高中生物复习教案遗传的基本定律

曲一线高考网高中生物复习教案——遗传的基本定律[竞赛要求]1．孟德尔定律（分离定律，自由组合定律,人类遗传病与优生）2.孟德尔定律遗传定律的演变(基因型与表现型的关系,完全显性,不完全显性,共现性,超显性,互补作用,累加作用,上位性,重叠作用,抑制作用,多因一效与一因多效，基因诊断)3.性染色体和性连锁基因(性染色体概念,性别决定类型,伴性遗传,人类常见的性别畸形)。[知识梳理]一、孟德尔定律1．遗传学中常用概念及分析（1）性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。相对性状：一种生物同一种性状的不同表现类型。举例：兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等。性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在DD×dd杂交实验中，杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状（DD及Dd）和隐性性状（dd）的现象。显性性状：在DD×dd杂交试验中，F1表现出来的性状；如教材中F1代豌豆表现出高茎，即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。如高茎用D表示。隐性性状：在DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状；如教材中F1代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用d表示。（2）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如DD或dd。其特点是：纯合子自交后代全为纯合子，无性状分离现象。杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如Dd。其特点是：杂合子自交后代出现性状分离现象。（3）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。如：DD×dd，Dd×dd，DD×Dd等。自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。如：DD×DDDd×Dd等测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。如：Dd×dd正交和反交：二者是相对而言的，如甲（♀）×乙（♂）为正交，则甲（♂）×乙（♀）为反交；如甲（♂）×乙（♀）为正交，则甲（♀）×乙（♂）为反交。２.分离定律(1)实质：其实质就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。(2)常见问题解题方法①如后代性状分离比为显：隐=3：1，则双亲一定都是杂合子（Dd）即Dd×Dd3D_：1dd②若后代性状分离比为显：隐=1：1，则双亲一定是测交类型。即为Dd×dd1Dd：1dd③若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即DD×DD或DD×Dd或DD×dd(3)分离比例的出现必须具备下列条件：①所研究的生物体必须是二倍体，研究的相对性状必须差异明显。②控制性状的基因显性作用完全，且不受其他基因的影响而改变作用方是式。③减数分裂过程中，杂种体内的染色体必须以均等的机会分离，形成两类配子的数目相等。且两类配子都能良好地发育，参与受精的机会相等。④受精以后不同基因型的合子具有同等的生命力。⑤杂种后代生长在相对一致的条件下，而且群体比较大。曲一线高考网(4)分离规律的应用①要重视表现型和基因型之间的联系和区别。在遗传研究中要严格选用合适的材料，才能获得预期的结果，得到可靠的结论。例如，只有纯合基因型的两个亲本杂交，F1才不会发生分离。②表现型相同的个体不一定基因型相同。③生产上使用的优良品种要防止天然杂交而分离退化。④营养繁殖的作物，可以利用杂合体。