2023年高考復(fù)習(xí)第1章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn)-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

第1章

遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）一、豌豆用作遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)和操作方法1．豌豆用作遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)品種特點(diǎn)相應(yīng)優(yōu)勢(shì)自花傳粉，自然狀態(tài)下一般為純種實(shí)驗(yàn)結(jié)果既可靠，又容易分析具有易于區(qū)分的相對(duì)性狀，且能穩(wěn)定遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果易于觀察和分析2．雜交實(shí)驗(yàn)的一般操作方法(1)對(duì)母本人工去雄的原因是避免自花傳粉。（父本，不處理）(2)對(duì)母本人工去雄的時(shí)間是開花前(填“開花前”或“開花后”)，這樣操作的原因是豌豆是閉花受粉植物，成熟后就已經(jīng)完成受粉，所以去雄時(shí)應(yīng)選擇未成熟花。(3)在對(duì)母本去雄和人工授粉后都要進(jìn)行套袋處理，這樣操作的目的是防止其他外來花粉的干擾。二、一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)1．相關(guān)概念辨析[特別提醒]相對(duì)性狀的理解要點(diǎn)：“兩個(gè)同”：同種生物、同一種性狀；“一個(gè)不同”：不同表現(xiàn)類型。2．寫出下列各符號(hào)的含義PF1F2×?♂♀親本子一代子二代雜交自交父本母本 3．實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)過程相關(guān)說明①P具有相對(duì)性狀②eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(顯性性狀是高莖,隱性性狀是矮莖))③F1全部表現(xiàn)為顯性性狀④F2出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，分離比約為3∶1顯性性狀：F1顯現(xiàn)出來的性狀為顯性性狀隱性性狀：F1未顯現(xiàn)出來的性狀為隱性性狀性狀分離：雜種后代中同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。注：必須強(qiáng)調(diào)“雜交后代”，測(cè)交的后代也同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀，3．對(duì)分離現(xiàn)象的解釋(1)孟德爾對(duì)分離現(xiàn)象的原因提出的假說的內(nèi)容：①生物的性狀是由遺傳因子決定的。②在體細(xì)胞中，遺傳因子是成對(duì)存在的。③生物體在形成生殖細(xì)胞——配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中。配子中只含有每對(duì)遺傳因子中的eq\a\vs4\al(一)個(gè)。④受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。(2)遺傳圖解(1)圖中D、d兩種雄配子的數(shù)目是否相等？雄配子D與雌配子D數(shù)目是否相等？提示：D、d兩種雄配子的數(shù)目是相等的；但是由于雄配子要多于雌配子，所以雄配子D要遠(yuǎn)多于雌配子D。(2)表中①②③的遺傳因子組成和性狀表現(xiàn)分別是怎樣的？提示：①和②的遺傳因子組成均為Dd，表現(xiàn)為高莖；③的遺傳因子組成為dd，表現(xiàn)為矮莖。(3)F2中純合子和雜合子所占的比例分別是多少？F2的高莖豌豆中純合子和雜合子所占比例又分別是多少？提示：F2中純合子和雜合子所占比例分別是1/2和1/2；F2的高莖豌豆中純合子和雜合子所占比例分別是1/3和2/3。三、性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)1．模擬內(nèi)容用具或操作模擬對(duì)象或過程甲、乙兩個(gè)小桶雌、雄生殖器官小桶內(nèi)的彩球雌、雄配子不同彩球的隨機(jī)組合雌、雄配子的隨機(jī)結(jié)合2．操作步驟注：每小桶內(nèi)部，不同小球必須滿足D：d=1:1；每小桶內(nèi)小球總數(shù)無限制；小桶之間數(shù)量無限制。典例：7．在模擬孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)中，①與②中小球的數(shù)量與形狀都要相同;錯(cuò)誤。解析：①內(nèi)D：d=1:1，D與d性狀大小相同；②內(nèi)D：d=1:1，D與d性狀大小相同；①與②之間無需滿足其他條件。