遗传的基本规律
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三大遗传定律遗传学是生物学的一个重要分支,它研究的是生物个体的遗传特性传递和表达方式。
在遗传学研究的历史中,有三个基本的遗传定律,即孟德尔遗传定律、染色体遗传定律和基因遗传定律。
下面将分别介绍这三个遗传定律。
1.孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律是遗传学中最基础和最重要的定律之一。
这个定律是由奥地利植物学家格雷戈尔·约瑟夫·孟德尔(1822-1884)在1865年提出的,也因此被称为孟德尔定律。
孟德尔从豌豆杂交育种实验中得出了以下定律:(1)性状的表现受到两个基因的影响,分别来自父母的一对等位基因(allelomorph)。
(2)一个个体可以包含两种不同的等位基因(一对),它们遗传自父母。
(3)在杂交后代中,等位基因以一定的比例分离,每个个体只会继承一种等位基因(从父母各继承一个)。
孟德尔遗传定律的发现,揭示了遗传基础和遗传规律,为进一步研究遗传问题奠定了基础。
2.染色体遗传定律染色体遗传定律的提出是基于对一些生物特别是果蝇的观察和实验研究。
染色体遗传定律发现了基因位于染色体上的存在,以及基因之间相互作用的关系。
(1)染色体是基因的载体;(2)同一个染色体上的基因,常常被遗传在一起;(3)不同染色体上的基因自由组合,相互独立。
染色体遗传规律提供了关于自由组合的遗传表达以及基因位于染色体上的证据。
3.基因遗传定律基因遗传定律主要是由托马斯·亨特·摩尔根(Thomas Hunt Morgan)进行果蝇实验后发现的。
基因遗传定律主要研究如何从基因角度解释孟德尔遗传定律和染色体遗传定律。
摩尔根摸索出了果蝇杂交、选优、因果关系等基本原理,从而提出了基因遗传定律:(1)每个性状都受到特定的基因控制;(2)同一条染色体上的基因在交叉过程中常常连锁传递;(3)不同染色体上的基因自由组合并独立遗传。
基因遗传定律的提出,揭示了基因之间相互作用的关系和基因表达规律在遗传变异和演化中的重要作用。
遗传的三大基本规律的具体内容
1、分离规律
分离规律是遗传学中最基本的一个规律。
它从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的基因存在的。
基因作为遗传单位在体细胞中是成双的,它在遗传上具有遗传学三大基本定律高度的独立性,因此,在减数分裂的配子形成过程中,成对的基因在杂种细胞中能够彼此互不干扰,独立分离,通过基因重组在子代继续表现各自的作用。
这一规律从理论上说明了生物界由于杂交和分离所出现的变异的普遍性。
2、独立分配规律
独立分配规律(又称自由组合定律) 该定律是在分离规律基础上,进一自由组合规律--生物遗传学三大基本定律之一步揭示了多对基因间自由组合的关系,解释了不同基因的独立分配是自然界生物发生变异的重要来源之一。
3、连锁遗传规律
连锁遗传规律1900年孟德尔遗传规律被重新发现后,人们以更多的动植物为材料进行杂交试验,其中属于两对性状遗传的结果,有的符合独立分配定律,有的不符。
摩尔根以果蝇为试验材料进行研究,最后确认所谓不符合独立遗传规律的一些例证,实际上不属独立遗传,而属另一类遗传,即连锁遗传。
于是继孟德尔的两条遗传规律之后,连锁遗传成为遗传学中的第三个遗传规律。
所谓连锁遗传定律,就是
原来为同一亲本所具有的两个性状,在F2中常常有连系在一起遗传的倾向,这种现象称为连锁遗传。
遗传学定律遗传学是研究遗传现象和遗传规律的科学。
通过观察和实验,遗传学家总结出了一些重要的遗传定律,这些定律揭示了遗传物质的传递规律和基因的表达方式。
本文将对遗传学定律进行详细阐述,以便更好地理解遗传学的基本原理。
1. 孟德尔定律孟德尔定律是遗传学的基石,也被称为遗传学的第一定律。
孟德尔通过对豌豆杂交的研究,发现了隐性和显性基因的存在,以及基因在遗传中的分离和重新组合。
他总结了两个重要定律:分离定律和自由组合定律。
分离定律指出,不同性状的基因在生殖过程中能够分离,保持其独立性;自由组合定律则指出,不同性状的基因在生殖过程中能够自由组合,而不受其他基因的影响。
2. 孟德尔定律的延伸除了孟德尔定律,还有一些遗传学定律对于遗传现象的理解也起到了重要作用。
比如,染色体理论和连锁不平衡定律。
染色体理论指出,基因是储存在染色体上的,而染色体在生殖过程中也会遵循孟德尔的分离和自由组合定律。
连锁不平衡定律则指出,某些基因之间存在着紧密联系,它们很难在遗传过程中分离,因此会遗传为一体。
3. 多基因遗传定律多基因遗传定律是指在一个性状上,有多个基因同时发挥作用,从而产生连续性变化的现象。
这个定律对于解释人类的复杂性状非常重要,比如身高、体重等。
