2024届高考生物一轮复习 遗传定律及其应用导学案
展开2024年高考生物学一轮复习 遗传定律及其应用导学案
一、知识网络梳理
二、遗传规律中的核心概念归纳:
①杂交(异花传粉):基因型 不同 的生物体间相互交配的过程(将不同 优良性状 集中在一起)
(1)交配类 正交和反交:若用高茎♀х矮茎♂为正交,则高茎♂ х矮茎♀反交
(判断某待测性状是细胞核遗传还是细胞质遗传,基因在常染色体上还是在性染色体上)
②自交(自花传粉):基因型 相同 的生物体间相互交配的过程(是获得纯合子的有效方法,用于植物纯合子、杂合子的鉴定)
③测交:杂种子一代(F1)与 隐性纯合子 相交,(用来测定F1的基因型、高等动植物纯合子、杂合子的鉴定)
性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征等
相对性状: 同一种生物的 同一 种性状的 不同 表现类型。
(2)性状类 显性性状:具有相对性状 的两个亲本杂交,F1 表现出来 的性状。
隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1 不能表现出来的性状。
性状分离:在杂种后代中同时出现显现性状和隐性性状的现象
显性基因:控制 显性性状 的基因。用 大 写英文字母表示(如D)
(3)基因类 隐性基因:控制 隐性性状 的基因。用 写英文字母表示(如d)
等位基因:控制 相对性状 的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置)
纯合子:遗传因子(基因型)组成相同 个体( 能 稳定的遗传,自交后代 不发生 性状分离)分为显性纯合子(如AA的个体)和隐性纯合子(如aa的个体)
(4)个体类 杂合子:遗传因子(基因型)组成 不同 的个体( 不能 稳定的遗传,自交后代 发生性状分离)( 如:Aa的个体)
表型:指生物个体实际表现出来的性状。 基因型:与表现型有关的基因组成。
基因型和表现型的关系:表型= 基因型+环境条件
三、性别决定方式
1. XY型性别决定:雌性为XX,雄性为XY,如人类、果蝇等多数生物
2. ZW型性别决定,雌性为ZW,雄性为ZZ,如鸟类、家蚕、某些两栖类及爬行类等
3. XO型性别决定,雌性为XX,雄性为XO,如蝗虫,蟋蟀等,雄性仅一条性染色体
4. ZO型性别决定,雌性为ZO,雄性为ZZ,如鳞翅目昆虫中某些种类
5. 染色体倍数决定,如蜜蜂和蚂蚁,以蜜蜂为例,二倍体发育成雌性(蜂王和工峰),单倍体发育成
雄蜂(未受精的卵细胞发育而成),营养差异决定雌蜂是发育成可育的蜂王,还是发育成不育的工蜂,这属于表观遗传(基因的表达受到环境的影响)
6. 环境条件决定,如鳄鱼在30℃~35℃时孵化出来的个体为雌性,30℃以下几乎全为雌性;许多线虫,在营养条件好时候发育成雌性,营养条件差发育通常为雄性。
7. 基因决定性别:某些植物既可以是雌雄同株,也可以是雌雄异株,这些植物无性染色体,其性别往往是靠某些基因决定:如喷瓜,决定性别的是三个复等位基因:即aB、a+、ab,其显隐性关系为:aB>a+>ab,aB基因决定发育为雄株;a+基因决定雌雄同株;ab则决定发育为雌株。性别的类型有5种基因型所决定:aBa+和aBab为雄株;a+a+和a+ab为雌雄同株;abab为雌株;纯合的aBaB不存在,因为雌性个体不可能提供aB配子。
8. 性反转现象,如牝鸡司晨现象,ZW型母鸡转化为公鸡(基因型依然是ZW),能与母鸡(ZW)交配,后代WW死亡,后代ZZ:ZW=1:2,即雄:雌=1:2
比较项目 | 基因分离定律 | 基因自由组合定律 | |
研究对象 | 位于 一对同源染色体上的一对等位基因 。 | 位于非同源染色体上的非等位基因。 | |
发生时间 | 减数第一次分裂 后 期 | 减数第一次 分裂 后期 | |
实质 | 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,独立随配子遗传给后代。 | 同源染色体上等位基因分离,同时 非同源染色体上非等位基因自由组合 。 | |
验证方法 | 自 交 法 | F1(杂合子)自交若后代的分离比为 3:1 则符合基因的分离定律(控制 一对 相对性状的基因位于 1 对同源染色体上) | F1(杂合子)自交若后代的分离比9:3:3:1或(3:1)n则符合基因自由组合定律(控制 2或n对 相对性状的基因位于2或n 对同源染色体上) |
测 交 法 | F1(杂合子)测交若后代的分离比为 1:1 则符合基因的分离定律(控制 1对相对性状的基因位于 1 对同源染色体上) | F1(杂合子)测交若后代的分离比为 1:1:1:1或(1:1)n ,则符合基因自由组合定律(控制2或n对 相对性状的基因位于2或n 对同源染色体上) | |
花粉鉴定法 | 若F1(杂合子)产生 2种花粉,比例为 1:1,则符合分离定律 | 若F1(杂合子)产生4或2n种花粉,比例为 1:1:1:1或(1:1)n,则符合自由组合定律 | |
单倍体育种法 | 取F1(杂合子) 花药 离体培养,用 秋水仙素 处理单倍体幼苗,若植株有2种表现型,比例为 1:1:1,则符合分离定律 | 取F1(杂合子)花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有 种表现型,比例为1:1:1:1或(1:1)n,则符合自由组合定律 | |
适用范围 | 进行 有性 生殖的 真核生物的细胞核 遗传 |
四、遗传规律实质
1. 基因的分离定律实质:
