2019年高考生物二轮复习专题07遗传的基本规律及人类遗传病教学案.doc
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1、1专题 07 遗传的基本规律及人类遗传病1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷高考中考查的主要内容 8 是基因的分离定律,伴性遗传和基因的自由组合定律,特别是基因的分离定律和伴性遗传考查的频度最高。在每年的试题中,本专题是必考内容,且试题的难度大,分值高,区分度大。2从题目形式上看,题目信息主要以文字形式、遗传系谱或表格等其他形式呈现,要求学生利用遗传定律和伴性遗传的知识分析实际问题,考查学生获取信息、推理分析和论证的能力。3本专题是应用型知识,对学生的能力要求较高。复习本专题时,首先要理解基因遗传的两定律研究的对象和实质及伴性遗传的机理。在此基础上,对各类遗传应用题进行归类,总结各类遗传应用
2、题的解题的方法。人类遗传病的类型主要结合遗传定律和伴性遗传来复习。【知识网络】一、孟德尔遗传实验1孟德尔遗传实验的科学方法 (1)孟德尔获得成功的原因:选材恰当:豌豆是自花传粉,而且是闭花受粉;且具有易于区分的相对性状。研究方法由简到繁:先通过一对相对性状的研究,发现了分离定律,再通过两对相对性状的研究,发现了自由组合定律。科学地运用数学统计原理:使用数学统计的方法研究生物遗传,把遗传的研究由以往的描述推进到了定量分析。2严密地使用了假说演绎法。(2)孟德尔实验的操作程序:去雄套袋传粉套袋。2性状显隐性及基因型的鉴定(1)性状显隐性判断:杂交法:具相对性状的亲本杂交,子代所表现出的那个亲本性状
3、为显性,未表现出的那个亲本性状为隐性(此法最好在自交法基础上,先确认双方为纯合子前提下进行)。(2)显性性状基因型鉴定:测交法(更适于动物):待测个体隐性纯合子3相关概念辨析(1)自交和自由交配:自交强调的是相同基因型个体之间的交配,即 AAAA、AaAa、aaaa;自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配,即 AAAA、AaAa、aaaa、AAaa、AAAa、AAAa等随机组合。(2)相同基因、等位基因和非等位基因: 3二 、基因的分离定律和自由组合定律规律 事实 分离定律 自由组合定律 性状及控制性状的等位基因 一对 两对或两对以上 等位基因与 染色体的关系 位于一对同源染色体上 分别位
4、于两对或两对以上同源染色体上 细胞学基础 (染色体的活动) 减数第一次分裂后期同源染色体分离 减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合 遗传实质 等位基因随同源染色体分开 非同源染色体上非等位基因之间自由组合 联系 两定律均发生在减数第一次分裂后期,两定律同时进行,同时发挥作用 分离定律是自由组合定律的基础 两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律 【易混点】(1)两对等位基因控制的性状不一定都遵循自由组合定律。如右图中 Aa、Bb 两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律,在不发生交叉互换的情况下,AaBb 自交后代性状分离比为 31,在发生交叉互换情况下,其自交后代有四种表现型,但
5、比例不是 9331。(2)符合基因分离定律并不一定出现特定性状分离比。4原因如下:F 2中 31 的结果必须在统计大量子代后才能得到,子代数目较少时,不一定符合预期的分离比;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。【方法技巧】遗传基本规律的验证 1基因分离定律的验证 (1)直接验证花粉鉴定法。纯种非糯性与纯种糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色,杂种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颜色,且比例为 11,直接证明了杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中,等位基因是彼此分离的。 (2)间接验证: 测交法孟德尔杂交实验的验证。杂种 F1与隐性类型杂交,
6、后代出现显、隐两种表现型的个体,且比例为 11,间接证明了杂种 F1产生了两种配子,即等位基因彼此分离。 自交法孟德尔杂交实验的重复。杂种 F1自交后代 F2中出现了显、隐两种表现型的个体,且比例为31,这也是 F1产生了两种配子,即等位基因彼此分离的结果。 2基因自由组合定律的验证 (1)直接验证花粉鉴定法。纯种非糯性与纯种糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液变棕色,且非糯性对糯性为显性;花粉粒长形对圆形为显性,两对等位基因位于两对同源染色体上。纯种非糯性长形与纯种糯性圆形杂交,所得 F1的花粉加碘液后在显微镜下观察,呈现四种状态,且比例为 1111,直接证
