遗传定律全面总结.docx
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遗传定律全面总结
遗传学的基本概念、基因分离定律和自由组合定律
一、遗传学的基本概念
(一)、交配类
含义
作用
杂交
①植物的。
②基因型个体间的交配。
①探索控制生物性状的基因的传递规律
②将不同优良性状集中到一起,得到新品种
③显隐性性状判断
自交
①植物的自花(或同株)传粉。
②基因型个体间的交配。
①可不断提高种群中纯合子的比例
②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交
与相交,从而测定F1的基因组成。
①验证遗传基本规律理论解释的正确性
②高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正交与
反交
相对而言的,正交中父方和母方分别是反交中方和方。
检验是细胞核遗传还是细胞质遗传
(二)、性状类
1、性状:
生物体的形态特征和生理特性的总称。
2、相对性状:
一种生物的同一种性状的不同表现类型。
如
3、显性性状:
具有的两纯种亲本杂交,F1的性状叫显性性状
4、隐性性状:
F1出来的性状叫隐性性状。
5、性状分离:
中同时出现的现象。
6、性状分离比:
杂交实验中,F2中出现显︰隐=;
(三)、基因类:
1、显性基因:
又叫显性遗传因子,控制,用表示。
2、隐性基因:
又叫隐性遗传因子,控制,用表示。
3、等位基因:
位于的位置上,控制的一对基因。
4、相同基因:
(四)、基因型和表现型
1、概念
基因型(又叫遗传因子组成):
与表现型有关的;
表现型(又叫性状表现):
生物个体表现出来的。
2、关系:
在相同的环境条件下,基因型相同,表现型一定相同;在不同环境中,即使基因型相同,表现型也未必相同。
表现型是共同作用的结果。
(五)、纯合子与杂合子
1、纯合子:
个体叫纯合子,如。
纯合子自交后代都是,自交后代不出现;但不同的纯合子杂交,后代为。
2、杂合子:
个体叫杂合子,杂合子自交后代会出现,且后代中会出现一定比例的纯合子。
纯合子的性状能稳定遗;杂合子的性状不能稳定遗传。
六、基因(遗传因子)、性状等概念间的相互关系
【基础训练】
1、下列属于相对性状的是()
A、豌豆子叶的黄色与豆荚的绿色B、豌豆豆荚的饱满与豆荚的黄色
C、狗的长毛与直毛D、豌豆花的顶生与腋生
2、下面对基因型和表现型关系的叙述,其中错误的是()
A、表现型相同,基因型不一定相同
B、基因型相同,表现型一定相同
C、在相同生活环境中,基因型相同,表现型一定相同
D、在相同生活环境中,表现型相同,基因型不一定相同
3、下列各种遗传现象中,不属于性状分离的是()
A、F1的高茎豌豆自交,后代中既有高茎豌豆,又有矮茎豌豆
B、F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配,后代中既有短毛兔,又有长毛兔
C、花斑色茉莉花自交,后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花
D、黑色长毛兔与白色长毛兔交配,后代均是白色长毛兔
【高考模拟】
4、下列表示杂合体的基因型是()
A、AaC、AAD、aa
5、家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状。
现有4只家兔甲、乙、丙、丁,其中甲和乙为雌兔,丙和丁为雄兔。
甲、乙、丙兔均为黑毛,丁兔为褐毛。
已知甲和丁交配的后代全部为黑毛子兔;乙和丁交配的后代中有褐毛子兔。
请回答:
(1)判断黑毛和褐毛的显隐性,并用符号B和b表示。
对是显性。
(2)写出甲、乙、丁三只兔的基因型。
甲:
,乙:
,丁:
。
(3)如何鉴别丙兔是纯种还是杂种?
