1、高中生物 孟德尔遗传定律相关 知识 总结 一、基本概念 1交配类： 1）杂交：基因型不同的个体间相互交配的过程 2）自交：植物体中自花授粉和雌雄异花的同株授粉。自交是获得纯合子的有效方法。 3）测交：就是让杂种 F1 与隐性纯合子相交，来测 F1 的基因型 2性状类： 1）性状：生物体的形态结构特征和生理特性的总称 2）相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型 3）显性性状：具有相对性状的两个纯种亲本杂交， F1 表现出来的那个亲本的性状 4）隐性性状：具有相对性状的两个纯种亲本杂交， F1 未表现出来的那个亲本的性状 5）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 3基因类 1）
2、显性基因：控制显性性状的基因 2）隐性基因：控制隐性性状的基因 3）等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因。 4个体类 1）表现型：生物个体所表现出来的性状 2）基因型：与表现型有关的基因组成 3）表现型 =基因型（内因） +环境条件（外因） 4）纯合子：基因型相同 的个体 。 例如： AA aa 5）杂合子：基因型不同的个体 。 例如： Aa 5、自花授粉、异花授粉、闭花授粉 自花授粉：在同一花内完成传粉的过程，即两性花的花粉传到同一朵花的株头上 异花授粉：同株或异株的两花之间传粉的过程，需依赖昆虫、风等媒介来完成 闭花授粉：属于自花授粉，指在花开前处于闭合的花中完成传
3、粉的过程 6、完全显性、不完全显性、共显性 二、自由交配与自交的区别 自由交配是各个体间均有交配的机会，又称随机交配；而自交仅限于相同基因型相互交配。 三、纯合子（显性纯合子）与杂合子的判断 1自交法：如果后 代出现性状分离，则此个体为杂合子；若后代中不出现性状分离，则此个体为纯合子。 例如： Aa Aa AA、 Aa（显性性状）、 aa（隐性性状） AA AA AA（显性性状） 2测交法：如果后代既有显性性状出现，又有隐性性状出现，则被鉴定的个体为杂合子；若后代只有显性性状，则被鉴定的个体为纯合子。 例如： Aa aa Aa（显性性状）、 aa（隐性性状） AA aa Aa（显性性状） 鉴定
4、某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体为动物时，常采用测交法；当被测个体为植物时，测交法、自交法均可以，但是对于自花传粉的植物自 交法较简便。例如：豌豆、小麦、水稻。 四、杂合子 Aa 连续自交，第 n 代的比例分析 Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体 所占比例 1/2n 1 1/2n 1/2 1/2n+1 1/2 1/2n+1 1/2+1/2n+1 1/2 1/2n+1 五、分离定律 1实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性； 在减数分裂形成配子的过程中，等位基因也随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随
5、配子遗传给后代。 2适用范围：一对相对性状的遗 传；细胞核内染色体上的基因；进行有性生殖的真核生物。 3分离定律的解题思路如下（设等位基因为 A、 a） 判显隐搭架子定基因求概率 （ 1）判显隐（判断相对性状中的显隐性） 具有相对性状的纯合体亲本杂交，子一代杂合体显现的亲本的性状为显性性状。 据“杂合体自交后代出现性状分离”。新出现的性状为隐性性状。 在未知显 /隐性关系的情况下，任何亲子代表现型相同的杂交都无法判断显 /隐性。 用以下方法判断出的都为隐性性状 “无中生有”即双亲都没有而子代表现出的性状； “有中生无”即双亲具有相对性状，而全部子 代都没有表现出来的性状； 一代个体中约占 1/
6、4 的性状。 注意：、使用时一定要有足够多的子代个体为前提下使用。 （ 2）搭架子（写出相应个体可能的基因型） 显性表现型则基因型为 A （不确定先空着，是谓“搭架子”） 隐性表现型则基因型为 aa（已确定） 显性纯合子则基因型为 AA（已确定） （ 3）定基因（判断个体的基因型） 隐性纯合突破法 根据分离定律，亲本的一对基因一定分别传给不同的子代；子代的一对基因也一定分别来自两位双亲。所以若子代只要有隐性表现，则亲本一定至少含有一个 a。 表现比法 A、由 亲代推断子代的基因型与表现型 亲本组合 子代基因型及其比例 子代表现型及其比例 AA AA AA 全是显性 AA Aa AA： Aa=1