7、明了在减数分裂形成配子时,决定同一性状的等位基因彼此分离,位于非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。 (2)间接验证: 测交法孟德尔杂交实验的验证。杂种 F1与双隐性类型杂交,后代出现四种表现型的个体,且比例为1111,间接证明了杂种 F1产生了四种比例相等的配子,验证了基因的自由组合定律。 自交法孟德尔杂交实验的重复。杂种 F1自交后代 F2中出现了四种表现型的个体,且比例为9331,这也是 F1产生了四种比例相等的配子,即位于非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合的结果。 五、伴性遗传病遗传规律及遗传特点伴 X 隐性遗传 伴 X 显性遗传 伴 Y 染色体遗传 传递规律 女患者的父亲和
8、儿子一定是患者正常男性的母亲和女儿一定正常 男患者的母亲和女儿一定为患者正常女性的父亲和儿子一定正常 患者的父亲和儿子一定是患者 遗传特点 男患者多于女患者隔代、交叉遗传 女患者多于男患者连续遗传 患者全为男性 六、人类遗传病 5遗传系谱中遗传病传递方式的判断 运用不同遗传病传递特点不同,可采用四步法进行分析判断: 步骤 现象及结论的口诀记忆 图解表示 第一,确定是否为 Y 连锁遗传 若系谱图中患者全为男性,而且患者后代中男性全为患者,则为伴 Y 遗传病;若系谱图中,患者有男有女,则不是伴 Y遗传 “无中生有”为隐性(无病的双亲,所生的孩子中有患者) 第二,确定图谱中遗传病是显性遗传还是隐性遗
9、传 “有中生无”为显性(有病的双亲,所生的孩子中有正常的) 子女正常双亲病父病女必病,子病母必病 伴 X 显性遗传 子女正常双亲病父病女不病或者子病母不病 常染色体显性遗传 双亲正常子女病母病子必病,女病父必病 伴 X 隐性遗传 第三,确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上 双亲正常子女病母病子不病或女病父不病 常染色体隐性遗传 第四,若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小方面推测 若该病在代与代间连续性遗传 该病在系谱图中隔代遗传 高频考点一 遗传的基本定律例 1 (2018 江苏卷,6)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合 31 性状分离比的情况是( )6A显性基因相对于隐性
10、基因为完全显性B子一代产生的雌配子中 2 种类型配子数目相等,雄配子中也相等C子一代产生的雄配子中 2 种类型配子活力有差异,雌配子无差异D统计时子二代 3 种基因型个体的存活率相等【答案】C【变式探究】 (2017 年海南卷,20)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的 1 对等位基因控制。下列叙述正确的是( )A多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性B观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性C若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等D选择 1 对栗色
11、个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性【答案】C【解析】多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,可能黑色为显性或隐性,A 错。新生的栗色个体多于黑色个体 ,不能说明显隐性,B 错。显隐性基因频率相等,则显性个体数量大于隐性个体数量,故若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明隐性基因频率大于显性基因频率,C 正确。1 对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,栗色可能为显性也可能为隐性,D 错。【变式探究】用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F 1全部表现为红花。若 F1自交,得到的 F2植株中,红花为 272 株,白花为 212 株;若用纯合白花植株的花粉给 F1红花植株授
12、粉,得到的子代植株中,红花为 101 株,白花为 302 株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是( )AF 2中白花植株都是纯合体BF 2中红花植株的基因型有 2 种C控制红花与白花的基因在一对同源染色体上DF 2中白花植株的基因型种类比红花植株的多【答案】D7【变式探究】某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用 D、d 表示,后者用 F、f 表示),且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉 A、无毛黄肉 B、无毛黄肉 C)进行杂交,实验结果如下:有毛白肉 A无毛黄肉 B 无毛黄肉 B无毛黄肉 C 有毛黄肉有毛白肉为 11 全部
