第1章遗传因子的发现知识清单-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第一章《遗传因子的发现》知识清单 【内容框架】 【知识清单】 知识点一：相关概念 1. 融合遗传：两亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。 2. 单性花与两性花： ①单性花：花中只有雌蕊或只有雄蕊，如玉米。 ②两性花：花中既有雌蕊又有雄蕊，如豌豆花。 3. 与交配方式相关概念 ①自交：遗传因子组成相同的个体之间的交配，如植物的自花传粉、同株异花传粉。 ②杂交：遗传因子组成不同的生物体相互交配的过程。 ③测交：待测个体与隐形纯合子杂交。 ④正、反交：若甲（父本）×乙（母本）为正交，则甲（母本）×乙（父本）为反交。 4. 性状类相关概念 ①相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。 ②显性性状：具有一对相对性状的纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状。 ③隐性性状：具有一对相对性状的纯合亲本杂交，子一代未显现出来的性状。 ④性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。 ⑤表型：生物个体表现出来的性状。由基因型和环境共同决定。 5. 基因类相关概念 ①基因型：与表型有关的基因组成。 ②显性基因：决定显性性状的基因，用大写字母表示。 ③隐性性状：决定隐性性状的基因，用小写字母表示。 ③等位基因：同源染色体相同位置上控制同一性状的基因，如A与a，B与b，D与d。 ④非等位基因：一条染色体上非等位基因，如A与B；非同源染色体上的非等位基因，如A与D，A与d等；同源染色体上的非等位基因，如A与b。 ※染色体相关内容 ①染色体：在细胞分裂期出现能被碱性染料强烈染色的复合物质，主要由DNA和蛋白质组成。 ②同源染色体：减数分裂过程中配对的两条染色体，性状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方。如上图1和2, 3和4。 ③非同源染色体：如图1和3,1和4,2和3,2和4. ④姐妹染色单体：一条染色体复制会形成两条姐妹染色单体。 知识点二：豌豆作为遗传学实验材料的优点 1.豌豆作为遗传实验材料的优点： ①豌豆是两性花，自花传粉、闭花授粉，自然状态下一般都是纯种； ②有易于区分的相对性状且能够稳定遗传给后代； ③生长周期短，后代数量多； ④花大，便于操作易于授粉。 2. 人工异花传粉过程 ①去雄：人工除去母本未成熟花的全部雄蕊； ②套袋：将处理后的母本套袋，防止外来花粉干扰； ③传粉：待除去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉涂在去雄花的雌蕊的柱头上； ④套袋：保证杂交得到的种子是人工授粉后所结的。 知识点三：假说演绎法 在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来验证。 知识点四：一对相对性状的杂交实验 · 常用遗传学符号 符号 P F1 F2 × ⊗ ♀ ♂ 含义 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 雌 雄 1.观察现象，提出问题 ①现象：纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆做亲本进行杂交，无论正交还是反交，杂交后代产生的第一代总是高茎。子一代自交，子二代的植株中不仅有高茎的，还有矮茎的，且高茎与矮茎的性状分离比接近3:1。 ②问题： 为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢？ 为什么子一代没有矮茎，而子二代又出现了矮茎的呢？子二代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗？ 2.分析问题，提出假说 （1）假说内容 ①生物的性状是由遗传因子决定的； ②在体细胞中，遗传因子是成对存在的； ③生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离。分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的一个； ④受精时，雌雄配子的结合是随机的。 （2） 遗传图解 ①棋盘法 ②交叉线法 （3） 解释 ①雌雄配子数量不相等，一般雄配子的数量要多于雌配子； ②雌雄配子的结合是随机的； ③子一代Dd产生配子的比例D：d=1:1； ④子二代表型及比例高茎：矮茎=3:1；基因型及比例DD：Dd：dd=1:2:1。 