遗传规律及伴性遗传.ppt

萨顿的推论,基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。即：基因在染色体上。基因和染色体行为存在着明显的平行关系。,1. 基因在杂交过程中保持完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。 在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，成对的染色体也只有一条。 3. 体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方；同源染色体也是如此。 4. 非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合。,根据两个对象有部分属性相同的前提，推论出他们的其他属性也相同的结论。科学家利用类比推理得出了很多重要的结论。,类比推理有科学的必然性么？ 怎么知道类比推理是否正确？,类比推理,不具有逻辑的必然性,还需要观察和实验检验,摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）,第一章 遗传因子的发现,实验材料豌豆,优点,自花传粉、闭花受粉,豌豆花大，易于去雄 和人工授粉,性状易于区分,一、杂交实验基础知识：,孟德尔的杂交试验-人工杂交实验,未成熟，去雄,套袋,再套袋,1、相对性状,重要概念,2、显性性状 3、隐性性状,4、性状分离 5、显性基因 6、隐性基因 7、纯合子 8、杂合子 9、测交 10、表现型 11、基因型 12、等位基因,自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。,异花传粉：两朵花之间的传粉过程。,闭花授粉：其中当花还未开放时，雄蕊花药中的花粉传到雄蕊的柱头上，传粉后花瓣才展开，称闭花授粉。,杂交()：基因型不同的个体相互交配。,正交和反交：若甲作父本，乙作母本作为正交实验则乙作父本，甲作母本就是反交实验(实际上两种实验是相对的，即前者称反交，后者就是正交)。,重要知识,测交,回交：是指杂种与双亲之一相交(其中杂种与隐性亲本回交即测交)。,自由交配：在一定范围内的随机交配,遗传图谱中的符号： P: : : : F1: F2:,亲本,母本,父本,杂交,：自交(自花传粉,同种类型相交),子一代,子二代,二、一对相对性状的杂交实验,正交,反交,实验现象,配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,1 ： 2 ： 1,遗传图解的书写,二、一对相对性状的杂交实验,提出假说,1.生物的性状是由基因决定的,基因不融合、不消失,显性性状：由显性基因控制，用大写字母（如D）表示,隐性性状：由隐性基因子控制，用小写字母（如d）表示,2.体细胞中基因是成对存在的,纯种高茎豌豆：,纯种矮茎豌豆：,DD,dd,纯合子：,杂合子：,F1高茎豌豆：,Dd,基因型相同的个体,基因型不同的个体,3.生物体在形成生殖细胞-配子时，等位基因彼此分离，分别进入不同的配子中。,配子中只含每对等位基因中的一个,4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。,孟德尔对分离现象的解释,1.生物的性状是由基因决定的。,2.体细胞中基因是成对存在的。,对分离现象解释的验证测交,Dd,dd,D,d,配子,高茎,矮茎,测交,测交后代,1 ： 1,请写出遗传图解， 预测实验结果。,测交实验应用,有一株高茎豌豆，想知道它的遗传因子组成，请简要叙述程序设计思路？,方法1：测交,方法2：自交（对于一些特殊情况，此方法更简单）,方法3 ：花粉鉴定法（十分特殊的情况，见教材P8 基础题第3题）,分离定律的内容,基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。