2026届高三生物一轮复习核心知识点总结：第一节 遗传学基础

一、遗传学基本定律与拓展 目录 （一） 概述 2 （二） 遗传学基本名词 2 1. 性状类 2 2. 基因类 2 3. 个体类 2 4. 交配方式类 2 （三） 遗传学经典实验（遗传规律部分） 3 1. 孟德尔的豌豆杂交实验 3 2. 性状分离比的模拟实验 3 （四） 遗传的基本规律 4 1. 分离定律 4 2. 自由组合定律 4 3. 连锁交换定律 4 （五） 遗传题解题通法 4 1. 显隐性的推断 4 2. 遗传概率的计算 5 （六） 遗传题类型题分析 5 1. 自交与自由交配 5 2. 不完全显性 6 3. 致死现象 6 4. 从性遗传 6 5. 鉴别物种 6 6. 复等位基因 6 7. 拆分法：先分后合 6 8. 特殊分离比 7 9. 显性基因累加效应 7 10. 致死问题：雄性不育、配子致死、合子致死等 8 11. 染色变异下的配子比例判断 8 （七） 遗传拓展 9 1. 基因定位（三体与单体） 9 2. 雄性不育系与自交不亲和 9 3. 拓展一：罗氏易位 10 4. 拓展二：遗传学第三定律 10 5. 拓展三—影印接种法 11 6. 遗传系谱图与验证题分析 11 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 知识梳理 一、遗传基本定律与拓展 （1） 概述 遗传（英文名heredity），也称为继承（英文名inheritance）或生物遗传（biological inheritance），是指亲代表达相应性状的基因通过无性繁殖或有性繁殖传递给后代，从而使后代获得其父母遗传信息的现象。通过遗传，个体之间的差异可以积累并通过自然选择使物种进化。遗传学三大基本定律是孟德尔于1856-1864、摩尔根于1909-1911年期间提出来的。三大基本定律分别是基因分离定律、基因自由组合定律、基因的连锁和交换定律。 （2） 遗传学基本名词 1. 性状类 1)相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。举例：花的红色与黄色；高茎与矮茎 2)显性性状:具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1中显现出来的性状。 3)隐性性状:具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1,中未显现出来的性状。 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。 2. 基因类 1) 显性基因:决定显性性状的基因,用大写字母(如D)表示。 2) 隐性基因:决定隐性性状的基因,用小写字母(如d)表示。 3）相同基因:同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。 4) 等位基因:同源染色体相同位置上控制相对性状的基因。 5) 非等位基因:有两种,一种是位于非同源染色体上的非等位基因,如A和D;另一种是位于同源染色体上的非等位基因,如A和b。 3. 个体类 1）表型：生物个体所表现出来的性状（表型由生物体基因和外部环境共同影响） 2）基因型：与表型相关的基因组成 3）纯合子与杂合子 4）雌雄同株（例：豌豆）与雌雄异株（例：玉米） 4. 交配方式类 1）杂交：基因型不同的个体间交配（判断性状显隐性;集中控制优良性状的基因） 2）自交：植物的自花(或雌雄同株异花)传粉,基因型相同的个体间的交配 （鉴定纯合子与杂合子;提高纯合子的比例;验证遗传定律） 3）测交：待测个体与隐性纯合子杂交（鉴定纯合子与杂合子;测定待测个体基因型、产生配子;验证遗传定律） 4）正交与反交 是相对而言的,正交中的父方和母方分别是反交中的母方和父方（检验是细胞核遗传还是细胞质遗传、是常染色体遗传还是性染色体遗传） 常染色体中的正反交结果在子代性别中不存在差异；伴性遗传的正反交结果可能会存在性别差异。 （3） 遗传学经典实验（遗传规律部分） 1. 孟德尔的豌豆杂交实验 1）豌豆用作遗传实验材料的优点 ①豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,所以在自然状态下一般都是纯种。 ②豌豆植株具有易于区分的、能稳定遗传的相对性状。 ③豌豆生长周期短,且短时间产生的后代数目多,便于统计分析。 ④豌豆花大以便于人工授粉。 