专题四 遗传的基本规律

1、专题四 遗传的基本规律第一课时【考纲要求】知识内容要求（1）孟德尔遗传实验的科学方法（2）基因的分离规律和自由组合规律（3）基因与性状的关系（4）伴性遗传【知识网络】【教法指引】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

2、。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。【专题要点】一、孟德尔遗传实验的科学方法1、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

3、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。（3）科学地运用统计学的方法对实验结果进行分析。（4）科学地设计试验程序，即现象问题提出假说验证假说结论。2、孟德尔用豌豆作杂交实验材料的优点：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。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。豌豆花冠各部分结构较高.考.资.源.网大，便于操作，易于控制。豌豆种子保留在豆荚内，每粒种子都不会丢失，便于统计。实验周期短

4、，豌豆是一年生植物，几个月就可以得出实验结果。他选用豌豆的七对相对性状的基因都不连锁。二、几组概念间的相互关系：提醒说明：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。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)。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

5、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)。5杂交、自交、测交的用途 杂交判断显隐性和育种； 自交提高纯合度和判断显隐性及纯杂合子； 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、分离规律的有关计算1、常用的几个公式：2、解题思路（1）分离定律试题类型(2)基因型的确定技巧隐性突破法：若子代出现隐性性状，则基因型一定为aa，其中一个来自父本，另一

6、个来自母本。后代分离比推断法若后代分离比为显性：隐性=3：1，则亲本基因型为Aa和Aa，即：Aa×Aa3A：1aa。若后代分离比为显性：隐性=1：1，则双亲一定是测交类型，即：Aa×aa1 Aa：1 aa。若后代只有显性性状，则亲本至少有一方是显性纯合子，即：AA×Aa或AA×AA。（3）四步曲写基因型3、自由交配与自交 （1）自由交配 ：各种基因型之间均可交配，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：同种基因型之间交配，子代情况只需统计各自交结果4、杂合子Aa连续自交，第 n代的比例分析四、

7、基因自由组合的细胞学基础基因自由组合发生在减数第一次分裂的后期。随同源染色体分离，等位基因分离，随非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 (1)在减数分裂时，无论雄性个体还是雌性个体，理论上所产生的配子种类均相同，即均为2n种(n代表等位基因高.考资.源.网对数)。(2)分析配子产生时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。若是一个个体则产生2n种配子；若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个2种(两两相同)精细胞(未发生交叉互换的情况)。例：YyRr基因型的个体产生配子情况如下可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类一个精原细胞

8、4种 2种(YR、yr或Yr、yR)一个雄性个体 4种 4种(YR、yr、Yr、yR)一个卵原细胞 4种1种(YR或yr或Yr或yR)一个雌性个体 4种 4种(YR、yr、Yr、yR)五、自由组合定律解题指导1、两对相对性状的遗传实验中相关种类和比例(1)F1 (YyRr)的配子种类和比例：4种，YR：Yr：yR：yr=1：1：1：1。(2)F2的基因型：9种。(3)F2的表现型和比例：4种，双显：一显一隐：一隐一显：双隐=9：3：3：1。(4)F1的测交后代的基因型和比例：4种，1：1：1：1。3、用分解法解自由组合定律习题“分解法”是以一对基因的杂交组合的结果为基础，根据题意，灵活地分解题

9、目的基因杂交组合、表现型比、基因型比等条件，直接利用一对基因交配的结果，从而简化问题，快速求解的一种解题方法。“分解法”的应用举例如下。(1)计算概率例：基因型为AaBb的个体(两对基因独立遗传)自交，子代基因型为AaBB的概率为_。将AaBb分解为Aa和Bb，则Aa 12Aa，Bb14BB。故子代基因型为AaBB的概率为12Aa×14BB18AaBB。(2)推断亲代的基因型例：小麦的毛颖(P)对光颖(p)是显性，抗锈(R)对感锈(r)为显性，这两对性状可自由组合。已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株做亲本杂交，子代有毛颖抗锈：毛颖感锈：光颖抗锈：光颖感锈=1：1：1：1，写出两亲本的基因型

10、。将两对性状分解为：毛颖：光颖=1：1，抗锈：感锈=1：1。根据亲本的表现型确定亲本基因型为Prr×ppR，只有Pp×pp，子代才有毛颖：光颖=1：1，同理，只有rr×Rr，子代抗锈：感锈=1：1。综上所述，亲本基因型分别是Pprr与ppRr。(3)推算子代的基因型和表现型的种类例：基因型为AaBB的个体与aaBb的个体杂交(两对基因自由组合)，子代的基因型、表现型各有多少种?将AaBB×aaBb分解为Aa×aa和BB×Bb，Aa×aa两种基因型，两种表现型；BB×Bb两种基因型，一种表现型。综合起来，子代的基因型

