必修2遗传与进化第一单元第一讲.docx
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必修2遗传与进化第一单元第一讲
第一单元遗传的基本规律与伴性遗传
第一讲
孟德尔的豌豆杂交实验
（一）
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命观念
通过对基因分离定律实质的分析，从细胞水平阐述生命的延续性，建立起进化与适应的观点
理性思维
理解利用假说—演绎法推理分离定律的过程及在解题中的应用，培养归纳与概括、演绎与推理以及逻辑分析能力
科学探究
通过验证分离定律实验，掌握验证分离定律的方法，培养实验设计及结果分析的能力
[基础知识·系统化]
知识点一 孟德尔遗传实验的科学杂交方法
1．用豌豆作遗传实验材料的优点
所具特点
相应优点
豌豆是自花传粉、闭花受粉植物
自然状态下都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析
豌豆品种间有许多易于区分的相对性状
实验结果易观察和分析
豌豆的生长周期短
短时间内获取后代，便于分析
豌豆的后代数目多
便于统计分析
2．孟德尔遗传实验的杂交方法与程序
3．与遗传实验有关的生物学知识
单性花
一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊，如黄瓜的花
两性花
同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，如豌豆的花
闭花受粉
花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上的过程
父本和母本
不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫作父本，接受花粉的植株叫作母本
知识点二 一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
知识点三 基因的分离定律
[基本技能·问题化]
1．判断用豌豆进行遗传实验时操作的正误
（1）杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊（）
（2）孟德尔研究豌豆花的构造，但无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度（）
（3）人工授粉后，应套袋（）
（4）自交时，雌蕊和雄蕊都无须除去（）
（5）孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合（）
2．判断下列有关孟德尔假说—演绎说法的正误
（1）F1产生雌、雄配子的比例为1∶1，此比例为雌、雄配子的数量之比（）
（2）A和a、A和A、a和a均为等位基因（）
（3）符合基因分离定律但F2并不一定出现3∶1的性状分离比（）
（4）运用假说—演绎法验证的实验结果总与预期相符（）
（5）孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”（）
（6）孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型（）
3．在孟德尔的一对性状的杂交实验中，子一代只有高茎性状，子二代出现高茎∶矮茎≈3∶1的性状分离比，与此无关的解释是（ ）
A．子一代含有的控制矮茎的遗传因子没有表现出来
B．各个个体产生的雌雄配子数量相等
C．必须有足量的子二代个体
D．各种配子的活力和各个个体的适应环境能力相同
4．观察下列图示，请思考：
（1）能正确表示基因分离定律实质的图示是①～④中哪一幅？
其具体内涵是什么？
发生时间及细胞学基础是什么？
（2）图示基因分离过程适用范围如何？
考点一基因分离定律及其验证
1．理清遗传规律相关概念的联系
2．正确区分相同基因、等位基因与非等位基因
（1）相同基因：
同源染色体相同位置上控制相同表现型的基因。
如图中A和A。
（2）等位基因：
同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。
如图中B和b、C和c、D和d都是等位基因。
（3）非等位基因：
有两种情况。
一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。
3．澄清对分离定律理解及应用的两个易误点
（1）杂合子（Aa）产生雌雄配子数量不相等。
一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
（2）符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比（针对完全显性）。
原因如下：
①F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少，不一定符合该比例。
②某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
[对点落实]
1．下列关于遗传学基本概念的叙述，正确的有（ ）
①兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状
②纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状，XAY、XaY属于纯合子
③不同环境下，基因型相同，表现型不一定相同
④A和A、b和b不属于等位基因，C和c属于等位基因
⑤后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离，两个双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子属于性状分离
⑥检测某雄兔是否是纯合子，可以用测交的方法
A．2项 B．3项
C．4项D．5项
2．（2019·邯郸模拟）孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。
下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法错误的是（ ）
A．豌豆是自花受粉植物，实验过程中免去了人工授粉的麻烦
B．在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离
C．解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且数量比接近1∶1
