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第一章遗传因子的发现(基因的分离定律和基因的自由组合规律)
:(名词概念等)
分类
说明
注释
交配类
杂交:不同的生物体间相互交配的过程
自交:相同的生物体间相互交配,植物体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉。自交是获得纯系的有效方法
测交:让杂种子一代与隐性类型相交,用来测定F1的基因型。
正交、反交:正交和反交自由定义。若甲为母本,乙为父本间的交配方式称为正交,则以甲为父本,乙为母本的交配方式称为反交。可用正交和反交确定某遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。
自花传粉、异花传粉
性状类
性状:生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称
显性性状:在遗传学上,把杂种F1中显现出来的那个亲本性状叫做显性性状。
隐性性状:在遗传学上,把杂种F1中未显现出来的那个亲本性状叫做隐性性状。
相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型
性状分离:在杂种后代中显现不同性状的现象,叫做性状分离。
基因类
显性基因:控制显性性状的基因,叫做显性基因。
隐性基因:控制隐性性状的基因,叫做隐性基因。
等位基因:在一对同源染色体的同一位置上,控制着相对性状的基因,叫做等位基因(Dd)
等同基因:在一对同源染色体的同一位置上的,控制着相同性状的基因,叫做等同基因。(DD或dd)
复等位基因:同一基因座出现的多个等位基因。在同源染色体相对应的基因座位上存在两个以上形式的等位基因,称为复等位基因,如人的血型决定基因。复等位基因的产生原因:复等位基因是由基因突变形成的。一个基因可以向不同的方向突变,于是就形成了一个以上的等位基因。
非等位基因
个体类
表现型:是指生物个体所表现出来的性状。
基因型:是指与表现型有关系的基因组成。
纯合子:由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。纯合子自交后代不发生性状分离。
杂合子:由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。杂合子自交后代要发生性状分离。
孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于:(1)豌豆是自花传粉且是闭花受粉的植物;(2)豌豆花较大,易于人工操作;(3)豌豆具有易于区分的相对性状。

符号
P
F1
F2
×
♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
母本
父本
:
①生物的性状是由遗传因子决定的。②体细胞中遗传因子是成对存在的③在形成配子时,成对的遗传因子分离,进入不同的配子中。④受精时,雌雄配子的结合是随机的。

基因的分离定律:在进行减数分裂的时候,等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随着配子遗传给后代,这就是基因分离规律。
基因的自由组合规律:在F1产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,这一规律就叫基因的自由组合规律。

1、自由组合定律与分离定律的比较
分离定律
自由组合定律
研究的相对性状
一对
两对或两对以上
等位基因数量及在染色体上的位置
一对等位基因位于一对同源染色体上
两对或两对以上等位基因分别位于不同的同源染色体上
细胞学基础
减数第一次分裂中(后期)同源染色体分离
减数第一次分裂中(后期)非同源染色体随机组合
遗传实质
等位基因随同源染色体的分开而分离
非同源染色体上的非等位基因自由组合
联系
都是以减数分裂形成配子时,同源染色体的联会和分离作基础的。减数第一次分裂中(后期),同源染色体上的每对等位基因都要按分离定律发生分离;非同源染色体上的非等位基因,则发生自由组合。实际上,等位基因分离是最终实现非等位基因自由组合的先决条件。所以,分离定律是自由组合定律的基础,自由组合定律是分离定律的延伸与发展
2、表现型和基因型之间的关系
表现型=基因型+环境
生物体在整个发育过程中,不仅要受到内在因素——基因的控制,还要受到外部环境条件的影响。表现型相同,基因型不一定相同。基因型相同,环境相同,表现型相同;环境不同,表现型不一定相同。因此,表现型是基因型与环境相互作用的结果。如:水毛茛叶在空气中和水中就呈现两种不同的形态。如藏报春的花***状
温度
基因型及其表型
AA
Aa
aa
20~25℃
红花
红花
白花
30℃以上
白花
白花
白花
3、基因型、表现型的概率、比值小结
组合类型
子代基因型结果
子代表现性结果
Aa×Aa
=AA+Aa+aa
比值1:2:1
显性个体A__:隐形个体aa=3:1
Aa×aa
测交
=Aa+aa
比值1:1
显性Aa:隐形aa=1:1
AA×aa
Aa=1
全显性
AA×Aa
AA:Aa=1:1
全显性
AaBb×AaBb
黄圆:黄皱:绿圆:绿皱
Y___R___yyR____Y___rryyrr
=9:3:3:1
AaBb×aabb
测交
黄圆:黄皱 :绿圆:绿皱
YyRryyRrYyRryyrr
=1:1:1:1
4、利用分离定律解决自由组合定律问题小结
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。况且,分离定律中规律性比例比较简单,因而用分离定律解决自由组合定律问题简单易行。有几对相对性状就拆分成几组分离定理,
比如:AaBbCc×AaBbCC可以拆分成Aa×Aa三个分离定律式子来分别独立计算
Bb×Bb
Cc×CC
(配子种类,概率,结合方式)
规律:两基因型不同的个体杂交,配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
(1)举例:AaBbCCDd、AaBbCC产生的配子种类数,AaBbCC产生AbC配子的概率?
