版高考生物一轮复习第一单元第2讲孟德尔的豌豆杂交实验二讲义.docx
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版高考生物一轮复习第一单元第2讲孟德尔的豌豆杂交实验二讲义
第1课时 基因的自由组合定律分析与常规题型
[思维导图·成一统]
[基础速练·固根基]
1.判断下列有关两对相对性状杂交实验叙述的正误
(1)在F2中每一对相对性状的分离比为3∶1(√)
(2)在F2中重组类型占10/16,亲本类型占6/16(×)
(3)F1能产生4种配子,比例为1∶1∶1∶1(√)
(4)F1产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为1∶1(×)
(5)F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1∶1(√)
(6)在F2中纯合黄色皱粒豌豆所占比例为1/16(√)
(7)在F2的黄色皱粒豌豆中纯合子所占比例为1/3(√)
(8)自由组合定律发生于减数第一次分裂中期(×)
(9)自由组合定律的实质是等位基因分离的同时,非等位基因自由组合(×)
(10)基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵细胞可以自由组合(×)
(11)基因型相同的生物,表现型一定相同;基因型不同的生物,表现型也不会相同(×)
(12)运用统计学的方法分析结果是孟德尔获得成功的原因之一(√)
2.用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
F2
1YY(黄) 2Yy(黄)
1yy(绿)
1RR(圆)
2Rr(圆)
1YYRR、2YyRR、
2YYRr、4YyRr(黄圆)
(绿圆)
1rr(皱)
1YYrr、2Yyrr (黄皱)
1yyrr(绿皱)
3.F2基因型和表现型分析
(1)
(2)
[师说考点·解疑难]
1.基因自由组合定律的细胞学基础
2.正确理解基因的自由组合定律
实质
非同源染色体上的非等位基因自由组合
时间
减数第一次分裂后期
范围
有性生殖的生物,真核细胞的核内染色体上的基因。
无性生殖和细胞质基因遗传时不遵循
典型
图示
3.自由组合定律的验证方法
自
交
法
F1
如果后代性状分离比符合9∶3∶3∶1或(3∶1)n(n≥3),则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上,符合自由组合定律,反之则不符合
测
交
法
F1×隐性纯合子
如果测交后代性状分离比符合1∶1∶1∶1或(1∶1)n(n≥3),则控制两对或多对相对性状的基因位于两对或多对同源染色体上,符合自由组合定律,反之则不符合
4.基因分离定律与自由组合定律的关系及相关比例
[研透考情·备高考]
考向一 自由组合定律的细胞学基础及实质
1.基因的自由组合定律的实质是在减数分裂过程中,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程( )
A.① B.①和②
C.② D.②和③
解析:
选A 基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂的后期。
2.(2019·如皋模拟)如图表示两对等位基因在染色体上的分布情况(显性基因对隐性基因为完全显性),若图1、2、3中的同源染色体均不发生交叉互换,则图中所示个体自交后代的表现型种类依次是( )
A.2、2、4B.2、3、4
C.2、4、4D.4、4、4
解析:
选B 图1个体自交后代有3种基因型,2种表现型;图2个体自交后代有3种基因型(AAbb、aaBB、AaBb),3种表现型;图3个体自交后代有9种基因型,4种表现型。
考向二 两对相对性状的遗传实验及应用
3.利用豌豆的两对相对性状做杂交实验,其中子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。
现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交,对其子代性状的统计结果如图所示。
下列有关叙述错误的是( )
A.实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRr
B.子代中重组类型所占的比例为1/4
C.子代中自交能产生性状分离的占3/4
D.让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代性状分离比为1∶1∶1∶1
解析:
选D 亲本黄色圆粒豌豆(Y_R_)和绿色圆粒(yyR_)豌豆杂交,对其子代性状作分析,黄色∶绿色=1∶1,圆粒∶皱粒=3∶1,可推知亲本黄色圆粒豌豆应为YyRr,绿色圆粒yyRr。
子代重组类型为黄色皱粒和绿色皱粒,黄色皱粒(Yyrr)占1/2×1/4=1/8,绿色皱粒(yyrr)占1/2×1/4=1/8,两者之和为1/4。
自交能产生性状分离的是杂合子,子代纯合子有yyRR和yyrr,其中yyRR占1/2×1/4=1/8,yyrr占1/2×1/4=1/8,两者之和为1/4,则子代杂合子占1-1/4=3/4。
