基因的传递规律(I)

基因的传递规律（I）

《知识结构》

《重点、难点解析及知识扩展》

（一）本单元知识概述：首先，介绍了遗传学奠基人孟德尔在杂交试验和遗传理论研究上的贡献，接下来开始研究孟德尔定律——基因分离规律、基因自由组合规律。每一个规律的学习都是从遗传试验表现入手，在对遗传表现做出理论解释，之后通过实验验证假设是否成立并总结规律，最后总结规律的理论意义和实践应用。其中，领会位于同源染色体上的一对等位基因在杂合体内的存在形式、相互作用、遗传行为，从而掌握分离规律的实质；掌握测交实验结果及分析，基因型、表现型的概念及相互关系，是重点之一。领会杂合体内位于非同源染色体的非等位基因之间的分离和重组的互不干扰关系，从而掌握自由组合规律的遗传实质及其在理论和实践上的重要意义是重点之二。

（二）在基因的分离规律中，一对相对性状的遗传表现是怎样的，如何对这一遗传表现做出理论解释？

[解析]１、一对相对性状的遗传表现是揭示基因分离规律的实验依据，书中以孟德尔的纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆的遗传实验为例，结果可概括如下：

（１）纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆的杂交子代（F1）全部表现高茎性状。F1表现出来的亲本性状叫做显性性状，F1未表现出来的亲本性状叫做隐性性状。

（２）杂种高茎豌豆的自交后代（F2）植株，既有高茎，又有矮茎，高茎与矮茎的比例约为3∶1。杂种后代中同一性状的不同类型按一定比例同时表现出来的现象叫做性状分离。

２、对这一实验结果如何做出理论解释？孟德尔大胆地做出了如下假设：

（１）等位基因控制相对性状遗传。

等位基因的概念：等位基因是指位于同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。

a．异质性：控制相对性状（同种性状的不同表现类型）

b．等位性：位于同源染色体的相同座位上

c．同源性：隐性基因来源于显性基因突变

d．存在形式：体细胞中成对，配子中成单

（２）杂合体（F1）内等位基因（D-d）之间的关系

①两者既不融合，也不混杂，保持其纯质性

②显性基因对隐性基因有显性效应

（3）杂合体内等位基因行为

配子生成（减数分裂）时等位基因分离

精卵融合（受精过程）时等位基因随配子传递给后代

两者的关系是：表现型＝基因型＋环境条件

表现型相同，基因型不一定相同；在相同条件下，基因型相同，表现型相同。在条件不同时，基因型相同，表现型不一定相同。如纯种的有角绵羊与无角绵羊杂交，F1代中雄性有角而雌性无角，是因为雌雄激素对基因表现型效应的影响不同。

４、显性的相对性

５、等位基因行为的验证

（１）杂合体（F1）与隐性亲本类型回交—测交法

测交可用来测定F1的基因型并验证基因的遗传行为。

测交提供的实验依据是杂种高茎豌豆的测交后代（F t）的表现型及比例真实地反映出F1产生的配子种类及比例。而配子是亲代的基因在减数分裂中一系列变化的结果，根据F1的配子种类及比例，可推知F1的基因组合及F1中等位基因的行为。具体来说，F t的表现型为高、矮两种，比例为1:1，可推知F1产生了数量相同的Ｄ配子和d配子，则F1的体细胞中应含有Ｄ、d两类基因，应为Dd。F1产生的配子为两种，且比例为1:1，说明在F1内等位基因具有一定的独立性，没有相互混杂，并且F1形成配子时，等位基因分离，各进入了一个配子。于是通过测交实验验证了基因分离规律。

