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文档简介
【2013考纲解读】
(1)孟德尔遗传实验的科学方法II
(2)基因的分离规律和自由组合规律n
(3)基因与性状的关系n
(4)伴性遗传H
(5)人类遗传病的类型I
(6)人类遗传病的监测和预防I
(7)人类基因组计划及意义I
【知识网络构建】
厂泅T分由定律n
r一等位基因T相对性状-n
L勘性基因」L两对及以上一自由组合定律」
基因一
「性螃体T*性雌-I
「按基因一--------------------------
LL麟色体」
匚质基因
【重点知识整合】
一、孟德尔遗传实验
1.孟德尔遗传实验的科学方法
(1)孟德尔获得成功的原因:
①选材恰当:豌豆是自花传粉,而且是闭花受粉;且具有易于区分的相对性状。
②研究方法由简到繁:先通过一对相对性状的研究,发现了分离定律,再通过两对相对
性状的研究,发现了自由组合定律。
③科学地运用数学统计原理:使用数学统计的方法研究生物遗传,把遗传的研究由以往
的描述推进到了定量分析。
④严密地使用了假说二演绎法。
(2)孟德尔实验的操作程序:
去雄一f套袋一f传粉一一套袋。
2.性状显隐性及基因型的鉴定
(1)性状显隐性判断:
I有*新分离性状为隐性,亲本性状为显性
①白,】吾性子代所表现的亲
7
交法I无甯.具相对性状的「本性状为显性
g学纯合子相交[_子代未表现出的
一亲本性状为隐性
②杂交法:具相对性状的亲本杂交,子代所表现出的那个亲本性状为显性,未表现出的
那个亲本性状为隐性(此法最好在自交法基础上,先确认双方为纯合子前提下进行)O
(2)显性性状基因型鉴定:
①测交法(更适于动物):
待测个体X隐性纯合子
田.田果八分y析{1若后代无有性状分离,则待待测测个个体体为为纯惠合及子
②自交法(对植物最简便):
待测个体
!®
结(若后代无性状分离,则待测个体为纯合子
田果分斫(若后代有性状分离,则待测个体为杂合子
③花粉鉴别法:
非襦性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色
让待测个体长大开花后,取出花粉粒放在载玻片
上•加一滴碘酒
结果/一半呈蓝色,一半呈红褐色,则待测个体为杂合子
分析【全为红褐色,则待测个体为纯合子
3.相关概念辨析
(1)自交和自由交配:
自交强调的是相同塞因型个体之间的交配,即AAXAA、AaXAa、aaXaa;自由交配强
调的是群体中班直企便进行随机交配,即AAXAA、AaXAa、aaXaa、AAXaa、AA早XAa&、
AAiXAa率等随机组合。
(2)相同基因、等位基因和非等位基因:
例1、下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是()
A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉,实现亲本的杂交
B.孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
解析:孟德尔以豌豆作为实验材料,利用了豌豆自花传粉,闭花受粉的特性,这样可避
免外来花粉的干扰。但需要考虑雌、雄蕊的发育程度,在花蕾期进行去雄,确保实现亲本杂
交。孟德尔依据性状是否稳定地遗传给后代,来判断某表现型个体是否为纯合体。
答案:D
【变式探究】养菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,
分别用A、a和B、b表示。为探究养菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如下图)。
P三角形果实X卵圆形果实
I
F1三角形果实
F2三角形果实卵圆形果实
(301株)(20株)
(1)图中亲本基因型为。根据F?表现型比例判断,落菜果实形状的遗传遵
循J____________测交后代的表现型及比例为。另选两种基因型的亲本杂交,
F,和用的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为。
(2)现有3包基因型分别为AABB、AaBB和aaBB的养菜种子,由于标签丢失而无法区分。
根据以上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵
圆形果实)的芹菜种子可供选用。
实验步骤:
①;
②;
③O
结果预测:
I.如果,
则包内种子基因型为AABB;
II.如果,
则包内种子基因型为AaBB;
III.如果,
则包内种子基因型为aaBB。
解析:(1)由图解可知F:是三角形果实,F;出现约为15:1的比例,因此,茸菜果觐
状的遗传遵循基因的自由组合定律,且F:的基因型为AaBb,亲代的基因型为AA即和aabb.
由F;的数据可知,嘘戴哪及单显基因型都表现为三角形果实,因此,F:测交子代的表现
型及其比例为三角形果实:卵圆形果实=3:1,若另选亲本,使F:和F;的性状表现及比例
与图中结果相同,可选择亲本的基因型为AAbb和aaBB.
(2)基因型为AABB、AaBB、aaBB的茸菜种子都结三角形果实,可分别让其与卵圆形植株
(aabb)杂交得到F:,然后再让F:自交得到F;,统计F;的性状表现及比例;AABB与aabb杂
交,F;中三角形果实:卵圆形果实=15:1,aaBB与aabb杂交,F:中三角形果实:卵圆形果
实=3:1,AaBB与aabb杂交,F;中三角形果实:卵圆形果实=27:5.同理,我们也可用
测交法对三包茸菜种子的基因型进行鉴定.