四、對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證及分離定律1．對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證(1)方法：測(cè)交，即讓F1與隱性純合子雜交。(2)過程2．分離定律實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)五．假說-演繹法的一般程序：eq\x(提出問題)→eq\x(作出假說)→eq\x(演繹推理)→eq\x(實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)請(qǐng)匹配教材相關(guān)內(nèi)容和假說-演繹法操作程序教材相關(guān)內(nèi)容假說-演繹法操作程序一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察現(xiàn)象，提出問題對(duì)分離現(xiàn)象的解釋作出假說預(yù)期測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果演繹推理進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)，獲得結(jié)果實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證【師說重難】1．遺傳因子組成及判斷方法(1)個(gè)體遺傳因子組成①遺傳因子組成：與生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀有關(guān)的遺傳因子組成，如DD、Dd和dd。②純合子：遺傳因子組成相同的個(gè)體，如體細(xì)胞中含有遺傳因子組成為DD或dd的個(gè)體。③雜合子：遺傳因子組成不同的個(gè)體，如體細(xì)胞中含有遺傳因子組成為Dd的個(gè)體。（2）交配類①雜交：遺傳因子組成不同的個(gè)體間相互交配的過程。②自交：植物體中自花受粉和雌雄異花的同株受粉。自交是獲得純合子的有效方法。③正交與反交：對(duì)于雌雄異體的生物雜交，若甲(♀)×乙(♂)為正交，則乙(♀)×甲(♂)為反交。2．雜交和自交法在判斷性狀顯隱性中的應(yīng)用(1)根據(jù)子代性狀判斷①不同性狀的親本雜交?子代只顯現(xiàn)一種性狀?子代所顯現(xiàn)的性狀為顯性性狀。②相同性狀的親本雜交?子代顯現(xiàn)不同性狀?子代所顯現(xiàn)的新的性狀為隱性性狀。(2)根據(jù)子代性狀分離比判斷具有一對(duì)相對(duì)性狀的親本雜交?F2性狀分離比為3∶1?分離比為3的性狀為顯性性狀。(3)根據(jù)自交后性狀是否分離判斷對(duì)于自花受粉的植物，自交后若性狀發(fā)生分離，則親本的性狀為顯性性狀，子代新出現(xiàn)的性狀為隱性性狀；若不發(fā)生性狀分離，則不能判斷顯隱性，需結(jié)合雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷。3.遺傳因子組成的判斷方法①測(cè)交法(已知顯、隱性性狀)：③配子鑒定法：若某個(gè)體能產(chǎn)生兩種類型的配子，則為雜合子；若只產(chǎn)生一種配子，則為純合子。4．F1自交后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比所必須滿足的理想條件(1)F1產(chǎn)生的雌、雄配子分別有兩種類型，這兩種類型的配子數(shù)量完全相等。(2)不同類型雌、雄配子之間的結(jié)合機(jī)會(huì)均相等。(3)每一個(gè)受精卵都能正常發(fā)育為成熟的個(gè)體。(4)顯性遺傳因子對(duì)隱性遺傳因子的顯性作用是完全的。5.分離定律的驗(yàn)證方法(1)測(cè)交法：F1×隱性純合子?子代性狀分離比為1∶1?F1產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的雌配子和兩種數(shù)量相等的雄配子，遵循分離定律。(2)自交法：F1eq\o(→,\s\up8(?),\s\do3())子代性狀分離比為3∶1?F1產(chǎn)生了兩種數(shù)量相等的雌配子和兩種數(shù)量相等的雄配子，遵循分離定律。(3)花粉鑒定法：①原理及過程：非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同的顏色；取F1的花粉放在載玻片上，加一滴碘酒。②結(jié)果：一半花粉呈藍(lán)黑色，一半花粉呈橙紅色。③結(jié)論：分離定律是正確的。易錯(cuò)提醒對(duì)性狀分離的理解誤區(qū)(1)對(duì)性狀分離的理解首先要明確發(fā)生性狀分離的對(duì)象必定是雜合子。(2)嚴(yán)格的性狀分離應(yīng)該是雜合子自身的分離，因此，雜合子自交后代表現(xiàn)出了與親本不同的新類型(相對(duì)性狀)，也是發(fā)生了性狀分離，而不是一定要同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的類型。