F t表型比真实反映F１配子比，由此推知：

①F1是杂合的基因型（Dd）；

②F1的等位基因保持各自的纯质性；

③减数分裂时等位基因分离；

④配子是传递基因的媒介。

（２）其他验证方法：自交法、花粉鉴定法和单倍性材料分析法

６、分离定律及其实质

（２）实质：F1等位基因分离（因）→F2性状分离（果）

（三）基因的自由组合定律－非等位基因的随机重组

１、两对相对性状的遗传实验（豌豆粒形与子叶色）

（１）F1全部为黄圆

（２）F2有４种表型：黄圆和绿皱为亲本型；绿圆和黄皱为重组型

（３）F2性状分离比例：

F2

粒形与子叶色之间的遗传关系

自由组合遗传现象是指F2性状分离比例符合（3:1）n的遗传表现

２、理论解释－非等位基因的随机重组

（１）两对性状由两对等位基因控制：黄绿(Y-y)、圆皱(R-r)；

（２）非等位基因位于非同源染色体上：

黄绿（Y-y）位于I染色体；圆皱(R-r)位于II染色体

（３）减数分裂时非等位基因之间的遗传关系（如下图）：

（４）F2

４、自由组合规律及其实质

（１）基本论点：揭示F1的基因动态

①非等位基因位于非同源染色体上

②减数分裂时每对等位基因分离

③非等位基因之间随机组合

（２）实质：非等位基因之间分离和重组的互不干扰性

《典型例题解析》

1、有关纯合体的描述正确的是

A、经减数分裂只产生一个配子

B、自交后代性状分离

C、纯合体与纯合体杂交，后代全是纯合体

D、杂合体自交后代有纯合体出现

[解析]纯合体是指控制所研究的每一性状的两个基因都相同的个体；纯合体经减数分裂只产生一种配子，但配子的数量是多个；纯合体自交后代不发生性状分离，如果具有相对性状的纯合体和纯合体杂交，后代是杂合体；杂合体自交后

代有纯合体出现。答案为D。

2、孟德尔用黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆做杂交实验，出现的不同性状自由组合现象，具体表现在

A、F1全部为黄色圆粒

B、F2有黄圆、黄皱、绿圆和绿皱4种表现型

C、F2中出现黄皱和绿圆两种重组类型

D、F2中有黄圆、黄皱、绿圆和绿皱4种表现型，比例是9：3：3：1

[解析]非等位基因的自由组合导致性状的自由组合。自由组合不仅表现在F2代有四种表现型，还应表现出9：3：3：1的性状分离比。答案为D。

3、红花阔叶的牵牛花植株（AaBb）与“某植株”杂交，其后代的表现型为3红阔：3红窄：1白阔：1白窄。“某植株”的基因型和表现型是

A、aaBB（白花阔叶）

B、AaBb（红花阔叶）

C、aabb（白花窄叶）

D、Aabb（红花窄叶）

[解析]本题要求同学们根据子代表现型及其比例推出亲代基因型，这个题目代表性很强。其解题思路是：先看红与白这一对相对性状，子代中性状分离比为（3+3）：（1+1），符合杂合体自交的性状分离结果，故双亲均应为这对基因的杂合体Aa；再看阔叶与窄叶这一对相对性状，子代中性状分离比为：（3+1）：（3+1），符合测交的性状分离结果，故双亲应为一个隐性纯合体（bb），另一个是杂合体（Bb），因此已知亲本基因型为AaBb，则未知亲本基因型则为Aabb，故选D。

4、某男子患白化病，他父母和妹妹均无此病，如果他妹妹与白化病患者结婚，出生病孩的几率是

A、1/2

B、2/3

C、1/3

D、0

[解析]本题的解题思路是先确定白化病为常染色体隐性遗传病，根据某男子患白化病，他父母和妹妹均无此病可推出父母均为杂合体。因此，妹妹基因型有两种可能，显性纯合体或杂合体，两者之比为1:2，若他妹妹与白化病患者结婚，在他妹妹为杂合体的情况下，出生病孩的几率是1/2，再考虑到他妹妹为杂合体的几率为2/3，故出生病孩的总几率为2/3×1/2=1/3。故选C。有些同学未考虑到该男子妹妹的两种可能的基因型的比为1：2，而想当然地认为是1:1，或是没有考虑到基因型有两种可能性，认为只有杂合体一种可能，都会导致结果错误。

5、下图是一个白化病遗传系谱。其中6号和7号婚配产生的后代是白化病的几率是多少？

[解析]椐系谱分析，5号和8号有病，则1—4号均为杂合体，由此可推断正常的6号和7号的后代是白化病（aa）的几率，只有他们自己的基因型都是Aa的情况下才有可能，所以先求得亲代6号和7号能导致后代患病的基因型是Aa 的几率，应均为2/3，所以他们的后代是白化病的几率等于各自产生含a配子的几率的乘积，即（2/3Aa*1/2a）*（2/3Aa*1/2a）=1/9aa（白化病）

6、若下图中III6与患同种遗传病女性结婚，生育有病男孩的几率是

A、1/3

B、1/4

C、1/6

D、1/8

[解析]解题思路①判断疾病的遗传类型：5号患者的双亲不是患者，判断为隐性基因控制的疾病；女性患病，不可能是伴Y遗传，5号患者的父亲正常，不可能是伴X隐性遗传，所以判断该病为常染色体上隐性遗传病。②推测6号双亲的基因型：5号患病，说明双亲为杂合体，6号表现正常，基因型可能是AA或阿Aa，由于是相当于杂合体自交的后代，所以AA的概率是1/4，Aa的概率是3/4，但不存在aa的可能性，所以Aa的概率是2/3，AA的概率是1/3。③计算生育有病男孩的几率：只有6号为Aa时，才可能生患病孩子，相当于2/3Aa×aa，而Aa×aa情况下，后代的患病率为1/2，生