子代黄色圆粒豌豆基因型为1/3YyRR和2/3YyRr,绿色皱粒豌豆基因型为yyrr,两者杂交所得后代应为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=2∶2∶1∶1。
4.(2016·江苏高考,多选)人类ABO血型由9号染色体上的3个复等位基因(IA,IB和i)决定,血型的基因型组成见下表。
若一AB型血红绿色盲男性和一O型血红绿色盲携带者的女性婚配,下列叙述正确的是( )
血型
A
B
AB
O
基因型
IAIA,IAi
IBIB,IBi
IAIB
ii
A.他们生A型血色盲男孩的概率为1/8
B.他们生的女儿色觉应该全部正常
C.他们A型血色盲儿子和A型血色觉正常女性婚配,有可能生O型血色盲女儿
D.他们B型血色盲女儿和AB型血色觉正常男性婚配,生B型血色盲男孩的概率为1/4
解析:
选ACD 设色盲的相关基因是D、d,根据题意可知,AB型血红绿色盲男性和O型血红绿色盲携带者女性的基因型分别是IAIBXdY和iiXDXd,他们生A型血色盲男孩的概率为1/2×1/4=1/8;女儿色觉可能的基因型是XDXd、XdXd,故有可能是红绿色盲患者;A型血色盲儿子的基因型为IAiXdY,A型血色觉正常女性的基因型为IAIAXDXd、IAiXDXd、IAIAXDXD、IAiXDXD,两者婚配,有可能生出O型血色盲女儿(iiXdXd);B型血色盲女儿的基因型为IBiXdXd,AB型血色觉正常男性的基因型为IAIBXDY,两者婚配,生B型血色盲男孩(IBiXdY或IBIBXdY)的概率为1/2×1/2=1/4。
[易错点拨] 对“重组性状”理解的两个常见误区
不明确重组类型的含义
指正
重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体,而不是基因型与亲本不同的个体
误认为含两对相对性状的纯合亲本杂交,F2中重组性状所占比例都是(3+3)/16
指正
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时,F2中重组性状所占比例是(3+3)/16
②当亲本基因型为YYrr和yyRR时,F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=10/16
[分点突破·精细研]
题型一 利用分离定律求解种类数与概率问题
1.基因型为AaBbCc与AaBbCC的个体杂交,则:
(1)AaBbCc和AaBbCC产生的配子种类数分别为________、________。
(2)AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间的结合方式种数为________。
(3)杂交后代的基因型与表现型的种类数分别为________、________。
(4)杂交后代中AAbbCc和aaBbCC的概率分别是________、________。
(5)杂交后代中基因型为A_bbC_与aaB_C_的概率分别是________、________。
(6)杂交后代表现型的比例为___________________________________________。
解析:
(1)AaBbCc的配子种类数为:
2×2×2=8种。
AaBbCC的配子种类数为:
2×2×1=4种。
(2)AaBbCc×AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。
(3)AaBbCc×AaBbCC,后代中有3×3×2=18种基因型,有2×2×1=4种表现型。
(4)杂交后代中AAbbCc的概率为1/4×1/4×1/2=1/32。
aaBbCC的概率为1/4×1/2×1/2=1/16。
(5)A_bbC_的概率为3/4×1/4×1=3/16。
aaB_C_的概率为1/4×3/4×1=3/16。
(6)杂交后代表现型比例为(3∶1)(3∶1)=9∶3∶3∶1。
答案:
(1)8种 4种
(2)32种 (3)18种 4种
(4)1/32 1/16 (5)3/16 3/16 (6)9∶3∶3∶1
[方法规律] 利用分离定律解决自由组合定律问题的解题方法
首先,将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题。
如AaBb×Aabb,可分解为如下两组:
Aa×Aa,Bb×bb。
然后,按分离定律进行逐一分析。
最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案。
举例如下:
问题举例
计算方法
AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表现型种类数
可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有2种表现型(3A_∶1aa)
Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb)
Cc×Cc→后代有2种表现型(3C_∶1cc)
