《遗传因子的发现》PPT课件.ppt

亚里士多德：认为雄性提供“蓝图”，母体提供物质。,柏拉图，认为子女更象父方还是更象母方，取决于受孕时哪方的感情更投入，更多些。,但真正的遗传定律是由奥地利神父孟德尔揭示总结出来。,19世纪前人类对遗传现象的一些看法：,（Mendel,1822-1884）,遗传学的奠基人-孟德尔,孟德尔，奥国（Ottoman Empire；12991922）人，天主教父，遗传学的奠基人。 1851年1853年，在维也纳大学 学习自然科学和数学。 1856年1864年，在修道院进行 一系列的植物杂交实验。 1865年，经过8年的豌豆杂交实 验，发表了植物杂交实验的 论文。,孟德尔的豌豆杂交实验,为什么用豌豆做遗传实验易成功?,自然状态下， 永远是纯种,稳定易区分的性状,时代短，后代多，易于计数,相关概念,性状（character）：生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式的统称,单位性状 (unit character)：性状总体区分为各个单位作为研究对象，这样区分开来的性状称为单位性状。生物某一方面的特征特性，如豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、豆荚形状、豆荚颜色、株高等,相对性状 (relative character)：是指同种生物的同一单位性状的不同表现类型。,下列各组中，属于相对性状的是 （ ） A、双眼皮和大眼睛 B、身高和体重 C、短毛狗与长毛狗 D、卷羊毛与长羊毛,C,所选择的七个单位性状中，其相对性状都存在明显差异，杂交后代个体间表现明显的类别差异。,P,F1,高,F2,高,3 ： 1,矮,高,矮,787 277,一对相对性状的遗传实验,显性性状,隐性性状,性状分离,性状分离比,实验结果:,1.F1都表现出显性性状,2.F2出现了性状分离,3.F2中出现3:1的性状分离比,孟德尔对分离现象的解释,1、生物的性状是由遗传因子决定的,遗传因子不融合、不消失,相对性状,显性性状：由显性遗传因子控制（如高茎用大写D表示）,用同一个字母的大小写表示,隐性性状：由隐性遗传因子控制（如矮茎用小写d表示）,2、体细胞中遗传因子是成对存在的,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,遗传因子组成相同的个体,遗传因子组成不同的个体,纯合与杂合,孟德尔对分离现象的解释,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，分别进入不同的配子中。,配子中只含每对遗传因子的一个,4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。,分离实质,在进行减数第一次分裂过程中，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。,对分离现象的解释-减数分裂,高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解,配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,1 ： 2 ： 1,孟德尔对分离现象解释的验证,让F1与_杂交,-测交,隐性纯合子,假说演绎法,科学实验发现事实,大胆猜测推出假设,演绎推理实验检测,反复实验揭示规律,基因分离规律,1、 在生物的体细胞内，控制同一性状的遗传因子成对存在，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。,分离定律的适用范围： （1）只适用于真核细胞中细胞核中的遗传因子的传递规律，而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传. (2)揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子行为，而两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。,几个概念,遗传因子,显性遗传因子,隐性遗传因子,杂合子,纯合子,性状分离,隐性性状,显性性状,相对性状,控制,自 交,自 交,纯合子,杂 交,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,要求掌握的基本概念,性状类,相对性状 显性性状 隐性性状 性状分离,基因类,显性基因 隐性基因 等位基因,个体类,表现型 基因型 纯合子 杂合子,交配类,杂交 自交 测交,如何判断相对性状的显隐性： 1、如具有相对性状的个体杂交，子代只表现一个亲本的性状，则子代表现出的那种性状为显性。 例如：某植物红花白花 子代全开红花，则红花性状为显性，白花为隐性。 2、如两个性状相同的亲本杂交，子代出现不同的性状，则这两个亲本一定是显性杂合子。子代新出现的性状为隐性性状。 例如：红花红花 红花与白花，则红花为显性性状，子代出现的白花为隐性性状。,1、下列各对性状中，属于相对性状的是 A.狗的长毛和卷毛 B.棉花的掌状叶和鸡脚叶 C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色 D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎 2、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交 . . . .,、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正 确的一组是,. . . . 、基因型为的个体与基因型为aa的个体杂交产生 的进行自交，那么中的纯合子占中个体 数的 . . . . 