必修2遺傳與進(jìn)化知識點
第一章
遺傳因子的發(fā)現(xiàn)
第一節(jié)
孟德爾豌豆雜交試驗(一)
1.孟德爾之所以選取豌豆作為雜交試驗的材料是由于:
(1)豌豆是自花傳粉植物,且是閉花授粉的植物;
(2)豌豆花較大,易于人工操作;
(3)豌豆具有易于區(qū)分的性狀。
2.遺傳學(xué)中常用概念及分析
(1)性狀:生物所表現(xiàn)出來的形態(tài)特征和生理特性。
相對性狀:一種生物同一種性狀(如毛色)的不同表現(xiàn)類型(黃、白)。
區(qū)分:兔的長毛和短毛;人的卷發(fā)和直發(fā)等;
兔的長毛和黃毛;牛的黃毛和羊的白毛
性狀分離:雜種后代中,同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。如在DD×dd雜交實驗中,雜合F1代自交后形成的F2代同時出現(xiàn)顯性性狀(DD及Dd)和隱性性狀(dd)的現(xiàn)象。
顯性性狀:在DD×dd
雜交試驗中,F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀;如教材中F1代豌豆表現(xiàn)出高莖,即高莖為顯性。決定顯性性狀的為顯性遺傳因子(基因),用大寫字母表示。如高莖用D表示。
隱性性狀:在DD×dd雜交試驗中,F(xiàn)1未顯現(xiàn)出來的性狀;如教材中F1代豌豆未表現(xiàn)出矮莖,即矮莖為隱性。決定隱性性狀的為隱性基因,用小寫字母表示,如矮莖用d表示。
(2)純合子:遺傳因子(基因)組成相同的個體。如DD或dd。其特點純合子是自交后代全為純合子,無性狀分離現(xiàn)象。
雜合子:遺傳因子(基因)組成不同的個體。如Dd。其特點是雜合子自交后代出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象。
(3)雜交:遺傳因子組成不同的個體之間的相交方式。
如:DD×dd
Dd×dd
DD×Dd等。
自交:遺傳因子組成相同的個體之間的相交方式。
如:DD×DD
Dd×Dd等
測交:F1(待測個體)與隱性純合子雜交的方式。
如:Dd×dd
正交和反交:二者是相對而言的,如甲(♀)×乙(♂)為正交,則甲(♂)×乙(♀)為反交;
如甲(♂)×乙(♀)為正交,則甲(♀)×乙(♂)為反交。
3.雜合子和純合子的鑒別方法
若后代無性狀分離,則待測個體為純合子
測交法
若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子
若后代無性狀分離,則待測個體為純合子
自交法
若后代有性狀分離,則待測個體為雜合子
4.常見問題解題方法
(1)如后代性狀分離比為顯:隱=3
:1,則雙親一定都是雜合子(Dd)
即Dd×Dd
3D_:1dd
(2)若后代性狀分離比為顯:隱=1
:1,則雙親一定是測交類型。
即為Dd×dd
1Dd
:1dd
(3)若后代性狀只有顯性性狀,則雙親至少有一方為顯性純合子。
即DD×DD
或
DD×Dd
或
DD×dd
5.分離定律
其實質(zhì)就是在形成配子時,等位基因隨減數(shù)第一次分裂后期同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入到不同的配子中。
第2節(jié)
孟德爾豌豆雜交試驗(二)
1.兩對相對性狀雜交試驗中的有關(guān)結(jié)論
(1)兩對相對性狀由兩對等位基因控制,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體。
(2)
F1
減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時,等位基因一定分離,非等位基因(位于非同源染色體上的非等位基因)自由組合,且同時發(fā)生。
(3)F2中有16種組合方式,9種基因型,4種表現(xiàn)型,比例9:3:3:1
YYRR
1/16
YYRr
2/16
親本類型
雙顯(Y_R_)
YyRR
2/16
9/16
黃圓
YyRr
4/16
純隱(yyrr)
yyrr
1/16
1/16
綠皺
YYrr
1/16
重組類型
單顯(Y_rr)
YYRr
2/16
3/16
黃皺
yyRR
1/16
單顯(yyR_)
yyRr
2/16
3/16
綠圓
注意:上述結(jié)論只是符合親本為YYRR×yyrr,但親本為YYrr×yyRR,F(xiàn)2中重組類型為
10/16,親本類型為
6/16。
2.常見組合問題(自由組合定律的解題方法統(tǒng)一用分枝法[先一對一對分析,再進(jìn)行組合]:都可以簡化為用分離定理來解決,即先求一對相對性狀的,最后把結(jié)果相乘,即進(jìn)行組合,因此,要熟記分離定理的6種雜交結(jié)果)
(1)配子類型問題
如:AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù)為2x2x2=8種
(2)基因型類型
如:AaBbCc×AaBBCc,后代基因型數(shù)為多少?
