第一章 遗传的基本定律

遗传的基本规律遗传是生物学中一个重要的概念，它涉及到表型和基因的传递。

通过遗传的基本规律，我们可以更好地理解生物体的形态特征以及物种的多样性。

本文将介绍遗传的基本规律，包括孟德尔的遗传定律、基因型和表型的关系、显性与隐性基因、等位基因和杂合等概念。

1.孟德尔的遗传定律19世纪的奥地利僧侣孟德尔通过对豌豆植物进行大量的实验观察，总结出了遗传的基本定律。

这些定律包括：1.1 第一定律：孟德尔的第一定律是关于基因的分离和独立遗传的。

他观察到在有性生殖中，父母的基因会分别传递给子代，在子代的配子形成过程中，基因会分离，并且每个配子只能携带一个基因。

1.2 第二定律：孟德尔的第二定律是关于基因的随机组合和分离的。

他观察到不同基因的组合和分离是随机的，不同基因之间的遗传是独立进行的。

1.3 第三定律：孟德尔的第三定律是关于基因的优势和显性的。

他发现一些基因在表型上表现出来，而另一些基因则被掩藏起来，这种现象被称为显性与隐性。

2.基因型和表型的关系基因型是指生物体内部基因组成的基因型型谱，表型则是指基因组成的生物体外部组织结构和功能。

这两者之间存在着紧密的联系。

2.1 纯合子与杂合子：纯合子指一个个体的两个基因表现完全相同，例如AA或aa；杂合子则是两个基因不同的个体，例如Aa。

纯合子之间的杂交后代属于杂合子。

2.2 显性与隐性：显性基因指在表型上表达出来的基因，隐性基因则被掩藏起来。

当显性基因和隐性基因共同存在时，显性基因会在表型上显示出来。

3.等位基因等位基因是指在同一个基因位点上，不同的基因可能存在多个形式。

这些不同的形式可以决定物种的遗传特征和多样性。

3.1 常染色体等位基因：在非性染色体上的基因位点上，不同的基因形式可以决定个体的遗传特征，如眼睛的颜色、血型等。

这些基因可以是多态的，即存在多个等位基因形式。

3.2 性染色体等位基因：性染色体上的基因位点上也存在不同的基因形式，例如决定人类性别的X和Y染色体上的基因。

高中生物奥赛辅导专题七遗传的基本定律[竞赛要求]1．孟德尔定律（分离定律，自由组合定律,人类遗传病与优生）2. 孟德尔定律遗传定律的演变(基因型与表现型的关系,完全显性,不完全显性,共现性,超显性,互补作用,累加作用,上位性,重叠作用,抑制作用,多因一效与一因多效，基因诊断)3.性染色体和性连锁基因(性染色体概念,性别决定类型,伴性遗传,人类常见的性别畸形)。

[知识梳理]一、孟德尔定律1．遗传学中常用概念及分析（1）性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。

相对性状：一种生物同一种性状的不同表现类型。

举例：兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等。

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。

如在DD ×dd杂交实验中，杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状（DD及Dd）和隐性性状（dd）的现象。

显性性状：在DD×dd 杂交试验中，F1表现出来的性状；如教材中F1代豌豆表现出高茎，即高茎为显性。

决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。

如高茎用D表示。

隐性性状：在DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状；如教材中F1代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。

决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用d表示。

（2）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。

如DD或dd。

其特点是：纯合子自交后代全为纯合子，无性状分离现象。

杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。

如Dd。

其特点是：杂合子自交后代出现性状分离现象。

（3）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。

如：DD×dd ，Dd×dd ，DD×Dd等。

自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。

如：DD×DD Dd×Dd等测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。

如：Dd×dd正交和反交：二者是相对而言的，如甲（♀）×乙（♂）为正交，则甲（♂）×乙（♀）为反交；如甲（♂）×乙（♀）为正交，则甲（♀）×乙（♂）为反交。

遗传学三大基本定律基因分离定律：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂时，等位基因会随着同源染色体的分离而分开，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。

