遗传的基本定律(复习)

享学课堂 第 1 页 共 8 页 复习资料复习资料 遗传与变异遗传与变异 1 1 一 遗传的基本定律 学习目标学习目标 1 理解并识记基本概念 自交 杂交 测交 相对性状 显性性状 隐性性状 性状 分离 等位基因 显性基因 隐性基因 基因型 表现型 纯合体 杂合体等 2 理解一对和两对相对性状的遗传实验以及对遗传现象的解释和验证 3 掌握遗传定律的实质及其在实践中的应用 4 学会运用遗传定律进行遗传分析和概率计算 知识结构知识结构 一对相对性状的杂交试验 过程 纯种高茎和矮茎豌豆作亲本杂交 再让 F1自 交得 F2 特点 F1只表现显性亲本的性状 F2出现性状分离 分离比为显 隐 对性状分离现象的解释 在生物的体细胞中 控制性状的基因通常成对 存在 因 对 有显性作用 故 显示高茎 F1 通过减数分裂产生配子时 等位基因 和 随同源染色体的分离而分开 此过程发生于减数 第一次分裂后期 最终产生含 和 的两种雌雄 配子 比例为 两种雌配子与两种雄配子 结合的机会相等 F2有三种基因型 两种表现型 高 矮 1 验证 测交 用 F1与隐性亲本杂交 根据后代的表现型及比例 推知产生的配子类型和比例 从而验证 解释 是正确的 实质 在杂合子的细胞中 位于同源染色体上的等位基因 具有一定的独立性 在进行减数分裂形成配子时 等位基因随着同源染色体的分离而分开 基基 因因 的的 分分 离离 定定 律律 物物 细细 胞胞 享学课堂 第 2 页 共 8 页 分别进入到两个配子中 独立地随配子遗传给后代 应用 指导育种 预防遗传病 禁止近亲结婚 两对相对性状的杂交试验过程 结果 F1 为黄色圆粒 说明黄色绿 色是显性 圆粒对皱粒是显性 F2 中除出现两个亲本的性状外 还出现了两个非亲本性状 即黄 色皱粒和绿色圆粒 试验结果显 示出不同对性状之间发生的自由 组合 分析 粒形 圆粒 315 108 423 皱粒 101 32 133 圆粒 皱粒 接近于 3 1 粒色 黄色 315 105 416 绿色 108 32 140 黄粒 绿粒 接近于 3 1 结论 豌豆的粒形和粒色的遗传分别由 两对等位基因控制 每一对等位基 因的传递仍然遵循着基因的分离定 律 解释 n对相对性状由n对基因控制 位于 n对同源染色体上 F1产生配子时 等位基因随同源梁 色体的分开而分离 非等位基因 随非同源染色体的自由组合而组 合 结果可以产生四种不同类型 的配子 各种配子的成活率及相遇的机会是 相等的 因此 结合的方式 有16种 其中基因型9种 表现型4种 表现 型比例为9 3 3 1 亲本类型占 10 16 重组类型占6 16 纯合体即 YYRR yyRR YYrr yyrr 各占 1 16 共4 16 单杂合体 一对 基因杂合 一对基因纯合 即 YyRR YYRr yyRr Yyrr 各占 2 16 共占8 16 双杂合体 两 对基因都杂合 即YyRr 占 个体数 315 108 101 32 P 黄色圆粒绿色皱粒 F1黄色圆粒 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 比例 9 9 3 3 3 3 1 1 基基 因因 的的 自自 由由 组组 合合 定定 律律 物物 细细 胞胞 享学课堂 第 3 页 共 8 页 性状类 交配类 决 定 4 16 验证 测交 用 F1 与双稳性类型测交 F1 基因型若 为纯合子 其测交后代只有一种表现 型即黄色圆粒 若为杂合子 YyRr 其测交后代有四种表现型 分别是 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 数量近似 比值为 1 1 1 1 这个结果证明孟 德尔解释是正确的 F2 结论可成立 实质 具有两对 或更多对 相对性状的亲本进行杂交 在 F1 杂合体 进 行减数分裂形成配子过程中 同源染色体上的等位基因分离的同时 非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合 这一定律叫做基因的 自由组合定律 应用 1 在育种上 人们有目的的使生物不同品种间的基因重新组合 以便 使不同亲本的优良基因重新组合到一起 从而培育出优良新品种 2 在医学上 人们可以根据基因自由组合定律来分析家族中双亲基 因 型情况 推断出后代基因型 表现型以及它们出现的概率 为人类遗传 病的预测和诊断提供理论依据 基础知识基础知识 一 基本概念 杂交 基因型不同的生物间相互交配的过程 自交 基因型相同的生物体间相互交配 植物体中是指自花受粉和 雌雄异花的同株受粉 自交是获得纯系的有效方法 测交 就是让杂种子一代与隐性个体相交 用来测定 F1的基因型 性状 生物的形态 