Aa Bb CC DdAaBbCCAaBbCC
↓ ↓ ↓ ↓↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2×2× 1×2=8种2×2×1=4种配子A×b×1C=AbC配子
(2)举例:AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间结合方式有多少种?
①第一步:先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc―→8种配子,AaBbCC―→4种配子。
②第二步:再求两亲本配子间结合方式。由于***配子间结合是随机的,因而
AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。
、表现型问题
(1)已知双亲基因型,求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数
规律:两基因型已知的双亲杂交,子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后,各自按分离定律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。
例1:AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?多少种表现型?
分析:第一步:分析每对基因的传递情况是:(先拆后算)
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);2种表现型;
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb);1种表现型;
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc);2种表现型;
第二步:总的结果是,后代有3×2×3=18种基因型;有2×1×2=4种表现型。
(2)已知双亲基因型,求子代具体基因型或表现型所占的比例
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2:如基因型为AaBbCC与AabbCc的个体相交,求:(1).求一基因型为AabbCc个体的概率;(2).求一表现型为A__bbC__的概率。
(1)分析:第一步:先拆分为①Aa×Aa→AA+Aa+aa(先拆后算)
②Bb×bb→Bb+bb
③CC×Cc→CC+Cc
第二步:总计算,子代为AabbCc的概率为Aa×bb×Cc=AabbCc。
(2)按前面①、②、③分别求出A__、bb、C__的概率依次为3/4、1/2、1,则子代为A__bbC__的概率应为3/4×1/2×1=3/8。
。
规律:不同于亲本的类型所占的比例=总比例1-亲本类型所占比例。
例如患病概率=1-不患病的概率
5、杂合子自交n代后,纯合子与杂合子所占比例的计算
6、显性的相对性
类型
F1的表现型
F2表型比
典型实例
完全显性
表现显性亲本性状
3:1
豌豆株高遗传
不完全显性
介于双亲性状之间
1:2:1
紫茉莉的粉花人的天然卷发
共显性
双亲性状(同时间同空间)同时出现(A+B)=C
1:2:1
ABO血型遗传混花毛马
镶嵌显性
双亲的性状表现在同一子代个体的不同部位而造成的镶嵌图式(A|B)
1:2:1
瓢虫鞘翅色斑遗传
两对基因控制一对性状的非常规分离比遗传现象某些生物的性状由两对等位基因控制,这两对基因在遗传的时候遵循自由组合定律,但是F1自交后代的表现型却出现了很多特殊的性状分离比如9∶3∶4,15∶1,9∶7,9∶6∶1等,分析这些比例,我们会发现比例中数字之和仍然为16,这也验证了基因的自由组合定律,具体各种情况分析如下表:
正常情况下我们是由双亲推算子代结果,本表体现了逆向思维由结果推算双亲
F1(AaBb)自交后代性状比例
原因分析
9∶3∶3∶1
正常的完全显性
9∶7
A、B同时存在时表现为一种性状,否则表现另一种性状
9∶3∶4
aa(或bb)成对存在时,表现为双隐性状,其余正常表现
9∶6∶1
存在一种显性基因(A或B)时表现为另一种性状,其余正常表现
15∶1
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状,其余正常表现
