必修二 遗传与进化 知识梳理第一二章.docx

1、必修二 遗传与进化 知识梳理第一二章必修二 遗传与进化第一章 遗传因子的发现第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）一、豌豆作遗传实验材料的优点1.豌豆作遗传实验材料的优点（1）豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，所以豌豆在自然状态下一般都是纯种；（2）具有稳定的易于区分的性状，且能稳定地遗传给后代。（3）豌豆生长周期短，易于栽培；（4）子粒较多，数学统计分析结果更可靠。注：前两个优点是最主要的。2.自花传粉的植物完成异花传粉的重要步骤（1）去雄：除去未成熟花的全部雄蕊（花蕾期）。（2）套袋：套上塑料袋或纸袋，防止外来花粉干扰。（3）人工异花传粉的步骤：去雄套袋传粉套袋。注：第2次套袋，是保证杂交得

2、到的种子是人工异花传粉所结。关键点：与豌豆有关的生物知识：单性花一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊两性花同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，如豌豆花自花传粉两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱状上的过程异花传粉两朵花之间的传粉过程闭花受粉花在未开放前，因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱状上的过程父本和母本不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本，接受花粉的植株叫做母本二、一对相对性状的杂交实验1.基本概念（1）性状类性 状：生物体的形态特征和生理特性的总称。相对性状：同种生物同一种性状的不同表现类型。如豌豆的高茎和矮茎。显性性状：具有一对相对性状的两个纯种亲本杂交，子一代中

3、显现出来的性状。隐性性状：具有一对相对性状的两个纯种亲本杂交，子一代中未显现出来的性状。性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。（2）交配类杂交（）：两个基因型不同的生物个体相交。植物可指不同品种间的异花传粉。自交（）：基因型相同的生物个体杂交。植物指自花传粉和同株异花传粉。动物不存在自交之说，同种基因型的动物个体相交只能是相当于自交。测交：让F1与隐性纯合子杂交，是用来测定F1基因型的方法。正交与反交：这是一组合相对概念，对于雌雄同体的生物杂交，若甲乙为正交，则乙甲为反交。2.符号含义PF1F2亲本子一代子二代杂交自交雌性个体雄性个体3.具有一对相对性状的纯种亲本杂交实验（

4、1）实验过程（2）实验现象F1只表现出亲本的显性性状。F2出现性状分离现象，分离比为3：1注：子代数目较小时，不一定符合预期的分离比。关键点：项目关键点相对性状抓住“两个相同”与“一个不同”。两个相同同种生物与同一性状；一个不同不同表现类型，如人的双眼皮与单眼皮性状分离若具有某一相同性状的亲本相交，后代中出现性状分离，则双亲均为杂合子测交的原理：隐性纯合子只产生一种带隐性基因的配子，所以不会掩盖F1配子中基因的表达，因此，测交后代表现型及其比例能准确反映出F1产生的配子的基因型及比例，从而可推知F1的基因型。不完全显性：是具有相对性状的亲本杂交后，F1显现中间类型的现象。如果一对呈显隐性关系的

5、等位基因相互作用而出现了介于两者之间的中间性状，即杂合子的表现型较纯合子轻，这就是不完全显性，例如红花基因和白花基因的杂合体的花是粉红色的。三、对分离现象的解释1.假说（1）生物的性状是由遗传因子决定的。遗传因子就像是一个个独立的颗粒，既不相互融合，也不会在传递中消失。显性遗传因子：决定显性性状，用大写字母表示。隐性遗传因子：决定隐性性状，用小写字母表示。（2）体细胞中遗传因子成对存在。对“成对”的理解：两个遗传因子相同或控制一对相对性状。如DD、Dd、dd。纯合子（纯合体）：遗传因子组成相同的个体。如纯种高茎豌豆DD、纯种矮茎豌豆dd。杂合子（杂合体）：遗传因子组成不同的个体。如F1的杂种豌

6、豆Dd。（3）生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离。生物体在形成生殖细胞配子时，要经过减数分裂。配子中遗传因子单个存在，只含有每对遗传因子中的一个。遗传因子组成为Dd的生物体，产生的雌、雄配子有D和d两种类型，且比值为1：1.（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。雄配子雌配子DdDDDDddDddd由上表可见，由于雌雄配子之间的结合机会相等，因此，在F2中出现三种遗传因子的组合形式，即DD、Dd、dd，它们之间的数量比是1：2：1.（5）显性遗传因子D对隐性遗传因子d有显性作用（称完全显性），即Dd的个体表现为显性遗传因子D控制的高茎。由于DD和Dd都表现为高茎，dd表现为矮茎，