所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8种表现型
AaBbCc×AabbCc,后代中表现型A_bbcc出现的概率计算
Aa×Aa Bb×bb Cc×Cc
↓ ↓ ↓
(A_)×(bb)×(cc)=
AaBbCc×AabbCc,求子代中不同于亲本的表现型(基因型)
1-亲本类型:
不同于亲本的表现型=1-(A_B_C_+A_bbC_);不同于亲本的基因型=1-(AaBbCc+AabbCc)
题型二 据子代基因型、表现型及比例推测亲本基因型
2.如果已知子代基因型及比例为1YYRR∶1YYrr∶1YyRR∶1Yyrr∶2YYRr∶2YyRr,并且也知道上述结果是由自由组合定律产生的。
那么亲本的基因型是( )
A.YYRR×YYRr B.YYRr×YyRr
C.YyRr×YyRrD.YyRR×YyRr
解析:
选B YY与Yy的比例为1∶1,RR∶Rr∶rr的比例为1∶2∶1,所以第一对是显性纯合子与杂合子杂交的结果,第二对是杂合子自交的结果,因此亲本的基因型为YYRr×YyRr。
3.在家蚕遗传中,黑色(A)与淡赤色(a)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状,黄茧(B)与白茧(b)是有关茧色的相对性状,假设这两对相对性状自由组合,有三对亲本组合,杂交后得到的数量比如表,下列说法错误的是( )
黑蚁黄茧
黑蚁白茧
淡赤蚁黄茧
淡赤蚁白茧
组合一
9
3
3
1
组合二
0
1
0
1
组合三
3
0
1
0
A.组合一亲本一定是AaBb×AaBb
B.组合三亲本可能是AaBB×AaBB
C.若组合一和组合三亲本杂交,子代表现型及比例与组合三的相同
D.组合二亲本一定是Aabb×aabb
解析:
选C 组合一的杂交后代比例为9∶3∶3∶1,所以亲本一定为AaBb×AaBb;组合二杂交后代只有白茧,且黑蚁与淡赤蚁比例为1∶1,所以亲本一定为Aabb×aabb;组合三杂交后代只有黄茧,且黑蚁与淡赤蚁比例为3∶1,所以亲本为AaBB×AaBB或AaBb×AaBB;只有组合一中AaBb和组合三中AaBB杂交,子代表现型及比例才与组合三的相同。
[方法规律] 根据子代表现型及比例推测亲本基因型的方法
(1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×AaBb。
(2)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒AaBb×aaBb或AaBb×Aabb。
(3)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)⇒AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×__)或(AA×__)×(Bb×Bb)或(Aabb×Aabb、aaBb×aaBb)。
(5)1∶1⇒(1∶1)×1⇒(Aa×aa)(BB×__)或(AA×__)(Bb×bb)或(aaBb×aabb、Aabb×aabb)。
题型三 自由组合定律的概率计算
4.一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。
求再生一个孩子:
(1)只患并指的概率是__________________________________________________。
(2)只患白化病的概率是_______________________________________________。
(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是__________________________________。
(4)只患一种病的概率是________________________________________________。
(5)患病的概率是____________________________________________________。
解析:
由题意知,第1个孩子的基因型应为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,孩子中并指的概率应为1/2(非并指概率为1/2),白化病的概率应为1/4(非白化病概率应为3/4),则:
(1)再生一个只患并指孩子的概率为:
并指概率-并指又白化概率=1/2-1/2×1/4=3/8。
(2)只患白化病的概率为:
白化病概率-白化病又并指的概率=1/4-1/2×1/4=1/8。
(3)生一既白化又并指的男孩的概率为:
男孩出生率×白化病概率×并指概率=1/2×1/4×1/2=1/16。
(4)后代只患一种病的概率为:
并指概率×非白化病概率+白化病概率×非并指概率=1/2×3/4+1/4×1/2=1/2。
(5)后代中患病的概率为:
1-全正常(非并指、非白化)=1-1/2×3/4=5/8。
答案:
(1)3/8
(2)1/8 (3)1/16 (4)1/2 (5)5/8
[方法规律] 用十字交叉法解决两病概率计算问题