D．验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交
“四步”法理顺“假说—演绎”推理过程
[对点落实]
3．假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程的是（ ）
A．生物的性状是由遗传因子决定的
B．由F2中出现的分离比推测，生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1∶1
D．若F1产生配子时遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1∶2∶1
4．（2019·衡阳六校联考）假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。
利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。
下列关于孟德尔研究过程的分析正确的是（ ）
A．孟德尔提出的假说其核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
B．孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程
C．为了验证提出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验
D．测交后代性状分离比为1∶1，可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质
对分离定律的验证
[对点落实]
5．（2019·合肥检测）玉米中因含支链淀粉多而具有黏性（由基因W控制）的子粒和花粉遇碘不变蓝；含直链淀粉多不具有黏性（由基因w控制）的子粒和花粉遇碘变蓝色。
W对w完全显性。
把WW和ww杂交得到的种子播种下去，先后获取花粉和子粒，分别滴加碘液观察统计，结果应为（ ）
A．花粉1/2变蓝、子粒3/4变蓝
B．花粉、子粒各3/4变蓝
C．花粉1/2变蓝、子粒1/4变蓝
D．花粉、子粒全部变蓝
6．若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是（ ）
A．所选实验材料是否为纯合子
B．所选相对性状的显隐性是否易于区分
C．所选相对性状是否受一对等位基因控制
D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
[类题通法] “三法”验证分离定律
成立前提：
一对相对性状由一对同源染色体上的等位基因控制。
自交法
若自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律
测交法
若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律
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，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律
考点二分离定律的解题规律和方法
命题点
（一） 显隐性性状的判断方法与实验设计
1．已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制，在自由放养多年的一牛群中，两基因频率相等，每头母牛一次只生产1头小牛。
以下关于性状遗传的研究方法及推断错误的是（ ）
A．选择多对有角牛和无角牛杂交，若后代有角牛明显多于无角牛则有角为显性；反之，则无角为显性
B．自由放养的牛群自由交配，若后代有角牛明显多于无角牛，则说明有角为显性
C．选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角为隐性
D．随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产3头牛全部是无角，则无角为显性
[类题通法] 显隐性性状的判断方法与实验设计
（1）根据子代性状判断：
（2）合理设计杂交实验，判断性状的显隐性：
（3）根据遗传系谱图进行判断：
双亲表现正常，后代出现“患者”，则致病性状为隐性，如图甲所示，由该图可以判断白化病为隐性性状；双亲表现患病，后代出现“正常”，则致病性状为显性，如图乙所示，由该图可以判断多指是显性性状。
命题点
（二） 纯合子与杂合子的判断
2．某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且为由单基因（D、d）控制的完全显性遗传。
现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，请设计实验方案（后代数量足够多），以鉴别该紫花植株的基因型。
（1）实验程序：
第一步：
_______________________________________（填选择的亲本及杂交方式）；
第二步：
_______________________________________________________。
（2）结果预测：
①若第一步实验的子代出现性状分离，说明紫花植株为杂合子（Dd）；若
________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[类题通法] 纯合子、杂合子的判断方法
方法
实验设计
结果分析
测交法
→子代
若子代无性状分离，则待测个体为纯合子
若子代有性状分离，则待测个体为杂合子
自交法
待测个体
子代
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
花粉鉴定法
花粉
①若产生2种或2种以上的花粉，则待测个体为杂合子
②若只产生1种花粉，则待测个体为纯合子
单倍体育种法
待测个体→花粉→幼苗→秋水仙素处理获得植株
①若得到两种类型的植株且数量基本相等，则说明亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子
②若只得到一种类型的植株，则说明亲本只能产生一种类型的花粉，即为纯合子
命题点（三） 基因型和表现型的判断
3．某植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由单基因（D、d）控制的完全显性遗传，现有一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，设计如表所示实验方案以鉴别两植株的基因型。
下列有关叙述错误的是（ ）
选择的亲本及杂交方式
预测子代表现型
推测亲代基因型
第一组：