先分解為三個分離定律:
Aa×Aa后代3種基因型(1AA:2Aa:1aa)Bb×BB后代2種基因型(1BB:1Bb)Cc×Cc后代3種基因型(1CC
:2Cc:1cc)
所以其雜交后代有3x2x3=18種類型。
(3)表現(xiàn)類型問題
如:AaBbCc×AabbCc,后代表現(xiàn)數(shù)為多少?
先分解為三個分離定律:
Aa×Aa后代2種表現(xiàn)型Bb×bb后代2種表現(xiàn)型Cc×Cc后代2種表現(xiàn)型所以其雜交后代有2x2x2=8種表現(xiàn)型。
3.自由組合定律
實質(zhì)是形成配子時,成對的基因彼此分離,決定不同性狀的基因自由組合。
4.常見遺傳學(xué)符號
符號
P
F1
F2
×
♀
♂
含義
親本
子一代
子二代
雜交
自交
母本
父本
5.孟德爾實驗成功的原因:
(1)正確選用實驗材料:㈠豌豆是嚴(yán)格自花傳粉植物(閉花授粉),自然狀態(tài)下一般是純種㈡具有易于區(qū)分的性狀
(2)由一對相對性狀到多對相對性狀的研究
(3)分析方法:統(tǒng)計學(xué)方法對結(jié)果進(jìn)行分析
(4)實驗程序:假說-演繹法
觀察分析(為什么F2中出現(xiàn)3:1)——提出假說(4點)——演繹推理——實驗驗證(測交)
第二章
基因和染色體的關(guān)系
第一節(jié)
減數(shù)分裂和受精作用
知識結(jié)構(gòu):
精子的形成過程
減數(shù)分裂
卵細(xì)胞形成過程
減數(shù)分裂和受精作用
配子中染色體組合的多樣性
受精作用
受精作用的過程和實質(zhì)
1.正確區(qū)分染色體、染色單體、同源染色體和四分體
(1)染色體和染色單體:細(xì)胞分裂間期,染色體經(jīng)過復(fù)制成由一個著絲點連著的兩條姐妹染色單體。所以此時染色體數(shù)目要根據(jù)著絲點判斷,即一個著絲點就代表一條染色體。
(2)同源染色體和四分體:同源染色體指形態(tài)、大小一般相同,一條來自母方,一條來自父方,且能在減數(shù)第一次分裂過程中可以兩兩配對的一對染色體(有絲分裂中也有同源染色體,但不聯(lián)會)。四分體指減數(shù)第一次分裂同源染色體聯(lián)會后每對同源染色體中含有四條姐妹染色單體。
(3)一對同源染色體=
一個四分體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA分子。
2.減數(shù)分裂過程中遇到的一些概念
同源染色體:上面已經(jīng)有了
聯(lián)會:同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。
四分體:上面已經(jīng)有了
交叉互換:指四分體時期,非姐妹染色單體發(fā)生纏繞,并交換部分片段的現(xiàn)象。
減數(shù)分裂:是有性生殖的生物在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。
3.減數(shù)分裂
特點:復(fù)制一次,分裂兩次。
結(jié)果:染色體數(shù)目減半(染色體數(shù)目減半實際發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,第二次分裂類似有絲分裂)。
場所:生殖器官內(nèi)(動物的精巢、卵巢;植物的花藥、胚珠;精巢、卵巢內(nèi)既有有絲分裂,又有減數(shù)分裂)
過程:
精子的形成過程:
卵細(xì)胞的形成過程:
1個精原細(xì)胞(2n)
1個卵原細(xì)胞(2n)
↓間期:染色體復(fù)制
↓間期:染色體復(fù)制
1個初級精母細(xì)胞(2n)
1個初級卵母細(xì)胞(2n)
↓前期:聯(lián)會、四分體、交叉互換(2n)
↓前期:聯(lián)會、四分體…(2n)
中期:同源染色體排列在赤道板上(2n)
中期:(2n)
后期:配對的同源染色體分離(2n)
后期:(2n)
末期:細(xì)胞質(zhì)均等分裂
末期:細(xì)胞質(zhì)不均等分裂(2n)
2個次級精母細(xì)胞(n)
1個次級卵母細(xì)胞+1個極體(n)
↓前期:(n)
↓前期:(n)
中期:(n)
中期:(n)