答案:(1)AABB和aabb基因自由组合定律三角形果实:卵圆形果实=3:1AAbb和aaBB
(2)答案一:①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得B种
子
②B种子长成的植株自交,得出种子
③F?种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例
I:Fz三角形与卵圆形果实植株的比例约为15:1
II:F?三角形与卵圆形果实植株的比例约为27:5
III:F?三角形与卵圆形果实植株的比例约为3:1
答案二:①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得B种子
②B种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F2种子
③F2种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例
I:F?三角形与卵圆形果实植株的比例约为3:1
II:Fz三角形与卵圆形果实植株的比例约为5:3
m:&三角形与卵圆形果实植株的比例约为1:1
二、基因的分离定律和自由组合定律
规律
分离定律自由组合定律
事实
性状及控制性状
一对两对或两对以上
的等位基因
等位基因与位于一对同源染色体分别位于两对或两对以上同源
染色体的关系上染色体上
细胞学基础减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期非同源染
(染色体的活动)同源染色体分离色体自由组合
等位基因随同源染色非同源染色体上非等位基因之
遗传实质
体分开间自由组合
①两定律均发生在减数第一次分裂后期,两定律同时进行,同时
发挥作用
联系
②分离定律是自由组合定律的基础
③两定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖中的传递规律
【易混点】
(1)两对等位基因控制的性状不一定都遵循
自由组合定律。如右图中A—a、B—b两对等位基因之间的遗传不遵循自由组合定律,
在不发生交叉互换的情况下,AaBb自交后代性状分离比为3:1,在发生交叉互换情况下,
其自交后代有四种表现型,但比例不是9:3:3:1„
(2)符合基因分离定律并不一定出现特定性状分离比。
原因如下:
①F2中3:1的结果必须在统计大量子代后才能得到,子代数目较少时,不一定符合预
期的分离比;
②某些致死基因可能导致遗传分离比变化,如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
例3、某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种:1个紫色(紫)、
1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验,结果如下:
实验1:紫X红,Fi表现为紫,F?表现为3紫:1红;
实验2:红X白甲,件表现为紫,J表现为9紫:3红:4白;
实验3:白甲义白乙,Fi表现为白,F?表现为白;
实验4:白乙X紫,Fi表现为紫,Fz表现为9紫:3红:4白;
综合上述实验结果,请回答:
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是o
(2)写出实验1(紫X红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控
制,用A、a表示,若由两对等位基因控制,用A、a■和B、b表示,以此类推)。
(3)为了验证花色遗传的特点,可将实验2(红X白甲)得到的
F,植株自交,单株收获国中紫花植株所结的种子,每株的所有种子单独种植在一起可得
到一个株系,观察多个这样的株系,则理论上,在所有株系中占4/9的株系F3花色的表现
型及其数量比为。
解析:(1)由题中9:3:4的比例可知,该植物的花色是受两对基因共同控制的,覆循基
因的自由组合定律.(2)依据实嗡分析,紫色的基因型为缸B_、红色的基因型为人处、白色
的基因型为aaB一和aabb(第一种情况),或者紫色的基因型为A_B_、红色的基因型为aaB_、
白色的基因型为缸bb和aabb(第二种情况).若是第一种情况,因咋1的后代没有白色,
则亲代紫色的基因型和红色的基因型分别为AABB和AAbb,遗传图解见下图甲;若是第二种
情况,因实验1的后代没有白色,则亲代紫色的基因型和红色的基因型分别为AAEB和aaBB,
遗传图解见下图乙.
P紫X红
AABBaaBB
P紫X红
AABBAAbbFi紫
B紫AaBB
AABb
F紫红
F2紫:红2
AAB_:AAbbA_BB:aaBB
3:13:1
图甲图乙
(3)实验2中,红色和白甲的基因型分别为AAbb和aaBB或者aaBB和AAbb,F,紫色的基
因型都是AaBb,F?紫色的基因型为4AaBb、2AaBB、2AABb、1AABB»故占4/9的株系的基因
型为AaBb,则AaBb自交所得的Fs的表现型及其比例为:9紫:3红:4白。
答案:(1)自由组合定律
(2)
P紫X红P紫X红
AABBAAbbAABBaaBB
Ft紫Fi紫
AABbAaBB
紫:红
F2紫红F2
AAB_:AAbbA_BB:aaBB
3:13:1
⑶9紫:3红:4白
【高频考点突破】
考点一基因的分离定律
例1.孟德尔运用假说一演绎法总结出了遗传学的两大规律,以下说法中不属于假说的
是
A.形成配子时,成对的遗传因子分离
B.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
C.FZ既有高茎又有矮茎,性状分离比接近3:1
D.受精时,雌雄配子随机结合
解析:孟德尔根据一对相对性状的杂交实峻提出假说,即对分离现彖的解释.C项中,
F;性状分离比接近3:1,属于一对相对性状的杂交实喊结果,不属于假说.