7、:1 全是显性 AA aa Aa 全是显性 Aa Aa AA 显性：隐性 =3:1 Aa aa Aa： aa=1:1 显性：隐性 =1:1 aa aa aa 全是隐性 B、由子代推断亲代的基因型与表现型 子代表现型及其比例 亲本基因型与表现型 全是显性 AA 亲本中至少有一个是显性纯合子 显性：隐性 =3:1 Aa Aa 双亲皆为杂合子 显性：隐 性 =1:1 Aa aa 亲本一方为杂合子，另一方为隐性纯合子 全是隐性 aa aa 双亲皆为隐性纯合子 （ 4）求概率 概率计算中的加法原理和乘法原理 计算方法：用分离比直接计算；用配子的概率计算；棋盘法。 六、自由组合定律 1实质： 两对（或两对
8、以上）等位基因分别位于两对（或两对以上）同源染色体上；位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的； F1 减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 2两对相对性状的杂交实验中， F2 产生 9 种基因 型， 4 种表现型。 双显性性状（ Y R ）的个体占 9/16，单显性性状的个体（ Y rr，） yyR )各占 3/16，双隐性性状（ yyrr）的个体占 1/16。 纯合子（ 1/16YYRR+1/16YYrr+1/16yyRR+1/16yyrr）共占 4/16，杂合子占 1 4/16=12/16，其中双杂合子个体（ YyRr）占 4
9、/16，单杂合子个体（ YyRR、 YYRr、 Yyrr、 yyRr）各占 2/16，共占 8/16 F2 中亲本类型（ Y R + yyrr）占 10/16，重组类型（ Y rr+ yyR ）占 6/16。 注意： 具有两对相对性状的纯合亲本杂交， F1 基因型相同，但计算 F2 中重组类型所占后代比列的时候，有两种情况：若父本或母本均是“双显”或“双隐”的纯合子，所得 F2 的表现型中重组类型（ 3/16Y rr+ 3/16yyR ）占 6/16；若父本和母本为“一显一隐”和“一隐一现”的纯合子，则F2 中重组类型所占后代比列为（ 9/16Y R +1/16 yyrr）占 10/16。 3
10、应用分离定律解决自由组合问题 将自有组合问题转化为若干个分离定律问题，即 利用分解组合法 解自由组合定律的 题 ，既可以化繁为简，又不易出错，它主要可用于解决以下几个方面的问题： 一、已知亲代的基因型，求子代基因型、表现型的种类及其比例 例 1 设家兔的短毛 (A)对长毛 (a)、毛直 (B)对毛弯 (b)、黑色 (C)对白色 (c)均为显性，基因型为 AaBbCc和 aaBbCC 两兔杂交，后代表现型为 种，类型分别是 ，比例为 ；后代基因型为 种，类型分别是 ，比例为 ； 解析 此题用分解组合法来解的步骤： 第一步：分解并分析每对等位 基因（相对性状）的遗传情况 Aa aa有 2 种表现型
11、 (短，长 )，比例为 1:1； 2 种基因型（ Aa ， aa），比例为 1:1 Bb Bb有 2 种表现型 (直，弯 )，比例为 3:1； 3 种基因型（ BB， Bb， bb），比例为 1:2:1 Cc CC有 1 种表现型（黑）； 2 种基因型（ CC， Cc），比例为 1:1 第二步：组合 AaBbCc 和 aaBbCC 两兔杂交后代中： 表现型种类为： 2 2 1=4（种），类型是：短直黑 :短弯黑 :长直黑 :长弯黑 ， 比例为：（ 1:1）（ 3:1） =3:1:3:1 基因型种类为： 2 3 2=12（种），类型是： (Aa+aa)(BB+Bb+bb)(CC+Cc) 展开后即
12、得，比例为：(1:1)(1:2:1)(1:1)，按乘法分配率展开。 二、已知亲代的基因型，求亲代产生的配子种类或概率 例 2 基因型为 AaBbCC 的个体进行减数分裂时可产生 类型的配子，它们分别是_，产生基因组成为 AbC 的配子的几率为 _。 解析 设此题遵循基因的自由组合规律，且三对基因分别位于不同对同源染色体上 1）分解： Aa 1/2A， 1/2a； Bb 1/2B， 1/2b； CC 1C 2）组合：基因型为 AaBbCC 的个体产生的配子有： 2 2 1=4 种； 配子类型有： （ A+a） (B+b) C=ABC+AbC+aBC+abC ； 产生基因组成为 AbC 的配子的概