,分离定律的适用范围：真核生物；有性生殖的生物；细胞核遗传；一对相对性状的遗传。,分离 定律,选择豌豆 作为实验材料,揭示规律,自花传粉、闭花受粉,具有多个易于区分的性状,发现事实,提出假设,实验检测,科学方法:假说演绎法,Aa的个体自交n代以后，各种基因型所占的比例为多少？,Aa,F1,P,F2,F3,Fn,杂合子(Aa)的概率:,纯合子（AA+aa）的概率:,显性纯合子(AA)的概率=隐性纯合子(aa)的概率,分离定律在实践的应用,1.在动植物育种实践的意义,培育显性品种：,培育隐性品种：,一但出现隐性性状的品种，就是选用的品种。,作物育种往往从 杂合子开始，应连续自交，直到确认得到不再发生分离的显性类型为止。,2.在医学实践的应用 利用遗传分离定律对遗传病的遗传因子组成和发病概率作出科学的推断。,例题：人的白化病，患者的双亲都是正常的，在他们的后代中，孩子发病的几率是多少？,确定显隐性方法,定义法：具相对性状的两纯种亲本杂交，F1表现出来的性状，即为显性性状；,自交法：具相同性状的两亲本杂交(或一个亲本自交)，若后代出现新的性状，则新的性状必为隐性性状。,黑色小羊,白色公羊 X 白色母羊,隐性个体在解决遗传题目的运用,黑色小羊,白色公羊 X 白色母羊,（2）子代有隐性个体，则其两个亲本都至少有一个隐性基因，由此可推知亲本的基因型。如：,（1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子代中每一个个体一个隐性基因，由此可知后代个体的基因型。,遗传系谱图：,(1) 1和2的基因型分别是 和 。,(2) 2的基因型可能是 ，他是杂合子的概率是 。,(3)2与患该病女子结婚，他们生出患病男孩的概率是 ， 他们生个女儿患病的概率是 。,1 2,1 2 3 4,1 2 3 4,Aa,Aa,AA、Aa,2/3,1/6,1/3,分离 定律,选择豌豆 作为实验材料,揭示规律,自花传粉、闭花受粉,具有多个易于区分的性状,发现事实,提出假设,实验检测,科学方法:假说演绎法,第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）,皱粒,P,x,圆粒,黄色圆粒,绿色,绿色 圆粒,黄色 皱粒,黄色 圆粒,绿色 皱粒,黄色,不同对性状之间发生了自由组合,原有表现型,黄色圆粒,绿色皱粒,新的表现型 （重组类型）,黄色皱粒,绿色圆粒,（两对相对性状的杂交实验）,一、发现问题,黄色圆粒,y,Y,YR,yr,yy rr,YY RR,对自由组合现象的解释,二、作出假设,黄色圆粒,y,Y,YR,yr,yy rr,YY RR,对自由组合现象的解释,二、作出假设,F1,F1产生雌、雄配子各四种类型，它们是 YR、yR、Yr、yr， 其比例接近于1 ：1 ：1 ：1,1,2,3,4,YY RR,yy rr,Yy RR,YY Rr,Yy Rr,Yy Rr,Yy Rr,Yy Rr,Yy RR,YY Rr,yy RR,yy Rr,yy Rr,YY rr,Yy rr,Yy rr,F1配子,F2,棋盘法,YY RR,yy rr,Yy RR,YY Rr,Yy Rr,Yy Rr,Yy Rr,Yy Rr,Yy RR,YY Rr,yy RR,yy Rr,yy Rr,YY rr,Yy rr,Yy rr,F1配子,F2,棋盘法,结合方式（ ）种 基因型（ ）种 表现型（ ）种 9黄圆： 3黄皱： 3绿圆： 1绿皱：,1YYRR 2YYRr 2YyRR 4YyRr,1YYrr 2Yyrr,1yyRR 2yyRr,1yyrr,16,9,4,YY RR,yy rr,Yy RR,YY Rr,Yy Rr,Yy Rr,Yy Rr,Yy Rr,Yy RR,YY Rr,yy RR,yy Rr,yy Rr,YY rr,Yy rr,Yy rr,F1配子,F2,对角线法,纯合子共四种，每种在F2中占1/16，共占4/16,双杂合子只有一种，在F2中占4/16。,单杂合子共四种，每种单杂合子在F2中占2/16，共占8/16。,F2代中，性状表现为黄圆的个体出现的概率是多少？