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文檔簡介
1、(震撼推薦)2010屆高三生物一輪復習必備精品系列專題十一:遺傳的基本規律(包括伴性遺傳、細胞質遺傳)1、考點解讀一、考點盤點內容說明(3)遺傳的基本規律 分離定律 自由組合定律 (4)性別決定與伴性遺傳 性別的決定 伴性遺傳 (5)細胞質遺傳 細胞質遺傳的特點 細胞質遺傳的物質基礎 二、考點解讀本單元的知識有一定的難度,因此在高考中常作為押軸題,從而達到高考區分、選拔的目的。現按知識點將其做如下解讀:分離定律是其他定律的基礎。掌握分離定律必須聯系減數分裂過程中同源染色體的分離,位于同源染色體上的等位基因也隨之分離這一細胞學基礎,并聯系兩性配子的結合使子代有雜合子和純合子之分。在此基礎上不難理
2、解雜合子第一代自交后代的基因型分離比為121,性狀分離比是31(完全顯性),而其根本原因是F1的配子分離比是11。注意復等位基因的現象如ABO血型的遺傳。在高考中還經常考查基因分離定律的驗證,以及應用測交實驗判斷某個生物個體的基因型。理解自由組合定律的實質:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在減數分裂形成配子的過程中,同源染色體上的等位基因分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。分離是組合的基礎,習慣用分離比的各項數據(基因型和表現型的概率),用分枝法計算各種組合(基因型和表型)的概率。善于應用分離定律和自由組合定律進行家系遺傳圖譜的分析。理解孟德爾雜交實驗及其總
3、結得出遺傳規律的科學推理過程。理解性別的方式多種多樣,但主要是性染色性決定;決定方式有XY型和ZW型兩種。某些性狀伴隨性別遺傳,實際上性別遺傳遵循的是分離定律,可以把性別作為特殊的性狀看待,一切問題就變得簡單了。某些遺傳病的家庭圖的分析題,其中大部分涉及伴性遺傳病,只要按一般的遺傳規律進行分析即可解。對于患病概率的計算看起來難,實際上并不難,只要牢記一些基本規律(例如:只患一種病的概率=患甲不患乙+患乙不患甲),很容易得分。在高考中還經常出現基因位置的判斷(例如:判斷控制某對性狀的基因是位于常染色體還是位于X染色體),需要平時多總結一些基本規律,多解答一些題,總而言之,熟能生巧。細胞質遺傳有別
4、于細胞核遺傳,主要是因為遺傳物質儲存的場所不同。在復習時我們一定要把握本質,深入理解細胞質遺傳特點的實質。要結合圖來加深理解。2、知識網絡細胞質遺傳質基因3、本單元分課時復習方案基礎過關一、基因的分離定律遺傳規律:是指在有性生殖過程中,基因在親代與子代之間傳遞規律。基因和它的行為變化無法直接觀察,而基因控制的性狀在親子代中的表現可以直接觀察;因此,可根據性狀表現來推知基因的遺傳規律。研究性狀傳遞規律的方法雜交實驗法。雜交的方法:雜交;自交;測交。一、人物介紹 孟德爾豌豆雜交試驗二、一對相對性狀的遺傳試驗過程:純種高莖和矮莖豌豆作親本雜交,再讓F1自交得F2特點:F1只表現顯性親本性狀F2中顯隱
5、性同時出現叫性狀分離,分離比為顯:隱3:1三、對分離現象的解釋 在生物的體細胞中,控制性狀的基因成對存在,如純種高莖豌豆含DD基因,純種矮莖豌豆含dd基因;雜交產生的F1體細胞中,D和d的配子結合成Dd。因D對d有顯性作用,故F1顯高莖;F1通過減裂產生配子時,D和d隨同源染色體的分離而分離,最終產生含D和d的兩種雌雄配子,比例1:1(等位基因分離);兩種雌配子與兩種雄配子結合機會均等,因此,F2便有了DD、Dd、dd三種基因組合,它們之間的比例近于1:2:1,在性狀表現上則近于高3:矮1(配子隨機結合)。等位基因分離雌雄配子隨機結合F2性狀分離四、性狀分離比的模擬實驗理論基礎:模擬形成配子時
6、等位基因的分離模擬兩種雌雄配子的隨機結合模擬樣本足夠大。五、對分離現象解釋的驗證測交法(還可用自交法,花粉鑒定法等)。六、基因分離定律的實質:基礎為(等位基因)獨立性;本質為(等位基因)分離性該定律適用于真核生物;有性生殖的生物;細胞核遺傳;一對相對性狀的遺傳。等位基因的存在:它們雖然共同存在于一個細胞內,但它們分別位于一對同源染色體上,具有一定的獨立性。在生物的體細胞中,控制性狀的基因都是成對存在的,這里所說的生物指哪種生物?同源染色體上相同位置上的基因一定是等位基因嗎?一對同源染色體上只能有一對等位基因嗎?基因分離與性狀分離比較:性狀分離是雜種后代(F2)中顯現不同性狀的現象;基因分離是指