二、基因的分离定律
对分离现象的解释、验证及其遗传图解
杂交:
DD×dd
测交:
Dd×dd
棋盘法
基因的分离定律:
在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子存在,不相融合;在形成时,发生分离,分别进入中,随配子遗传给后代。
实质:
适用范围:
(一)最基本的六种交配组合(D、d)
亲代子代
(1)DD×DD
(2)dd×dd
(3)DD×dd
(4)Dd×dd
(5)Dd×Dd
(6)DD×Dd
(二)遗传规律中的解题思路与方法
1、根据题意,画出便于逻辑推理的图解;
2、根据性状分离,判断显、隐性性状;
3、根据性状表现初步确定遗传因子组成;
(隐性性状:
,显性性状:
或→B_)
4、根据后代性状、遗传因子组成或性状分离比,判断双亲遗传因子组成;
5、求相应个体概率。
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。
故子代中显性性状占,显性个体中纯合子AA占。
2、逆推法:
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)基因填充法
先根据亲代的表现型写出能确定的基因,如显性亲本的基因型可用来表示,
那么隐性亲本的基因型只有一种,再根据子代中一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代未知的基因。
(3)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。
即Bb×Bb→3B︰1bb。
②若子代性状分离比为显︰隐=1︰1→双亲一定是类型。
即Bb×bb→1Bb︰1bb。
③若子代只有显性性状→双亲至少有一方是,即BB×→B。
【总结】:
亲代基因型、正推型子代基因型、
表现型及比例逆推型表现型及比例
(三)性状的显隐性和纯合子、杂合子判断
一)相对性状中显隐性判断(设A、B为一对相对性状)
1、定义法:
(也叫杂交法)
若A×B→A,则为显性,为隐性。
若A×B→B,则为显性,为隐性。
2、自交法
若AA,则A为纯合子,判断不出显隐性。
若A有A,又有B,则为显性,为隐性(无中生有为隐性)。
以上结论是在统计大量后代的基础上得出的,若统计的个体数量有限,则此结论不成立。
二)纯合子和杂合子的判断
1、隐性纯合子:
表现为隐性性状的个体是隐性纯合子。
2、显性纯合子和杂合子的判断
设A、B为具有相对性状的个体,A为具有显性性状的个体,B为具有隐性性状的个体。
(1)自交法:
若亲本AA,则亲本A为纯合子。
若亲本AA、B均出现,即出现性状分离,则亲本A为杂合子。
此方法是适合于大多数植物的最简便的方法,但不适用动物。
(2)测交法:
若亲本A×B→只有A,则亲本A可能为纯合子。
若亲本A×B→有A有B,则亲本A为杂合子。
注意:
若待测个体亲本A为雄性动物,应注意与多个隐性雌性个体交配,以便产生更多的个体,使结果更有说服力。
【思考感悟】如果孟德尔在实验中只得到4株F2植株,那么这些F2植株中一定是3株高茎、1株矮茎吗?
不一定。
3︰1的结果必须在统计大量植株后才能得到。
(四)、基因分离定律的应用----概率计算
一)、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,生白化病孩子的概率为,再生正常孩子是杂合子的概率为。
解析:
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,母方产生A、a配子的概率也各是,因此再生一个白化病(aa)孩子的概率为。
解析:
2)、杂交育种方面
1、如要获得显性纯合品种:
将Aa连续自交、选择;自交、选择;……直到不出现性状分
离为止;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。
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。
2、如要获得隐性纯合品种:
只需将Aa自交一代,就会分离出aa的品种,直接留种即可。
【基础训练】
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染色体上,是性遗传病。
(2)Ⅱ2和Ⅲ1的基因型分别为、。
(3)Ⅲ2是纯合子的概率为,Ⅲ3的基因型为。
(4)若Ⅲ2和Ⅲ3婚配,后代患白化病的可能性为,预计他们生一肤色正常男孩的可能性为。
解析:
(五)、遗传计算的两个基本原理
1、加法原理:
当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样的两个事件称为互斥事件,它们的概率等于各自概率之和。
(分类计算)
例:
人体肤色正常(A)对白化(a)是显性。
一对夫妇基因型都是Aa,他们所生的孩子中,表现型正常的概率是多少?
2、乘法原理:
当一个事件的发生不影响另一事件的发生时,这样的两个独立事件同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积。
(分步计算)
例:
人类的双眼皮(B)对单眼皮(b)为显性。
现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少?
