“遗传规律”复习教学之我见.doc

“遗传基本规律”复习教学之我见冯永康（四川省特级教师）按照遵循课程标准所拟定的考试大纲的要求，以教科书为依据，将有关遗传规律的知识考点进行了重新整合，从以下5个方面提供复习教学的参考案例。一、遗传的细胞学基础1. 构建减数分裂的概念图（以哺乳动物精子和卵细胞的形成过程为例）2 填表比较有丝分裂和减数分裂2.1 减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较减数第一次分裂减数第二次分裂染色体的主要行为同源染色体联会和分离；在同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合着丝点分裂，染色单体分开染色体数目的变化（用N表示） 核DNA数目的变化（用a表示） 2.2 有丝分裂和减数分裂的比较有丝分裂减数分裂细胞分裂次数染色体复制次数同源染色体的变化子细胞的名称及数目体细胞：1 个配子： 为1 个精子；为1 个卵细胞（另有 个极体）最终子细胞中的染色体数3 怎样判断不同时期的细胞分裂图像3.1 不同分裂期中期图像的区分主要是看同源染色体及其遗传行为。3.2 不同分裂期后期图像的区分可先看有无染色单体；无染色单体者，再看有无同源染色体。【过手练习】1 某同学总结了四点有关减数分裂过程中染色体、核DNA的知识，其中正确的是A初级精母细胞中染色体的数目和DNA分子数目相同B减数第一次分裂的后期，细胞中DNA数是染色体数的2倍C次级精母细胞中的DNA分子数是正常体细胞DNA分子数的一半D减数第二次分裂后期，细胞中染色体的数目等于精细胞中的染色体数2 下面关于有丝分裂和减数分裂的叙述，正确的一项是 A. 减数分裂是所有动物个体形成时必须进行的细胞分裂B. 玉米体细胞中有20条染色体，其单倍体植株的细胞中含有10条染色单体C. 在哺乳动物产生的雌雄配子中都不存在同源染色体D. 减数分裂中有同源染色体联会，有丝分裂的体细胞无同源染色体，因而无联会3 下图是处于细胞分裂某个时期的图像，其有关说法错误的是 A. 图示细胞可能正处于有丝分裂后期B. 图示细胞可能处于减数第二次分裂的后期C. 图示细胞代表的是次级精母细胞D. 图示细胞中有5对同源染色体4. 一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离；所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂正常；减数分裂的第二次分裂时在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子(以下简称为不正常的配子)。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是A. 两者产生的配子全部都不正常B. 前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常C. 两者都只产生一半不正常的配子D. 前者产生全部不正常的配子，后者只产生一半不正常的配子图图5 右图和图分别表示为某一哺乳动物体内有关细胞分裂的一组示意简图及相应染色体数目和核DNA含量的变化的曲线，请分析回答问题（1）甲图中的实线表示 的变化；乙图中的虚线表示 的变化。（2）图中A所示的细胞分裂方式和时期是 。（3）图中C所示的细胞对应于甲、乙图中的 段。（4）在图A、B、C、D中，表示等位基因彼此分离的图是 。（5）在甲、乙图中，不含同源染色体的区段是 。二、基因的分离定律1 熟悉有关遗传定律的基本概念及其相互联系2 基因分离定律的细胞学基础由图可知，精（卵）原细胞内的同源染色体与等位基因都是成对存在的。在减数第一次分裂时，随着同源染色体的分离（用实线表示），位于其上的等位基因也随之分离；而减数第二次分裂仅仅是染色体的着丝点分裂（用虚线表示）。