黑龙江省鹤岗市宝泉岭高级中学赵丽丽《创意法教育下的高中生物二轮专题复习策略》课题实施学案

黑龙江省鹤岗市宝泉岭高级中学赵丽丽《创意法教育下的高中生物二轮专题复习策略》课题实施学案

 

人教版生物学科高三年纪主题：遗传与变异

 

目录

 

第一章 细胞的物质和结构基础

第一节 细胞的物质基础

第二节 细胞的结构基础

第二章 细胞代谢

第一节 酶和ATP在细胞代谢中的作用

第二节 呼吸作用和光合作用

第三章 细胞的生命历程

第一节 有丝分裂和减数分裂

第二节 细胞的分化衰老和癌变

第四章 遗传变异与进化

第一节 遗传物质基础

第二节 遗传变异的规律

第三节 生物进化

第五章 生命活动调节

第一节 人和动物生命活动调节

第二节 植物生命活动调节

第六章 生物与环境

第一节 种群特征

第二节 群落特征

第三节 生态系统结构与稳定性

第七章 实验探究

第一节 观察类实验

第二节 探究性实验

第三节 设计实验

第八章 选修专题

第一节 基因工程

第二节 细胞工程

第三节 胚胎工程

 

 

                      第四章    遗传变异与进化

                      第二节    遗传变异的规律

                     

第一课时

 

我的学习目标：

 

1.了解孟德尔遗传实验的科学方法

2.掌握基因的分离定律和自由组合定律以及伴性遗传

 

 

我的学习过程

 

一、构建知识网络

 

二、针对学生存在问题重点突破

指导学生答题技巧

（一）、仔细审题：

明确题中已知的和隐含的条件，不同的条件、现象适用不同规律：

1、基因的分离规律： A、只涉及一对相对性状;

B、杂合体自交后代的性状分离比为3∶1;

C、测交后代性状分离比为1∶1。

2、基因的自由组合规律：

A、有两对(及以上)相对性状(两对等位基因在两对同源染色体上)

B、两对相对性状的杂合体自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1

C、两对相对性状的测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1。

3、伴性遗传： A已知基因在性染色体上

B、♀♂性状表现有别、传递有别

C记住一些常见的伴性遗传实例：红绿色盲、血友病、果蝇眼色、钟摆型眼球震颤(X-显)、佝偻病(X-显)等。

（二）、掌握基本方法：

1、最基础的遗传图解必须掌握：一对等位基因的两个个体杂交的遗传图解(包括亲代、产生配子、子代基因型、表现型、比例各项)例：豌豆的高茎—R，矮茎—r，其可能的杂交方式共有以下六种，写遗传图解：P①RR×RR②RR×Rr③RR×rr④Rr×Rr⑤Rr×rr⑥rr×rr

 

注意：生物体细胞中染色体和基因都成对存在，配子中染色体和基因成单存在一个事实必须记住：控制生物每一性状的成对基因都来自亲本，即一个来自父方，一个来自母方。

2、关于配子种类及计算：

A、一对纯合(或多对全部基因均纯合)的基因的个体只产生一种类型的配子

B、一对杂合基因的个体产生两种配子(Dd D、d)且产生二者的几率相等。

C、n对杂合基因产生2ⁿ种配子，配合分枝法即可写出这2ⁿ种配子的基因。例：AaBBCc产生2²=4种配子：ABC、ABc、aBC、aBc。

3、计算子代基因型种类、数目：后代基因类型数目等于亲代各对基因分别独立形成子代基因类型数目的乘积(首先要知道：一对基因杂交，后代有几种子代基因型?例：AaCc×aaCc其子代基因型数目?∵Aa×aa  F是Aa和aa共2种。Cc×Cc  F是CC、Cc、cc共3种∴答案=2×3=6种(请写图解验证)

 

4、计算表现型种类：子代表现型种类的数目等于亲代各对基因分别独立形成子代表现型数目的乘积[只问一对基因，如二①②③⑥类的杂交，任何条件下子代只有一种表现型;则子代有多少基因型就有多少表现型]例：bbDd×BBDd，子代表现型=1×2=2种，bbDdCc×BbDdCc，子代表现型=2×2×2=8种。

