學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE1第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)知識(shí)清單遺傳因子的發(fā)現(xiàn)遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)（一）1．用豌豆做雜交實(shí)驗(yàn)易于成功的原因：（1）豌豆是自花傳粉、閉花授粉，所以自然狀態(tài)下豌豆都是純種。（2）豌豆有多對(duì)易于區(qū)分的相對(duì)性狀。（3）花大，易于操作。2．人們將雜種后代中同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象，叫作性狀分離。（P4）3．孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)遺傳定律用的研究方法是假說(shuō)—演繹法，兩大定律的適用范圍：真核生物、有性生殖、細(xì)胞核遺傳。4．分離定律實(shí)質(zhì)：減數(shù)分裂Ⅰ后期等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離。5．判斷基因是否遵循兩大定律的方法：花粉鑒定法、測(cè)交、自交、單倍體育種法。6．孟德?tīng)栻?yàn)證假說(shuō)的方法是測(cè)交7．測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果能說(shuō)明：F1的配子種類及比例、F1的基因型。8．判斷一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性方法是雜交；不斷提高純合度的方法是連續(xù)自交；判斷純合子和雜合子的方法是自交（植物常用）、測(cè)交（動(dòng)物常用）。9．孟德?tīng)枌?duì)分離現(xiàn)象提出的假說(shuō)內(nèi)容：（1）生物性狀是由遺傳因子決定的。（2）在體細(xì)胞中，遺傳因子是成對(duì)存在的。（3）形成生殖細(xì)胞時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，進(jìn)入不同的配子。（4）受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。（P5）第2節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)（二）1．孟德?tīng)栣槍?duì)豌豆的兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)提出的“自由組合假設(shè)”：F1（YyRr）在產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此分離，不同對(duì)的遺傳因子可以自由組合。這樣F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有4種：YR、Yr、yR、yr，它們之間的數(shù)量比為1∶1∶1∶1。（P10）2．孟德?tīng)栍脺y(cè)交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其“自由組合假設(shè)”是正確的。（P11）3．自由組合定律：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。（P12）4．自由組合定律實(shí)質(zhì)：同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。一對(duì)同源染色體上有很多個(gè)基因，一對(duì)同源染色體的相同位點(diǎn)的基因可能是等位基因或者相同基因。5．孟德?tīng)栍猛愣棺鲞z傳實(shí)驗(yàn)取得成功的原因：①選用了正確的實(shí)驗(yàn)材料：豌豆；②用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析；③科學(xué)地設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)的程序：試驗(yàn)→分析→假說(shuō)→驗(yàn)證→結(jié)論，即假說(shuō)—演繹法。④由一對(duì)到多對(duì)的研究思路；⑤用不同的字母代表不同的遺傳因子，有利于邏輯分析遺傳的本質(zhì)。6．兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中的有關(guān)結(jié)論（1）兩對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)等位基因控制，且兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。（2）F1減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。（3）F2中有16種雌雄配子結(jié)合方式；9種基因型；4種表型，比例為9∶3∶3∶1。7．約翰遜將孟德?tīng)柕摹斑z傳因子”命名為“基因”，并且提出了基因型和表型的概念?；蛐褪切誀畋憩F(xiàn)的內(nèi)在因素，表型是基因型的表現(xiàn)形式。（P15“本章小結(jié)”）易錯(cuò)點(diǎn)1：混淆遺傳學(xué)中常用的一些概念精析：（1）性狀類：相對(duì)性狀、性狀分離、顯性性狀、隱性性狀（詳見(jiàn)“回歸教材1”）（2）基因類：如下圖所示，相同基因是指同源染色體相同位置上控制相同性狀的基因,如圖中A和A。等位基因是指同源染色體相同位置上控制相對(duì)性狀的基因,如圖中B和b、C和c、D和d。非等位基因是指一種位于同源染色體上不同位置,如A和b;另一種位于非同源染色體上的不同位置,如A和D。（3）純合子和雜合子:純合子是指遺傳因子組成相同的個(gè)體(如AA、aa、AABB、AAbb)。雜合子是指遺傳因子組成不同的個(gè)體(如Aa、AaBB、AaBb、AAaa)。（4）交配類:雜交是指基因型不同的同種生物體之間的交配（應(yīng)用：探索控制生物性狀的基因的傳遞規(guī)律；將不同的優(yōu)良性狀集中到一起，培育新品種；顯隱性的判斷）。自交:植物的自花(或同株異花)傳粉;基因型相同的動(dòng)物個(gè)體間的交配（應(yīng)用：通過(guò)連續(xù)自交并篩選可能不斷提高種群中顯性純合子的比例；用于植物純合子、雜合子的鑒定）。測(cè)交是指雜合子與隱性純合子之間的一種特殊方式的雜交（應(yīng)用：用于測(cè)定待測(cè)個(gè)體的基因型、產(chǎn)生的配子類型及其比例）。正交與反交是相對(duì)而言的,正交和反交中的父本、母本互換（應(yīng)用：常用于判斷某待測(cè)性狀是細(xì)胞核遺傳還是細(xì)胞質(zhì)遺傳，基因在常染色體上還是在X染色體上）。自由交配是指在一個(gè)有性生殖的生物種群中,任何一個(gè)雌性或雄性個(gè)體與任何一個(gè)異性個(gè)體交配的機(jī)會(huì)均等。由上述分析可看出，自交≠自由交配，自交強(qiáng)調(diào)的是相同基因型個(gè)體的交配，如基因型為AA、Aa群體中自交是指：AA×AA、Aa×Aa；自由交配強(qiáng)調(diào)的是群體中所有個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)交配，如基因型為AA、Aa群體中自由交配是指：AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。另外，在選擇交配類型時(shí)要注意：①動(dòng)物一般不能選用自交法,一般選擇雜交或測(cè)交。②豌豆等自花傳粉和閉花受粉的植物自然狀態(tài)下一般不能選用自由交配法,自然狀態(tài)下可以選擇自交,人為操作下可以選擇雜交、測(cè)交等。易錯(cuò)點(diǎn)2：誤認(rèn)為“雜合子產(chǎn)生雌雄配子數(shù)量相等”精析：基因型為Aa的雜合子產(chǎn)生的雌配子有兩種A∶a＝1∶1或產(chǎn)生的雄配子有兩種A∶a＝1∶1，雌雄配子的數(shù)量不相等，一般來(lái)說(shuō)，生物產(chǎn)生的雄配子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子數(shù)。錯(cuò)點(diǎn)3：符合基因分離定律并不一定就會(huì)出現(xiàn)特定性狀分離比(針對(duì)完全顯性)精析：孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)2中3∶1的結(jié)果是在統(tǒng)計(jì)大量子代后才能得到；小樣本不一定符合預(yù)期的分離比。另外，某些致死基因可能導(dǎo)致遺傳分離比變化，如隱性致死、純合致死、顯性致死等。分離定律的致死問(wèn)題常見(jiàn)的有：①隱性致死：隱性基因存在于同一對(duì)同源染色體上時(shí)，對(duì)個(gè)體有致死作用，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥(紅細(xì)胞異常，使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成葉綠素，從而不能進(jìn)行光合作用而死亡。