2.3 怎样剖析孟德尔实验中最重要的两个比值“1:1”与“ 3:1”（1）比值出现的条件：必须保证有足够大的统计数据；雌雄配子结合的机会是均等的；合子发育的生活环境是相同的，等等。（2）“1:1”是最基本的孟德尔分离比。一对相对性状的测交实验结果，出现“1:1”的表现型分离比，则双亲基因型一方是杂合子，另一方一定是隐性个体。因此通过看到的表现型种类及比值，可推出相应的基因型种类及比值，实际上也证实了F1产生的配子中种类及比值。（3）在完全显性条件下，“1:1”的配子分离比，决定了F2出现“3:1”的表现型分离比”； 出现“3:1”的表现型分离比”，则双亲的基因型一定都是杂合子。但也有例外，即若出现“2:1”的表现型分离比，则可能是显性纯合子致死现象导致的结果。（4）在不完全显性条件下，可出现1:2:1的表现型分离比，与基因型的分离比是一致的。它实际上也是“1:1”的配子分离比导致的结果，这更直观证明了分离定律的正确性和普遍性。2.4 如何快速求解遗传定律中有关概念的问题？（1）性状显隐关系的判断（见教科书必修2第8页基础题4）（2）纯合子与杂合子的鉴定在以动物和植物为材料所进行的遗传育种实验研究中，一般采用测交方法鉴定某表现型为显性性状的个体是杂合子还是纯合子。（见教科书必修2第8页拓展题1）豌豆、水稻、普通小麦等自花传粉的植物，为避免人工去雄和授粉等诸多麻烦，最简便可行的就是自交法。此外，杂合子的某些性状也可以通过形成花粉的种类及其比值来直接鉴定。（见教科书必修2第8页基础题3）【过手练习】1. 一只毛粗糙的雌豚鼠和一只毛粗糙的雄豚鼠交配，第1胎生了一只毛光滑的小豚鼠，第2胎生一只毛粗糙的小豚鼠的可能性是 A. 1/4 B. 1/2 C. 3/4 D. 2/32. Rh血型由一对等位基因控制。一对夫妇的Rh血型都是阳性，已生3个孩子中有一个是Rh阳性，其他两个是Rh阴性，再生Rh阳性的男孩的概率是A. 12 B. 23 C.34 D. 383. 人类常色体上-珠蛋白基因（A+），既有显性突变(A)，又有隐性突变(a),突变均可导致地中海贫血。一对皆患地中海盆血的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能A. 都是纯合子 B.都是杂合子C. 都不携带显性突变基因 D.都携带隐性突变基因4. 无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是 A. 猫的有尾性状是由显性基因控制的B. 自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子C. 自交后代出现有尾猫是基因突变所致D. 无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/25. 遗传学的研究知道，大豆子叶的颜色受一对等位基因控制。基因型为AA的个体呈深绿色，基因型为Aa的个体呈浅绿色；基因型为aa的个体呈黄色，以致在幼苗阶段死亡。（1）如果让深绿色植株给浅绿色植株授粉，其后代成熟植株中，基因型有哪几种？深绿色植株出现的概率为多少？（2）如果让浅绿色植株之间相互授粉，请用遗传图解表示杂交过程，并预测后代成熟植株中浅绿色植株出现的概率。6. 人的耳垢有油性和干性两种，是受单基因（A、a）控制的。有人对某一社区的家庭进行了调查，结果如下表：（单位：个）（1）控制该相对性状的基因位于_染色体上，判断的依据是 。（2）一对油耳夫妇生了一个干耳儿子，推测母亲的基因型是_，这对夫妇生一个油耳女儿的概率是_。（3）从组合一的数据看，子代性状没有呈典型的孟德尔分离比（31），其原因是_。3. 基因的自由组合定律3.1 基因自由组合定律的细胞学基础从上图可知，Y与y，R与r分别位于两对同源染色体上，图中实线表示减数第一次分裂，虚线表示减数第二次分裂。