第15讲遗传的基础知识（讲义）（学生版）

第15讲遗传的基础知识1.掌握常用的遗传学材料的优缺点。2．阐明科学方法：假说-演绎法和归纳法，并能理解及解决实际问题的能力。3．说明并理解与遗传有关的概念，建立遗传体系。能分析实际的遗传问题。考点要求考题统计考情分析常用的遗传学材料2022，浙江，选T2,2分本专题知识难度较低、基础性强。考查学生对细胞整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。科学方法与遗传有关的概念2023,全国I，非选择（1）2022，浙江，选择2021，全国I，非选择考点一常用的遗传学材料1.豌豆（1）豌豆用作遗传实验材料的优点两性花∶某些被子植物的一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊，这种花称为两性花。豌豆在花未开放时就完成了自花传粉，即闭花授粉。（2）人工异化授粉：2.玉米单性花∶单性花是被子植物花的一类，与两性花相对，指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。玉米在自然状态下可以发生自交和杂交人工异化授粉：省去了母本去雄的过程【教材拾遗】教材隐性知识：源于必修2P2“相关信息”：玉米也可以作为遗传实验的材料，结合玉米花序与受粉方式模式图思考：(1)玉米为雌雄同株且为单姓(填“单性”或“两性”)花。(2)图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于自交(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于杂交(填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行自由交配。(3)如果人工杂交实验材料换成玉米，则操作步骤为套袋→人工授粉→套袋。(4)除了豌豆之外，果蝇、玉米和拟南芥也常作为遗传的实验材料，他们都有哪些共同优点？①玉米雌雄同株。②具有容易区分的相对性状。③生长周期短，易于栽培④子代较多，数量统计、分析结果更可靠3.水稻是我国主要的粮食作物之一，它是自花传粉植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种（F1）的杂种优势，即F1的性状优于双亲的现象。袁隆平院士团队的杂交水稻有效地解决了我国人口众多与耕地面积有限这一重要的社会生产矛盾。回答下列问题：1970年，袁隆平先生和他的助手李必湖等人在海南三亚发现了花粉败育的野生稻以及不育细胞质，为杂交水稻雄性不育系的选育打开了突破口。花粉败育的野生稻体现了生物多样性的直接价值，雄性不育系做母本对培育杂交水稻的意义是水稻为两性花，进行杂交时需要进行母本去雄，而水稻的花很多且比较小。如果用雄性不育的水稻做母本，就可以省掉去雄操作，提高了杂交育种的效率。【易错点】关于孟德尔实验的2个易错点(1)对母本去雄、套袋：去雄应在花未成熟时就进行，套袋的的是避免外来花粉的干扰。(2)正交和反交：纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交，不论高茎豌豆作父本还是作母本，实验结果相同，即正反交实验结果相同。（说明是常染色体的遗传）4.果蝇作为优良的研究材料的优点：(1)具有容易区分的相对性状；(2)生长周期短，易培养，繁殖快；(3)子代数目多，数学统计分析结果更可靠；(4)染色体少，易于观察;(5)雌雄易辨。(2019·海南，18)以豌豆为材料进行杂交实验。下列说法错误的是()A.豌豆是自花传粉且闭花受粉的二倍体植物B.进行豌豆杂交时，母本植株需要人工去雄C.杂合子中的等位基因均在形成配子时分离D.非等位基因在形成配子时均能够自由组合(2022·重庆高三模拟)孟德尔说“任何实验的价值和效用，决定于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列关于遗传学实验材料选择的说法，不正确的是（）A.豌豆在自然状态下是纯种且有易于区分的相对性状，是用来研究遗传规律的理想材料B.与大型哺乳动物相比，选择果蝇作为遗传实验的材料的优点之一是果蝇的后代数量多，便于统计学分析C.蜜蜂的雄蜂比雌蜂更适合用来观察减数分裂的过程D.格里菲思利用肺炎链球菌做实验，R型细菌和S型细菌既可以用显微镜区分，也可用肉眼区分考点二科学方法1.假说-演绎法（1）目前我们研究的遗传基本规律包括：基因的分离律和基因的自由组合定律。（2）方法：假说-演绎法（3）过程：观察分析——提出假说——演绎推理——实验验证假说演绎法又称为假说演绎推理，是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象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。【易错点】“假说—演绎法”中的“假设”“演绎推理”“测交实验”的区别“假设”是在观察和分析的基础上提出问题之后，对提出的问题所做的解释。“演绎推理”不同于“测交实验”，前者只是理论推导，后者则是进行杂交实验验证。孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中，错误的是（）A.在实验过程中，“F1产生配子时，成对的遗传因子分离”属于假说内容B.解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表型，且比例接近1∶1C.孟德尔的杂交实验中，F1的表型否定了融合遗传，也证实了基因的分离定律D.验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说—演绎法”，下列相关叙述中不正确的是（）A.