生物的遗传方式和规律:1、遗传规律包括基因分离定律和基因组合定律。孟德尔通过的两次豌豆杂交实验内容得出的结论。
2、孟德尔实验的成功原因:
第一,正确地选用试验材料是孟德尔获得成功的首要条件。
第二,在对生物的性状进行分析时,孟德尔首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究。
第三,孟德尔在进行豌豆的杂交试验时,对不同世代出现的不同性状的个体数目都进行了记载和分析,并且应用统计学方法对实验结果进行分析,这是孟德尔获得成功的又一个重要原因。
第四,孟德尔还科学地设计了试验的程序。他在对大量试验数据进行分析的基础上,合理地提出了假说,并且设计了新的试验来验证假说,这是孟德尔获得成功的第四个重要原因。
注:孟德尔遗传定律是细胞核遗传的规律,细胞质遗传和原核生物的遗传不遵循此规律。大肠杆菌为原核生物,紫茉莉枝条颜色的遗传为细胞质遗传,所以都不遵循孟德尔的遗传规律。
3、细胞质遗传(即母系遗传)
(1)典型实例:紫茉莉质体的遗传紫茉莉的叶片中有两种类型质体即叶绿体:含有叶绿素、呈绿色;白色体:无色素、白色而紫茉莉的枝条有三种:绿色、白色、花斑色(绿、白相间),它们所含有的质体如下枝条类型和质体种类:绿色(叶绿体)、白色(白色体)、花斑色(叶绿体、白色体)
(2)柯伦斯经过多年的杂交实验,其中“接受花粉的枝条”是母本,“提供花粉的枝条”是父本,由表中所列结果可以发现这样的规律:无论父本是何种性状,F
1总是表现出母本的性状,我们把这样的遗传现象称为母系遗传,也有学者称为偏母遗传。此后的许多学者在其他生物的杂交实验中,也发现了类似现象。如藏报春、玉米、棉花、天竺葵、菜豆的叶绿体遗传;水稻、高粱的雄性不育遗传以及微生物中的链孢霉线粒体遗传。
(3)母系遗传的细胞学基础我们知道在卵细胞中含有大量的来自母方的细胞质,而精子中只含有响晴的来自父方的细胞质,在受精时,精子只是其细胞核部分进入了卵细胞中,而来自父方的细胞质很少甚至不能进入卵细胞。因此,由受精卵发育成的F
1,其细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方,所以在F
1中,受细胞质内遗传物质控制的性状遗传――细胞质遗传总是表现妯母本的性状,即母系遗传。
4、母系遗传的特点(与核遗传的区别)
(1)F
1表现为母系遗传,即正反交的结果不一样;
(2)杂交后代的表现类型无一定的分离比例(这是由于减数分裂产生生殖细胞时,细胞质中的遗传物质是随机地不均等地分配到生殖细胞中,同时,受精卵在有丝分裂形成新个体时,细胞质也是不均等分裂)。细胞质遗传:一株花斑紫茉莉是由一个受精卵经细胞的有丝分裂和细胞分化形成的,在细胞的有丝分裂过程中,由于细胞质的不均等、随机分配,导致有些细胞中只含有叶绿体、有些细胞中只含有白色体,有些细胞中同时含有叶绿体和白色体,然后它们分别发育成绿色、白色和花斑枝条。细胞质遗传受细胞质内遗传物质(线粒体和叶绿体DNA)控制,而人体细胞内只有线粒体,无叶绿体杂交过程如下图:
两种遗传病的概率计算方法:
两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况如下:
序号 |
类型 |
计算公式 |
1 |
患甲病的概率m |
则非甲病概率为1-m |
2 |
患乙病的概率n |
则非乙病概率为1-n |
3 |
只患甲病的概率 |
m(1-n) |
4 |
只患乙病的概率 |
n(1-m) |
5 |
同时患两种病的概率 |
mn |
6 |
只患一种病的概率 |
m(1-n)+n(1-m) |
7 |
患病概率 |
1-(1-m)(1-n) |
8 |
不患病概率 |
(1-m)(1-n) |
个体基因型的探究方法: 1.自交法:对于植物来说,鉴定个体基因型的最好方法是让该植物个体自交,通过观察自交后代的性状分离比,分析推理出待测亲本的基因型。
2.测交法:如果能找到纯合的隐性个体,由测交后代的性状分离比即可推知待测亲本的基因型。
3.单倍体育种法:对于植物个体来说,如果条件允许,取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,根据处理后植株的性状即可推知待测亲本的基因型。
知识点拨:
1、孟德尔实验的成功原因:
第一,正确地选用试验材料是孟德尔获得成功的首要条件。
第二,在对生物的性状进行分析时,孟德尔首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究。