7、已知子代表现型分离比推测亲本基因型
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);
④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(BB×Bb)或(Aa×Aa)×(BB×bb)或(Aa×Aa)×(bb×bb)。
第二章基因和染色体的关系(减数分裂伴性遗传)
第一节减数分裂和受精作用
:(名词概念等)
减数分裂:特殊的有丝分裂,形成有性生殖细胞。减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖的细胞的减少一半。
精原细胞是原始的雄性生殖细胞,每个体细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。
实质:染色体复制一次,细胞连续分裂两次结果新细胞染色体数减半。
同源染色体:(对)a\配对的两条染色体
b\形状和大小一般都相同(X、Y)
c\一条来自父方,一条来自母方
联会:同源染色体两两配对的现象
四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链
四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换

1、减数分裂的特点
同源染色体彼此分离,分别向细胞的两极移动发生在减数第一次分裂时期。减数分裂过程中染色体的减半发生在减数第一次分裂。
每条染色体的着丝点分裂,两条姐妹染色体也随之分开,成为两条染色体发生在减数第二次分裂时期。
在减数第一次分裂中形成的两个次级精母细胞,经过减数第二次分裂,形成了四个精细胞,与初级精母细胞相比,每个精细胞都含有数目减半的染色体。
染色体
染色单体
图形
说明
相同点:一个着丝点;一条染色体
无姐妹染色单体
1个DNA分子
两条姐妹染色单体
2个DNA分子
初级卵母细胞经减数第一次分裂,形成大小不同的两个细胞,大的叫做次级卵母细胞,小的叫做极体,次级卵母细胞进行第二次分裂,形成一个大的卵细胞和一个小的极体,因此一个初级卵母细胞经减数分裂形成一个卵细胞和三个极体。
2、几组概念的区别与联系:
(一)染色体、染色单体和DNA数目
1、染色体的条数等于着丝点数,有几个着丝点就有几条染色体。
2、染色单体是染色体复制后形成的,一个着丝点上连接着的两条相同的染色单体,其整体是一条染色体。染色单体存在的时期是染色体复制之后着丝点分裂之前。
图形
说明
1和2、3和4分别属于一对同源染色体
1和3、2和4、1和4、2和3分别属于
非同源染色体
5和6不是同源染色体,也不是非同源
染色体,而是一条染色体分开后形成的两
条相同的子染色体
3、不含染色单体的染色体上,每条染色体含有1个DNA分子,含有染色单体的染色体上,每条染色体含有2个DNA分子。比较见下表:
(二)同源染色体和非同源染色体
1、同源染色体:(1)一条来自父方,一条来自母方——来源相同。(2)形态、大小一般相同(X、Y不相同)。(3)在减数分裂过程中进行配对的两条染色体。
2、非同源染色体:在减数分裂中不进行配对的两条染色体,它们的形态、大小一般不相同,它们的来源可以相同也可以不同。
3、精子与卵细胞形成过程及特征:(B)
1、精原细胞—初级精母细胞—次级精母细胞—精细胞—精子
2、卵原细胞—初级卵母细胞—次级卵母细胞—卵细胞
 
减数第一次分裂
减数第二次分裂
 
前期
中期
后期
末期
前期
中期
后期
末期
染色体
2n
2n
2n
n
n
n
2n
n
染色单体
4n
4n
4n
2n
2n
2n
0
0
DNA数目
4n
4n
4n
2n
2n
2n
2n
n
 (染色单体在第一次分裂间期已出现;请注意无论是有丝分裂还是减数分裂的前期或间期细胞中染色体数目=体细胞中染色体数目)
4、减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
间期是否复制
复制
不复制
分裂过程中
细胞名称
性原细胞经复制形成初级性母细胞,再经分裂形成次级性母细胞(或第一极体)
次级性母细胞(或第一极体)经分
裂形成精细胞或卵细胞与第二极体(或第二极体)
着丝点变化
不分裂
分裂
染色体数目
2N→N(减半)
