高三生物基因的连锁和互换规律ppt课件.ppt

1 基因连锁和交换定律 紫花长花粉 红花圆花粉 PPLL ppll 紫花长花粉 PpLl 紫花长花粉紫花圆花粉红花长花粉红花圆花粉 4831 390 393 1338 3 1 只考虑一对相对性状的遗传 符合基因的分离规律 2 若考虑二对相对性状的遗传 不符合基因的自由组合规律 即子二代的性状分离比不符合9 3 3 1 说明每一对等位基因都位于一对同源染色体上 20世纪初 英国学者贝特森和庞尼特 W BatesonandPunnett 在研究香豌豆两对性状遗传时发现了不符合孟德尔自由组合定律的现象 这使他们感到非常困惑 甚至对孟德尔的遗传规律产生怀疑 果蝇杂交实验 一对相对性状的遗传 果蝇的灰身 B 对黑身 b 是显性 让纯种的灰身果蝇和黑身果蝇进行杂交 再对所得到的F1进行测交 问子代的表现型之比为多少 PBBXbb Bbxbb Bbbb灰身黑身1 1 果蝇的长翅 V 对残翅 v 是显性 让纯种的长翅果蝇和残翅果蝇进行杂交 再对所得到的F1进行测交 问子代的表现型之比为多少 PVVXvv Vvxvv Vvvv长翅残翅1 1 果蝇杂交实验 一对相对性状的遗传 P 果蝇杂交实验 二对相对性状的遗传 X F1 测交后代 1 1 美国的遗传学家摩尔根和他的同事用果蝇做实验材料 进行了大量的遗传学研究 终于解开了人们心中的疑团 这不仅证实了孟德尔的遗传规律的正确性 并且丰富发展了关于两对 或两对以上 基因的遗传理论 提出了遗传的第三个规律 基因的连锁交换定律 Morgan ThomasHunt 1866 1945 摩尔根 美国人 在胚胎学 细胞学及进化的研究上作出了卓越的贡献 曾获1933年度医学和生理学诺贝尔奖 从1909年起 摩尔根以果蝇为材料进行实验遗传学实验 从中总结出 伴性遗传 规律 他还和他的学生一起发现了 连锁和互换 定律 实验材料 果蝇 优点 1 分布广 2 容易获得 易培养 3 繁殖快 25 下 9天可完成一个世代 4 相对性状明显 易于区分 5 染色体少 只有4对 6 唾液腺细胞中有巨大染色体 一 基因的连锁和交换现象 P 灰身长翅 黑身残翅 BBVV bbvv F1测交 灰身长翅 BbVv 灰身长翅黑身残翅 BbVv 50 bbvv 50 雄 雌 测交后代 雄果蝇的连锁遗传 黑身残翅 bbvv 基因的连锁和交换现象 雌果蝇的连锁和交换遗传 P 灰身长翅 黑身残翅 BBVV bbvv 灰身长翅 BbVv 雌 F1测交 黑身残翅 bbvv 雄 测交后代 灰身长翅黑身残翅 灰身残翅黑身长翅 BbVv 42 bbvv 42 Bbvv 8 bbVv 8 果蝇杂交实验 二 基因连锁和交换定律及其实质 15 摩尔根的解释 1 基因位于染色体上 2 生物的染色体数目有限 基因数目却很多 每条染色体上必然有许多基因 基因在染色体上呈线性排列 果蝇的染色体只有4对 已知的基因却在500对以上 因此每个染色体上必然带有许多基因 二 基因连锁和交换定律及其实质 17 位于同一条染色体上的基因其基因型的表示方法 灰身长翅果蝇的灰身基因和长翅基因位于同一染色体上 以表示 黑身残翅果蝇的黑身基因和残翅基因位于同一染色体上 以表示 BV bv 经过杂交 F1是灰身长翅 其基因型是BbVv BV bv 形成配子时 位于同一染色体上的不同基因 B和V b和v 不分离 而是连在一起随着生殖细胞传递下去 这种现象称为基因连锁 19 1 雄果蝇完全连锁的遗传现象及其解释 果蝇的连锁遗传图解 20 2 雌果蝇不完全连锁的遗传现象及其解释 21 归纳 1 连锁与完全连锁 2 互换与不完全连锁 在生物中 除雄果蝇和雌家蚕是完全连锁外 其他生物同源染色体上的连锁基因 在配子形成过程中都会发生不同程度的交换 22 两对基因的互换 23 Csh cSh csh csh Csh亲型配子 CSh重组型配子 csh重组型配子 cSh亲型配子 交换 重组配子产生 24 完全连锁位于同一对同源染色体上的两对 或两对以上 等位基因 在向下一代传递时 同一条染色体上的不同基因连在一起不相分离的现象 雄 bv 灰身长翅 BbVv 25 不完全连锁 由于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交换 而使原来在同一染色体的基因不再共同遗传的现象 绝大多数生物为不完全连锁遗传 杂种F1测交后代与自由组合相比 亲组合 重组合 这种因连锁基因互换而产生的基因重组 是形成生物新类型的原因之一 AaBb个体进行杂交实验 依据实验结果回答问题 若测交后代只有两种表现型 则AaBb在染色体上的位置可以表示为 或 为 遗传方式 若测交后代有四种类型 且双显性状和双隐性状个体特别多 则AaBb可表示为 为 遗传方式 若测交后代有四种类型 且双显性状和双隐性状特别少 则AaBb可表示为 为 遗传方式 若测交后代有 种比值相等的类型 则AaBb可表示为 若AaBb自交 后代只有两种类型且为 则AaBb可表示为 若AaBb自交后代有1 