在同源染色体分离同时，非同源染色体自由组合，从而导致Y可与R组合在一起（图中第一种情况），也可与r组合在一起（图中第二种情况），就1个雄性原始生殖细胞而言，通过减数分裂只能产生两种比例的相等的配子，但原始的生殖细胞数量很多，上述两种情况的出现机会是相等的。因此，能产生4种比例相等的配子（YR，Yr，yR，yr），从而导致了F2出现了9:3:3:1的分离比。3.2 求解孟德尔定律应用题的简便方法基因分离定律是最基本的遗传规律。在研究一对、两对乃至更多对基因的遗传行为时，只要它们是分别位于不同对的染色体上（即各自独立遗传），都完全可以用分离定律来简便地进行求解。其基本方法是：先单独分析每一对基因的分离比（包括表现型、基因型、产生配子的种类和比值），再用乘法原则将所求表现型（或基因型、或配子种类）的概率求出。 比较项目 基因的分离定律 实验依据 一对相对性状杂交后的性状分离现象 研究对象 位于一对同源染色体上的一对等位基 因的遗传行为，如 细胞学基础 在减数分裂时，同源染色体彼此分离 比较项目 基因的分离定律 实验依据 一对相对性状杂交后的性状分离现象 研究对象 位于一对同源染色体上的一对等位基 因的遗传行为，如 细胞学基础 在减数分裂时，同源染色体彼此分离(1)3.3. 遗传概率计算的关键找准“分母”，看清“系数”在遗传推理题的求解中，遗传概率的计算往往是一个非常重要的考点。如何简捷迅速的求得遗传概率，必须进行解题方法的专门训练。其中，审题的关键就是首先要找准“分母”，看清“系数”。所谓“分母”实际上是指：在某个杂交组合所产生的子代中，是求在所有的子代个体中（还是求在子代的全部显性个体、或者是求在某种表现型的全部个体中），其中一部分个体所占的比例；所谓“系数”，则是指某种表现型的个体中，是纯合子或杂合子的可能性有多少。3.4 孟德尔“9:3:3:1”分离比的变式分析在完全显性条件下，研究两对独立遗传的基因，F2可出现9:3:3:1的表现型的分离比。但是，当研究两对独立遗传的基因控制同一种性状时，其分离比可出现“9:7”、“9:4:3”等多种变式类型。面对此类貌似复杂的遗传现象，只要仍然紧紧把握住孟德尔遗传定律的实质（即，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合），找准突破问题的缺口，就可化繁为简、化难为易解，顺利求出正确答案。【过手练习】1. 基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，这三对等位基因分别位于非同源染色体上，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是 A . 4和9 B. 4和27 C. 8和27 D. 32和812. 一株表现型为黄色圆粒（YyRr）的豌豆与一株表现型为绿色圆粒（yyRr）的豌豆杂交，其子代的全部个体中，绿色圆粒的纯种占 A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.3/83. 在人类中，D基因对耳蜗的形成是必需的，E基因对耳神经的发育是必需的，二者缺一即耳聋。若出生耳聋孩子的概率为7/16时，则听觉正常的双亲基因型为A.DdEeDdEe B.DDeeddEE C.DDEEddee D.DdeeddEe4. 桃的果实成熟时，果肉与果皮粘连的称为黏皮，不粘连的称为离皮；果肉与果核粘连的称为黏核，不粘连的称为离核。已知离皮(A)对黏皮(a)为显性，离核(B)对黏核(b)为显性。现将黏皮、离核的桃(甲)与离皮、黏核的桃(乙)杂交，所产生的子代出现4种表现型。由此推断，甲、乙两株桃的基因型分别是 A.AABB、aabb B.aaBB、AAbb C. aaBB、Aabb D.aaBb、Aabb5. 假如普通小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对易染锈病（t）为显性。