如一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦生了一個(gè)白化病的孩子就是典型的性狀分離現(xiàn)象。(3)借助于測(cè)交實(shí)驗(yàn)使得雜合子中的隱性基因得以表現(xiàn)，不是性狀分離?！就卣古c提高】題型一親子代遺傳因子組成和表現(xiàn)類型(表型)的推導(dǎo)1．由親代推斷子代的遺傳因子組成和表(現(xiàn))型親本子代遺傳因子組成子代表(現(xiàn))型AA×AAAA全為顯性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全為顯性AA×aaAa全為顯性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1顯性∶隱性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1顯性∶隱性＝1∶1aa×aaaa全為隱性2．據(jù)分離定律中的比值推斷親代遺傳因子組成(1)若后代性狀分離比為顯性∶隱性＝3∶1，則雙親一定是雜合子(Aa)，即Aa×Aa→3A_∶1aa。(2)若后代性狀分離比為顯性∶隱性＝1∶1，則雙親一定是測(cè)交類型，即Aa×aa→1Aa∶1aa。(3)若后代只有顯性性狀，則雙親至少有一方為顯性純合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。(4)若后代只有隱性性狀，則雙親均為隱性純合子，即aa×aa→aa。題型二遺傳概率的計(jì)算1.概率計(jì)算的方法(1)用經(jīng)典公式計(jì)算：概率＝(某性狀或遺傳因子組合數(shù)/總數(shù))×100%。(2)用配子的概率計(jì)算：先計(jì)算出親本產(chǎn)生每種配子的概率，再根據(jù)題意要求用相關(guān)的兩種配子概率相乘，即可得出某一基因型個(gè)體概率；計(jì)算表型概率時(shí)，將相同表型個(gè)體的概率相加即可。例如：孟德爾（一）實(shí)驗(yàn)中，將F2代中的高莖個(gè)體隨機(jī)交配，求后代的高莖與矮莖的比值？解析：F2代的高莖個(gè)體有兩種，比例為DD：Dd=1:2。由于豌豆為兩性花，同一株植物產(chǎn)生雌配子，也產(chǎn)生雄配子。求出不同配子比值D：d=2:1，即，D占2/3，d占1/3。配子→♀↓♂2/3D1/3d2/3D4/9DD(高莖)2/9Dd(高莖)1/3d2/9Dd(高莖)1/9dd(矮莖)高莖：矮莖=（4/9+2/9+2/9）：1/9=8:12．概率計(jì)算的類型(1)已知親代的遺傳因子組成，求子代某一性狀出現(xiàn)的概率。①用分離比直接推出(B：白色，b：黑色，白色為顯性性狀)：Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb，可見后代毛色是白色的概率是3/4。②用配子的概率計(jì)算：Bb親本產(chǎn)生B、b配子的概率都是1/2，則a．后代為BB的概率＝B(♀)概率×B(♂)概率＝1/2×1/2＝1/4。b．后代為Bb的概率＝b(♀)概率×B(♂)概率＋b(♂)概率×B(♀)概率＝1/2×1/2＋1/2×1/2＝1/2。(2)親代的遺傳因子未確定，求子代某一性狀發(fā)生的概率。例如：一對(duì)夫婦均正常，且他們的雙親也都正常，但雙方都有一個(gè)患白化病的兄弟。求他們婚后生白化病孩子的概率是多少。解答此題分三步進(jìn)行(用A、a表示遺傳因子)題型三雜合子連續(xù)自交后代概率計(jì)算1.雜合子連續(xù)自交過程分析2.雜合子連續(xù)自交結(jié)果分析Fn雜合子純合子顯性純合子隱性純合子顯性性狀個(gè)體隱性性狀個(gè)體所占比例eq\f(1,2n)1－eq\f(1,2n)eq\f(1,2)－eq\f(1,2n＋1)eq\f(1,2)－eq\f(1,2n＋1)eq\f(1,2)＋eq\f(1,2n＋1)eq\f(1,2)－eq\f(1,2n＋1)當(dāng)雜合子(Dd)自交n代后，后代中的雜合子(Dd)所占比例為1/2n，純合子(DD＋dd)所占比例為1－1/2n，其中DD、dd所占比例分別為(1－1/2n)×1/2。當(dāng)n無限大時(shí)，純合子概率接近100%。這就是自花受粉植物(如豌豆)在自然情況下一般為純合子的原因。3.雜合子、純合子所占比例的坐標(biāo)曲線圖題型四自交和自由交配的辨析及解題方法(一)自交和自由交配的區(qū)別1．概念不同(1)自交是指遺傳因子組成相同的個(gè)體交配。(2)自由交配是指群體中不同個(gè)體隨機(jī)交配，遺傳因子組成相同或不同的個(gè)體之間都要進(jìn)行交配。2．交配組合種類不同若某群體中有遺傳因子組成為AA、Aa和aa的個(gè)體。(1)自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三種。(2)自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六種。(二)有關(guān)自交和自由交配的相關(guān)計(jì)算的方法及區(qū)別1．