高中生物总复习资料（二）

漳州三中  卓建亭

必修2  遗传与进化

专题五  遗传的基本规律（遗传因子的发现）

考点解读

内容标准和学习要求：

一、分析孟德尔遗传实验的科学方法（Ⅱ）

1.能说明孟德尔选择豌豆作为实验材料的优点

2.能分析单因子和双因子杂交实验的过程，确立从简单到复杂、先易后难的科学思维方式

3.讨论孟德尔杂交实验的相关数据，形成科学的实验分析的习惯

4.会分析孟德尔研究的步骤，形成对假说-演绎法的初步认识

5.能总结孟德尔获得成功的原因，认同敢于质疑，勇于创新、勇于实践，严谨求实的科学态度和科学精神

二、阐明基因的分离规律和自由组合规律（Ⅱ）

1.会列举生物的性状与相对性状

2.能举例说出纯合子、杂合子、显性基因、隐性基因、等位基因、基因型、表现型、杂交、自交、测交、性状分离的含义

3.进行模拟实验，说明遗传因子通过分离及自由组合产生配子的类型及比例

4.会运用遗传因子的假设解释分离现象和自由组合现象

5.会运用测交方法.检验F1的基因型

6．能阐明基因的分离规律和自由组合规律的内容和实质

7．能运用基因的分离规律和自由组合规律解释和预测一些遗传现象，推断性状的显、隐性关系及基因型、表现型，进行相关计算

三、举例说明基因与性状的关系（Ⅱ）

1.能简述基因位于染色体上的假说，体验类比推理的科学研究方法

2.会列举基因在染色体上的实验证据

3．能从基因型与表现型的角度，举例说明基因与性状的关系

四、概述伴性遗传（Ⅱ）

1.能概述伴性遗传的含义

2.会举例说明伴性遗传的特点

3.会举例说出伴性遗传在实践中的应用

重难点解读

1、重点：相对性状、性状分离、等位基因、基因型、纯合体、杂合体等基本概念，测交的意义和分离规律的实质。

2、难点：基本概念在实践生活中的例证分析，测交实验法在具体实例中的设计等。

3、考点与热点：基因型与表现型的推断及有关概率的计算。

本专题是新课标教材必修二《遗传与进化》中的第一章、第二章的第2、3节内容。其主要内容涵盖了考纲中孟德尔遗传实验的科学方法、基因的分离定律和自由组合定律、基因与性状的关系以及伴性遗传四部分内容。

基因的分离定高.考 .资 .源 .网律和自由组合定律是高.考 .资 .源 .网本专题的重点和难点，复习中应以基因与染色体的关系为基础，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，掌握遗传规律的细胞学基础。这样复习会起到事半功倍的效果。基因的分离定律又是学习基因的自由组合定律，伴性遗传的基础，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，更应该重点讲解。

 从高考题型上看，考查形式有选择题、简答题和实验设计题，该专题在高考中所占的比例较大，并且多以非选择题的形式出现，尤其是遗传实验设计题目是考查的能力的重要形式。主要考查内容是对基因分离定律和自由组合定律的解释、验证及遗传概率的计算。

细胞质遗传有别于细胞核遗传，主要是因为遗传物质储存的场所不同。在复习时我们一定要把握本质，深入理解细胞质遗传特点的实质。要结合图来加深理解。

孟德尔的豌豆杂交实验（一）：基因分离定律

一、孟德尔遗传实验的科学方法 ：

(一)孟德尔成功的原因 ：

1、选用豌豆做实验材料：豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下都是纯种；而且相对性状明显，易于观察。

2、由单因素到多因素的研究方法。即先对一对相对性状进行研究，再对两对或多对相对性状在一起的遗传进行研究。 （从简单到复杂、先易后难的科学思维方式）

3、科学地运用统计学的方法对实验结果进行分析。（ 科学的实验分析的习惯）

4、孟德尔遗传实验独特的设计思路即科学研究的一般过程：（假说-演绎法）

观察事实、发现问题—分析问题、提出假说—设计实验、验证假说—归纳综合、揭示规律

（二）孟德尔用豌豆作杂交实验材料的优点：

1、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，所以在自然状态下，它永远是纯种，避免了天然杂交情况的发生，省去了许多实际操作的麻烦。