11、种类为2×2=4种，表现型种类为2×1=2种。(4)求子代中基因型、表现型比例例：求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型比和表现型比。解：dd×Dd后代：基因型比1：1，表现型比1：1；Ee×Ee后代：基因型比1：2：1，表现型比3：1；FF×ff后代：基因型1种，表现型1种。所以，后代中基因型比：(1：1)×(1：2：1)×1=1：2：1：1：2：1：表现型比：(1：1)×(3：1)×1=3：1：3：1。六、性别决定与伴性遗传的理解 雌、雄异体生物才有性别分化。 性别决定方式有多种，但最主要的是由

12、性染色体决定的。 由性染色体决定性别的生物才有性染色体。七、XY型性别决定与伴性遗传的规律 （1）通过染色体组成分高.考.资.源.网析，了解常染色体与性染色体的形态特点（以XY型为例） 正常男、女染色体分组：男44十XY、女44十XX （2）伴性遗传是由于异型性染色体之间存在“非同源区段”（如图所示）在同源区段中，X和Y染色体都有等位基因，在遗传上与基因的分离定律一样，X与Y的分离的同时，等位基因也分离。在非同源区段中，基因可能只存在于X或Y上，如只在Y上，则遗传为伴Y遗传限雄遗传。如只在X染色体上，则伴X遗传。性别决定方式只在有性别的生物才有；性别决定的方式有多种，XY型性染色体决定性别是一

13、种主要方式。八、红绿色盲的遗传（伴X隐性遗传）特点：男性患者多于女性。男性只有一条X染色体，只要带上致病基因，就会发病。具有交叉遗传特点，具体表现是：a男性患者的隐性致病基因通过女儿传递给外孙，使外孙发病。b男性患者的双亲表现正常时，其致病基因由母亲（必然是携带者XBXb）交叉遗传而来，其兄弟中可能还有患者；姨表兄弟也可能是患者。c女性患者的父亲一定是患者，其兄弟可能正常、也可能是患者，其儿子也一定是患者。九、人类遗传病的类型及遗传特点十、伴性遗传遗传定律的关系（1）与分离规律的关系（1）伴性遗传遵循基因的分离定律。伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传，若就一对相对性状而言，则为一对等位基

14、因控制的一对相对性状的遗传。(2)伴性遗传有其特殊性雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种形式；有些基因只存在于X或Z染色体上，Y或w染色体上无相应的等位基因，从而存在单个隐性基因控制的性状也能表现，如XbY或Zbw；Y或w染色体非同源区段上携带的基因，在x或z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递；性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时一定要与性别相联系。（2）与基因自由组合规律的关系在分析既有性染色体又有常染体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时，由位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理，由位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离规律处理，

15、整个则按自由组合定律处理。（3）若研究两对等位基因控制的两对相对性状，若都为伴性遗传，则符合基因的连锁互换定律，不符合基因的自由组合定律。例：同时研究色盲遗传、血友病遗传、进行性肌营养不良、抗维生素D佝偻病、钟摆型眼球震颤这些遗传病中的任意两对，因控制这些性状的基因都位于X染色体上，属于上述情况。变高0考0资0源0网异、K考S资5源U网进化第二课时【考纲要求】知识内容要求（l）基因重组及其意义（2）基因突变的特征和原因K|S|5U（3）染色体结构变异和数目变异K|S|5U（4）生物变异在育种上的应用K|S|5U（5）转基因食品的安全K|S|5U（6）人类遗传病的类型K|S|5U（7）人类遗传病

16、的监测和预防K|S|5U（8）人类基因组计划及意义（9）现代生物进化理论的主要内容（10）生物进化与生物多样性的形成【知识§KS5U网络】K考S资5源U网【教法指引】本专题是新课标教材必修二遗传与进化中第五章、第六章、第七章的内容。主要内容包括基因重组及其意义、基因突变的特征和原因、染色体结构变异和数目变异、生物变异在育种上应用、转基因食品的安全以及有关人类优生与进化的关系，人类遗传病的相关问题由于与遗传定律联系紧密，§KS5U和遗传规律并为一个专题。K|S|5U 本专题内容需要记忆的知识点较多，更注重思维的严谨性、颇具文科特色，这也是理科学生常见的弱点，复习中更应引起足够

