【知识梳理】2024年高中生物学业水平考试（新教材专用）专题01 遗传因子的发现-讲义

这是一份【知识梳理】2024年高中生物学业水平考试（新教材专用）专题01 遗传因子的发现-讲义，共10页。试卷主要包含了孟德尔遗传实验的科学方法，一对相对性状的杂交实验，对分离现象的解释，基因的分离定律，分离定律的应用等内容，欢迎下载使用。

考点01 基因分离定律
考点02 基因自由组合定律
考点01 基因分离定律
一、孟德尔遗传实验的科学方法
1.豌豆用作遗传实验材料的优点
（1）豌豆-自花传粉、闭花受粉。自然状态下一般为纯种，实验结果可靠，容易分析。
（2）具有多对稳定的、易于区分的性状。
【注意】相对形状：同种生物的同一性状的不同表现类型。
（3）子代数目多，便于进行统计分析
2.人工异花授粉的步骤
二、一对相对性状的杂交实验
1.遗传学符号含义
2.杂交实验现象
（1）隐性性状：一对相对性状的亲本杂交，子一代未显现出来的性状。
（2）显性性状：一对相对性状的亲本杂交，子一代显现出来的性状。
（3）性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
【现象】
①P具有相对性状;
②F1全部表现为显性性状;
③F2出现性状分离现象,分离比为显性性状∶隐性性状≈3∶1;在亲本的正、反交实验中,子代的表型相同
三、对分离现象的解释
在观察和分析基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。
1.观察现象，提出问题
问题：
①为什么F1都是高茎的？
②为什么F2中矮茎性状又出现了呢?
③为什么F2中出现 3 : 1 的性状分离比?
2.提出假说，解释问题
（1）生物的性状是由遗传因子决定的。
①显性遗传因子（大写字母）决定显性性状
②隐性遗传因子（小写字母）决定隐性性状
（2）体细胞中的遗传因子是成对存在的。
①纯合子：遗传因子组成相同（如DD，dd）
②杂合子：遗传因子组成不同（如Dd）
（3）生物体在形成生殖细胞—配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子。
（4）受精时，雌雄配子随机结合。
3.演绎推理，验证假说
（1）设计测交实验 （2）实施测交实验，得出实验结果

【易错】
(1)孟德尔所作假设的核心是成对的遗传因子在形成配子时发生分离。
(2)“演绎≠测交实验”：“演绎”不同于测交实验，前者只是设计测交实验，预测测交结果，后者则是进行实验结果的验证。
(3)符合基因分离定律并不一定就会出现特定的性状分离比(针对完全显性)。原因如下：
①F2中3∶1的性状分离比必须在统计大量子代后才能得到；若子代数目较少，则不一定符合预期的分离比。
②致死现象可能会导致性状分离比发生变化，如隐性致死、显性纯合致死等。
4.分析结果，得出结论—分离定律
（1）内容: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;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。
四、基因的分离定律
1.分离定律
（1）研究对象：位于一对同源染色体上的一对等位基因。
（2）发生时间：减数第一次分裂后期。
（3）实质：等位基因随着同源染色体的分开而分离，杂合子形成数量相等的两种配子。
（4）适用范围：①一对等位基因控制的一对相对性状的遗传；②进行有性生殖的真核生物的核基因的遗传。
2.基因类概念辨析
（1）等位基因：同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，如图中B和b、C和c、D和d。
（2）非等位基因(有两种情况)：一种是位于非同源染色体上的非等位基因，如图中A和D；另一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和B。
（3）相同基因：同源染色体相同位置上控制相同性状的基因，如图中A和A。
（4）复等位基因:同源染色体同一位置上的等位基因数目在两个以上,称为复等位基因。如人类ABO血型系统中的IA、IB、i三个基因。IA对i是显性,IB对i是显性,IA和IB是共显性,基因型与表现型的关系是:IAIA、IAi——A型血,IBIB、IBi——B型血,IAIB——AB型血,ii——O型血。
3.交配方式类
分离定律的验证
自交法：具有相对性状的纯合子杂交→F1杂合子自交→后代性状分离比3:1→符合基因分离定律。
测交法：杂合子×纯合子→子代性状比例1:1→符合基因分离定律。
花粉鉴定法：取杂合子的花粉染色或直接镜检→看到两种花粉且比例为1:1→符合基因分离定律。
单倍体育种法：取花药离体培养→用秋水仙素处理单倍体幼苗→产生两种表型且比例为1:1→符合基因分离定律。
五、分离定律的应用
1.正确解释某些遗传现象及规律
(1)患病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,肯定是显性遗传病;无病的双亲生出患病的孩子,即“无中生有”,肯定是隐性遗传病。
(2)禁止近亲结婚的原因？降低隐性遗传病的发生。
2.对分离现象的解释
(1)F1产生的配子
a.雄配子的种类及比例:A∶a=1:1。
b.雌配子的种类及比例:A∶a=1:1。
c.注意:雌、雄配子数量不相等。一般生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
(2)F1配子的结合
a.结合是随机的。 b.结合方式有4种。
(3)F2的表现型和基因型
a.表现型的种类及比例:紫色∶白色=3:1。
b.基因型的种类及比例:AA∶Aa∶aa=1:2:1。
3.对分离现象解释的验证，方法：测交。
4.性状显、隐性的判断方法
（1）根据子代表现推断
甲图紫花是显性性状；乙图灰毛是显性性状；丙图黑色是显性性状；丁图白色是显性性状；
(2)“实验法”判断性状的显、隐性
能自交的用自交的方法，不能自交的用杂交的方法。
纯合子与杂合子的判定？
【答案】自交、测交，发生性状分离的是杂合子，不发生性状分离的是纯合子。
考点02 基因自由组合定律
一、两对相对性状的杂交实验
1.观察现象·提出问题
（1）黄色和绿色、圆粒和皱粒哪个是显性性状,哪个是隐性性状?
【答案】黄色对绿色为显，圆粒对皱粒为显。
（2）F2出现新的性状组合具体是什么?
【答案】绿色圆粒和黄色皱粒。
（3）重组类型：表型与亲代（P代）不同的类型；亲本类型：表型与亲代（P代）相同的类型。
（4）种子形状：圆粒：皱粒=3:1 种皮颜色：黄色：绿色=3:1
说明：两对性状都遵循基因的分离定律
2.提出假说·解释现象
（1）假说内容
a.两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
b.F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。
c.F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比为1∶1∶1∶1。
d.受精时，雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种，基因型有9种，表型有4种，且比例为9∶3∶3∶1。
（2）遗传图解
3.设计实验·演绎推理
（1）测交实验：让杂种子一代(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。孟德尔依据提出的假说演绎推理出测交实验的结果。
（2）实施实验，检验假说：