答案:C
【知识拓展】几种重要的遗传实验设计归纳总结
(1)性状显隐性判断
二新分离件状为隐性.亲木件状为显性
①「交
I据有尢性
法(百状分离一本-子代所衣现的亲
选方案无II•相时件状的本性状为显性
1.纯合:相交子代未衣现出的
“厂亲水件状为四性
②杂交法:具相对性状的亲本杂交,子代所表现出的那个亲本性状为显性,未表现出的
那个亲本性状为隐性(此法最好在自交法基础上,先确认双方为纯合子前提下进行)O
(2)显性性状基因型鉴定
①测交法(更适于动物)
待测个体义隐性纯合子
什贝,卜犷若后代无性状分离•则待测个体为纯合广
一木"快[若后代有性状分离.则待溺个体为杂介F
②自交法(对植物最简便)
待测个体
③花粉鉴别法
非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。让待测个体长大开花后,取出花粉粒放
在载玻片上,加一滴碘酒
结果]一半呈蓝色,一半呈红褐色,则待测个体为杂合子
分析I全为红褐色,则待测个体为纯合子
⑶基因位置判定
确认某基因位于X染色体或常染色体,最常用的设计方案是选择隐性雌性个体(早)与显
性雄性个体(3)杂交,据子代性状表现是否与性别相联系予以确认。
隐性性状(早)x显性性状(3)
I若雄性子代中有显性性状
(或雌性子代中有隐性性状)
可确认基因不在X染色体上
(或确认基因应在常染色体上)
(4)据子代性状判断生物性别
对于伴X遗传的性状还可通过上述(3)中设计方案,简易确认生物性别,这对于生产实
践中有必要选择性别而幼体却难以辨认雌雄的状况具重要应用价值。
如让白眼雌果蝇(即哈)与红眼雄果蝇(xBy)杂交,后代中凡是红眼的都是雌果蝇,白眼的
都是雄果蝇。
(5)验证遗传规律的实验设计
控制两对或多对相对性状的基因位于一对同源染色体上,它们的性状遗传便符合分离定
律,位于两对或多对同源染色体上,它们的性状遗传便符合自由组合定律。因此此类试题便
转化成分离定律或自由组合定律的验证题型。具体方法如下:
①自交法:储自交,如果后代性状分离比符合3:1,则控制两对或多对相对性状的基
因位于一对同源染色体上;如果后代性状分离比符合9:3:3:1(或3:Din2),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。
②测交法:R测交,如果测交后代性状分离比符合1:1,则控制两对或多对相对性状
的基因位于一对同源染色体上;如果测交后代性状分离比符合1:1:1:1或(1:l)n(n22),
则控制两对或多对相对性性状的基因位于两对或多对同源染色体上。
【变式探究】喷瓜有雄株、雌株和两性植株,G基因决定雄株,g基因决定两性植株,g
一基因决定雌株。G对g、g-是显性,g对g-是显性,如:Gg是雄株,gg-是两性植株,g-g
一是雌株。下列分析正确的是
A.Gg和Gg」能杂交并产生雄株
B.一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C.两性植株自交不可能产生雌株
D.两性植株群体内随机传粉,产生的后代中,纯合子比例高于杂合子
【解析】由题为意息可知,G-为雄株,gg或gg-为两性植株,g-g-为雌株.Gg和Gg
-都是雄株,不能进行杂交,因此A选项错误.两性植株的喷瓜的基因型为gg或gg,因此
能产生的配子种类最多为两种,所以B选项错误.基因型为gg-的两性植株自交,可产生g
-g-的雌株,因而C选项错误.两性植株的基因型有gg或gg,在群体内随机传粉的情况下,
群体中的交配类型有:ggXgg;ggXgg\gg-Xgg,因此产生的子代中纯合子比例高于杂
合子,所以D选项正确。
【答案】D
【拓展提升】解答本题的关键是根据题干中等位基因的显隐性关系判断基因型与表现型的关
系。G、g与g「属于复等位基因。除此之外,人的ABO血型是由i这三种基因控制的,
基因型与表现型的关系为:1AIA、Ei—A型血;IT、-i—B型血;「「一AB型血;ii—0型
血。
考点二基因的自由组合定律
例2.南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制(A、a和B、b),这
两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交,R收获的全是扁盘形南瓜;R自交,
F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断,亲代圆形南瓜植株的基因
型分别是
A.aaBB和AabbB.aaBb和AAbb
C.AAbb和aaBBD.AABB和aabb
解析:2株圆形南瓜植株进行杂交,F:全为扁盘形,说明亲代全为纯合子,F;表现型比
接近于9:6:1,符合基因的自由组合定律,且可得出:基因型为双显性的个体表现为扁盘
形,基因型为单显性的个体表现为圆形,基因型为双隐性的个体表现为长扇形.据此可知,
亲代圆形南瓜的基因型应该是AAbb、aaBB.