紫花自交
出现性状分离
③
①
④
第二组：
紫花×红花
全为紫花
DD×dd
②
⑤
A.两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据
B．若①全为紫花，则④为DD×Dd
C．若②为紫花和红花的数量之比是1∶1，则⑤为Dd×dd
D．若③为Dd×Dd，则判定依据是子代出现性状分离
[类题通法] 基因型和表现型的推导方法
（1）基因填充法：
先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性亲本的基因型可用A_来表示，那么隐性亲本的基因型只有一种aa，再根据子代中的一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
（2）隐性纯合子突破法：
如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子（aa），所以亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。
（3）分离比法：
子代表现型
亲本基因型组合
亲本基因型、表现型
全显
AA×__
亲本中至少有一个是显性纯合子
全隐
aa×aa
双亲均为隐性纯合子
显∶隐＝1∶1
Aa×aa
亲本一方为杂合子，一方为隐性纯合子
显∶隐＝3∶1
Aa×Aa
双亲均为杂合子
[典型图示] 图文结合突破自交与自由交配计算问题
杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况（如下表）：
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－
－
－
＋
－
根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：
[问题设计]
（1）图中a、b、c依次为纯合子、显性（隐性）纯合子、杂合子所占比例曲线。
（2）在育种过程中，由该曲线得到的启示：
选育符合人们要求的显性个体时，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。
（3）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（2n－1）/（2n＋1），杂合子比例为2/（2n＋1）。
[特别提醒] 自交和自由交配的不同
（1）自交：
基因型相同个体间的交配。
如基因型为2/3AA、1/3Aa植物群体中自交是指：
2/3（AA×AA）、1/3（Aa×Aa），其后代基因型及概率为3/4AA、1/6Aa、1/12aa，后代表现型及概率为11/12A_、1/12aa。
（2）自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，以基因型为2/3AA、1/3Aa的动物群体为例，进行随机交配的情况是：
：
AA、
Aa×
所求后代某基因型所占比例一般利用基因频率进行计算。
如群体中基因型情况为2/3AA、1/3Aa，不难得出A、a的基因频率分别为5/6、1/6，根据遗传平衡定律，后代中：
AA＝
2＝
，Aa＝2×
×
＝
，aa＝
2＝
。
[对点落实]
4.将基因型为Aa的豌豆连续自交，将后代中的纯合子和杂合子所占的比例绘制成如图所示的曲线，据图分析，错误的说法是（ ）
A．a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B．b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C．隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D．c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化
5．已知牛的体色由一对等位基因（A、a）控制，其基因型为AA的个体为红褐色，aa为红色，在基因型为Aa的个体中，雄牛为红褐色，雌牛为红色。
现有一群牛，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶2，且雌∶雄＝1∶1。
若让该群体的牛分别进行自交（基因型相同的雌雄个体交配）和自由交配，则子代的表现型及比例分别是（ ）
选项
自交
自由交配
A
红褐色∶红色＝5∶1
红褐色∶红色＝8∶1
B
红褐色∶红色＝3∶1
红褐色∶红色＝4∶1
C
红褐色∶红色＝2∶1
红褐色∶红色＝2∶1
D
红褐色∶红色＝1∶1
红褐色∶红色＝4∶5
[类题通法] 两种随机交配类型的解题技巧
（1）杂合子Aa连续随机交配n代，杂合子比例为1/2，显性纯合子比例为1/4，隐性纯合子比例为1/4。
（2）杂合子Aa连续随机交配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
。
微专题4
1．复等位基因问题
同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上的基因，称为复等位基因。
如控制人类ABO血型的IA、i、IB三个基因，ABO血型由这三个复等位基因决定。
因为IA对i是显性，IB对i是显性，IA和IB是共显性，所以基因型与表现型的关系如下表：
表现型
A型
B型
AB型
O型
基因型
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
2．分离定律异常分离比的三大成因
（1）不完全显性：
Aa与AA表现型不同，杂合子（Aa）自交产生的子代中，性状分离比为1∶2∶1。
（2）存在致死现象：
隐性致死
隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用，如镰刀型细胞贫血症（红细胞异常，使人死亡）；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而因不能进行光合作用而死亡
显性致死
显性基因具有致死作用，如人的神经胶质基因（皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状）。
显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1
配子致死
指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象
合子致死
指致死基因在胚胎时期发生作用，从而不能形成活的个体的现象
（3）从性遗传：