（三）、基因的分离规律（具体题目解法类型）

1、正推类型：已知亲代(基因型或纯种表现型)求子代(基因型、表现型等)，只要能正确写出遗传图解即可解决，熟练后可口答。

2、逆推类型：已知子代求亲代(基因型)，分四步①判断出显隐关系②隐性表现型的个体其基因型必为隐性纯合型(如aa)，而显性表现型的基因型中有一个基因是显性基因，另一个不确定(待定，写成填空式如A?);③根据后代表现型的分离比推出亲本中的待定基因④把结果代入原题中进行正推验证。

（四）、基因的自由组合规律的小结：

总原则是基因的自由组合规律是建立在基因的分离规律上的，所以应采取“化繁为简、集简为繁”的方法，即：分别计算每对性状(基因)，再把结果相乘。

1、正推类型：要注意写清♀♂配子类型(等位基因要分离、非等位基因自由组合)，配子“组合”成子代时不能♀♀相连或♂♂相连。

2、逆推类型：条件是：已知亲本性状、已知显隐性关系；

(1)先找亲本中表现的隐性性状的个体，即可写出其纯合的隐性基因型；

(2)把亲本基因写成填空式，如A-B-×aaB-；

(3)从隐性纯合体入手，先做此对基因，再根据分离比分析另一对基因；

(4)验证：把结果代入原题中进行正推验证。若无以上两个已知条件，就据子代每对相对性状及其分离比分别推知亲代基因型。

巧用解题技巧

（一）、巧用棋盘格法

用棋盘格法求概率，是概率计算最基本的方法，用来求解子代出现的种类和概率极其方便，但大部分同学不善使用或使用不当。

例1：有一种病，在人群中发病概率为1/100，现有一对正常夫妇生有一个患病女儿和正常儿子。问该妇女离婚和另一正常男子结婚，所生子女中患该病的概率是？

解析：由题意看出，该病是常染色体隐性遗传病，该妇女的基因型为aa，只要知道与她二次结婚的正常男子的基因型，就可求他们后代的患病概率。那么怎样求这一男子的基因型呢？用棋盘格法：

由题意知：aa=1/100，所以a=1/10，A=1-1/10=9/10。则AA=81/100，Aa=18/100。该男子正常要么是AA，要么是Aa，是Aa的概率为18/100÷（18/100+81/100）=18/99，是AA的概率为81/100÷（18/100+81/100）=81/99，所以：

该妇女    ×    另一正常男子

Aa        ×     AA（81/99）Aa（18/99)

只有该男子为aa时后代才可能患病，所生后代患病概率为1×18/99×1/4=1/22

总结：本题极易出现的错误解法：

错误一：由棋盘格推出A=9/10，a=1/10，Aa=9/100（因为Aa在棋盘格中出现了两次，正确答案应为：9/100×2=18/100）。

错误二：把另一正常男子的概率计算为：AA=81/100，Aa=18/100（应为AA=81/99，Aa=18/99）。

应用：在人群中的ABO血型系统中，A型血为32/100，O型血为4/100，求AB型血和B型血在人群中的概率。

解析：由题意知，ii=4/100，可推出i=0.2，A型血为：

Ⅰ^AⅠ^A+2 Ⅰ^Ai=（Ⅰ^A）²+2 Ⅰ^Ai=0.32，即：（Ⅰ^A）²+2×0.2Ⅰ^A-0.32=0，也就是（Ⅰ^A-0.4）（Ⅰ^A+0.8）=0，求得Ⅰ^A=0.4，那么：Ⅰ^B=1-Ⅰ^A-i=0.4。AB型血概率为Ⅰ^AⅠ^B=2×0.4×0.4=32/100，B型血的概率为（Ⅰ^B）²+2 Ⅰ^Bi=0.16+2×0.4×0.2=32/100。