13、率为： 1/2A1/2b1C=1/4AbC 三、已知亲代的基因型，求某特定个体出现的概率 例 3 设家兔的短毛 (A)对长毛 (a)、毛直 (B)对毛弯 (b)、黑色 (C)对白色 (c)均为显性，基因型为 AaBbCc和 AaBbCc 两兔杂交，后代中表现型为短直白的个体所占的比例为 ，基因型为 AaBbCC 的个体所占的比例为 _。 解析 1)分解： Aa Aa 3/4A（短）， 1/2Aa； Bb Bb 3/4B（直）， 1/2Bb； Cc Cc 1/4c（白）， 1/4CC； 2)组合：后代中表现型为短直白的个体所占的比例为： 3/4 3/4 1/4=9/64 后代中基因型为 AaBb
14、CC 的个体所占的比例为 1/2 1/2 1/4=1/16 四、已知亲代的表现型和子代的表现型比例，推测亲代的基因型 例 4 番茄红果（ Y）对黄果（ y）为显性，二室（ M）对多室（ m）为显性。一株红果二室番茄与一株红果多室 番茄杂交后， F1 有 3/8 红果二室， 3/8 红果多室， 1/8 黄果二室， 1/8 黄果多室。则两个亲本的基因型是 。 解析 根据题中所给的后代表现型的种类及其比例关系，可知此题遵循基因的自由组合规律； 1） 分解： F1 中红果：黄果 =（ 3/8+3/8）：（ 1/8+1/8） =3:1推知亲本的基因型为 Yy Yy 二室：多室 =（ 3/8+1/8）：（
15、 3/8+1/8） =1:1亲本的基因型为 Mm mm 2）组合：根据亲本的表现型把以上结论组合起来，即得亲本的基因型分别为 YyMm Yy mm 五、已知子代的表 现型比例，推测亲代的基因型 在遵循自由组合定律的遗传学题中，若子代表现型的比例为 9:3:3:1，可以看作为 (3:1) (3:1)，则亲本的基因型中每对相对性状为杂合子自交；若子代表现型的比例为 3:3:1:1，可以看作为 (3:1)（ 1:1），则亲本的基因型中一对相对性状为杂合子与隐性纯合子杂交，另一对相对性状为显性纯合子与隐性纯合子杂交。 例 5 已知鸡冠性状由常染色体上的两对独立遗传的等位基因 D、 d 和 R、 r 决
16、定，有四种类型：胡桃冠（ D R ）、豌豆冠（ D rr） 、玫瑰冠（ ddR ）和单冠（ ddrr） 。两亲本杂交，子代鸡冠有四种形状，比例为 3:3:1:1，且玫瑰冠鸡占 3/8，则亲本的基因型是 。 解析 1）分解：由子代鸡冠有四种形状，比例为 3:3:1:1，可推知单冠（ ddrr）占 1/8，由玫瑰冠鸡（ ddR ）占 3/8，可推知子代中 D ： dd=（ 3+1）：（ 3+1） =1:1推知亲本的基因型为 Dddd；则子代中另一对基因 R ： rr=3:1推知亲本的基因型为 RrRr。 2） 组合：根据子代鸡冠形状的比例及分解结果可组合得出亲本基因型为： DdRrdd Rr。 育
17、种方案设计 一、 育种方法比较 育种方法： 原理 特点 缺点 方法 注意 杂交育种 基因重组 将不同品种个体的优良性状集中到一个新品种个体上 育种周期长 选择亲本，亲本杂交，子代中选择表现型符合要求的类型连续自交，直到不发生性状分离为止（动物应该同胞交配） 要注意选择的性状，与果皮和种皮有关的必需得到种子或果实 诱变育种 基因突变 创造新类型、加速育种进程，大幅度改良性状 不定向频率低盲目性大 物理化学生物诱变处理萌发的种子或幼苗筛选 单 倍 体 育种 染色体数目变异 尽快得到稳定遗传个体 育种周期短 选择亲本，亲本杂交，子代花粉进 行花药离体培养，秋水仙素处理幼苗选择 多 倍 体 育种 染色
18、体数目变异 得到果实大产量高营养物质丰富茎杆粗壮的类型 结实率低发育延迟 选择亲本，亲本杂交，秋水仙素处理幼苗或种子 基 因 工 程育种 基因重组 定向改造生物的性状 技术难度大 基因工程四部曲 最易最快完成的育种方法：诱变育种 花费时间最长的育种方法：杂交育种 最难的方法：基因工程育种 只要两年就能完成的方法：单倍体育种 二、育种方案设计 杂交育种 ： （ 1）原理： （ 2）方法： 连 续自交，不断选种 。 （ 3）举例： 已知小麦的高秆（ D）对矮秆（ d）为显性，抗锈病（ R）对易染锈病（ r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种的方法培育出