这两对等位基因是自由组合的。用一个纯合的高秆抗锈病的品种与另一个纯合的矮秆易染锈病的品种杂交得到F1，将F1的花粉经过离体培养成幼苗，再用秋水仙素溶液处理后，所有成体自交的后代中，矮秆抗锈病的基因型及其比例为A. ddTT，1/4和ddTt，1/8 B. ddTT，1/16和ddTt，1/8 C. ddTT，1/16 D. ddTT，1/4 6. 一雄蜂和一雌蜂交配后产生的F1中，雄蜂的基因型有AB、Ab、aB和ab四种，雌蜂的基因型有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种，则亲本的基因型是A. aaBbAb B. AaBbab C. AAbbaB D. AaBbAb7. 人类多指基因（T）是正常基因（t）的显性，白化基因（a）是正常基因（A）的隐性，两对基因都位于常染色体上，且独立遗传。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们生有一个白化病和手指正常的孩子，则下一个孩子只有一种病和有两种病的概率分别是A. 3/4，1/4 B. 1/2，1/8 C. 1/4，1/4 D. 1/4，1/88. 番茄紫茎(A)对绿茎(a)是显性，缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)是显性，这两对性状独立遗传：F1代性状紫茎绿茎缺刻叶马铃薯叶数量（株）495502753251（1）用两个番茄亲本杂交，F1性状比例如上表。这两个亲本的基因型分别是 和 。（2） 基因型为AaBb的番茄植株自交，在形成配子时，等位基因A与a彼此分离的时期是 ，A与B组合在同一配子中的时期是 。F1中能稳定遗传的个体占 ，F1中基因型为AABb的几率是 。（3）用表现型为绿茎、马铃薯叶的番茄产生的花药进行离体培养，若得到两种表现型的单倍体，原因可能是 。（4）在番茄地里发现一株异常番茄，具有较高的观赏价值，采用 方法可获得大量稳定遗传的幼苗。4. 伴性遗传与人类遗传病4.1 X染色体和Y染色体是一对特殊的同源染色体（以人为例）右图为人的性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源区段（图中片段），其上负载的基因互为等位基因，可按分离定律分析；另一部分是非同源区段（图中的1，2片段），该部分基因不互为等位基因，且X染色体上含有Y染色体上所没有的基因，如红绿色盲基因、血友病基因、抗维生素佝偻病基因等。4.2 人类单基因遗传病的比较认识人类遗传病主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。其中符合孟德尔定律的遗传病已发现6000多种。基本类 型主要特点常见病例常染色体显性遗传病可连续传代；患者的双亲至少有一方是患者；双亲中一方是患者，子女中约有1/2为患病；群体中男女患病机会均等多指症、并指症、家族性多发性结肠息肉病等隐性遗传病可隔代遗传；患者的双亲若表型正常则一定为杂合子；群体中男女患病机会均等；近亲婚配后代患病机会大大增加。 白化症、半乳糖血症、先天性聋哑等X染色体显性遗传病可连续传代；父病女皆病，母病则子女约有1/2机会患病；群体中患者女性多于男性。抗维生素D佝偻病等隐性遗传病可隔代遗传；母病子皆病，父病则女至少为携带者；群体中患者男性多于女性。血友病、红绿色盲等4.3 人类遗传病系谱图分析的简要方法（1）寻求两个关系：基因的显隐关系；基因与染色体的关系。（2）找准两个开始：从子代开始；从隐性个体开始。（3）学会双向探究：逆向反推；顺向直推。4.4 常染色体遗传与伴X染色体遗传的判断方法在涉及到人类性状遗传（包括正常性状和单基因遗传病）的研究中，常常需要迅速准确地判断出所研究的基因与染色体的关系。一般可用假设法和推断法。下面试用经典高考试题的简易求解来加深认识。4.4.1 推断法例1. 