全国版2019版高考生物一轮复习第15讲基因的分离定律 培优学案
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1、第15讲基因的分离定律考纲明细1.孟德尔遗传实验的科学方法()2.基因的分离定律()板块一知识自主梳理一、遗传的基本概念1性状类(1)相对性状:同种生物的同一种性状的不同表现类型。(2)显性性状:具有一对相对性状的两纯合亲本杂交,F1表现出来的性状叫做显性性状。(3)隐性性状:具有一对相对性状的两纯合亲本杂交,F1未表现出来的性状叫做隐性性状。(4)性状分离:杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。2基因类(1)相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A就为相同基因。(2)等位基因:同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
2、(3)非等位基因:非等位基因有三种,一种是位于非同源染色体上的基因,符合自由组合定律,如图中A和D等;一种是位于一对同源染色体上的非等位基因,如图中C和d等;还有一种是位于一条染色体上的非等位基因,如图中c和d等。3个体类(1)纯合子:遗传因子组成相同的个体。纯合子能够稳定遗传,自交后代不会发生性状分离。(2)杂合子:遗传因子组成不同的个体。杂合子不能稳定遗传,自交后代会发生性状分离。(3)基因型:与表现型有关的基因组成。基因型是决定性状表现的内在因素。(4)表现型:生物个体表现出来的性状。表现型是基因型的表现形式,是基因型和环境共同作用的结果。二、孟德尔的科学研究方法1豌豆作为实验材料的优点
3、(1)豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,在自然状态下一般是纯种。(2)豌豆具有许多易于区分的相对性状。(3)豌豆花大,便于进行异花传粉操作。2豌豆杂交实验的过程:去雄套袋人工传粉再套袋。3假说演绎法:提出问题提出假说演绎推理得出结论。三、一对相对性状的杂交实验发现问题1实验过程及现象2提出问题由F1、F2的现象分析,提出了是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离等问题。四、对分离现象的解释提出假说五、对分离现象解释的验证演绎推理1演绎推理过程(1)方法:测交实验,即让F1与隐性纯合子杂交。(2)画出测交实验的遗传图解:预期:测交后代高茎和矮茎的比例为11。2测交实验结果:测交后代的高茎和
4、矮茎比接近11。3结论:实验数据与理论分析相符,证明对分离现象的理论解释是正确的。六、分离定律得出结论1内容(1)研究对象:控制同一性状的遗传因子。(2)时间:形成配子时。(3)行为:成对的遗传因子发生分离。(4)结果:分离后的遗传因子分别进入不同配子中,随配子遗传给后代。2实质:等位基因随同源染色体的分开而分离。3适用范围(1)一对相对性状的遗传。(2)细胞核内染色体上的基因。(3)进行有性生殖的真核生物。七、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、乙内的彩球分别代表雌雄配子,用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合。2实验注意问题(1)要随机
5、抓取,且抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。(2)重复的次数足够多。3结果与结论:彩球组合类型数量比DDDddd121,彩球代表的显隐性状的数值比接近31。深入思考1孟德尔杂交实验中F2呈现31性状分离比必须依赖哪些条件?提示F1个体形成的两种配子数目相等且生活力相同。雌雄配子结合的机会相等。F2不同基因型的个体存活率相同。遗传因子间的显隐性关系为完全显性。观察子代样本数目足够多。2番茄中红果(R)对黄果(r)为显性,甲番茄结红果,乙番茄结黄果。将甲(RR)的花粉授于乙(rr)雌蕊柱头上,母本植株结出什么颜色的果实?这与孟德尔遗传规律是否矛盾?提示结黄色的果实,因为果皮的颜色由母本基因决定。这与孟
6、德尔遗传定律不矛盾,在子代会出现性状分离比。自查诊断1孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度。()答案2F1产生雌、雄配子的比例为11,此比例为雌、雄配子的数量之比。()答案3F2的31性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。()答案4杂种后代不表现的性状叫隐性性状。()答案5孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。()答案6杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同。()答案板块二考点题型突破考点1一对相对性状遗传实验分析和相关概念2017全国卷下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是()A两个个体的身高不相同,二者的基因型可能相同,也可能不相同B某植物的绿色幼苗
7、在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的CO型血夫妇的子代都是O型血,说明该性状是由遗传因素决定的D高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的解析身高是由基因和环境条件(例如营养条件)共同决定的,故身高不同的两个个体基因型可能不同,也可能相同,A正确;植物呈现绿色是由于在光照条件下合成了叶绿素,无光时不能合成叶绿素,某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的,B正确;O型血个体相应基因型为隐性纯合子,故O型血夫妇的子代都是O型血,体现了基因决定性状,C正确;高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎是性状分离的结果,从根本上来说是杂合子在产生配子时等位基因分离的结果,与环境无关