2. 基因的自由组合定律实质:
五、人类单基因遗传病的解题秘笈
第一步:判断显隐性
诀①:“无中生有为隐性”。一对没有甲病的夫妻生出一个患甲病的孩子,即甲病由隐性基因控制;
诀②:“有中生无为显性”。一对患有乙病的夫妻生出一个不患乙病的孩子,即乙病由显性基因控制;
第二步:判断致病基因在什么染色体上
诀③:“隐性看女病,其父或子无病非伴性”。致病基因不在性染色体上,该病为常染色体隐性遗传;
诀④:“显性看男病,其母或女无病非伴性”。致病基因不在性染色体上,该病为常染色体显性遗传;
诀⑤:“隐性男病,其父不带致病基因为伴性”。致病基因在X染色体上,该病为伴X染色体隐性遗传;
第三步:写出家系中有关个体的基因型及可能出现的概率。
常色体上的基因遗传病不用写“XX”或“XY”,直接写基因(字母)的组成(即基因型)
性染色体上的基因遗传病先写“XX”或“XY”,然后在“XX”或“XY”的右上角标上相应的基因(字母)。
根据基因分离定律计算杂交后代的发病率。
第四步:如果有两种或两种以上的遗传病可用“分枝法”分别算出两种病的发病率和正常率,然后再列出“万能表”,最后得到想要的答案。
六、高考真题
1. (2022广东)遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误是
A. 女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B. 女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2
C.若父母生育第三胎,此孩携带该致病基因概率是3/4
D. 该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
2.如图为某单基因遗传病的家系图。下列叙述错误是
A. 该遗传病可能存在多种遗传方式
B. 若Ⅰ﹣2为纯合子,则Ⅲ﹣3是杂合子
C. 若Ⅲ﹣2为纯合子,可推测Ⅱ﹣5为杂合子
D. 若Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3再生一个孩子,其患病的概率为1/2
3.《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳
动画面,《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种”,表明我国劳动人民早已拥有利用杂
交手段培有蚕种的智慧,现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种,更为这历史悠久的产业增添了新的活力。
(1)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白醇抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以
拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为________________ 。
(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交,F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是
____________ ;若上述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400枚,理论上可获得____________只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕,用于留种。
(3)研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型;③卵壳的黑色(B)和白
色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为方案实施流程及得到的部分结果。统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕性别比例与I组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析:
①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于_________染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是______________ (如存在基因缺失,亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中,其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,请简
要说明理由________________
4. (2021广东高考)果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术,可通过观察F1和F2代的性状及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等),确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。