2、豌豆具有许多稳定的不同性状的品种，而且性状明显，易于区分。

3、豌豆花冠各部分结构较高.考 .资 .源 .网大，便于操作，易于控制。

4、豌豆种子保留在豆荚内，每粒种子都不会丢失，便于统计。

5、实验周期短，豌豆是一年生植物，几个月就可以得出实验结果。

6、他选用豌豆的七对相对性状的基因都不连锁。

注：人工授粉的方式：去雄（花蕾期）、套袋、人工授粉、套袋

二、有关遗传定律的概念、符号归类：

（一）交配类

⒈杂交：指同种生物不同品种间的交配。基因型不同的生物体间相互交配的过程。

⒉自交：基因型相同的生物体间相互交配；植物体中指自花受粉和雌雄异花的同株受粉。是获得纯合子的有效方法。

⒊测交：就是让杂种子一代 与隐性个体相交，用以测定F1的基因型。

⒋回交：让杂种子一代与亲本杂交。

⒌去雄：杂交试验时，除去成熟花的全部雄蕊，是杂交试验的重要环节。

6．正交与反交：若甲♀╳ 乙♂为正交方式，则乙♀╳♂甲就为反交。用来检验细胞核遗传和细胞质遗传。

（二）性状类

⒈性状：生物体的形态特征和生理特征的总称。

⒉相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。

⒊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性状。

⒋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性状。

⒌性状分离：杂种的自交后代中，呈现不同性状的现象。

⒍显性的相对性：具有相对性状的亲本杂交，杂种子一代中不分显隐性，表现出两者的中间性状(不完全显性)或者是同时表现出两个亲本的性状(共显性)。

（三）基因类

⒈等位基因：同源染色体的相同位置、控制相对发性状的基因(等位基因A.a最本质的区别是：碱基序列不同)。

⒉显性基因：控制显性性状的基因。

⒊隐性基因：控制隐性性状的基因。

⒋相同基因：位于同源染色体同一位置上控制同一性状的基因。

⒌非等位基因：位于同源染色体的不同位置或非同源染色体上的基因。

⒍复等位基因：一系列等位基因的总体。

（四）个体类

⒈表现型：是指生物个体所表现出来的性状。

⒉基因型：是指与表现型有关系的基因组成，表示为：表现型＝基因型＋环境。

表现型相同，基因型一定相同吗？基因型相同，表现型一定相同吗？

⒊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。

⒋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。

⒌父本：相交的两个亲本中提供雄性配子的一方。

⒍母本：相交的两个亲本 中接受雄性配子(提供雌性配子)的一方。

（五）符号类

1、P：亲本  2、♀：雌性（母本） 3、♂：雄性（父本） 4、×：杂交  5、×：自交  6、F₁：子一代

7、F₂：子二代

注意：几组概念间的相互关系：

说明：

1．相对性状的概念要同时具备三个要点：同种生物、同一性状、不同表现类型。

2．基因型是表现型的内在因素，表现型则是基因型的表现形式。

表现型是基因型与环境相互作用的结果，简单表示如下：

表现型=基因型(内因)+环境条件(外因)。

表现型相同，基因型不一定相同；在相同环境下，基因型相同，则表现型相同；在不同的环境下，基因型相同，表现型可能不同。

3．等位基因

  (1)存在：存在于杂合子的所有体细胞中。

  (2)位置：位于一对同源染色体的同一位置上。   (3)特点：能控制一对相对性状，具有一定的独立性。

  (4)分离的时间：减数第一次分裂的后期。

  (5)遗传行为：随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

4．杂交、自交、测交的用途 ：

  （1）杂交——判断显隐性和育种；

  （2）自交——提高纯合度和判断显隐性及纯杂合子；

  （3）测交——判断纯、杂合子和子一代产生配子的类型、比例及子一代的基因型。

三、一对相对性状的遗传试验

（一）过程:纯种高茎和矮茎豌豆作亲本杂交，再让F1自交得F2

    P（亲本）     高茎 DD    X    矮茎dd          正交和反交结果一样

  F₁（子一代）           高茎 Dd                 F1只表现显性亲本性状

  F₂（子二代） 高茎 DD ：高茎 Dd ：矮茎dd       F₂既有纯合子又有杂合子

                 1     ：   2    ：   1         F₂分离比为显性性状：隐性性状=3：1