7、所以在F2中出现两种表现型，高茎：矮茎3：1。2.遗传图解的书写棋盘法关键点：项目关键点纯合子能稳定遗传，自交后代不会发生性状分离杂合子不能稳定遗传，自交后代会发生性状分离分离定律成立的前提：1.父本与母本均产生两种类型的配子，且比值为1：1。2.雌、雄配子能够随机结合，结合机会均等。3.后代个体的生存能力相同。一对相对性状的遗传实验中的种类和比例：1.F1（Dd）的配子种类和比例：2种（D、d），1：1。2.F2的遗传因子组成的种类和比例：3种（DD、Dd、dd），1：2：1。3.F2的性状表现种类和比例：2种（显性高茎、隐性矮茎），3：1。4.F1的测交后代遗传因子组成的种类和比例：2种（

8、Dd、dd），1：1。5.F1的测交后代性状表现种类和比例：2种（显性高茎、隐性矮茎），1：1。“遗传图解”的书写要求：1.在左侧应注明P、F1、F2等世代以及配子，以明确世代关系和上下代之间的联系。2.需写清楚P、F1、F2等的表现型和基因型，他们产生的配子的情况，以及最后一代（F1或F2）的相关比例。3.用箭头表示基因在上下代之间的传递关系，用相交线或棋盘格的形式表示形成子代的配子结合的情况。4.根据需要在图解右侧或下侧配置简要说明，表示操作意图或原因。四、性状分离比的模拟实验实验目的通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和随机组合与生物性状之间的关系，以及理论值与实际值之间的差别，体验孟

9、德尔的假说实验原理进行有性生殖的亲本，在形成配子时，成对的遗传因子会发生分离，杂合子将会产生两种配子，比例为1：1.受精时，雌雄配子随机结合成合子。因此，杂合子自交后发育成的个体一定会发生性状分离，理论上其比例为显性：隐性3：1，实际上统计的个体越多赵接近此比例材料小塑料桶2个，分别标记甲、乙；两种色彩的小球各20个方法步骤准备用具分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合模拟实验如图所示，分别从两个桶内随机抓取一个小球作为一个组合，这表示雌配子与雄配子随机结合成合子。每次抓取后，记录两个小球的字母组合将抓取的小球放回原来的小桶，按上述方法重复做50100次（重复的次数越多，结果越准确）统计、计算

10、统计小球组合分别为DD、Dd和dd的数量，并计算其比例统计结果记录表次数小桶1中取出的基因（母本）小桶2中取出的基因（父本）子代的遗传因子组合子代的颜色判断1210实验结论F1产生的配子为D：d1：1；模拟雌雄配子随机结合，F2的遗传因子组成为DD：Dd：dd1：2：1关键点：对遗传图解书写的说明：1.教材上的遗传图解书写方式为雌雄配子交叉线法。2.写遗传图解时每行前面都要有相应的标题（如P、配子等）。实验注意事项：1.做性状分离比实验，不直接用生物个体作研究对象，而是以模拟实验的方式进行，是因为用生物个体作研究对象复杂费时。2.本实验用数量相等的两种颜色的小球模拟含不同遗传因子的配子，小球的

11、大小、形状、质地、质量等应该相同，这样才能保证抓球的随机性，避免人为误差。3.盛放小球的容器最好采用圆柱形而不是方形容器，这样可使小球充分混合。同样，用圆形小球而不用方形积木，也是便于充分混合。4.抓球时双手同时进行，且闭眼，保证抓球的随机性。5.每次抓取后要将小球放回原地，且每抓完一次，要摇匀小球后再抓。保证桶内两种彩球数量相等，即模拟配子结合之前，产生的两种雌配子或两种雄配子数量相等。五、对分离现象解释的验证1.验证方法测交：让F1与隐性纯合子杂交。注：测交是让遗传因子组成未知的亲本与隐性亲本杂交。由于隐性亲本对另一亲本无显性作用，不会干扰另一亲本的性状表现，这样，另一亲本的遗传因子组成可