13、为无毛黄肉实验 1 实验 2有 毛 白 肉 A无 毛 黄 肉 C全 部 为 有 毛 黄 肉实 验 3回答下列问题:(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为_,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为_。(2)有毛白肉 A、无毛黄肉 B 和无毛黄肉 C 的基因型依次为_。(3)若无毛黄肉 B 自交,理论上,下一代的表现型及比例为_。(4)若实验 3 中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为_。(5)实验 2 中得到的子代无毛黄肉的基因型有_。【答案】(1)有毛 黄肉 (2)DDff、ddFf、ddFF (3)无毛黄肉无毛白肉31 (4)有毛黄肉有毛白肉无毛黄肉无毛白肉9331 (5)d
14、dFF、ddFf8高频考点二 伴性遗传和人类遗传病例 2 (2018 浙江卷,5)一对 A 血型和 B 血型的夫妇,生了 AB 血型的孩子。AB 血型的这种显性类型属于( )A完全显性 B不完全显性 C共显性 D性状分离【答案】C【解析】一对 A 血型(I A_)和 B 血型(I B_)的夫妇,生了 AB 血型(I AIB)的孩子,说明 IA基因和 IB基因控制的性状在子代同时显现出来,这种显性类型属于共显性,C 正确,A、B、D 均错误。【变式探究】 (2017 年海南卷,22)甲、乙、丙、丁 4 个系谱图依次反映了 a、b、c、d 四种遗传病的发病情况,若不考虑基因突变和染色体变异,那么,
15、根据系谱图判断,可排除由 X 染色体上隐性基因决定的遗传病是A. a B. b C. c D. d【答案】D【解析】X 染色体上隐性基因决定的遗传病,如果女儿患病,父亲一定患病,故 D 可以排除。【变式探究】果蝇的某对相对性状由等位基因 G、g 控制,且对于这对性状的表现型而言,G 对 g 完全显性。受精卵中不存在 G、g 中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌:雄21,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中( )9A这对等位基因位于常染色体上,G 基因纯合时致死B这对等位基因位于常染色体上,g 基因纯合时致死C这对等位基因位于 X 染色体上,g 基因纯
16、合时致死D这对等位基因位于 X 染色体上,G 基因纯合时致死【答案】D【变式探究】理论上,下列关于人类单基因遗传病的叙述,正确的是( )A常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率B常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率CX 染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率DX 染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率【答案】D【解析】联系遗传平衡定律进行分析。常染色体隐性遗传病在男性和女性中的发病率相等,均等于该病致病基因的基因频率的平方,故 A 项错误。常染色体显性遗传病在男性和女性中的发病率相等,均等于 1 减去该病隐性
17、基因的基因频率的平方,故 B 项错误。X 染色体显性遗传病在女性中的发病率等于 1 减去该病隐性基因的基因频率的平方,故 C 项错误。因男性只有一条 X 染色体,男性只要携带致病基因便患病,故X 染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率,故 D 项正确。【特别提醒】有关伴性遗传三大失分点1萨顿假说的提出运用了类比推理法;摩尔 根的科学发现运用了假说演绎法;摩尔根的发现又为萨顿的假说提供了科学证据。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。(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 Z
18、bW 的单个隐性基因控制的性状也能表现。(3)Y 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10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。3分析隐性遗传病,如果女性患者的父亲和她的儿子全是患者,说明最可能是伴 X 染色体遗传,也可能是常染色体遗传。同理,显性遗传病中,如果男性患者的母亲和女儿全是患者,说明最可能是伴 X 染色体遗传,但也可能是常染色体遗传。高频考点三、几种重要的遗传实验设计 例 3人们在果蝇中发现有飞行肌退化的现象,这种果蝇即使有正常的翅也无法飞行,实验过程如图。通过下列的