适用范围有：有性生殖生物的性状遗传、真核生物的性状遗传、细胞核遗传、一对相对性状的遗传。

例，卷发与直发为一对相对性状，且卷发为显性，直发为隐性。

父母俱为卷发，如基因型俱为Aa，则有可能生出直发（aa）的后代。

自由组合定律：费等位基因自由组合，即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。

自由组合通常发生在减数第一次分裂后期，只适用于不连锁基因。

例，卷发直发（A或a）与双眼皮单眼皮（B或b）两种形状互不干扰，各自遗传。

卷发、双眼皮为显性，直发、单眼皮为隐性。

俱为卷发、双眼皮的夫妇，若其基因型俱为AaBb，其子女表现性有卷发单眼皮，直发单眼皮，卷发双眼皮，直发双眼皮四种可能。

连锁互换定律：生殖细胞形成过程中，位于同一染色体上的基因是连锁在一起，作为一个单位进行传递，称为连锁律。

在减数分裂时，同源染色体间的非姐妹单体之间可能发生交换，就会使位于交换区段的等位基因发生互换。

一对同源染色体上的不同对等位基因之间可以发生交换，称为交换律或互换律。

例，有一种叫做指甲髌骨综合症的人类显性遗传病,致病基因(用NP表示)与ABO血型的基因(IA,IB或i)位于同一条染色体上.在患这类疾病的家庭中,NP基因与IA基因往往连锁,而NP的正常等位基因np与IB基因或i基因连锁,又已知NP和IA之间的重组率为10%.由此可以推测出,患者的后代只要是A型或AB型血型(含IA基因),一般将患指甲髌骨综合症,不患这种病的可能性只有10%。

因此,这种病的患者在妊娠时,应及时检验胎儿的血型,如果发现胎儿的血型是A型或AB型,最好采用流产措施,以避免生出指甲髌骨综合症患儿.。

遗传学三大基本定律遗传学三大基本定律是孟德尔于1856-1864、摩尔根于1909-1911年期间提出来的，三大基本定律分别是基因分离定律、基因自由组合定律、基因的连锁和交换定律。

遗传学第一定律：基因分离定律基因分离定律由遗传学说奠基人孟德尔（Gregor Johann Mendel）于1856-1864年间作为假说提出并初步验证。

分离规律是遗传学中最基本的一个定律，是指决定生物体遗传性状的一对等位基因在配子形成时彼此分开，分别进入一个配子中，独立地随配子遗传给后代。

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。

遗传学第二定律：基因自由组合定律基因自由组合定律由遗传学说奠基人孟德尔（Gregor Johann Mendel）于1856-1864年间作为假说提出并初步验证。

自由组合定律是指决定生物性状的遗传因子不会随着杂交而消失，而是顽固地保留在后代中。

如种子的颜色和种子的褶皱，是相互独立地分配进入后代的，彼此没有干扰。

当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在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。

遗传学第三定律：基因连锁与交换定律基因连锁与交换定律由美国的生物学家与遗传学家摩尔根Thomas Hunt Morgan于1909年发现。

连锁与交换定律，是指遗传因子之间并非总是能够完全自由组合，而是存在某种程度的“连锁”。

两种遗传因子在遗传物质的DNA上距离越近，连锁的概率就越高。

生殖细胞形成过程中，位于同一染色体上的基因是连锁在一起，作为一个单位进行传递，称为连锁律。

在生殖细胞形成时，一对同源染色体上的不同对等位基因之间可以发生交换，称为交换律与互换律。

遗传学三大定律及其内容遗传学是研究遗传现象的科学。

在提出遗传学三大定律之前，有许多实验和研究已经进行，其中最有名的是孟德尔的豌豆实验。

孟德尔通过对豌豆的杂交实验，证明了某些特征是随着基因遗传的，这是遗传学研究的基础之一。

现在，我们来一起了解一下遗传学三大定律及其内容。

第一定律：孟德尔定律孟德尔定律是遗传学的基本定律之一，也被称为“基因离散定律”。

“离散”是指遗传特征仅通过基因的离散分离而不混合。

具体来讲，孟德尔定律认为：1.每个个体都从父母那里各自地继承一个因子（即基因）。

2.一个个体可以携带多个因子（即基因），但只能表现出其中的一部分。

3.父母的基因以随机的方式传递给后代。

这意味着，每个因子都有相等的机会被传递下去，而且随机性使得后代的组合结果多种多样。

孟德尔定律对遗传学的发展产生了深远的影响。

它打破了以前的混合模型假说，证明了遗传物质是可以离散分离的，并且为基因分离率的计算提供了理论基础。

第二定律：孟德尔-温克尔法则孟德尔-温克尔法则是基于孟德尔定律的，并且在遗传学中被广泛地应用。

它也被称为“分离定律”或“独立性定律”。

该定律有两个基本前提：1.分离原则：孟德尔定律中已经讲到，性状通过基因的离散分离而不混合。

这意味着不同基因对于同一不同性状之间的遗传并不相关，也不会互相影响。

2.随机原则：每个基因的表达方式是无序、随机的，并且遗传特征的表达不会受到其他遗传特征的影响。

基于以上两个原则，孟德尔-温克尔法则总结了以下定律：- 两个基因系列之间的遗传规律是独立的。

- 一个基因系列的表达状况与其他系列无关。

- 多个基因同时遗传时，它们的遗传规律独立。

孟德尔-温克尔法则的重要意义在于提供了遗传分析的数学基础。

这些定律可以用来计算不同基因型的出现概率，从而为遗传性状的预测提供了重要工具。

门德尔-费希纳定律是描述两个基因的互作关系的遗传学定律，也被称为“致死定律”或“致死效应定律”。

“致死”是因为如果两个基因组合在一起会导致死亡。