届高三生物二轮复习 遗传的基本规律和伴性遗传教案 人教版

遗传的基本规律和伴性遗传

【要点精析】

[基本知识]

一、孟德尔研究性状遗传的方法

（一）正确地选用实验材料：

孟德尔在研究生物的性状遗传时，正确地选用了豌豆作实验材料，原因是：

1．豌豆是自花传粉且闭花受粉的植物，在自然状况下永远是纯种，用豌豆做杂交实验结果可靠。

2．豌豆品种间的性状差别显著，容易区分，用豌豆做杂交实验易于分析。

（二）科学地设计实验方法：

1．首先研究一对相对性状的传递情况，然后研究多对相对性状在一起的传递情况。

2．详细记载实验结果，科学地运用数学统计方法对实验结果进行分析。

3．以丰富的想像提出假说，解释实验结果，并巧妙地设计出严谨的测交实验，对实验结果的解释进行验证。

二、学习遗传的基本规律应掌握的基本概念

（一）显性性状和隐性性状：

具有相对性状的两个亲本杂交后，F1中显现出来的那个亲本的性状叫显性性状；F1中没有显现出来的那个亲本的性状叫隐性性状。

（二）显性基因和隐性基因：

控制显性性状的基因称为显性基因，用大写英文字母表示；控制隐性性状的基因称为隐性基因，用小写英文字母表示。

（三）表现型和基因型：

生物体所表现出来的性状叫表现型，例如豌豆的高茎和矮茎。生物体被研究的性状的有关基因组成叫基因型，例如豌豆高茎的有关基因组成有两种：DD和Dd，矮茎的有关基因组成只有dd一种。

（四）纯合体和杂合体：

由含有相同的显性基因或者隐性基因的雌、雄配子结合形成的合子所发育成的个体称为纯合体，简称纯种。由含有显、隐性不同基因的雌、雄配子结合形成的合子所发育成的个体称为杂合体，简称杂种。例如，被研究的相对性状为一对时，基因型为DD或dd的个体为纯合体，基因型为Dd的个体为杂合体。

（五）等位基因和相同基因：

在杂合体内的一对同源染色体的同一位置上，控制相对性状的基因叫等位基因。在纯合体内的一对同源染色体的同一位置上，两个相同的基因叫相同基因。例如，D和d是等位基因，D 和D或者d和d是相同基因。

（六）性状分离：

在杂种后代中，显现出不同性状的现象叫性状分离。例如，在杂种后代中，一部分个体表现为高茎，另一部分个体表现为矮茎的现象就是性状分离现象。

三、基因的分离规律

（一）一对相对性状的遗传实验：

1．实验结果：

（1）F1只表现显性性状；

（2）F2出现性状分离现象，分离比接近于3∶1。

2．对分离现象的解释：见重、难点知识。

3．对分离现象解释的验证——测交：

（1）方法：让F1与隐性纯合类型相交。

（2）作用：①测定F1配子的种类及比例；

②测定F1的基因型；

③判断F1在形成配子时基因的行为。

（3）结果：与预期的设想相符，证实了：

①F1是杂合体，基因型为Dd；

②F1产生了D和d两种类型、比值相等的配子；

③F1在配子形成时，等位基因彼此分离。

（二）基因的分离规律：见重、难点知识。

（三）基因分离规律在实践中的应用：

1．在杂交育种中的应用：

若要选育的优良性状是显性性状，则应通过连续的自交和选择，确定为纯合体后，才能选用和推广。若要选育的优良性状是隐性性状，经自交测定得到确认后，再选用和推广。

2．在预防人类遗传病方面的应用：

人类有许多遗传病由隐性基因控制，近亲结婚的夫妇，有可能从共同的祖先那里遗传得到相同的隐性致病基因，从而使后代出现隐性遗传病的机会大大增加。因此应禁止近亲结婚。四、基因的自由组合规律