8、,D错误。答案D题型一遗传学中相关概念1下列有关叙述中,正确的是()A兔的白毛与黑毛、狗的长毛与卷毛都是相对性状B隐性性状是指生物体不能表现出来的性状C性状分离是子代同时出现显性性状和隐性状性的现象D表现型相同的生物,基因型不一定相同答案D解析狗的长毛为毛长度性状,卷毛则为毛造型性状,二者不属相对性状,A错误;隐性性状是指相对性状的纯合亲本杂交,在F1中不能表现出的性状,B错误;性状分离是指杂合子自交,子代显现不同类型的现象,C错误。2下列有关纯合子的叙述,错误的是()A由相同基因型的雌雄配子结合发育而来B连续自交,性状能稳定遗传C杂交后代一定是纯合子D不含等位基因答案C解析表现型相同的纯合子
9、杂交,所得后代是纯合子;表现型不同的纯合子杂交,所得后代为杂合子,故C错误。题型二孟德尔实验选材及方法、过程分析32016陕西西安检测假说演绎法是现代科学研究中常用方法,包括“提出问题、作出假设、演绎推理、得出结论”四个基本环节,利用该方法,孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程分析正确的是()A“一对相对性状的遗传实验和结果”属于假说的内容B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”C孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程D为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验答案D解析“一对相对性状的遗传实验和结果”属于提出问题阶段,A错误;孟德
10、尔所作假设的核心内容是“性状是由遗传因子控制的”,孟德尔所生的年代还没有出现“基因”一词,B错误;孟德尔依据杂交实验的结果进行“演绎推理”的过程,C错误;为了验证作出的假设是否正确,孟德尔设计并完成了测交实验,D正确。42017赣州模拟孟德尔一对相对性状的杂交实验中,实现31的分离比必须同时满足的条件是()观察的子代样本数目足够多F1形成的两种配子数目相等且生活力相同雌、雄配子结合的机会相等F2不同基因型的个体存活率相等等位基因间的显隐性关系是完全的F1体细胞中各基因表达的机会相等A BC D答案C解析观察的子代样本数目要足够多,这样可以避免偶然性,正确;F1形成的两种配子数目相等且生活力相同
11、,这是实现31的分离比要满足的条件,正确;雌、雄配子结合的机会相等,这是实现31的分离比要满足的条件,正确;F2不同基因型的个体存活率要相等,否则会影响子代表现型之比,正确;等位基因间的显隐性关系是完全的,否则会影响子代表现型之比,正确;基因是选择性表达的,因此F1体细胞中各基因表达的机会不相等,错误。5有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊,也有雌蕊),有些植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物杂交育种的说法中,正确的是()A对两性花的植物进行杂交需要对父本进行去雄B对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄套袋授粉套袋C无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中都需
12、要套袋D提供花粉的植株称为母本答案C解析对两性花的植物进行杂交需要对母本进行去雄,防止其自交而影响实验结果,A错误;对单性花的植物进行杂交时,不需要进行去雄操作,B错误;无论是两性花植物还是单性花植物在杂交过程中都需要套袋,以防止外来花粉干扰,C正确;提供花粉的植株称为父本,D错误。知识拓展“假说演绎”法推理过程(“四步”法)题型三基因分离定律的实质及验证6孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中,发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例,能直接说明基因分离定律实质的是()AF2的表现型比例为31BF1产生配子的种类比例为11CF2基因型的比例为121D测交后代的比例为11答案B解析
13、基因分离定律的实质是在减数第一次分裂的后期,位于一对同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,则F1(Dd)能产生D、d两种配子,且比例为11。7水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的基因分离定律的一项是()A杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色BF1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色CF1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色DF1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红
14、褐色答案C解析基因分离定律的实质:杂合子减数分裂形成配子时,等位基因分离,分别进入两个配子中去,独立地随配子遗传给后代,由此可知,分离定律的直接体现是等位基因分别进入两个配子中去。8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答案A解析若如题中选项A用纯合子验证的话,可用杂交再测交得出子二代11的性状分离比,这样也能验证孟德尔的分离定律,即所选实验材料是否为纯合子都不影响验证结果,故A项符合题意,影响较小;对分离定律进行验证