12、通过后代的性状表现反向推知。2.作用：（1）测定F1产生的配子种类及比例；（2）测定F1的遗传因子组成；（3）判定F1在形成配子时遗传因子的行为。（根本目的）3.测交遗传图解：注：测交后代的性状表现种类和比例与F1配子的种类和比例一致。即测交后代中遗传因子组合种类及比例取决于F1产生的配子种类及比例。4.验证结果孟德尔测交实验的结果与预期的结果相符，从而证实了：（1）F1是杂合子（Dd）；（2）F1产生两种类型（D和d）的配子且比例相等；（3）F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分离后的遗传因子分别进入到不同的配子中。关键点：验证分离定律的方法：1.测交法：这是验证分离定律的常用方法，

13、但它只适用于能够比较容易进行测交的生物，对于很难把雌蕊和雄蕊分开的植物，则不适合。2.自交法：这也是验证分离定律的较好方法。具体做法：F1自交，则F2中会出现两种表现型，比例近似为3：1，这个特定的性状分离比，即能验证分离定律。此方法简单易行，结果明确，尤其适用于一些不方便进行测交的生物种类，如花较小的两性花植物。3.花粉鉴定法：对于一些特殊的生物，可以采用一些特殊的鉴定方法。如：非糯性水稻与糯性水稻的花粉，遇害碘会呈现不同的颜色，可以直接通过鉴定花粉来确定配子的遗传因子组成，从而对分离定律进行验证。六、分离定律（孟德尔第一定律）1.分离定律的内容（1）在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子

14、成对存在，不相融合。（2）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.分离定律的实质体细胞中成对的控制一对相对性状的遗传因子彼此分离。关键点：分离定律的适用范围及作用时间：（1）适用范围一对相对性状的遗传，且只适用于进行有性生殖的真核生物。（2）作用时间：有性生殖形成配子时。规律总结：1.判断显隐性的三种方法：（1）具有两对相对性状的纯合亲本杂交，若后代数量足够多，后代均表现出来的性状为显性性状，未表现出来的性状为隐性性状。（2）自交法：亲代自交，若数量足够多的后代中出现新性状，则亲本性状为显性性状，新性状为隐性性状。（3）假设法：假设其中

15、一种性状为显性性状，另一种为隐性性状，根据题目条件进行推导，检查结果与题目情况是否一致。再将两种性状对调，再次推导并检查。如果只有一种情况符合题意，即可判定显隐性。2.一对相对性状的各种交配组合的结果：亲本组合后代遗传因子组成后代性状表现DDDDDD全为显性DDDdDD：Dd1：1全为显性DDddDd全为显性DdDdDD：Dd：dd1：2：1显性：隐性3：1DdddDd：dd1：1显性：隐性1：1dddddd全为隐性3.分析个体遗传因子组成的基本步骤：（1）如果是隐性性状，遗传因子组成是可以肯定的；如果是显性性状，则可以确定至少有一个显性遗传因子，另一个遗传因子待定。（2）如果后代出现隐性性状

16、，则每个亲代都至少含有一个隐性遗传因子；如果亲代出现隐性性状，则每个后代都至少含有一个隐性遗传因子。（3）如果许多后代（数量足够多）都表现为显性性状，则亲代至少有一方为显性纯合子。（4）最后再根据亲代遗传因子组成及后代表现性状确定其他待定个体的遗传因子组成。第二节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、两对相对性状的杂交实验1.遗传实验及结果：黄色圆粒绿色圆粒绿色皱粒黄色圆粒2.对实验结果的分析：（1）F1表现的性状分离，即：圆粒对皱粒为显性；黄色对绿色为显性。（2）对F2中的每一对相对性状单独进行分析：粒形：圆粒：皱粒3：1；粒色：黄色：绿色3：1。上述数据表明，豌豆的粒形和粒色的遗传均遵循基因的分

17、离定律。（3）对F2的两对相对性状进行分析：将两对相对性状结合起来看，因为两对相对性状自由组合，那么在3/4黄色和1/4绿色的豌豆中都应该各有3/4圆粒、1/4皱粒，共有4种性状，其中黄色皱粒、绿色圆粒是不同于亲本性状的重组类型。具体比例如下：黄圆3/43/49/16；绿圆1/43/43/16；黄皱=3/41/43/16；绿皱1/41/4=1/16。结果与事实相符，从定量分析看：（9/16）：（3/16）：（3/16）：（1/16）=9:3:3:1。关键点：项目关键点F2中黄：绿3：1F2中圆：皱3：1综合比例双显：单显：单显：双隐9：3：3：1对实验结果的理解：1.由F1的性状可得，黄色对绿