5、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相 交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是 .0 .25 .50 .75,例6.下列有关基因型和表现型的关系，正确的 是： A.表现型相同，基因型一定相同 B.基因型相同，表现型一定相同 C.在相同的环境中，基因型相同表现型一 定相同。 D.在相同的环境中，表现型相同基因型一 定相同。,基因型环境条件,表现型,共同作用,7、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交试验，产生 种不同类型的雌、雄配子，其比为 。 的遗传因子组合有 种，其比 为 F2的表现性状有 种，比例为,：,：,：,8、肤色正常的夫妇生了一个白化病的孩子，这对夫妇的基因型是 这对夫妇再生白化病孩子的可能性是,、,分离定律的应用,1 杂交育种 原则：按照育种目标，选配亲本进行杂交，根据性状的遗传表现选择符合人们需要的杂种后代，再经过有目的的选育，最终培育出具有稳定遗传性状的品种。,事例：小麦秆锈病的抗性是由显性基因控制的。 假设抗性基因为：R 无抗性植株的基因为：r F2中：RR、Rr（有抗性）、rr（无抗性）可直接淘汰。 获得稳定遗传的品种的方法：是将有抗性的进行连续自交选择，直到不出现性状分离为止。实际中一般自交5或6代即可。,分离定律的应用,2 遗传疾病发生概率的预测,在医学实践中，人们常常利用基因的分离定律对遗传病的基因型和发病概率进行科学的推断。,？并指是由显性基因控制的一种遗传疾病，如果父母都是杂合子，后代的发病概率是多少？,2.基因分离定律的解题思路,掌握最基本的六种杂交组合,DDDDDD； dddddd； DDddDd； DdddDddd11； DdDd(1DD、2Dd)1dd 31； DDDdDDDd11（全显）,配子的确定,一对等位基因遵循基因分离规律。 如Aa形成两种配子A和a。 一对相同基因只形成一种配子。 如AA形成配子A；aa形成配子a。,基因型的确定,表现型为隐性，基因型肯定由两个隐 性基因组成aa。 表现型为显性，至少有一个显性基因， 另一个不能确定，Aa或AA。做题时用 “A_”表示。 测交后代性状不分离，被测者为纯合 体，测交后代性状分离，被测者为杂合 体Aa。,自交后代性状不分离， 亲本是纯合体； 自交后代性状分离， 亲本是杂合体：AaAa。 双亲均为显性，杂交后代仍为显性，亲本之一是显性纯合体，另一方是AA或Aa。 杂交后代有隐性纯合体分离出来，双亲一定是Aa。,显隐性的确定,具有相对性状的纯合体杂交， F1表现出的那个性状为显性。 杂种后代有性状分离，数量 占3/4的性状为显性。,显性纯合体、杂合体的确定,自交：让某显性性状的个体进行自交， 若后代无性状分离，则可能为纯合体。 此法适合于植物，不适合于动物，而且 是最简便的方法。 测交：让待测个体与隐性类型测交， 若后代出现隐性类型，则一定为杂合体， 若后代只有显性性状个体，则可能为纯 合体。,遗传概率的计算,用分离比直接计算：如人类白化病遗 传：AaAaAA2Aaaa，杂合 的双亲再生正常孩子的概率是3/4，生 白化病的孩子的概率为1/4。 用配子的概率计算：先算出亲本产生几 种配子，求出每种配子产生的概率，用相 关的两种配子的概率相乘。,两对相对性状的遗传实验：,如果，对每一对相对性状单独进行分析：,个体数： 315 108 101 32,结果表明：,F1为黄色圆粒，说明黄色对绿色是显性；圆粒对皱粒是显性。,F2中除出现两个亲本的性状外，还出现了两个非亲本性状，即黄色皱粒和绿色圆粒。试验结果显示出不同对性状之间发生的自由组合。,1、为什么会出现这样的结果呢？ 如何解释F2新类型的形成？,以上数据表明：豌豆的粒形和粒色的遗传分别由两对等位基因控制，每一对等位基因的传递仍然遵循着基因的分离定律。,但是，如果把两对性状联系在一起分析，F2出现四种表现型，即：,2、基因型、表现型种类和分布有何规律和特点？比例如何？,黄圆：黄皱：绿圆：绿皱,比例接近： 9 ： 3 ： 3 ： 1,对自由组合现象的解释,我们知道控制生物性状的基本单位是基因。假设：,豌豆种子粒色,黄色由基因Y控制,绿色由基因y控制,豌豆种子粒形,圆粒由基因R控制,皱粒由基因r控制,基因在体细胞中是成对存在的，而在配子中成单存在。Y与y为同源染色体上的一对等位基因；R与r为另一对同源染色体上的等位基因。,对自由组合现象的推理，用规范图解释：,1、豌豆两对等位基因的遗传,基因型9种,表现型4种,2、 基因型、表现型种类及比例,(1 : 1 : 1 : 1),(1 : 1 : 1 : 1),、豌豆的粒色黄色和绿色，是由一对同源染色体上的一对等位基因控制（Yy），豌豆的粒形圆滑和皱缩，是由另一对同源染色体上的一对等位基因控制（Rr）。,、F1产生配子时，等位基因随同源梁色体的分开而分离，非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，结果可以产生四种不同类型的配子。,、各种配子的成活率及相遇的机会是相等的，因此，结合的方式 有16种，其中基因型9种，表现型4种，表现型比例为9：3：3：1，亲本类型占10/16，重组类型占6/16。, 纯合子 1 2 3 4，即YYRR yyRR YYrr yyrr，各占1/16，共4/16；其中，能稳定遗传的个体占1/4。, 基因型种类分布规律和特点及比例,此棋盘中，F2基因型种类九种，而每种字数占格数为该基因型占F2的比例。, 单杂合体（一对基因杂合，一对基因纯合），5 6 8 9，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），7 即YyRr，占4/16 即1/4。, 单显性：, 表现型类型分布特点及比例：,所以,F2表现型有四种，黄圆、黄皱、绿圆、绿皱，比例为9：3：3：1, 双显性黄圆: 1,5 ,6, 7,绿圆: 2.8,黄皱:3 ,9, 双隐性绿皱: 4,F2表现型种类四种，每个三角型所含点数占格为该表现型占F2的比例。