高考生物复习 遗传的基本规律和伴性遗传 联系客服

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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

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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: 黄色圆粒种子出现的概率是:3/4×3/4=9/16; 绿色圆粒种子出现的概率是:1/4×3/4=3/16; 黄色皱粒种子出现的概率是:3/4×1/4=3/16; 绿色皱粒种子出现的概率是:1/4×1/4=1/16; 即F2四种表现型的比值为9∶3∶3∶1。 四、本小节知识间的联系 (一)等位基因与非等位基因:

下图(一)中有两对同源染色体,其中A与a,B与b为等位基因,在遗传时遵循基因的分离规律。而图中的A与B,A与b,a与B,a与b则是位于非同源染色体上的非等位基因,在遗传时遵循基因的自由组合规律。图(二)中的一对同源染色体上有两对等位基因,其中C和D,c与d是位于同一染色体上的非

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等位基因,它们在遗传时遵循基因的连锁互换规律。

(二)基因型与表现型的关系:

基因型与表现型的关系可概括为以下三点:

1.基因型是生物性状表现的内在因素,表现型是基因型的表现形式。

2.表现型相同,基因型不一定相同。例如,在完全显性遗传时,显性杂合体与显性纯合体的表现型相同,而二者的基因型则不同。

3.基因型相同,表现型不一定相同。因为生物的生活环境也会影响生物的性状表现。

所以,基因是生物性状表现的物质基础,是内因;环境因素是生物性状表现的外因。生物的表现型是基因型与环境因素共同作用的结果。 (三)两大遗传规律的联系和区别: 1.两大遗传规律的联系:

(1)两大遗传规律在生物的性状遗传中同时进行,同时起作用。 (2)基因的分离规律是基因自由组合规律的基础。

2.两大遗传规律的区别:见下表

(四)多对相对性状的遗传分析:

基因自由组合规律的遗传实验表明,随着控制杂合体相对性状的等位基因对数的增加,杂种后代的性状表现更为复杂。下表表示的是,在非等位基因独立遗传的情况下,F1等位基因的对数与F2基因型和表现型间的数量关系,可以从理论上对多对相对性状的遗传作出预测和分析。

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(五)人类遗传病的特点:

根据控制人类遗传病的基因在染色体上的位置和基因的显、隐性关系,可将人类遗传病分为五种

类型,其主要特点列表如下:

从上表中可看出:

1.常染色体上基因控制的遗传病,男女患病机会均等,无性别差异;由性染色体上基因控制的遗传病,男女患病的机会不等,有明显的性别差异。

2.由显性基因控制的遗传病,有连续遗传,代代发病的现象;由隐性基因控制的遗传病,有隔代遗传现象,一般双亲无病,后代有病。 五、与其他章节知识间的联系

(一)细胞核遗传与细胞质遗传的关系:

细胞核遗传,是指由细胞核内的基因所控制的遗传现象。染色体是核基因的载体,在生物的传种接代过程中,细胞核内的遗传物质是通过雌、雄配子共同传递的。细胞核遗传遵循基因的三大遗传规律。 细胞质遗传,是指由细胞质内的基因所控制的遗传现象。细胞质遗传的物质基础是叶绿体和线粒体中含有的DNA分子。细胞质遗传的主要特点是,在杂交过程中,杂种后代只表现母本性状。原因是大多数生物卵细胞的细胞质比精子的细胞质多,精子与卵细胞结合形成受精卵时,进入卵细胞的一般是精子的细胞核,精子的细胞质很少进入甚至没有进入到卵细胞内,因此受精卵的细胞质主要来源于卵细胞。在生物的传种接代过程中,细胞质内的遗传物质只能通过雌配子来传递。所以细胞质遗传不按基因的三大遗传规律进行。 虽然细胞核遗传和细胞质遗传各自都具有相对的独立性,但并不意味着二者之间没有丝毫的关系。细胞核和细胞质共同存在于细胞这个统一的整体内,它们相互依存,相互制约,不可分割。它们控制的遗传现象必定也会相互影响。所以生物的遗传是细胞核和细胞质共同作用的结果。

(二)遗传的基本规律与第三章的减数分裂知识密切相关。减数分裂第一次分裂时,同源染色体的分离是理解基因分离规律的关键。在同源染色体分离的同时,非同源染色体随机组合,是理解基因的自由组合规律的关键。在四分体时期,同源染色体中的非姐妹染色单体间相互交叉,进行部分片段的互换,是理解基因连锁互换规律的关键。总之,遗传基本规律方面的知识要与减数分裂方面的知识联系起来掌握。 (三)非同源染色体上的非等位基因间的自由组合和同源染色体上原来连锁的等位基因间的互换,使基因间进行了重组,与本章第二节生物的变异知识相关。

(四)生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果。环境对生物的影响将在第七章中学到。

【例题讲解】

【例1】 某种基因型为Aa的高等植物产生的雌雄配子的数目是

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