后期:染色單體分開成為兩組染色體(2n)
后期:(2n)
末期:細(xì)胞質(zhì)均等分離(n)
末期:(n)
4個精細(xì)胞:(n)
1個卵細(xì)胞:(n)+3個極體(n)
↓變形
4個精子(n)
4.精子與卵細(xì)胞形成的異同點
比較項目
不
同
點
相同點
精子的形成卵細(xì)胞的形成染色體復(fù)制
復(fù)制一次
第一次分裂
一個初級精母細(xì)胞(2n)產(chǎn)生兩個大小相同的次級精母細(xì)胞(n)
一個初級卵母細(xì)胞(2n)(細(xì)胞質(zhì)不均等分裂)產(chǎn)生一個次級卵母細(xì)胞(n)和一個第一極體(n)
同源染色體聯(lián)會,形成四分體,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,細(xì)胞質(zhì)分裂,子細(xì)胞染色體數(shù)目減半
第二次分裂
兩個次級精母細(xì)胞形成四個同樣大小的精細(xì)胞(n)
一個次級卵母細(xì)胞(細(xì)胞質(zhì)不均等分裂)形成一個大的卵細(xì)胞(n)和一個小的第二極體。第一極體分裂(均等)成兩個第二極體
著絲點分裂,姐妹染色單體分開,分別移向兩極,細(xì)胞質(zhì)分裂,子細(xì)胞染色體數(shù)目不變
有無變形
精細(xì)胞變形形成精子
無變形
分裂結(jié)果
產(chǎn)生四個有功能的精子(n)
只產(chǎn)生一個有功能的卵細(xì)胞(n)
精子和卵細(xì)胞中染色體數(shù)目均減半
注:卵細(xì)胞形成無變形過程,而且是只形成一個卵細(xì)胞,卵細(xì)胞體積很大,細(xì)胞質(zhì)中存有大量營養(yǎng)物質(zhì),為受精卵發(fā)育準(zhǔn)備的。
5.減數(shù)分裂和有絲分裂主要異同點(要求掌握)
比較項目
減數(shù)分裂
有絲分裂
染色體復(fù)制次數(shù)及時間
一次,減數(shù)第一次分裂的間期
一次,有絲分裂的間期
細(xì)胞分裂次數(shù)
二次
一次
聯(lián)會四分體是否出現(xiàn)
出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂
不出現(xiàn)
同源染色體分離
減數(shù)第一次分裂后期
無分離(有同源染色體)
著絲點分裂
發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期
后期
子細(xì)胞的名稱及數(shù)目
性細(xì)胞,精細(xì)胞4個或卵1個、極體3個
體細(xì)胞,2個
子細(xì)胞中染色體變化
減半,減數(shù)第一次分裂
不變
子細(xì)胞間的遺傳組成不一定相同
一定相同
6.有絲分裂和減數(shù)分裂的圖形的鑒別:(檢索表以二倍體生物為例)
1.1細(xì)胞中沒有同源染色體……減數(shù)第二次分裂
1.2細(xì)胞中有同源染色體
2.1有同源染色體聯(lián)會、形成四分體、排列于赤道板或相互分離……減數(shù)第一次分裂
例題:判斷下列各細(xì)胞分裂圖屬何種分裂何時期圖。
[解析]:
甲圖細(xì)胞的每一端均有成對的同源染色體,但無聯(lián)會、四分體、分離等行為,且每一端都有一套形態(tài)和數(shù)目相同的染色體,故為有絲分裂的后期。
乙圖有同源染色體,且同源染色體分離,非同源染色體自由組合,故為減數(shù)第一次分裂的后期。
丙圖不存在同源染色體,且每條染色體的著絲點分開,姐妹染色單體成為染色體移向細(xì)胞兩極,故為減數(shù)第二次分裂后期。
7.受精作用:指卵細(xì)胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。
意義:通過減數(shù)分裂和受精作用,保證了進(jìn)行有性生殖的生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定,從而保證了遺傳的穩(wěn)定和物種的穩(wěn)定;在減數(shù)分裂中,發(fā)生了非同源染色體的自由組合和非姐妹染色單體的交叉互換,增加了配子的多樣性,加上受精時卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性,使后代呈現(xiàn)多樣性,有利于生物的進(jìn)化,體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。