(1)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分析如下:
(2)根据序号所示进行相乘得出相应概率再进一步拓展如下表:
序号
类型
计算公式
①
同时患两病概率
m·n
②
只患甲病概率
m·(1-n)
③
只患乙病概率
n·(1-m)
④
不患病概率
(1-m)(1-n)
拓展
求解
患病概率
①+②+③或1-④
只患一种病概率
②+③或1-(①+④)
[冲关集训·能力通]
1.基因型为AABBCC和aabbcc的两种豌豆杂交,按自由组合定律遗传,F2中基因型和表现型的种类数以及显性纯合子的概率依次是( )
A.27、8、1/64B.27、8、1/32
C.18、6、1/32D.18、6、1/64
解析:
选A F1的基因型为AaBbCc,按每对基因的自交后代F2来看,F2中每对基因的基因型的种类是3,表现型种类是2,显性纯合子的概率为1/4。
三对基因同时考虑,F2基因型有33种,表现型有23种,显性纯合子概率为3。
2.黄粒(T)高秆(S)玉米与某玉米杂交,后代中黄粒高秆占3/8、黄粒矮秆占3/8、白粒高秆占1/8、白粒矮秆占1/8,则亲本的基因型是( )
A.ttSs×TTSs B.TtSs×Ttss
C.TtSs×TtSsD.TtSs×ttss
解析:
选B 黄粒高秆玉米(T_S_)与某玉米杂交,后代中黄粒∶白粒=3∶1,说明两亲本的基因型均为Tt;再根据后代中高秆∶矮秆=1∶1,可知两亲本的基因型分别为Ss、ss。
则两个亲本的基因型分别为TtSs、Ttss。
3.人类的肤色由A/a、B/b、E/e三对等位基因共同控制,A/a、B/b、E/e分别位于三对同源染色体上。
AABBEE为黑色,aabbee为白色,其他性状与基因型的关系如图所示,即肤色深浅与显性基因个数有关,如基因型为AaBbEe、AABbee与aaBbEE等与含任何三个显性基因的肤色一样。
若双方均含3个显性基因的杂合子婚配(AaBbEe×AaBbEe),则子代肤色的基因型和表现型分别有多少种( )
A.27,7 B.16,9
C.27,9D.16,7
解析:
选A AaBbEe与AaBbEe婚配,子代基因型种类有3×3×3=27种,其中显性基因个数分别有6个、5个、4个、3个、2个、1个、0个,共有7种表现型。
4.黄色圆粒(YyRr)豌豆自交,从其子代中任取一株黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代不可能出现的表现型比例是( )
A.只有一种表现型B.1∶1
C.1∶1∶1∶1D.3∶1∶3∶1
解析:
选D 子代中黄色圆粒基因型为YYRR的豌豆与绿色皱粒豌豆yyrr杂交,其后代基因型为YyRr,表现型只有黄色圆粒一种,A可能出现;当子代中黄色圆粒基因型为YYRr的豌豆与绿色皱粒豌豆yyrr杂交,其后代基因型为YyRr∶Yyrr=1∶1,表现型比例为黄色圆粒∶黄色皱粒=1∶1;或者子代中基因型为YyRR的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆yyrr杂交,其后代基因型为YyRr∶yyRr=1∶1,表现型比例为黄色圆粒∶绿色圆粒=1∶1,B可能出现;当子代中基因型为YyRr的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆yyrr杂交,其后代出现基因型YyRr∶yyRr∶Yyrr∶yyrr=1∶1∶1∶1,表现型比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1,C可能出现;子代中黄色圆粒豌豆的可能基因型为YYRR、YYRr、YyRr、YyRR,其中任一种与基因型为yyrr的绿色皱粒豌豆杂交,其子代都不可能出现表现型比例为3∶1∶3∶1。
5.金鱼草正常花冠对不整齐花冠为显性,高株对矮株为显性,红花对白花为不完全显性,杂合状态是粉红花。
三对性状独立遗传,如果纯合的红花、高株、正常花冠植株与纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株杂交,在F2中具有与F1相同表现型的植株的比例是( )
A.3/32B.3/64
C.9/32D.9/64
解析:
选C 假设纯合的红花、高株、正常花冠植株基因型是AABBCC,纯合的白花、矮株、不整齐花冠植株基因型是aabbcc,F1是AaBbCc,自交后F2中植株与F1表现型相同的概率是3/4×3/4×1/2=9/32。
6.(2016·上海高考)控制棉花纤维长度的三对等位基因A/a、B/b、C/c对长度的作用相等,分别位于三对同源染色体上。
已知基因型为aabbcc的棉纤维长度为6厘米,每个显性基因增加纤维长度2厘米。
棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,则F1的棉纤维长度范围是( )
A.6~14厘米B.6~16厘米
C.8~14厘米D.8~16厘米
解析:
选C 棉花植株甲(AABbcc)与乙(aaBbCc)杂交,F1中至少含有一个显性基因A,长度最短为8厘米,含有显性基因最多的基因型是AaBBCc,长度为14厘米。
[课堂巩固练—小试身手]
