遗传的基本规律和伴性遗传

遗传的基本规律和伴性遗传

[内容概述]

本专题内容包括：基因分离定律、基因自由组合定律及其在实践上的应用；性别决定和伴性遗传。

[重点难点]

一、遗传的基本规律：

1．孟德尔获得成功的原因：

选用豌豆作为实验材料；研究方法采用由单因素到多因素；能科学地运用统计学方法对实验结果进行分析；实验程序科学严谨：实验-假设-验证-总结规律。

2．理解基本概念，注意概念之间的相互关系。

3．基因型与表现型的关系

（1）基因型是生物性状表现的内部因素，表现型是基因型的外在形式。

（2）表现型相同，基因型不一定相同。

（3）基因型相同，表现型也不一定相同，但在相同环境条件下表现型相同。

（4）生物表现型的改变，如果仅仅是由环境条件的变化所引起的，那么这种变异不能遗传给后代。

（5）生物表现型的改变，如果是由基因型（遗传物质）的改变所引起，那么这种变异就能遗传给后代。

4．熟练掌握6把“金钥匙”解开遗传题：

基因分离定律6种基本的亲本组合方式和子代基因型、表现型：（以D、d为例）

自交：

杂交：（4）DD×dd→Dd（表现型1种）

测交：（5）Dd×dd→Dd：dd（表现型2种，比例1：1）

回交：（6）Dd×DD→DD×Dd（表现型1种）

掌握6种基本的亲本组合方式，做到能够熟练正推（从亲本推出子代）和倒推（从子代推出亲代）基因型。

判断显、隐性性状的方法：

①显性性状才有杂合子，杂合子自交后代会出现性状分离，新出现的性状为隐性性状。

②具有相对性状的纯合子杂交，子一代显现的亲本的性状为显性性状。

基因型的确定：具隐性性状的个体一定是纯合子，其基因型中的两个隐性基因分别来自两个亲本，说明两个亲本至少含一个隐性基因。还可根据上述亲本组合中后代的性状分离比来确定基因型。

规范书写遗传图解，例如：（复杂的遗传图解也可用棋盘法）

5．基因自由组合定律应用题简便算法：

基因自由组合定律研究两对（或更多对）相对性状分别由两对（或更多对）等位基因控制的遗传，其中每一对等位基因的传递规律仍然遵循基因分离规律。在解题时，将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。要对每一对相对性状单独进行分析，再把结果综合起来。（以Y、y；R、r为例）

（记住一些简单的规律也能提高做题速度，如：F2的4种表现型的纯合子各占1/16；两种亲本类型占F2的（9+1）/16；两种重组类型占F2的（3+3）/16等）

应用实例：

①配子类型的问题

例：

某生物的基因型为AaBbCc，这三对基因为独立遗传，则配子的种类有：

Aa Bb Cc

↓↓↓

2×2× 2 ＝8种

②基因型类型的问题

例：

AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？

先将问题分解为分离定律问题：

Aa×Aa → 后代有3种基因型（1AA∶2Aa∶1aa）；

Bb×BB → 后代有2种基因型（1BB∶1Bb）；

Cc×Cc → 后代有3种基因型（1CC∶2Cc∶1cc）。

因而AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有3×2×3＝18种基因型。

③表现型类型的问题

例：

AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有多少种表现型？

先将问题分解为分离定律问题：

Aa×Aa → 后代有2种表现型；

Bb×bb→ 后代有2种表现型；

Cc×Cc → 后代有2种表现型。

因而AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有2×2×2＝8种表现型。

二、性别决定和伴性遗传：

1．性别是由性染色体上的基因决定的，与决定性别有关的染色体称为性染色体；与决定性别无关的染色体称为常染色体。性别决定的方式有XY型（♀：XX、♂：XY）和ZW型（♀：ZW、♂ZZ）。

2．伴性遗传：性染色体上的基因遗传仍遵循遗传的基本规律，不同的是与性别相联系，在写遗传图解时，将基因写在性染色体的右上角。最重要的实例是色盲的遗传，色盲是X染色体上隐性基因控制的，要正确写出遗传图解以便求出患病概率。

三、遗传系谱图的判断和遗传病概率计算：

1．遗传系谱图的判断一般用排除法，按一定顺序逐个排除，确定遗传方式：

（1）Y染色体遗传：只传男，代代传。

（2）正常双亲生出患病孩子是隐性遗传病的特点。X染色体隐性遗传病：男患者多于女患者，女患者的父亲和儿子一定是患者。如不符合上述X染色体隐性遗传病特点，则判断为常染色体隐性遗传。

（3）患病双亲生出正常孩子是显性遗传病的特点。X染色体显性遗传病：女患者多于男患者，男患者的母亲和女儿一定是患者。如不符合上述X染色体显性遗传病特点，则判断为常染色体显性遗传。