7、(F1形成配子時)等位基因在減后期隨同源染色體的分開而分離。基因分離是性狀分離的原因,性狀分離是基因分離的結果。配子結合的概率:受精時,雌雄配子結合機會均等,F2才會出現三種基因型、兩種表現型。七、基因分離定律在理論及實踐中的應用 育種方面:培育抗銹病小麥等。醫學實踐方面:遺傳病:白化病等。血型。解釋生物多樣性的原因。八、有關遺傳定律的概念及符號歸類交配類雜交:基因型不同的生物體間相互交配的過程。自交:基因型相同的生物體間相互交配;植物體中指自花受粉和雌雄異花的同株受粉。是獲得純系的有效方法。測交:就是讓雜種子一代與隱性個體相交,用以測定F1的基因型。回交:讓雜種子一代與親本雜交。去雄:雜交試
8、驗時,除去成熟花的全部雄蕊,是雜交試驗的重要環節。性狀類性狀:生物體的形態特征和生理特征的總稱。相對性狀:同種生物同一性狀的不同表現類型。顯性性狀:具有相對性狀的親本雜交,F1表現出來的那個親本性狀。隱性性狀:具有相對性狀的親本雜交,F1未表現出來的那個親本性狀。性狀分離:雜種的自交后代中,呈現不同性狀的現象。顯性的相對性:具有相對性狀的親本雜交,F1中不分顯性和隱性,同時表現出來,即兩者的中間性狀。基因類等位基因:同源染色體的相同位置、控制相對發性狀的基因(等位基因A.a最本質的區別是:堿基序列不同)。顯性基因:控制顯性性狀的基因。隱性基因:控制隱性性狀的基因。相同基因:位于同源染色體同一位
9、置上控制同一性狀的基因。非等位基因:位于同源染色體的不同位置或非同源染色體上的基因。復等位基因:一系列等位基因的總體。個體類表現型:是指生物個體所表現出來的性狀。基因型:是指與表現型有關系的基因組成,表示為:表現型基因型環境。表現型相同,基因型一定相同嗎?基因型相同,表現型一定相同嗎?純合體:是由含有相同基因的配子結合成的合子發育而成的個體。雜合體:是由含有不同基因的配子結合成的合子發育而成的個體。父本:相交的兩個親本中提供雄性配子的一方。母本:相交的兩個親本中接受雄性配子(提供雌性配子)的一方。符號類P:親本:雌性:雄性:雜交:自交F1:子一代九、本節有關習題的解題規律一對等位基因的雜合體自
10、交n代后雜合體所占比例為1/2n;若自交過程中每一代淘汰掉隱性純合體,則n代后雜合體所占比例為2/(2n+1)基因型(表現型)的每一特定組合的概率計算公式:n!psqn-s/s!(n-s)!。注:n是子代數目;s是某一基因型(表現型)的子代數,p是該基因型(表現型)的出現概率;n-s是另一基因型(表現型)的出現概率。遺傳比率的決定主要根據概率的兩個基本原理。乘法原理:相互獨立事件同時出現的概率為各獨立事件概率的乘積。加法原理:互斥事件有關的事件出現的概率等于各相關互斥事件的概率的和。可表示為:甲發生的概率乙不發生的概率乙發生的概率甲不發生的概率十、常見問題解題方法(1)如后代性狀分離比為顯:隱
11、=3 :1,則雙親一定都是雜合子(Dd)即DdDd 3D_:1dd(2)若后代性狀分離比為顯:隱=1 :1,則雙親一定是測交類型。即為Dddd 1Dd :1dd(3)若后代性狀只有顯性性狀,則雙親至少有一方為顯性純合子。即DDDD 或 DDDd 或 DDdd十一、雜合子和純合子的鑒別方法:(判斷某顯性性狀的個體的基因型) 若后代無性狀分離,則待測個體為純合子測交法(植物,動物) 若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子 若后代無性狀分離,則待測個體為純合子自交法 (雌雄同花的植物,最簡便) 若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子二、基因的自由組合定律一、孟德爾的兩對相對性狀的遺傳試驗方法:雜交法過程
12、:P 黃色圓粒綠色皺粒F1 黃色圓粒F 黃色圓粒:綠色圓粒:黃色皺粒:綠色皺粒9:3:3:1該過程產生變異了嗎?二、對自由組合現象的解釋黃和綠是一對相對性狀,圓和皺是另一對相對性狀。且兩對相對性狀分別由兩對同源染色體上的兩對等位基因控制;兩親本基因型分別為YYRR和yyrr分別產生YR和yr的配子;雜交產生的F1基因型是YyRr,表現為黃圓;F1產生配子時,等位基因隨同源染色體的分離而分離,非等位基因隨非同源染色體的自由組合而自由組合進入不同配子中,結果產生比值相等的雌、雄各四種配子;F2形成16種配子結合方式,有9種基因型,4種表現型。AB 9(在最大三角形的三個角和三條邊上)Abb 3(在