N→2N→N
DNA分子数目
2N→4N→2N
2N→N(减半)
染色体
主要行为
有联会现象;四分体的非姐妹染色单体交叉互换;同源染色体分离,非同源染色体自由组合
着丝点分裂,染色单体分开
染色单体
无(0)→有(4N)→有(2N)
有(2N)→无(0)
同源染色体
有(N对)
无
5、精子和卵细胞形成过程的比较
项目
精子
卵细胞
不
同
点
部位
动物睾丸或精巢
动物卵巢
原始生殖细胞
精原细胞
卵原细胞
细胞质的分裂
分配情况
两次分裂都均等
只有减数第二次分裂中第一极体
分裂均等,其他分裂皆不均等
分裂结果
1个精原细胞形成4个精子。
在无交叉互换时形成2种精子,
有交叉互换时形成4种精子
1个卵原细胞形成4个子细胞,
其中1个是卵细胞,3个是极体
是否变形
4个精细胞变形后形成4个精子
不需变形
相同点
(1)染色体的行为和数目变化规律相同,表现在:
染色体都在减数第一次分裂的间期复制
减数第一次分裂同源染色体联会(可发生交叉互换)、均分,非同源
染色体的自由组合
减数第二次分裂都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开
(2)产生的子细胞数目都是4个,且细胞中染色体数目减半
6、有丝分裂、减数分裂和受精作用中DNA、染色体的数量变化曲线图
DNA
4n染色体
2n
n
0
精(卵)原细胞精(卵)原细胞受精卵时间
的有丝分裂的减数分裂受精作用的有丝分裂
8、减数分裂与有丝分裂的比较。
项目
有丝分裂
减数分裂
不
同
点
发生的部位或器官
一般的组织器官均可
成熟的有性***官
母细胞
体细胞(受精卵)
性原细胞
染色体复制
一次。有丝分裂间期
一次,减数第一次间期
细胞分裂次数
一次
两次
分裂
前期
染色体散乱分布在细胞的中央
Ⅰ:同源染色体联会,出现四分体,有交叉互换现象
Ⅱ:无同源染色体
过程
中期
染色体的着丝点有规律地排列
在赤道板上;有同源染色体
Ⅰ:四分体排列在赤道板的两旁
Ⅱ:与有丝分裂相同,但无同源染色体
后期
染色体的着丝点分裂;姐妹染
色单体分开;有同源染色体
Ⅰ:同源染色体分离,并移向两极
Ⅱ:与有丝分裂类似,但无同源染色体
同源染色体行为
无同源染色体联会、四分体;
不出现染色单体的交叉互换及
同源染色体的分离
有同源染色体的联会、四分体;出
现姐妹染色单体的交叉互换及同源
染色体分离
子细胞数目
2个
雄为4个,雌为(1+3)个
子细胞类型
体细胞
生殖细胞(精细胞或卵细胞)
最终子细胞染色体数
与亲代细胞相同
比亲代细胞减少一半(发生在减Ⅰ)
子细胞核的遗传物质组成
几乎相同
不一定相同(基因重组形成多种配子)
子细胞中可遗传变异的来源
基因突变,染色体变异
基因突变,基因重组,染色体变异
染色体
及DNA
数量变化
相同点
染色体都复制一次;出现纺缍体;均有子细胞产生;均有核膜、核
仁的消失与重建过程;减数第二次分裂和有丝分裂相似,着丝点分
裂,姐妹染色单体分开
意义
使生物的亲代和子代之间保持
了遗传性状的稳定性
减数分裂和受精作用维持了每种生物前
后代体细胞中染色体数目的恒定
7、判断细胞图像时期
8、配子的形成与生物个体发育的联系
由于减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。配子的多样性导致后代的多样性
9、受精作用的特点和意义
特点:受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到提细胞的数目,其中有一半来自精子有一半来自卵细胞
意义:减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异具有重要的作用。经受精作用受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)
10、双胞胎可分为同卵性双胞胎和异卵性双胞胎。
双胞胎怀孕当中,由同—个卵分裂而成的,称为“同卵性双胞胎”,大约占所有双胞胎的1/3;由两个不同的卵发育成的双胞胎,则称儿“异卵性双胞胎”,约占2/3。同卵性是因为一个受精卵在发育初期分裂成两个胚胎,而形成双胞胎,异卵性则是因为母亲的卵巢同时排出两个卵子,并且分别受精成胎。异卵性双胞胎与家族遗传(尤其是母系遗传)、人种(黑人较多)、母亲年龄较大者、生产次数较多者有关,而同卵性双胞胎则与上述因素无关,纯粹是偶然发生的现象