2）人工异花传粉 ①母本去雄：花蕾期将其中一朵花的雄蕊去除，只保留雌蕊用来作为母本； ②套袋处理：防止外来花粉的干扰； ③人工异花传粉：采集花粉并涂抹到母本雌蕊柱头上； ④套袋处理：防止外来花粉的干扰； 3） 孟德尔实验成功的原因： 1　 科学地选择了豌豆作为实验材料。 2　 采用由单因素到多因素的研究方法。 3　 应用了统计学方法对实验结果进行统计分析。 4　 科学设计了实验程序。运用了假说一演绎法（发现问题-提出假说-演绎推理-实验验证）。 其他实验：DNA的半保留复制；摩尔根； 2. 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、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）实验装置 ①甲、乙两个小桶，分别代表雌、雄生殖器官；甲、乙小桶内的彩球(大小相同、颜色不同)分别代表雌、雄配子。 ②用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。 3）实验过程 ①在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。 ②摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。 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。 ⑤按步骤(3)和(4)重复做30次以上。 4）实验结果：彩球组合中，DD∶Dd∶dd接近1∶2∶1。 5）杂种F1(Dd)产生的两种雄配子(D和d)或两种雌配子(D和d)数量相等。（单个小桶） 两个小桶内彩球的总数不必须相等，雄配子比雌配子多。 （4） 遗传的基本规律 1. 分离定律 (1)分离定律的内容 ①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。 ②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的配子中，随配子遗传给后代。 (2)分离的时间：有性生殖形成配子时。 (3)适用范围 ①真核生物有性生殖的细胞核遗传。（注意：细菌-大肠杆菌等原核生物） ②由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。 ③实质:等位基因随同源染色体分开而分离 2. 自由组合定律 （1） 内容：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） 适用范围：进行有性生殖的真核生物、细胞核内染色体上的基因(即核基因)、两对或两对以上控制不同对相对性状的基因(独立遗传)。 （3）实质：等位基因随同源染色体分开而分离的同时，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合 3. 连锁交换定律 1） 完全连锁:处于同一染色体上、邻近位置的基因,一起进到同一个配子中,即一对染色体上的两对等位基因间完全不发生互换。以AaBb为例,如表所示。 2） 不完全连锁:位于同源染色体上的非等位基因的杂合体(AaBb)在形成配子时除有亲本型配子外,还有少量重组型配子的现象。 基因完全连锁(不考虑交叉互换)时，不符合基因的自由组合定律，其子代也呈现特定的性状分离比，如下图： （5） 遗传题解题通法 1. 显隐性的推断 相对性状中显、隐性判断(设A、B为一对相对性状) (1)杂交法 ①若A×B―→A，则A为显性，B为隐性。 ②若A×B―→B，则B为显性，A为隐性。 ③若A×B―→既有A，又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。 (2)自交法 2. 遗传概率的计算 1）已知亲代遗传因子组成，求子代某一性状出现的概率 （亲→子） (1)[拆分法]用分离比直接推出(B：白色，b：黑色，白色为显性性状)：Bb×Bb→1BB∶2Bb∶1bb，可见后代毛色是白色的概率是3/4。 (2)[棋盘法]用配子的概率计算：Bb亲本产生B、b配子的概率都是1/2，则 ①后代为BB的概率＝B(♀)概率×B(♂)概率＝1/2×1/2＝1/4。 ②后代为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）亲代遗传因子组成未确定，求子代某一性状出现的概率（） 根据题目已知信息确定亲代的遗传因子组成，并进一步确定子代不同遗传因子组成所占的比例，再根据题目要求计算子代某一性状出现的概率。 （6） 遗传题类型题分析 1. 自交与自由交配 1）杂合子自交的相关规律 杂合子连续自交如图所示 杂合子Aa连续自交n次，Fn的比例情况如下表： ☆杂合子连续自交且逐代淘汰隐性个体杂合子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。 2）自由交配 1．自交的方式为AA×AA，Aa×Aa，aa×aa三种，而自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa六种--配子棋盘法。 2．计算自由交配后代遗传因子组成的方法如下(以遗传因子组成为AA、Aa为例) 利用配子推算：已知群体遗传因子组成为2/3AA、1/3Aa，则A＝＋×＝，a＝×＝，画出棋盘如下： 即遗传因子组成为AA＝，Aa＝，aa＝。 AA=A×A aa=a×a Aa=2×A×a 2. 不完全显性 F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的表现类型，如紫茉莉的花色遗传中，红花(RR)与白花(rr)植株杂交产生的F1为粉红花(Rr)，F1自交后代有3种表现型为红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶1 3. 致死现象 (1)胚胎致死：某些遗传因子组成的个体死亡 (2)配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。例如，含A的雄配子致死，则Aa自交，只能产生一种成活的雄配子a，A和a两种雌配子，形成的后代显隐性之比为1∶1。 4. 从性遗传 从性遗传是指由常染色体上的遗传因子控制的性状，在表现类型上受个体性别影响的现象。即遗传因子组成相同，但在雌雄个体中的性状表现不同。如男性秃顶的遗传因子组成为Bb、bb，女性秃顶的遗传因子组成只有bb。此类问题仍然遵循遗传的基本规律，解答的关键是准确区分遗传因子组成和表现类型的关系。 5. 鉴别物种 鉴别动物是否为纯合子的最佳交配方法为测交；鉴别植物是否为纯合子最简便的方法为自交，自交可以不断提高品种纯合度；杂交可鉴别一对相对性状的显隐性。 6. 复等位基因 在一个群体内,同源染色体的同一位置上的等位基因超过2个,这些基因称为复等位基因。 7. 拆分法：先分后合 第一步：先将其拆分成分离定律单独分析。 第二步：将单独分析结果再综合在一起，确定亲本及子代个体基因型、表型及比例 (1)由亲代求子代基因型及概率 ①配子类型及概率计算 例1：AaBbCc产生的配子种类及配子中ABC的概率。 a．配子种类 ②配子间的结合方式问题 例2：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式种类数。 a．先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。 AaBbCc→8种配子，AaBbCC→4种配子。 b．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。 ③子代的基因型及概率问题 例3：AaBbCc与AaBBCc杂交后，求其子代的基因型种类及概率。 a．先分解为3个分离定律： b．根据解题需要，将a中结果进行组合、运算 AaBbCc×AaBBCc，后代中有3×2×3＝18种基因型。 后代中AaBBcc出现的概率为：(Aa)×(BB)×(cc)＝。 ④表型种类及概率的问题 例4：AaBbCc×AabbCc，求其杂交后代可能出现的表型种类及概率。 a．先分解为3个分离定律： Aa×Aa→后代有2种表型(A_∶aa＝3∶1)； Bb×bb→后代有2种表型(Bb∶bb＝1∶1)； Cc×Cc→后代有2种表型(C_∶cc＝3∶1)。 b．根据解题需要，将a中结果进行组合、运算 AaBbCc×AabbCc后代中有2×2×2＝8种表型。 后代中性状表现为A_bbcc的个体出现的概率为：(A_)×(bb)×(cc)＝。 (2)由子代表型推亲本基因型 已知子代表型分离比推测亲本基因型 a．9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×AaBb； b．1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)⇒AaBb×aabb或Aabb×aaBb； c．