13、第二個三角形的三個角上)aaB 3(在第三個三角形的三個角上)aabb 1(在最小三角形內)其中:Aaa=31;Bbb=31(符合分離定律)另外:純合體就在四個直角三角形的直角頂點上。三、對自由組合現象解釋的驗證雜種子一代隱性純合YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr1:1:1:1四、基因自由組合定律的實質該定律適用于:兩對或以上相對性狀遺傳;2控制兩對或以上相對性狀的等位基因位于不同對的同源染色體上。等位基因分離、非同源染色體上的非等位基因自由組合雌雄配子自由組合不同對相對性狀間自由組合。受精時雌、雄配子隨機結合才會出現不同性狀及一定比。具有兩對(或更多對)相對性狀的親本進行雜交,在F1產生
14、配子時,在等位基因分離的同時,非等位基因一定表現為自由組合嗎?一對具有20對等位基因的生物進行雜交時,F2可能出現220種表現型的前提條件是什么?五、基因自由組合定律在實踐中的應用在育種中的應用。在醫學和優生優育中的應用。 六、孟德爾獲得成功的原因:正確地選擇了試驗材料;在分析生物性狀時,采用了先從一對相對性狀入手,再循序漸進的方法(由單一因素到多因素的研究方法);在實驗中注意對不同世代的不同性狀進行記載和分析,并運用了統計學的方法處理實驗結果;科學設計了試驗程序(試驗分析假設驗證結論)。七、本節有關習題的解題規律雜交后代基因型和表現型概率的推算(設F1為YyRr):棋盤法;分枝法;多項式相乘
15、法;如基因型:(1YY+2Yy+1yy)(1RR+2Rr+1rr)=1YYRR:2YYRr:1YYrr:2YyRR:4YyRr:2Yyrr:1yyRR:2yyRr:1yyrr表現型:(3黃+1綠)( 3圓+1皺)=9黃圓:3綠圓:3黃皺:1綠皺概率直接相乘法。如基因型:雌配子YR、雄配子YR,則后代YYRR為1/8由表現型推基因型時:把相對性狀拆開一對一對分別加以考慮,再進行綜合,即可求出雙親的基因型。(三)常見組合問題(1)配子類型問題如:AaBbCc產生的配子種類數為2x2x2=8種(2)基因型類型如:AaBbCcAaBBCc,后代基因型數為多少? 先分解為三個分離定律:AaAa后代3種基
16、因型(1AA:2Aa:1aa)BbBB后代2種基因型(1BB:1Bb)CcCc后代3種基因型(1CC :2Cc:1cc)所以其雜交后代有3x2x3=18種類型。 (3)表現類型問題 如:AaBbCcAabbCc,后代表現數為多少? 先分解為三個分離定律:AaAa后代2種表現型Bbbb后代2種表現型CcCc后代2種表現型所以其雜交后代有2x2x2=8種表現型。5YyRr產生配子的類型可能產生配子實際產生配子一個精原細胞4種2種一個卵原細胞4種1種一個雄性個體4種4種一個雌性個體4種4種三、 性別決定和伴性遺傳一、性別決定在人的染色體分組圖中,男、女性前22對染色體都相同,叫常染色體;最后一對染色
17、體不同,叫性染色體。性染色體:對人的性別起著決定作用的那一對染色體叫性染色體。X與Y雖然大小形狀不同,但X來自母方,Y來自父方,且減數分裂時也要經歷配對和分開的過程,因此XY也可視為一對同源染色體。人的性別決定:根據基因分離定律,男性會形成數目相等的兩種精子,女性會形成一種卵細胞受精時精卵隨機結合。XY型與ZW型生物比較后代性別動物類型YX兩條異型性染色體YX兩條同型性染色體XX決定于父方哺乳類等ZW兩條同型性染色體ZZ兩條異型性染色體ZW決定于母方魚類、鳥類等二、伴性遺傳概念:有些性狀的遺傳常常與性別相關聯,這種現象就是伴性遺傳。特點:交叉遺傳。與遺傳定律的關系伴性遺傳是基因分離定律的特例(
18、X或Y的非同源區段無等位基因)。在既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對以上相對性狀的遺傳現象時,按照基因自由組合定律遺傳。常染色體遺傳與伴性遺傳的區別:常染色體遺傳正反交結果一致,伴性遺傳正反交結果不一致,但又不同于細胞質遺傳。三、關于后代中出現患病男孩和女孩的機率問題常染色體上的基因控制的遺傳病:性別在前,病名在后,推測出雙親基因型后可直接作圖解;病名在前,性別在后,求出患病孩子的機率后乘以1/2。性染色體上的基因控制的遺傳病:病名在前,性別在后,推測出雙親基因型后可直接作圖解;性別在前,病名在后,只從圖解的相應性別中去找患者的機率。四、細胞質遺傳一、細胞質遺傳的特點典型實例:紫茉莉質
19、體的遺傳紫茉莉的葉片中有兩種類型質體即: 葉綠體:含有葉綠素、呈綠色紫茉莉的質體白色體:無色素、白色而紫茉莉的枝條有三種:綠色、白色、花斑色(綠、白相間),它們所含有的質體如下:枝條類型綠色白色花斑色質體種類葉綠體白色體葉綠體白色體 柯倫斯經過多年的雜交實驗,結果如教材P43表31,其中“接受花粉的枝條”是母本,“提供花粉的枝條”是父本,由表中所列結果可以發現這樣的規律:無論父本是何種性狀,F1總是表現出母本的性狀,我們把這樣的遺傳現象稱為母系遺傳,也有學者稱為偏母遺傳。 此后的許多學者在其他生物的雜交實驗中,也發現了類似現象。如藏報春、玉米、棉花、天竺葵、菜豆的葉綠體遺傳;水稻、高粱的雄性不