2．遗传病概率计算：所谓概率是指在反复试验中，预期某一事件的出现次数的比例。

①加法定律：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件互为排斥事件，它们出现的概率为各自概率之和。

②乘法定律：当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时，这样的两个事件同时或相继发生的概率是他们各自概率的乘积。

[知识链接]

1．减数分裂与遗传规律的关系

（1）遗传规律发生在配子形成（减数分裂）过程中。

（2）减数第一次分裂后期同源染色体彼此分离导致等位基因的分离，这是基因分离定律的细胞学基础，其结果使配子中含有每对等位基因中的一个。

（3）减数第一次分裂的后期，非同源染色体发生自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因也自由组合，这是基因自由组合定律的细胞学基础，其结果形成不同基因组合的配子。

（4）经过减数分裂所形成的配子中没有同源染色体，也就不存在等位基因（同源多倍体生物例外）。经过受精作用形成的合子，有等位基因或成对的基因。每对等位基因都分别来源于双亲。

2．遗传的物质基础、遗传基本规律、变异及育种工作中的应用

[例题解析]

1．人的血友病属于伴性遗传，苯丙酮尿症属于常染色体遗传。一对表现型正常的夫妇生下一个既患血友病又患苯丙酮尿症的男孩。如果他们再生一个女孩，表现型正常的概率是（）A．9/16

B．3/4

C．3/16

D．1/4

解析：

人的血友病是X染色体上的隐性基因控制的，男孩患血友病，他的双亲正常，其致病基因来自于他的母亲，所以他的母亲为血友病携带者，基因型为X H X h，他的父亲的基因型为X H Y。人的苯丙酮尿症属于常染色体遗传，男孩患苯丙酮尿症，其致病基因来自于他的双亲，所以他的双亲基因型均为Aa。如果这对夫妇再生一个女孩，X H X h×X H Y→1X H X H∶1X H X h（1X H Y∶1X h Y）（女孩均无血友病）

Aa×Aa→3A___∶1aa（女孩3/4无苯丙酮尿症，1/4有苯丙酮尿症）女孩表现型正常的概率为：1×3/4＝3/4。

答案：B

2．镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子（aa）的患者不到成年就会死亡，可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。但是在非洲流行恶性疟疾（一种死亡率很高的疾病）

的地区，带有这一突变基因的人（Aa）很多，频率也很稳定。对此现象合理解释是（）A．杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾

B．杂合子易感染疟疾，显性纯合子不易感染疟疾

C．杂合子不易感染疟疾，显性纯合子也不易感染疟疾

D．杂合子易感染疟疾，显性纯合子也易感染疟疾

解析：

自然选择的结果是种群的基因频率发生定向改变。镰刀型细胞贫血症隐性纯合子（aa）的患者不到成年就会死亡，因此这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰，使a的基因频率下降，因而在一般情况下，人群中的带有这一突变基因的人会极少。但为何在非洲流行恶性疟疾的地区，带有这一突变基因的人（Aa）很多，频率也很稳定呢？这是因为带有这一突变基因的人（Aa），不利于疟原虫的生存，不易感染疟疾，因而在自然选择的作用下，保留了基因a，且频率也很稳定。

答案：A

3．原发性低血压是人类的一种遗传病。为了研究其发病率与遗传方式，正确的方法是（）

①在人群中随机抽样调查并计算发病率

②在人群中随机抽样调查研究遗传方式

③在患者家系中调查并计算发病率

④在患者家系中调查研究遗传方式

A．①②

B．②③

C．③④

D．①④

解析：

遗传病的发病率是指该遗传病个体数占整个被调查人群人数的百分比。要正确计算发病率，就必须在人群中随机抽样调查并计算，否则，就会造成不准确的结果。遗传病的遗传方式是指某遗传病在前后代之间的传递方式。人类遗传性疾病的遗传方式是多种多样的，归纳起来分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体病三类。研究遗传病的遗传方式，一般在患者家系中调查研究的方法，简单易行。

答案：D

4．在正常情况下，下列有关X染色体的叙述错误的是（）

A．女性体细胞内有两条X染色体

B．男性体细胞内有一条X染色体

C．X染色体上的基因均与性别决定有关

D．黑猩猩等哺乳动物也有X染色体

解析：

X染色体是指XY型性别决定的生物与决定性别有关的一条染色体，这种性别决定的生物，雌性个体体细胞中X染色体成对存在，雄性个体的体细胞中存在两个异型的性染色体(XY)。性染色体上的基因有的与决定性别有关，有的无关。