19、具有优良性状的新品种。 操作方法： 让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得 F1 ； 让 F1自交得 F2 ； 选 F2中矮秆抗锈病小麦自交得 F3； 留 F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体，对于 F3中出现性状分离的再重复步骤 （ 4）特点：育种年限 ，需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。 （ 5）说明 ： 该方法常用于：有性生殖生物 a同一物种不同品种的个体间，如上例； b亲缘关系较近的不同物种个体间（为了使后代可育，应做染色体加倍处理，得到的个体即是异源多倍体），如八倍体小黑麦的培育。 若该生物靠 有性生殖 繁殖后代，则必须选育出优良性状的 种，以免后代发生性状分离；若该生物
20、靠 无性生殖 产生后代，那么只要得到该优良性状就可以了，纯种、杂种并不影响后代性状的表达。 诱变育种 ： （ 1）原理： （ 2）方法：用 因素（如 X 射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如 、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期 DNA 时发生差错，从而引起基因突变。 （ 3）举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得 （ 4）特点： ，从中选择培育出优良的生物品种，但由于突变的不定向性，因此该种育种方法具有 盲目性 。 （ 5）说明 ：该种方法常用于微生物育种、农作物诱变育种，有时也用于动物育种等 单倍体育种 （ 1）原理： （ 2）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色
21、体 数目加倍。 （ 3）举例：已知小麦的高秆（ D）对矮秆（ d）为显性，抗锈病（ R）对易染锈病（ r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。 操作方法： 让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得 F1 ； 取 F1的 花药离体培养 得到单倍体； 用 秋水仙素 处理单倍体幼苗，使染色体加倍，选取具有矮秆抗病性状的个体即为所需类型。 （ 4）特点：由于得到的个体基因都是 纯合 的，自交后代不发生性状分离，所以相对于杂交育种来说，明显缩短了育种的年限 。 （ 5）说明 ：该方法一般适用于植物。 该种育种方法有时须与 杂
22、交育种 配合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持。 多倍体育种： （ 1）原理： （ 2）方法： ， 从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，即可发育成多倍体植株。 （ 3）举例： 三倍体无子西瓜的培育（同源多倍体的培育） 过程图解：参见高二必修教材第二册图解 说明： a三倍体西瓜种子种下去后，为什么要授以二倍体西瓜的花粉？ 西瓜三倍体植株是由于 ，未形成正常生殖细胞，因而不能形成种子。 b如果用二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本，即进行反交，则会使珠被发育形成的种皮厚硬，从而影响无子西瓜的品质。 八倍体小黑麦的培育（异源多倍体的培育）： 普通小麦是六倍体（ AABBDD），体细胞中含有 42 条染色体，属于小麦属；黑麦是二倍体（ RR），体细胞中含有 14 条染色体，属于黑麦属。两个不同的属的物种一般是难以杂交的，但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因，能接受黑麦的花粉。杂交后的 子一代含有四个染色体组（ ABDR），不可育，必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代，染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组（ AABBDDRR），而这些染色体来自不同属的物种，所以称它为异源八倍体小黑麦。 （ 4）特点：该种育种方法得到的植株 ， 等营养物质的含量有所增加。 （ 5）说明：该种方法常用于植物育种；有时须与杂交育种配合。