20、育遺傳以及微生物中的鏈孢霉線粒體遺傳。二、母系遺傳的細胞學基礎我們知道在卵細胞中含有大量的來自母方的細胞質,而精子中只含有響晴的來自父方的細胞質,在受精時,精子只是其細胞核部分進入了卵細胞中,而來自父方的細胞質很少甚至不能進入卵細胞。因此,由受精卵發育成的F1,其細胞質中的遺傳物質幾乎全部來自母方,所以在F1中,受細胞質內遺傳物質控制的性狀遺傳細胞質遺傳總是表現妯母本的性狀,即母系遺傳。三、母系遺傳的特點(與核遺傳的區別)第一, F1表現為母系遺傳,即正反交的結果不一樣;第二, 雜交后代的表現類型無一定的分離比例(這是由于減數分裂產生生殖細胞時,細胞質中的遺傳物質是隨機地不均等地分配到生殖細胞
21、中,同時,受精卵在有絲分裂形成新個體時,細胞質也是不均等分裂)。雜交過程如下圖: BAA baa BAA baa BA bAa BAa bAaaA 正交 反交減數分裂減數分裂P生殖細胞F1細胞核基因為Aa,細胞質基因為B 細胞核為Aa,細胞質為b 受精 受精由上圖可見:親本產生配子時,細胞核遺傳物質均等分配,而細胞質中遺傳物質則不均等分配,在F1中,細胞核遺傳物質一半來自父方,一半來自母方,所以正反交結果一樣;細胞質的遺傳物質則來自母方,所以正反交結果就不一樣。核心考點整合1孟德爾遺傳規律的適用條件及限制因素(1)適用條件真核生物的性狀遺傳。原核生物和非細胞結構的生物(如病毒)無染色體,不進行
22、減數分裂。有性生殖過程中的性狀遺傳,只有在有性生殖過程中才發生等位基因分離,以及非同源染色體上的非等位基因的自由組合。細胞核遺傳。只有真核生物的細胞核內基因隨染色體的規律性變化而呈現規律性傳遞。基因的分離定律適用與一對相對性狀的遺傳,只涉及一對等位基因。基因的自由組合定律適用于兩對或兩對以上相對性狀的遺傳,涉及兩對或兩對以上的等位基因且分別位于兩對或兩對以上的同源染色體上。(2)限制因素基因的分離定律和自由組合定律的F1和F2要表現特定的分離比應具備的條件: 所研究的每一對性狀只受一對等位基因控制,而且等位基因要完全顯性。不同類型的雌、雄配子都能發育良好,且受精的機會均等。所有后代都處于比較一
23、致的環境中,而且存活率相同。共實驗的群體要大,個體數量要足夠多。2基因分離定律中的解題思路分離定律的習題主要有兩類:一類是正推類型,即已知雙親的基因型或表現型,推后代的基因型或表現型及比例,此類型比較簡單。二是逆推類型,即根據后代的表現型或基因型推雙親的基因型,這類題最多見也較復雜,下面結合實例談談推導思路和方法。 (1)方法一:隱性純合突破法 例如:綿羊的白色由顯性基因(B)控制,黑色由隱性基因(b)控制。現有一只白色公羊與一只白色母羊,生了一只黑色小羊。試問:公羊和母羊的基因型分別是什么?它們生的那只小羊又是什么基因型? 根據題意列出遺傳圖式:P: B B F1: bb 因為白色(B)為顯
24、性,黑色(b)為隱性。雙親為白羊,生下一只黑色小羊,有:從遺傳圖式中出現的隱性純合子突破: 因為子代為黑色小羊,基因型必為bb,它是由精子和卵細胞受精后發育形成的,所以雙親中都有一個b基因,因此雙親基因型均為Bb。 (2)方法二:根據后代分離比解題 若后代性狀分離比為顯性隱性31,則雙親一定都是雜合子。即BbBb 3B 1bb。 若后代性狀分離比為顯性隱性11,則雙親一定是測交類型。即Bbbb1Bb1bb。 若后代性狀只有顯性性狀,則雙親至少有一方為顯性純合子。即BBBBBB、BBBb1BB1Bb或BBbb1Bb。3用分離定律解決自由組合定律問題自由組合定律是以分離規律為基礎的,因而可用分離定
25、理的知識解決自由組合定律的問題,且用分離定律解決自由組合定律的問題顯得簡單易行。其基本策略是:(1)首先將自由組合問題轉化為若干個分離定律問題。在獨立遺傳的情況下,有幾對基因就可以分解為幾個分離定律問題。如AaBbAabb可分解為:AaAa、Bbbb。(2)用分離定律解決自由組合的不同類型的問題。配子類型的問題例:某生物雄性個體的基因型為AaBbcc,這三對基因為獨立遺傳,則它產生的精子的種類有:Aa Bb cc 2 2 1 4種基因型類型的問題例:AaBbCc與AaBBCc雜交,其后代有多少種基因型?先將問題分解為分離定律問題:AaAa 后代有3種基因型(1AA2Aa1aa);BbBB 后代