（二）特点：

F2中显隐性同时出现叫性状分离，分离比为显：隐＝3:1

四、对分离现象的解释

性状由遗传因子决定。（区分大小写）；因子成对存在；配子只含每对因子中的一个；配子的结合是随机的。

（一）在生物的体细胞中，控制性状的基因成对存在，如纯种高茎豌豆含DD基因，纯种矮茎豌豆含dd基因；

（二）杂交产生的F1体细胞中，D和d的配子结合成Dd。因D对d有显性作用，故F1显高茎；

（三）F1通过减裂产生配子时，D和d随同源染色体的分离而分离，最终产生含D和d的两种雌雄配子，比例1:1(等位基因分离)；

（四）两种雌配子与两种雄配子结合机会均等，因此，F2便有了DD、Dd、dd三种基因组合，它们之间的比例近于1:2:1，在性 状表现上则近于高3:矮1(配子随机结合)。等位基因分离→雌雄配子随机结合→F2性状分离

五、性状分离比的模拟实验

（一）理论基础：

1、模拟形成配子时等位基因的分离；

2、模拟两种雌雄配子的随机结合；

3、模拟样本足够大。

（二）注意事项：

1．关键步骤及意图：

①每个小桶中有D和d两种小球，代表等位基因已经分离并独立的进入不同的配子。

②随机抓取一个小球，代表随机产生了一种雌配子或雄配子。

③分别从两个桶中各随机抓取的一个小球并组合在一起，代表雌雄配子结合成合子即子一代。

2．实验成功的关键是模拟实验的次数，重复的次数越多，实验越准确。

3．每次抓小球以前，必须摇动小桶中的彩球，使二色小球充分混合，每次抓出的小球记录完之后，必须放回原来的小桶中，千万不要将两个小桶中的小球相混。

六、对分离现象解释的验证━测交法(还可用自交法，花粉鉴定法等)。

（一）测交：       （ F₁） Dd   X    dd         组合：F₁×隐性纯合子

                      高 1  ： 1 矮         证明：F₁是否产生两种比例为1：1的配子

（二）自交法：

1、过程：让F₁自交。

2、结果：F₂出现性状分离，且比为显性性状：隐性性状=3：1。

3、结论：基因分离定律是正确的。

（三）花粉鉴定法：

1、过程：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色，取F₁的花粉放在载玻片上，加一滴碘液，并用显微镜观察。

2、结果：一半花粉呈蓝黑色，一半花粉呈橙红色。

3、结论：基因分离定律是正确的。

注：自交法和花粉鉴定法适用于植物体；测交法对动物和植物体均可采用。

七、基因分离定律的实质：基础为(等位基因)独立性；本质为(等位基因)分离性

基因分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，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。

（一）该定律适用于：⒈真核生物；⒉有性生殖的生物；⒊细胞核遗传；⒋一对相对性状的遗传。

（二）等位基因的存在：它们虽然共同存在于一个细胞内，但它们分别位于一对同源染色体上，具有一定的独立性。

注意：

1、在生物的体细胞中，控制性状的基因都是成对存在的，这里所说的生物指哪种生物？

2、同源染色体上相同位置上的基因一定是等位基因吗？

3、一对同源染色体上只能有一对等位基因吗？

（三）基因分离与性状分离比较：性状分离是杂种后代(F2)中显现不同性状的现象；基因分离是指(F1形成配子时)等位基因在减Ⅰ后期随同源染色体的分开而分离。基因分离是性状分离的原因，性状分离是基因分离的 结果。

（四）配子结合的概率：受精时，雌雄配子结合机会均等，F2才会出现三种基因型、两种表现型。

（五）细胞学基础：减数第一次分裂的后期同源染色体的分离。

分离的实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

八、表现型和基因型的一般推断：

（一）由亲代推断子代的基因型、表现型（正推法）

亲本组合	子代基因型及比例	子代表现型及比例
AA×AA	AA	全是显性
AA×Aa	AA：Aa=1：1	全是显性
AA×aa	Aa	全是显性
Aa ×Aa	AA：Aa：aa=1：2：1	显性：隐性=3：1
Aa×aa	Aa：aa=1：1	显性：隐性=1：1
aa×aa	aa	全是隐性

（二）由子代推断亲代的基因型、表现型（逆推法）

后代表现型	亲本基因型组合	亲本表现型
全是显性	AA×	亲本中一定有一个是显性纯合子
全是隐性	aa×aa	双亲均为隐性纯合子
显性：隐性=1：1	Aa×aa	亲本一方是显性杂合子，一方是隐性纯合子
显性：隐性=3：1	Aa ×Aa	双亲均为显性杂合子

