遗传的基本规律 性别决定与伴性遗传
【本章知识框架】
【疑难精讲】 1.有关概念区别与联系 (1)自交、杂交、测交
①自交:基因型相同的生物间相互交配。植物指自花授粉和同株异花授粉。②杂交:基因型不同的生物间相互交配,指的是不同品种间的交配。③测交:杂种子一代与隐性个体相交,用来测定F1的基因型。
(2)等位基因、相同基因和非等位基因
等位基因是指杂合体内,在一对同源染色体同一位置上,控制着相对性状的基因,如D与d;A与a。相同基因是指纯合体内,在一对同源染色体的同一位置上的两个相同基因,如D与D或d与d。但是,不论是等位基因,还是相同基因,在形成配子时,均要随着同源染色体的分开而分离,进入到不同的配子中。只不过具有一对等位基因的个体可形成两种不同类型的配子,自交后代出现性状分离,而具有一对相同基因的个体只形成一种配子,自交后代不发生性状分离。非等位基因是指存在于异源染色体(不同对的染色
体)上或者同源染色体不同位置上的基因。
2.基因的分离定律的适用条件
(1)有性生殖生物的性状遗传。基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离,而同
源染色体的分开是有性生殖生物产生生殖细胞时进行减数分裂特有的行为。
(2)真核生物的性状遗传。原核生物或非细胞结构生物不进行减数分裂,即不进行有性生殖。
(3)细胞核遗传,只有真核生物细胞核内的基因随染色体的规律性变化才呈现规律性变化。细胞质
内遗传物质数目不稳定,遵循细胞质母系遗传规律。
(4)一对相对性状的遗传。两对或两对以上相对性状的遗传问题,分离定律不能直接解决,说明分
离定律适用范围的局限性。
3.表现型和基因型与杂交中相对性状的对数
表现型是指生物个体表现出来的性状的类型;基因型是指与表现型有关的基因组成的类型,是肉眼看不到的,通常用各种符号来表示。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。杂交中包括的相对性状的对数与基因型和表现型的关系如下表。 杂交中包括的显性完全时子相对性状的对二代的表型数 数 1 2 3 4 n 2 4 8 16 2 n配子形成子二子一代杂种形成的配子数 子二代的基因代的所有组合型数组合数 数 2 4 8 16 2 n子二代性状分离比 3 9 27 81 3 n4 16 64 256 4 n(3:1) (3:1) (3:1) (3:1) (3:1) n43214.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,在等位基因发生分离的同时非等位基因自由组合,平均分配到配子中去。也就是说,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。
在减数分裂的过程中,同源染色体的联会和同源染色体的分开,为基因的分离和自由组合规律提供了细胞学上的依据。例如:杂种中有两对位于不同对同源染色体上的基因,就能产生四种类型的数目均等的配子,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(如下图),这样就会得到下列四种配子:AB,ab,Ab,aB,它们之间的
比例是:1:1:1:1。
5.关于遗传系谱的分析 (1)比较人类遗传病
常染色体显性遗传 常染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传 伴X染色体隐性遗传 伴Y染色体遗传 与性别的关系 男女患病机会均等 男女患病机会均等 女性患者多于男性 男性患者多于女性 只有男性患者
遗传特点 连续遗传 隔代遗传 连续遗传 隔代遗传 连续遗传 实例 多指 白化病 抗维生素D佝偻病 色盲、血友病 外耳道多毛症 (2)遗传系谱分析
遗传系谱分析题,历来是高考题中的热点内容。考查的知识点主要集中在以下几个方面:一是显性或隐性性状遗传的判定;二是常染色体或性染色体遗传的判定;三是亲子代表现型或基因型的确定;四是遗
传病发生机率的分析及预测。
解这类遗传题必须掌握几种遗传病的主要特征: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。②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。③由性染色体上基因控制的遗传病,男女患病的机会不等,有明显的性别差异特点。伴X染色体显性遗传病:女性多于男性。伴X染色体隐性遗传病:男性多于女性。伴Y染色体遗传病,只在男性中出现,有连续遗传现象。
解答这类题目主要分三步:
①确定致病基因的显、隐性:可根据a.双亲正常子代有病为隐性遗传;b.双亲有病子代出现正常为
显性遗传来判断。