3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。 8. 特殊分离比 9. 显性基因累加效应 一种特殊的基因互作,叫累加效应,指的是多对等位基因决定一对相对性状时,每个显性基因或隐性基因对该性状的遗传效应可以进行累加的情况,以两对等位基因的累加效应为例,基因型为AaBb的亲本自交后代性状分离比为1:4:6:4:1。 2.三对或三对以上等位基因互作的情况,需要根据题目提供的特殊比例具体分析,但基本方法依然是分解组合法,对性状分离比进行拆解,找到具体的等位基因对数。 10. 致死问题：雄性不育、配子致死、合子致死等 致死情况 配子致死 合子致死 原理 致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子 精卵结合后形成的特殊基因型的受精卵及胚胎由于各种原因不能发育,导致形成特殊分离比的情况,比较常见的是显性纯合致死和隐性纯合致死 核心 配子在结合之前已致死 配子在结合之前不会致死,结合之后才致死 方法 在推导后代之前,排除致死的配子,再按按基本方法推导后代,在推导出结果之后,排除致死常规方法进行推导计算 按基本方法推导后代,在推导出结果之后,排除致死,再统计性状分离情况 应用 解析 基因型为Aa的个体自交时,基因型为A的花粉中有1/4不能受精,求后代的基因型和性状分离比 基因型为Aa的个体自交后代中,基因型为AA的个体不能存活,求后代的基因型和性状分离比 基因型为A的雄配子会有1/4致死,因此将雄配子中A:a的比例调整为3:4,而雌配子不受影响,根据配子法可以很容易地推导出后代的基因型及其比例 基因型为 AA的个体纯合致死,因此先通过配子法推出基因型为Aa的个体自交后代的基因型及其比例为AA:Aa:aa=1:2:1,再令基因型为AA的个体致死,可得后代的基因型及其比例为Aa：aa=2:1 11. 染色变异下的配子比例判断 （7） 遗传拓展 1. 基因定位（三体与单体） 基因定位在高考中是遗传学的常考考点，需要引起高度重视。考试题型主要集中在实验探究、杂交组合分析，通过实验设计和实验分析对科学探究素养进行考查。今天我们通过利用“单体”或“三体”来确定基因在哪条染色体上。首先介绍三体、三倍体、单体、单倍体的概念。 单体(2n-1)是体细胞中某对染色体缺少一条的个体，在动物、植物、人类中均发现过许多个体是单体，单体产生的配子有n和n-1两种，理论上两者的比例为1：1。 三体(2n+1)是体细胞中的染色体较正常2n个体增加一条的变异类型。即某一对染色体有三条染色体。如21号染色体三体病人的症状称为唐氏综合症。三体在减数分裂产生配子时产生n和n+1两种配子。 单倍体是指直接由生物的配子发育而来的。比如普通小麦。它的配子中就含有3个染色体组，由这个配子发育而成的生物体，也叫单倍体，但是含有三个染色体组。 三倍体由受精卵发育而来，且体细胞中含有三个染色体组的生物个体。 2. 雄性不育系与自交不亲和 应用一：雄性不育系 是指通过人工选育，在雌器官发育正常的两性花或雌雄同株植物中获得遗传性稳定的雄性不育系统。有关不育性的基因如下。在细胞质中遗传的是S/N，N正常可育，S不可育；在细胞核也有一对等位基因R/r，R可以使S带来的不育植株恢复育性。 雄性不育按基因型可分为三类： 1.细胞核雄性不育：雄性不育受细胞核基因控制。可分为显性核不育、隐性核不育及基因互作核不育。基因型为S(rr)。 2.细胞质雄性不育：雄性不育的性状完全受细胞质控制，遵循母性遗传规律，任何品种都是保持系，找不到恢复系。 3.核质互作雄性不育：雄性不育的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制，该型不育系可实现“三系配套”—是指配制一个优良杂交种所需要的特定的三个系，包括不育系、保持系和恢复系必须配套才能使用，缺一不可。 应用二：自交不亲和 指具有完全花并可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。具有自交不亲和性的作物有甘蓝、黑麦、甜菜、白菜等。 自交不亲和性在遗传上都是由特定的复等位基因控制的。如对烟草属植物的研究，发现有一组复等位基因S控制着自交不亲和性的遗传。即花粉粒所携带的S等位基因与雌蕊的基因相同时，花粉管就不能在花柱组织中延伸，或生长很缓慢而终于不能与卵细胞结合；反之，花粉就发芽正常，能参与受精作用。 【练习】自交不亲和性是植物在长期进化过程中形成的，有利于进化和适应环境。