则这两个品系相同隐性性状是由不一样隐性基因控制，如AAbb×aaBB→AaBb。显性第13页2.判断两对等位基因是否位于一对同源染色体上：(1)自交法：①试验设计：含有两对相对性状纯合亲本杂交得F1，让F1_____，观察F2性状分离比。自交第14页②结果分析：a.若子代出现___________性状分离比，则这两对基因位于___对同源染色体上；b.若子代出现_____性状分离比，则这两对基因位于___对同源染色体上。9∶3∶3∶1两3∶1一第15页(2)测交法：①试验设计：含有两对相对性状纯合亲本杂交得F1，让F1_________________，观察F2性状分离比。与隐性纯合子杂交第16页②结果分析：a.若子代出现___________性状分离比，则这两对基因位于___对同源染色体上；b.若子代出现_____性状分离比，则这两对基因位于___对同源染色体上。1∶1∶1∶1两1∶1一第17页预测这么练1.小鼠体色由两对基因控制，Y代表黄色，y代表灰色，B决定有色素，b决定无色素(白色)。已知Y与y位于1号染色体上。现有纯合黄色雌鼠(BBYY)和纯合白色雄鼠(bbyy)，请设计试验探究另一对等位基因是否也位于1号染色体上(仅就体色而言，不考虑其它性状和交叉交换)。世纪金榜导学号77982154第18页(1)试验步骤：①选择上述雌鼠和雄鼠杂交得到F1；②___________________________________________；③观察统计___________________________________。第19页(2)结果及结论：①若_________________________________________，则另一对等位基因不位于1号染色体上；②若_________________________________________，则另一对等位基因也位于1号染色体上。第20页【解析】依据题意分析：假如另一对等位基因也位于1号染色体上，则完全连锁，符合基因分离定律；假如另一对等位基因不位于1号染色体上，则符合基因自由组合定律。所以可让题中父本和母本杂交得到F1，再让F1雌雄成鼠自由交配(或让多只F1雌鼠与父本白鼠交配)得到F2，观察统计F2中小鼠毛色。若子代小鼠毛色表现为黄色∶灰色∶白色=9∶3∶4(或黄色∶灰第21页色∶白色=1∶1∶2)，则另一对等位基因不位于1号染色体上；若子代小鼠毛色表现为黄色∶白色=3∶1(或黄色∶白色=1∶1)，则另一对等位基因也位于1号染色体上。第22页答案：(1)②让F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或让多只F1雌鼠与父本白鼠交配)③F2中小鼠毛色(或观察统计子代小鼠毛色)性状分离比(2)①子代小鼠毛色表现为黄色∶灰色∶白色=9∶3∶4(或黄色∶灰色∶白色=1∶1∶2)②若子代小鼠毛色表现为黄色∶白色=3∶1(或黄色∶白色=1∶1)第23页2.番茄是二倍体植物。有一个三体，其6号染色体同源染色体有3条，在减数分裂联会时，3条同源染色体中任意2条随意配对联会形成一个四分体，另1条同源染色体不能配对。减数第一次分裂后期，组成四分体同源染色体正常分离，另一条染色体随机地移向细胞任何一极，而其它染色体正常配对、分离。分析回答：第24页(1)从变异类型角度分析，三体形成属于____________________。(2)若三体番茄基因型为AABBb，则其产生花粉基因型及其百分比为____________________________。其根尖分生区一细胞连续分裂两次所得到子细胞基因型为____________________________________。(3)现以马铃薯叶型(dd)二倍体番茄为父本，以正常第25页叶型(DD或DDD)三体纯合子番茄为母本，设计杂交试验，判断D(或d)基因是否在第6号染色体上。最简单可行试验方案是____________________________。试验结果：①若杂交子代________________________________，则__________________________________________。②若杂交子代________________________________，则__________________________________________。第26页【解析】(1)依据题意可知，正常番茄中体细胞6号染色体是2条，三体6号染色体是3条，属于染色体数目变异。(2)三体番茄基因型为AABBb，A、A随同源染色体分离而分离，B、B、b随同源染色体分离而分离是随机，所以产生配子基因型及百分比是ABB∶ABb∶AB∶Ab=1∶2∶2∶1；根尖细胞进行有丝分裂，分裂后第27页形成子细胞基因型与亲代细胞相同，都是AABBb。