(6)、自交与自由交配
1 概念不同:
自交是指基因型相同的生物个体交配,植物指自花受粉和雌雄异花的同株受粉,动物指基因型相同的雌雄个体间交配。
自由交配是指群体中的个体随机进行交配,基因型相同和不同的个体之间都要进行交配。
植物和动物都包括自交和杂交,只是动物仍然是在雌雄个体之间进行。
2 交配组合种类不同:
若某群体中有基因型AA、Aa、aa的个体,自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种交配方式,而自由交配方式除上述三种交配方式外,还有AA×Aa、AA×aa、Aa×aa,共六种交配方式。
3结果不同:
含一对等位基因(Aa)的生物,连续自交n代产生的后代中,基因型为Aa的个体占1/2n,而基因型为AA和aa的个体各占1/2×(1-1/2n);若自由交配n代产生的后代中,AA:
Aa:
aa=1:
2:
1。
例题:
1、基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗,人工去掉隐性个体,全部让其自交,植株上aa基因型的种子所占比例为( )
A.1/9 B.3/8 C.1/6 D.1/6
解析:
2、已知某动物种群仅有Aabb和AAbb两种类型,Aabb:
AAbb=1:
1,且该种群中雌雄个体比例为1:
1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体比例为 ( )
A.1/2 B.5/8 C.1/4 D.3/4
解析:
3、基因的自由组合定律
两对相对性状遗传实验的遗传图解(以豌豆的黄绿、圆皱这两对相对性状为例)
YYRR×yyrr的棋盘法遗传图解
YyRr×yyrr的雌雄配子交叉线法遗传图解
从图解中可以发现:
①F1产生的雌、雄配子各种,即=1:
1:
1:
1
②F2共有种表现型,即=;黄绿(或圆皱)这对相对性状的分离比是3:
1(说明即使在自由组合定律中,如果单独地考查一对相对性状,其仍然遵守基因的分离定律);相对性状之间的自由组合表现在:
亲本中只有黄圆和绿皱二种表现型,而到了F2,不但有黄圆和绿皱(亲本类型,共占),还出现了亲本没有的和(重组类型,共占)
③F2的基因型共有种,即:
×
×
,它们的来源,可由图解中直接观察得到,也可由:
(1YY:
2Yy:
1yy)×(1RR:
2Rr:
1rr)相乘得来(原理:
每对等位基因仍然符合分离定律;方法:
每对等位基因先单独考虑后,再用乘法。
)
如,在F2中,Yyrr占多少?
Yy1/2Yy;Rr1/4rr,则Yyrr占1/2×1/4=1/8=2/16)
④表现型和基因型的关系:
黄圆9:
黄皱3:
绿圆3:
绿皱1=
(4YyRr:
2YYRr:
2YyRR:
1YYRR):
(2Yyrr:
1YYrr):
(2yyRr:
1yyRR):
1yyrr,
⑤F1的雌雄配子的结合是随机的,因此,共有种结合方式。
但是,配子的随机结合不是基因的自由组合,基因的自由组合发生在减一过程中,而不是受精作用时。
基因的自由组合定律:
控制不同性状的遗传因子的分离和组合__________的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此______,决定不同性状的遗传因子__________。
实质:
适用范围:
四、比较分离定律与自由组合定律
基因的分离定律
基因的自由组合定律
二对相对性状
n对相对性状
相对性状的对数
等位基因及其在染色体上的位置
一对等位基因位于一对同源染色体上
二对等位基因位于二对同源染色体上
n对等位基因位于n对同源染色体上
F1的配子
种,比例相等
种,比例相等
n种,比例相等
F2的表现型及比例
种,3:
1
种,9:
3:
3:
1
2n种,(3:
1)n
F2的基因型及比例
种,1:
2:
1
种,(1:
2:
1)2=4:
2:
2:
2:
2:
1:
1:
1:
1
3n种,(1:
2:
1)n
测交表现型及比例
种,比例相等
种,比例相等
2n种,比例相等
遗传实质
减数分裂时,等位基因随同源染色体的分离而分离,从而进入不同的配子中
减数分裂时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,从而进入同一配子中
实践应用
纯种鉴定及杂种自交纯合
将优良性状重组在一起
联系
1、在遗传时,遗传定律同时起作用:
在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因进行自由组合。
2、分离定律是自由组合定律的基础
五、自由组合问题的解决方法——分解组合法
(一)、原理
由于任何一对同源染色体上的一对等位基因,其遗传遵循分离定律,因此,可将自由组合问题分为若干各分离定律问题分析,最后将各组情况进行自由组合。
(二)、程序
(1)首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下,如果遇到两对或两对以上的相对性状的遗传题时,就可以把它分解为一对一对的相对性状来考虑,有几对基因就可以分解为几个分离定律。
如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律:
Aa×Αa;Bb×bb
⑵用分离定律解决自由组合的不同类型的问题。
自由组合定律以分离定律为基础,因而可以用分离定律的知识解决自由组合定律的问题。
(即将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析,再运用乘法原理将各组情况进行组合。
)
(三)、题型
一)配子类型数、配子间结合方式、基因型种类数、表现型种类数
例1:
AaBbCc产生的配子种类数
AaBbCc
↓↓↓
总结:
设某个体含有n对等位基因,则产生的配子种类数为2n
2、配子间结合方式问题
例2:
AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间的结合方式有多少种?
