第四讲遗传基本定律的知识梳理与题型探究

第4讲遗传基本定律的知识梳理与题型探究聚焦知识梳理梳理一遗传因子的发现——分离定律和自由组合定律梳理二基因与染色体的关系梳理三假说演绎法和类比推理法的区别假说演绎法类比推理原理在提出问题,作出假设的基础上演绎推理并设计实验得出结论将未知的和已知的做比较,根据惊人的一致性推理并得出结论结论具有逻辑必然性,是科学结论,一定正确不具有逻辑必然性,仅是假说,不一定正确实例孟德尔发现两大定律;摩尔根通过果蝇杂交实验证明“基因在染色体上”萨顿假说：基因在染色体上；光的波动性提醒提出“基因在染色体上”结论的人是萨顿,证明该结论的人是美国生物学家摩尔根,通过果蝇的眼色实验证明了该结论。对位训练1.科学的研究方法是取得成功的关键,假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法。下面是人类探明基因神秘踪迹的历程：①孟德尔的豌豆杂交实验:提出遗传因子(基因)②萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程中提出假说:基因在染色体上③摩尔根进行果蝇杂交实验:找到基因在染色体上的实验证据他们在研究的过程所使用的科学研究方法依次为()A.①假说—演绎法②假说—演绎法③类比推理B.①假说—演绎法②类比推理③类比推理C.①假说—演绎法②类比推理③假说—演绎法D.①类比推理②假说—演绎法③类比推理解析孟德尔的豌豆杂交实验为假说—演绎法；萨顿提出假说“基因在染色体上”为类比推理；而摩尔根进行果蝇杂交实验也是假说—演绎法。答案C梳理四伴性遗传与两大定律的关系1.与基因的分离定律的关系(1)伴性遗传遵循基因的分离定律。伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传,若就一对相对性状而言,则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。(2)伴性遗传有其特殊性①雌雄个体的性染色体组成不同,有同型和异型两种形式。②有些基因只存在于X或Z染色体上,Y或W染色体上无相应的等位基因,从而存在像XbY或ZdW的单个隐性基因控制的性状也能表现。③Y或W染色体非同源区段上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因,只限于在相应性别的个体之间传递。④性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时,一定要与性别相联系。2.与基因的自由组合定律的关系在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时，位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理，位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理，整体上则按基因的自由组合定律处理。3.图示分析三者之间的关系在右面的示意图中,1、2为一对性染色体,3、4为一对常染色体,则基因A、a、B、b遵循伴性遗传规律,基因A与a、B与b、C与c遵循分离定律，基因A(a)与C(c)、B(b)与C(c)遵循自由组合定律。而A(a)与B(b)(在细胞学基础上,减数第一次分裂同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换，但若不出现交叉互换,则基因Ab与aB整体上遵循分离定律)。对位训练2.如图表示果蝇的一个细胞,其中数字表示染色体,字母表示基因，下列叙述正确的是()A.从染色体情况上看,该果蝇只能形成一种配子B.e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等C.形成配子时基因A、a与B、b间自由组合D.