②顯性致死：顯性基因具有致死作用，如人的神經(jīng)膠質(zhì)癥(皮膚畸形生長(zhǎng)，智力嚴(yán)重缺陷，出現(xiàn)多發(fā)性腫瘤等癥狀)。顯性致死又分為顯性純合致死和顯性雜合致死，若為顯性純合致死，雜合子自交后代顯：隱＝2：1。③配子致死：指致死基因在配子時(shí)期發(fā)生作用，從而不能形成有活力的配子的現(xiàn)象。④合子致死：指致死基因在胚胎時(shí)期或幼體階段發(fā)生作用，從而不能形成活的幼體或個(gè)體的現(xiàn)象。錯(cuò)點(diǎn)4：混淆假說(shuō)演繹法中的“演繹推理”與“測(cè)交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”精析：“演繹推理”內(nèi)容——如果假說(shuō)正確，則F1的遺傳因子組成為Dd。將F1代植株與矮莖豌豆雜交，則F1(Dd)能產(chǎn)生數(shù)量相等的兩種配子(D∶d＝1∶1)，預(yù)期后代中高莖植株與矮莖植株的比例為1∶1(理論推測(cè))?！皩?shí)驗(yàn)驗(yàn)證”——完成測(cè)交實(shí)驗(yàn)(在大田中做種植雜交實(shí)驗(yàn))。所以，“演繹”不同于測(cè)交實(shí)驗(yàn)，前者只是理論推導(dǎo)，后者則是在大田中進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)。錯(cuò)點(diǎn)5：混淆了孟德?tīng)栯s交實(shí)驗(yàn)F2中表型比（性狀分離比）與基因型比而出錯(cuò)精析：在孟德?tīng)査鐾愣挂粚?duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)2中表型比（性狀分離比）為顯性（高莖）：隱性（矮莖）=3：1，即F2中，顯性占3/4，隱性占1/4；F2中基因型比為DD:Dd:dd=1:2:1，即F2的顯性中，純合子占2/3，雜合子占1/3。錯(cuò)點(diǎn)6：混淆“男孩患病”與“患病男孩”的計(jì)算精析：(1)由常染色體上的基因控制的遺傳?、倌泻⒒疾「怕剩脚⒒疾「怕剩交疾『⒆痈怕?。以男孩患病概率為例推理如下：男孩患病概率＝患病男孩/所有男孩＝（1/2患病孩子）/（1/2所有后代）＝患病孩子/所有后代＝患病孩子概率。②患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。以患病男孩概率為例推理如下：患病男孩概率＝患病男孩/所有后代＝（1/2患病孩子）/（所有后代）＝（患病孩子/所有后代）×1/2＝患病孩子概率×1/2。(2)由性染色體上的基因控制的遺傳?、偃舨∶谇?、性別在后，則從全部后代(即XX＋XY)中找出患病男(女)，即可求得患病男(女)的概率。②若性別在前、病名在后，求概率時(shí)只考慮相應(yīng)性別中的發(fā)病情況，如男孩患病概率則是指所有男孩即(XY)中患病的男孩占的比例。綜上可知，“男孩患病”和“患病男孩”的概率問(wèn)題若是在伴性遺傳中，則患病與否與性別相聯(lián)系，因此有別于常染色體遺傳。錯(cuò)點(diǎn)7：不熟悉一對(duì)等位基因雜合時(shí)連續(xù)自交、自由交配等不同交配方式產(chǎn)生子代中類型及比例而出錯(cuò)精析：(1)雜合子Aa連續(xù)自交n代,產(chǎn)生的后代類型及其比例。如圖表所示:Fn雜合子純合子顯性純合子隱性純合子顯性性狀個(gè)體所占比例(1/2)n1-(1/2)n1/2-(1/2)n+11/2-(1/2)n+11/2+(1/2)n+1從上表可看出，一對(duì)等位基因雜合子連續(xù)自交，隨自交代數(shù)增加，子代顯性純合子所占比例越大，這一原理常用于育種時(shí)選擇具有優(yōu)良性狀的顯性純合子，如，“回歸教材9、10”（2）雜合子Aa連續(xù)自交,且逐代淘汰隱性個(gè)體,自交n代后,顯性個(gè)體中,純合子比例為顯純/(1-隱性)=(2n-1)/(2n+1),雜合子比例為雜合/(1-隱性)=2/(2n+1)。(3)雜合子Aa連續(xù)自由交配n代,雜合子比例為1/2,顯性純合子比例為1/4,隱性純合子比例為1/4。以后每代均為如此。(4)雜合子Aa連續(xù)自由交配n代,且逐代淘汰隱性個(gè)體后,顯性個(gè)體中,純合子比例為n/(n+2),雜合子比例為2/(n+2)。錯(cuò)點(diǎn)8：不明確果皮、種皮及胚、胚乳來(lái)源及相關(guān)性狀統(tǒng)計(jì)時(shí)機(jī)精析：(1)果皮(包括豆莢)、種皮分別由子房壁、珠被(母本體細(xì)胞)發(fā)育而來(lái)，基因型與母本相同。(2)胚(由胚軸、胚根、胚芽、子葉組成)由受精卵發(fā)育而來(lái)，基因型與其發(fā)育成的植株相同。