由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象，如绵羊的有角基因H为显性，无角基因h为隐性，在杂合子（Hh）中，公羊表现为有角，母羊则表现为无角。
3．表型模拟问题
生物的表现型＝基因型＋环境，由于受环境影响，导致表现型与基因型不符合的现象。
如果蝇长翅（V）和残翅（v）的遗传受温度的影响，其表现型、基因型与环境的关系如下表：
温度
表现型
基因型
25℃（正常温度）
35℃
VV、Vv
长翅
vv
残翅
残翅
[题点突破]
题点
（一） 复等位基因问题
1．（2019·西安八校联考）研究发现，豚鼠毛色由以下等位基因决定：
Cb—黑色、Cs—银色、Cc—乳白色、Cx—白化。
为确定这组基因间的关系，进行了部分杂交实验，结果如表，据此分析下列选项正确的是（ ）
组别
亲代表现型
子代表现型
黑
银
乳白
白化
1
黑×黑
22
0
0
7
2
黑×白化
10
9
0
0
3
乳白×乳白
0
0
30
11
4
银×乳白
0
23
11
12
A．两只白化的豚鼠杂交，后代不会出现银色个体
B．该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种
C．无法确定这组等位基因间的显性程度
D．两只豚鼠杂交的后代最多会出现4种毛色
2．（2019·潍坊检测）某植物的花色有红色、蓝色、黄色和白色4种，受一组复等位基因控制，控制情况为：
TA控制红色素的合成，TB控制黄色素的合成，TC控制蓝色素的合成，TD控制白色素的合成，含有相应色素植株开相应颜色的花。
回答下列问题：
（1）不含TD基因的植株对应的基因型有________种可能性。
（2）现有4种纯合植株（每种均有若干株），如何确定这组复等位基因之间的显隐性关系？
（请写出一种准确关系用“>”表示，下同）_________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）若用基因型为TATB的红花植株与基因型为TCTD的白花植株杂交，子代只有两种表现型，则这组复等位基因之间的显隐性关系为________________。
题点
（二） 分离定律的异常分离比问题
3．某种品系的鼠毛色灰色和黄色是一对相对性状，科学家进行了大量的杂交实验得到了如下结果，由此推断错误的是（ ）
杂交
亲本
后代
杂交A
灰色×灰色
灰色
杂交B
黄色×黄色
2/3黄色，1/3灰色
杂交C
灰色×黄色
1/2黄色，1/2灰色
A．杂交A后代不发生性状分离，亲本为纯合子
B．由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因
C．杂交B后代黄色毛鼠既有杂合子也有纯合子
D．鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律
4．基因型为Aa的某植株产生的“a”花粉中有一半是致死的，则该植株自花传粉产生的子代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为（ ）
A．3∶2∶1 B．2∶3∶1
C．4∶4∶1D．1∶2∶1
5．（2019·河南九校联考）如图所示为一对夫妇的基因型和他们子女的基因型及对应的表现型（秃顶与非秃顶）。
有另一对夫妇的基因型为b＋b和bb，则生一个非秃顶孩子的概率为（ ）
A．1/2B．1/3
C．1/4D．3/4
题点（三） 表型模拟问题
6．某种两性花的植物，可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。
在25℃的条件下，基因型为AA和Aa的植株都开红花，基因型为aa的植株开白花，但在30℃的条件下，各种基因型的植株均开白花。
下列说法错误的是（ ）
A．不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
B．若要探究一开白花植株的基因型，最简单可行的方法是在25℃条件下进行杂交实验
C．在25℃的条件下生长的白花植株自交，后代中不会出现红花植株
D．在30℃的条件下生长的白花植株自交，产生的后代在25℃条件下生长可能会出现红花植株
[真题集训——验能力]
1．（2019·海南高考）某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制，要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是（ ）
A．抗病株×感病株
B．抗病纯合体×感病纯合体
C．抗病株×抗病株，或感病株×感病株
D．抗病纯合体×抗病纯合体，或感病纯合体×感病纯合体
2．（2019·全国卷Ⅰ）假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。
回答下列问题：
（1）若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。
理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________，A基因频率为________。
（2）若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，则对该结果最合理的解释是______________________。
根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。
3．（2019·北京高考）野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛，研究者对果蝇S的突变进行了系列研究，用这两种果蝇进行杂交实验的结果见下图。
（1）根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对________性状，其中长刚毛是________性性状。
图中①、②基因型（相关基因用A和a表示）依次为________。
（2）实验2结果显示：
与野生型不同的表现型有________种。
③基因型为________，在实验2后代中该基因型的比例是________。
（3）根据果蝇③和果蝇S基因型的差异，解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小，推测相关基因发生的变化为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的。
做出这一判断的理由是：
虽然胸部无刚毛
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