已知果蝇中，灰身与黑身为一对相对性状（显性基因用B表示，隐性基因用b表示）；直毛与分叉毛为一对相对性状（显性基因用F表示，隐性基因用f表示）。两只亲代果蝇杂交得到以下子代类型和比例.：请回答：灰身、直毛灰身、分叉毛黑身、直毛黑身、分叉毛雌蝇3/401/40雄蝇3/83/81/81/8（1）控制灰身与黑身的基因位于 ；控制直毛与分叉毛的基因位于 。（2）亲代果蝇的表现型为 、 。（3）亲代果蝇的基因型为 、 。（4）子代表现型为灰身直毛的雌蝇中，纯合体与杂合体的比例为 。（5）子代雄蝇中、灰身分叉毛的基因型为 、 ；黑身直毛的基因型为 。答案：（1）常染色体；X染色体（2）雌蝇灰身直毛、雄蝇灰身直毛（3）BbXFXf 、BbXFY （4）1:5 （5）BBXfY、BbXfY；bbXFY（提示：分析题干表中所列数据： 杂交后代中灰身:黑身3:1，且雌雄比例相当，可确定控制灰身和黑身的基因位于常染色体上，灰身为显性性状。 杂交后代的雄性个体有直毛:分叉毛1:1，而雌性个体全为直毛，可确定控制直毛和分叉毛的基因位于X染色体上，直毛为显性性状。）4.4.2 假设法1只雌鼠的染色体上的某基因发生突变，使得野生型性状变为突变型。请回答下列问题：（1）假定控制突变型的基因是位于常染色体上的隐性基因，则用纯合野生型雄鼠与上述雌鼠杂交，后代表现型是 。（2）另假定上述雌鼠为杂合子，让其与野生型雄鼠杂交，1代表现型有4种，分别为突变型、野生型、突变型、野生型，比例为1:1:1:1。从1代中选用野生型，突变型的个体进行杂交，其下一代的表现型中所有的都为野生型，所有的都为突变型。请问：突变基因位于染色体上还是常染色体上，用遗传图解表示并加以说明（B表示显性基因，b表示隐性基因）。答案：（1）野生型 （2）遗传图解如下：结论：假设1的图解表示的推理结果与杂交实验结果一致。假设2的图解表示的推理结果与杂交实验结果不一致。所以突变基因位于X染色体上。4.5 调查人群中的遗传病应该注意的问题人类遗传病的调查包括对发病率的调查和遗传方式的调查等内容。遗传病发病率的调查应采用随机抽样的方式，调查一个较大的社区群体，获得的统计数据越大，越接近真实的遗传分离比；而某种遗传病遗传方式的调查，则必须是获得患者的家系，追踪与患者有血缘关系的上下几代人，构成一个谱系进行分析。【过手练习】1. 决定猫毛色的基因位于X染色体上。基因型XbXb或XbY为黄色，XBXB或XBY为黑色，XBXb为虎斑色。一只虎斑色雌猫与一只黑色雄猫交配产生的全部后代中，表现型为黑色雄猫、虎斑色雄猫、黄色雄猫和黑色雌猫、虎斑色雌猫、黄色雌猫的概率分别是 A. 1/2、0、1/2和1/2、0、1/2 B. 1/2、1/2、0和1、0、0C. 1/2、1/2、0和3/4、0、1/4 D. 1/4、0、1/4和1/4、1/4、02. 红眼（R）雌果蝇和白眼（r）雄果蝇交配，F1代全是红眼，自交所得的F2代中红眼雌果蝇121头，红眼雄果蝇60头，白眼雌果蝇0头，白眼雄果蝇59头。则F2代卵细胞中具有R和r及精子中具有R和r的比例是A. 卵细胞：R:r1:1精子：R:r3:1 B. 卵细胞：R:r3:1精子：R:r1:1C. 卵细胞：R:r1:1精子：R:r1:1D. 卵细胞：R:r3:1精子：R:r3:13. 某男子患眼球震颤的遗传病，他与一个表现型正常的女子婚配后，凡是生女孩都患此病，生男孩均正常，该致病基因最可能是A. 常染色体上的显性基因 B. 常染色体上的隐性基因C. X染色体上的显性基因 D. X染色体上的隐性基因4. 调查发现人群中夫妇双方均表现正常也可能生出白化病患儿。研究表明白化病由一对等位基因控制。判断下列有关白化病遗传叙述中错误的是 A. 致病基因是隐性基因B. 如果夫妇双方都是携带者，他们生出白化病患儿的概率是1/4C. 如果夫妇一方是白化病患者，他们所生表现正常子女一定是携带者D. 