答案:C
【变式探究】二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,控制该相对性状的两对等位基因(A、
a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交实验的统计数据:
E株数用株数
亲本组合
紫色叶绿色叶紫色叶绿色叶
①紫色叶X绿色叶121045130
②紫色叶X绿色叶89024281
请回答:
(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循定律。
(2)表中组合①的两个亲本基因型为,理论上组合①的Fz紫色叶植株中,纯合
子所占的比例为O
(3)表中组合②的亲本中,紫色叶植株的基因型为。若组合②的储与绿色叶甘
蓝杂交,理论上后代的表现型及比例为。
(4)请用竖线(|)表示相关染色体,用点(•)表示相关基因位置,在右图圆圈中画出组合
①的迪体细胞的基因型示意图。
1解析】(1)已知一对相时性状是由两对等位基因控制的,且这两对等位基因分别位于
两对同源染色体上,故此性状遗传遵循基因的自由组合定律,表格中的数据比例也相符.(2)
组合①的F;中紫色:绿色约为15:1,故F:含有两对等位基因,F;中基因型为aabb的植株
的叶片表现为绿色,A_B-sA_bb、aaB-的植株都表现为紫色.组合①的紫色和绿色亲本基
因型为AABB和aabb,F;中15份紫色叶植株中有3份为纯合子,即:LAABB、lAAbb«,laaBB,
故F;的紫色叶植株中,纯合子所占的比例为1/5.(3)由组合②的F:中分离比约为3:1,推
知F:中只含1对等位基因,故亲本中紫色叶植株的基因型为AAbb(或aaBB),F:植株的基因
型为Aabb(或aaBb),与基因型为aabb的绿色叶植株杂交后,后代的表现型为紫色:绿色=
1:1.(4)把握住组合①的F:中含两对等位基因,且位于不同对的同源染色体上,即可画出
不意图。
【答案】⑴自由组合(2)AABB,aabb1/5
⑶AAbb(或aaBB)紫色叶:绿色叶=1:1
(4)
【归纳总结】性状分离比出现偏离的几种情况分析
(1)具一对相对性状的杂合子自交子代性状分离比:
①2:10显性纯合致死
②1:2:1台不完全显性或共显性(即AA、Aa、aa的表现型各不相同)
(2)两对相对性状的遗传现象
【难点探究】
难点一孟德尔遗传实验的科学方法及规律
1.验证基因分离定律与自由组合规律的方法
验证自由组合规律的方
验证基因分离定律的方法
法
Fi3:1即可证Fi四种表现型,比例9:
自交法
明3:3:1证明符合
FiX隐性一显:隐=EX双隐性一四种表现型,比
测交法
1:1即可证明例1:1:1:1证明符合
特别提示:验证基因分离定律还有花粉鉴定法:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不
同颜色。杂合子非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物,遇碘液呈现两种不同的颜色,且比例
为1:1,从而直接证明了杂合子非糯性水稻产生的花粉为两种:一种含显性遗传因子,一
种含隐性遗传因子,且数量均等。
2.基因分离定律与自由组合定律的关系
基因分离定律自由组合定律
筝位基因
分别位于两对或两对以上
与染色体位于一对同源染色体上
同源染色体上
关系
细胞学基
减I后期非同源染色体自
础(染色体减I后期同源染色体分离
由组合
运动)
非同源染色体上非等位基
遗传实质等位基因分离
因之间的自由组合
①杂交育种
①作物育种通过基因重组,有目的地培
隐性:在F2出现,即能稳定育具备两个亲本优良性状
遗传的新品种
应用
显性:需连续自交选育②由于基因重组,引起变
②预防近亲结婚产生遗传异,有利于生物进化
病③医学上,为遗传病诊断与
预测提供理论依据
①作用时间:在生物性状的遗传过程中,两大遗传定律
是同时进行,同时起作用的。在有性生殖形成配子时,