遺傳因子組成為2/3AA、1/3Aa植物群體中自交是指：2/3AA×AA、1/3Aa×Aa，其后代遺傳因子組成及概率為3/4AA、1/6Aa、1/12aa，后代表(現(xiàn))型及概率為11/12A_、1/12aa。2．自由交配強(qiáng)調(diào)的是群體中所有個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)交配，以遺傳因子組成為2/3AA、1/3Aa的動(dòng)物群體為例，進(jìn)行隨機(jī)交配的情況是eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(2/3AA,1/3Aa))♂×♀eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2/3AA,1/3Aa))欲計(jì)算自由交配后代遺傳因子組成、表(現(xiàn))型的概率，有以下兩種解法：解法一自由交配方式(四種)展開后再合并①♀2/3AA×♂2/3AA→4/9AA②♀2/3AA×♂1/3Aa→1/9AA＋1/9Aa③♀1/3Aa×♂2/3AA→1/9AA＋1/9Aa④♀1/3Aa×♂1/3Aa→1/36AA＋1/18Aa＋1/36aa合并后，遺傳因子組成為25/36AA、10/36Aa、1/36aa，表(現(xiàn))型及概率為35/36A_、1/36aa。解法二利用配子法推算已知群體遺傳因子組成為2/3AA、1/3Aa，不難得出A、a配子的概率分別為5/6、1/6，后代中：AA＝5/6×5/6＝25/36，Aa＝2×5/6×1/6＝10/36，aa＝1/6×1/6＝1/36。題型五分離定律中特殊遺傳現(xiàn)象分析1．復(fù)等位基因控制某一性狀的等位基因的數(shù)目在兩個(gè)以上的基因，稱為復(fù)等位基因。如控制人類ABO血型的IA、i、IB三個(gè)基因，ABO血型由這三個(gè)復(fù)等位基因決定。因?yàn)镮A對(duì)i是顯性，IB對(duì)i是顯性，IA和IB是共顯性，所以基因型與表(現(xiàn))型的關(guān)系如下表：表(現(xiàn))型A型B型AB型O型基因型IAIA、IAiIBIB、IBiIAIBii注：遺傳因子后稱基因(參見第2節(jié))。2．不完全顯性如一對(duì)遺傳因子A和a分別控制紅花和白花，在完全顯性時(shí)，Aa的個(gè)體自交后代中紅花∶白花＝3∶1；在不完全顯性時(shí)，Aa的個(gè)體自交后代中紅花(AA)∶粉紅花(Aa)∶白花(aa)＝1∶2∶1。3．致死現(xiàn)象(1)胚胎致死：某些遺傳因子組成的個(gè)體死亡，如下圖：Aa×Aa↓eq\a\vs4\al(1AA∶2Aa∶1aa,3∶1)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(顯性純合致死：2∶1,隱性純合致死：全為顯性))(2)配子致死：指致死遺傳因子在配子時(shí)期發(fā)生作用，從而不能形成有生活力的配子的現(xiàn)象。例如，A遺傳因子使雄配子致死，則Aa的個(gè)體自交，只能產(chǎn)生一種成活的a雄配子、A和a兩種雌配子，形成的后代兩種遺傳因子組成為Aa∶aa＝1∶1。4．從性遺傳由常染色體上基因控制的性狀，在表(現(xiàn))型上受個(gè)體性別影響的現(xiàn)象。如綿羊的有角基因H為顯性，無角基因h為隱性，在雜合子(Hh)中，公羊表現(xiàn)為有角，母羊則表現(xiàn)為無角，基因型和表(現(xiàn))型的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：HHHhhh雄性有角有角無角雌性有角無角無角孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二）一、兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)——發(fā)現(xiàn)問題1．實(shí)驗(yàn)過程2．實(shí)驗(yàn)分析(1)兩親本無論正交或反交，F(xiàn)1均為黃色圓粒，說明黃色對(duì)綠色是顯性，圓粒對(duì)皺粒是顯性。(2)F2中除了出現(xiàn)親本類型外，還出現(xiàn)的兩種新類型是黃色皺粒和綠色圓粒。(3)每對(duì)性狀的遺傳都遵循分離定律。二、對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋——提出假說1．理論解釋(1)兩對(duì)相對(duì)性狀分別由兩對(duì)遺傳因子控制。(2)F1產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此分離，不同對(duì)的遺傳因子可以自由組合。(3)F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有4種，它們之間的數(shù)量比為1∶1∶1∶1。(4)受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。2．