（1）若后代性状分离比为显：隐=3 ：1，则双亲一定都是杂合子（Aa）即Aa×Aa→3A_：1 aa

（2）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Aa×aa→1Aa ：1 aa

（3）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AA×AA 或AA×Aa 或AA×aa

（4）若后代性状只有隐性性状，则双亲均为隐性纯合子，即为aa×aa→aa

注：推断时首先要考虑纯合子，特别是隐性纯合子（隐性纯合突破法）

1、如果亲代中有显性纯合子（如：AA），则子代一定为显性性状（如：A  ）

   例：AA×亲本→A  （显性）

2、如果亲代中有隐性纯合子（如：aa），则子代中一定含有遗传因子a

例：aa×亲本→  a

3、如果子代中有纯合子（AA或aa），则两个亲本都至少含有一个遗传因子A或a

   例：  a×  a→aa    或   A  ×A  →AA

实例：绵羊的白色由显性基因（B）控制，黑色由隐性基因（b）控制。现有一只白色公羊与一只白色母羊，生了一只黑色小羊。试问：公羊和母羊的基 因型分别是什么?它们生的那只小羊又是什么基因型？

    ①根据题意列出遗传图式：

 

P： B     ×   B         F1：       bb

    因为白色（B）为显性，黑色（b）为隐性。双亲为白羊，生下一只黑色小羊，有：

 

②从遗传图式中出现的隐性纯合子突破：

因为子代为黑色小羊，基因型必为bb，它是由精子和卵细胞受精后发育形成的，所以双亲中都有一个b基因，因此双亲基因型均为Bb。

总结：四步曲写基因型

 

九、显隐性性状的判断的方法：

（一）根据定义判断：

具有一对相对性状的两亲本杂交，后代只表现出一种性状，表现出的性状为显性性状。

若A×B→A，则A为显性，B为隐性       例：高×矮 → 高      则高为显性，矮为隐性

（二）根据性状分离现象判断：

具有相同性状的两亲本杂交，后代出现性状分离，则分离出来的性状为隐性性状，亲本为显性性状。

若A×A→3A + 1B，则A为显性，B为隐性      例：高×高 → 3高 + 1矮    则高为显，矮为隐

（三）通过遗传图谱判断显隐性：

 

                      

 

双亲正常，而子代有患病个体             双亲患病，而子代有正常个体

（无中生有为隐性）                       （有中生无为显性）

（四）以上方法无法判断的，可用假设法。注意要对两种性状同时做假设或对同一性状做两种假设。

十、杂合子和纯合子的鉴别方法：（判断某显性性状的个体的基因型）设A，B为相对性状的个体：

                 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子  即A×B→只有A，则A为纯合子。

（一）测交法

（植物，动物）   若后代有性状分离，则待测个体为杂合子  即A×B→A、B均出现，则A为杂合子。

                    若后代无性状分离，则待测个体为纯合子  即A×A→A，则A为纯合子

（二）自交法

（雌雄同花的植物，  若后代有性状分离，则待测个体为杂合子  即A×A→A、B均出现，则A为杂合子

最简便）

十一、基因分离定律在理论及实践中的应用

（一）育种方面：选种。选显性性状，要连续自交直至后代不发生性状分离；选隐性性状，直接选取即可（隐性性状表达后，其基因型为纯种）。

（二）医学实践方面：1、遗传病：白化病等。2、血型。3、优生：显性遗传病控制生育。隐性遗传病禁止近亲结婚。

（三）解释生物多样性的原因。

十二、基因分离定律中的解题思路

（一）遗传比率的决定主要根据概率的两个基本原理。

1、乘法原理：相互独立事件同时出现的概率为各独立事件概率的乘积。

2、加法原理：互斥事件有关的事件出现的概率等于各相关互斥事件的概率的和。可表示为：甲发生的概率×乙不发生的概率＋乙发生的概率×甲不发生的概率

（二）自由交配与自交

1、概念不同：

（1）自由交配：各种基因型之间均可交配（群体中的个体随机进行交配），子代情况应将各自由交配后代的全部结果一并统计  (自由交配的后代情况多用基因频率的方法计算)

