高中生物遺傳學(xué)專題復(fù)習(xí)資料匯編一、遺傳學(xué)的基本概念與常用術(shù)語(yǔ)遺傳學(xué)是研究生物遺傳與變異規(guī)律的科學(xué)。準(zhǔn)確理解和掌握基本概念是學(xué)好遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。1.性狀與相對(duì)性狀性狀是生物體所表現(xiàn)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特征和行為方式的總稱。相對(duì)性狀指同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型，例如豌豆的高莖與矮莖、人的單眼皮與雙眼皮。判斷相對(duì)性狀需抓住“同種生物”、“同一性狀”、“不同表現(xiàn)”三個(gè)要點(diǎn)。2.基因與等位基因基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是控制生物性狀的基本遺傳單位。等位基因是指位于一對(duì)同源染色體的相同位置上，控制著相對(duì)性狀的基因，如控制豌豆高莖的D基因與控制矮莖的d基因。非等位基因則指位于非同源染色體上或同源染色體不同位置上的基因。3.基因型與表現(xiàn)型基因型是指與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成，是生物體性狀表現(xiàn)的內(nèi)在遺傳基礎(chǔ)，通常用字母表示，如DD、Dd、dd。表現(xiàn)型是指生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀，是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果?；蛐蜎Q定表現(xiàn)型，但表現(xiàn)型還受環(huán)境影響，即表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件。4.純合子與雜合子純合子是由含有相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育而成的個(gè)體，其自交后代不發(fā)生性狀分離，如DD、dd。雜合子是由含有不同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育而成的個(gè)體，其自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離，如Dd。5.交配類型雜交(×)：基因型不同的個(gè)體之間的交配。可用于判斷顯隱性關(guān)系、育種等。自交(?)：基因型相同的個(gè)體之間的交配，植物中常見的是自花傳粉?？捎糜谂袛嗉兒献优c雜合子、提高純合度。測(cè)交：雜種子一代與隱性純合子雜交。用于測(cè)定雜種子一代的基因型。正交與反交：若甲作父本、乙作母本為正交，則乙作父本、甲作母本為反交?？捎糜谂袛嗷蛭挥诔Ｈ旧w還是性染色體。6.遺傳基本規(guī)律相關(guān)術(shù)語(yǔ)顯性性狀與隱性性狀：具有相對(duì)性狀的兩個(gè)純合親本雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)出來(lái)的性狀為顯性性狀，未表現(xiàn)出來(lái)的為隱性性狀。性狀分離：在雜種后代中，同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。顯性基因與隱性基因：控制顯性性狀的基因稱為顯性基因（通常用大寫字母表示），控制隱性性狀的基因稱為隱性基因（通常用小寫字母表示）。二、孟德爾遺傳定律孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律和自由組合定律，被譽(yù)為“遺傳學(xué)之父”。1.基因的分離定律孟德爾一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)揭示了該定律。其核心內(nèi)容是：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。實(shí)質(zhì)：減數(shù)第一次分裂后期，等位基因隨同源染色體的分離而分離。適用范圍：一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，即進(jìn)行有性生殖的真核生物的細(xì)胞核基因的遺傳。解題指導(dǎo)：判斷顯隱性：具有相對(duì)性狀的純合親本雜交，F(xiàn)1顯現(xiàn)出來(lái)的性狀為顯性性狀；若自交后代出現(xiàn)性狀分離，則親本性狀為顯性性狀。確定基因型：隱性純合子突破法，即隱性個(gè)體的基因型一定為純合，其親本及子代中與之相關(guān)的基因可據(jù)此推斷。概率計(jì)算：根據(jù)分離比（如雜合子自交后代顯隱性之比為3:1，測(cè)交后代為1:1）進(jìn)行相關(guān)概率的計(jì)算。