3.演绎推理，验证假说 ①方法：测交，子一代与隐性纯合子杂交 ②推理过程： ③测交实验结果：高茎与矮茎植株的数量比接近1:1。 4.分析结果，得出结论 测交实验结果与演绎推理的结果相吻合，证明孟德尔的假说是正确的。 知识点五：分离定律 1. 概念：又称孟德尔第一定律，在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同配子中，随配子遗传给后代。 2. 发生时间：减数第一次分裂后期 3. 实质：等位基因随同源染色体分离而分离 4. 适用范围： ①进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传； ②由一对等位基因控制的一对相对性状。 知识点六：性状分离比的模拟实验 1. 实验目的 通过模拟实验，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。 2. 模拟内容 甲、乙两个小桶→雌雄生殖器官 小桶内不同颜色彩球→雌雄配子 不同彩球的随机组合→雌雄配子的随机组合 3. 方法步骤 ①在甲乙两个小桶中放入两种彩球各10个（甲乙两个桶内小球数量不一定相等，但各桶内不同颜色小球数目一定相等）； ②摇动两个小球，使小桶内的彩球充分混匀； ③分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合； ④将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀（放回摇匀为保证雌雄配子被抓出来的机会相等）； ⑤按步骤③和④重复30次以上。 4. 结果与结论 彩球组合之比DD：Dd：dd≈1:2:1，显性性状：隐性性状≈3:1。 知识点七：两对相对性状的杂交实验 1. 观察现象，提出问题 ①现象：纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆作为亲本杂交，无论正交还是反交，结出种子都是黄色圆粒。子一代黄色圆粒自交后代出现重组性状黄色皱粒和绿色圆粒。并且9:3:3:1的比例。 ②问题：不同性状之间发生了新的组合，是否控制两对性状的遗传因子也发生了组合？ 2. 分析问题，提出假说 （1） 假说内容 ①两对相对性状分别由两对遗传因子控制； ②F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合； ③受精时，雌雄配子的结合是随机的。 （2） 遗传图解 （3） 解释 ①基因型占比及对应表型： 9/16 Y_R_（黄色圆粒）； 3/16 Y_rr （黄色皱粒）； 3/16 yyR_（绿色圆粒）； 1/16 yyrr （绿色皱粒）。 ②子一代产生的雌雄配子结合方式16种；子二代基因型9种；子二代表现型4种。 3. 演绎推理，实验验证 ①方法：测交，子一代与隐性纯合子杂交 ②推理过程： ③测交实验结果：黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒≈1:1:1:1 4. 分析结果，得出结论 测交实验结果与演绎推理的结果相符，证明孟德尔的假说是正确的。 知识点八：自由组合定律 1.概念：又称孟德尔第二定律，控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 2.发生时间：减数分裂形成配子时 3.实质：决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。（等位基因彼此分离，非同源染色体上的飞等位基因自由组合） 4.适用范围： ①进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传； ②两对及以上相对性状的遗传； ③控制两对或两对以上性状的遗传因子分别位于两对同源染色体上。 知识点九：孟德尔试验方法的启示 ①恰当的实验材料——豌豆 ②科学的实验方法——假说演绎法 ③严谨的实验程序 ④合理的实验结果统计与分析 ⑤锲而不舍的科研精神 知识点十：孟德尔遗传规律的再发现 1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫作“基因”、表型（也叫表现型）和基因型的概念。 知识点十一：孟德尔遗传规律的应用 1.动植物杂交育种 ①目的：有目的的将具有不同优良性状的两个亲本杂交，组合两个亲本的优良性状，经过繁育、现在和培育，最后筛选出所需要的优良品种。 ②例如：培养纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦 ③优点：集中优良性状 ④缺点：育种时间较长 2.