（一）两对相对性状的遗传实验：

1．实验结果：

（1）F1只表现显性性状；

（2）F2除了出现两种与亲本相同的类型外，还出现了两种与亲本不同的类型（即出现了性状间的自由组合现象）；

（3）F2四种表现型的比值接近于9∶3∶3∶1。

2．对自由组合现象的解释：见重、难点知识。

3．对自由组合现象解释的验证——测交：

（1）方法：让F1与双隐性类型相交。

（2）作用：①测定F1配子的种类及比例；

②测定F1的基因型；

③判断F1在形成配子时基因的行为。

（3）结果：与预期的设想相符，证实了：

①F1是杂合体，基因型为YyRr；

②F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型，比值相等的配子；

③F1在形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上非等位基因之间进行了自由组合。

（二）基因的自由组合规律：见重、难点知识。

（三）基因自由组合规律的意义：

1．理论意义：

基因重组是生物变异的原因之一，是生物多样性的原因之一。基因重组为生物进化提供了原始的选择材料。

2．实践意义：

在杂交育种中，有目的地将具有不同优良性状的两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状

结合在一起，培育出同时具备两种优良性状的新品种。

五、性别决定和伴性遗传

（一）性别决定：

雌、雄异体的生物，决定性别的方式叫性别决定。生物界中雌、雄性别的决定方式多种多样，其中染色体决定性别是一种最普遍的性别决定方式。

1．常染色体：

概念：与决定性别无关的染色体叫常染色体。

2．性染色体：

（1）概念：与决定性别有关的染色体叫性染色体。

（2）类型：

①XY型性别决定：全部的哺乳动物，某些两栖动物和双翅目、直翅目昆虫属于此种性别决定。

②ZW型性别决定：鸟类、爬行动物，某些两栖动物和鳞翅目昆虫属于此种性别决定。

3．XY型性别决定：

（1）特点：

（2）后代性别：决定于父方

（二）伴性遗传：

1．概念：位于性染色体上的基因，在遗传上表现出与性别相伴不离的联系，这种遗传方式叫伴性遗传。

2．实例：人红绿色盲的遗传，血友病的遗传。

3．伴X染色体隐性遗传的特点（以红绿色盲的遗传为例）：

红绿色盲遗传的主要婚配方式及后代的发病情况有以下四种：

从上表可以看出伴X染色体隐性遗传的特点是：

（1）男性患者多于女性；

（2）致病基因多由男性通过他的女儿遗传给他的外孙。

4．男性患者多于女性的原因：

（1）色盲基因（b）与它的等位基因（即正常基因B）分别位于两个X染色体上，Y染色体因过于短小而没有相对应的等位基因。

（2）女性只有在两个X染色体上都带有致病基因时才表现为色盲，而男性只有一个X染色体，因此只要X染色体上带有致病基因就表现为色盲。

5．防止伴性遗传病发生的措施：禁止近亲结婚。

[重、难点知识]

基因的分离规律是学习基因的自由组合规律和伴性遗传的基础，是本小节的重点知识。对分离现象和对自由组合现象的解释，以及基因分离规律和基因自由组合规律的实质，是理解和掌握遗传规律的关键，也是解释自然界中各种遗传现象的科学依据，是本小节的重点知识。基因的自由组合规律涉及到两对等位基因控制的两对相对性状的遗传，较为复杂；伴性遗传遵循遗传的基本规律，但与常染色体上基因的遗传又不完全相同。因此，基因的自由组合规律，以及伴性遗传与常染色体上基因遗传的关系，是本小节的难点知识。

一、掌握对遗传现象解释的要点

孟德尔的两个经典遗传实验中的性状分离现象和性状间的自由组合现象，都出现在F2。而F2产生这些遗传现象，与F1体细胞中基因的存在状态、F1进行减数分裂形成配子时基因的遗传行为有关，也与F1产生的配子类型及比值、F1各种类型的雌、雄配子结合的机会相关。尽管教材中对两种遗传现象的解释不相同，但解释的要点则基本一致。因此在学习和理解对遗传现象的解释时，关键要掌握以下几个要点：

1．F1体细胞中，控制相对性状的基因在染色体上的相对位置。

2．F1进行减数分裂形成配子时基因的遗传行为。

3．F1形成的配子类型及比例。

4．F1各种类型的雌雄配子彼此结合的机会。

二、对分离现象的解释

高茎豌豆（DD）与矮茎豌豆（dd）杂交后，F2出现性状分离现象这是因为：

1．在F1（Dd）的体细胞中，控制相对性状的一对等位基因D和d位于一对同源染色体上。2．F1进行减数分裂时，同源染色体上的等位基因D和d彼此分离，各进入一个配子。

3．F1形成含有基因D和含有基因d两种类型比值相等的雌、雄配子。

4．两种类型的雌配子与两种类型的雄配子结合的机会相等。

所以F2出现DD、Dd和dd三种基因型，比值为1∶2∶1，出现高茎和矮茎两种表现型，比值为3∶1。

三、基因分离规律的实质

在杂合体内，等位基因分别位于一对同源染色体上，具有一定的独立性。在杂合体形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个不同的配子，独立地随着配子遗传给后代。

掌握基因的分离规律，关键要理解以下两点：

1．等位基因的独立性：等位基因虽然共存于一个细胞内，但分别位于一对同源染色体上，既不融合，也不混杂，各自保持独立。

2．等位基因的分离性：正是由于等位基因在杂合体内独立存在，才使得等位基因在减数分裂形成配子时，随同源染色体的分开而彼此分离，分别进入不同的配子。

四、对自由组合现象的解释

黄色圆粒豌豆（YYRR）与绿色皱粒豌豆（yyrr）杂交后，F2出现不同相对性状间的自由组合现象，这是因为：

1．在F1（YyRr）的体细胞中，控制豌豆粒色的一对等位基因Y和y位于一对同源染色体上，控制豌豆粒形的另一对等位基因R和r位于另一对同源染色体上。

2．F1进行减数分裂时，同源染色体上的等位基因彼此分离，即Y与y分离，R与r分离，与此同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，即Y可以与R组合，也可以与r组合；y可以与R组合，也可以与r组合。