15、的实验要求所选相对性状有明显的显隐性区分,否则会严重影响实验结果,B错误;验证实验中所选的相对性状一定受一对等位基因控制,这样才符合分离定律的适用范围,C错误;实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法,否则会导致实验误差,D错误。技法提升基因分离定律的鉴定方法(1)测交法:让杂合子与隐性纯合子杂交,后代的性状分离比为11。(2)自交法:让杂合子自交(若为雌雄异株个体,采用同基因型的杂合子相互交配),后代的性状分离比为31。(3)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,可直接验证基因的分离定律。(4)花药离体培养法:将花药离体培养,只统计某一种性状,其性状分离比为
16、11。上述四种方法都能揭示分离定律的实质,但有的操作简便,如自交法;有的能在短时间内做出判断,如花粉鉴定法等。由于四种方法各有优缺点,因此解题时要根据题意选择合理的实验方案(对于动物而言,常采用测交法)。考点2分离定律的解题方法及技巧2015北京高考节选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、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。基因型为_,在实验2后代
17、中该基因型的比例是_。(3)根据果蝇和果蝇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)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,作出这一判断的理由是:虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状,但_,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。解析(1)根据实验2可判断,长刚毛是显性性状。实验1的杂交后代中显、隐性比例为11,且与性别无关,结合实验1亲本表现型得出实验1亲本杂交方式为测交,相应基因型为Aaaa。(2)实验2中,与野生型不同的表现型有2种,一种是腹部长刚毛、胸部短刚毛,基因型为Aa。另一种是腹部长刚毛、胸部无刚毛,基因型为AA,占全部后代的
18、1/4。(3)果蝇腹部长刚毛,胸部无刚毛的原因可能是A基因的纯合抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应。(4)果蝇胸部无刚毛是一个新性状,但由于数量较多,占全部后代的1/4,说明该性状的出现不是基因突变的结果,而是A基因的纯合导致的。答案(1)相对显Aa、aa(2)两AA1/4(3)两个A基因抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应(4)新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例高达25%的该基因纯合子题型一性状显隐性的判断1纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米子粒,而非甜玉米果穗上却无甜玉米子粒,原因是()A甜是显性 B非甜是显性C相互混杂 D
19、相互选择答案B解析纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植就能进行相互传粉。非甜玉米上结的子粒都是非甜的,非甜玉米的胚珠可能有两种受精方式,一种是自花传粉,得到纯合非甜玉米子粒;另一种是异花传粉,得到杂合的非甜玉米子粒。由此可确定非甜对甜是显性。甜玉米果穗上结的子粒有甜的,也有非甜的。甜玉米的胚珠受精方式也有两种可能,一种是自花传粉,得到的是纯合的甜玉米;另一种是异花传粉,即非甜玉米的花粉传给甜玉米,得到的是杂合的子粒,表现型为非甜。由此也可以确定非甜对甜是显性。2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抗病纯合体感病纯合体B抗病
20、株抗病株,或感病株感病株C抗病株感病株D抗病纯合体抗病纯合体,或感病纯合体感病纯合体答案A解析抗病纯合体感病纯合体,后代表现出来的性状即为显性性状,据此可以判断显隐性关系,A正确;抗病株抗病株(或感病株感病株),只有后代出现性状分离时才能判断显隐性,B错误;抗病株与感病株杂交,若子代有两种性状,则不能判断显隐性关系,C错误;抗病纯合体抗病纯合体(或感病纯合体感病纯合体),后代肯定为抗病(或感病),据此不能判断显隐性关系,D错误。技法提升1.根据子代性状判断(1)不同性状的亲本杂交子代只出现一种性状子代所出现的性状为显性性状。(2)相同性状的亲本杂交子代出现不同性状子代所出现的新的性状为隐性性状
21、。2根据子代性状分离比判断具一对相对性状的亲本杂交F2性状分离比为31分离比为3的性状为显性性状。3假设法判断在运用假设法判断显隐性性状时,若出现假设与事实相符的情况,要注意另一种假设,切不可只根据一种假设得出片面的结论;但若假设与事实不相符,则不必再作另一假设,可直接予以判断。题型二纯合子、杂合子的鉴定3水稻的高秆对矮秆是显性,现有一株高秆水稻,欲知其是否是纯合体,下列采用的方法最为简单的是()A用花粉离体培养,观察后代的表现型B与一株矮秆水稻杂交,观察后代的表现型C与一株高秆水稻杂交,观察后代的表现型D自花受粉,观察后代的表现型答案D解析现有一株高秆水稻欲知其是否是纯合体,通过自花受粉,观
22、察后代的表现型是最简单的方法,D正确。4某养猪场有黑色猪和白色猪,假如黑色(B)对白色(b)为显性,要想鉴定一头黑色公猪是杂种(Bb)还是纯种(BB),最合理的方法是()A让该公猪充分生长,以观察其肤色是否会发生改变B让该黑色公猪与多只黑色母猪(BB和Bb)交配C让该黑色公猪与多只白色母猪(bb)交配D从该黑色公猪的表现型即可分辨答案C解析某养猪场有黑色猪和白色猪,要想鉴定一头黑色公猪是杂种(Bb)还是纯种(BB),最合理的方法是测交,即让该黑色公猪与白色母猪(bb)交配。若子代全为黑猪,则表明该黑色公猪是纯种(BB);若子代出现白猪,则表明该黑色公猪为杂种(Bb)。所以C项是正确的。技法提升
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