⑤利用花粉培养和染色体加倍技术可以加快基因纯合的速度。⑥在法医学上可以根据分离规律作亲子鉴定。⑦进行产前诊断，降低人类遗传病的发生率。3.自由组合定律位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。4.复等位基因的遗传前面所讲的等位基因都是一对一对的。如果在同源染色体的对等座位上，有三个或三个以上不同性质的基因存在，称为复等位基因。要说明的是，在正常二倍体的生物中，一个个体内只能有两个等位基因存在，也就是说复等位基因不会存在于同一个个体内，而是存在于同一物种的不同个体内。复等位基因的表示方法：用一个字母作为该基因座位的基本符号，不同的等位基因就在这个字母的右上方作不同的标记，基本符号的大小写表示该基因的显隐性。以人的ABO血型为例，它是由一组复等位基因控制的，分别表示为IA，IB和i，共三个基因相互等位，即位于同源染色体的同一个座位上。对于同一个人来说，只能具有其中的两个基因，因为人的同源染色体只有两条，每条上只带有一个决定血型的基因，但在人群中却有三个复等位基因存在。IA控制A血型，IB控制B血型，i控制O血型，IA，IB对i都为显性，IA，IB之间为共显性。复等位基因的遗传同样遵循分离规律。基因型和表现型IAIA，IAiA型IBIB，IBiB型IAIBAB型iiO型共6种基因型，4种表现型。5.两大遗传定律小结(1)两大遗传定律的比较曲一线高考网(2)两大遗传定律的联系两大遗传定律在生物的性状遗传中同时存在，共同起作用。基因的分离定律是基因自由组合定律的基础。(3)两大遗传定律与基因、性状的关系(4)两大遗传定律的适用条件①进行有性生殖的生物的性状遗传。两大遗传定律的实质是等位基因随同源染色体的分离而分离，非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，而同源染色体的分离与自由组合是进行有性生殖的生物进行减数分裂时特有的行为。②分离定律只适用于一对相对性状的遗传。两对或两对以上相对性状间的遗传问题，需要自由组合定律来解决。③杂交的两个亲本必须是纯合子。所研究的每一对相对性状是受一对等位基因控制的，而且是完全显性。控制不同对相对性状的等位基因位于不同对的同源染色体上，且彼此之间独立遗传。④与性别无关，不论正交、反交，其比例都一样。⑤要假设全部配子发育良好以及没有选择受精和异花传粉的情况。所有的杂种后代都应处于比较一致的环境中，而且存活力相同。供试验的群体要大，个体数量要足够多。曲一线高考网人类遗传病与优生(1)单基因遗传病单基因病起因于突变基因。在一对同源染色体上，可能其中一条含有突变基因，也可能同源染色体对应点都含有突变基因。单基因病通常呈现特征性的家系传递格局。单基因病在群体中的发病率比较低，一般为1/1000000～1/10000。单基因病被发现的病种越来越多，目前已知的有6500多种。其中某些病种的发病率并不低，如红绿色盲男性发病率约为7%。因此，单基因病在人群中并不罕见。总的估计，人群中约有3%～5%的人受累。(2)多基因遗传病多基因病起源于遗传素质和环境因素，包括一些先天性发育异常和一些常见病。多基因病有家族聚集现象，但无单基因病那样明确的家系传递格局。一些先天畸形或疾病在群体中的发病率较高，大多超过1/10000，所以可以算做常见病。这些畸形或疾病的发病有一定家族倾向，即有一定的遗传基础。但是，患者同胞中的发病率并不像单基因遗传病那样，是1/2或1/4，而远比这个发病率要低，约为1%--10%。多基因遗传病的发病受遗传基础和环境因素的双重影响，基中遗传因素所起作用的大小称为遗传率。遗传率一般用百分率(%)来表示。一种疾病的发病如果完全由遗传基础所决定，其遗传率就是100%，在多基因遗传病中，遗传率高者可达70%～80%，这表明遗传基础在决定一个个体是否易于患病上有重要作用，环境因素作用较小。相反，遗传率低者可低于30%～40%，这表明遗传基础在决定一个个体是否易于患病上作用较小，环境因素对是否发病可能更为重要。多基因病与单基因病比较，在同胞(兄弟姐妹)中的发病率比较低，约为1%～10%(单基因病在同胞中的发病率一般为1/21/4)，但在群体中的发病率却比较高，如原发性高血压约为6%，冠心病约为2.5%。