先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→种配子、AaBbCC→种配子。
再求两亲本配子间的结合方式。
AaBbCc与AaBbCC配子之间有种结合方式。
3、基因型类型的问题
例3:
AaBbCc与AaBBCc杂交,求其后代的基因型数
先分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)
Bb×BB→后代有种基因型(1BB∶1Bb)
Cc×Cc→后代有种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)
因而AaBbCc×AaBBCc,后代中有种基因型。
4、表现型类型的问题
例4:
AaBbCc×AabbCc,其杂交后代可能的表现型数可分解为三个分离定律:
Aa×Aa→后代有种表现型
Bb×bb→后代有种表现型
Cc×Cc→后代有种表现型
所以AaBbCc×AabbCc,后代中有种表现型。
二)正推型和逆推型
1、正推型(根据亲本求子代的表现型、基因型及比例)
规律:
某一具体子代基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分,将各种性状及基因型所占比例分别求出后,再组合并乘积。
例5:
AaBb×AaBB相交产生的子代中基因型aaBB所占比例?
因为Aa×Aa相交子代中aa基因型个体占。
Bb×BB相交子代中BB基因型个体占。
所以aaBB基因型个体占所有子代的。
2、逆推型(根据后代基因型的比例推断亲本基因型)
规律:
(1)先确定显隐性性状;
(2)写出未知亲本已确定的基因型,不确定的用空格表示;
(3)分析补充不确定的基因。
熟记:
子代表现型比例
亲代基因型
9∶3∶3∶1
AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1
AaBb×aabb或
3∶3∶1∶1
AaBb×aaBb或
三)自由组合问题中患病情况的概率计算
例:
人类多指基因(T)是正常指(t)的显性,白化基因(a)是正常(A)的隐性,而且都是独立遗传.一个家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一个白化病但手指正常的孩子,则下一个孩子只有一种病和有两种病的几率分别是()
A、1/2,1/8B、3/4,1/4C、1/4,1/4D、1/4,1/8
四)基因自由组合定律与杂交育种
1、原理:
通过基因的重新组合,把两亲本的优良性状组合在一起。
2、应用:
选育优良品种
3、动植物杂交育种比较(以获得基因型AAbb的个体为例)
例题:
小麦品种是纯合体,生产上用种子繁殖,现要选育矮杆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种,请设计小麦品种间杂交育种的程序,要求用遗传图解表示并加以简要说明。
(写出包括亲本在内的前三代即可)。
答案:
小麦
第一代AABB×aabb亲本杂交
第二代F1AaBb种植F1代,自交
⊕
第三代F2AB,Abb,aaB,aabb种植F2代,选矮杆、抗病,继续自交,期望下一代
练1、兔子的黑毛(B)对白毛(b)为显性,短毛(E)对长毛(e)为显性,这两对基因是独立遗传的。
现有纯合黑色短毛和白色长毛兔。
(1)请设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案(简要程序)。
第一步:
。
第二步:
。
第三步:
。
(2)在F2中黑色长毛兔的基因型有种,其纯合子占黑色长毛兔总数的
,其杂合子占F2总数的。
答案:
(1)第一步:
让黑短(BBEE)和白长(bbee)杂交F1
第二步:
让F1中的雌雄个体交配得F2,从F2中选出黑长(Bee)
第三步:
让选出的黑长与白长测交,若不发生性状分离,则该兔子为纯合子,否则为杂合体
(2)21/31/8
五)9:
3:
3:
1的变式应用
1、常见的变式比——9:
7形式
两对独立的非等位基因,当显性基因纯合或杂合状态时共同决定一种性状的出现,单独存在时,两对基因都是隐性时则能表现另一种性状。
从而出现9:
3:
3:
1偏离,表现为9:
7形式。
例题:
甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状,由非同源染色体上的两对基因共同控制,只有当同时存在两个显性基因(A和B)时,花中的紫色素才能合成。