等位基因分离,互不干扰,非等位基因自由组合。因此,
联系生物遗传性状在遗传过程中既保持相对稳定性,又出现
变异性,从而使生物性状多种多样
②适用范围:两大定律适用于a:真核生物;b:有性生殖;
c:核遗传
3.减数分裂与遗传基本规律间的关系
对于真核生物而言,减数分裂是遗传基本规律的基础,基因的分离定律、基因的自由
组合定律都是减数分裂过程中,随着染色体的规律性变化,染色体上的基因亦随之进行规律
变化的结果。
在减数分裂第一次分裂过程中,联会的同源染色体的非姐妹染色单体之间对应片段的
部分发生的交叉互换,结果会使每条染色体上都会有对方的染色体片段,这是基因互换的基
础,后期,当同源染色体被纺锤体丝牵引移向两极时,位于同源染色体上的等位基因,也随
着同源染色体分开而分离,分别进入到不同的子细胞,这是基因分离定律的基础,在等位基
因分离的同时非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而自由组合,这是自由
组合定律的基础。
4.自由交配与自交的区别
自由交配:各种基因型之间均可交配,子代情况应将各自自由交配后代的全部结果一
并统计。自由交配的后代情况多用基因频率的方法计算。自交:同种基因型之间交配,子代
情况只需统计各自结果。
例1、果蝇体表硬而长的毛称为刚毛,由一对核基因(A、a)控制。在一个自然繁殖多
代的直刚毛果蝇种群中,偶然出现了一只罕见的卷刚毛雄果蝇。于是,有人将该卷刚毛雄果
蝇与直刚毛雌果蝇杂交,得到R代。然后,他采用假说演绎法对此进行了如下探究:
(1)假设件代雌雄果蝇全为直刚毛,让B代雌雄果蝇自由交配得到F?代。
①若J代雌雄果蝇仍然全为直刚毛,则说明卷刚毛的出现属于变异。
②若J代果蝇中出现了一定比例的卷刚毛,这种遗传现象称为。
③若用代的表现型及比例为,则说明这只罕见的卷刚毛雄果蝇的基因
型很可能为X釐。
(2)假设B代果蝇的刚毛有直刚毛和卷刚毛两种,让B代直刚毛果蝇与卷刚毛果蝇杂
交得到F?代。
④根据件代果蝇的表现型,可以判定刚毛为显性性状。
⑤若R代果蝇的表现型及比例为,则说明卷刚毛是由亲代生殖细胞
中常染色体上的基因发生突变导致。
⑥后来,他经过进一步思考,发现上面第⑤小题的推导还不够严密,其原因是在F?代
果蝇出现了上述表现型及比例的情况下,卷刚毛还可能是由亲代生殖细胞中导致。
⑦另外,他认为这只罕见卷刚毛雄果蝇的基因型也可能是*"丫八,那么若F?代雌雄果蝇
的表现型情况为,则证明此假说成立。
【答案】(1)①不遗传②性状分离③直刚毛雌果蝇:直刚毛雄果蝇:卷刚毛雄果
蝇=2:1:1
(2)④卷⑤雌雄果蝇卷刚毛:直刚毛均为1:1⑥X染色体上的基因发生(显性)突
变⑦雌果蝇全为直刚毛,雄果蝇全为卷刚毛
【解析】本题考查遗传学的假说演绎法,属于考嬲斯推理层次.
(1)假设F:代雌碓果蝇全为直刚毛,让F:代雌雄果蝇自由交配得到F;代.
①若F;代雌雄果蝇仍然全为直刚毛,则说明卷刚毛的出现是环境哥响的结果,果蝇遗
传物质并没有改变,这属于不遗传的变异.②若F;代果蝇中出现了一定比例的卷刚毛,F:
代雌雄果蝇全为直刚毛,则出现卷刚毛的遗传现冢称为性状分离.③若这只罕见的卷刚毛堆
果蝇的基因型为XY则亲代为£丫乂父组,F:为犬£、MY,F:自由交配后F:代的表现型及比
例为直刚毛雌果蝇:直刚毛碓果蝇:卷刚毛雄果蝇=2:1:1.
(2)④假设偶然出现的这只罕见的卷刚毛堆果蝇为隐性性状,则其与直刚毛杂交后F:
应全为直刚毛,因此根据F:代果蝇的表现型,可以判定卷刚毛为显性性状.⑤如果是常染
色体上的基因发生突变,则亲代为Aa、aa,F:为Aa、aa,F;为Aa:aa=l:L⑥如果X染
色体上发生显性突变,则亲代为父丫、XX,艮为£丫、父£,F;为XY、TY、丈£、表现
型也会出现雌雄果蝇卷刚毛:直刚毛=1:1.⑦如果这只罕见卷刚毛雄果蝇的基因型是
XY,则亲代为£『、XX,F:为X丫、££,F:为XT、XX,即一果蝇全为直刚毛,雄果
蝇全为卷刚毛.