结构和生理生化等特征 相对性状 同种生物同一性状的不同表现类型 显性性状 具有相对性状的亲本杂交 F1表现出来的那个亲本的性 状 隐性性状 具有相对性状的亲本杂交 F1未表现出来的那个亲本的 性状 性状分离 杂种的自交后代中 呈现不同性状的现象 等位基因 同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因 显性基因 控制显性性状的基因 隐性基因 控制隐性性状的基因 表现型 是指生物个体所表现出来的性状 基因型 是指与表现型有关的基因组成 表现型 基因型 环境条件 纯合体 是由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体 杂合体 是由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体 二 正确辨析几组概念间的关系 基因与性状的关系 个体类 基因类 享学课堂 第 4 页 共 8 页 决 定 决 定 基 因 性 状 显性基因 显性性状 等位基因 相对性状 隐性基因 隐性性状 等位基因分离 相对性状分离 即基因决定性状 同一种基因决定同一种性状 如高度基因 D 和 d 决定豌豆茎的 同一高度 同一种基因的不同形式决定同一种性状的不同表现类型 如 D 高 d 矮 F1产生配子时等位基因的分离导致 F2中相对性状的分离 等位基因 非等位基因与相同基因 如右图所示 A a B B Aa 是等位基因 A 与 B a 与 B 是非等位基因 BB 是相同基因 应注意 对多对相对性状而言 杂合体内一定有等位基因 也可能有相同基因 如 AaBB 纯合体内一定无等位基因 所含的基因两两相同 二倍体 如 AAbb 表现型和基因型 表现型是基因型的表现形式 基因型是表现型的内在因素 表现型相同 基因型 不一定相同 如 DD 和 Dd 两种基因型均表现为高茎 基因型相同 环境条件不同 表 现型也不一定相同 即表现型 基因型 环境条件 三 3 种基因型的结合方式 P 基因型F1 基因型及比例F1 表现型及比例 AA AAAA AA Aa AA Aa AA aaAa 全显 A aa aaaa 全隐 a Aa aaAa aa 1 1 显 A 隐 a 1 1 Aa AaAA Aa aa 1 2 1 显 A 隐 a 3 1 四 相对性状的对数与基因型和表现型的关系如下表 杂交中包括 的相对性状 的对数 显性完全时子 二代的表现型 数 子一代杂种 形成的配子 数 子二代的基 因型数组合 数 子二代配子 的可能 子二代性 状分离比 12234 3 1 1 244916 3 1 2 3882764 3 1 3 4161681256 3 1 导 致 享学课堂 第 5 页 共 8 页 4 n2n2n3n4n 3 1 n 五 两大定律的比较 基因与 染色体 实质F1 配子F2 基因型 与比例 F2 表现 型与比例 测交后代基 因型表现型 分离定律 一对 一对 等位基因分离2 种 1 1 3 种 1 2 1 2 种 3 1 各 2 种 1 1 自由组合 定律 两对或以上 两对或以上 等位基因分离 非 等位基因自由组合 2n 种 1 1 n 3n 种 1 2 1 n 2n 种 3 1 n 各 2n 种 1 1 n 六 自由组合定律的细胞学基础 自由组合定律主要说明位于不同对的同源染色 体上的两对或多对等位基因 在减数分裂过程中 随着同源染色体的分开而分离 同时非等位基因自 由组合 平均分配到配子中去 一对等位基因与另 一对等位基因的分离和组合是互不干扰 各自独立 的 AaBb 的生物体能产生四种数目均等的配子 这是因为带有这两对等位基因的两对 同源染色体 在减数第一次分裂的中期 染色体的组合有两种可能性 并且这种组合 是随机的 如图 这样就会得到 1 个 AaBb 的生物体能产生 4 种配子 AB ab Ab aB 比例是 1 1 1 1 但 1 个 AaBb 的精原细胞只能产生 2 种配子 AB ab 或 Ab aB 比例是 1 1 而 1 个 AaBb 的卵原细胞只能产生 1 种配子 AB 或 ab 或 Ab 或 aB 七 基因分离定律与自由组合定律的关系 享学课堂 第 6 页 共 8 页 基因分离定律研究存在于一对同源染色体上的等位基因分离的情况 基因自由组 合定律研究分别位于几对同源染色体上的等位基因分离和非等位基因自由组合的情况 自由组合定律中的等位基因仍然遵循基因分离定律 八 基因的分离定律和自由组合定律的适用条件 进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传 原核生物或非细胞结构生物不进行有性 生殖 不进行减数分裂 无 同源染色体的分开 只有真核生物细胞核内的基因随染色 