2.基因的自由組合定律孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)揭示了該定律。其核心內(nèi)容是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，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。實(shí)質(zhì)：減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。適用范圍：兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的遺傳，且控制這些性狀的基因位于非同源染色體上（即獨(dú)立遺傳）。解題指導(dǎo)：思路：將多對(duì)相對(duì)性狀分解為若干個(gè)一對(duì)相對(duì)性狀的問題，按分離定律分別處理，最后將結(jié)果組合（乘法原理）。常見比例：雙雜合子（如YyRr）自交，后代性狀分離比為9:3:3:1；測(cè)交后代比例為1:1:1:1。理解這些比例的來(lái)源（雌雄配子各四種，隨機(jī)結(jié)合）是解決復(fù)雜遺傳題的基礎(chǔ)。特殊情況：若存在基因互作（如互補(bǔ)作用、累加作用等），會(huì)導(dǎo)致性狀分離比偏離9:3:3:1的變式，但基因的自由組合定律依然適用，解題時(shí)需結(jié)合題干信息分析。三、基因與染色體的關(guān)系1.薩頓的假說(shuō)薩頓通過觀察蝗蟲減數(shù)分裂過程，發(fā)現(xiàn)基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系，提出“基因在染色體上”的假說(shuō)。其依據(jù)包括：基因在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性，染色體在配子形成和受精過程中也有相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)；基因在體細(xì)胞中成對(duì)存在，染色體也是成對(duì)的；體細(xì)胞中成對(duì)的基因一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方，同源染色體亦然等。2.摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)?zāi)柛ㄟ^果蠅眼色（紅眼與白眼）的雜交實(shí)驗(yàn)，首次將一個(gè)特定的基因（白眼基因w）定位在一條特定的染色體（X染色體）上，從而證實(shí)了薩頓的假說(shuō)。該實(shí)驗(yàn)也揭示了伴性遺傳的規(guī)律。四、伴性遺傳1.性別決定生物的性別決定方式主要有XY型和ZW型。XY型性別決定在生物界較為普遍（如人、果蠅、大部分哺乳動(dòng)物），其特點(diǎn)是雄性個(gè)體的性染色體組成為XY，產(chǎn)生含X或Y染色體的兩種配子，雌性個(gè)體為XX，只產(chǎn)生含X染色體的一種配子。ZW型則相反（如鳥類、某些昆蟲）。2.伴性遺傳的概念與特點(diǎn)伴性遺傳是指性染色體上的基因所控制的性狀，在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。常見類型及特點(diǎn)：伴X染色體隱性遺傳：如人類的紅綠色盲、血友病。特點(diǎn)是：男性患者多于女性患者；具有交叉遺傳現(xiàn)象（男性患者的致病基因通過女兒傳給外孫）；女性患者的父親和兒子一定是患者。伴X染色體顯性遺傳：如抗維生素D佝僂病。特點(diǎn)是：女性患者多于男性患者；具有連續(xù)遺傳現(xiàn)象；男性患者的母親和女兒一定是患者。伴Y染色體遺傳：如人類外耳道多毛癥。特點(diǎn)是：患者全為男性，且父?jìng)髯?、子傳孫，世代連續(xù)。3.伴性遺傳的應(yīng)用遺傳咨詢與優(yōu)生：根據(jù)伴性遺傳的規(guī)律，對(duì)某些伴性遺傳病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，指導(dǎo)優(yōu)生。蘆花雞的早期性別鑒定等。解題指導(dǎo)：判斷遺傳方式：根據(jù)系譜圖中男女患者的比例、是否有交叉遺傳等特點(diǎn)，先判斷是否為伴性遺傳，再確定是伴X顯性、伴X隱性還是伴Y遺傳?；蛐蜁鴮懀涸跁鴮懶匀旧w上的基因時(shí)，需將基因?qū)懺谛匀旧w符號(hào)的右上角，如X^BY、X^bX^b。五、遺傳的基本規(guī)律的擴(kuò)展1.不完全顯性：如紫茉莉的花色遺傳，紅花（RR）與白花（rr）雜交，F(xiàn)1為粉紅花（Rr），F(xiàn)1自交后代比例為1:2:1，表現(xiàn)型與基因型比例一致。2.共顯性：如人類ABO血型系統(tǒng)中，IA與IB為共顯性，IAIA、IAi為A型血，IBIB、IBi為B型血，IAIB為AB型血，ii為O型血。