医学实践 可以依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断，从而为遗传咨询提供理论依据。 ※知识点十二：孟德尔分离定律遗传规律做题总结 一、相对性状中显、隐性的判断： 1.定义法（纯合子杂交） ①A×B→A，则A为显，B为隐 ②A×B→B，则B为显，A为隐 2.自交法 ①A植株自交→后代均为A，则A为纯合子，但无法判断显、隐性 ②A植株自交→后代既有A、又有B，则A为显，B为隐 例：玉米的甜和非甜是一对相对性状。下列实验能判断出显隐关系的是(B) ①甜×非甜→非甜； ②甜×非甜→100甜+98非甜； ③甜×甜→甜； ④非甜×非甜→312非甜+106甜 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 二、纯合子和杂合子的判断 1.自交法（只适用于植物） 待测个体自交→若出现性状分离，待测个体为杂合子； →若不出现性状分离，待测个体为纯合子。 2.测交法（常用于动物） 待测个体与隐性纯合子杂交→后代只有一种表型，待测个体为纯合子； →后代出现两种表性，待测个体为杂合子。 3.花粉鉴别法（特殊、不通用） 取植株花粉进行染色处理→出现一种颜色花粉，为纯合子； →出现两种颜色花粉，且比例为1:1，则为杂合子。 例：小麦麦穗有芒对无芒为显性，鉴别一株小麦是否是纯合子，常用方法(B) A.杂交 B.自交 C.测交 D.观察性状 三、获得纯系的方法————连续自交 1.以Aa个体为例，连续自交第n代比例分析： 2.Aa连续自交n代后，Fn中更重类型的个体所占比例 3.相关曲线图 例：采用下列哪组方法，可以依次解决①~④中的遗传问题（B） ①鉴定一只白羊是否纯种 ②在一对相对性状中区分显隐性 ③不断提高小麦抗病品种纯合度 ④检验杂种F₁的基因型 A.杂交、自交、测交、测交 B.测交、杂交、自交、测交 C.测交、测交、杂交、自交 D.杂交、杂交、杂交、测交 四、自交和自由交配 1.概念 自交：遗传因子组成相同个体交配 自由交配：群体中不同个体随机交配 2.交配组合种类 若群体中有遗传因子组成为AA、Aa、aa个体 ①自交方式：AA×AA、Aa×Aa、aa×aa，三种 ②自由交配：AA×AA、AA×Aa、AA×aa、Aa×Aa、Aa×aa、aa×aa，6种 例：某群体中，AA占个体1/3、Aa占个体2/3，群体中的个体自由交配和自交后代遗传因子组成之比各为多少？ (1)自由交配 解法一： 分析——雄性个体1/3AA，2/3Aa；雌性个体1/3AA，2/3Aa 交配方式有①雄性1/3AA×雌性1/3AA→1/9AA ②雄性1/3AA×雌性2/3Aa→1/9AA＋1/9Aa ③雄性2/3AA×雌性1/3AA→1/9AA＋1/9Aa ④雄性2/3AA×雌性2/3AA→1/9AA＋2/9Aa＋1/9aa 合计：4/9AA 4/9Aa 1/9aa 解法二：利用配子法推算 分析——雄性个体1/3AA，2/3Aa，产生2/3A和1/3a的配子； 雌性个体1/3AA，2/3Aa，产生2/3A和1/3a的配子。 雌雄配子随机交配： 合计：4/9AA 4/9Aa 1/9aa (2)自交 ①1/3(AA×AA)→1/3AA ②2/3(Aa×Aa)→1/6AA＋1/3Aa＋1/6aa 合计：1/2AA 1/3Aa 1/6aa 五、根据后代性状分离比解题(亲代推子代) 亲代遗传因子组合 后代遗传因子组合及比例 后代显性：隐性 AA AA AA 全显性 AA Aa AA:Aa=1:1 全显性 AA aa Aa 全显性 Aa Aa AA:Aa:aa=1:2:1 3:1 Aa aa Aa:aa=1:1 1:1 aa aa aa 全隐性 六、根据后代性状分离比解题(由子代推亲代) 后代表现型 亲本基因组合 亲本表现型 全显 AA×--(AA、Aa、aa) 一定有一个是显性纯合 全隐 aa x aa 双亲全为隐纯 显:隐=1：1 Aa x aa 显为杂合，隐为纯合 显:隐=3:1 Aa×Aa 均为显杂 七、概率在遗传学分析中的应用 1.加法定律 当一个事件出现的时候，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。 例：人体肤色正常(A)对比白化(a)为显性。一对天妇基因型都是Aa，他们所生的孩子中，表现型正常的概率是多少? 分析：一个个体的遗传因子组成只能是AA、Aa和aa中的其中一种(相互排斥)，求显性性状(AA和Aa)应改将产生AA和Aa的概率相加。 Aa自交→1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa，表型正常的概率1/4＋1/2＝3/4 2、乘法定律 当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时，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。 