遺傳圖解(1)過程圖解(2)F2中各種性狀表現(xiàn)對(duì)應(yīng)的遺傳因子組成類型①雙顯型：黃色圓粒：YYRR，YyRR，YYRr，YyRr。②一顯一隱型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(黃色皺粒：YYrr、Yyrr,綠色圓粒：yyRR、yyRr))③雙隱型：綠色皺粒：yyrr。分析：1．單獨(dú)看F2中種子的形狀或子葉顏色的遺傳是否都遵循分離定律？判斷依據(jù)是什么？提示：?jiǎn)为?dú)看種子的形狀，圓?！冒櫫＃?∶1，單獨(dú)看子葉的顏色，黃色∶綠色＝3∶1，說明均符合孟德爾分離定律。2．F2中的重組性狀是什么？占F2的比例如何？提示：綠色圓粒和黃色皺粒是重組性狀，均占F2的3/16。3．在兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)2中純合的黃色圓粒豌豆所占比例是多少？F2的綠色圓粒豌豆中雜合子所占比例是多少？提示：1/162/3[師說重難]1．用分離定律分析兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)1/4YY(黃)2/4Yy(黃)1/4yy(綠)1/4RR(圓)2/4Rr(圓)1/16YYRR2/16YyRR2/16YYRr4/16YyRr(黃色圓粒3/4×3/4)1/16yyRR2/16yyRr(綠色圓粒1/4×3/4)1/4rr(皺)1/16YYrr2/16Yyrr(黃色皺粒3/4×1/4)1/16yyrr(綠色皺粒1/4×1/4)2．兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中F2基因型和表型的種類及比例F2共有16種組合，9種基因型，4種表型。(1)基因型(2)表型易錯(cuò)提醒：親本不同，F(xiàn)2中重組類型及其比例也不同(1)當(dāng)親本基因型為YYRR和yyrr時(shí)，F(xiàn)2中重組性狀所占比例是3/16＋3/16＝6/16。(2)當(dāng)親本基因型為YYrr和yyRR時(shí)，F(xiàn)2中重組性狀所占比例是1/16＋9/16＝10/16。三、對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證——演繹推理和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1．驗(yàn)證方法：測(cè)交實(shí)驗(yàn)。2．測(cè)交遺傳圖解——演繹推理3．測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果性狀組合黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒實(shí)際籽粒數(shù)F1作母本31272626F1作父本24222526不同性狀的數(shù)量比1∶1∶1∶14．測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)論孟德爾測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果相符，從而證實(shí)了：F1在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子發(fā)生了分離，決定不同性狀的遺傳因子表現(xiàn)為自由組合。從而產(chǎn)生eq\a\vs4\al(4)種且比例相等的配子。四、提出自由組合定律——得出結(jié)論控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。注：1．在測(cè)交實(shí)驗(yàn)中，子代出現(xiàn)4種比例相等的表型的原因是什么？提示：F1是雜合子，能產(chǎn)生4種比例相等的配子，而隱性純合子只產(chǎn)生一種類型的配子。2．下面的圖甲、乙分別為一對(duì)、兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)遺傳圖解，請(qǐng)分析：甲圖中分離定律發(fā)生在哪些過程？乙圖中自由組合定律發(fā)生在哪些過程？提示：分離定律發(fā)生在①②過程；自由組合定律發(fā)生在④⑤過程。[師說重難]1．自由組合定律2．自由組合定律的適用范圍和發(fā)生時(shí)間(1)范圍：與分離定律一樣，兩者均為真核生物細(xì)胞核基因在有性生殖中的傳遞規(guī)律。凡原核生物及病毒的遺傳均不符合，真核生物的細(xì)胞質(zhì)遺傳也不符合。(2)發(fā)生時(shí)間：進(jìn)行有性生殖的生物形成配子的過程中。3.分離定律與自由組合定律的關(guān)系(1)均適用于真核生物核基因的遺傳。(2)形成配子時(shí)，兩個(gè)遺傳規(guī)律同時(shí)起作用。(3)分離定律是最基本的遺傳規(guī)律，是自由組合定律的基礎(chǔ)。五、孟德爾獲得成功的原因1．選材得當(dāng)：選擇豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料。2．