18、色是显性，圆粒对皱粒是显性。2.由F2的性状可得，与亲本表现型相同的占（9+1）/16；与亲本表现型不同（新性状、重组型）的占（3+3）/16。3.如果把两对性状联系在一起分析，F2出现的四种表现型的比例：（黄色：绿色）（圆粒：皱粒）（3：1）（3：1）。即：黄圆：黄皱：绿圆：绿皱9：3：3：1；（双显性）：（一显性一隐性）：（一隐性一显性）：（双隐性）9：3：3：1；亲本性状类型：重组性状类型：重组性状类型：亲本性状类型9：3：3：1.二、对自由组合现象的解释1.两对相对性状分别由两对遗传因子控制：如豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制；豌豆的黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。2.F1

19、的遗传因子组成：亲代豌豆中，纯种黄色圆粒豌豆的遗传因子组成为YYRR，可产生一种YR配子；纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成为yyrr，可产生一种yr配子。两种配子结合后，F1的遗传因子组成为YyRr,表现为黄色圆粒。3.F1的配子的产生（1）遗传因子的行为：F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对遗传因子可以自由组合。（2）F1产生的雌配子和雄配子各有4种，YR：Yr：yR：yr1：1：1：1.4.F2的遗传因子组成及性状表现（1）受精时，雌雄配子的结合是随机的，结合方式有16种。（2）F2有16种遗传因子组成。（3）F2有4种性状表现，黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒9：3：3：1

20、.5.遗传图解：关键点：棋盘中的规律（F2的遗传因子组成和性状的种类及其比例）1.F2的遗传因子组成有9种，其中，黄圆的遗传因子组成有4种（Y_R_、YYRR、Y_RR、YYR_）；绿圆的遗传因子组成有2种（yyRR和yyR_）；黄皱的遗传因子组成有2种（YYrr和Y_rr）；绿皱的遗传因子组成有1种yyrr。2.F2的性状表现有4种，双显（Y_R_）占9/16，单显（Y_rr、yyR_）各占3/16，双隐（yyrr）占1/16。3.黄圆中：纯合体黄圆占1/9、杂合子黄圆占8/9；绿圆中：纯合体绿圆占1/3、杂合子绿圆占2/3；黄皱中纯合体黄皱占1/3、杂合子黄皱占2/3；绿皱中纯合体占1。4

21、.纯合子占4/16（1/16YYRR+1/16YYrr+1/16yyRR+1/16yyrr），分布在棋盘中的对角线上。杂合子占14/1612/16。5.F2中双亲类型（Y_R_+yyrr）占10/16。重组类型占6/16（3/16Y_rr+3/16yyR_）。6.遗传因子组成为YYrr和yyRR的亲本杂交，F2中亲本类型和重组类型所占比例各是：亲本类型是Y_rr和yyR_，即3/16+3/16=6/16；重组类型是Y_R_+yyrr，即9/16+1/16=10/16。三、对自由组合现象解释的验证1.方法：测交，让F1与隐性纯合子杂交。2.作用：（1）测定F1产生的配子种类及其比例；（2）测定F

22、1的遗传因子组成；（3）判定F1在产生配子时遗传因子的行为。3.测交遗传图解：4.结果：孟德尔测交实验的结果与预期的结果相符，从而证实了：（1）F1是杂合子（YyRr）；（2）F1产生四种类型且比例相等的配子；（3）F1在产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，不成对的遗传因子自由组合。关键点：两对性状的遗传在F2中出现的非常规性状分离比非常规性状分离比相当于孟德尔的性状分离比子代性状表现种类12：3：1（9：3）：3：13种9：6：19：（3：3）：19：3：49：3：（3：1）13：3（9：3：1）：32种9：79：（3：3：1）非常规性状分离比的出现是由于基因间相互作用或环境条件对基因表达的

23、影响所致，但其遗传实质不变，仍符合A_B_:A_bb：aaB_：aabb9：3：3：1的分离比，只是性状表现比例有所改变而已。四、自由组合定律1.适用范围进行有性生殖的真核生物中，两对或多对相对性状的遗传。2.作用时间：有性生殖形成配子时。3.遗传因子间的关系控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。4.实质形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。关键点：对两对遗传因子的遗传是否符合自由验定律的判定：1.自交法：双杂合子双杂合子分离。如果后代产生四种性状，且性状分离比为9：3：3：1，或者少于四种性状，但性状分离比为9：6：1或9：7或9：3：4或15