黄色圆粒有几种基因型？每种基因型的概率是多少？,数学分析法：逐对分析法（分别分析法）,黄色的概率：3/4 圆粒的概率：3/4,黄色圆粒9/16,YYRR：,YY（1/4）RR（1/4）1/16,YYRr：,YyRR：,YyRr：,YY（1/4）R r （2/4）2/16,Yy （2/4）RR（1/4）2/16,Yy （2/4）R r（2/4）4/16,通过F2四种表现型,推出九种基因型的简便方式：,黄圆 ：YR ,黄皱：Yrr ,绿圆：yyR ,绿皱：yyrr ,YYRR YyRR YYRr YyRr 1 ， 2 ， 2 ， 4 即 9/16,YYrr Yyrr 1 ， 2 即 3/16,yyRR yyRr 1 ， 2 即 3/16,1 ， 即 1/16,1、基因型为AaBb的个体自交，子代中与亲代相同的基因 型占总数的（ ），双隐性类型占总数的（ ） A1/16 B3/16 C4/16 D9/16,C,A,2、具有两对相对性状的纯种个体杂交，在F2中出现的 性状中： （1）双显性性状的个体占总数的 。 （2）能够稳定遗传的个体占总数的 。 （3）与F1性状不同的个体占总数的 。 （4）与亲本性状不同的个体占总数的 。,9/16,1/4,7/16,3/8或5/8,巩固练习,对自由组合现象解释 的验证测交实验,Yy Rr,Yy rr,yy Rr,yy rr,配子,测交 后代,1 : 1 : 1 : 1,三、实验验证,黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的F1测交试验结果,结论：实验结果符合预期设想，四种表现型实际子粒数比接近1：1：1：1，从而证实了F1形成配子时非等位基因自由组合。,基因的自由组合规律,四、得出结论,位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。,D,d,e,E,同源染色体上的非等位基因，能自由组合吗？,两对相对性状 的杂交实验,对自由组合现象的解释,设计测交实验,自由组合定律,发现问题,实验验证,做出假设,得出结论,1. 正确选择实验材料； 2. 从一对性状到多对性状进行研究； 3. 用统计学方法分析实验结果； 4. 科学地设计了实验的程序。 （假说演绎法）,孟德尔获得成功的原因,自由组合定律在实践中的应用：,1、育种中的应用：,例如：水稻中易倒伏（A）对抗倒伏（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。现有纯合易倒伏抗病和抗倒伏不抗病的两种水稻，想选育出抗倒伏抗病的水稻新品种，该怎么做？,aaRR aaRr,2、在医学实践中的应用： 例题1. 在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑（由隐性致病基因d控制，基因型为dd）的小孩。请推断父亲和母亲的基因型，并预测他们再生一个小孩： （1）只患多指的概率 （2）只患先天聋哑的概率； （3）两病皆患的概率 （4）不患病的概率； （5）只患一病的概率。,P d,d,解：,父亲P D,母亲ppD,小孩：ppdd,2、在医学实践中的应用： 例题1. 在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑（由隐性致病基因d控制，基因型为dd）的小孩。请推断父亲和母亲的基因型，并预测他们再生一个小孩： （1）只患多指的概率 （2）只患先天聋哑的概率； （3）两病皆患的概率 （4）不患病的概率； （5）只患一病的概率。,3/8,1/8,1/8,3/8,1/2,例：花生的厚壳和薄壳，紫皮和红皮是相对性状，并且两对性状是自由组合的。有厚壳紫皮与薄壳红皮花生杂交，F1全为厚壳紫皮，在F2中： 1、写出F2代的表现型及比例。