【点评】在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想像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,叫
做假说一演绎法。假说一演绎法应用举例:如孟德尔的豌豆杂交实验。19世纪中期,孟德
尔用豌豆做了大量的杂交实验,在对实验结果进行观察、记载和进行数学统计分析的过程中,
发现杂种后代中出现一定比例的性状分离,两对及两对以上相对性状杂交实验中子二代出现
不同性状自由组合现象。他通过严谨的推理和大胆的想象而提出假说,并对性状分离现象和
不同性状自由组合现象作出尝试性解释。
然后他巧妙地设计了测交实验用以检验假说,测交实验不可能直接验证假说本身,而
是验证由假说演绎出的推论,即:如果遗传因子决定生物性状的假说是成立的,那么,根据
假说可以对测交实验结果进行理论推导和预测;然后,将实验获得的数据与理论推导值进行
比较,如果二者一致证明假说是正确的,如果不一致则证明假说是错误的。当然,对假说的
实践检验过程是很复杂的,不能单靠一两个实验来说明问题。事实上,孟德尔做的很多实验
都得到了相似的结果,后来又有数位科学家做了许多与孟德尔实验相似的观察,大量的实验
都验证了孟德尔假说的真实性之后,孟德尔假说最终发展为遗传学的经典理论。我们知道,
演绎推理是科学论证的一种重要推理形式,测交实验值与理论推导值的一致性为什么就能证
明假说是正确的呢?原来,测交后代的表现型及其比例真实地反映出子一代产生的配子种类
及其比例,根据子一代的配子型必然地可以推导其遗传组成,揭示这个奥秘为演绎推理的论
证过程起到画龙点睛的作用,不揭示这个奥秘则难以理解“假说一演绎法”的科学性和严
谨性,对演绎推理得出的结论仍停留在知其然的状况。
难点二应用遗传的基本规律解题的常见思路
1.自由组合遗传题快速解法
方法一:分离定律法①将自由组合定律分解成分离定律;②根据亲本的基因型或表现
型推出子代基因型概率或表现型概率(或根据子代的表现型比或基因型比推出亲本的表现型
或基因型);③得出最后结果。
方法二:基因式法①根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式,如基因式可
表示为A_B_,A_bb;②根据基因式推出基因型(此方法只适用于亲本和子代表现型已知
且显隐关系已知时)。
方法三:配子法(遗传分离比或性状分离比例法)①因为子代的表现型比之和就是子代
的组合数,所以根据子代的组合数可推出亲本产生的可能的配子种数;②根据亲本可能的配
子数可推出亲本可能的基因型。再根据亲本相关信息最后确定亲本的基因型或表现型。
特别提示:最好使用方法一。
2.不论正推还是逆推都要注意以下引起遗传分离比发生变化的情况。
⑴非等位基因间的相互作用导致遗传分离比发生变化
例:A基因的存在抑制B基因的表达;A基因和B基因同时控制某一性状的表达等等,
都能导致遗传分离比发生变化。
(2)某些致死基因导致遗传分离比发生变化
例:①隐性致死:只有在纯合体中才能表达的致死,即aa。
②显性致死:在杂合体中一个等位基因即可导致的致死,即Aa。
③配子致死:指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。
④合子致死:指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用,从而不能形成活的幼体或个
体夭折的现象。
例2、已知番茄植株有茸毛(A)对无茸毛(a)是显性,红果(B)对黄果(b)是显性。有茸毛
番茄植株表面密生茸毛,具有显著的避蜘效果,且能减轻黄瓜花叶病毒的感染,在生产上具
有重要应用价值,但该性状显性纯合时植株不能存活。假设番茄的这两对相对性状独立遗传,
请回答下列问题:
(1)欲验证这两对等位基因符合自由组合定律,可采用下列哪些组合o
①AaBbXAaBb②AAbbXaaBb③AaBbXaabb©AABBXaabb
【答案】⑴①③
(2)有茸毛红果:有茸毛黄果:无茸毛红果:无茸毛黄果=6:2:3:1
(3)AaBbAabb(先后顺序不作要求)
(4)方案一:①有茸毛纯合红果(AaBB)与无茸毛黄果番茄(aabb)杂交,收获其种子储;
②播种性成熟时选择有茸毛植株与无茸毛黄果番茄(aabb)杂交,收获其种子Fz;
③播种F2,选择有茸毛黄果植株即为Aabb
方案二:①有茸毛纯合红果(AaBB)与无茸毛黄果番茄(aabb)杂交,收获其种子B;
②播种性成熟时选择有茸毛植株自交,收获其种子国;
③播种国,选择有茸毛黄果植株即为Aabb
【解析】(1)可采用通过自交或测交的方法验证这两对等位基因是否符合基因的自由
组合定律。(2)有茸毛(A)对无茸毛(a)是显性,该性状显性纯合时植株不能存活,故有茸毛
杂合红果番茄的基因型为AaBb,其遗传符合基因的自由组合定律,后代中纯合有茸毛个体
不存活,因而自交后代表现型有茸毛红果(AaB_—):有茸毛黄果(Aabb):无茸毛红果
(aaB-—):无茸毛黄果(aabb)=1/2X3/4:1/2X1/4:1/4X3/4:1/4X1/4=6:2:3:1„
(3)甲番茄植株和乙番茄植株杂交后代中有茸毛:无茸毛=2:1、红果:黄果=1:1,所以
可确定亲本甲、乙的基因型分别是AaBb、Aabb。(4)有茸毛纯合红果与无茸毛黄果番茄的基
因型分别是AaBB、aabb,可采用二者杂交之后再测交或自交获得Aabb植株。