体的规律性变化而呈现规律性变化 九 杂合体 Aa 若连续自交 n 代 后代中杂合体的概率是 1 2 n 纯合体的概率是 1 1 2 n 显性纯合体概率 1 2 1 2 n 1 纯合体与杂合体比例 2n 1 1 十 孟德尔 遗传学奠基人 揭示出基因的分离定律和基因的自由组合定律 豌豆适于作遗传试验材料的优点 自花传粉而且是闭花传粉 自然状态下是纯种 有 易 于区分的相对性状 豌豆杂交试验过程 对母本的处理是先去雄 后套袋 花成熟后采集另株花粉进行人 工 授粉 典型例题典型例题 例 1 果蝇灰身 B 对黑身 b 为显性 现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇进行杂交 产生的 F1代再自交产生 F2代 将 F2代中所有黑身果蝇除去 让灰身果蝇自由交配 产生 F3代 问 F3代中灰身与黑身果蝇的比例是 C A 3 1 B 5 1 C 8 1 D 9 1 解析 F1代的基因型为 Bb F1代自交产生 F2代中基因型应为 1 4BB 2 4Bb 1 4bb 当除去全部黑身后 所有灰身型应为 1 3BB 2 3Bb 让这些灰身果蝇自由交配时 黑 身果蝇出现的概率为 2 3Bb 2 3Bb 1 4 1 9 故灰身应为 8 9 灰身与黑身之比为 8 1 例 2 家族性高胆固醇血症是一种遗传病 杂合体约活到 50 岁就常患心肌梗塞 纯 合体常于 30 岁左右死于心肌梗塞 不能生育 一对患有家族性高胆固醇血症的夫妻已 生育一个完全正常的孩子 如再生一个男孩 那么这个男孩能活到 50 岁的概率是 D A 1 3B 2 3C 1 2D 3 4 解析 该病为常染色体上显性遗传病 夫妻基因型均为 Aa 后代中 AA 个体死于 30 岁 其余个体均可活到 50 岁 占 3 4 例 3 豚鼠的皮毛黑色 D 对白色 d 为显性 粗糙 R 对光滑 r 为显性 现有皮毛为 黑色光滑与白色粗糙的豚鼠杂交 其后代表现型为 黑色粗糙 18 只 黑色光滑 15 只 白色粗糙 16 只 白色光滑 1 只 则亲本的基因型为 Ddrr 和 ddRr 解析 根据题中所给的后代表现型的种类及其比例关系 可知此题遵循基因的自由组 合规律 分解 黑 D 白 dd 黑 白 15 18 16 19 1 1 推知亲本的基因型为 Dd 和 dd 光 rr 粗 R 粗 光 18 16 15 19 1 1 享学课堂 第 7 页 共 8 页 推知亲本的基因型为 rr 和 Rr 组合 根据亲本的表现型把以上结论组合起来 即得亲本的基因型分别为 Ddrr 和 ddRr 例 4 基因型为 AaBb 两对基因分别位于两对同源染色体上 的个体 在一次排卵时 发现该卵细胞的基因型为 Ab 则在形成该卵细胞时随之产生的三个极体的基因型为 B A AB ab ab B Ab aB aB C AB aB ab D ab AB AB 解析 在生物个体生成有性生殖细胞的减数分裂过程中 细胞经过两次连续分裂 第 一分裂同源染色体上等位基因分离 一部分基因进入初级卵母细胞分裂而成的次级卵 母细胞 而其余的基因进入初级卵母细胞分裂而成的第一极体 接着次级卵母细胞分 裂成基因型相同的卵细胞和一个极体 同时第一极体也分裂成与其基因型相同的两个 第二极体 所以卵细胞形成时的减数分裂生成一个卵细胞 一个与卵细胞基因型相同 的极体以及两个基因型相同的极体 例 5 基因型为 AaBb 的一对夫妇 a b 分别代表两种致病基因分别位于两对常染色 体上的基因 他 她 们一个健康的儿子和携带甲乙两种致病基因的正常女子结婚 问 1 该对夫妇健康儿子的基因型有 种 占子代基因型的比例为 2 该儿子结婚后 生一个患甲乙两种病孩子的几率为 3 该儿子结婚后 生一个只患乙种病孩子的几率为 4 该儿子结婚后 生一个只患一种病孩子的几率为 5 该儿子结婚后 生一个正常孩子的几率为 解析 1 健康儿子的表现型为双显性 即 A B 基因型有四种 具体为 1AABB 2 AaBB 2AABb 4AaBb 子代基因型有九种 占子代基因型的比例为 4 9 2 题中的正常女子的基因型为 AaBb 健康儿子的基因型可分解为 2 3Aa 和 1 3AA 2 3Bb 和 1 3BB 则后代患甲病的几率为 2 3Aa 1Aa 1 4 1 6 无甲病的几率为 5 6 后代患乙病的几率为 2 3Aa 1Aa 1 4 1 6 无乙病的几率为 5 6 生一个患甲乙两种病孩子的几率为 1 6 1 6 1 36 3 生一个只患乙病孩子应是患乙病而无甲病的几率 1 6 5 6 5 36 4 只患一种病可理解为只患甲病或只患乙病 为 1 6 5 6 5 6 1 6 5 18 5 正常孩子的几率为 5 6 5 6 25 36 例 6