专题二遗传与进化

专题二、遗传的基本规律【知识梳理】一、一对相对性状的杂交实验1．选用豌豆作为实验材料的优点(1)豌豆是①________传粉植物，而且是②________受粉，所以自然状态下一般是纯种(提醒用纯种作为实验材料进行杂交实验，结果可靠且容易分析)。(2)豌豆具有许多③________的相对性状，这些性状能够稳定地遗传给后代。2．杂交实验过程图解杂交实验操作要点3.对分离现象的解释由此可见，F2性状表现及比例为⑪________，F2的基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝⑫________。4.对分离现象解释的验证——测交实验测交目的：验证分离现象解释的正确性选材：⑬与隐性纯合子预测：Dd×dd→1Dd∶1dd实验：F1×矮茎→30高茎∶34矮茎≈1∶1结论：实验数据与理论分析相符，从而证明对分离现象理论解释的正确性5.分离定律：在生物的体细胞中，控制⑭________的遗传因子⑮________存在，不相融合；在形成⑯________时，成对的遗传因子发生⑰________，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代.6.基本概念(要求：在理解的基础上要熟记)二、两对相对性状的杂交实验1．实验分析PYYRR(黄圆)×yyrr(绿皱)↓F1YyRr(黄圆)⊗Yy×Yy→1YY∶2Yy∶1yyRr×Rr→1RR∶2Rr∶1rrF21YY(黄)2Yy(黄)1yy(绿)1RR(圆)2Rr(圆)1rr(皱)1YYrr2Yyrr(黄皱)1yyrr(绿皱)2.相关结论：F2共有16种组合，9种基因型，4种表现型（1）表现型双显性状（Y_R_）占916单显性状（Y_rr＋yyR_）占316×2双隐性状（yyrr）占116亲本类型（Y_R_＋yyrr）占1016重组类型（Y_rr＋yyR_）占616（2）基因型纯合子（YYRR＋YYrr＋yyRR＋yyrr）共占116×4双杂体（YyRr）占416单杂体（YyRR＋YYRr＋Yyrr＋yyRr）共占216×4提醒若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为116＋916＝1016；若亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，则所占比例为316＋316＝616。3．测交实验及结论孟德尔两对相对性状遗传的测交实验(杂种F1×隐性纯合子)正交、反交的统计结果与事先的分析预测完全相符，从而证明F1(黄色圆粒)确实产生了4种比例相同的配子(YR、Yr、yR、yr)，也就证明了F1的基因型是YyRr，并且在形成配子时，Y与y、R与r之间在等位基因分离的前提下，进行非同源染色体上非等位基因的自由组合。三、性别决定1.概念理解（1）雌雄异体的生物决定性别的方式。（2）通常由性染色体决定。提醒①雌雄同株（如植物雌雄同株）的生物无性别决定。②植物一般雌雄同株，但也有雌雄异株的，如杨树、柳树、银杏、大麻、女娄菜等，雌雄异株的生物存在性别决定。③性别决定的时间：受精作用时。2.染色体分类及组成（1）根据染色体的大小和形态特征分为：同源染色体和非同源染色体（减I不联会的染色体）。提醒X、Y也是同源染色体。X与Y虽然形状、大小不相同，但在减数分裂过程中X、Y的行为与同源染色体的行为一样，要经历联会、四分体和分离的过程，因此X、Y是一对同源染色体。（2）根据与性别决定的关系分为常染色体：与性别决定无关性染色体：决定性别（3）组成个体配子果蝇：♂6+XY3+X或3+Y♀6+XX3+X人：男性：44+XY22+X或22+Y女性：44+XX22+X3.人类中男、女性别比例1∶1的原因根据基因的分离定律,男性减数分裂可以同时产生含X和含Y两种且数目相等的精子,女性减数分裂只能产生一种含X的卵细胞。受精时,因为两种精子和卵细胞随机结合,因而形成两种数目相等的受精卵,即含XX性染色体的受精卵和含XY性染色体的受精卵。前者发育为女性,后者发育为男性,所以男∶女=1∶1。4.