,2、与亲本表现型相同的个体占总数的,3、具有重组性状的个体占总数的,4、能稳定遗传的个体占总数的,5、能稳定遗传的厚壳紫种皮个体占总数的 6、杂合的厚壳红种皮的个体占总数的,7、与F1基因型相同的个体占总数的 与F1性状不同的个体占总数的,厚壳紫皮、厚壳红皮、薄壳紫皮、薄壳红皮，比例为9：3：3：1。,10/16,6/16,4/16,1/16,2/16,4/16,7/16,伴性遗传,果蝇体细胞染色体图解,雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？,3对常染色体+,3对常染色体+,XX,XY,男性染色体图,女性染色体图,(1)男女的性别是由什么决定的？,(2)男女体细胞中染色体的组成如何表示？,XY两种性染色体,男性：22对常+XY,女性：22对常+XX,Y,X,B或 b,（视觉正常或红绿色盲）,X和Y同源区段,X非同源区段,Y非同源区段,女性,男性,色盲基因（b）是隐性的，它与它的等位基因(B)都只存在于X染色体上。Y染色体上没有。,1、X、Y染色体的区别,女性,男性,常染色体,常染色体,男性、女性的染色体有什么异同点？,XY,XX,2、伴性遗传的概念,位于 上基因所控制的性状的遗传常常与_相关联,性别,性染色体,ZW型：鸟类、蛾蝶类,3、性别决定方式,XY型：人、果蝇,人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型（用B、b表示）,1,2,3,5,4,6,无色盲,都色盲,人类红绿色盲的遗传方式及特点,男女婚配方式,1,2,3,5,4,6,无色盲,男：50 女：0,男：100 女：0,男：50 女：50,都色盲,无色盲,特点1:男患者多于女患者,4、伴性遗传的特点,特点2:交叉遗传,男性的红绿色盲基因只能从母亲那里传来， 以后只能传给他的女儿,XbY,XBXB,XBY,XBXb,XBY,XBXb,XbY,来源：,去路：,XbXb,提示： 从男性色盲基因的来源和去路分析,XBXb,XbXb,母病子必病，女病父必病,雌果蝇种类：,红眼（）,红眼（w）,白眼（WW）,雄果蝇种类：,红眼（）,白眼（w）,5、摩尔根实验,1、如果咨询者是一名色觉正常的男性，你能迅速说出他母亲和女儿的表现型吗？,2、如果咨询者是是一名色盲男性，你能迅速说出他的色盲基因来自他的母亲还是父亲吗？,3、如果咨询者是一名色盲女性，你能迅速说出她父亲和儿子的表现型吗？,4、如果咨询者是一名色盲女性，你能对她在生育方面提出科学建议吗？,5、如果咨询者是一名色盲携带者女性，你能对她在生育方面提出科学建议吗？,(都正常),(来自他的母亲),(都为色盲),(与正常男性婚配，选育女孩),(与正常男性婚配，选育女孩),6、某色盲男孩的父母、祖父母、外祖父母中，除祖父是色盲外，其它的均正常，这个男孩的色盲基因来自于（ ） A、祖父 B、祖母 C、外祖父 D、外祖母,D,7、一对表现型正常的夫妇，他们各自的父亲均为色盲患者，他们所生的子女中，儿子患色盲的概率是（ ） A、25% B、50% C、75% D、100%,B,受X染色体上的显性基因（D）的控制。 女性患者：XDXD， XDXd 男性患者：XDY,抗维生素佝偻病,6、其他的伴性遗传病,归纳遗传特点,抗维生素D佝偻病的遗传分析,1）女性患者多于男性患者； 2）具有世代连续性（代代有患者）； 3）父患女必患、子患母必患；,7、伴性遗传的类型,8、伴性遗传在实践中的应用,1.你能设计一个果蝇的杂交实验，使其子代就根据眼色来判断雌雄吗？A: 红眼 a：白眼,XAY,XaXa,XA,Y,Xa,XaY,XAXa,P,F1,配子,红眼 雌,白眼 雄,1 : 1,zz,zw,性染色体,ZW型：鸟类、蛾蝶类,ZW型性别决定,1.芦花鸡的性别决定方式是：ZW型， 雄性: 同型的 ZZ 性染色体， 雌性: 异型的 ZW 性染色体。 2.芦花鸡羽毛由位于Z染色体上的显性基因（B）决定，即：ZB 非芦花鸡羽毛 则为： Zb,2.你能设计一个杂交实验，对其子代在早期时，就根据羽毛来区分鸡的雌雄吗？,9、人类遗传病的解题规律,1、确定是否为伴Y遗传。 所有患者均为男性，无女性患者，则最可能为伴Y染色体