26、有2種基因型(1BB1Bb); CcCc 后代有3種基因型(1CC2Cc1cc)。因而AaBbCc與AaBBCc雜交,其后代有323 18種基因型。表現型類型的問題例:AaBbCc與AabbCc雜交,其后代有多少種表現型?先將問題分解為分離定律問題:AaAa 后代有2種表現型;BbBB 后代有2種表現型;CcCc 后代有2種表現型。因而AaBbCc與AabbCc雜交,其后代有222 8種表現型。4減數分裂與遺傳基本規律間的關系對于真核生物而言,減數分裂是遺傳基本規律的基礎,基因的分離定律、基因的自由組合定律都是減數分裂過程中,隨著染色體的規律性變化,染色體上的基因亦隨之進行規律變化的結果。在減
27、數分裂第次分裂過程中,聯會的同源染色體的非姐妹染色單體之間對應片段的部分發生的交叉互換,結果會使每條染色體上都會有對方的染色體片段,這是基因互換的基礎,后期,當同源染色體被紡錘蝗絲牽引移向兩極時,位于同源染色體上的等位基因,也隨著同源染色體分開而分離,分別進入到不同的子細胞,這是基因分離定律的基礎,在等位基因分離的同時非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的組合而自由組合,這是自由組合定律的基礎。5伴性遺傳性染色體上基因的傳遞規律(1)伴Y染色體遺傳特點因為致病基因只在Y染色體上,沒有顯隱性之分,因而患者全為男性,女性全部正常。致病基因為父傳子、子傳孫,具有世代連續性,如人類的外耳道多毛癥
28、。(2)伴X染色體隱性遺傳的特點男性患者多于女性患者;具有隔代交叉遺傳現象。女性患病,其父親、兒子一定患病,其母親、女兒至少為攜帶者;男性正常,其母親、女兒一定正常。如人的紅綠色盲。(3)伴X染色體顯性遺傳的特點女性患者多于男性;具有連續遺傳現象;男性患病,其母親、女兒一定患病;女性正常,其父親、兒子一定正常;女性患病,其父母至少有一方患病。如人的抗VD佝僂病。(4)對性染色體X和Y上既有同源部分,也有非同源部分。同源部分X和Y有相應的位點基因,這些基因的遺傳與性別有關。非同源部分指的是X上有的基因,而Y上沒有,Y上有的基因,而X上沒有。(5)伴性遺傳同樣遵循孟德爾的遺傳規律。6遺傳系譜圖的解
29、題步驟(1)首先判斷顯隱性。(2)判斷致病基因的位置,一般常用數學中的“反證法”。 (3)根據系譜圖中個體的表現型及親子代關系推斷每一個體可能的基因型。(4)根據題目設問,計算相關概率并回答相關問題。 7顯隱性性狀的判斷(1)顯性性狀的判斷以上方法無法判斷,可用假設法在運用假設法判斷顯性性狀時,若出現假設與事實相符的情況,要注意兩種性狀同時做假設或對同一性狀做兩種假設,切不可只根據一種假設做出片面的結論。但若假設與事實不相符,則不必再做另一假設,可予以直接判斷。(2)遺傳方式判斷 不同性狀的親本雜交后代性狀表現與性別無關聯該性狀遺傳是常染色體遺傳,若后代性狀表現與性別相關聯(如某一性狀全為雌性
30、或雄性等),則該性狀遺傳是伴性遺傳。8概率求解范圍的確認(1)在所有后代中求某種病的概率:不考慮性別,凡其后代都屬求解范圍。(2)只在某一性別中求某種病的概率:避開另一性別,只求所在性別中的概率。(3)連同性別一起求概率:此種情況性別本身也屬求解范圍,應先將該性別的出生率(1/2)列入范圍,再在該性別中求概率。伴性遺傳與二大遺傳定律的關系如果是一對等位基因控制一對相對性狀的遺傳,則符合分離定律。如果既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對相對性狀的遺傳,則遵循自由組合定律。總結提升一、細胞核與細胞質遺傳區別比較項目細胞核遺傳細胞質遺傳F1表現性狀顯性親本性狀母本性狀(為什么?)受精卵中遺傳物
31、質來源精卵各半幾乎全部來自卵細胞雜交后代性狀分離比會出現一定的分離比不會出現一定的分離比(為什么?)減裂形成子細胞時遺傳物質的分配有規律(有什么規律?)隨機、不均等物質基礎細胞核中DNA(載體是什么?)細胞質中DNA(載體是什么?)二、細胞核與細胞質遺傳聯系:生物體大部分性狀是受核基因控制,核基因是主要的遺傳物質,有些性狀受質基因控制。核遺傳和質遺傳各自都有相對的獨立性。質基因也可以自我復制,可以控制蛋白質的合成。核遺傳與質遺傳相互影響,很多情況是核質互作的結果。細胞核遺傳與細胞質遺傳的比較遺傳物質的載體遺傳規律正、反交結果性狀分離及分離比細胞核遺傳染色體三大遺傳定律相同有,有一定分離比細胞質
32、遺傳葉綠體、線粒體母系遺傳不同有,無一定分離比八、兩個定律的比較基因分離定律基因自由組合定律研究對象一對同源染色體上的等位基因非同源染色體上的非等位基因的遺傳關系細胞學基礎減后同源染色體分離減后非同源染色體隨機組合F1形成配子時基因間關系及種類等位基因彼此分離,2種非等位基因自由組合,2n種F1重組率及配子可能組合,4種50%,4n種F2表現型數目22n表現型比例3:1(3:1)n基因型數目33n(n2)基因型分離比1:2:1(1:2:1)n定律間聯系分離是自由組合的基礎,后者是前者的延伸與發展;核遺傳規律是同時進行的三、基因分離定律和基因的自由組合定律的區別分離定律自由組合定律相對性狀一對兩