下列有关叙述中正确的是()
A、白花甜豌豆间杂交,后代不可能出现紫花甜豌豆
B、AaBb的紫花甜豌豆自交,后代中表现型比例为9:
3:
3:
1
C、若杂交后代性分离比为3:
5,则亲本基因型只能是AaBb和aaBb
D、紫花甜豌豆自交,后代中紫花和白花的比例是3:
1或9:
7或1:
0
2、常见的变式比——9:
6:
1形式
两种显性基因同时存在时产生一种性状,单独存在时则能表现相似的性状,无显性基因时表达出又一种性状来。
常见的变式比有9:
6:
1等形式。
例题:
某种植物的花色有两对等位基因A\a与B\b控制,现有纯合蓝色品种与纯合红色品种杂交,F1都是蓝色,F1自交所得F2为9蓝:
6紫:
1红。
请分析回答:
(1)根据题意推断可知花色呈蓝色的条件是:
。
(2)开紫花植株的基因型有:
。
(3)F2代中纯种紫花植株与红花植株杂交,后代的表现型及比例为。
(4)F2代中基因型与亲本基因型不同且是纯合子的个体所占的比例是:
。
3、常见的变式比——9:
3:
4形式
某对隐性基因对另一对显性基因起上位掩盖作用,这种现象称为隐性上位作用。
此时F2出现9:
3:
4(3+1)的性状分离比
例题:
天竺鼠身体较圆,唇形似兔,性情温顺,是一种鼠类宠物。
该鼠的毛色由两对基因控制,这两对基因分别位于两对常染色体上,已知B决定黑色毛,b决定褐色毛,C决定毛色存在,c决定毛色不存在(即白色)。
现有一批基因型为BbCc的天竺鼠,雌雄个体随机交配繁殖后,子代中黑色:
褐色:
白色的理论比值为( )
A.9:
3:
4 B.9:
4:
3 C.9:
6:
1 D.9:
1:
6
4、常见的变式比——12:
3:
1形式
一种显性基因对另一种显性基因起上位掩盖作用,表现自身所控制的性状,这种基因称为上位基因,只有在上位基因不存在时,被掩盖的基因(下位基因)才得以表现,这种现象称为显性上位作用。
此时F2出现12(9+3):
3:
1的性状分离比。
例题:
燕麦颖色受两对基因控制。
现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交,F1全为黑颖,F1自交产生的F2中,黑颖:
黄颖:
白颖=12:
3:
1。
已知黑颖(B)和黄颖(Y)为显性,只要B存在,植株就表现为黑颖。
请分析回答:
(1)F2中,黄颖占非黑颖总数的比例是 。
(2)F2中,白颖基因型是,黄颖的基因型有 种。
5、常见的变式比——13(9+3+1):
3形式
在两对独立遗传的基因中,一对基因本身并不控制性状的表现,但对另一对基因的表现有抑制作用,称为抑制基因,由此所决定的遗传现象称为抑制作用。
此时F2出现13(9+3+1):
3的性状分离比。
例题:
蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)是显性,抑制黄色出现的基因(I)对黄色出现基因(i)为显性,两对基因独立遗传。
现在用杂合白色茧(YyIi)蚕相互交配,后代中的白茧与黄茧的分离比为( ) A.3:
1 B.13:
3 C.1:
1 D.15:
1
6、常见的变式比——15(9+3+3):
1形式
例:
荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该形状的遗传涉及两对等位基因,分别是A、a和B、b表示。
为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如图)。
(1)图中亲本基因型为________________。
根据F2表现型比例判断,荠菜果实形状的遗传遵循_____________。
F1测交后代的表现型及比例为_______________________。
另选两种基因型的亲本杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为________________________。
(2)图中F2三角形果实荠菜中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍然为三角形果实,这样的个体在F2三角形果实荠菜中的比例为_____________;还有部分个体自交后发生性状分离,它们的基因型是________。
7、常见的变式比——1:
4:
6:
4:
1形式
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