根据这个定律,人类的身高不仅受到单个基因的影响,还受到多个基因的共同作用,因此会呈现出连续性的变化。
4. 突变定律突变是遗传学中的一个重要概念,它是指基因在复制过程中发生突然变异的现象。
突变定律指出,突变是基因变异的主要来源,它提供了遗传变异的物质基础。
突变可以是有害的,导致疾病的发生;也可以是有益的,促进物种进化的进程。
5. 随机分离定律随机分离定律是指在遗传过程中,基因的分离是随机发生的。
也就是说,每个个体在生殖过程中,所含的基因会随机地分离到下一代中。
这个定律保证了基因的多样性,为物种的适应性演化提供了基础。
遗传学定律的研究和应用,不仅为人们揭示了基因的传递规律和表达方式,也为人类的健康和进化提供了重要的科学依据。
遗传基本规律知识点总结_1、基因的分离规律是在进行减数分裂的时候,等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随着配子遗传给后代。
2、显性性状:在遗传学上,把杂种F1中显现出来的那个亲本性状。
隐性性状在遗传学上,把杂种F1中未显现出来的那个亲本性状。
性状分离在杂种后代中同时显现显性性状和隐性性状(如高茎和矮茎)的现象。
显性基因控制显性性状的基因。
一般用大写字母表示,豌豆高茎基因用D表示。
隐性基因:控制隐性性状的基因。
一般用小写字母表示,豌豆矮茎基因用d表示。
3、等位基因在一对同源染色体的同一位置上的,控制着相对性状的基因。
(一对同源染色体同一位置上,控制着相对性状的基因,如高茎和矮茎。
显性作用:等位基因D和d,由于D和d有显性作用,所以F1(Dd)的豌豆是高茎。
等位基因分离:D与d一对等位基因随着同源染色体的分离而分离,最终产生两种雄配子。
D∶d=1∶1;两种雌配子D∶d=1∶1。
)非等位基因存在于非同源染色体上或同源染色体不同位置上的控制不同性状的不同基因。
4、相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。
(此概念有三个要点:同种生物豌豆,同一性状茎的高度,不同表现类型高茎和矮茎)。
表现型是指生物个体所表现出来的性状。
基因型:是指与表现型有关系的基因组成。
5、纯合体由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
可稳定遗传。
杂合体由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
不能稳定遗传,后代会发生性状分离。
6、测交让杂种子一代与隐性类型杂交,用来测定F1的基因型。
测交是检验生物体是纯合体还是杂合体的有效方法。
携带者在遗传学上,含有一个隐性致病基因的杂合体。
7、隐性遗传病:由于控制患病的基因是隐性基因,所以又叫隐性遗传病。
显性遗传病:由于控制患病的基因是显性基因,所以叫显性遗传病。
8、遗传图解中常用的符号:P 亲本♀一母本♂父本杂交自交(自花传粉,同种类型相交) F1 杂种第一代 F2 杂种第二代。
遗传的基本规律一、分离定律(一)基本内容:在生物体细胞中,控制的基因成对存在,不相融合。
在形成配子时,成对的基因发生,分离后的基因分别进入不同的中,随配子遗传给后代。
(二)适用①适用生物:有性生殖的真核生物的细胞核中一对等位基因控制的一对相对性状的遗传,也可以用于多对等位基因位于一对同源染色体上的情况。
(真核生物的细胞质遗传不符合,原核生物及病毒的遗传也不符合。
)②发生时间:进行有性生殖的生物经减数分裂产生配子过程中。
(三)分离定律的提出(一对相对性状的杂交实验)假说—演绎法:在观察和分析的基础上提出问题以后,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。
如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。
进而得出结论,总结出规律。
1、进行实验,观察现象:提出问题:为什么F1全为高茎,F2中总是出现3∶1的比例?2.提出解释问题的假说:①生物的性状是由决定的。
(显性遗传因子和隐性遗传因子)②体细胞中遗传因子是。
③在形成生殖细胞时,成对的遗传因子,分别进入不同的配子中。
配子中只含有每对遗传因子中的一个。
雄配子的数目远远多于雌配子。
④受精时,雌雄配子的结合是。
⑤遗传图解3.演绎推理:设计测交实验,F1为杂合子,若将其与隐性纯合子矮茎豌豆杂交,根据假说推测,测交后代的性状分离比应为1∶1。
(纸上谈兵)4.实验验证:实际进行测交实验,验证演绎推理,出现了1∶1的比例。
5.得出结论:假说正确,总结出分离定律。
二、自由组合定律(一)基本内容: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。