②确定致病基因在常或性染色体上:a.在隐性遗传中,父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常,为常染色体隐性遗传;b.在显性遗传中,父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病,为常染色体显性遗传;c.不管显隐性遗传,如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常,都不可能是Y染色体上的遗传病;d.题目中已告知的遗传性质或课本中讲过的某些遗传病,如白化病、多指、色盲或血友病等,可直接确定。 ③亲子代基因型的确定及比例分析:a.在隐性遗传中,只有不含显性正常基因才会表现患病,可从常染色体隐性遗传和伴X染色体隐性遗传两个方面分析;b.在显性遗传中,只有不含致病基因才会表现为正常,可从常染色体显性遗传和伴X染色体显性遗传两方面进行分析;c.在求出亲子代基因型后,再利用有关分析规律及有关性别和伴性遗传方面的知识正确分析图解,求出题目中所要求的有关个体的基因
型和表现型的机率。在此特别应予注意的是显性个体后代的发病机率问题。
【学法指导】
在复习设计过程中,建议用10~13课时完成,相关内容可用3~5课时,三个优化训练可用8课时。 本块知识包括:《基因的分离定律》《基因的自由组合定律》《性别决定和伴性遗传》三节内容和《性
状分离比的模拟实验》《人类染色体组型分析》2个实验。
《遗传的基本定律》是本章内容的重点和难点,复习中应以减数分裂和有性生殖细胞的成熟为基础,在理解和掌握减数分裂过程中同源染色体的行为规律的前提下,复习本节知识会起到事半功倍的的效果。基因的分离定律是学习基因的自由组合定律、伴性遗传的基础,是本部分的重点知识。对分离现象和自由组合现象的解释,以及基因分离定律和基因自由组合定律的实质分析,是理解和掌握遗传定律的关键,也
是解释自然界中各种遗传现象的科学依据,是本部分的重点知识。
《基因的分离定律》是其他遗传规律的基础,同时又是巩固和加深对减数分裂的认识。本小节复习要点有三:首先是孟德尔对一切相对性状的杂交实验结果的分析,提出假设和对假设的验证的过程,以及对性状分离现象的解释;其次是基因分离定律的概念、实质与减数分裂的关系;三是有关一对等位基因的杂
交、自交、测交的概率计算和单基因系谱题的求解方法技巧,均是本节内容的复习设计重点。
《基因的自由组合定律》主要从两对相对性状的遗传实验复习入手,分析自由组合的原理,F2基因型、表现型及有关比例。本节设计复习内容重点有四:一是自由组合规律的实质;二是与减数分裂的内在联系;三是2对及2对以上(N对)等位基因有关概率的计算;四是实验应用题型的正推、反推求解基因型、表
现型及其概率的计算。
《性别决定和伴性遗传》是对遗传基本定律知识的运用和深化,在复习设计过程中,掌握XY型、ZW型和人类染色体组成,明确致病基因位于X或Y(Z或W)性染色体的三种类型:伴X显性遗传、伴X隐性遗传、限雄遗传的特点及系谱题的判定方法。掌握单基因伴性遗传病,双基因自由组合(一个位于常染色体上,一个位于X染色体上)、连锁互换(两个均位于X染色体上)的题型分析、解题技巧方法和有关概率的换算等。总之,只有把三个基本规律与伴性遗传结合起来,综合复习,才能达到真正掌握之目的。
【典型例题精讲】
[例1](2003年北京春季高考题)关于人类红绿色盲的遗传,正确的预测是
A.父亲色盲,则女儿一定是色盲 B.母亲色盲,则儿子一定是色盲 C.祖父母都色盲,则孙子一定是色盲 D.外祖父母都色盲,则外孙女一定是色盲
【解析】色盲是位于性染色体(X)上的隐性遗传病,根据性染色体隐性遗传的规律,母亲色盲(XX),
儿子一定色盲(XY)。
【答案】B
[例2]人的双眼皮对单眼皮是显性,一对双眼皮的夫妇生了四个孩子,三个单眼皮一个双眼皮,对
这种现象最好的解释是 A.3:1符合基因的分离规律 B.基因不能自由组合,产生了误差
C.这对夫妇都含有单眼皮的基因,在每胎生育中都有出现单眼皮的可能性
D.单眼皮基因与双眼皮基因发生了互换
【解析】由于双眼皮对单眼皮为显性,这对双眼皮夫妇所生子女中有单眼皮个体,所以这对双眼皮夫妇都是杂合子。由基因的分离规律可知,这对夫妇每生一个子女都有出现单眼皮的可能性,并且不同胎次
互不影响。 【答案】C
[例3]家兔体内产生黄脂或白脂,受遗传因素制约。某饲养基地选择健康的黄脂家兔和白脂家兔从事研究。将两种兔子都分成两组,分别喂饲不同饲料:一组饲料中含黄色素的食物;另一组的饲料中则不
含黄色素的食物,结果所实验的家兔体内产生脂质的颜色如下: 饲料 含黄色素的饲料 不含黄色素的饲料 带有产生黄脂基因的家兔 黄脂 白脂
由此结果,可以说明
A.家兔的脂质颜色是一种不完全显性遗传
B.黄脂基因会因食物而产生突变 C.白脂基因会因食物而产生突变
D.生物的表现型是遗传物质和环境因素共同作用的结果
带有产生白脂基因的家兔 白脂 白脂 b
bb
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