17、的重视。基因重组的类型，发生的时间、基因突变发生的时间、基因突变和基因重组的区别，染色体变异的特点，都是学生不容易掌握的知识，在复习中采用对比的方式在理解基础上归纳记忆，能够化难为易。在选择题方面，考查的内容主要有：基因突变及其原因、基因重组，染色体变异、染色体组、二倍体、多倍体单倍体等概念的理解和判定。在非选择题方面，常以某一作物育种为背景，综合考查诱变育种、杂交育种、单倍体和多倍体育种及基因工程育种的区别与联系K考S资5源U网【专题要点】本专题考纲汇总本部分10§KS5U个知识点5个要求为，其中基因重组的类型，发生的时间、基因突变发生的时间、基因突变和基因重组的区别，染色体变异的

18、特点，现代生物进化理论的主要内容，生物进化与生物多样性的形成为主要内容，总结如下：一、基因重组的理解1概念：在生物体有性生殖中，控制不同性状的基因重新组合。2方式：有性生殖（减数分裂）、重组DNA技术（基因工程）。3减数分裂过程中的基因重组两种类型：四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；（如图1），减数分裂第一次分裂后期中的非等位基因的自由组合4意义：产生了新的基因型，大大丰富了变异的来源；形成生物多样性的原因之一、为生物变异提供丰富的来源、对生物的进化具有重要的意义。5基因重组概念的整合：（如下图） 归纳：基因工程也属于控制不同性状的基因重新组合，属于非自然的基因重组，可以发生在不

19、同种生物之间，能够定向改变生物性状。肺炎双球菌的转化也属于基因重组。基因重组产生了新的基因型，但未改变基因的“质”和“量”。二、对基因突变的理解K考S资5源U网归纳：概念内涵：DNA分子发生的碱基对的替换、增添和缺失；外延：基因突变是DNA分子水平上某一个基因内部碱基K考S资5源U网对种类和数目的变化，基因的数目和位置并未改变。突变特征：普遍性（所有生物都可能发生基因突变）；随机性（生物个体发育的任何时期）；不定向性（向不同的方向发生突变）；低频性（突变的频率比较低）；多害性（多数有害，少数有利，也有中性）。突变原因：外在因素诱发，如物理、化学、生物因素。也存在自发进行的基因突变，如DNA复制

20、偶尔出现错误等。基因突变的时期：基因突变可发生在任何生物的细胞中，一般发生于DNA复制的时候，突变的基因在细胞分裂的间期随DNA的复制而复制，通过细胞分裂而传递给子细胞，体细胞发生的基因突变一般不能传递给后代，而发生在生殖细胞中的突变，可以通过生殖细胞的结合传给后代。意义：基因突变能产生等位基因，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料。三、基因突变对性状与子代的影响1基因突变对性状的影响（1）改变性状 原因：突变间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。 实例：镰刀型细胞贫血症。（2）不改变性状，有下列两种情况： 一种氨基酸可以由多种密码子决定（密码的简并性），

21、当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，K考S资5源U网这种突变不会引起生物性状的改变。 突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。 突变发生在非编码区或真核细胞基因的编码区的内含子中。2基因突变对子代的影响（1）基因突变发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。（2）如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。（3）基因突变的频率比较：生殖细胞体细胞；分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。四、染色体组与染色体数目的判断1染色体组与染色体数目的差别（1）染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同

22、源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条： 一个染色体组中不含同源染色体。 一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。 一个染色体组中含有控制物种生物性状的一整套基因，但不能重复。（2）要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑： 细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组 。（如图一） 根据基因型判断细胞中的染色体数目，根据细胞的基因型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数（如图二）。如基因型AAaaBBbb的细胞生物体含有4个染色体组。根据染色体的数目和染色体的形态数来推算，染色体组的数目=染色体数染色体形态数。2单倍体与二倍体、多倍

23、体的判定（1）由受精卵发育而成的个体，含有几个染色体组，就叫几倍体。（2）由配子发育而成的个体，不论含几个染色体组，都称为单倍体。如八倍体生物的单倍体含有4个染色体组。单倍体个体的体细胞染色体组数一般为奇数，当其进行减数分裂形成配子时，由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常的配子。（3）二倍体生物的配子中只含有一个染色体组。（4）含奇数倍染色体（如3组染色体的三倍体和单倍体）的个体不能产生正常的配子。3三倍体无子西瓜中果实各部分染色体第一年所结果实第二年所结果实（三倍体西瓜）果实位置四倍体植株上三倍体植株上果皮染色体组数43种皮染色体组数43胚染色体组数3无胚乳染色体组数5无归纳：

