内容正文:
专题七·遗传的基本规律
一、分离定律
1.纯合子与杂合子的比较与鉴定
纯合子
杂合子
特点
①不含等位基因
②自交后代不发生性状分离
①至少含一对等位基因
②自交后代会发生性状分离
实验鉴定
测交
纯合子×隐性→测交后代只有一种类型(表现型一致)
杂合子×隐性→测交后代只有一种类型(表现型一致)
自交
纯合子→自交后代不发生性状分离
杂合子→自交后代发生性状分离
花粉鉴定方法
花粉的表现型只有一种
花粉的表现型至少两种
2.验证基因分离定律的方法
(1)测交法:让杂合子与隐性纯合子杂交,后代的性状分离比为1∶1
(2)杂合:子自交法让杂合子自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体采用同基因型的杂合子相互交配),后代的性状分离比为3∶1
(3)花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,可直接验证基因的分离定律
(4)花药离体培养法:将花药离体培养,只统计某一种性状其性状分离比为1∶1
上述四种方法都能揭示分离定律的实质,但有的操作简便,如自交法;有的能在短时间内做出判断,如花粉鉴定法等。由于四种方法各有优缺点,因此解题时要根据题意选择合理的实验方案(对于动物而言,常采用测交法)
二、自由组合定律
1.“自由组合定律”的细胞学基础
(1)发生时期:自由组合发生于配子形成(MⅠ后期)过程中,而不是受精作用过程中
(2)组合基因:能发生自由组合的是位于非同源染色体上的非等位基因,而不仅指“非等位基因”,因为同源染色体上也有非等位基因
2.用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
3.多对相对性状的自由组合问题
(1)配子类型及概率的问题
具多对等位基因的个体
解答方法
举例(基因型为AaBbCc的个体)
产生配子的种类数
每对基因产生配子种类数的乘积
配子种类数为
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
2×2×2=8种
产生某种配子的概率
每对基因产生相应配子概率的积
产生ABC配子的概率为(1/2)×(1/2)×(1/2)=1/8
· 配子间的结合方式问题
【例】AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,求配子间的结合方式的种数
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc产生8种配子,AaBbCC产生4种配子
②再求两亲本配子间的结合方式。由于两性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
(2)基因型类型及概率的问题
问题举例
计算方法
AaBbCc×AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数
可分为三个分离定律问题:
Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)
Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)
Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)
因此,AaBbCc×AaBBCc的后代中有3×2×3=18种基因型
AaBbCc×AaBBCc后代中AaBBcc出现的概率计算
1/2(Aa)×1/2(BB)×1/4(cc)=1/16
(3)表型类型及概率的问题
问题举例
计算方法
AaBbCc×AabbCc,求其杂交后代可能的表型种类数
可分为三个分离定律问题:
Aa×Aa→后代有2种表型(3A_∶1aa)
Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb)
Cc×Cc→后代有2种表型(3C_∶1cc)
所以,AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2=8种表型
AaBbCc×AabbCc后代中表型A_bbcc出现的概率计算
3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)=3/32
(4)“逆向组合法”推测亲本基因型
将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析,再运用乘法原理进行逆向组合
· 9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)
· 1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)
· 3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)
· 3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)
考法突破
1.基因分离定律的特殊现象
(1)不完全显性
【例】等位基因A和a分别控制红花和白花,在完全显性时,Aa自交后代中红∶白=3∶1,在不完全显性时,Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)=1∶2∶1
(2)复等位基因