【点评】遗传中相对性状的显隐性关系的常规判断方法:①具有相对性状的亲本杂交,
件杂合子的性状为显性;②自交后代中出现了不同性状,则亲本性状为显性;③子二代比例
为3/4的性状为显性;④群体遗传中,一般占有相当大比例的性状为显性。孟德尔设计的测
交实验,实际上检验的是“推理”,也就是课本中提到的测交实验结果所要证实的推论一一
验证假说。孟德尔用件和隐性个体做了测交实验,得到了与假说演绎的测交实验相同的结
果。从而证实了自己的假说正确。这就体现了科学探究的一般方法一一假说演绎法。自由组
合规律是当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基
因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合。
其实质是非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位
基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。特殊基因型致死几种
情况:①致死基因会使配子死亡,多数情况是使雄配子活性减弱或不能正常与雌配子结合:
②致死配子会使胚胎蛋白结构异常,导致胚胎不能成长成型或发育,最终死亡;③致死配子
会使幼体不能正常适应后天生活环境,最终死亡。
难点三遗传基本规律在遗传系谱图中的综合应用
1.有关伴性遗传与遗传规律的关系概率求解范围的确认
(1)在所有后代中求某种病的概率:不考虑性别,凡其后代都属求解范围。
(2)只在某一性别中求某种病的概率:避开另一性别,只求所在性别中的概率。
(3)连同性别一起求概率:此种情况性别本身也属求解范围,应先将该性别的出生率
(1/2)列入范围,再在该性别中求概率。
伴性遗传与二大遗传定律的关系:如果是一对等位基因控制一对相对性状的遗传,则
符合分离定律。如果既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对相对性状的遗传,则遵
循自由组合定律。
2.有些遗传病不能确定的判断类型
在系谱图中有些病不能根据一般规律来判断,就只能从遗传病的主要特征来推测:
(1)由显性基因控制的遗传病,有连续遗传现象,一般代代发病;由隐性基因控制
的遗传病,有隔代遗传现象,一般双亲无病,后代有病。
(2)由常染色体上基因控制的遗传病,男女患者患病概率相当;由性染色体上基因
控制的遗传病,男女患病的机会不等,有明显的性别差异,其中,伴X染色体显性遗传病一
一患者女性多于男性,伴X染色体隐性遗传病一一患者男性多于女性。
3.遗传系谱图一般解题步骤
(1)确定显隐性关系(无中生有一一有为隐性,有中生无一一无为隐性);
(2)根据性状写出每一个相关个体的可能基因型;
(3)从隐性性状入手,确定亲代或子代基因型;
(4)依据遗传定律进行概率计算。
4.遗传定律分离比的拓展
(1)分离定律之心分离比3:1,若显性不完全,则分离比1:2:1;若存在致死基因,
则分离比2:1(显性纯合子致死)或1:2(隐性纯合子致死)等其他分离比(如伴性遗传中配
子致死)。
(2)自由组合定律之F?分离比9:3:3:1,若存在基因相互作用会出现如9:7、15:1、
9:4:3、12:3:1等分离比。
(3)位于人类一对性染色体X、Y上同源部分的等位基因不具有典型伴性遗传的特点。
特别提示:X、Y性染色体的同源与非同源区段含意及遗传特点是:
(1)X染色体与Y染色体是一对同源染色体,存在着同源区段(II),同源区段控制相同
性状的基因是成对的,同源区段基因控制的遗传与常染色体遗传一样,不表现出伴性遗传的
特点。
(2)X染色体与Y染色体除了同源区段,还有非同源区段(I、III)。非同源区段X染色
体上的CID比Y染色体长的多,此段上基因控制的遗传病为伴X染色体的遗传。丫染色体的
非同源区段很短小(I),此段上的基因表现典型的伴Y遗传,即只在男性中遗传。
例3、某对表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿,
该女儿与一个表现型正常的男子结婚,生出一个红绿色盲基因携带者的概率是()
A.1/2B.1/4C.1/6D.1/8
【解析】D表现型正常的夫妇生出了一个红绿色盲的儿子和一个表现型正常的女儿,
该女儿为致病基因携带者的概率为1/2,与一个表现型正常的男子结婚,生出一个红绿色盲
基因携带者的概率是l/2Xl/4=l/8。
【点评】红绿色盲遗传的方式:①如果一个色觉正常的女性纯合子和一个男性红绿色
盲患者结婚,在他们的后代中,儿子的色觉都正常;女儿虽表现正常,但由于从父亲那里得
到了一个红绿色盲基因,因此都是红绿色盲基因的携带者.②如果女性红绿色盲基因的携带
者和一个色觉正常的男性结婚,在他们的后代中,儿子有1/2正常,1/2为红绿色盲;女儿
部不是色盲,但有02是色盲基因的携带者.在这种情况下,儿子的色盲症是从母亲那里遗
传来的.③如果一个女性红绿色盲基因的携带者和一个男性红绿色盲患者结婚,在他们的后
代中,儿子有1/2正常,1/2为红绿色盲;女儿有1/2为红绿色盲,1/2是色盲基因的携带
者.④如果一个女性红绿色盲患者和一个色觉正常的男性结婚,在他们的后代中,儿子都是
红绿色盲;女儿虽表现正常,但由于从母亲那里得到了一个红绿色盲基因,因此都是红绿色
盲基因的携带者.通过对以上四种婚配方式的分析,可以看出,男性红绿色盲基因只能从母
亲那里传来,以后只能传给女儿,这种遗传特点,在遗传学上叫做交叉遗传.