只考虑3、4与7、8两对染色体时,该个体能形成四种配子,并且配子数量相等D凝练方法规律题型一考查两种遗传病的概率求解当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率如下表：序号类型计算公式1患甲病的概率m,则非甲病概率为1-m2患乙病的概率n,则非乙病概率为1-n3只患甲病的概率m-mn4只患乙病的概率n-mn5同患两种病的概率mn以上规律可用下图帮助理解：6只患一种病的概率m+n-2mn或m(1-n)+n(1-m)7患病概率m+n-mn或1-不患病率8不患病概率(1-m)(1-n)对位训练3.一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚,他们生了一个白化病且手指正常的孩子。求：(1)其再生一个孩子只出现并指的可能性是_____。(2)只患白化病的可能性是_______________。(3)生一个既患白化病又患并指的男孩的概率是___________。(4)后代只患一种病的可能性是___________。(5)后代中患病的可能性是_____________。解析由题意可知,男孩基因型为aabb，则该夫妇基因型应分别为妇:Aabb,夫:AaBb;依据该夫妇基因型可知,孩子患并指的概率应为(非并指概率为),白化病的概率应为(非白化率应为),则(1)再生一个仅患并指孩子的可能性为：并指率-并指又白化率=(2)只患白化病的概率为：白化率-白化又并指率=(3)生一既白化又并指的男孩的概率为:男孩出生率×白化率×并指率=21214341。83412121。81412141。161214121(4)后代只患一种病的概率为:并指×非白化+白化×非并指=(5)后代中患病的可能性为;1-全正常(非并指、非白化)=答案(1)3/8(2)1/8(3)1/16(4)1/2(5)5/8。2121414321。8543211题型二求子代中基因型或表现型不同于亲本类型的概率1.先求与亲本相同的概率,然后按“1-相同者=不同者”推算。2.注意审题：看清是基因型还是表现型不同于亲本。3.示例AaBb×aaBb表现型不同于亲本的应为：而遗传因子组成类型不同于亲本的应为,4182)43214321(1aaB_)(A_B_1。21)21212121(1aaBb)(AaBb1对位训练4.基因型分别为ddEeFf和DdEeff的两种豌豆杂交,在3对等位基因各自独立遗传的条件下,回答下列问题:(1)该杂交后代的基因型及表现型种类分别是____、__________。(2)该杂交后代中表现型为D性状显性、E性状显性、F性状隐性的概率为_________。(3)该杂交后代中基因型为ddeeff的个体所占比例为________。(4)该杂交后代中,子代基因型不同于两亲本的个体数占全部子代的比例为_________,子代表现型不同于两个亲本的个体占全部子代的比例为________。解析先将双亲性状拆分为三组:即dd×Dd,Ee×Ee及Ff×ff,按照分离定律分别求出各组的杂交后代基因型、表现型及其比例,然后再分别予以乘积。(1)该杂交后代的基因型种类为2×3×2=12种,表现型种类为2×2×2=8种。(2)该杂交后代中基因型为D显E显F隐的概率为(3)该杂交后代中基因型为ddeeff的个体所占的比例为。163214321。161214121(4)该杂交子代中基因型不同于亲本的个体数所占比例=1-亲本基因型相同个体数所占比例=1-(ddEeFf数所占比例+DdEeff数所占比例)子代中表现型不同于亲本的个体所占比例=1-亲本表现型相同个体所占比例=1-(ddE_F_所占比例+D_E_ff所占比例)。43411)212121212121(1851610)214321214321(18543)4(161)3(163)2(812)1(答案题型三特定条件下自由组合定律的计算1.两对相对性状自由组合时双杂合子自交后代出现9∶3∶3∶1特定分离比的条件。(1)两对相对性状由两对等位基因控制，分别位于两对不同的同源染色体上。(2)相对性状为完全显性。(3)每一代不同类型的配子都能发育良好,且不同配子结合机会相等。(没有致死基因型个体)(4)所有后代都处于比较一致的环境中,且存活率相同。(5)供实验的群体要大,个体数量要足够多。2.特定条件下表现型比例详见本章第2讲考点三“自由组合定律异常情况集锦”。对位训练5.