自然界中的四种性别决定类型雌体雄体生物类别XY型XXXY哺乳类、双翅目昆虫、某些植物等XO型XXXO蝗虫、黄瓜虱、椿象ZW型ZWZZ鸟类、鳞翅目昆虫、某些两栖类ZO型ZOZZ鸭特别说明:性别决定与哪些因素有关？【提示】性别主要是由性染色体决定的。除此之外，有些生物性别的决定还与受精与否、基因的差别以及环境条件的影响、染色体的倍数等有密切关系。如蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育而成的，因而具有单倍体的染色体数（n=16）。蜂王和工蜂是由受精卵发育成的，具有二倍体的染色体数（2n=32）。性别决定过程的图解如下：四、人类的伴性遗传1.伴性遗传的定义和类型2.人类红绿色盲遗传的六种婚配方式双亲的基因型子女的基因型、表现型子女患病比例①XBXB×XBYXBY（正常）XBXB（正常）全部正常②XBXb×XBYXBY（正常）XbY（色盲）XBXB（正常）XBXb（正常）男孩一半患病③XbXb×XBYXbY（色盲）XBXb（正常）男孩全部患病④XBXB×XbYXBY（正常）XBXb（正常）全部正常⑤XBXb×XbYXBY（正常）XbY（色盲）XBXb（正常）XbXb（色盲）男女各有一半患病⑥XbXb×XbYXbY（色盲）XbXb（色盲）全部患病应用指南（1）可用③组合子代中表现型确定性别。（2）可用②③④⑤组合根据子代的结果，确定亲本中显性性状或隐性性状与父本或母本的对应关系。（3）可用②③④组合确定基因位置是在常染色体上还是X染色体上。3.常见遗传病的特点名称特点典型病例单基因遗传病显性致病基因常染色体上一般在家族中表现为代代相传，男女发病的概率相等并指、软骨发育不全X染色体上代代遗传，女性患者多于男性患者，男性患者的母亲和女儿均为患者抗维生素D佝偻病隐性致病基因常染色体上在家族中通常表现为隔代遗传，家族中男女发病的概率相等白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症X染色体上隔代遗传和交叉遗传，男性患者多于女性患者，女性患者的父亲、儿子均是患者血友病、红绿色盲、进行性肌营养不良多基因遗传病一般表现为家庭聚集现象；易受环境因素影响；在群体中发病率较高唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病染色体异常遗传病常染色体病往往造成较严重的后果，甚至在胚胎时期就引起自然流产猫叫综合征，21三体综合征性染色体病性腺发育不良注意：只有单基因遗传病遵循孟德尔遗传定律，按照定律来计算。4.遗传病进行监测和预防优生的手段：遗传咨询(主要手段)产前诊断禁止近亲结婚提倡“适龄生育”基因诊断：是指用放射性同位素（如32P）、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测样本上的遗传信息，从而达到检测疾病的目的。基因治疗：是把正常基因导入到病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的【要点透析】一、孟德尔遗传定律1.适用范围：真核生物有性生殖过程中的细胞核基因控制的性状的遗传2.两大定律的区别与联系分离定律自由组合定律研究性状一对两对或两对以上控制性状的等位基因一对两对或两对以上等位基因与染色体关系位于一对同源染色体上分别位于两对或两对以上同源染色体上细胞学基础(染色体的活动)减Ⅰ后期同源染色体分离减Ⅰ后期非同源染色体自由组合F1形成配子的种类及比例2种，1∶12n种，(1∶1)nF1测交后代的表现型比例1∶1(1∶1)nF2基因型种类及比例3种，1∶2∶13n种，(1∶2∶1)nF2表现型种类及比例2种，3∶12n种，(3∶1)n与生物变异类型的关系染色体数目变异基因重组和染色体数目变异联系：①发生时间：两定律均发生于减Ⅰ中，是同时进行，同时发挥作用的。②相关性：非同源染色体上非等位基因的自由组合是在同源染色体上等位基因分离的基础上实现的，即基因分离定律是自由组合定律的基础。③范围：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。3.