遗传的基本定律(复习).doc

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复习资料 遗传与变异1
一 遗传的基本定律
●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
　　　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　①F1只表现显性亲本的性状

　　　　　　　　　　　　　　　　　　②F2出现性状分离，分离比为显：隐＝３：１
对性状分离现象的解释

①在生物的体细胞中，控制性状的基因通常成对存在

②因Ｄ对ｄ有显性作用，故Ｄｄ显示高茎

基
因
的
分
离
定
律

物细胞
③F1　通过减数分裂产生配子时，等位基因Ｄ和ｄ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Ｄ和ｄ的两种雌雄配子，比例为１：１；两种雌配子与两种雄配子结合的机会相等。
④ F2有三种基因型ＤＤ：Ｄｄ：ｄｄ＝１：２：１，两种表现型　高：矮＝３：1

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，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：
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 ︰ 3 ︰ 3 ︰ 1
结果：①F1为黄色圆粒，说明黄色绿色是显性；圆粒对皱粒是显性。
②F2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：
基
因
的
自由组合
定
律

物细胞
①n对相对性状由n对基因控制，位于
n对同源染色体上

②F1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。

③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。
④ 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
一、基本概念：

杂交：基因型不同的生物间相互交配的过程。
①交配类
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。
②性状类
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。
③基因类
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。
④个体类
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
①基因与性状的关系
决 定

基 因 性 状
决 定

显性基因 显性性状
决 定
等位基因 相对性状
隐性基因 隐性性状
导 致

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。
②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.
③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×AA
AA
全显（A_）
AA×Aa
AA、Aa
AA×aa
Aa
aa×aa
aa
全隐（a）
Aa×aa
Aa:aa=1 :1
显（A_） :隐（a） = 1 :1
Aa×Aa
AA: 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
1
2
2
3
4
（3∶1）1
2
4
4
9
16
（3∶1）2
3
8
8
27
64
（3∶1）3
4
16
16
81
256
（3∶1）4
n
2n
2n
3n
4n
（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
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
【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.1/3 B.2/3 C.1/2 D.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
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∶2AaBB∶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】让杂合黄豌豆连续自交n代后，杂合体所占的比例是（ A ）
A、1/2n B、（1/2）n-1 C、（1/2）n+1 D、（1/2）2n
[解析]此题考查标是应用基因分离定律并对杂合体自交后代进行概率分析。
依据下面的遗传图解分析：
P Aa

F1 1/4AA 1/2 Aa 1/4aa

F2 1×1/4AA 1/2 (1/4AA × 1/2 Aa × 1/4aa) 1×1/4aa

1\8 AA 1/2 2 Aa 1\8 aa

F3 1/4AA 1/8AA 1/2 2(1/4AA×1/2Aa×1/4aa) 1/8aa 1/4aa

1/16 AA 1/2 3 Aa 1/16 aa

Fn (1/4+1/8+1/16+…+1/2n+1) AA 1/2 n Aa (1/4+1/8+1/16+…+1/2n+1) aa

(1/2- 1/2n+1) AA 1/2 n Aa (1/2- 1/2n+1) aa

经过上面的分析，我们可知得出杂合体Aa连续自交，第n代的情况如下表：
Fn
杂合体
纯合体
显性纯合体
隐性纯合体
显性性状个体
隐性性状个体
所占比例
1/2 n
1-1/2 n
1/2- 1/2n+1
1/2- 1/2n+1
1/2+ 1/2n+1
1/2- 1/2n+1
注：上例以Aa为亲本，其自交所得F1为子一代。若以Aa为第一代，其自交所得为第二代，则上述所有比例式中的n都应取值为n-1。对n的取值，可取为自交次数。对纯合体几率记忆方法：分子永远比分母2 n少1.

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