3.復(fù)等位基因：同源染色體的相同位點(diǎn)上，存在三個(gè)或三個(gè)以上的等位基因，如人類ABO血型系統(tǒng)的IA、IB、i基因。4.基因互作：不同對(duì)基因間相互作用共同決定同一性狀表現(xiàn)的現(xiàn)象，如雞冠形狀的遺傳、南瓜果形的遺傳等，會(huì)導(dǎo)致F2代出現(xiàn)9:3:3:1的變式比例（如9:7、9:6:1、12:3:1等）。六、基因的本質(zhì)與表達(dá)1.基因的本質(zhì)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)為其復(fù)制提供了精確的模板，通過半保留復(fù)制保證了遺傳信息的穩(wěn)定性和連續(xù)性。2.基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程。轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，主要發(fā)生在細(xì)胞核中。翻譯是以mRNA為模板，以tRNA為運(yùn)載工具，將氨基酸在核糖體上按照一定的順序連接成多肽鏈的過程。中心法則揭示了遺傳信息的傳遞方向：DNA→RNA→蛋白質(zhì)，某些病毒（如逆轉(zhuǎn)錄病毒）存在RNA→DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程。3.基因突變DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供了原始材料。其特點(diǎn)包括普遍性、隨機(jī)性、低頻性、不定向性和多害少利性。4.基因重組在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。包括減數(shù)第一次分裂前期同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換和減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上非等位基因的自由組合?；蛑亟M是生物變異的重要來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化具有重要意義。5.染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異（如缺失、重復(fù)、倒位、易位）和染色體數(shù)目變異（如個(gè)別染色體的增減、以染色體組的形式成倍增減）。染色體組是指細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。由配子發(fā)育成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體，稱為單倍體；由受精卵發(fā)育成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體稱為多倍體。七、遺傳學(xué)的應(yīng)用1.遺傳系譜圖的分析與概率計(jì)算遺傳系譜圖分析是遺傳學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用的體現(xiàn)。步驟通常包括：判斷遺傳病的顯隱性→判斷致病基因的位置（常染色體或性染色體）→確定相關(guān)個(gè)體的基因型→進(jìn)行概率計(jì)算。解題時(shí)需注意“無(wú)中生有為隱性，有中生無(wú)為顯性”、“隱性遺傳看女病，父子都病為伴性”、“顯性遺傳看男病，母女都病為伴性”等口訣的靈活運(yùn)用，并注意區(qū)分“患病男孩”與“男孩患病”等概率計(jì)算的差異。2.遺傳病的預(yù)防主要措施包括：禁止近親結(jié)婚（可顯著降低隱性遺傳病的發(fā)病率）、進(jìn)行遺傳咨詢、提倡適齡生育、開展產(chǎn)前診斷等。3.育種雜交育種：依據(jù)基因重組原理，將多個(gè)優(yōu)良性狀集中到同一個(gè)體上。誘變育種：依據(jù)基因突變?cè)?，利用物理或化學(xué)因素處理生物，提高突變率，獲得新性狀。單倍體育種：依據(jù)染色體變異原理，通過花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，再用秋水仙素處理使其染色體加倍，可明顯縮短育種年限。多倍體育種：依據(jù)染色體變異原理，用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，使染色體數(shù)目加倍，獲得多倍體植株，果實(shí)大、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高等?；蚬こ逃N：將一種生物的特定基因?qū)肓硪环N生物細(xì)胞中，定向改造生物的遺傳性狀。復(fù)習(xí)建議遺傳學(xué)知識(shí)邏輯性強(qiáng)，概念繁多，且與減數(shù)分