【变式探究】正常翅果蝇停飞后双翅紧贴背部,研究者发现一种变异的展翅果蝇,停飞后双
翅仍向两侧展开。当以展翅果蝇为亲本进行繁殖时,其子代的雌果蝇和雄果蝇中总是出现
2/3的展翅,1/3的正常翅。请回答:
(1)果蝇的展翅性状是由________(显性、隐性)基因(A、a)控制的,控制展翅性状的基
因位于染色体上。
(2)果蝇的另一对性状灰身对黑身显性,控制其性状的基因位于常染色体,且与控制展
翅的基因不在同一对染色体上。如果1只灰身展翅果蝇与1只黑身展翅果蝇杂交,后代的表
现型最多有种,理论上这几种表现型的比例为o
(3)若干年后,此果蝇种群中,A的频率变化趋势为o
(4)现有一定数量的刚毛和截毛果蝇(均有雌雄),且刚毛对截毛为显性。请设计实验来
确定其基因是位于X、Y染色体上的同源区段,还是在X染色体的非同源区段。写出你的实
验设计思路,结果预测和分析。
【答案】⑴显性常
(2)42:1:2:1(排序不做要求)
⑶减小
(4)实验设计思路:用多对截毛雌果蝇与纯合刚毛雄果蝇杂交
预测和分析:若后代雄果蝇全部为截毛,则说明基因位于X染色体的非同源区段
若后代雄果蝇全部为刚毛,则说明基因位于X、Y染色体上的同源区段
【解析】此题考查的孟德尔遗传定律的应用及伴性遗传的有关知识,属于一纲一板推
断层次.(1)展翅果蝇为亲本进行繁殖时,依据其子代的雌果蝇和雄果蝇中总是出现2/3的
展翅,1/3的正常翅,确定展翅性状是显性,控制其性状的基因位于常染色体上.
(2)ES态遢嬲果蝇与1只黑身展翅果蝇杂交,后代的表现型最多有4种,表现型分
别懿悬嬲:黑身展翅:数胤E麴:黑聂跋皴=2:2:1:3(3)若干年后,此果蝇
种群中,A的频率变化趋势为逐渐减少.(4)预测刚毛、蕨藕因是位于X、Y染色体上的同
源区段,还是在X染色体的非同源区段,可采取用多对延趟果蝇与纯合刚毛堆果蝇杂交的
方法,若后代雄果蝇全部为截毛,则说明基因位于X染色体的非同源区段;若后代雄果蝇全
部为刚毛,则说明基因位于X、Y染色体上的同源区段.
【点评】伴性遗传中的伴X、伴Y遗传还都较容易解决,如果基因在X、Y的同源区段,则
较麻烦,同源区段的遗传特点:
①同源区段的遗传符合孟德尔遗传定律。由于性染色体也是一对同源染色体,所以同
源区基因遗传自然符合孟德尔遗传定律只不过其特殊在基因是在性染色体上。对于分离定
律,在写表现型和统计后代比例时一定要将性状表现与性别联系一起描述。关于基因自由组
合定律,在分析既有性染色体又有常染色体控制的两对或两对以上的相对性状遗传时,位于
性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理,位于常染色体上的基因控制的性状按基因的
分离定律处理,整体上则按自由组合定律处理。
②同源区段的遗传与性别有关。由于基因存在于性染色体上,所以其遗传和性别有关。
有的交配方式性状分离和性别有关;有的交配方式仅仅从性状角度来看,与性别无关,但是
从基因、基因型的角度来考虑的话,与性别有关。
③控制某个相对性状的基因,如A(a)位于同源区段这对性状在后代男女个体中表型比
例不一定相同。如:xaXaXXAYa->XAX\XaYa,后代中女性均为显性性状,男性均为隐性。
【易错点点睛】
易错点一区分不清自交与自由交配(随机交配)
自由交配与自交的不同:自交是指雌雄同体的生物同一个体上雌雄配子结合(自体受
精)。在植物方面,指自花传粉和雌雄异花的同株
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