(3)①假如D(d)基因不在6号染色体上，则马铃薯叶基因型是dd，正常叶基因型是DD，杂交子代基因型是Dd，与dd进行测交，测交后代基因型及百分比是Dd∶dd=1∶1，前者是正常叶，后者是马铃薯叶。②如果基因位于6号染色体上，则马铃薯叶基因型是dd，正常叶基因型是DDD，杂交子代基因型是Dd、第28页DDd，其中DDd是三体植株，DDd与dd进行测交，DDd产生配子基因型及百分比是D∶DD∶Dd∶d=1∶2∶2∶1，测交后代基因型是Dd∶DDd∶Ddd∶dd=1∶2∶2∶1，其中Dd、DDd、Ddd表现为正常叶，dd表现为马铃薯叶。第29页答案：(1)染色体数目变异(2)ABB∶ABb∶AB∶Ab=1∶2∶2∶1AABBb(3)F1与马铃薯叶型二倍体番茄杂交①正常叶∶马铃薯叶=1∶1D(或d)基因不在第6号染色体上②正常叶∶马铃薯叶=5∶1D(或d)基因在第6号染色体上第30页考向二验证性状遗传是否遵照孟德尔遗传规律高考这么考【典例】(·全国卷)已知玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，这两对性状自由组合。请选取适宜纯合亲本进行一个杂交试验来验证：①子粒黄色与白色遗传符合分离定律；第31页②子粒非糯和糯遗传符合分离定律；③以上两对性状遗传符合自由组合定律。要求：写出遗传图解，并加以说明。世纪金榜导学号77982155第32页【解题探究】1.明确基因分离定律和自由组合定律研究对象：(1)基因分离定律研究对象是_____________遗传规律。(2)基因自由组合定律研究对象是____________上_______基因遗传规律。一对等位基因非同源染色体非等位第33页2.记住验证基因分离定律和自由组合定律试验结果：(1)验证基因分离定律试验结果：①用杂合子自交，子代出现显性∶隐性=_____性状分离比。②用测交方法，子代出现显性∶隐性=_____性状分离比。3∶11∶1第34页(2)验证基因自由组合定律试验结果：①用双杂合子自交，子代出现双显性∶一个单显性∶另一个单显性∶双隐性=___________性状分离比。②用测交方法，子代出现双显性∶一个单显性∶另一个单显性∶双隐性=___________性状分离比。9∶3∶3∶11∶1∶1∶1第35页【解析】本题考查对遗传定律利用能力。惯用验证孟德尔遗传定律方法有自交法和测交法，植物常用自交法进行验证。依据一对相对性状遗传试验结果，若杂合子自交，后代出现两种表现型且百分比为3∶1，则该对性状遗传符合分离定律；依据两对相对性状遗传试验结果，若双杂合子自交，后代出现四种表现型且百分比为9∶3∶3∶1，则两对性状遗传符第36页合自由组合定律。使用测交法时，若杂合子测交后代出现两种表现型且百分比为1∶1，则该对性状遗传符合分离定律；若双杂合子测交后代出现四种表现型且百分比为1∶1∶1∶1，则两对性状遗传符合自由组合定律。第37页答案：第38页F2子粒中：①若黄粒(A_)∶白粒(aa)=3∶1，则证实子粒黄色与白色遗传符合分离定律；②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)=3∶1，则证实子粒非糯和糯遗传符合分离定律；③若黄色非糯粒∶黄色糯粒∶白色非糯粒∶白色糯粒=9∶3∶3∶1，即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1，则证实两对性状遗传符合自由组合定律第39页备考这么做1.记住分离定律和自由组合定律研究对象：(1)分离定律研究是同源染色体上_____基因遗传规律。(2)自由组合定律研究是_______染色体上_______基因遗传规律。等位非同源非等位第40页2.了解验证分离定律和自由组合定律试验设计方法：试验方法试验现象结论自交法自交后代出现3∶1性状分离比该性状是由__对同源染色体上__对等位基因控制，符合基因_____定律自交后代出现9∶3∶3∶1性状分离比该性状是由__对同源染色体上__对等位基因控制，符合基因_________定律11分离22自由组合第41页试验方法试验现象结论测交法测交后代出现1∶1性状分离比该性状是由1对同源染色体上1对等位基因控制，符合基因_____定律测交后代出现1∶1∶1∶1性状分离比该性状是由2对同源染色体上2对等位基因控制，符合基因_________定律分离自由组合第42页试验方法试验现象结论花粉判定法出现2种花粉，比例1∶1符合基因_____定律出现4种花粉，比例1∶1∶1∶1符合基因_________定律分离自由组合第43页预测这么练1.