(3)胚乳由受精極核發(fā)育而來(lái)，基因型為母本配子基因型的兩倍加上父本配子基因型，如圖表示：(4)相關(guān)性狀統(tǒng)計(jì)(欲統(tǒng)計(jì)甲、乙雜交后的F1性狀)①種子胚(如子葉顏色)和胚乳性狀的統(tǒng)計(jì)：在本次雜交母本植株所結(jié)種子內(nèi)直接統(tǒng)計(jì)即可。②其他所有性狀的統(tǒng)計(jì)(包括F1的種皮顏色、植株高矮、花的顏色、果皮的顏色或味道等)均需將上述雜交后所產(chǎn)生的種子種下，在新長(zhǎng)成的植株中做相應(yīng)統(tǒng)計(jì)。錯(cuò)點(diǎn)9：對(duì)F2重組類型理解有誤而出錯(cuò)精析：(1)明確重組類型的含義：重組類型是指F2中與親本表型不同新的性狀組合，而不是出現(xiàn)了新的性狀，也不是基因型與親本不同的個(gè)體。(2)含兩對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交，F(xiàn)2中重組類型所占比例并不都是6/16。①當(dāng)親本基因型為YYRR（黃色圓粒）和yyrr（綠色皺粒）時(shí)，F(xiàn)1基因型仍為YyRr（黃色圓粒），但F2中重組類型（3/16黃色皺粒、3/16綠色圓粒）所占比例是6/16。②當(dāng)親本基因型為YYrr（黃色皺粒）和yyRR（綠色圓粒）時(shí)，F(xiàn)1基因型仍為YyRr（黃色圓粒），但F2中重組類型（9/16黃色圓粒、1/16綠色皺粒）所占比例是1/16+9/16=10/16。錯(cuò)點(diǎn)10：不能靈活運(yùn)用孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)中F2出現(xiàn)相關(guān)表型比的條件精析：(1)孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)中F2出現(xiàn)3∶1的分離比的條件是:①所研究的該對(duì)相對(duì)性狀只受一對(duì)等位基因控制,且相對(duì)性狀為完全顯性。②每一代不同類型的配子都能發(fā)育良好,且不同配子結(jié)合機(jī)會(huì)相等。③所有后代都處于比較一致的環(huán)境中,且存活率相同。④供實(shí)驗(yàn)的群體要大,個(gè)體數(shù)量要足夠多。(2)孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)中F2出現(xiàn)9∶3∶3∶1的表型比的條件是:①所研究的每一對(duì)相對(duì)性狀只受一對(duì)等位基因控制，而且等位基因要完全顯性。②不同類型的雌、雄配子都能發(fā)育良好，且受精的機(jī)會(huì)均等。③所有后代都應(yīng)處于比較一致的環(huán)境中，而且存活率相同。④供實(shí)驗(yàn)的群體要足夠大，個(gè)體數(shù)量要足夠多。錯(cuò)點(diǎn)11：誤認(rèn)為“只要符合基因分離定律就一定符合自由組合定律”精析：如某一個(gè)體的基因型為AaBb，兩對(duì)非等位基因(A、a、B、b)位置可包括：無(wú)論圖中的哪種情況，兩對(duì)等位基因各自分別研究，都遵循基因分離定律，但只有兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上(或獨(dú)立遺傳)時(shí)，才遵循自由組合定律。因此遵循基因分離定律不一定遵循自由組合定律，但只要遵循基因自由組合定律就一定遵循基因分離定律。錯(cuò)點(diǎn)12：誤認(rèn)為“雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合就是自由組合”精析：配子的隨機(jī)結(jié)合發(fā)生在受精過(guò)程中，配子的隨機(jī)結(jié)合不是基因的自由組合，基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，而不是受精作用時(shí)。錯(cuò)點(diǎn)5：不明確“9∶3∶3∶1”變式出現(xiàn)的原因而出錯(cuò)精析：要從根本上理解并靈活運(yùn)用子代表型比偏離“9∶3∶3∶1”類問(wèn)題，首先需明確“9∶3∶3∶1”對(duì)應(yīng)的各種基因型、表型等（詳見(jiàn)“回歸教材4”），在此基礎(chǔ)上，再掌握下面兩大類特殊比的成因。第一類：“和”為16的特殊比的成因(1)基因互作(2)顯性基因累加效應(yīng)①表現(xiàn)：F1(AaBb)→eq\f(自交,)5種表現(xiàn)型，比例為1∶4∶6∶4∶1eq\f(測(cè)交,)3種表現(xiàn)型，比例為1∶2∶1②原因：A與B的作用效果相同，但顯性基因越多，其效果越強(qiáng)。第二類：“和”小于