科學(xué)地確定研究對(duì)象：先研究一對(duì)相對(duì)性狀，再研究多對(duì)相對(duì)性狀。3．科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法：運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法。4．科學(xué)的實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)：提出問題→作出假說→演繹推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論。六、孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)1．表型：生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀。2．基因型：與表型有關(guān)的基因組成。3．等位基因：控制相對(duì)性狀的基因。七、孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用1．有助于人們正確地解釋生物界普遍存在的遺傳現(xiàn)象。2．能夠預(yù)測(cè)雜交后代的類型和它們出現(xiàn)的概率，在動(dòng)植物育種和醫(yī)學(xué)實(shí)踐等方面都具有重要意義。(1)在雜交育種中，人們有目的地將具有不同優(yōu)良性狀的兩個(gè)親本雜交，使兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀組合在一起，再篩選出所需要的優(yōu)良品種。(2)在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，人們可以依據(jù)分離定律和自由組合定律，對(duì)某些遺傳病在后代中的患病概率作出科學(xué)的推斷，從而為遺傳咨詢提供理論依據(jù)。[典例2]有兩個(gè)純種小麥，一個(gè)為高稈(D)抗銹病(T)，另一個(gè)為矮稈(d)不抗銹病(t)。這兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，現(xiàn)要培育矮稈抗銹病的新品種，過程如下：eq\a\vs4\al(高稈抗銹病,×,矮稈不抗銹病)eq\o(→,\s\up7(a),\s\do5())F1eq\o(→,\s\up7(b),\s\do5())F2eq\o(→,\s\up7(c),\s\do5())eq\a\vs4\al(穩(wěn)定遺傳的矮稈,抗銹病類型)(1)這種過程叫作雜交育種，過程a叫作雜交，過程b叫作自交。(2)過程c的處理方法是篩選和連續(xù)自交，直至選出能夠穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病新品種。(3)F1的基因型是DdTt，表型是高稈抗銹病，矮稈抗銹病新品種的基因型應(yīng)是ddTT。[解析]過程a叫作雜交，產(chǎn)生的F1基因型為DdTt，表現(xiàn)為高稈抗銹病。過程b叫作自交，目的是獲取表型為矮稈抗銹病的小麥品種(ddT_)，因?yàn)榇诉^程所得后代會(huì)發(fā)生性狀分離，所以要想得到穩(wěn)定遺傳的矮稈抗銹病植株必須經(jīng)過過程c，即篩選和連續(xù)自交，直至后代不發(fā)生性狀分離?！痉椒ㄒ?guī)律】1.自由組合定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法驗(yàn)證方法實(shí)驗(yàn)結(jié)論自交法F1eq\o(→,\s\up7(?),\s\do3())如果后代性狀分離比符合9∶3∶3∶1，則控制兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳因子符合自由組合定律測(cè)交法F1×→隱性純合子如果測(cè)交后代性狀分離比符合1∶1∶1∶1，則控制兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳因子符合自由組合定律花粉鑒定法F1產(chǎn)生花粉若有四種花粉，比例為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律[典例2]已知玉米籽粒黃色(A)對(duì)白色(a)為顯性，非糯(B)對(duì)糯(b)為顯性，這兩對(duì)性狀自由組合。請(qǐng)選用適宜的純合親本進(jìn)行一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證：①籽粒的黃色與白色的遺傳符合分離定律；②籽粒的非糯與糯的遺傳符合分離定律；③以上兩對(duì)性狀的遺傳符合自由組合定律。要求：繪出遺傳圖解，并加以說明。解析：根據(jù)題目要求“選用適宜的純合親本”“雜交實(shí)驗(yàn)”等關(guān)鍵詞，可選擇(純合白非糯)aaBB和(純合黃糯)AAbb或(純合黃非糯)AABB和(純合白糯)aabb作為親本，雜交后F1均為AaBb(雜合黃非糯)。