现有①～④四个果蝇品系(都是纯种)，其中品系①性状均为显性，品系②～④均只有一个性状是隐性，其它性状均为显性。这四个品系隐性性状及控制该隐性性状基因所在染色体以下表所表示：第44页若需验证自由组合定律，可选择以下哪种交配类型世纪金榜导学号77982156()A.①×② B.②×④C.②×③ D.①×④品系①②③④隐性性状均为显性残翅黑身紫红眼对应染色体Ⅱ、ⅢⅡⅡⅢ第45页【解析】选B。①个体全部基因都是显性纯合，②个体只有控制残翅基因是隐性，所以两个体杂交只产生一对基因杂合，只能验证基因分离定律，不能验证基因自由组合定律，A错误；要验证自由组合定律，必须两对或多对相对性状是在非同源染色体上，不能在同源染色体上。②和④分别含有残翅和紫红眼隐性基因，且控制这两种性状基因分别在Ⅱ、Ⅲ第46页号染色体上，杂交后两对基因都是杂合，减数分裂过程中这两对等位基因分离同时，非同源染色体上非等位基因自由组合，B正确；②和③分别含有残翅和黑身隐性基因，不过控制这两种性状基因都在Ⅱ号染色体上，不能验证基因自由组合定律，C错误；①个体全部基因都是显性纯合，④个体只有控制紫红眼基因是隐性，所以两个体杂交只产生一第47页对基因杂合，只能验证基因分离定律，不能验证基因自由组合定律，D错误。第48页2.假定某植物籽粒中淀粉非糯性(W)对糯性(w)为显性，非糯性花粉遇碘呈蓝黑色，糯性花粉遇碘呈红棕色。圆花粉粒(L)对长花粉粒(l)为显性。已知花粉能够看成配子进行研究，试设计试验判断两对基因是否符合基因自由组合定律：(1)试验步骤：___________________________。(2)结果预测：___________________________。第49页【解析】因为非糯性花粉粒遇碘呈蓝黑色，花粉粒形状也能够用显微镜观察，所以用碘液染色后能够观察花粉粒颜色和形状，经过花粉粒颜色和形状反应配子类型。第50页答案：(1)用纯种非糯性圆花粉粒类型植株与纯种糯性长花粉粒类型植株杂交得到F1植株，取F1花粉粒加碘液染色后，经显微镜观察花粉粒形状(2)假如蓝黑色圆形∶蓝黑色长形∶红棕色圆形∶红棕色长形为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律；若四种花粉百分比不符合1∶1∶1∶1，则不符合自由组合定律第51页3.已知番茄抗病与感病、红果与黄果、多室与少室这三对相对性状各受一对等位基因控制，抗病性用A、a表示，果色用B、b表示，室数用D、d表示。分析回答：(1)为了确定每对性状显隐性，以及它们遗传是否符合自由组合定律，现选取表现型为感病红果多室和__________________两个纯合亲本进行杂交，假如F1第52页表现抗病红果少室，则可确定每对性状显隐性，并可确定以上两个亲本基因型为__________和____________。(2)将F1自交得到F2，假如F2表现型有________种，且它们百分比为_______________________________，则这三对性状遗传符合自由组合定律。第53页【解析】(1)要判断性状显隐性，有两种方法。一个是利用杂合子自交方法，依据性状分离现象判断性状显隐性。另一个方法是利用含有相对性状纯合亲本杂交，F1表现性状即为显性性状。所以本题选用第二种方法，其中一个亲本表现型为感病红果多室，则另一个亲本表现型为抗病黄果少室。依据F1表现型可知，显性性状分别是抗病、红果、少室，第54页则感病红果多室亲本基因型为aaBBdd，抗病黄果少室亲本基因型为AAbbDD。(2)上述亲本杂交，F1基因型为AaBbDd，F1自交得到F2，因为3对基因自由组合，则F2表现型有8种，百分比为27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1，由此证实这三对性状遗传符合自由组合规律。第55页答案：(1)抗病黄果少室aaBBddAAbbDD(2)827∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶1第56页考向三生物变异类型试验探究高考这么考【典例】(·山东高考节选)果蝇灰体(E)对黑檀体(e)为显性，灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE、Ee和ee第57页果蝇可供选择，请完成以下试验步骤及结果预测，以探究其原因。(注：一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死；各型配子活力相同)(1)试验步骤：①用该黑檀体果蝇与基因型为____________果蝇杂交，取得F1；②F1自由交配，观察、统计F2表现型及百分比。