例：人类双眼皮(B)对单眼皮(b)为显性。现有一对夫妇基因型均为Bb.，则他们生一个男孩(单眼皮)的概率是? 分析：单双眼皮与性别不影响，两种同时出现的概率为各自概率乘积。 两夫妇Bb×Bb→1/4BB＋1/2Bb＋1/4bb 单眼皮概率：1/4；男孩概率：1/2 单眼皮男孩概率＝1/4×1/2=1/8 ☆判断显、隐性遗传病技巧 “无中生有”为隐性 “有出生无”为显性 八、特殊遗传现象 1.完全显性：显性对隐性绝对控制 2.不完全显性：F₁的性状介于显性与隐性之间。如：茉莉AA为红色，Aa为粉色，aa为白色。 3.共显性：两个亲本性状同时在F₁的个体上显现 如：混花毛马的共显性→红毛和白毛掺杂在一起 血型： 血型 基因型 红细胞上的抗原 显隐性关系 A型 IAIA,IAi A IA对i完全显性 B型 IBIB, IBi B IB对i完全显性 AB型 IAIB A,B IA与IB共显性 O型 ii ii 隐性 4,致死现象 (1)胚胎致死：指某些遗传因子组成的个体死亡。 如：若Aa xAa的后代显性纯合致死，则后代中基因型为AA个体死亡，则后代基因型及比例为Aa:aa=2：1。 (2)配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子现象。 如：A因子使雄配子致死，若Aa自交，只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子，形成的后代两种遗传因子组成为Aa：aa=1：1。 5.从性遗传：由常染色体上基因控制的性状，在表型上受个体性别影响的现象 如：绵羊的有角基因H为显性，无角基因h为隐性，在杂合子(Hh)中，公羊表现有角，母羊则表现无角。 ※知识点十三：孟德尔自由组合定律做题总结 一、配子类型问题（亲代→子代) 1.求配子种类数———2n种（n为等位基因对数） 如：AaBbCc产生的配子种类 分→ Aa Bb Cc 析→ 2种 2种 2种 组→2×2×2=8种 练： AaBbCcDD产生配子种类：2×2×2×1=8种 2.产生配子概率 如：AaBbCc产生ABC配子的概率 分→ Aa Bb Cc 析→1/2A 1/2B 1/2C 组→1/2×1/2×/12=1/8 3.配子间结合方式—————各亲本产生雌雄配子种类数的乘积 如：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中、雌雄配子结合方式有几种？ 分析→AaBbCc可产生2×2×2=8种配子；AaBbCC可产生2×2×1=4种配子 组→8×4=32种 二、基因型类型问题（亲代→子代) 1、基因型种类：己知双亲基因型、求后代基因型种类 如：AaBbCc与AaBbCC杂交，子代有多少种基因型？ 分→Aa xAa Bb×Bb Cc×CC 析→AA、Aa、aa3种 BB、Bb、bb3种 CC、Cc2种 组→3×3×2=18种 2、基因型概率:已知双亲基因型，求后代某一基因型的概率 如：AaBbCc与AaBbCC杂交，后代基因型为AaBbCc概率？ 分→ Aax Aa Bb×Bb Cc×CC 析→1/2Aa 1/2Bb 1/2Cc 组→1/2×1/2×/12=1/8 三、表现型类型问题（亲代→子代） 己知双亲基因型，求后代表现型种类 如：AaBbCc和AaBbCC杂交，后代表现型种类有多少？ 分→ AaxAa Bb×Bb Cc×CC 析→ (A_、aa)2种 (B_、bb)2种 (CC、Cc)1种 组→2×2×1=4种 4、 逆向组合法推断亲本基因型(子代→亲代） 1.隐性纯合子突破法、根据子代表现型推断亲代基因型 例题：豌豆黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)对皱粒(r)为显性黄色圆粒与绿色圆粒杂交，F₁出现了黄圆、绿圆、黄皱、绿皱四种表型，推知其亲代杂交基因型。 分析：子一代出现了绿色皱粒（yyrr），说明两亲本都能产生yr的配子，由亲本基因型黄色圆粒（Y_R_）,和绿色圆粒（yyR_）可推测亲代基因型分别为YyRr、yyRr。 2.根据子代分离比解题 （1）一对相对性状： 子代性状比 亲本基因型 3：1 Aa×Aa 1：1 Aaxaa 1：0 AA×AA AA×Aa AA×aa aa x aa （2）多对性状研究时，可先研究每一对，再将它们组合起来： ①子代 9：3：3：1=(3：1)×(3：1) (Aa×Aa)×(Bb×Bb) 亲代 AaBb×AaBb ②子代 1：1：1：1 = (1:1)×(1：1) (Aa×aa)x(Bb×bb) 亲代 AaBb×aabb 或 Aabb×aaBb ③子代 3：1：3：1 = (3:1)×(1:1) (Aa×Aa)×(Bb×bb) 亲代 AaBb×Aabb ④子代 3：1=(3:1)×(1：0) (Aa×Aa)×(BB×BB)/(BB×Bb)/(BB×bb)/(bb×bb) 亲代 具体情况具体分析 例题：将高杆(T)无芒(B)小麦与另一株小麦杂交，后代中出现高杆无芒、高杆百芒、矮杆无芒、矮杆有芒四种表现型，且比例为3:1:3:1,则亲本基因型为______。 