(1)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上,其遗传总是和性别相关联,这种现象称为 。
(2)图示基于M-5品系的突变检测技术路线,在F1代中挑出1只雌蝇,与1只M-5雄蝇交配,若得到的F2代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍,F2代中雌蝇的两种表型分别是棒眼杏红眼和________ ,此结果说明诱变产生了伴X染色体______性致死基因突变。该突变的基因保存在表型为___________ 果蝇的细胞内。
(3)上述突变基因可能对应图中的突变_______ (从突变①、②、③中选一项),分析其原因可能是___________ ,使胚胎死亡。
密码子序号 | 1 … 4 … 19 20 … 540 | 密码子表(部分): |
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UUA…UAG 突变①↓ 突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACC UUA…UAG | AUG:甲硫氨酸,起始密码子
AAC:天冬酰胺 | |
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UUA…UAG 突变②↓ 突变后核苷酸序列 AUG…AAA…ACU UUA…UAG | ACU、ACC:苏氨酸
UUA:亮氨酸 | |
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UUA…UAG 突变③ ↓ 突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UGA…UAG | AAA:赖氨酸 UAG、UGA:终止密码子 …表示省略的、没有变化的碱基 |
(4)图所示的突变检测技术,具有的①优点是除能检测上述基因突变外,还能检测出果蝇___________
基因突变;②缺点是不能检测出果蝇___________ 基因突变。
5.(2022山东)果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
(1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是 ,
若控制该性状的基因位于X染色体上,Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是______ 。
(2)用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果______(填“能”或“不能”)确定果
蝇正常眼性状的显隐性,理由是______
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果)实验思路:
_______
预期结果并得出结论:______
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致,且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时,只以Ⅱ-3为材料,用1
对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列,电泳检测PCR产物,通过电泳结果______ (填“能”或“不能”)确定无眼性状的遗传方式,理由是______
2024年高考生物学一轮复习 遗传定律及其应用导学案参考答案
1B 2C 3.(1)协同进化 (2)3/64 50 (3)常 bbZWB Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子,与白壳卵雌蚕杂交,后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别
- (1)伴性遗传 (2)棒眼红眼 隐 棒眼红眼雌 (3)③ 突变为终止密码子,蛋白质停止表达
(4)X染色体上的可见(或X染色体上的显性) 常染色体(或常染色体显性或常染色体隐性)
5.(1)伴X显性遗传和伴Y遗传 3/8
(2)不能 如为常染色体遗传,则不论正常眼为显性还是隐性,用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交组合都是测交类型,子代性状分离比都是1:1,故无法判定其显隐性
(3)Ⅱ-2(或Ⅱ-1或Ⅱ-4)和Ⅱ-3杂交,观察子代表现型 若子代全为正常眼,则为常染色体显性遗传;若子代出现无眼雌果蝇,则为常染色体隐性遗传;若子代无眼果蝇全为雄性,则为伴X染色体隐性遗传
(4)不能 无论常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传,其PCR产物电泳后都仅出现一个条带,且对应的均为正常眼基因的长度
2024届人教版高考生物一轮复习孟德尔遗传定律的发现与内容学案: 这是一份2024届人教版高考生物一轮复习孟德尔遗传定律的发现与内容学案,共14页。
2024届高考生物一轮复习群落及其演替导学案: 这是一份2024届高考生物一轮复习群落及其演替导学案,共8页。学案主要包含了高考真题,回归教材等内容,欢迎下载使用。
2024届高考生物一轮复习 种群及其动态导学案: 这是一份2024届高考生物一轮复习 种群及其动态导学案,共7页。学案主要包含了知识拓展等内容,欢迎下载使用。