F1自交，若F2中黃粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，則說明籽粒的黃色與白色的遺傳符合分離定律；同理，若F2中非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，則說明籽粒的非糯與糯的遺傳符合分離定律。若F2中黃非糯?！命S糯粒∶白非糯?！冒着戳＃?∶3∶3∶1，即A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，則說明以上兩對(duì)性狀的遺傳符合自由組合定律。答案：親本(純合白非糯)aaBB×AAbb(純合黃糯)F2籽粒中：①若黃粒(A_)∶白粒(aa)＝3∶1，則可驗(yàn)證該性狀的遺傳符合分離定律；②若非糯粒(B_)∶糯粒(bb)＝3∶1，則可驗(yàn)證該性狀的遺傳符合分離定律；③若黃非糯?！命S糯?！冒追桥戳！冒着戳＃?∶3∶3∶1，即：A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，則可驗(yàn)證這兩對(duì)性狀的遺傳符合自由組合定律。2.利用“拆分法”解答自由組合問題的一般思路首先，將自由組合定律問題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)分離定律問題。在獨(dú)立遺傳的情況下，有幾對(duì)等位基因就可分解為幾組分離定律問題。如AaBb×Aabb，可分解為兩組：Aa×Aa，Bb×bb。然后，按分離定律進(jìn)行逐一分析。最后，將獲得的結(jié)果進(jìn)行綜合，得到正確答案。舉例如下(完全顯性情況下)：?jiǎn)栴}舉例計(jì)算方法AaBbCc×AabbCc，求其雜交后代可能的表型種類數(shù)可分解為三個(gè)分離定律：Aa×Aa→后代有2種表型(3A_∶1aa)Bb×bb→后代有2種表型(1Bb∶1bb)Cc×Cc→后代有2種表型(3C_∶1cc)所以，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝8(種)表型AaBbCc×AabbCc，后代中表型同A_bbcc個(gè)體的概率計(jì)算Aa×AaBb×bbCc×Cc↓↓↓3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/32AaBbCc×AabbCc，求子代中不同于親本的表型(基因型)不同于親本的表型＝1－親本的表型＝1－(A_B_C_＋A_bbC_)，不同于親本的基因型＝1－親本的基因型＝1－(AaBbCc＋AabbCc)[典例]已知基因型為AaBbCc與AaBbCC的個(gè)體雜交，求：(1)雜交后代的基因型與表型的種類數(shù)分別為________、________。(2)雜交后代中AAbbCc與aaBbCC出現(xiàn)的概率分別是________、________。(3)雜交后代中基因型為A_bbC_與aaB_C_的概率分別是________、________。[解析](1)AaBbCc×AaBbCC，后代中有3×3×2＝18(種)基因型，有2×2×1＝4(種)表型。(2)AaBbCc與AaBbCC的個(gè)體雜交，后代中AAbbCc的概率為1/4×1/4×1/2＝1/32，aaBbCC的概率為1/4×1/2×1/2＝1/16。(3)雜交后代中A_bbC_的概率為3/4×1/4×1＝3/16，aaB_C_的概率為1/4×3/4×1＝3/16。3.利用“逆向組合法”推斷親本基因型的一般思路(1)方法：將自由組合定律的性狀分離比拆分成分離定律的分離比分別分析，再運(yùn)用乘法原理進(jìn)行逆向組合。(2)題型示例①9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(Aa×Aa)(Bb×Bb)；②1∶1∶1∶1?(1∶1)(1∶1)?(Aa×aa)(Bb×bb)；③3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)；④3∶1?(3∶1)×1?(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。[典例]豌豆中，當(dāng)C、R兩個(gè)顯性基因都存在時(shí)，花呈紅色。一株紅花豌豆與基因型為ccRr的植株雜交，子代中有3/8開紅花，若讓這些紅花豌豆自交，后代中紅花豌豆的比例為()A．5/8B．3/8C．3/16 D．9/16解析：選A一株紅花豌豆(C_R_)與基因型為ccRr的植株雜交，子代中有3/8開紅花，可推知該紅花親本基因型為CcRr。CcRr與ccRr的豌豆雜交，后代中紅花豌豆的基因型及比例為CcRR∶CcRr＝1∶2，因此這些紅花豌豆自交后代中出現(xiàn)紅花的概率為1/3×3/4＋2/3×9/16＝5/8。4.用“十字交叉法”解答兩病概率計(jì)算問題(1)當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí)，各種患病情況的概率分析如下：(2)根據(jù)序號(hào)所示進(jìn)行相乘得出相應(yīng)概率再進(jìn)一步拓展，如下表：序號(hào)類型計(jì)算公式①同時(shí)患兩病概率mn②只患甲病概率m(1－n)③只患乙病概率n(1－m)④不患病概率(1－m)(1－n)拓展求解患病概率①＋②＋③或1－④只患一種病概率②＋③或1－(①＋④)[典例]一個(gè)正常的女人與一個(gè)并指(Bb)的男人結(jié)婚，他們生了一個(gè)白化病且手指正常的孩子。