33、對或兩對以上控制相對性狀的等位基因一對兩對或兩對以上等位基因與染色體的關系位于一對同源染色體上A、a分別位于兩對或兩對以上同源染色體上A、a,B、b細胞學基礎(染色體的活動)減后期同源染色體分離減后期非同源染色體自由組合遺傳實質等位基因分離非同源染色體上非等位基因之間的重組互不干擾F1基因對數12或n配子類型及其比例21:122或2n數量相等配子組合數442或4nF2基因型種類332或3n親本類型22或2n重組類型02或2n-2表現比3:1(3:1)2或(3:1)nF1(測交子代)基因型種類22或2n表現型種類22或2n表現比1:1(1:1)2名師點睛【例1】 將基因型為AA的紅果甲植株的枝條
34、嫁接到基因型為aa的黃果乙植株上,在自交情況下,該枝條所結果實的顏色、果皮的基因型、受精極核的基因型分別為( )A紅果、AA、AAA B黃果、Aa、Aaa C紅果、AA、Aaa D黃果、aa、aaa【解析】 本題主要考查果皮遺傳和受精極核形成的知識的理解能力。題干中嫁接過程為無效信息,卻增加了試題的難度,自交的父本和母本都是基因型為AA的紅果植株。果皮是由母本的子房壁發育而來,果實的顏色由母本基因型(AA)決定,為紅果。受精極核由1個精子(A)和2個極核(A+A)構成。【答案】A【例2】蘿卜的根形是由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因決定的。現用兩個純合的圓形塊根蘿卜作親本進行雜交。F1全為扁
35、形塊根。F1自交后代F2中扁形塊根、圓形塊根、長形塊根的比例為9:6:1,則F2扁形塊根中雜合子所占的比例為 ( )A9/16 B1/2 C8/9 D1/4【解析】考查孟德爾比率9:3:3:1的靈活運用能力。若AaBb X AaBb ,則子代表現型比例為9顯顯:3顯隱:3隱顯:1隱隱。F1(AaBb)自交后代F2中扁形塊根、圓形塊根、長形塊根的比例為9:6:1,則F2中很可能是9顯顯:(3顯隱+3隱顯):1隱隱。所以,F2扁形塊根(A_B_)中純合子(AABB)占1/9,雜合子占8/9。【答案】 C【例3】 白花三葉草有兩個穩定遺傳的品種,葉片內含氰化物(有劇毒)和不含氰化物。已知白花三葉草葉
36、片內氰化物是經過下列途徑產生的: 基因D 基因H 產氰糖苷酶氰酸酶前體物含氰糖苷氰化物請回答下列問題: (1)對這一事例進行分析,可說明基因與性狀的關系是 。 (2)如果利用兩個能夠穩定遺傳的不含氰化物的品種進行雜交,能夠選育出有劇毒的品種嗎?請用遺傳圖解加以說明。(寫出包括親本在內的前三代即可)【解析】考查獲取信息能力和育種的遺傳圖解設計和分析能力。基因對性狀的控制有兩種方式:(1)通過控制酶的合成來控制代謝過程,從而控制生物性狀的;(2)通過控制蛋白質分子的結構來直接影響性狀。題干中白花三葉草葉片內氰化物的合成途徑屬于第(1)種情況,而且只有D基因和H基因同時存在時(H_D_),才能合成氰
37、化物。兩個親本能夠穩定遺傳,表明是純合子,又不含氰化物,排除HHDD,則親本可能為hhDD HHdd。設計遺傳圖解,需要規范P、F1、 F2、等符號和基因型的書寫,并且基因型需要注明相應的表現型。還要特別關注題干中括號內的內容,如“寫出包括親本在內的前三代即可”,一般是重要的提示或答題要求的進一步說明,絕對不能忽視。【答案】(1)通過控制生物的合成控制代謝過程,從而控制生物的性狀。(2)P (不含氰)hhDD HHdd(不含氰) F1 HhDd(含氰) F2 H_D_ H_dd hhD_ hhdd 含氰 不含氰從遺傳圖解看出,利用圖解中的親本雜交,能夠培育出有劇毒的三葉草品種。【例4】(21分
38、)李振聲院士獲得了2006年度國家最高科技獎。其主要成就是實現了小麥偃麥草的遠緣雜交,培育出了多個小偃麥品種。請回答下列有關小麥育種的問題:(1)如果小偃麥早熟(A)對晚熟(a)是顯性,抗干熱(B)對不抗干熱(a)是顯性(兩對基因自由組合)。在研究這兩對相對性狀的雜交實驗中,以某親本與雙隱性純合子雜交,F1性狀分離比為11。請寫出此親本可能的基因型:_。(2)如果決定小偃麥抗寒與不抗寒的一對基因在葉綠體DNA上,若以抗寒晚熟與不抗寒早熟的純合親本雜交,要得到抗寒早熟個體,需要表現型為_的個體作母本,該純合的抗寒早熟個體最早出現在_代。(3)小偃麥有藍粒品種。如果有一藍粒小偃麥變異株,籽粒變為白