1.下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述中,正确的是( )
A.孟德尔最初同时选择了具有多对相对性状的豌豆亲本进行杂交实验
B.孟德尔提出的假说之一是“为什么F2出现了9∶3∶3∶1的性状分离比”
C.孟德尔发现的遗传规律能够解释有性生殖的核基因的一些遗传现象
D.两对相对性状的杂交实验中,基因的自由组合发生于F1产生的配子受精的过程中
解析:
选C 在孟德尔豌豆杂交实验中,研究是从一对到两对,再到多对性状,并不是同时选择具有多对相对性状的豌豆亲本进行杂交;“为什么F2出现了9∶3∶3∶1的性状分离比”属于假说-演绎法“提出问题”阶段,而非“提出假说”;孟德尔发现的遗传规律能够解释真核生物核基因的遗传规律,但不能解释连锁现象;自由组合是指减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,而受精过程是雌雄配子随机结合,不属于自由组合。
2.桃的离皮(A)对粘皮(a)为显性,离核(B)对粘核(b)为显性,两对基因的遗传符合自由组合定律。
现将粘皮、离核的桃(甲)与离皮、粘核的桃(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、aabbB.aaBB、AAbb
C.aaBB、AabbD.aaBb、Aabb
解析:
选D AABB、aabb的子代的基因型是AaBb,表现型只有1种;aaBB、AAbb的子代的基因型是AaBb,表现型也只有1种;aaBB、Aabb的子代的基因型是AaBb和aaBb,表现型只有2种;aaBb、Aabb的子代的基因型有AaBb、aaBb、Aabb、aabb,表现型有4种。
3.在模拟孟德尔杂交实验中,甲同学分别从图中①②所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学分别从图中①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合。
将抓取的小球分别放回原烧杯后,重复100次。
下列叙述正确的是( )
A.甲同学的实验模拟F2产生配子和受精作用
B.乙同学的实验模拟基因自由组合
C.乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2
D.从①~④中随机各抓取1个小球的组合类型有16种
解析:
选B 甲同学的实验模拟的是F1产生配子和受精作用;乙同学分别从图中①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合,涉及两对等位基因,模拟了基因自由组合;乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2×1/2=1/4;从①~④中随机各抓取1个小球的组合类型有3×3=9种。
4.(2017·江苏高考)人类某遗传病受一对基因(T、t)控制。
3个复等位基因IA、IB、i控制ABO血型,位于另一对染色体上。
A血型的基因型有IAIA、IAi,B血型的基因型有IBIB、IBi,AB血型的基因型为IAIB,O血型的基因型为ii。
两个家系成员的性状表现如图,Ⅱ3和Ⅱ5均为AB血型,Ⅱ4和Ⅱ6均为O血型。
请回答下列问题:
(1)该遗传病的遗传方式为______________。
Ⅱ2基因型为Tt的概率为________。
(2)Ⅰ5个体有________种可能的血型。
Ⅲ1为Tt且表现A血型的概率为________。
(3)如果Ⅲ1与Ⅲ2婚配,则后代为O血型、AB血型的概率分别为________、________。
(4)若Ⅲ1与Ⅲ2生育一个正常女孩,可推测女孩为B血型的概率为________。
若该女孩真为B血型,则携带致病基因的概率为________。
解析:
(1)由Ⅰ1、Ⅰ2正常而Ⅱ1患病,可知该病为常染色体隐性遗传病。
Ⅰ1、Ⅰ2的基因型均为Tt,则Ⅱ2的基因型为1/3TT、2/3Tt。
(2)因Ⅱ5为AB血型,基因型为IAIB,则Ⅰ5至少含IA与IB之一,故可能为A血型(IAIA、IAi)、B血型(IBIB、IBi)、AB血型(IAIB),共3种。
Ⅰ1、Ⅰ2的基因型均为Tt,则Ⅱ3的基因型是1/3TT、2/3Tt,产生的配子为2/3T、1/3t。
Ⅰ3的基因型为tt,则Ⅱ4的基因型是Tt,产生的配子为1/2T、1/2t,则Ⅲ1为Tt的概率是(2/3×1/2+1/3×1/2)/(1-1/3×1/2)=3/5。
Ⅱ3的血型(AB型)的基因型是IAIB、Ⅱ4的血型(O型)的基因型是ii,则Ⅲ1为A血型的概率是1/2,故Ⅲ1为Tt且表现A血型的概率为3/5×1/2=3/10。
(3)由题干信息可推知,Ⅲ1和Ⅲ2的基因型都是1/2IAi、1/2IBi,产生的配子都是1/4IA、1/4IB、1/2i,则他们生出O血型孩子的概率是1/2×1/2=1/4,生出AB血型孩子的概率是1/4×1/4×2=1/8。
(4)Ⅲ1和Ⅲ2生
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- 高考 生物 一轮 复习 第一 单元 孟德尔 豌豆 杂交 实验 讲义