a孟德尔豌豆杂交实验二.ppt

一对相对性状高茎与矮茎杂交，F1 形成的配子种类、比值都相等，配子结 合是随机的。 F2性状表现类型及其比例 _，遗传因子组 成（基因型）及其比例为 _。 31 121 高茎矮茎 = DDDddd = 温故知新 基因分离定律的实质是什么？ 生物体形成配子时控制相对性状的成对遗传因子彼此分离。 一、两对相对性状的遗传试验 黄色圆粒绿色皱粒 P F1 黄色圆粒 个体数 315 108 101 32 比值： 9 : 3 : 3 : 1 绿色皱粒 F2 黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒 表现型 1、实验过程 黄色 圆粒 绿色 皱粒 P F1 黄色圆粒 绿色 皱粒 个体数：315 108 101 32 比值： 9 : 3 : 3 : 1 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 表现型 无论正交或反交，F1都只表现出黄色圆粒 （双显性性状） F2出现了4种性状类型，数量比为 9：3：3：1 2、实验结果： 在F2中，亲本型占10/16，重组型占6/16 ，四种表现型比值接近9：3：3：1 F2出现了性状的自由组合，不仅出现两种 与亲本相同的类型（黄色圆粒和绿色皱粒） 即亲本型，还出现了两种与亲本不同的类型 （黄色皱粒和绿色圆粒），即重组型 3、结果分析 黄色 圆粒 绿色 皱粒 P F1 黄色圆 粒 绿色 皱粒 个体数 315 108 101 32 比值： 9 : 3 : 3 : 1 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 表现型 粒 形 圆粒：315+108=423 皱粒：101+32=133 圆粒:皱粒 3 :1 结论：豌豆的粒形和粒色 这两种性状的遗传都分别 遵循了基因的分离定律 粒 色 黄粒：315+101=416 绿粒：108+32=140 黄粒:绿粒 3 :1 我们对每对相对性状单独分析 粒色：黄:绿=3:1 粒形：圆:皱=3:1 符合分离定律中的性状分离比 4、实验结论： F2中黄色占3/4，绿色占1/4 圆粒占3/4，皱粒占1/4 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从理论 可以推导为： 黄色圆粒=3/4 3/4 =9/16 黄色皱粒=3/4 1/4 =3/16 绿色圆粒=1/4 3/4 =3/16 绿色皱粒=1/4 1/4 =1/16 推论与实验结果相符，说明两对相对性状的遗传是彼此独立、互不 干扰的。不同对的性状之间是自由组合的。 即：每一对相对性状的传递规律仍然遵循着基因的分离定律 （黄色：绿色）（圆粒：皱粒）（3：1） （3：1） 黄圆：黄皱：绿圆：绿皱9331（即：各自遗传结果的乘积 ） 二、对自由组合现象的解释 Y R Y R 黄色圆粒 r r y y 绿色皱粒 F1 黄色圆粒 YR yr Yy Rr YRyrYryRF1配子 P P配子 园粒和皱粒分别由遗传因子R 和r控制，黄色和绿色分别由 遗传因子Y和y控制。 纯种黄色园粒的遗传因子组成 为YYRR，纯种绿色皱粒的遗 传因子组成为yyrr。 2、F1在产生配子时，每 对等位基因彼此分离，不 同对的遗传因子自由组合 1、两对相对性状分别由 两对遗传因子控制 F1产生配子有四种：YR 、Yr、yR、yr，数量比接 近1：1：1：1 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YRyryRYr YR yr yR Yr 性状表现:9:3:3:1 遗传因子组成共9种:4种纯合 子各1/16,1种双杂合4/16, 4种单杂合子各2/16 结合方式有16种 基因型9种 表现型4种 受精时雌雄配子随机组合 表现型 基因型 占F2中比例 黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 Y R . yyR . Y rr yyrr 9/16 (3/43/4) 3/16 (1/43/4) 3/16 (3/41/4) 1/16 (1/41/4) YRyR Yryr YR yR Yr yr F2遗传因子组成及性状表现 B、遗传因子组成（基因型）共有9种 纯合子4种，即YYRR yyRR YYrr yyrr，各占1/16，共4/16； 单杂合体（一对基因杂合，一对基因纯合）即YyRR YYRr yyRr Yyrr ， 各占2/16，共占8/16，即1/2。 