专题复习 遗传的基本规律及应用.ppt

3.减数分裂与遗传基本规律间的关系 对于真核生物而言，减数分裂是遗传基本规律的基础， 基因的分离定律、基因的自由组合定律都是减数分裂过程 中，随着染色体的规律性变化，染色体上的基因亦随之进 行规律变化的结果。
在减数分裂第一次分裂过程中，联会的同源染色体的非 姐妹染色单体之间对应片段的部分发生的交叉互换，结果 会使每条染色体上都会有对方的染色体片段，这是基因互 换的基础，后期，当同源染色体被纺锤体丝牵引移向两极 时，位于同源染色体上的等位基因，也随着同源染色体分 开而分离，分别进入到不同的子细胞，这是基因分离定律 的基础，在等位基因分离的同时非同源染色体上的非等位 基因随着非同源染色体的组合而自由组合，这是自由组合 定律的基础。
察，大量的实验都验证了孟德尔假说的真实性之后，孟德尔假 说最终发展为遗传学的经典理论。我们知道，演绎推理是科学论证 的一种重要推理形式，测交实验值与理论推导值的一致性为什么就 能证明假说是正确的呢？原来，测交后代的表现型及其比例真实地 反映出子一代产生的配子种类及其比例，根据子一代的配子型必然 地可以推导其遗传组成，揭示这个奥秘为演绎推理的论证过程起到 画龙点睛的作用，不揭示这个奥秘则难以理解“假说—演绎法” 的 科学性和严谨性，对演绎推理得出的结论仍停留在知其然的状况。
(2)假设 F1 代果蝇的刚毛有直刚毛和卷刚毛两种，让 F1 代直 刚毛果蝇与卷刚毛果蝇杂交得到 F2 代。
④根据 F1 代果蝇的表现型，可以判定________刚毛为显性 性状。
⑤若 F2 代果蝇的表现型及比例为________________，则说 明卷刚毛是由亲代生殖细胞中常染色体上的基因发生突变导 致。
【答案】 (1)①不遗传 ②性状分离 ③直刚毛雌果蝇∶直刚 毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇＝2∶1∶1
(2)④卷 ⑤雌雄果蝇卷刚毛∶直刚毛均为 1∶1 ⑥X 染色体 上的基因发生(显性)突变 ⑦雌果蝇全为直刚毛，雄果蝇全为卷刚 毛
【解析】 (1)假设 F1 代雌雄果蝇全为直刚毛，让 F1 代雌雄果蝇 自由交配得到 F2 代。①若 F2 代雌雄果蝇仍然全为直刚毛，则说明卷 刚毛的出现是环境影响的结果，果蝇遗传物质并没有改变，这属于 不遗传的变异。②若 F2 代果蝇中出现了一定比例的卷刚毛，F1 代雌 雄果蝇全为直刚毛，则出现卷刚毛的遗传现象称为性状分离。③若 这只罕见的卷刚毛雄果蝇的基因型为 XaY，则亲代为 XaY×XAXA，F1 为 XAXa、XAY，F1 自由交配后 F2 代的表现型及比例为直刚毛雌果蝇∶ 直刚毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇＝2∶1∶1。
特别提示：验证基因分离定律还有花粉鉴定法：非糯性 与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。杂合子非糯性水稻 的花粉是减数分裂的产物，遇碘液呈现两种不同的颜色， 且比例为1∶1，从而直接证明了杂合子非糯性水稻产生的 花粉为两种：一种含显性遗传因子，一种含隐性遗传因子， 且数量均等。
2.基因分离定律与自由组合定律的关系
(1)假设 F1 代雌雄果蝇全为直刚毛，让 F1 代雌雄果蝇自由交 配得到 F2 代。
①若 F2 代雌雄果蝇仍然全为直刚毛，则说明卷刚毛的出现 属于________变异。
②若 F2 代果蝇中出现了一定比例的卷刚毛，这种遗传现象 称为________。
③若 F2 代的表现型及比例为______________，则说明这只 罕见的卷刚毛雄果蝇的基因型很可能为 XaY。
【点评】在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像 提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演 绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确 的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种 科学方法，叫做假说－演绎法。假说－演绎法应用举例： 如孟德尔 的豌豆杂交实验。19 世纪中期，孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验， 在对实验结果进行观察、记载和进行数学统计分析的过程中，发现 杂种后代中出现一定比例的性状分离，两对及两对以上相对性状杂 交实验中子二代出现不同性状自由组合现象。他通过严谨的推理和 大胆的想象而提出假说，并对性状分离现象和不同性状自由组合现 象作出尝试性解释。