白化病患者与表现正常的人结婚，所生子女表现正常的概率是15. 雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和狭叶两种类型，宽叶（B）对狭叶（b）呈显性，等位基因位于X染色体上，其中狭叶基因（Xb）会使花粉粒致死。如果杂合体宽叶雌株同狭叶雄株杂交，其子代的性别及表现型是 A. 子代全是雄株，其中1/2为宽叶，1/2为狭叶 B. 子代全是雌株，其中1/2为宽叶，1/2为狭叶C. 子代雌雄各半，全为宽叶 D. 子代中宽叶雌株宽叶雄株狭叶雄株为1116. 原发性低血压是一种人类遗传病。为了研究其发病率与遗传方式，正确的方法是在人群中随机抽样调查并计算发病率； 在人群中随机抽样调查研究遗传方式；在患者家系调查并计算发病率； 在患者家系中调查研究遗传方式A. B. C. D. 7. 在小家鼠中，有一突变基因使尾巴弯曲，现有一系列杂交实验，结果如下：杂交组合亲代子代雌()雄()雌()雄()1正常弯曲全部弯曲全部正常2弯曲正常 1/2弯曲，1/2正常 1/2弯曲，1/2正常3弯曲正常全部弯曲全部弯曲4弯曲弯曲全部弯曲 1/2弯曲，1/2正常以下说法正确的是A.由杂交组合1可判断，该突变基因显性，常染色体遗传B.由杂交组合2可判断，该突变基因隐性，伴性遗传C.由杂交组合3可判断，该突变基因显性，常染色体遗传D.由杂交组合4可判断，该突变基因隐性，伴性遗传8. 果蝇野生型和5种突变型的性状表现、控制性状的基因符号和基因所在染色体的编号如下表所示。请回答：注1:.每种突变型未列出的性状表现与野生型的性状表现相同；注2:. 6种果蝇均为纯合子并可作为杂交实验的亲本。（1）若进行验证基因分离规律的实验,观察和记载后代中运动器官的性状表现,选作杂交亲本的基因型应是 （2）若进行验证自由组合规律的实验,观察体色和体型的遗传表现，选作杂交亲本的类型及其基因型应是 ，选择上述杂交亲本的理论根据是 表现为自由组合。（3）若要通过一次杂交实验得到基因型为VvXwy(长翅白眼)的果蝇,选作母本的类型及其基因型和表现型应是 ，选作父本的类型及其基因型和表现型应是 。9. 某学生在学校调查了人的拇指能否向背侧弯曲(如下图所示) 的遗传情况，他以年级为单位，对各班级的统计数据进行汇总和整理如下表。请根据图表回答：第一组第二组第三组双亲均为拇指能向背侧弯曲双亲中只有一方拇指能向背侧弯曲双亲均为拇指不能向背侧弯曲拇指能向背侧弯曲4804800拇指不能向背侧弯曲288448全部子代均为拇指不能向背侧弯曲（1）你根据表中第组婚姻状况调查，就能判断属于显性性状的是 。（2）设控制显性性状的基因为A，控制隐性性状的基因为a，请写出在实际调查中，上述各组双亲中可能有的婚配组合的基因型：第一组 ；第二组 。第三组 。 （3）在遗传调查中发现，某一男同学患色盲(控制色觉的基因用B、b表示)，拇指不能向背侧弯曲；其父母色觉均正常，拇指均能向背侧弯曲，请问：该家庭中的父母的基因型分别是：父亲 ；母亲 。10. 人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。请根据以下信息回答问题：（1）上图为两种遗传病系谱图，甲病基因用A、a表示，乙病基因用B、b表示，-4无致病基因。甲病的遗传方式为_ _，乙病的遗传方式为_ _。-2的基因型为_ _，-1的基因型为_ _，如果-2与-3婚配，生出正常孩子的概率为_。（2）人类的F基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、F基因表达和某遗传病症状表现三者之间的关系进行调查研究，统计结果如下：此项研究的结论 推测：CGG重复次数可能影响mRNA与_的结合。11. 石刁柏（染色体数目2n=20）是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶片窄产量低。在野生种群中，偶尔发现生长着少数几株阔叶石刁