24、：1等，则说明两对遗传因子的遗传符合自由组合定律，否则不符合。2.测交法：双杂合体隐性纯合子 如果后代产生四种性状，且性状分离比为1：1：1：1，则说明两对遗传因子的遗传符合孟德尔遗传规律，否则不符合。五、孟德尔实验方法的启示孟德尔获得成功的原因（1）正确地选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。（2）在对生物的性状分析时，孟德尔首先只针对一对相对性状进行研究，其次再对两对或多对性状进行研究（研究方法：单因素多因素）。（3）对实验结果进行统计学分析，即将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析中。（4）科学地设计了实验的程序：按提出问题实验假设（解释）验证总结规律的科学实验程序进行实验。六、孟德尔

25、遗传规律的再发现（1）1866年，孟德尔将遗传规律整理成论文发表。（2）1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。（3）1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”起了一个新名字“基因”，并且提出了表现型和基因型的概念。注：等位基因指控制相对性状的一对基因，如D、d。五、六关键点：基因型和表现型的关系：表现型基因型+环境条件（1）表现型：指生物个体表现出来的性状，如高茎和矮茎。（2）基因型：指与表现型相关的基因组成，如DD、Dd、dd。（3）基因型是生物性状表现的内因，而表现型是生物性状表现的外部形式。（4）表现型相同，基因型不一定相同。如DD、Dd都表现高茎。（5）基因型相

26、同，表现型也不一定相同。如藏报春在25开红花，在30开白花；马友和玩命的遗传物质几乎完全相同，但长大后一个成为指挥家，另一个却成为武术高手。基因型相同，但环境不同，表现型则不同。规律总结：自由组合定律解题方法1.分解组合法如果已知亲本表现型和基因型符合基因的自由组合定律，则可将两对或两对以上的相对性状分成单对相对性状来分别分析，再将需要求的概率根据加法原理或乘法原理进行组合。2.子代表现型比例与亲代基因型的关系子代表现型比例亲代基因型3：1AaAa1：1Aaaa9：3：3：1AaBbAaBb1：1：1：1AaBbaabb或AabbaaBb3：3：1：1AaBbaaBb或AaBbAabb3.推导

27、类型：正推法，即已知亲代基因型，从亲代推子代；逆推法，即已知子代基因型，从子代推亲代。4.常用推导技巧：（1）隐性突破法：因为表现隐性性状的个体肯定是纯合子，所以在推导过程中应注意找隐性个体。若亲代之一为隐性个体，则子代中的显性个体必为杂合子；若子代中有隐性个体，则显性亲本必为杂合子。（2）借助题干中给出的典型比例解题。若子代中某性状显：隐性为3：1，则亲本必均为杂合子；若子代的性状分离比为9：3：3：1，则亲本必均为双杂合子。分离定律和自由组合定律的对比“清单”：遗传规律比较项目分离定律自由组合定律亲本性状一对相对性状两对（或两对以上）相对性状等位基因一对等位基因两对（或两对以上）等位基因F

28、1基因对数12或n形成配子时基因的遗传行为等位基因分离等位基因分离的同时，非等位基因自由组合配子种类24或2n配子比例1：1（1：1）n（数量相等）配子组合数442或4nF2基因型种类332或3n基因型比例1：2：1（1：2：1）2或（1：2：1）n表现型种类222或2n表现型比例3：1（3：1）2或（3：1）n纯合子种类222或2nF1测交后代基因型种类222或2n基因型比例1：1（1：1）2或（1：1）n表现型种类222或2n表现型比例1：1（1：1）2或（1：1）n联系在生物性状的遗传过程中，两个定律同时进行，同时起作用。分离定律是自由组合定律的基础；自由组合定律中的任何一对性状的遗传都

29、符合分离定律，自由组合定律是分离定律的延伸与发展第二章 基因和染色体的关系第一节 减数分裂和受精作用一、减数分裂1.概念：减数分裂是进行有性生殖的生物，在前生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。注：减数分裂过程中出现了纺锤丝，所以是一种特殊的有丝分裂；由于减数分裂过程中染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，所以染色体数目减半。2.减数分裂中的相关概念（1）同源染色体和非同源染色体同源染色体：减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。如图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。特例：雌雄异株的生物个体的体细胞及原始生殖细胞中有两条同型或异型的性染色体，其中两条异型的性染色体虽然大小不同，但存在同源区段，所以是一对同源染色体。非同源染色体：形状、大小不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。如上图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。（2）联会和四分体联会：同源染色体两两配对的现象。四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。如上图中含有两个四分体。即四分体的个数配对的同源染