(二)适用:有性生殖的真核生物细胞核内染色体上两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因控制的两对或两对以上相对性状的遗传。
(三)自由组合定律的提出(两对相对性状的杂交实验)1、进行实验,观察现象:提出问题:单独分析每对相对性状还是会出现3:1的比例,而此时出现了性状的自由组合,且出现了9:3:3:1的比例。
第二章遗传的三大基本定律1.名词解释:正交,反交,自交,回交,测交,基因型,表型,显性性状,隐性性状,纯合体,杂合体,等位基因,同源染色体,表型模写,外显率,表现度,不完全显性,并显性,超显性,致死基因,复等位基因,自交不亲和,一因多效,基因互作,抑制基因,显性上位,隐性上位,累加作用,重叠作用,染色质,染色体,核小体,常染色质,异染色质,联会复合体,互引相,互斥相,完全连锁,不完全连锁2.孟德尔豌豆杂交试验取得成功的原因有哪些?3.遗传三大规律之间的区别和联系。
4.什么是遗传的染色体学说?其提出的依据是什么?5.减数分裂的特点及遗传学意义是什么?6.有丝分裂和减数分裂的主要区别何在?7.基因型为AACC的紫茎缺刻叶植株与基因型为aacc的绿茎马铃薯叶植株杂交,获得的F2结果如下:紫茎缺刻叶紫茎马铃薯叶绿茎缺刻叶绿茎马铃薯叶247 90 83 34(1) 在总数454株F2中,计算4种表型的预期值。
(2) 进行X2检验。
(3) 问这两对基因是否为自由组合?8.如果一个植株有4对显性基因是纯合的。
另一植株有相应的4对隐性基因是纯合的,把这两个植株相互杂交,问F2中:(1)基因型,(2)表型全然象亲代父母本的各有多少?9.如果两对基因A和a,B和b,是独立分配的,而且A对a是显性,B对b是显性。
(1)从AaBb个体中得到AB配子的概率是多少?(2) AaBb与AaBb杂交,得到AABB合子的概率是多少?(3) AaBb与AaBb杂交,得到AB表型的概率是多少10.几只曲翅黑体的雄果蝇与直翅灰体的雌果蝇杂交,F1中一半是曲翅灰体,一半是直翅灰体。
F1的曲翅雌雄果蝇相互杂交,其后代的表型比例如下:2曲翅黑体:6曲翅灰体:1直翅黑体:3直翅灰体怎样解释这一比例的产生?11. 在小鼠中,有一复等位基因系列,其中三个基因列在下面:AY = 黄色,纯质致死;A =鼠色,野生型;a = 非鼠色(黑色)。
这一复等位基因系列位于常染色体上,列在前面的基因对列在后面的基因是显性。
必修2 第一单元2015年各地市模拟训练1.(2015·杭州模拟)对于孟德尔的一对相对性状的杂交实验,下列有关“假说——演绎法”的叙述中不正确的是( )A.孟德尔所作假说的核心内容是“受精时,雌雄配子随机结合”B.“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验C.孟德尔成功的原因之一是应用统计法对实验结果进行分析D.“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容解析:选A孟德尔所作假说的核心内容是:生物的性状是由遗传因子决定的,体细胞中遗传因子成对存在;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。
2.(2015·天津模拟)孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。
为了验证孟德尔遗传方式的正确性,有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。
在下列预期结果中,支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是( )A.红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花B.红花亲本与白花亲本杂交的F1全为粉红花C.红花亲本与白花亲本杂交的F2按照一定比例出现花色分离D.红花亲本自交,子代全为红花;白花亲本自交,子代全为白花解析:选C融合遗传主张子代的性状是亲代性状的平均结果,融合遗传方式传递的遗传性状在后代中不分离。
基因的分离定律是双亲杂交,F1表现显性亲本性状(或显性的相对性状),F1自交产生的F2会出现一定的分离比。
3.(2015·重庆模拟)一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交,生出20匹红马和22匹黑马,你认为这两种亲本马的基因型是( )A.黑马为显性纯合子,红马为隐性纯合子B.黑马为杂合子,红马为显性纯合子C.黑马为隐性纯合子,红马为显性纯合子D.黑马为杂合子,红马为隐性纯合子解析:选D显、隐性纯合子杂交后代均为显性;显性纯合子与杂合子杂交后代也均为显性;杂合子与隐性纯合子杂交后代,显隐性之比为1∶1。