复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。复等位基因尽管有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状,最常见的如人类ABO血型的遗传,涉及三个基因——IA、IB、i,组成六种基因型:IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ii
(3)从性遗传
从性遗传是指常染色体上的基因,由于性别的差异而表现出男女性分布比例上或表现程度上的差别。如男性秃顶的基因型为Bb、bb,女性秃顶的基因型只有bb
(4)“母性效应”
子代某一性状的表型仅由母本的核基因型决定,而不受自身基因型的支配,也与母本的表型无关。椎实螺是一种雌雄同体的动物,群养时一般异体受精,单独饲养时进行自体受精
2.某些致死基因导致异常遗传分离比问题
合子
致死
显性纯合致死
P:♀Aa×♂Aa→F1:显性∶隐性=2∶1
隐性纯合致死
P:♀Aa×♂Aa→F1:全为显性
配子
致死
显性花粉致死
P:♀Aa×♂Aa→
F1:显性∶隐性=1∶1
P:♀XAXa×♂XAY→F1:只有雄性,且显性∶隐性=1∶1
隐性花粉致死
P:♀Aa×♂Aa→F1:全为显性
P:♀XAXa×♂XaY→F1:只有雄性,且显性∶隐性=1∶1
3.连续自交和自由交配的概率计算方法
(1)自交的概率计算
杂合子Aa连续自交n代,杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]×1/2。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图所示:
杂合子Aa连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n代后,显性个体中,纯合子比例为(2n-1)/(2n+1),杂合子比例为2/(2n+1)。如图所示:
(2)若杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子比例为1/2,显性纯合子比例为1/4,隐性纯合子比例为1/4;若杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子比例为n/(n+2),杂合子比例为2/(n+2)
· 自由交配问题的三种分析方法:如某种生物的基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率
①列举法
♀后代
1/3AA
2/3Aa
1/3AA
1/9AA
1/9AA、1/9Aa
2/3Aa
1/9AA、1/9Aa
1/9AA、2/9Aa、1/9aa
子代基因型及概率4/9AA、4/9Aa、1/9aa
子代表型及概率(4/9+4/9)A _、1/9aa
②配子法
基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,表型及概率为8/9A_、1/9aa
③遗传平衡法
先根据“一个等位基因的频率=它的纯合子基因型概率+(1/2)杂合子基因型频率”推知,子代中A的基因频率=1/3+(1/2)×(2/3)=2/3,a的基因频率=1-(2/3)=1/3。然后根据遗传平衡定律可知,aa的基因型频率=a基因频率的平方=(1/3)2=1/9,AA的基因型频率=A基因频率的平方=(2/3)2=4/9,Aa的基因型频率=2×A基因频率×a基因频率=2×2/3×1/3=4/9。表型及概率为8/9A_、1/9aa
4.基因自由组合定律的特殊现象
(1)“和”为16的特殊分离比成因
①不同条件下F1自交或测交后代分离比(属于基因互作)
条件
F1(AaBb)自交后代比例
F1测交后代比例
1
存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现
9∶6∶1
1∶2∶1
2
两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状
9∶7
1∶3
3
当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现
9∶3∶4
1∶1∶2
4
只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现
15∶1
3∶1
②显性基因的累加效应(属于基因互作)
累加效应表现型分析原理
显性基因A与B的作用效果相同,表现型与显性基因的个数有关,显性基因越多,效果越强
AaBb自交后代基因型和表现型
1AABB∶(2AaBB、2AABb)∶(4AaBb、laaBB、1AAbb)∶(2Aabb、2aaBb)∶1aabb
5种表现型,性状分离之比是1∶4∶6∶4∶1
AaBb测交后代基因型和表现型
1AaBb∶(1Aabb、1aaBb)∶laabb=1∶2∶1
3种表现型,性状分离之比是1∶2∶1
(2)“和”小于16的特殊分离比原因:个体或配子致死
原因
AaBb自交后代性状分离比举例
显性纯合致死
6∶2∶3∶1 (AA或BB致死)
4∶2∶2∶1 (AA和BB致死)
隐性纯合致死
3∶1 (aa或bb致死)
9∶3∶3 (aabb致死)
某种精子致死(或不育)
3∶1∶3∶1 (含A或B的精子致死)
5∶3∶3∶1 (含AB的精子致死)
(3)基因完全连锁遗传现象(以A、a和B、b两对基因为例)
连锁类型
基因A和B在一条染色体上,基因a和b在另一条染色体上
基因A和b在一条染色体上,基因a和B在另一条染色体上
图解
配子类型
AB∶ab=1∶1
Ab∶aB=1∶1
自交后代
基因型
1AABB、2AaBb、1aabb
1AAbb、2AaBb、laaBB
表现型
性状分离比1∶2∶1
性状分离比3∶1
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