,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.在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合.,Y,y,R,r,基因自由组合定律的实质,Y,y,R,r,Y,R,y,r,减数第一次分裂后期 减数第二次分裂中期 精子细胞,F1产生配子时:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,Y,Y,y,R,R,r,r,y,1,2,3,4,等位基因分离非等位基因自由组合，Y与y分离，R与r分离，Y与r或R自由组合, y与R或r自由组合。,验证,测交,配子,测交后代,黄皱,绿皱,基因自由组合定律的实质,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。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。,1、在育种上的应用 人们有目的的使生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因重新组合到一起，从而培育出优良新品种。 例如：有两个不同品种的水稻，一个品种无芒、不抗病；另一个品种有芒、抗病。让这两个不同品种的水稻进行杂交，在F2代中就能培育出既无芒、又抗病的新类型，用它作种子繁殖下去，经过选择和培育，就可得到优良的水稻新品种。,自由组合定律在实践中的应用,2、在医学上的应 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（由隐性致病基因d 控制 ) 的孩子，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。据此可用图解：,常见题型：,1.由亲本基因型推子代基因型、表现型的比例及数量,棋盘法、分枝法,2.由后代表现型及比例推亲本的基因型,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应用统计学方法对实验结果进行分析 4科学地设计实验程序： 问题实验假设验证结论,(单独处理、彼此相乘),解题思路：按基因的分离定律单独处理， 再彼此组合。,1具有两对相对性状的纯种个体杂交，按照基因 的自由组合定律，F2出现的性状中： 能够稳定遗传的个体占总数的_； 与F1性状不同的个体占总数的_； 与亲本不同的新类型个体占总数的_。,.某个基因型为AaBbCCDd的生物体产生配子的种类：_(各对等位基因独立遗传),8种,.某个基因型为AaBbCCDd的精原细胞产生配子的种类：_,2种,.某个基因型为AaBbCCDd的卵原细胞产生配子的种类：_,1种,4/16,7/16,3/8,2一对夫妇，男性多指，女性正常，他们的女儿却患先天性白化病，请推测，他们若再生一个完全正常的孩子的可能性（ ） A1/2 B1/4 C1/8 D3/8,3白色盘状与黄色球状南瓜杂交，F1全是白色盘状南瓜，F2杂合白色球状南瓜有3998株，则理论上有纯合的黄色盘状南瓜（ ） A.3998株 B.1999株 C.5997株 D.7996株,4.基因型为AaBbCcDd的个体自交(独立遗传，B对b为不完全显性)，能产生多少种基因型和表现型（ ） A27，16 B81，16 C16，81 D81，24,D,A,D,自由组合定律内容,控制不同性状的遗传因子的分离和组合是_的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此_，决定不同性状的遗传因子_。,互不干扰,分离,自由组合,分离定律的内容,在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子_，不相_；在形成配子时，成对的遗传因子发生_，_后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_遗传给后代,成对存在,融合,分离,分离,配子,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,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,加法原理：,完成一件事，有n类办法,在第一类办法在有m1种不同方法,在第二类办法中有m2种不同方法在第n类mn种不同方法,那么完成这件事共有N=m1 + m2 + + mn种不同方法。,乘法原理：,完成一件事， 需分成几个步骤，做第一步有 m1 种不同方法，做第二步有m2种不同方法， 做第n步有mn 种不同方法，那么完成这件事共有N=m1 m2mn种不同方法。,互斥事件用加法，独立事件用乘法,1、求子代基因型（或表现型）种类 已知基因型为AaBbCc aaBbCC的两个体杂 交，能产生_种基因型的个体；能 产生_种表现型的个体。,2、求子代个别基因型（或表现型）所占几率 已知基因型为AaBbCcaaBbCC两个体杂交， 求子代中基因型为AabbCC的个体所占的比例 为_；基因型为aaBbCc的个体所 占的比例为_。,1/16,12,乘法定理的应用,4,1/8,乘法定理的应用,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 。,9/16,1/4,7/16,3/8,3、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,补充内容 显性的相对性,第一种情况：豌豆为例,第一种情况：完全显性,补充内容 显性的相对性,第二种情况：茉莉花的花色为例,第二种情况：不完全显性,补充内容 显性的相对性,第三种情况：ABO血型为例,第三种情况： IAIB为共显性 、IA i和IB i为完全显性,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),杂种子一代,杂种子二代,自交、杂交、测交,自交：