二、自交和自由交配，求后代概率

自交是指基因型相同的个体间的交配，而自由交配是指任何基因型个体之间自由交配，二者不可混淆。

例2:基因型为Aa的个体自交，所得F1代：(1)继续自交：（2）自由交配。两种情况下的所得F2中AA:Aa:aa为多少？

解析：（1）自交：

                   Aa

                  自交

F1     1/4AA           1/2Aa        1/4aa

       自交             自交        自交

F2    1/4AA  1/2(1/4AA+1/2Aa+1/4aa)  1/4aa

AA:Aa:aa=(1/4+1/6):1/4:(1/8+1/4)=3:2:3

（2）自由交配

                aa

               自交

F1    1/4AA      1/2Aa        1/4aa

         自由交配

F2             AA:Aa:aa=？

此问题用棋盘格最为简便。

F1产生的雌、雄两种配子均为：

A=1/4+1/2×1/2=1/2，a=1/4+1/2×1/2=1/2。根据棋盘格法：

所以：AA=1/4       Aa=2×1/2×1/2=1/2      aa=1/4

所以：AA:Aa:aa=1/4:1/2:1/4=1:2:1

三、亲代产生多个后代，有序和无序的比较

例3：一对夫妇基因型皆为Aa

（1）按顺序生下男—男—女的概率？

（2）生下两男一女的概率？

（3）生下两男一女且皆为显性性状的概率？

解析：问题（1）已经规定了顺序，即第一个为男孩，第二个为男孩，第三个为女孩，其概率为：1/2×1/2×1/2=1/8

问题（3）没有规定顺序，应有三种情况，即男—女—男，男—男—女，女—男—男，每种情况的概率都为1/2×1/2×1/2=1/8。那么生两男一女的概率就是1/8×3=3/8。

问题（3）两男一女的概率3/8，都为显性性状的概率为：3/4×3/4×3/4=27/64，那么生两男一女且都为显性性状的概率是：3/8×27/64=81/512。

四、逆向思维求概率

有些题型，如果按部就班的去求解，既繁琐又易犯错，变换一下思维方式就会变得既准确又快捷。

例4：基因型为AabbCc和Aabbcc的两个个体杂交，求后代中表现性不同于亲本的个体出现的概率。

解析：亲本杂交所生的后代中，用分支法不难看出后代的表现性为4种，不同于亲本的为3种，如果要求表现性不同于亲本个体的概率，需要用分枝法列出三种情况，求每种情况的概率然后相加，这种方法既繁琐又易犯错。反向考虑，从双亲基因型看，后代表现型如果和双亲一样，那么和AabbCc的表现性相同的个体出现的概率：3/4×1×1/2=3/8。那么和Aabbcc的表现性相同的个体出现的概率：3/4×1×1/2=3/8。用1减去与亲本表现型相同的个体的概率，就是表现性不同于亲本的后代出现的概率，答案为：1-3/8-3/8=2/8。

三、题型训练

1.(2016·高考全国丙卷)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，F1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(　　)

A．F2中白花植株都是纯合体

B．F2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

D．F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多

答案：D

2.(2016·高考全国甲卷)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1∶1　　　全部为无毛黄肉

实验1　　　　　　　　　　实验2

          

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＝3∶1　(4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1　(5)ddFF、ddFf

3.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3∶1

B．用子代雌雄个体杂交，后代雄性个体的分离比为1∶1

C．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3∶1

D．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2∶1

【答案】B

4.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3∶1∶3∶1，雌性为5∶2∶0∶0，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占2/3

D．雌性子代中可能存在与性别有关的致死现象

【答案】C

5.（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，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

四、学以致用

 

 1.（2017年新课标Ⅲ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

C．O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

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，所以后代基因型任然为ii，表现为O型血，这是由于遗传因素决定的，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年新课标Ⅱ卷，6）若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中：A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F₁均为黄色，F₂中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是（　　）

A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd

B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD

C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd

D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd

【答案】D

【解析】由题可以直接看出F₂中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，F₂为52+3+9=64份，可以推出F₁产生雌雄配子各8种，即F₁的基因型为三杂AaBbDd，只有D选项符合。或者由黑色个体的基因组成为A_B_dd，占9/64=3/4×3/4×1/4，可推出F₁的基因组成为AaBbDd；或者由褐色个体的基因组成为A_bbdd，占3/64=3/4×1/4×1/4，也可推出F₁基因组成为AaBbDd，进而推出D选项正确。

3．（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

4．（2017年海南卷，29）果蝇有4对染色体（I~IV号，其中I号为性染色体）。纯合体野生型果蝇表现为灰体、长翅、直刚毛，从该野生型群体中分别得到了甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合体果蝇，其特点如表所示。