所以总的估计，人群中约15%～25%的人受累。(3)染色体异常遗传病人类正常体细胞具有二倍体数目染色体。如果在生殖细胞发生和受精卵早期的发育过程中，染色体发生了不分离或断裂与不正常的重接，就会产生整条染色体或染色体节段超过或少于二倍体数目的个体，即染色体数目异常或结构异常，表现为各种综合征。目前已经发现的人类染色体数目或结构异常的遗传病约有400余种。把上述三类遗传病汇总估计，人群中约有20%～25%的人患有不同的遗传病。(4)线粒体基因病线粒体DNA是呼吸链部分肽链及线粒体蛋白质合成系统rRNA和tRNA的编码。这些线粒体基因突变可以导致线粒体基因遗传病，随同线粒体传递，呈细胞质遗传。(5)体细胞遗传病已知癌肿起因于遗传物质的突变。癌家族有家族性癌肿遗传易感性。体细胞癌肿的产生是以体细胞遗传物质突变为直接原因的，所以癌肿属于体细胞遗传病。有些先天畸形也属于这类遗传病。(6)优生学是应用遗传学原理来改善人类遗传素质的科学,也可以说优生学是研究防止出生缺陷,提高出生素质的科学.可分为优生学可分为预防性优生学和进取性优生学的观点。①预防性优生学预防性优生学是指研究降低人群中产生不利表现型的基因频率,以减少后代遗传病发生的方法。这实际是遗传病的预防问题,所以,有人将预防性优生学称为消极优生学或负优生学。为了预防遗传病的发生,预防性优生学提出了下列几个主要措施:在人群中普及有关遗传病的知识；对遗传病进行群体普查,并且检出某些致病基因的携带者；避免近亲结婚；提倡适龄生育；开展遗传咨询；进行产前诊断；注意产期护理。②进取性优生学进取性优生学是指研究维持和增加人群中产生有利表现型的基因频率,以促使体力和智力上优秀的个体有更多的生育机会的方法。所以,有人把进取性优生学称为积极优生学或正优生学。近些年来,随着人工授精、体外受精、胚胎移植等技术的普遍采用和试管婴儿的问世,许多学者提出了“积极优生”的想法:通过人工授精、体外受精等途径,使遗传上“优秀”的基因得以增加,从而使社会人口优质化。为此,他们主张将经过选择的优秀人物的精子或卵细胞取出,冷冻起来,贮存备用。除此之外,还有人大胆地提出了用单性繁殖的途径,来保证“优秀”个体繁衍的设想。按照这种设想,需要将有成就者的细胞曲一线高考网核(含有全部遗传信息)移植到一个去核的卵细胞中,或者通过两个未受精的卵细胞的“细胞融合”等方法,繁殖出没有经过精卵细胞融合的“单性人”。二、孟德尔遗传定律的演变1.基因型与表现型的关系：人们所能见到或用仪器设备能够检测到的性状称为表现型。表现型是基因型在外界环境条件作用下的具体表现，基因型是表现型的内在遗传基础。基因型是不能直接观察的，只有通过表现型才能推测基因型。生物性状的表现，不只是受基因的控制，也受外界环境条件和生物体内生理条件的影响。任何生物都不能脱离外界环境而生存。所以说，任何性状的表现都是基因型和内外环境条件相互作用的结果。表现型=基因型+环境.基因是通过控制生化过程而控制其性状表达的。等位基因之间的显隐性关系不是彼此之间直接抑制或促进的关系，而是分别控制各自决定的生化代谢过程而控制不同性状的表现。有一种太阳红玉米，红色对正常绿色为显性，但是红色只有在直射阳光下才能表现出来，若遮盖起来，就表现不出红色来，仍为绿色。说明这个显性基因在阳光直射的条件下是显性，在没有阳光的条件下是隐性。2.完全显性：F1所表现的性状都和亲本之一完全一样，既不是中间型，也不是双亲的性状同时出现，这样的显性表现称为完全显性3.不完全显性：F1表现为双亲性状的中间型，称为不完全显性。在这种情况下，显性纯合体与杂合体的表现不同，杂合体的表现型介于显性纯合体和隐性纯合体之间，所以又称为半显性。4.共显性:在F1代个体上，两个亲本的性状都同时表现出来的现象成为共显性。如:红毛牛×白毛牛↓红毛白毛混杂↓自交1/4红毛2/4红白毛1/4白毛5.超显性:杂合体的性状表现超过纯合显性的现象称为超显性。如:果蝇杂合体白眼（Ww）的萤光色素含量超过野生型纯合体WW和白眼纯合体ww。6．互补作用两对独立遗传的基因决定同一个单位性状，当它们同时处于显性纯合或杂合状态时，决定一种性