分析：3:1:3:1=(3:1)×(1:1) 后代高：矮=1:1→则亲本为Tt×tt 无芒：有芒=3:1→则亲本为Bb×Bb 则亲本基因型为BbTt、Bbtt。 五、9:3:3:1的变式:“和”为16的由基因互作或致死导致的特殊分离比 (一)基因互作 1.F1后代表现型9:6:1（测交后代比为1：2：1)→条件：存在一种显性基因时表现为同一种性状。 9：6：1→(9A_B_)：(3A_bb+3aaB_)：(1aabb) 例题：某植物花色有两对等位基因控制(A/a、B/b)，现有纯合蓝色品种和纯合红色品种杂交，F1都是蓝色，子一代自交所子二代9蓝：6紫:1红。F2中紫花的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb。 2.F1自交后代表现型为9：7（测交后代为3：1)→条件：A、B同时存在时为一种性状，否则为另一种性状。 9:7→(9A_B_)：(3A_bb＋3aaB_＋1aabb) 例题:甜豆豆紫在对自花是一对相对性状，由非同源染色上的两对基因共同控制，只有同时存在两个显性基因（A和B)时，花中的紫色素才能合成。AaBb的紫色花豌豆自交，其后代白花的遗传因子组成有___种。 有Aabb、AAbb、aaBB、aaBb、aabb，5种。 3.F1后代表现型为9:3:4（测交后代1:1:2）→条件：aa（或bb)成对存在时，表现为双隐、其余正常 9:3:4→(9A_B):(3A_bb):(3aaB_＋aabb） 或→(9A_B):(3aaBb):(3Aabb＋aabb） 例题：黑兔和白免杂交,F1是灰兔，F1雌雄个体相互交配，F2中黑兔：灰兔：白兔之比为3:9:4，F2中白兔中能稳定遗传的个体占_____。 分析：9:3:4的比说明受两对遗传因子控制，用A/a,B/b表示 9:3:4→(9A_B_)：(3aaB_)：(3A_bb+1aabb) 白兔 或(9A_B_)：(3A_bb)：(3aaB_+1aabb) 白兔 无论哪种情况F2中白兔中能稳定遗传的个体占1/2。 4.F1自交后代出现15:1（测交后代出现3:1)→条件:只要存在显性基因就表现为同一性状 15:1=(9A_B_+3aaB_+3A_bb):(1aabb) 例题：荠菜果实有三角形和卵圆形两种，受两对等位基因控制。将纯合三角形荠菜和纯合卵圆形荠菜杂交，F1全部结三角果实，F1自交产生F2表现型及比例为15：1，对F1测交，其子代表现型及比例为__________。 分析：F1基因型可以用AaBb表示，隐性纯合子用aabb表示 15:1=(9A_B_+3aaB_+3A_bb):(1aabb) 三角形 卵圆形 F1测交AaBb×aabb→AaBb＋Aabb＋aaBb＋aabb 三角形：卵圆形=3:1 5.F1自交比例为12:3:1(测交后代为2：1：1) 12:3:1=(9A_B_+3aaB_):(3A_bb):( 1aabb) 或=(9A_B_+3A_bb):(3aaB_):(1aabb) 6.F1自交后代比例为13:3（测交后代比例3：1） 13:3=(9A_B_+3aaB_+laabb):(3A_bb) 或（9A_B_+3A_bb+laabb):(3aaB_) (二)致死问题 1.合子致死 ①一种性状显性纯合致死→6:3:2:1 ②每种性状显性纯合都致死→4:2:2:1 2.配子致死 ①雌配子（或雄配子）Yr（或yR）致死→7:3:1:1 ②雌配子（或雄配子）YR致死→5:3:3:1 ③雌配子（或雄配子）yr致死→4:1:1 （三）累加问题 显性基因或隐性基因的数量导致表现型的累加效应。 AaBb植株自交→5种表型，比例为1:4:6:4:1 1AABB:(2AaBB+2AABb):(4AaBb+1AAbb+1aaBB):(2Aabb+2aaBb):1aabb AaBb植株测交→3种表型，比例为1:2:1 1AaBb：（1Aabb+1aaBb）：1aabb 六、两种遗传病同时遗传时的概率 若：患甲病概率为m，则不患甲病概率为1－m 患乙病概率为n，则不患乙病概率为1－n ①同时患两种病概率=mn ②只患甲病概率（患甲病但不患乙病）=m（1—n） ③只患乙病概率（患乙病但不患甲病）=n（1—m） ④不患病概率（既不患甲病也不患乙病）=（1—m）（1—n） ⑤患病概率=①＋②＋③=1－④ ⑥只患一种病概率=②＋③ 2 学科网（北京）股份有限公司 $$