【解析】 (1)图甲中 B 为有丝分裂后期，细胞中 4 对同源染色 体，一极中两条大的为一对，两条小的为一对；图 C 细胞为减数第 一次分裂后期，此时每条染色体上都含两条染色单体，含两个 DNA 分子，故染色体数和 DNA 分子数之比为 1∶2。
(2)图乙中Ⅰ1 为男性，含有一对形态不同的性染色体，而图 B 中为两个相同的 X 染色体，不可能为男性。
然后他巧妙地设计了测交实验用以检验假说，测交实验不可能 直接验证假说本身，而是验证由假说演绎出的推论，即：如果遗传 因子决定生物性状的假说是成立的，那么，根据假说可以对测交实 验结果进行理论推导和预测；然后，将实验获得的数据与理论推导 值进行比较，如果二者一致证明假说是正确的，如果不一致则证明 假说是错误的。当然，对假说的实践检验过程是很复杂的，不能单 靠一两个实验来说明问题。事实上，孟德尔做的很多实验都得到了 相似的结果，后来又有数位科学家做了许多与孟德尔实验相似的观
【答案】 (1)自由组合定律 （2）
(3)9紫∶3红∶4白
【解析】 纯合品种有四种，因此这是两对相对基因控制的性 状，因此应该遵循基因的自由组合定律。熟练掌握孟德尔的基因自 由组合定律的内容，写出该遗传图解并计算。
【点评】两对或多对位于非同源染色体上的非等位基因遵循自 由组合规律。但是要研究的相对性状首先必须要在同一个体上同步 表达，也就是能够同时观察到各对相对性状；其次是符合一定的分 离比，必须获得足够数量的子代个体，个体数量太少，就会出现较 大误差，第三就是必须无雌雄配子或基因致死问题，无非等位基因 的相互作用，否则其比例就不会遵循一般的比例关系。
上述实验结果，请回答： (1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是_________________。 (2)写出实验 1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控 制，用 A、a 表示，若由两对等位基因控制，用 A、a 和 B、b 表示， 以此类推)。遗传图解为 (3)为了验证花色遗传的特点，可将实验 2(红×白甲)得到的 F2 植株自交，单收获 F2 中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独 种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在 所有株系中有 4/9 的株系 F3 花色的表现型及其数量比为______。
本题的解题思路是：在充分理解自由组合定律的基础上，认真 读题，根据题干所给的条件和杂交实验结果，结合所学的有关遗传 定律的知识，进行逻辑推理和综合分析，以便得到正确的答案。(引 自教育部考试中心，2011 课程标准实验版《高考理科试题分析第 172 页》)
例 3 图 3－7－1 甲表示某家族中一些个体细胞分裂时两对同 源染色体(其中一对为性染色体)形态及遗传性肾炎基因在染色 体上的位置。图 3－7－1 乙为该家族遗传性肾炎(显性基因 A， 隐性基因 a)和苯丙酮尿症(显性基因 B，隐性基因 b)遗传系谱图。 试分析回答：
专题复习 遗传的基本规律及应用
永春三中 苏碧 珍
要点热点探究 ► 探究点一 孟德尔遗传实验的科学方法及规律
1．验证基因分离定律与自由组合规律的方法
验证基因分离定律的方法 验证自由组合规律的方法
自交法 F1 →显∶隐＝ 3∶1即可证明
F1 →四种表现型，比例 9∶3∶3∶1证明符合
测交法 F1×隐性→显∶隐 F1பைடு நூலகம்双隐性→四种表现型， ＝1∶1即可证明 比例1∶1∶1∶1证明符合
⑥后来，他经过进一步思考，发现上面第⑤小题的推导还 不够严密，其原因是在 F2 代果蝇出现了上述表现型及比例的情 况下，卷刚毛还可能是由亲代生殖细胞中________导致。