39、粒。經檢查,體細胞缺少一對染色體,這屬于染色體變異中的_變異。如果將這一變異小偃麥同正常小偃麥雜交,得到的F1代自交。請分別分析F2代中出現染色體數目正常與不正常個體的原因:_。(4)除小偃麥外,我國也實現了普通小麥與黑麥的遠緣雜交。普通小麥(六倍體)配子中的染色體數為21條,配子形成時處于減數第二次分裂后期的每個細胞中的染色體數為_條。黑麥配子中的染色體數和染色體組數分別為7條和1個,則黑麥屬于_倍體植物。普通小麥與黑麥雜交,F1代體細胞中的染色體組數為_個,由此,F1代可進一步育成小黑麥。【考查目標】對“測交”概念的理解和應用;細胞質遺傳與細胞核遺傳的應用;生物可遺傳變異中的染色體變異(染
40、色體數目變異);減數分裂過程中配子的形成,以及受精作用的隨機性;異緣多倍體育種知識。 【解析】“測交”是指待測基因型的個體與隱性親本類型相交,用于測定待測個體基因型的方法, 某親本與雙隱性純合子雜交,F1性狀分離比為11,則某親本為單雜種,有四種情況:AABb、AaBB、Aabb、aaBb;細胞質遺傳表現為母本細胞質基因所控制的性狀,細胞核遺傳在有顯性基因時表現為顯性基因所控制的性狀,隱性基因純合時表現為隱性性狀;F1代個體的體細胞中缺少一條染色體,其通過減數分裂能產生正常和不正常的兩種配子,其受精作用有下表所示的4種組合情況,2種類型。雌配子雄配子正 常不正常正 常正 常不正常不正常不正常不
41、正常普通小麥(六倍體)“配子”中的染色體數為21條,則其體細胞染色體數為42條,減數第二次分裂后期染色體數與體細胞相同,即42條;黑麥“配子”中的染色體組數為1個,則其體細胞中有2個染色體組,因此黑麥屬于二倍體植物;普通小麥與黑麥雜交時,普通小麥(六倍體)“配子”中的染色體組數為3個,黑麥“配子”中的染色體組數為1個,雜交所形成的合子中染色體組數為3+1=4(個)。【答案】(1)AABb、AaBB、Aabb、aaBb;(2)抗寒早熟/ F2;(3)數目/F1代通過減數分裂能產生正常和不正常的兩種配子;正常配子相互結合產生正常F2代;不正常的配子相互結合產生不正常F2代;不正常配子和正常配子相互
42、結合產生不正常F2代。(4)42;二;4。【例5】豌豆的高莖對矮莖顯性。現有一袋豌豆種子,是純合的高莖豌豆和矮莖豌豆雜交產生的F2,從袋中隨機抓到兩粒種子,其胚都是純合體的比率是( )A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16 【解析】本題考查學生對分離規律中后代各種比例關系,屬于遺傳概率計算的題目。首先豌豆的莖是由胚芽發育成的,高莖基因型為AA或Aa,矮莖為aa,其次,根據基因的分離規律中,F2代中純合體有AA和aa兩種,二者合起來占F2代個體總數的1/2,第三,任取一粒豌豆其基因型是AA或aa(純合體)的概率為1/2;那么根據概率原理,取兩粒都是純合體的可能性是1/4。答案B【例6】
43、(07江蘇,多選)已知豌豆紅花對白花、高莖對矮莖、子粒飽滿對子粒皺縮為顯性,控制它們的三對基因自由組合。以純合的紅花高莖子粒皺縮與純合的白花矮莖子粒飽滿植株雜交,F2代理論上為 ( )A12種表現型B高莖子粒飽滿:矮莖子粒皺縮為15:1C紅花子粒飽滿:紅花子粒皺縮:白花子粒飽滿:白花子粒皺縮為9:3:3:1D紅花高莖子粒飽滿:白花矮莖子粒皺縮為27:1 【解析】如果用三對基因來表示三對相對性狀,則純合紅花高莖子粒皺縮的基因型為AABBcc,純合白花矮莖子粒飽滿的基因型為aabbCC,F1基因型為AaBbCc,則F2的表現型有222=8種;表現型及比例為(3高莖:1矮莖)(3子粒飽滿:1子粒皺縮
44、)(3紅花:1白花),因此,高莖子粒飽滿:矮莖子粒皺縮=(33):(11)=9:1;紅花子粒飽滿:紅花子粒皺縮:白花子粒飽滿:白花子粒皺縮=(33):(31):(13):(11)=9:3:3:1,紅花高莖子粒飽滿:白花矮莖子粒皺縮=(333):(111)=27:1。【答案】CD【例7】(07理綜)回答下列、小題.雄果蠅的X染色體來自親本中的 蠅,并將其傳給下一代中的 蠅。雄果蠅的白眼基因位于 染色體上, 染色體上沒有該基因的等位基因,所以白眼這個性狀表現伴性遺傳。.已知果蠅剛毛和截毛這對相對性狀由X和Y染色體上一對等位基因控制,剛毛基因(B)對截毛基因(b)為顯性。現有基因型分別為XBXB、X
45、BYB、XbXb、和XbYb的四種果蠅。(1)根據需要從上述四種果蠅中選擇親本,通過兩代雜交,使最終獲得的后代果蠅中,雄性全部表現為截毛,雌性全部表現為剛毛,則第一代雜交親本中,雄性的基因型是 ,雌性的基因型是 ;第二代雜交親本中,雄性的基因型是 ,雌性的基因型是 ,最終獲得的后代中,截毛雄果蠅的基因型是 ,剛毛雌果蠅的基因型是 。(2)根據需要從上述四種果蠅中選擇親本,通過兩代雜交,使最終獲得的后代果蠅中雌性全部表現為截毛,雄性全部表現為剛毛,應如何進行實驗?(用雜交實驗的遺傳圖解表示即可) 【解析】雄性個體的X染色體只能來自上一代的母本,并傳給下一代的雌性個體;由于果蠅的眼色遺傳是伴性遺傳