基因自由组合的计算问题解题原理和方法：由于任何一对同源染色体上的任何一对等位基因，其遗传时总遵循分离定律，因此，可将多对等位基因的自由组合现象分解为若干个分离定律问题分别分析，最后将各组情况进行组合（运用乘法原理）4.基因型与表现型的推断问题(1)某个体产生配子的类型等于各对基因单独形成配子种数的乘积。(2)任何两种基因型(表现型)的亲本相交，产生子代基因型(表现型)的种数等于亲本各对基因型(表现型)单独相交所产生基因型(表现型)的乘积。(3)子代中个别基因型(表现型)所占比例等于该个别基因型(表现型)中各对基因型(表现型)出现概率的乘积。5.按自由组合定律遗传的两种疾病的发病情况计算序号类型计算公式1患甲病的概率m则不患甲病概率为1－m2患乙病的概率n则不患乙病概率为1－n3只患甲病的概率m(1－n)＝m－mn4只患乙病的概率n(1－m)＝n－mn5同患两种病的概率mn6只患一种病的概率1－mn－(1－m)(1－n)或m(1－n)＋n(1－m)7患病概率m(1－n)＋n(1－m)＋mn或1－(1－m)(1－n)8不患病概率(1－m)(1－n)6.在减数分裂过程中配子产生数目情况(非等位基因在非同源染色体上)一个卵原细胞实际产生配子的种类一个精原细胞实际产生配子的种类一个雄性个体产生配子的种类一个雌性个体产生配子的种类Aa1种2种2种2种AaBb1种2种4种4种AaBbCc1种2种8种8种AaBbCc……(n对等位基因)1种2种2n种2n种注意n为等位基因的对数，不包括相同基因，例如AaBbCcDD包括3对等位基因。7.n对等位基因（完全显性）分别位于n对同源染色体上的遗传规律如下表：亲本相对性状的对数F1配子F2表现型F2基因型种类比例可能组合数种类分离比种类分离比12（1∶1）142（3∶1）13（1∶2∶1）124（1∶1）2164（3∶1）29（1∶2∶1）238（1∶1）3648（3∶1）327（1∶2∶1）3416（1∶1）425616（3∶1）481（1∶2∶1）4n2n(1∶1)n4n2n(3∶1)n3n(1∶2∶1)n8.验证两大定律常用的几种方法○1看F1配子的方法（F1花粉鉴定法）由孟德尔的分离定律可知，杂合F1若产生两种类型的配子，且比例接近1:1.此法是验证基因分离定律最直接的方法。杂合F1若产生多种配子(种类2)且比例均相等，可以验证自由组合定律。○2F1自交看F2的表现型及比例○3F1测交看测交后代的表现型及比例如F1自交后代出现四种表现型且比例为9∶3∶3∶1，F1测交后代出现四种表现型且比例为1∶1∶1∶1，说明符合自由组合定律；如F1自交后代表现型不符合9∶3∶3∶1，测交后代不符合1∶1∶1∶1，说明不符合自由组合定律。二、XY型性别决定XY染色体是异型性染色体，它们之间存在“非同源区段”和“同源区段”如下图:基因在图中任何区段上都与性别有关，在男性、女性中的发病率都会不相同。①在同源区段中，X和Y染色体都有等位基因，在遗传上与基因的分离定律一样，X与Y分离的同时，等位基因也分离。该部分基因控制的性状也可能和性别有关。（如显性基因在Y上）②在非同源区段中，基因可能只存在于X或Y上。如只在Y上，则遗传为伴Y遗传；如只在X染色体上，则伴X遗传。○3由性染色体决定性别的生物才有性染色体。X、Y性染色体是一对同源染色体，既存在于体细胞中，也存在于生殖细胞中。特别提醒①由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植物无性染色体。②性染色体决定性别是性别决定的主要方式，此外还有其他方式，如蜜蜂是由染色体数目决定性别的。③性别分化只影响表现型，染色体组成和基因型不变。附：判断基因位置的实验设计方法1选择亲本确定基因位置——常染色体还是X染色体XY型性别决定生物——雌性个体选隐性性状；雄性个体选显性性状，即XbXb×XBYZW型性别决定生物——雄性个体选隐性性状；雌性个体选显性性状，即ZbZb×ZBW规律：两条同型性染色体的亲本选隐性性状，两条异型性染色体的亲本选显性性状。原因及应用：由于性染色体上的基因遗传时与性别相联系，在生产实践中可巧妙利用这种基因与染色体的连锁关系进行实际应用，可用伴