双杂合体（两对基因都杂合）即YyRr，占4/16 即1/4 A、表现类型（表现型）共有4种，其中双显：一显一隐：一隐一显：双隐=9：3：3：1 亲本类型占10/16，重组类型占6/16 通过上述推理可知 新类型产生是由不同对基因之间自由组合，彼此独立、 互不干扰产生的。 讨论：1、孟德尔对自由组合现象解释的关键是什么？ 2、 如何验证孟德尔的解释、预期结果是正确的？ 答：与基因分离定律相同，其关键是F1基因型 是纯合子还是杂合子。 答：可采用测交方法进行验证 三、对自由组合现象的验证-测交 1、验证方法测交：让F1与双隐性纯合子杂交 2、作用： 测定F1配子的种类及比例 测定F1遗传因子组成 判定F1在形成配子时遗传因子的行为：成对的遗传因子彼 此分离（R/r或Y/y），不成对的遗传因子自由组合(R/Y,r/y)。 孟德尔用F1与双稳性类型测交，F1若为纯合子，只能产生一种配子 ，其测交后代只有一种表现型；若为杂合子，其测交后代的种类和比 例是多少，则F1产生的配子的种类和比例是多少。 3、种植试验结果 表现型 项目 黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒 实际子 粒数 F1作母本 31272626 F1作父本 24222526 不同性状数量比 1 : 1 : 1 : 1 F1不论作母本，还是作父本，都得到了上述四种表现型，比例接近1：1：1：1 配子YR Yr yR yr yr 基因型 性状表现 YyRr YyrryyRr yyrr 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 杂种一代 双隐性类型 黄色圆粒 绿色皱粒 YyRryyrr 1 1 1 1 4、遗传图解 比例 亲本 5、结论： 孟德尔测交试验的结果与预期的结果相符，从而证实了： A、F1是杂合子； B、F1产生了四种类型的配子，且比例为1：1：1：1 C、F1形成配子时，成对的遗传因子彼此分离的同时，不成对的遗传 因子自由组合 1、两对性状的杂交试验中，F1产生配子种类： 4种（或22种），比值相等（1：1：1：1） 即（1：1）2 2、两对性状的杂交试验中，F2代基因型：9种（或32种） F2表现型有4种（或22种）， 比值为（3：1）2 若为n对相对性状的杂交试验（满足自由组合），F1产生 配子的有2n种，各种配子的比值相等 3、F1测交后代分离：4种， 比值为1：1：1：1 即（1：1）2 若为n对相对性状的杂交试验（满足自由组合定律），F2 基因型有3n种，F2表现型有2n种，比值为（3：1）n 相关总结 四、自由组合定律的实质 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 有性生殖形成配子时 2、作用时间： 3、内容： 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的； 在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离 ，决定不同性状的遗传因子自由组合。 4、实质： 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的 遗传因子自由组合 分离定律 VS 自由组合定律P10旁栏题 两大遗传定律在生物的性状遗传中_进行， _起作用。 分离定律是自由组合定律的_。 同时 同时 基础 遗传 定律 研究 的相 对 性状 涉及的 等位 基因 F1配子的 种类及 比例 F2基因型 种类及比 例 F2表现型种 类及比例 基因的 分离 定律 基因的 自由组 合定律 两对或 多对等位 基因 两对 或 多对 一对 一对等 位基因 两种11 四种 1111 三种 121 九种 (121)2 两种 31 四种 9 331 五、孟德尔获得成功的原因： 1正确地选择实验材料 2由单因素到多因素的研究方法 3对实验结果进行统计学分析，即将数学方法引入 4 严谨科学地设计实验程序：（假说演绎法） 问题实验假设验证总结规律 5. 