遗传的基本定律专题复习

遗传的基本定律专题复习撰稿教师：李文强责编：陈莉章节概述第一章《遗传因子的发现》和第二章《基因和染色体的关系》。第一章主要介绍了孟德尔发现的两个基本定律，并渗透了科学探究的方法；第二章通过减数分裂和基因在染色体上有关内容的学习，揭示了遗传定律的实质，并介绍了伴性遗传的相关内容。本专题内容的复习要求学生能运用分离定律和自由组合定律解释一些生产、生活中的遗传现象，如遗传病的分析及概率计算、优生、杂交育种等，并能够在新的情境中综合运用所学知识，解决一些与遗传相关的问题。遗传基本规律的考察，是每年高考的重中之重，最近几年的全国卷和各省市都曾在非选择题中出现相关内容。在新课标注重实验和实验设计能力的形势下，遗传基本规律作为实验能力的考察提供良好的材料和载体；在生物的遗传实例中，基因和基因型的推导，不同表现型的概率的计算，需要学生具有良好的理性思维能力和数理逻辑品质。现在遗传学已成为21世纪的前沿学科，伴性遗传、遗传病的防治和优生等内容与人们的生产生活息息相关。目标认知学习目标：理解孟德尔遗传实验的科学方法；能熟练运用基因的分离规律和自由组合定律解决相关问题；掌握基因与性状的关系，解决与伴性遗传相关的问题；理解减数分裂与基本定律的关系。重点：基因的分离定律和自由组合定律的有关应用；减数分裂与有性生殖细胞的形成难点：遗传基本定律的有关应用知识要点梳理知识网络图：知识链接：遗传因子的发现基因在染色体上减数分裂与受精作用伴性遗传知识结构梳理：减数分裂过程中DNA、染色体和染色单体数目变化规律：①列表（以二倍体为例）②曲线（以二倍体生物一个细胞为例）减数分裂和受精作用的意义（1）受精作用的过程（2）意义通过减数分裂和受精作用，使生物的亲代与子代之间染色体数目保持恒定，对于生物的遗传、变异和进化非常重要。孟德尔的豌豆杂交试验(1)孟德尔的成就。(2)豌豆作为遗传实验材料的优点。(3)孟德尔获得成功的原因：选用豌豆作为实验材料；研究方法采用由单因素到多因素；能科学地运用统计学方法对实验结果进行分析；实验程序科学严谨：实验-假设-验证-总结规律。遗传规律的基本概念(1)交配类①杂交；②自交；③测交；④正交和反交。(2)性状类①性状；②相对性状；③显性性状；④隐性性状；⑤性状分离；(3)基因类①等位基因；②相同基因；③显性基因；④隐性基因；⑤非等位基因；(4)个体类①表现型；②基因型；(表现型=基因型+环境)③纯合体；④杂合体；两对相对性状杂交试验中的有关结论（1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。（2）F1减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。（3）F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1规律方法指导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—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。遗传基本定律的常见题型(1)已知亲本表现型和基因型，求子代表现型、基因型及其比例(即正推型)①棋盘法：将亲本产生的配子按一定顺序在行和列中排列，然后根据雌雄配子随机组合的原则，写出合子的基因型；将表格填满后，依题意统计表中子代各种基因型和表现型的种类、数目及其比例。②化整为零法：如果已知亲本表现型和基因型符合基因的自由组合定律，则可按分离定律一对一对分别求解，最后加以组合。③分枝法：利用概率计算中的乘法定律，把“化整为零法”更直观的展现出来。用分枝法可方便的写出配子的种类及比例，写出后代个体的基因型及比例。④遗传图解法：用遗传图解连线的方法可直接得出结论。但此法只适用于产生配子种类较少的情况，如果配子种类多，连的线太多就容易出错。(2)已知亲本表现型、子代表现型及比例，求亲本基因型(即逆推型)①隐性纯合突破法：一旦出现隐性性状可以直接写出基因型并可推知两个亲本都有隐性基因。②基因填充法：先根据亲本表现型写出可能的基因，再根据子代的表现型将未确定的基因补全。③利用子代分离比例法：利用子代中各种特殊的分离比例来推断亲代基因型。以两对相对性状的实验为例：“双杂”个体自交，子代的性状分离比为9∶3∶3∶1。亲本基因型的每一对是一对相对性状的“测交”，子代的性状分离比为1∶1∶1∶1。亲本基因型中一对是“杂合自交”一对是“测交”，子代的性状分离比为3∶3∶1∶1。(3)求机率：①加法定律：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件互为可斥事件，它们出现的概率为各自概率之和。②乘法定律：当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时，这样的两个事件同时或相继发生的概率是他们各自概率的乘积。某个体产生配子的类型数等于各对基因单独形成的配子种数的乘积。任何两种基因型的亲本相交，产生的子代基因型的种类数等于亲本各对基因型单独相交所产生基因型种类数的积。任何两种基因型的亲本相交，产生的子代表现型的种类数等于亲本各对基因单独相交所产子代表现型种类数的积。子代个别基因型所占比例等于该个别基因型中各对基因型出现概率的乘积。子代个别表现型所占比例等于该个别表现型中每对基因的表现型所占比例的积。遗传系谱图中遗传病的确定（1）首先先确定系谱图中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传：①“无中生有”为隐性遗传病。即双亲都正常，其子代有患者，则一定是隐性遗传病。②“有中生无”为显性遗传病。即双亲都表现患病，其子代有表现正常者，则一定是显性遗传病。（2）其次确定是常染色体遗传还是伴性遗传：①在已确定隐性遗传病的系谱中：a．父亲正常，女儿患病，一定是常染色体隐性遗传；b．母亲患病，儿子正常，一定不是伴x染色体隐性遗传，必定是常染色体隐性遗传。②在已确定显性遗传病的系谱中：a．