某小组用果蝇进行杂交实验，探究性状的遗传规律。回答下列问题：

（1）用乙果蝇与丙果蝇杂交，F₁的表现型是_______；F₁雌雄交配得到的F₂不符合9∶3∶3∶1的表现型分离比，其原因是__________。

（2）用甲果蝇与乙果蝇杂交，F₁的基因型为___________、表现型为________，F₁雌雄交配得到的F₂中果蝇体色性状___________（填“会”或“不会”）发生分离。

（3）该小组又从乙果蝇种群中得到一只表现型为焦刚毛、黑体的雄蝇，与一只直刚毛灰体雌蝇杂交后，子一代雌雄交配得到的子二代的表现型及其比例为直刚毛灰体♀∶直刚毛黑体♀∶直刚毛灰体♂∶直刚毛黑体♂∶焦刚毛灰体♂∶焦刚毛黑体♂=6∶2∶3∶1∶3∶1，则雌雄亲本的基因型分别为_________（控制刚毛性状的基因用A/a表示）。

【答案】（1）灰体长翅膀　　两对等位基因均位于II号染色体上，不能进行自由组合

（2）EeBb    灰体    会  

（3）X^AX^ABB、X^aYbb

解析：（1）根据表格分析，甲为eeBBVgVg,乙为EEbbVgVg,丙为EEBBvgvg.乙果蝇与丙果蝇杂交，子代为EEBbVgvg，即灰体长翅。F1雌雄交配，由于BbVgvg均位于Ⅱ染色体，不能自由组合，故得到的F2不符合9:3:3:1的表现分离比。

（2）甲果蝇与乙果蝇杂交，即eeBBVgVg×EEbbVgVg，F₁的基因型为EeBbVgVg，表现型为灰体。F₁雌雄交配，只看EeBb这两对等位基因，即EeBb×EeBb，F₁为9E_B_（灰体）：3E_bb（黑体）：3eeB_（黑檀体）：1eebb，发生性状分离。

（3）子二代雄蝇：直刚毛：焦刚毛=（3+1）：（3+1）=1:1，雌蝇：直刚毛：焦刚毛=8：0=1:0，表明A和a基因位于X染色体。子二代雌蝇都是直刚毛，表明直刚毛是显性性状，子一代雄蝇为X^AY，雌蝇为X^AX^a，亲本为X^AX^A×X^aY。关于灰身和黑身，子二代雄蝇：灰身：黑身=（3+3）：（1+1）=3:1，雌蝇：灰身：黑身=6：2=3:1，故B和b位于常染色体，子一代为Bb×Bb。综上所述，亲本为X^AX^ABB、X^aYbb。

5（2017年新课标Ⅲ卷，32）已知某种昆虫的有眼（A）与无眼（a）、正常刚毛（B）与小刚毛（b）、正常翅（E）与斑翅（e）这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：

（1）若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）

（2）假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。（要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论）

【答案】（1）选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F₁和F₂，若各杂交组合的F₂中均出现四种表现型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。

（2）选择①×②杂交组合进行正反交，观察F₁雄性个体的表现型。若正交得到的F₁中雄性个体与反交得到的F₁中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。

【解析】（1）实验思路：将确定三对基因是否分别位于三对染色体上，拆分为判定每两对基因是否位于一对染色体上，如利用①和②进行杂交去判定A/a和B/b是否位于一对染色体上。

实验过程：（以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例）

 

预期结果及结论：

若F₂的表现型及比例为有眼正常刚毛∶有眼小刚毛∶无眼正常刚毛∶无眼小刚毛＝9∶3∶3∶1，则A/a和B/b位于位于两对染色体上；否则A/a和B/b位于同一对染色体上。

（2）实验思路：将验证A/a和B/b这两对基因都位于X染色体上，拆分为验证A/a位于X染色体上和B/b位于X染色体上分别进行验证。如利用①③进行杂交实验去验证A/a位于X染色体上，利用②③进行杂交实验去验证B/b位于X染色体上。

实验过程：（以验证A/a位于X染色体上为例）

取雌性的①和雄性的③进行杂交实验：

 

预期结果及结论：

若子一代中雌性全为有眼，雄性全为无眼，则A/a位于X染色体上；

若子一代中全为有眼，且雌雄个数相等，则A/a位于常染色体上。