（2）自交：指基因型相同的生物体间相互交配，植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉。

2、推算方法不同：

例1：Aa自交后代再自交，F₂基因型及其比例如何？

解析：         Aa

               ↓

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

      ↓              ↓               ↓

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

即F₂为3/8AA       1/4Aa    3/8aa

例2：Bb自交后代进行自由交配，F₂基因型及其比例如何？

解析：           Bb

                 ↓

F₁  1/4 BB      1/2Bb       1/4bb

自由交配为各种基因型间随机交配，故其可能性如下表：

综合上表可得F₂为1/4BB、1/2Bb、1/4bb

3、杂合子Aa连续自交，第 n代的比例分析

 

当杂合子（Aa）自交n代后，后代中的杂合子（Aa）所占比例为 ，纯合子（AA＋aa）所占比例为 ，其中AA、aa所占比例分别为 。当n无限大时，纯合子概率接近100%。这就是自花传粉植物（如豌豆）在自然情况下一般为纯合子的原因。

（三）基因分离定律的应用——概率计算

1、用分离比直接计算：如人类白化病遗传：Aa×Aa→1AA︰2Aa︰1aa，则杂合双亲再生正常孩子的概率是3/4，生白化病孩子的概率为1/4，再生正常孩子是杂合子的概率为2/3。

2、用配子的概率计算

（1）方法：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。

（2）实例：如白化病遗传，Aa×Aa→1AA︰2Aa︰1aa，父方产生A、a配子的概率各是1/2，母方产生A、a配子的概率也各是1/2，因此再生一个白化病（aa）孩子的概率为1/2×1/2＝1/4。

（四）遗传规律中的解题思路与方法

1、正推法（1）方法：由亲代基因型→配子基因型→子代基因型种类及比例。

（2）实例：两个杂亲本相交配，子代中显性性状的个体所占比例及显性个体中纯合子所占比例的计算：由杂合双亲这个条件可知：Aa×Aa→1AA︰2Aa︰1aa。故子代中显性性状A  占3/4，显性个体A  中纯合子AA占1/3。

2、反推法：已知子代表现型或基因型，推导出亲代的基因型。

（1）隐性突破法：若子代中有隐性个体（aa）存在，则双亲基因型一定都至少有一个a存在，然后再根据亲代表现型做进一步推断。

（2）根据子代分离比解题

①若子代性状分离比显︰隐＝3︰1→亲代一定是杂合子。即Bb×Bb→3B  ︰1bb。

②若子代性状分离比为显︰隐＝1︰1→双亲一定是测交类型。即Bb×bb→1Bb︰1bb。

③若子代只有显性性状→双亲至少有一方是显性纯合子，即BB×  →B  。

十三、人类的ABO血型系统：

人类的血型是可以遗传的，在ABO血型系统中，I^A与I^B为共显性基因，对ⅰ均为显性，下表为同血型的基因组成：

血型	A型	B型	AB型	O型
基因型	IAIA、IAi	IBIB、IBi	IAIB	ii

练习：

1、如图为白化病遗传系谱图（有关基因用A、a表示），请据图回答：

（1）该遗传病的致病基因在常染色体上，是隐性遗传病。

（2）Ⅱ₂和Ⅲ₁的基因型分别为Aa、aa。

（3）Ⅲ₂是纯合子的概率为1/3，Ⅲ₃的基因型为Aa。

（4）若Ⅲ₂和Ⅲ₃婚配，后代患白化病的可能性为1/6，预计他们生一肤色正常男孩的可能性为5/12。

2、玉米幼苗的绿色（A）对白色（a）为显性。某校研究性学习小组为观察其性状分离现象，用杂合子自交产生的种子做了如下实验：将1600粒杂合子自交产生的种子随机均分为2份，1份播种在有光处，另一份播种在黑暗处，数日后种子萌发长出幼苗。结果如下：请回答：

	绿色	白色
有光处	601	199
黑暗处	0	800

（1）从理论上讲，杂合子自交产生种子的遗传因子组成及比例是1AA︰2Aa︰1aa。

（2）从理论上讲，所得幼苗的表现型及比例是3绿︰1白。

（3）上述实验结果是否符合（2）理论比例？不符合。试分析其原因是性状的表现在受遗传因子控制的同时，也受环境条件的影响。

（4）若将实验目的改为“探究光对叶绿素形成的影响”，则

1实验材料应选遗传因子组成是A（从下列选项中选择）的玉米种子。

A、AA               B、Aa                C、aa                D、以上三种均可

2写出实验设计思路：取遗传因子组成为AA的种子若干，均分两组，分别种在有光和黑暗环境中，其余条件相同且适宜，过一段时间后观察并比较种子萌发后的幼苗的表现型情况。