父亲患病，女儿正常，一定是常染色体显性遗传；b．母亲正常，儿子患病，一定不是伴x染色体显性遗传，必定是常染色体显性遗传。（3）人类遗传病判定口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性遗传看女病，女病父正非伴性；显性遗传看男病，男病母正非伴性。人类遗传病的5种遗传方式及其特点人类遗传病的遗传方式主要有5种：常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传、伴X染色体显性遗传和伴Y染色体遗传。这5种遗传方式的遗传特点见表。遗传病的遗传方式遗传特点实例常染色体隐性遗传病隔代遗传，患者为隐性纯合体白化病常染色体显性遗传病代代相传，正常人为隐性纯合体软骨发育不全症伴X染色体隐性遗传病隔代遗传，交叉遗传，患者男性多于女性色盲、血友病伴X染色体显性遗传病代代相传，交叉遗传，患者女性多于男性抗VD佝偻病伴Y染色体遗传病传男不传女，只有男性患者没有女性患者人类中的毛耳伴性遗传与遗传基本规律的关系（1）与基因分离定律的关系①伴性遗传遵循基因的分离定律，伴性遗传是由性染色体上基因所控制的遗传，若就一对相对性状而言，则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。②伴性遗传有其特殊性a、雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种形式b、有些基因只存在X或Z染色体上，Y或W上无相应的等位基因，从而有在杂合体内（XdY或ZaW），单个隐性基因控制的性状也能体现。c、Y或W染色体上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位原因，只限于在相应性别的个体之间传递。d、性状的遗传与性别相联系，在写表现型和统计后代比例地一定要与性别联系。（2）与基因自由组合规律的关系在分析既有性染色体又有常染体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时，由位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理，由位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离规律处理，整个则按自由组合定律处理。经典例题透析1一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子（以下简称不正常配子）。上述两个初级减数分裂的最终结果应当是A．两者产生的配子全部都不正常B．前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常C．两者都只产生一半不正常的配子D．前者产生的配子都不正常，后者产生一半不正常的配子解析要解答此题，最根本的是要掌握减数分裂的过程。初级精母细胞的减数分裂的第一次分裂过程，是同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞。若此过程中有一对同源染色体不发生分离，则形成的两个次级精母细胞中，一个会多一条染色体，一个会少一条染色体，最终形成的四个配子（精子）都不正常。次级精母细胞进行的减数分裂第二次分裂，是姐妹染色单体的分开，平均分配到两个配子（精子）中，若此过程中有一条姐妹染色单体不发生分开，则最终形成的两配子（精子）都不正常。参考答案D2一株纯黄玉米与一株纯白玉米相互授粉，比较这两株玉米结出的种子的胚和胚乳细胞的基因型，其结果是A．胚的基因型不相同，胚乳细胞的相同B．胚的基因型相同，胚乳细胞的不相同C．胚和胚乳细胞的基因型都相同D．胚和胚乳细胞的基因型都不相同解析被子植物有双受精现象，它的胚是一个精子和一个卵细胞受精形成的受精卵发育而来，胚乳是一个精子和两个极核受精形成的受精极核发育而来。纯合体的同一株玉米植株上产生的卵细胞、极核、花粉粒及其萌发成花粉管中两个的精子的基因型组成相同。据题意可设黄玉米植株的基因型为AA，白玉米的基因型为aa，两株植株相互授粉的示意如下：可见，两株玉米的胚的基因型都是Aa，胚乳的基因型则有两种—AAa，Aaa。参考答案B3果蝇的体细胞中含4对同源染色体，若研究每对同源染色体上的一对等位基因，在果蝇形成卵细胞时，全部含显性基因的配子出现的比例是()A.1/2B.1/4C.1/8D.1/16解析此题意在考查学生对基因、等位基因、同源染色体关系及减数分裂过程等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合知识的应用。一是审清题意，即含四对等位基因(AaBbCcDd)的细胞通过自由组合产生配子情况。二是全部含显性基因的配子即ABCD出现几率为：。参考答案D4假定基因A是视网膜正常所必须的，基因B是视神经正常所必须的，现有基因型均为AaBb的双亲，他们生育视觉正常的孩子的可能性是()A.1/8B.9/16C.3/4D.1/4解析让学生运用基因自由组合规律的原理，解决实际问题。根据题意视网膜、视神经必须都正常，视觉才正常，因此两种基因决定一种性状，即基因型A＿B＿的视觉正常,而A＿bb或aaB＿或aabb的个体视觉不正常。根据题意用“分离法”解题；Aa×Aa→AA∶2Aa∶aa①Bb×Bb→BB∶2Bb∶bb②①中含A基因的比例为3/4；②中含B基因的比例为3/4；根据概率计算原理，后代视觉正常的可能是3/4×3/4＝9/16参考答案B5下列人类系谱中，有关遗传病最可能的遗传方式是A.常染色体隐性遗传B.常染色体显性遗传C.X染色体显性遗传D.X染色体隐性遗传解析本题涉及到遗传方式的若干种可能性与最可能方式的取舍问题。必须找准问题的“切入点”，才能顺利地解决。按照上述介绍的判断三步曲：从本题图谱中可看出，此遗传病在连续三代中有明显的连续性，代代相传为显性；男女发病机率不等，且男性患者的女儿均有病，而其儿子均正常，为伴性遗传，代入检验相符。则答案选C。答案C