第三,孟德尔在进行豌豆的杂交试验时,对不同世代出现的不同性状的个体数目都进行了记载和分析,并且应用统计学方法对实验结果进行分析,这是孟德尔获得成功的又一个重要原因。
第四,孟德尔还科学地设计了试验的程序。他在对大量试验数据进行分析的基础上,合理地提出了假说,并且设计了新的试验来验证假说,这是孟德尔获得成功的第四个重要原因。
注:孟德尔遗传定律是细胞核遗传的规律,细胞质遗传和原核生物的遗传不遵循此规律。大肠杆菌为原核生物,紫茉莉枝条颜色的遗传为细胞质遗传,所以都不遵循孟德尔的遗传规律。
2、等位基因或相同基因的位置任体细胞中,控制一对相对性状的等位基因或同一性状的相同基因位于一对同源染色体的相同位置上。
3、并不是所有的非等位基因在减数分裂时都自由组合。只有位于非同源染色体上的非等位基因才自由组合,而位于同源染色体上的非等位基因不会自由组合。
知识拓展:
孟德尔遗传定律的细胞学基础
1.孟德尔的遗传因子与染色体上基因的对应关系
(1)分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上的等位基因。
(2)自由组合定律中的不同对的遗传因子指位于非同源染色体上的非等位基因。
2.分离定律和自由组合定律的细胞学基础
(l)分离定律的细胞学基础是减数分裂过程中的同源染色体分离。
(2)自由组合定律的细胞学基础是减数分裂过程中的非同源染色体的自由组合。
基因重组:
1、概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
2、基因重组的类型及意义
基因重组类型 |
发生时间 |
发生重组的原因 |
特点 |
非同源染色体上非等位基因间的重组 |
减一后期 |
同源染色体分开,等位基因分离,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因间的重组 |
①只产生新的基因型,并产生新的基因→无新蛋白质→无新性状(新性状不同于新性状组合)②发生于真核生物、有性生殖的和遗传中(DNA重组除外)③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多 |
同源染色体上非等位基因的重组 |
减一四分体时期 |
同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换,导致基因重组 |
认为导致基因重组(DNA重组) |
体内重组质粒 |
目的基因经运载体导入受体细胞,导致受体细胞中基因重组 |
细胞分裂图中的变异类型确定:
|
A图 |
B图 |
分裂类型 |
有丝分裂 |
减数分裂 |
变异类型 |
基因突变 |
基因突变或基因重组 |
基因突变和基因重组的意义不同:
比较项目 |
基因突变 |
基因重组 |
生物变异 |
生物变异的根本来源 |
生物变异的重要来源 |
生物进化 |
为生物进化提供最初原始材料 |
为生物进化提供丰富的材料(物质基础) |
生物多样性 |
生物多样性的根本原因 |
生物多样性的重要原因之一 |
易错点拨: 1、基因重组使控制不同性状的基因重新组合,因此会产生不同于亲本的新类型,但只是原有的不同性状的重新组合,并不会产生新的性状。
2、基因重组发生的时间是在减数第一次分裂的后期和四分体时期,而不是在受精作用过程中。
3、基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是形成生物多样性的重要原因之一。
4、基因重组在人工操作下也可实现,如基因工程、肺炎双球菌转化过程中都发生了基因重组。
例 如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是( )
A.该动物的性别是雄性
B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C.1与2或1与4的片段交换,前者属基因重组,后者属染色体结构变异
D.丙细胞不能进行基因重组
思路点拨:3个图都来自于同一个体,所以只能来自雄性动物,A正确;甲图中,l、2同源染色体之间的片段交换为基因重组,1、4非同源染色体之间的片段交换为染色体结构变异,C正确;乙图为有丝分裂后期细胞,A、a所在染色体为同一染色体复制而来,A、a只能由基因突变而来,B错误;丙图为减Ⅱ后期细胞,不能发生基因重组,D正确。
答案B