46、。而在雄果蠅的X染色體和Y染色體有一部分是同源的,因此果蠅的眼色基因位于X染色體上,在Y染色體上沒有它的等位基因。 剛毛為顯性(B),截毛為隱性(b),要最終獲得雄性全為截毛(XbYb),雌性全為剛毛(XBX-),XB只能由上一代的雄性個體提供,則它提供的Y一定是Yb,因此第二代雜交親本中基因型為XBYb和XbXb,要想獲得XBYb的雄性個體,那么第一代雜交親本的基因型應該為XbYb和XBXB。 要使最終獲得的雌性果蠅全部為截毛(XbXb),雄性果蠅全部為剛毛(XBY-或X-YB),那么第二代雜交親本中雌性個體只能提供Xb,提供的Y染色體應為YB。因此第二代雜交親本的基因型為XbYB和XbXb
47、。要想獲得XbYB的雄性個體,第一代雜交親本果蠅應選擇XBYB和XbXb進行雜交。【答案】.雌 雌 X Y .(1)XbYb XBXB XBYb XbXb XbYb XBXb(2)【例8】純種甜玉米和純種非甜玉米間行種植,收獲時發現甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒,而非甜玉米果穗上卻無甜玉米籽粒。原因是( )A.甜是顯性性狀B非甜是顯性性狀 C顯性的相對性D環境引起的變異 【解析】 純種甜玉米和純種非甜玉米間行種植就能進行相互傳粉、授粉。非甜玉米上結的籽粒都是非甜的,非甜玉米胚珠的胚珠有兩種受精的可能:一是自花傳粉,得到的純合非甜玉米籽粒;二是異花傳粉,得到雜合的非甜籽粒。由此可確定非甜對甜是顯性。
48、甜玉米果穗上結的籽粉有甜的,也有非甜的。甜玉米植物上胚珠的受精也有兩種可能:一種是自花授粉,得到的是純合的甜玉米;另一種是異花傳粉授粉,即非甜的花粉傳給甜玉米,得到的是雜合的籽粒,表現型為非甜。由此也可以確定非甜對甜是顯性。顯性的相對性和環境引起的變異這2個選項是不符合題意的。 【答案】 B4、單元測試題目(09年高考題09年模擬題經典題)一、選擇題1.(09全國卷)5已知小麥抗病對感病為顯性,無芒對有芒為顯性,兩對性獨立遺傳。用純合德抗病無芒與感病有芒雜交,F1自交,播種所有的F2,假定所有F2植株都能成活,在F2植株開花前,拔掉所有的有芒植株,并對剩余植株套袋,假定剩余的每株F2收獲的種子
49、數量相等,且F3的表現型符合遺傳定律。從理論上講F3中表現感病植株的比例為A1/8 B3/8 C1/16 D3/162.(09廣東理基)44基因A、a和基因B、b分別位于不同對的同源染色體上,一個親本與aabb測交,子代基因型為AaBb和Aabb,分離比為11,則這個親本基因型為 AAABb BAaBb CAAbb DAaBB3.(09江蘇卷)7下列有關孟德爾豌豆雜交實驗的敘述,正確的是 A孟德爾在豌豆開花時進行去雄和授粉,實現親本的雜交 B孟德爾研究豌豆花的構造,但元需考慮雌蕊、雄蕊的發育程度C孟德爾根據親本中不同個體表現型來判斷親本是否純合 D孟德爾利用了豌豆白花傳粉、閉花受粉的特性4.(
50、09江蘇卷)10已知A與a、B與b、C與C 3對等位基因自由組合,基因型分別為AaBbCc、AabbCc的兩個體進行雜交。下列關于雜交后代的推測,正確的是A表現型有8種,AaBbCc個體的比例為116 B表現型有4種,aaBbcc個體的比例為116C表現型有8種,Aabbcc個體的比例為18D表現型有8種,aaBbCc個體的比例為1165.(09遼寧、寧夏卷)6. 已知某閉花受粉植物高莖對矮莖為顯性,紅花對白花為顯性,兩對性狀獨立遺傳。用純合的高莖紅花與矮莖白花雜交,F1自交,播種所有的F2,假定所有的F2植株都能成活,F2植株開花時,拔掉所有的白花植株,假定剩余的每株F2自交收獲的種子數量相等,且F3的表現性符合遺傳的基本定律。從理論上講F3中表現白花植株的比例為 A1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/166.(09上海卷)4.基因型為AaBBccDD的二倍體生物,可產生不同基因型的配子種類數是A2B. 4C. 8D. 167.(09上海卷)14.用豌豆進行遺傳試驗時,下列操作錯誤的是A. 雜交時,須在開花前除去母本的雌蕊B. 自交時,雌蕊和雄蕊都無需除去C. 雜交時,須在開花前除去母本的雌蕊D.
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