第58页(2)结果预测：①假如F2表现型及百分比为______________，则为基因突变；②假如F2表现型及百分比为______________，则为染色体片段缺失。第59页【解题探究】1.了解两种变异对基因型影响：(1)若发生基因突变，该黑檀体果蝇基因型为___。(2)若发生染色体片段缺失，该黑檀体果蝇基因型为___。eeeo第60页2.掌握染色体变异遗传分析：(1)分析方法：部分片段缺失染色体与正常染色体遗传都遵照_________。(2)实例：染色体片段缺失黑檀体果蝇(eo)可产生_____配子，基因型及百分比可表示为__________。分离定律两种e∶o=1∶1第61页【解析】正常情况下，灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，其后代果蝇均为灰体，基因型均为Ee，若该黑檀体果蝇出现原因是基因突变，则此黑檀体果蝇基因型为ee；若该黑檀体果蝇出现原因是染色体片段缺失，则此黑檀体果蝇基因型为eo。若选取基因型为ee果蝇杂交，F1和F2均为黑檀体，无法说明该黑檀体果蝇出现原因，而选择基因型为EE或Ee果蝇第62页与该黑檀体果蝇杂交，则能够依据F2表现型及百分比判断该黑檀体果蝇出现原因，两种方案分析以下：若选取基因型为EE果蝇与该黑檀体果蝇杂交，两种情况遗传图解以下列图：第63页第64页若选取基因型为Ee果蝇杂交，两种情况遗传图解以下列图：第65页答案：答案一：(1)①EE(2)①灰体∶黑檀体=3∶1②灰体∶黑檀体=4∶1答案二：(1)①Ee(2)①灰体∶黑檀体=7∶9②灰体∶黑檀体=7∶8第66页备考这么做1.了解几个生物变异类型试验判断方法：(1)可遗传变异与不可遗传变异判断方法：①试验设计：变异个体自交或与正常个体_____。②结果分析：若子代出现该变异性状，则为_______变异，若子代不出现该变异性状，则为_________变异。杂交可遗传不可遗传第67页(2)突变体显隐性判断方法：杂交法自交法方法突变体与多个正常个体杂交让突变体自交结果若全部杂交组合后代均发生性状分离，则突变体为___性突变若子代发生性状分离，则突变体为___性突变若有杂交组合不发生性状分离，则突变体为___性突变若子代不发生性状分离，则突变体为___性突变显显隐隐第68页2.辨析染色体数目变异产生异常配子类型：染色体数目变异通惯用染色体上基因做标识进行实验探究，但需要明确变异产生异常配子类型：(1)同源染色体不分离：产生含_____________配子和___________配子。(2)姐妹染色单体分开后不分离：产生含______________配子和___________配子。一对等位基因不含该基因一对相同基因不含该基因第69页预测这么练1.核能是一个清洁能源，但核能也是一把双刃剑。某研究小组对切尔诺贝利事故前后某种雌雄异株植物(12对同源染色体，性染色体组成为XY型)进行研究，发觉一雄性植株性状与野生型植株有显著差异。在事故前，该地域从未发觉过该种性状植株。分析回答以下问题：第70页(1)为确定该突变性状是否属于可遗传变异，可采取杂交方案是________________________________________________________________________________。若后代出现________________现象，则说明该突变性状是可遗传变异。(2)若研究发觉该突变性状是可遗传变异，但不知是由染色体变异造成，还是基因突变造成，研究小组第71页能够采取最为简便方法是将该雄性植株和野生型植株根尖制作暂时装片，用显微镜观察比较________________。(3)若深入研究发觉该突变性状是基因突变产生，则该突变基因结构有可能发生了________________改变。第72页(4)继续研究发觉该突变性状由一对等位基因(A、a)控制，为确定该突变基因显隐性和所在染色体位置，某同学设计了该突变雄株与多株纯合野生雌株杂交杂交方法，则预期该杂交后代最多有________种现象，若出现__________________________________现象，则无法判断该突变基因在哪种染色体上，请用遗传图解及恰当文字说明理由。第73页【解析】(1)该突变植株为雄性，应与多株野生型雌性植株杂交，取得较多子一代，再让这些植株进行自交，看子二代是否出现突变性状。若出现突变性状，则必为可遗传变异。观察子二代而不观察子一代原因是突变性状可能为隐性性状，子一代中不能表现出突变性状。第74页(2)染色体变异能够经过显微镜观察得知，染色体变异包含结构和数目标变异，所以应观察染色体形态和数目。(3)基因突变包含碱基正确替换、增添和缺失。(4)若为常染色体显性突变，则子一代中突变型∶野生型=1∶1，与性别无关；若为常染色体隐性突变，