4.(2015·金华高三模拟)某种品系的鼠毛色灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验得到了如下结果,由此推断不正确的是( )A.杂交AB.由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因C.杂交B后代黄色毛鼠既有杂合子也有纯合子D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律解析:选C由杂交B的结果可知,黄色为显性性状,灰色为隐性性状,且杂交B中的双亲为杂合子;杂交A的亲子代均表现为隐性性状(灰色),因此,亲代均为隐性纯合子;结合杂交B后代中2/3黄色、1/3灰色,可知导致这一现象的原因可能是黄色个体纯合时死亡,因此,杂交B后代黄色毛鼠都是杂合子,没有纯合子。
5.(2015·宁波高三期末)两只杂合的白羊为亲本,接连生下3只小羊是白色。
若它们再生第4只小羊,其毛色 ( )A.一定是白色的 B.一定是黑色的C.是白色的可能性大 D.是黑色的可能性大解析:选C双亲都是杂合子,生下表现型为显性的后代概率为3/4,生下表现型为隐性的后代概率为1/4,所以生下表现型为白色的小羊可能性比较大。
6.(2015·宁波模拟)豌豆的高茎对矮茎是显性,现进行两株高茎豌豆间的杂交,后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆,若后代中的全部高茎豌豆进行自交,则所有自交后代中高茎豌豆与矮茎豌豆的比为( )A.3∶1 B.5∶1C.3∶2D.7∶1解析:选B两株高茎豌豆间杂交,后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆,则说明亲代的高茎为杂合子,后代中的全部高茎豌豆中纯合子与杂合子的比例为1∶2,后代高茎豌豆进行自交时,只有杂合子的自交后代才会出现矮茎豌豆,比例为2/3×1/4=1/6,则自交后代中高茎豌豆与矮茎豌豆的比为5∶1。
7. (2015·济南模拟)将基因型为Aa的豌豆连续自交,在后代中的纯合子和杂合子所占的比例如图所示,据图分析,错误的说法是( )A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化解析:选C杂合子Aa连续自交n代后,杂合子所占比例为(1/2)n,纯合子AA和aa 所占比例相同,为1/2-(1/2)n+1,可知图中a曲线表示纯合子所占比例,b曲线表示显性纯合子或隐性纯合子所占比例,c曲线表示杂合子所占比例。
8.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1再自交产生F2。
(1)若将F2中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3,则F3中灰身∶黑身=________。
(2)若F2中黑身果蝇不除去,让果蝇进行自由交配,则F3中灰身∶黑身=________。
解析:(1)F2中的基因型应为1/4BB、2/4Bb、1/4bb,当除去全部黑身果蝇后,所有灰身果蝇基因型应为1/3BB、2/3Bb,让这些灰身果蝇自由交配时,按哈迪-温伯格定律,先求出两种配子的概率:B=2/3,b=1/3,则bb=1/9,B_=8/9。
(2)F2中黑身果蝇不除去时,两种配子的概率为:B=1/2,b=1/2,则bb=1/4,B_=3/4。
答案:(1)8∶1(2)3∶19.(2015·湖州高三质检)已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活,aa个体在出生前会全部死亡。
现有该动物的一个大群体,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶2。
假设每对亲本只交配一次且成功受孕,均为单胎。
在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是( )A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1解析:选A由已知条件可知:AA∶Aa=1∶2,在该群体中A=2/3,a=1/3,所以后代中AA=4/9,Aa=2×2/3×1/3=4/9,aa致死,所以理论上AA∶Aa=1∶1。
10.(2015·江南十校联考)在某种牛中,基因型为AA的个体的体色是红褐色,aa为红色的,基因型为Aa的个体中,雄牛是红褐色,而雌牛为红色。