3．F1形成YR、Yr、yR、yr四种类型比值相等的雌、雄配子。

4．四种类型的雌配子与四种类型的雄配子结合的机会相等。

所以F2出现九种基因型，四种表现型，四种表现型的比值为9∶3∶3∶1。

五、基因自由组合规律的实质

具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在杂合体形成配子时，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表现为自由组合。

基因的自由组合规律，又叫独立分配规律。掌握基因的自由组合规律，要注意理解以下两点：1．同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合同时进行。

2．独立性：同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合，互不干扰，各自独立地分配到配子中去。

六、伴性遗传与遗传基本规律间的关系

伴性遗传是由性染色体上基因所控制的遗传。性染色体与生物的性别决定有关。在XY型性别决定的生物中，雌性个体的性染色体为XX，是同源染色体。雄性个体的性染色体为XY，这一对性染色体虽然形态、大小不同，但却分别来自父方（Y）和母方（X），并且在减数分裂时能部分配对，说明X与Y之间有一部分同源，是一对特殊的同源染色体。性染色体在减数分裂时也彼此分离，同时，性染色体也与其他常染色体进行自由组合。因此，伴性遗传同样遵循遗传的基本规律。

然而，伴性遗传又有它的特殊性。因为其一：雌、雄个体的性染色体不同；其二：有些基因只存在于X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因，还有些基因只存在于Y染色体上，X 染色体上没有相应的等位基因。因此。位于性染色体上的基因，在遗传时往往与性别相伴不离。

在分析生物的性状遗传时，如果既有性染色体上基因控制的性状，又有常染色体上基因控制的性状，则位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理，位于常染色体上基因控制的性状按基因的分离规律处理，整体按基因的自由组合规律处理。

【知识扩展】

一、不完全显性遗传

孟德尔在豌豆的一对相对性状的杂交实验中，共研究了豌豆的七对相对性状，结果都具有明显的显隐性关系，即杂合体（如Dd）与显性纯合体（如DD）的性状表现完全相同，这种遗传现象，称为完全显性遗传，在生物界中具有普遍性。以后遗传学家发现，有的相对性状在F1中不分显隐性，而是同时表现。例如，普通金鱼与透明金鱼杂交，F1呈现一种中间性状，身体的一部分透明，一部分半透明，一部分不透明，叫五花鱼。这说明，在杂合体内，显性基因的显性作用不完全。雌、雄五花鱼相交后，F2出现了普通型，五花型和透明型三种金鱼，三种表现型间的比值与F2三种基因型间的比值一样，接近于1∶2∶1，说明杂合体内的等位基因照样分离。这种杂合体与显性纯合体的性状表现不完全相同，杂合体内显性基因的显性

作用不完全的遗传现象叫做不完全显性遗传。所以，等位基因间的显隐性关系，可以是完全的，也可以是不完全的。

二、基因的连锁互换规律

孟德尔在做豌豆的杂交实验时，没有碰到过两对或多对等位基因位于一对同源染色体上的遗传现象。事实上，生物体有许多性状，也会有控制相应性状的许多基因，而任何生物的染色体数目是有限的，因此一个染色体上必然会有很多基因。这些在同一个染色体上呈线性排列的基因，既不能分离，也不能自由组合，它们是如何遗传的呢？

1910年，美国的遗传学家摩尔根及其合作者，通过果蝇实验，研究了位于一对同源染色体上的两对或多对等位基因的遗传行为，揭示了遗传的另一个基本规律——基因的连锁互换规律。基因连锁互换规律的实质是：两对或两对以上等位基因位于一对同源染色体上，在减数分裂形成配子时，位于同一个染色体上的非等位基因，常常连在一起，不相分离，一起进入到配子中去；在减数分裂的四分体时期，由于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体间的局部交换而发生了互换，使得染色体上的基因进行了重新组合。

基因的连锁互换现象在生物中普遍存在。这一遗传规律的发现，证实了染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列，说明了因基因间互换而发生的基因重组，是生物变异的原因之一。

三、从每对相对性状入手分析基因的自由组合规律

基因的自由组合规律，涉及到两对或两对以上相对性状的遗传，较为复杂。然而，基因的自由组合规律是在基因的分离规律的基础上提出的，就每一对相对性状而言，仍然遵循基因的分离规律。因此我们在分析两对或两对以上相对性状的遗传问题时，只要确定两对或两对以上的等位基因是独立分配的，就可以先对一对相对性状进行分析，然后再将两对相对性状综合在一起分析。

例如，孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，F2的结果如下：

黄色圆粒种子315，绿色圆粒种子108，黄色皱粒种子101，绿色皱粒种子32，共计556。

如果按一对相对性状来分析，结果应是：

黄色种子=315+101=416，占74.8％，接近3/4；

绿色种子=108+32=140，占25.2％，接近1/4；

圆粒种子=315+108=423，占76.1％，接近3/4；

皱粒种子=101+32=133，占23.9％，接近1/4。

根据概率的乘法定律：两个相互独立的事件同时发生的概率，等于每个事件发生的概率的乘积。因此，综合分析两对相对性状在F2中存在的情况，结果应是：