勤于实践，敢于向传统挑战：提出“颗粒性遗传”的观点 六、孟德尔遗传规律的再发现 1表现型：生物个体表现出来的性状 2基因型：指与表现型相关的基因组成 3等位基因：控制相对性状的基因（控制不同性状的为非等位基因） 关 系：表现型 = 基因型 环境 1900年，荷兰植物学家德.佛里斯、德国植物学家柯灵斯和奥地利 植物学家丘马克 1909年约翰逊提出用基因(gene)代替遗传因子，成对遗传因子互 为等位基因(allele)。在此基础上形成了基因型和表现型两个概念 基因与性状的概念系统图 基因基因型 等位基因 显性基因 隐性基因 性状 相对性状 显性性状 隐性性状 性状分离 纯合子 杂合子 表现型 发 生 决 定 决 定控 制控 制控 制 +环境 七、运用自由组合定律解题的方法 1、思路：A、分解：将所涉及的两对（或多对）基因或性状分离 开来，一对对单独考虑，用分离定律研究 配子类型及概率的问题 2、题型： 例：基因型为AaBbCc产生的配子种类数 Aa Bb Cc 2 2 2 = 8种 例：基因型为AaBbCc产生ABC配子的概率 (A) (B) （C） = 1/8(ABC) (单独处理、彼此相乘) B、组合：将用分离定律研究的结果按一定方式（相乘） 进行组合 （一）应用分离定律解决自由组合问题 配子间的结合方式问题 例：基因型为AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式种类数 先求AaBbCc与AaBbCC各自产生多少种配子。 AaBbCc8种配子 AaBbCC 4种配子 再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因 而AaBbCc与AaBbCC配子间有84 =32种结合方式 基因型类型及概率的问题 例：基因型为AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代的基因型数 可分解为3个分离定律： 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，后代有323 =18种基因型 该双亲后代中AaBBcc出现的概率=(Aa)(BB)1/4（cc）=1/16 A、由亲代求子代 表现类型及概率的问题 该双亲后代中表现型A-bbcc出现的概率=3/4(A-)(bb)1/4（ cc）=3/32 AaBbCc与AabbCc杂交，其后代可能的表现型数 Aa Aa后代有2种表现型（3A:1aa） Bb bb后代有2种表现型（1Bb:1bb） Cc Cc后代有2种表现型（3C:1cc） AaBbCc与AabbCc杂交后代表现型数= 222=8种 B、由子代求亲代 基因型为AaBb的个体与某个体杂交，后代表现型4种，比例为3：1： 3：1，求某个体的基因型（这两对基因遵循自由组合定律） 表现型3：1：3：1可以看成（3：1）（1：1）或（1：1） （3：1） 从（3：1）逆推得到亲代为一对杂合自交类型（Aa Aa或Bb Bb） 从（1：1）逆推得到亲代为一对测交类型（Aa aa或Bb bb） 故所求个体的基因型为Aabb或aaBb （二）应用自由组合定律预测遗传病的概率 序号类型推断公式 1 2 3 4 5 6 7 8 患甲病的概率为m 患乙病的概率为n 只患甲病的概率 只患乙病的概率 同患两种病的概率 只患一种病的概率 患病概率 不患病概率(正常率) 不患甲病概率1-m 不患乙病概率1-n m（1-n） = m-mn n（1-m） = n-mn mn m（1-n）+n（1-m）或m+n-2mn m+n-mn（1-不患病率） （1-m）（1-n） （一）理论上的应用 生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因 可以重新组合（基因重组），从而导致后代发生变异。 这是生物种类多样性的原因之一 例如：一对具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于 20对 同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有 220=1048576种 八、自由组合定律在理论和实践中的应用 1.指导育种：可使不同亲本的优良性状自由组合到一起 （二）在实践中的应用 人们有目的地用具有不同优良性状的两个亲本进行杂交， 使两个亲本的优良性状（优良基因）组合在一起，就能培 育出所需要的优良品种。 