⑦另外，他认为这只罕见卷刚毛雄果蝇的基因型也可能是 XaYA，那么若 F2 代雌雄果蝇的表现型情况为______________，则 证明此假说成立。
4．自由交配与自交的区别 自由交配：各种基因型之间均可交配，子代情况应将 各自自由交配后代的全部结果一并统计。自由交配的后代 情况多用基因频率的方法计算。自交：同种基因型之间交 配，子代情况只需统计各自结果。
例 1 果蝇体表硬而长的毛称为刚毛，由一对核基因(A、a) 控制。在一个自然繁殖多代的直刚毛果蝇种群中，偶然出现了 一只罕见的卷刚毛雄果蝇。于是，有人将该卷刚毛雄果蝇与直 刚毛雌果蝇杂交，得到 F1 代。然后，他采用假说演绎法对此进 行了如下探究：
(2)④假设偶然出现的这只罕见的卷刚毛雄果蝇为隐性性状，则 其与直刚毛杂交后 F1 应全为直刚毛，因此根据 F1 代果蝇的表现型， 可以判定卷刚毛为显性性状。⑤如果是常染色体上的基因发生突变， 则亲代为 Aa、aa，F1 为 Aa、aa，F2 为 Aa∶aa＝1∶1。⑥如果 X 染色 体上发生显性突变，则亲代为 XAY、XaXa，F1 为 XaY、XAXa，F2 为 XAY、 XaY、XAXa、XaXa，表现型也会出现雌雄果蝇卷刚毛∶直刚毛＝1∶1。 ⑦如果这只罕见卷刚毛雄果蝇的基因型是 XaYA，则亲代为 XaYA、XaXa， F1 为 XaYA 、XaXa，F2 为 XaYA 、XaXa，即雌果蝇全为直刚毛，雄果蝇全 为卷刚毛。
例 2 [2010·全国卷] 某种自花受粉植物的花色分为白色、红 色和紫色。现有 4 个纯合品种：1 个紫色(紫)、1 个红色(红)、2 个白色(白甲和白乙)。用这 4 个品种做杂交实验，结果如下：
实验 1：紫×红，F1 表现为紫，F2 表现为 3 紫∶1 红； 实验 2：红×白甲，F1 表现为紫，F2 表现为 9 紫∶3 红∶4 白； 实验 3：白甲×白乙，F1 表现为白，F2 表现为白； 实验 4：白乙×紫，F1 表现为紫，F2 表现为 9 紫∶3 红∶4 白。
(3)考虑遗传性肾炎， Ⅱ1 为男性且表现正常，则基因型为 XAY， 考虑苯丙酮尿症Ⅱ1 为患者，则基因型为 bb，综合一下基因型为 bbXAY。只考虑遗传性肾炎，Ⅱ2 和Ⅱ3 后代患病概率为 1/2，正常概 率为 1/2，只考虑苯丙酮尿症，Ⅱ2 和Ⅱ3 后代患病概率为 1/6，正 常概率为 5/6，则只患一种病的概率计算式为 1/2×5/6＋1/2×1/6 ＝1/2；若已知个体 W 为苯丙酮尿症女孩，则Ⅱ2 的苯丙酮尿症基因 型确定为 Bb，则Ⅱ2 和Ⅱ3 后代患苯丙酮尿症的概率为 1/4，正常概 率 为 3/4 ， 则 Ⅱ2 和 Ⅱ3 再 生 一 个 正 常 男 孩 的 概 率 的 计 算 式 为 1/2×3/4×1/2＝3/16。
图3-7-1
(1)图甲中 B 所示细胞中含染色体组数为__________，C 所示细 胞中染色体数和 DNA 分子数之比为________________________。
(2)图甲所示细胞可能在图乙中Ⅰ1 体内存在的是________。 (3)图乙中Ⅱ1 的基因型为________________，个体 W 只患一种 病的概率是_____________；若已知个体 W 为苯丙酮尿症女孩，则 Ⅱ2 和Ⅱ3 再生一个正常男孩的概率为_____________。 答案】(1)4 1∶2 (2)A、C (3)bbXAY 1/2 3/16
【点评】减数分裂与二大遗传规律的关系：减数分裂是二大遗 传定律的基础。
基因的分离定律指的是减数分裂过程中，等位基因随着同源染 色体的分离而分离。
基因的自由组合定律指的是在减数分裂的过程中，位于非同源 染色体上的非等位基因自由组合。
【高考命题者说】 本题考查考生对自由组合定律的理解能力 和实际应用能力 ，同时考查考生从题目中获取信息的能力、逻辑 推理能力和综合分析能力。
本题的难点有 3 个。第一个难点是纯合品种的性状表现相同， 但基因型不同。第二个难点是一种性状受不止一对等位基因的影 响；并且不同性状的亲本杂交，后代表现型及分离比完全相同。第 三个难点是如何通过 F2 个体自交后代的表现来验证花色的遗传，即 如何理解株系的概念并应用其进行遗传分析。