答案：C

5．下图为患红绿色盲的某家族系谱图，该病为隐性伴性遗传，其中7号的致病基因来自（）

A．1号

B．2号

C．3号

D．4号

解析：

红绿色盲是由X染色体上的隐性基因决定的伴性遗传病。7号的基因型应为X b Y，因为5

号表现正常，她的基因型应为X B X b；因为1号正常，基因型为X B Y；所以，7号的致病基因来自2号。

答案：B

6．近亲结婚会增加后代遗传病的发病率，主要原因在于（）

A．近亲结婚容易使后代产生新的致病基因

B．近亲结婚的双方携带的致病基因较其他人多

C．部分遗传病由隐性致病基因所控制

D．部分遗传病由显性致病基因所控制

解析：

部分遗传病由隐性致病基因所控制，每个人都携带几个隐性致病基因，正常婚配时，隐性致病基因可以被显性基因所掩盖不发病；但是，由于近亲结婚的个体携带同种隐性致病基因的可能性增大，近亲结婚会增加后代遗传病的发病率。

答案：C

7. 已知水稻高秆（T）对矮秆（t）为显性，抗病（R）对感病（r）为显性，这两对基因在

非同源染色体上。现将一株表现型为高秆、抗病的植株的花粉授给另一株表现型相同的植株，所得后代表现型是高秆：矮秆=3 ：1，抗病：感病=3 ：1。根据以上实验结果，判断下列叙述错误的是：（）

A. 以上后代群体的表现型有4种

B. 以上后代群体的基因型有9种

C. 以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得

D. 以上两株表现型相同的亲本，基因型不相同

解析：

依照题意，表现型为高秆、抗病的植株的基因型为TTRR，或TTRr，或TtRR，或TtRr。又依照题意，将一株表现型为高秆、抗病的植株的花粉授给另一株表现型相同的植株，所得后代表现型是高秆：矮秆=3 ：1，抗病：感病=3 ：1。后代出现了性状分离，且分离比为3 ：1，则双亲的基因型一定为TtRr和TtRr。而且，后代群体的表现型有4种：高秆抗病，高秆感病，矮秆抗病，矮秆感病；后代群体的基因型有9种（略）；以上两株亲本可以分别通过不同杂交组合获得。

答案：D

8．基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，这三对等位基因分别位于非同源染色体上，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是（）

A．4和9

B．4和27

C．8和27

D．32和81

解析：

F1杂种的基因型为AaBbCc，F1杂种形成的配子种类数为：2╳2╳2=8种，F2的基因型种类数3╳3╳3=27种。

答案：C

9．调查发现人群中夫妇双方均表现正常也能生出白化病患儿。研究表明白化病由一对等位基因控制。判断下列有关白化病遗传的叙述，错误的是（）

A. 致病基因是隐性基因

B．如果夫妇双方都是携带者，他们生出白化病患儿的概率是1／4

C. 如果夫妇一方是白化病患者，他们所生表现正常的子女一定是携带者

D．白化病患者与表现正常的人结婚，所生子女表现正常的概率是1

解析：

白化病是由一对隐性基因控制的遗传病。白化病患者的基因型为aa, 表现正常的人的基因型

为AA或Aa；如果aa与AA婚配，所生子女表现正常的概率是1；如果aa与Aa婚配，所生子女表现正常的概率是1/2。

答案：D

10．甲图为人的性染色体简图。X和Y染色体有一部分是同源的(甲图中I片段)，该部分基因互为等位：另一部分是非同源的(甲图中的Ⅱ—1，Ⅱ—2片段)，该部分基因不互为等位。请回答：

(1)人类的血友病基因位于甲图中的________________片段。

(2)在减数分裂形成配子过程中，X和Y染色体能通过互换发生基因重组的是甲图中的

________________片段。

(3)某种病的遗传系谱如乙图，则控制该病的基因很可能位于甲图中的________________片段。

(4)假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示X和Y染色体的I片段，那么这对性状在后代男女个体中表现型的比例一定相同吗?试举一例

__________________________________________。

解析：

人类的血友病基因只存在于X染色体上Y染色体上没有，所以它位于甲图中的Ⅱ－2片段。在减数分裂形成配子过程中，X和Y染色体能通过互换发生基因重组的只能是甲图中的同源的非姐妹染色体部分，即甲图中I片段。某种病的遗传系谱如乙图，只有男患者，则控制该病的基因应位于Y染色体上，很可能位于甲图中的Ⅱ－1片段。假设控制某个相对性状的基因A(a)位于甲图所示X和Y染色体的I片段，那么这对性状在后代男女个体中表现型的比例不一定相同。例如母本为X a X a，父本为X a Y A，则后代男性个体为X a Y A，全部表现为显性性状；后代女性个

体为X a X a，全部表现为隐性性状。

答案：

（1）Ⅱ－2；

（2）Ⅰ；

（3）Ⅱ－1；

（4）不一定。例如母本为X a X a，父本为X a Y A，则后代男性个体为X a Y A，全部表现为显性性状；后代女性个体为X a X a，全部表现为隐性性状。