“一对相对性状的遗传实验和结果”属于假说的内容B.“测交实验”是对推理过程及结果的检验C.“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容D.“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d＝1∶1)”属于推理内容2.归纳法归纳法是从一类事物的一个个具体事实中总结出这类事物共性的逻辑思维方法。孟德尔在进行豌豆杂交实验时，研究了7对相对性状各自的遗传结果，发现F1中显性性状个体与隐性性状个体的数量比约为3∶1，由此总结出遗传因子的传递规律，这个过程中就运用了归纳法。考点三与遗传有关的概念1.基本符号类（1）P(亲本)、（2）♂(父本)、♀(母本)、（3）F1(子一代)、F2(子二代)、（4）×(杂交)、×(自交)2.基因类（1）显性基因：决定显性性状的基因，用大写字母表示。P二5（2）隐性基因：决定隐性性状的基因，用小写字母表示。（3）纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体。P二5（能稳定遗传，后代无性状分离）显性纯合子:（如AA的个体；XBXB，XBY的个体）隐性纯合子:（如aa的个体；XbXb,XbY的个体）（4）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体。（不能稳定遗传，后代有性状分离）P二5例如：基因型为Aa,XBXb（5）基因型：与表型有关的基因组成。P二13（关系：基因型+环境→表型)【注意】①表型相同，基因型不一定相同。例如：高茎豌豆，基因型有DD和Dd②基因型相同，表型不一定相同。例如：水毛茛的叶。（环境因素引起）（6）等位基因P二13①存在：杂合体的所有细胞中。②定义：同源染色体上的相同位置控制相对性状的基因。③形成时间：受精卵形成时④分离时间：MI后⑤遗传行为：随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。（7）非等位基因：有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D；一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b，不符合自由组合定律①等位基因不同的根本原因是基因中脱氧核苷酸（碱基/碱基对）的排列顺序不同。②等位基因中碱基数目不一定（一定/不一定）相等，原因是等位基因是由基因突变产生的，而基因突变是指DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失，从而引起基因结构的改变。（8）相同基因也叫同位基因）同源染色体相同位置上控制相同性状的基因，例如上图中的A和A。（9）基因分离定律的实质等位基因随同源染色体的分开而分离，在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中，独立地随配子遗传给后代。P二32（10）基因自由组合定律的实质位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互补干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合3.性状类（1）性状①含义：生物体的形态特征和生理特性的总称。②控制者：核酸。③体现者：蛋白质。④体现方式：直接关系：由蛋白质直接体现间接关系：通过核酸控制酶的合成影响代谢过程进而体现性状。P二71（2）相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型。P二3①显性性状：P二4在具有相对性状的亲本的杂交实验中，杂种一代（F1）显现出来的性状是显性性状。②隐性性状：杂种一代（F1）未显现出来的是隐性性状。（3）性状分离：是指在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。性状分离一般从F2开始。P二4（4）表型：生物个体表现出来的性状。交配类(1)-(5)（6）自由交配：指群体中的具有不同遗传因子组成的个体之间均为随机交配，子代情况应将各自由交配子代的全部结果一并统计。例如：某群体中AA占2/5、Aa占3/5，则自由交配的方式有4种，分析如下：5.染色体有关（1）性染色体：为决定个体雌雄性别的染色体，哺乳动物的性染色体是以X和Y表示，X染色体较大，携带的遗传信息多于Y染色体。P二20、30判断：性染色体上的基因一定与性别的决定有关（×）常染色体：在生物体细胞中，除了与决定性别有关的性染色体外,还有与性别决定无关的染色体，是成对存在的，称为常染色体。P二30（2）伴性遗传：是指在遗传过程中子代的部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传方式就称为伴性遗传。P二34(2018·江苏，6)在一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合3∶1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1.（2022·浙江·高考真题）番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子，下列方法不可行的是（

）A．让该紫茎番茄自交 B．与绿茎番茄杂交 C．与纯合紫茎番茄杂交 D．与杂合紫茎番茄杂交2．2022·浙江·统考高考真题）孟德尔杂交试验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子，主要原因是（

）A．杂合子豌豆的繁殖能力低 B．豌豆的基因突变具有可逆性C