研究发现油菜自交不亲和性与S位点的基因型有关，机理如图甲所示。育种专家利用自交不亲和系作母本，与其他自交不亲和系、自交系或正常品系进行杂交，既避免了去雄操作，省时省工，又可以通过杂交获得杂种优势，图乙表示相关杂交实验。相关说法错误的是（    ） A．具有自交不亲和特性的品系进行杂交育种时不用对母本进行去雄处理 B．由图甲可知，自交不亲和的原因是双亲基因型相同时花粉管不能萌发 C．自交不亲和的品系，不利于该物种保持遗传的多样性 D．F1是由AAC组成的三倍体，其中C染色体组中含有9条染色体 3. 拓展一：罗氏易位 罗伯逊易位又称着丝粒融合。这是发生于近端着丝粒染色体的一种易位形式。当两个近端着丝粒染色体在着丝粒部位或着丝粒附近部位发生断裂后，二者的长臂在着丝粒处接合在一起，形成一条由长臂构成的衍生染色体；两个短臂则构成一个小染色体，小染色体往往在第二次分裂时丢失，这可能由于其缺乏着丝粒或者是由于其完全由异染色质构成所致。由于丢失的小染色体几乎全是异染色质，而由两条长臂构成的染色体上则几乎包含了两条染色体的全部基因，因此，罗氏易位携带者虽然只有45条染色体，但表型一般正常，只在形成配子的时候会出现异常，造成胚胎死亡等。 4. 拓展二：遗传学第三定律 基因的连锁与互换规律又称为遗传学第三定律，具体内容为：生殖细胞形成过程中，位于同一染色体上的基因是连锁在一起，作为一个单位进行传递，称为连锁定律。在生殖细胞形成时，一对同源染色体上的不同对等位基因之间可以发生交换，称为交换律或互换律。一般而言。两对等位基因相距越远，发生交换的机会越大，即交换率越高；反之，相距越近，交换率越低。因此，交换率可用来反映同一染色体上两个基因之间的相对距离。 5. 拓展三—影印接种法 影印平板培养法，是一种能达到在一系列培养皿的相同位置上出现相同遗传型菌落的接种培养方法。具体过程是：将待测的浓缩菌悬液涂在合适的平板上；等其长好后作为母平板；用一小块灭菌的丝绒固定在直径较平板略小的圆柱形模块上，构成印章（即接种工具）；然后把长有菌落的母平板倒置在丝绒的印章上，轻轻印一下；再把此印章在另一含有选择培养基的平板上轻轻印一下。经培养后，选择培养基平板上长出的菌落与母平板上的菌落位置对应，比较影印平板与母平板上菌落生长情况，即可从相应位置的母平板上选出待测的突变型菌落。 【影印平板培养法】1．影印平板培养法是使在一系列培养基的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法。某学者利用此方法研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因，先将原始菌种接种在1号培养基上，培养出菌落后，用灭菌绒布在1号上印模，绒布沾上菌落并进行转印，使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上、待3号上长出菌落后，在2号上找到对应的菌落，然后接种到不含链霉素的4号培养液中，培养后再接种到5号培养基上，并重复以上步骤。实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 在大肠杆菌培养操作过程中，所用的实验器具和试剂都必须要高压蒸汽灭菌 B. 3、7、11接种的方法是涂布分离法 C. 与4号培养液相比，8号中的抗链霉素菌株的比例更大 D. 大肠杆菌抗链霉素性状的产生是由链霉素的选择作用引起的 遗传系谱图与验证题分析 无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子正常非伴性。反之 关于“患病男孩”与“男孩患病”概率的计算 (1)常染色体遗传 ①患病男孩的概率＝患病孩子的概率×(1/2)； ②男孩患病的概率＝患病孩子的概率。 (2)伴性遗传 ①患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中的概率； ②男孩患病的概率＝后代男孩中患病的概率。 （3）若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况如下表： 序号 类型 概率 ① 不患甲病概率 1－m ② 不患乙病概率 1－n ③ 只患甲病的概率 m×(1－n) ④ 只患乙病的概率 n×(1－m) ⑤ 两病同患的概率 mn ⑥ 只患一种病的概率 m(1－n)＋n(1－m) ⑦ 完全正常的概率 (1－m)×(1－n) ⑧ 患病的概率 1－(1－m)×(1－n) $