证实了F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合
4.归纳总结·得出结论
（1）定义：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）发生时间: 形成配子时（减数分裂）。
（3）实质：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。
（4）适用范围：①真核生物有性生殖的细胞核遗传。②独立遗传，两对及两对以上相对性状遗传。
5.实验验证方法
二、孟德尔获得成功的原因
材料：正确选择豌豆作为实验材料
对象：由一对相对性状到多对相对性状
方法：对实验结果进行统计学分析
程序：运用假说-演绎法
自由组合定律的应用
1.分离定律与自由组合定律的区别
2.自由组合定律的异常分离比计算
（1）基因互作
模型特征:遵循自由组合定律的两对或多对等位基因,可能通过各自表达的蛋白质相互影响,使得杂合子自交后代出现异常的性状分离比。
（2）显性累加
模型特征:显性累加效应是指各显性基因均具有相同的作用,且作用效果随显性基因数目的增加而增加,多对等位基因均杂合的个体进行自交,子代性状会出现典型的正态曲线分布特征。
（3）致死现象
模型特征:某些致死现象会导致性状分离比或表型比例发生变化,主要类型包括隐性致死、纯合致死、显性致死、不完全致死、胚胎致死、个体致死、平衡致死等,通常可通过测交后代比例或自交子代性状分离比体现。
“和”小于16的特殊分离比原因:个体或配子致死
步骤
目的
去雄
花蕊成熟前，花蕾期，防止自花传粉
套袋
防止外来花粉的干扰
人工授粉
完成杂交
套袋
防止自花传粉，保证杂交种子是人工传粉所结
符号
P
♂
♀
F1
F2
×
⊗
含义
亲本
父本
母本
子一代
子二代
杂交
自交
含义
作用
杂交
基因型不同的同种生物体之间相互交配
①探索控制生物性状的基因的传递规律;
②将不同优良性状集中到一起,得到新品种;
③显隐性性状判断
自交
①植物的自花(或同株异花)传粉
②基因型相同的动物个体间的交配
①可不断提高种群中纯合子的比例;
②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定
测交
杂合子与隐性纯合子相交,是一种特殊方式的杂交
①验证遗传基本规律理论解释的正确性;
②可用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正反交
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
①检验是细胞核遗传还是细胞质遗传;
②检验是常染色体遗传还是性染色体遗传
回交
两亲本杂交获得的子一代,与某一亲本(回交亲本)进行杂交
经过筛选子代非回交亲本所具有的某一优良性状,同时将子代来自非回交亲本中的其他基因替换为回交亲本的优良基因,以此改良回交亲本的劣势性状
验证方法
结论
自交法
F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则遵循基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法
F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制，则遵循自由组合定律
花粉鉴定法
F1若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则遵循自由组合定律
遗传定律
研究的相对性状
涉及的等位基因
F1配子的种类及比例
F2基因型种类及比例
F2表现型种类及比例
基因分离定律
一对
一对等位基因
2种
1∶1
3种 1∶2∶1
2种 3∶1
基因自由组合定律
两对或多对
两对或多对等位基因
4=22种 1:1:1:1
9=32种 (1:2:1)2
4=22种
9:3:3:1
序号
条件
F1(AaBb)自交后代比例
F1测交后代比例
①
两种显性基因同时存在、只存在其中任意一种、不存在时表现为三种不同的性状
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,其余表现为另一种性状
15∶1
3:1
⑤
两种显性基因同时存在、均不存在或存在其中一种时表现为一种性状,存在另一种显性基因时表现为另一种性状
13∶3
3:1
累加效应表型分析原理
显性基因A与B的作用效果相同,表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型
1AABB∶(2AaBB、2AABb)∶(4AaBb、1aaBB、1AAbb)∶(2Aabb、2aaBb)∶1aabb
5种表现型,性状分离比是1∶4∶6∶4∶1
AaBb测交后代基因型和表型
1AaBb∶(1Aabb、1aaBb)∶1aabb=1∶2∶1
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)