一头红褐色的雌牛生了一头红色小牛,这头小牛的性别及基因型为( )A.雄性或雌性、aa B.雄性、AaC.雌性、Aa D.雌性、aa或Aa解析:选C根据这一特殊条件,应当明确这头红褐色的雌牛基因型一定是AA,则其后代红色小牛的基因型中必有一个A,后代红色小牛的基因型只能是Aa,为雌性。
11.(2015·郑州模拟)喷瓜的性别是由3个基因a D、a+、a d决定的,a D对a+为显性,a+对a d为显性。
喷瓜个体只要有a D基因即为雄性,无a D而有a+基因时为雌雄同株,只有a d 基因时为雌性。
下列说法正确的是( )A.该植物不可能存在的基因型是a D a DB.该植物可产生基因组成为a D的雌配子C.该植物不可能产生基因组成为a+的雌配子D.a D a d×a+a d→雄株∶雌雄同株∶雌株=1∶2∶1解析:选A根据题意可知,喷瓜的雄株基因型为a D a+、a D a d,雌雄同株的基因型为a+a+、a+a d,雌株的基因型为a d a d。
由于雌配子的基因组成不可能是a D,故该植物不可能存在的基因型是a D a D,但该植物可产生基因组成为a+的雌配子。
a D a d×a+a d→雄株∶雌雄同株∶雌株=2∶1∶1。
12.(2015·滨州模拟)研究发现,豚鼠毛色由以下等位基因决定:C b—黑色、C s—银色、C c—乳白色、C x—白化。
为确定这组基因间的关系,进行了部分杂交实验,结果如下,据此A.B.该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种C.无法确定这组等位基因间的显性程度D.两只豚鼠杂交的后代最多会出现四种毛色解析:选A亲代黑×黑→子代出现黑和白化,说明黑(C b)对白化(C x)为显性。
亲代乳白×乳白→子代出现乳白和白化,说明乳白(C c)对白化(C x)为显性。
亲代黑×白化→子代出现黑和银,说明银(C s)对白化(C x)为显性,故两只白化的豚鼠杂交,后代不会出现银色个体。
该豚鼠群体中与毛色有关的基因型有10种。
根据四组交配亲子代的表现型关系可以确定C b(黑色)、C s(银色)、C c(乳白色)、C x(白化)这组等位基因间的显性程度。
由于四种等位基因间存在显隐性关系,两只豚鼠杂交的后代最多会出现三种毛色。
13.(2015·杭州七校联考)等位基因A与a的最本质的区别是( )A.基因A能控制显性性状,基因a能控制隐性性状B.两者进行减数分裂时的分离方式不同C.两者的碱基对序列不同D.两者在染色体上的位置不同解析:选C等位基因是由基因突变产生的,等位基因的碱基排列顺序会有所不同,转录、翻译成的蛋白质也会有所不同。
基因中遗传信息由其碱基对的排列顺序决定,不同基因的本质区别是碱基对序列不同。
14.下列各组中,不属于相对性状的是( )A.水稻的早熟和晚熟 B.豌豆的紫花和红花C.小麦的抗病与易染病 D.绵羊的长毛与细毛解析:选D相对性状是指同种生物同种性状的不同表现类型。
水稻的早熟和晚熟、豌豆的紫花和红花以及小麦的抗病与易染病均为相对性状,而绵羊的长毛和短毛、细毛与粗毛分别为相对性状。
15.菜豆是自花传粉的植物,其花色中有色对白色为显性。
一株杂合有色花菜豆(Aa)生活在海岛上,如果海岛上没有其他菜豆植株存在,菜豆为一年生植物,那么第三年海岛上开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例为( )A.3∶1 B.15∶7 C.5∶3D.9∶7解析:选C杂合子Aa自交2次后AA=3/8,Aa=1/4,aa=3/8,故有色花∶白色花=5∶3。
16.(2015·杭州模拟)豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,根据下表中的三组杂交实验结果,判断显性性状和纯合子分别为( )A.C.顶生;丙、丁 D.腋生;甲、丙解析:选B由甲(顶生)×丁(腋生)→全为腋生,可推知腋生为显性性状,顶生为隐性性状。
只要隐性性状出现,则为纯合子,因其后代全为腋生,亲代中丁一定是显性纯合子。
17.(2015·浙江五校联考)在阿拉伯牵牛花的遗传实验中,用纯合子红色牵牛花和纯合子白色牵牛花杂交,F1全是粉红色牵牛花。
将F1自交后,F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花,比例为1∶2∶1,如果将F2中的所有粉红色的牵牛花和红色的牵牛花均匀混合种植,进行自由授粉,则后代应为( )A.红色∶粉红∶白色=1∶2∶1B.粉红∶红色=1∶1C.红色∶白色=3∶1D.红色∶粉红∶白色=4∶4∶1解析:选D从题干信息可知,控制花色遗传的基因呈不完全显性,F2中的所有粉红色的牵牛花和红色的牵牛花的基因型及比例为(假设用A、a表示)2Aa∶1AA。