24、无子番茄是不经传粉受精，子房经生长素处理后形成的二倍体果实，其无子性状不能遗传。4不同倍数的个体的基因的分离基因型配子比例自交后代的表现型比例（只有一个A就表现A性状）AAAAa1A：1a3A：1aAAAa1AA：1AaAAAaa1AA：4Aa：1aa35A：1aAaaa1Aa：1aa3A：1a五、可遗传变异三种来源的比较比较基因重组基因突变染色体变异变异实质控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型基因分子结构发生改变，产生新的基因染色体组成倍增加或减少，产生新的基因型或染色体结构发生变异产生过程减数分裂形成配子时，非等位基因的自由组合，或等位基因的互换复制过程中，基因中脱氧核苷酸的增、减和

25、改变染色体复制后，不能形成两个子细胞或配子不经受精作用，而单独发育成个体或染色体结构的变异类型非同源染色体上的非等位基因的自由组合同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换自然突变人工诱变染色体结构的变异染色体数目的变异特点发生在真核生物进行有性生殖中，后代中重新产生的变异类型有一定的比例规律任何生物都可发生，频率低，有害变异多，是变异的主要来源，进化的重要因素发生在真核生物核遗传中，多倍体植株器官大，养分多，成熟迟，结实少；单倍体植株弱小，高度不育；染色体结构变异在人体遗传病中是比较严重的遗传病实例黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生黄皱与绿圆个体镰刀型细胞贫血症普通小麦（六倍体）雄蜂、单倍体玉米六

26、、几种育种方法K考S资5源U网的比较K考S资5源U网名称原理方法优点缺点应用杂交育种基因重组杂交自交筛选出符合要求的表现型，通过自交至不发生性状分离为止使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”育种时间长局限于同一种或亲缘关系较近的个体用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦诱变育种基因突变物理：紫外线、射线、微重力、激光等处理、再筛选化学：秋水仙素、硫酸二乙酯处理，再筛选提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状有利变异少，工作量大，需要大量的供试材料高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种等的培育单倍体育种染色体变异（染色体组成倍地减少）先将花药离体培养，

27、培养出单倍体植株将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子明显缩短育种年限，加快育种进程技术复杂用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦多倍体育种染色体变异（染色体组成倍地增多）用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗植物茎秆粗壮，叶片果实种子均大，营养物质含量提高技术复杂，发育延迟，结实率低，一般只适用于植物三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻转基因育种异源DNA（基因）重组提取目的基因装入运载体导入受体细胞目的基因的检测与表达筛选出符合要求的新品种目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问题多转基因“向日葵豆”；转基因抗虫棉七、自然选择学说的内

28、容1自然选择学说内容的整合2自然选择的对象（1）直接对象是生物的变异性状（表现型）。（2）间接对象是相关的基因型。（3）根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。3自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。4自然选择的动力：生存斗争（1）类型：包括种内斗争、种间斗争（竞争）、生物与无机环境之间的斗争。（2）意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。5自然选择的结果：适者生存。八、现代生物进化理论的主要内容1种群是生物进化的基本单位 个体携带的基因随个体死亡而从基因

29、库中消失，但随着繁殖它把自身一部分基因传给了后代，通过突变使新基因进入了基因库。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代，这个个体在进化上就没有意义。2突变和基因重组产生进化的原材料（1）可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。（2）基因突变产生新的等位基因。这就可能使种群的基因频率发生变化。（3）突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。（4）生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。（5）突变是不

30、定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。 3隔离与物种的形成（1）种群与物种的比较种群物种概念生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化和繁殖的单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物范围较小范围内的同种生物的个体由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准种群具备“两同”，即同一地点，同一物种；同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能产生可育后代主要是形态特征和能否自由交配产生可育后代，不同物种间存在生殖隔离联系一个物种可以包括许多种群，如同

31、一种鲤鱼可以生活在不同的池塘、湖泊中，形成一个个彼此被陆地隔离的种群。同一物种的多个种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能成为不同的亚种（或品种），进而形成多个新物种。（2）隔离在物种形成中的作用 隔离是物种形成的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流，仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。（3）物种形成的两种方式 渐变式：经过长期的历史年代逐渐形成。 骤变式：在很短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。4自然选择决定生物进化的方向：九、共同进化与生物多样性1物种形成与生物进化两者都是在自然选择过程中发生的。生物进化是指同种生物的发展变化，时间可长可短，性状变化程度不一。物种形成则