19、哪种检验方法和结果,可以确定飞行肌退化由 X 染色体上的显性基因所控制( )A用子代雌雄个体杂交,后代雌性个体的分离比为 31B用子代雌雄个体杂交,后代雄性个体的分离比为 11C用子代雄性个体与亲代雌性交配,后代雌性个体的分离比为 31D用子代雌性个体与亲代雄性交配,后代雄性个体的分离比为 21【答案】B【变式探究】某科研小组用一对表现型都为圆眼长翅的雌、雄果蝇进行杂交,子代中圆眼长翅:圆眼残翅:棒眼长翅:棒眼残翅的比例,雄性为 3131,雌性为 5200,不考虑性染色体同源区段的遗传,下列分析错误的是( )A圆眼、长翅为显性性状B决定眼形的基因位于 X 染色体 上C子代圆眼残翅雌果蝇中杂合子
20、占 2/3D雌性子代中可能存在与性别有关的致死现象【答案】C111 (2018 江苏卷,6)一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合 31 性状分离比的情况是( )A显性基因相对于隐性基因为完全显性B子一代产生的雌配子中 2 种类型配子数目相等,雄配子中也相等C子一代产生的雄配子中 2 种类型配子活力有差异,雌配子无差异D统计时子二代 3 种基因型个体的存活率相等【答案】C【解析】一对相对性状的遗传实验中,若显性基因相对于隐性基因为完全显性,则子一代为杂合子,子二代性状分离比为 3:1,A 正确;若子一代雌雄性都产生比例相等的两种配子,则子二代性状分离比为3:1,B 正确;若子一代产生的雄
21、配子中 2 种类型配子活力有差异,雌配子无差异,则子二代性状分离比不为 3:1,C 错误;若统计时,子二代 3 种基因型个体的存活率相等,则表现型比例为 3:1,D 正确。2 (2018 全国卷,1)下列研究工作中由我国科学家完成的是( )A以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验B用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验C证明 DNA 是遗传物质的肺炎双球菌转化实验D首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成【答案】D【解析】以豌 豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔完成的,A 错误;用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文完成的,B 错误;证明 DNA 是遗传物质的肺炎双球
22、菌转化实验是美国科学家艾弗里完成的,C 错误;首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是我国科学家在1965 年完成的,D 正确。3 (2018 天津卷,6)某生物基因型为 A1A2,A 1和 A2的表达产物 N1和 N2可随机组合形成二聚体蛋白,即N1N1、N 1N2、N 2N2三种蛋白。若该生物体内 A2基因表达产物的数量是 A1的 2 倍,则由 A1和 A2表达产物形成12的二聚体蛋白中,N 1N1型蛋白占的比例为( )A1/3 B1/4 C1/8 D1/9【答案】D4 (2018 浙江卷,5)一对 A 血型和 B 血型的夫妇,生了 AB 血型的孩子。AB 血型的这种显性类型属于( )A
23、完全显性 B不完全显性 C共显性 D性状分离【答案】C【解析】一对 A 血型(I A_)和 B 血型(I B_)的夫妇,生了 AB 血型(I AIB)的孩子,说明 IA基因和 IB基因控制的性状在子代同时显现出来,这种显性类型属于共显性,C 正确,A、B、D 均错误。1 (2017 年新课标卷,6)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【答案】D
24、【解析】基因型完全相同的两个人,可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同,反之,基因型相不同的两个人,也可能因为环境因素导致身高相同,A 正确;在缺光的环境中,绿色幼苗由于叶绿素合成受影响而变黄,B 正确;O 型血夫妇的基因型均为 ii,两者均为纯合子,所以后代基因型仍然为 ii,表现为O 型血,这是由遗传因素决定的,C 正确;高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,是由于亲代是杂合子,子代出现了性状分离,是由遗传因素决定的,D 错误。2 (2017 年海南卷,20)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的 1 对
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