例如： 有这样两个品种的小麦：一个品种抗倒伏，但易染锈病； 另一个品种易倒伏，但抗锈病。让这两个品种的小麦进行 杂交，在 F2中就可能出现既抗倒伏又抗锈病的新类型，用 它作种子繁育下去，经过选择和培育，就可以得到优良的 小麦新品种。 AARR aarr P 易倒伏 抗锈病 抗倒伏 易染病 AaRr 易倒伏 抗锈病 F1 易倒伏 抗锈病 抗倒伏 抗锈病 易倒伏 易染病 抗倒伏 易染病 F2 aaRR：aaRr =1：2 连续自交和选育 aaRR：1/16 aaRr ：2/16 aaRR （抗倒伏、抗锈病） Fn 人们可以根据基因自由组合定律来分析家族中双亲基因 型情况,推断出后代基因型、表现型以及它们出现的概率，为 人类遗传病的预测和诊断提供理论依据。 例如：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 正常但患先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d 控制，遗传因 子的组成是dd ) 。 2.医学：预测和诊断遗传病的理论依据 （1）双亲的基因型是什么？ （2）他们生一个多指患儿的概率是多少？ （3）他们生一个患先天聋哑的多指孩子的概率是多少？ （4）他们生一个只患一种病的孩子的概率是多少？ P： PpDd ppDd pd pD 两病兼得为： Ppdd 1/2 1/4=1/8 配子 PD Pd pD pd PpDD 多指 PpDd 多指 ppDD 正常 ppDd 正常 PpDd 多指 Ppdd 多指、聋哑 ppDd 正常 ppdd 聋哑 根据基因的自由组合定律可以推知:父亲的基因型是PpDd,母亲的基 因型是ppDd 方法一（图解法） 只得一种病：只患多指PpD或只患先天聋哑ppdd: 只患多指（1/2 3/4）只患先天聋哑（ 1/2 1/4 ）1/2 都正常为： ppD ： =3/8 方法二 先考虑基因型中的一对基因： 母亲 （正常指） pp 父亲 （多指） Pp 正常指 pp 多指 Pp DdDd 3/4 D 正常 dd 先天聋哑 = 3/8 = 3/8 = 1/8 = 1/8 两项都正常 只患多指 正常指先天聋哑 多指先天聋哑 表现型 概率 花生种皮的紫色（R）对红色（r）是显性，厚壳（T）对薄壳（t） 是显性，这两对基因是自由组合的。问：在下列杂交组合中，每个 杂交组合能产生哪些基因型和表现型？它们的概率各是多少？（用 分支法计算） 1、RrTt rrtt 2、 Rrtt RrTt 1/2Rrtt（紫薄） 1/2rrTt（红厚） 1/2RrTt(紫厚） Rr rr Tt tt 1/2Rr 1/2rr 1/2Tt 1/2tt 1/2Tt 1/2tt1/2rrtt（红薄） Rr Rr Tt tt 3/4紫 1/4红 1/2厚 1/2薄 3/8紫薄 1/8红厚 1/8红薄 1/2厚 1/2薄 3/8紫厚 用分枝法解题 解法指导： |1、棋盘格法（最基本方法，适用于已知亲本基因型要 求后代的情况） |2、分离定律解题（先分后合，各种情况下均可适用） （已知后代表现型及比例求亲本基因型） | 已知亲本基因型求后代情况 |3、隐性突破法（适用于已知后代和亲本的表现型，求 亲本基因型） |4、分枝法（适用于已知亲本基因型要求后代的类型或 者求配子的类型） 课堂巩固 1、基因的自由组合定律揭示（ ）基因之间的关系 A一对等位 B两对等位 C两对或两对以上等位 D等位 2、具有两对相对性状的纯合子杂交，在F2中能稳定遗 传的个体数占总数的 A1/16 B1/8 C1/2 D1/4 3、具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交（AABB和 aabb），F1自交产生的F2中，新的性状组合个体数占 总数的 A10/16 B6/16 C9/16 D3/16 练习 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 CA 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 3、假定某一个体的遗传因子组成为AaBbCcDdEEFf，此 个体能产生配子的类型为 A.5种 B.8种 C.16种 D.32种 4、基因型为