第二、三节基因在染色体上伴性遗传
遗传定律的实质
分离定律:同源染色体上的等位基因分离。
自由组合定律:同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自
由组合。
染色体组成
性染色体:与性别决定有关的染色体;
常染色体:与性别决定有无的染色体
1、性别决定方式:是指雌雄个体决定性别的方式主要有以下两种类型
(1)XY型:染色体:雄性:常染色体+XY(异型);雌性:常染色体+XX(同型)。生物类型:哺乳动物、大部分高等植物、果蝇、菠菜、***等。
(2)ZW型:染色体:雄性:常染色体+ZZ(同型);雌性:常染色体+ZW(异型)。生物类型:鸟类、蛾蝶类等。
2、基因在性染色体上的分布如图所示,
伴X遗传是指位于X的非同源部分上的基因控制的性状遗传。伴Y遗传是指位于Y非同源部分上的基因控制的性状遗传。
X、Y也是同源染色体。X与Y虽然形状、大
小不相同,但在减数分裂过程中X、Y的行为与同源染色体的行为一样,要经历联会、四分体和分离的过程,因此X、Y是一对同源染色体。
3、伴性遗传
(一)概念:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。
(二)人类红绿色盲症:1、基因的位置:X染色体上,在Y染色体上没有与此相关的等位基因。
红绿色盲病的遗传
红绿色盲是最常见的人类伴性遗传病,患者由于色觉障碍,不能像正常人一样区分红色和绿色。科学家们发现,这种病是位于X染色体上的隐性基因(b)控制的,Y染色体由于过于短小而没有这种基因。因此红绿色盲基因是随着X染色体向后代传递的,其遗传方式称为伴X染色体遗传隐性遗传。根据基因B和基因b的显隐性关系,说出人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型。
 
女性
男性
基因型
XBXB
XBXb
XbXb 
 XBY
 XbY
表现型
正常
正常(携带者)
色盲
正常
色盲
4、性别决定(性染色体决定类型)
5、伴性遗传病的方式及特点
1、Y染色体上遗传特点
因为致病基因只在Y染色体上,没有显隐之分,因而患者全为男性,女性全部正常。致病基因为父传子,子传孙,具有世代连续性,也称为限雄遗传。如人类的外耳道多毛症。
2、X染色体上隐性遗传特点
(1)男性患者多于女性患者;
(2)具有隔代交叉遗传现象;
(3)女性患病,其父亲、儿子一定患病;
(4)男性患病,其母亲、女儿至少为携带者;
(5)男性正常,其母亲、女儿一定表现正常。
3、X染色体上显性遗传特点
(1)患者双亲中必有一方是患者,并且女性患者多于男性患者;
(2)通常在家族中表现为代代相传,具有连续现象,即男性患病,其母亲、女儿一定患病,儿子表现正常;女性正常,其父亲、儿子一定表现正常;
(3)女性患病,双亲中必有一方是患者;子女中各有1/2可能患病,但杂合体女性患者的病情有时较轻
(4)女性正常,其父亲、儿子全部正常。
6、遗传病不同遗传方式的判断依据与方法
⑴先确定是显性还是隐性遗传病
遗传图中,若双亲正常,生出孩子有患病的,则该病必是隐性遗传病。(无中生有为隐形)
遗传图中,若双亲都患病,他们的子代中有表现正常的,则该病一定是显性遗传病。(有中生无为显性)
⑵判断是常染色体遗传还是伴性遗传
①隐性遗传的判断:在确定是隐性遗传的情况下,就不要考虑显性情况,只考虑是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传(伴Y染色体很容易区分开)。
第一:在隐性遗传图中,只要有一世代父亲表现正常,女儿中有病的,就一定是常染色体的隐性遗传病。
第二:在隐性遗传图中,只要有一世代母亲表现有病,儿子中表现有正常的,就一定不是伴X染色体上的隐性遗传病,而必定是常染色体的隐性遗传病。
②显性遗传的判断:
第一:在显性遗传图中,只要有一世代父亲表现有病,女儿中表现有正常的,就一定是常染色体的显性遗传病。
第二:在显性遗传图中,只要有一世代母亲表现正常,儿子中有表现有病的,就一定不是伴X染色体的显性遗传病,必定是常染色体的显性遗传病。
综上记口诀:无中生有为隐形,有中生无为显性。
显性看女患,(女患的)父子皆病是伴性,
隐形看男患,(男患的)母女皆病是伴性。
⑶不能确定判断类型