下列是特定条件下自由组合定律的几种情况,请据信息回答：(1)在某种鼠中，已知黄色基因Y对灰色基因y是显性,短尾基因T对长尾基因t是显性，而且黄色基因Y和短尾基因T在纯合时都能使胚胎致死,这两对等位基因是独立分配的,请回答：两只表现型都是黄色短尾的鼠交配,则子代表现型分别为______________,比例为_________。(2)日本明蟹壳色有三种情况：灰白色、青色和花斑色。其生化反应原理如右图所示。基因A控制合成酶1,基因B控制合成酶2,基因b控制合成酶3。基因a控制合成的蛋白质无酶1活性,基因a纯合后，物质A(尿酸盐类)在体内过多积累，导致成体会有50%死亡。A物质积累表现为灰白色壳,C物质积累表现为青色壳，D物质积累表现为花斑色壳。请回答：①青色壳明蟹的基因型可能为______。②两只青色壳明蟹杂交,后代只有灰白色和青色明蟹,且比例为1∶6。亲本基因型可能为_______。③若AaBb×AaBb,则后代的成体表现型及比例为____________________。(3)假设水稻高产与低产由两对同源染色体上的两对等位基因(A1与a1,A2与a2)控制,且含显性基因越多产量越高。现有高产与低产两个纯系杂交得F1,F1自交得F2，F2中出现了高产、中高产、中产、中低产、低产五个品系。①F2中,中产的基因型为________。②画出F2中高产、中高产,中产、中低产、低产五个品系性状分离比的柱状图。解析(1)由题意知：→子代基因型及表现型由题干知,YY或TT致死,则黄短∶黄长∶灰短∶灰长=4∶2∶2∶1。存活率为则每胎约有只存活,纯合子占黄短黄短YyTtYyTt,1695~41698。91(2)首先根据题干中的条件，分析总结与基因型有关的信息:A物质积累表现为灰白色壳,表明控制合成酶1的基因不能表达,可推知灰白色壳的基因型为aa__,C物质积累表现为青色壳，说明酶1、酶2的基因都已表达,可推知青色壳的基因型为A_B_，D物质积累表现为花斑色壳,说明酶1、酶3的基因都已表达,可推知花斑色壳的基因型为A_bb。①由以上分析可知,青色壳明蟹的基因型可能有四种，即AABB、AaBB、AABb、AaBb。②两只青色壳明蟹杂交，即A_B_×A_B_,后代中只有灰白色(aa__)和青色(A_B_),且比例为1∶6可推知双亲基因型均是AaB_，又由于是杂交，所以双亲基因型是AaBb和AaBB。③由基因的自由组合定律可知,AaBb×AaBb,后代中A_B_(青色壳)∶aaB_(灰白色壳)∶A_bb(花斑色壳)∶aabb(灰白色壳)=9∶3∶3∶1,即青色壳∶灰白色壳∶花斑色壳=9∶4∶3,又由于“物质A(尿酸盐类)在体内过多积累,导致成体会有50%死亡”,即aa__(灰白色壳)成体有一半会死亡,所以青色壳∶灰白色壳∶花斑色壳=9∶2∶3。(3)根据题意,高产与低产纯系的基因型分别是A1A1A2A2和a1a1a2a2,F1个体的基因型为A1a1A1a2,F1自交得到的F2中,个体基因型只含有2个A基因的即为中产，所以中产基因型有三种：A1a1A2a2、A1A1a2a2、a1a1A2A2。绘图首先要计算出五种性状的概率：高产(A1A1A2A2)占1/16、低产(a1a1a2a2)占1/16、中产(4A1a1A2a2、1A1A1a2a2、1a1a1A2A2)占6/16,中高产(2A1A1A2a2、2A1a1A2A2)占4/16,中低产(2A1a1a2a2、2a2a1A2a2)占4/16,然后再根据比例关系作图。答案(1)黄短∶黄长∶灰短∶灰长4∶2∶2∶1(2)①AABB、AaBB、AABb、AaBb②AaBb×AaBB③青色壳∶灰白色壳∶花斑色壳=9∶2∶3(3)①A1a1A2a2、A1A1a2a2、a1a1A2A2②如图题型四探究或验证两大定律的方法及注意问题验证分离定律的方法：测交——后代比例为1∶1；自交——后代比例为3∶1；花粉鉴定法——两种类型的花粉比例为1∶1；验证自由组合定律的方法：测交——后代四种表现型比例为1∶1∶1∶1；自交——后代出现四种表现型比例为9∶3∶3∶1。提醒(1)看清是探究性实验还是验证性实验,验证性实验不需要分情况讨论直接写结果或结论,探究性实验则需要分情况讨论。(2)看清题目中给定的亲本情况，确定用自交还是测交。自交只需要一个亲本即可,而测交则需要两个亲本。(3)不能用分离定