若他們?cè)偕粋€(gè)孩子：(1)只患并指的概率是________。(2)只患白化病的概率是________。(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。(4)只患一種病的概率是________。(5)患病的概率是________。[解析]由題意可知，第1個(gè)孩子的基因型應(yīng)為aabb(與白化病相關(guān)的基因用a表示)，則該夫婦基因型應(yīng)分別為婦：Aabb；夫：AaBb。依據(jù)該夫婦基因型可知，孩子中并指的概率應(yīng)為1/2(非并指概率為1/2)，白化病的概率應(yīng)為1/4(非白化病概率應(yīng)為3/4)，則：(1)再生一個(gè)只患并指孩子的概率為并指概率－并指又白化概率＝1/2－1/2×1/4＝3/8。(2)只患白化病孩子的概率為白化病概率－白化又并指的概率＝1/4－1/2×1/4＝1/8。(3)生一個(gè)既患白化又患并指的男孩的概率為男孩出生率×白化病概率×并指概率＝1/2×1/4×1/2＝1/16。(4)后代只患一種病的概率為并指概率×非白化病概率＋白化病概率×非并指概率＝1/2×3/4＋1/4×1/2＝1/2。(5)后代中患病的概率為1－全正常(非并指、非白化)＝1－1/2×3/4＝5/8。5.基因自由組合現(xiàn)象的特殊分離比問題1．基因互作類型F1(AaBb)自交后代比例F1測(cè)交后代比例Ⅰ存在一種顯性基因時(shí)表現(xiàn)為同一性狀，其余正常表現(xiàn)9∶6∶11∶2∶1Ⅱ兩種顯性基因同時(shí)存在時(shí)，表現(xiàn)為一種性狀，否則表現(xiàn)為另一種性狀9∶71∶3Ⅲ當(dāng)某一對(duì)隱性基因成對(duì)存在時(shí)表現(xiàn)為雙隱性狀，其余正常表現(xiàn)9∶3∶41∶1∶2Ⅳ只要存在顯性基因就表現(xiàn)為一種性狀，其余正常表現(xiàn)15∶13∶1[典例2]某雌雄同株植物，花的顏色由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因A和a、B和b控制。A基因控制色素合成，AA和Aa的效應(yīng)相同，a基因決定無色素合成，B基因使顏色變淺，BB的效應(yīng)大于Bb的效應(yīng)，其基因型與表型的對(duì)應(yīng)關(guān)系見下表?，F(xiàn)用純合白色植株和純合紅色植株雜交，子一代全部是粉色植株，子一代自交得到子二代，下列說法錯(cuò)誤的是()基因型A_BbA_bbA_BB、aa__表型粉色紅色白色A．雜交親本的基因型組合是AABB×AAbb或aaBB×AAbbB．子一代中粉色植株可產(chǎn)生4種或2種比例相等的配子C．子一代粉色植株基因型為AaBb時(shí)，子二代中粉色∶紅色∶白色＝9∶3∶4D．子一代粉色植株AaBb自交得到的子二代中，白色植株的基因型有5種[解析]由于子一代全部是粉色植株，其基因型為AABb或AaBb，所以雜交親本的基因型組合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb，A正確；子一代中粉色植株的基因型為AABb或AaBb，所以減數(shù)分裂后可產(chǎn)生2種或4種比例相等的配子，B正確；根據(jù)分析，子一代粉色植株基因型為AaBb時(shí)，子二代中表型及比例為粉色(AABb、AaBb)∶紅色(AAbb、Aabb)∶白色＝6∶3∶7，C錯(cuò)誤；子一代粉色植株AaBb自交得到的子二代中，白色植株的基因型有AABB、AaBB、aaBB、aaBb、aabb共5種，D正確。2．顯性基因累加效應(yīng)(1)表現(xiàn)(2)原因：A與B的作用效果相同，但顯性基因越多，其效果越強(qiáng)。[典例1](2020·合肥期末)控制某動(dòng)物體長(zhǎng)的三對(duì)等位基因A、a，B、b和C、c分別位于不同對(duì)的染色體上，其中顯性基因A/B/C對(duì)體長(zhǎng)的作用相等，且顯性基因越多會(huì)使該種動(dòng)物體長(zhǎng)越長(zhǎng)。讓基因型為AABBCC(體長(zhǎng)14cm)和基因型為aabbcc(體長(zhǎng)8cm)的該種動(dòng)物交配產(chǎn)生F1，F(xiàn)1的雌雄個(gè)體隨機(jī)交配獲得F2。如果F2個(gè)體數(shù)量足夠多，則下列敘述錯(cuò)誤的是()A．這三對(duì)等位基因的遺傳符合自由組合定律B．F1的雌雄配子結(jié)合方式有64種C．F2中體長(zhǎng)為13cm的基因型有6種D．F2個(gè)體的體長(zhǎng)最大值是14cm[解析]由于三對(duì)等位基因A、a，B、b和C、c分別位于不同對(duì)的染色體上，所以這三對(duì)等位基因的遺傳符合自由組合定律，