8.配子種類問題
由于染色體組合的多樣性,使配子也多種多樣,根據(jù)染色體組合多樣性的形成的過程,所以配子的種類可由同源染色體對數(shù)決定,即含有n對同源染色體的精(卵)原細(xì)胞產(chǎn)生配子的種類為2n種。
第二節(jié)
基因在染色體上
1.薩頓假說推論:基因在染色體上,也就是說染色體是基因的載體。因為基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。
研究方法:類比推理
2.基因位于染色體上的實驗證據(jù)
果蠅雜交實驗分析
摩爾根果蠅眼色的實驗:(A—紅眼基因
a—白眼基因
X、Y——果蠅的性染色體)
P:紅眼(雌)
×
白眼(雄)
P:
XAXA
×
XaY
↓
↓
F1:
紅眼
F1
:
XAXa
×
XAY
↓F1雌雄交配
↓
F2:紅眼(雌雄)
白眼(雄)
F2:
XAXA
XAXa
XAY
XaY
3.一條染色體上一般含有多個基因,且這多個基因在染色體上呈線性排列
4.基因的分離定律的實質(zhì)
基因的自由組合定律的實質(zhì)
薩頓假說
1.內(nèi)容:基因在染色體上
(染色體是基因的載體)
2.依據(jù):基因與染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。
①在雜交中保持完整和獨(dú)立性
②成對存在③一個來自父方,一個來自母方
④形成配子時自由組合3.證據(jù):
果蠅的限性遺傳
紅眼
XWXW
X
白眼XwY
XW
Y
紅眼
XWXw
紅眼XWXW
:紅眼XWXw:紅眼XW
Y:白眼XwY
①一條染色體上有許多個基因;②基因在染色體上呈線性排列。
4.現(xiàn)代解釋孟德爾遺傳定律
①分離定律:等位基因隨同源染色體的分開獨(dú)立地遺傳給后代。
②自由組合定律:非同源染色體上的非等位基因自由組合。
口訣:無中生有為隱性,隱性遺傳看女病。父子患病為伴性。
有中生無為顯性,顯性遺傳看男病。
母女患病為伴性。
三、伴性遺傳的特點與判斷
遺傳病的遺傳方式
遺傳特點
實例
常染色體隱性遺傳病
隔代遺傳,患者為隱性純合體
白化病、苯丙酮尿癥、常染色體顯性遺傳病
代代相傳,正常人為隱性純合體
多/并指、軟骨發(fā)育不全
伴X染色體隱性遺傳病
隔代遺傳,交叉遺傳,患者男性多于女性
色盲、血友病
伴X染色體顯性遺傳病
代代相傳,交叉遺傳,患者女性多于男性
抗VD佝僂病
伴Y染色體遺傳病
傳男不傳女,只有男性患者沒有女性患者
人類中的毛耳
第三節(jié)
伴性遺傳
1.伴性(別)遺傳的概念:此類性狀的遺傳控制基因位于性染色體上,因而總是與性別相關(guān)聯(lián)。
2.人類紅綠色盲癥(伴X染色體隱性遺傳病)
①致病基因Xa
正常基因:XA
②患者:男性XaY
女性XaXa
正常:男性XAY
女性
XAXA
XAXa(攜帶者)
③遺傳特點:
⑴男性患者多于女性患者。
⑵交叉遺傳。即男性(父親)→女性(女兒攜帶者)→男性(兒子)。
⑶一般為隔代遺傳。
3.抗維生素D佝僂病(伴X染色體顯性遺傳病)
①致病基因XA
正常基因:Xa
②患者:男性XAY
女性XAXA
XAXa
正常:男性XaY
女性XaXa
③遺傳特點:
⑴女性患者多于男性患者。
⑵代代相傳。
⑶交叉遺傳現(xiàn)象:男性→女性→男性
4.Y染色體遺傳:人類毛耳現(xiàn)象
遺傳特點:基因位于Y染色體上,僅在男性個體中遺傳
5、伴性遺傳在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用:根據(jù)毛色辨別小雞的雌、雄
6、人類遺傳病的判定方法
口訣:無中生有必為隱,生女有病為常隱;有中生無必為顯,生女有病為常顯。
解釋:父母無病,子女有病——隱性遺傳(無中生有)父母無病,女兒有病——常、隱性遺傳;
父母有病,子女無病——顯性遺傳(有中生無)父母有病,女兒無病——常、顯性遺傳
注:如果家系圖中患者全為男性(女全正常),且具有世代連續(xù)性,應(yīng)首先考慮伴Y遺傳,無顯隱之分。