2 1的 种类型 则AaBb可表示为 完全连锁 不完全连锁 不完全连锁 27 基因的连锁和互换规律的实质 P77 78 具有连锁关系的两个基因 其连锁关系是可以改变的 在减数分裂时 同源染色体间的非姐妹单体之间可能发生交换 就会使位于交换区段的等位基因发生互换 这种因连锁基因互换而产生的基因重组 是形成生物新类型的原因之一 29 3 交换值 重组率 A 一种生物 每一对连锁基因间的交换频率基本固定 表示两个连锁基因间的交换频率 B 不同的连锁基因间有着不同的交换值 其大小与其间距离有关 交换比率的测定 一 交换值 交换频率或重组率 的概念 交换发生在减数分裂过程中 无法直接测定 只有通过基因之间的重组来估计交换发生的频率 交换值是指重组型配子数占总配子数的百分率 重组型配子数难以测定 常用重组型个体数在测交后代全部个体中所占的百分率来计算 基因交换值 重组率 指重组合的配子数占总配子数的百分率 其数值的大小与基因间距离成 根据重组率大小可以进行基因定位 正比 注意 只有测交后代才能使用这个公式 公式1 交换值 重组率 的计算 交换率 重组型配子数 总配子数 100 公式2 完全连锁重组型配子 0 故重组率为0 不完全连锁亲本型配子多 重组型配子少 0 重组率 50 交换值的特性 两基因之间的交换值是相对稳定的 交换值的大小反映了两基因之间的连锁强度 亲代发生交换 单交换 的性原细胞的百分数等于基因交换值 重组率 的倍 若10个精原细胞中有2个发生交换 则总配子数 重组型配子有 个 交换值 亲代发生交换 单交换 的性原细胞的百分数等于基因交换值 重组率 的 若1个性原细胞发生交换 单交换 只产生1 2重组型配子 另有1 2配子仍是亲本型的 2倍 160160 20202020 1801802020 精原细胞的交换值为20 交换值为10 一种交换配子为5 交换值 图距 公式3交换值X2 发生基因互换的 初级 性母细胞的比值 两基因距离远 连锁强度小 交换值大 交换发生的可能性大 两基因距离近 连锁强度大 交换值小 交换发生的可能性小 那么 我们现在可以把交换值看作为基因在染色体上的相对距离 也称遗传图距 交换值的大小与染色体上两个连锁基因间距离的远近有关 交换值 交换值的大小与染色体上两个连锁基因间距离的远近有关 染色体上两个连锁基因相距越远 形成重组配子的百分比就越大 或者说交换值越大 相反 染色体上两个连锁基因靠得越近 形成重组配子的百分比就越小 也就是交换值越小 基因连锁和互换规律在实践上的应用 如果不利的性状和有利的性状连锁在一起 那就要采取措施 打破基因连锁 进行基因互换 让人们所要求的基因连锁在一起 培育出优良品种来 具有连锁关系的两个基因 其连锁关系是可以改变的 在减数分裂时 同源染色体间的非姐妹单体之间可能发生交换 就会使位于交换区段的等位基因发生互换 这种因连锁基因互换而产生的基因重组 是形成生物新类型的原因之一 基因的连锁和交换定律的意义 确立了遗传的染色体理论基础 对育种工作也有重要的指导意义 例 大麦中的一种矮生性状与抗条锈病性状有较强的连锁关系 已知矮生基因br与抗条锈病基因T间的交换值为12 用矮生 抗条锈病 brbrTT 亲本与株高正常的患病 BrBrtt 亲本杂交 那末F2中出现株高正常 抗条锈病纯合体的百分率 理论上应是多少 如果要使F2中出现10株纯合的株高正常 抗条锈病的植株 F2群体至少应该种多少株 基因的自由组合规律和基因的连锁互换规律是建立在基因的分离规律的基础上的 生物形成配子时 在减数第一次分裂的过程中 同源染色体上的等位基因都要彼此分离 在分离之前 可能发生部分染色体的交叉互换 在同源染色体分离的基础上 非同源染色体上的非等位基因又进行自由组合 从而形成各种组合的配子 可见三大规律在配子形成过程中相互联系 同时进行 同时作用 三个规律的联系 一对相对性状 两对相对性状 两对相对性状 Dd Yy Rr BbVv 2种 D d 1 1 4种 YR yr Yr yR 1 1 1 1 2种 BV bv 1 1 4种 BV bv Bv bV 多 多 少 少 显 隐 1 1 双显 双隐 显隐 隐显 1 1 1 1 双显 双隐 1 1 双显 双隐 显隐 隐显 多 多 少 少 三个规律的区别 复习 1 写出AB ab产生配子的类型和比例写出各配子的比例范围大致为多少2 写出AB abC c产生配子的类型和比例 1 在100个初级精母细胞的减数分裂中 有50个细胞的染色体发生了一次交换 在所形成的配子中 互换型的配子有 个 百分率占 2 基因型为AB ab的个体 在形成配子过程中 有20 的初级精母细胞发生了互换 若此个体产生了10000个精子 则从理论上讲可形成aB的精子 个 基因型AaBb的植株 自交后代产生的F1有AAbb AaBb和aaBB3种基因型 比例为1 2 1 其等位基因在染色体上的位置应是ABCD 一个基因型为AB ab的生物体 重组型配子占30 问该个体减数分裂产生AB型配子的可能性是多少 一个基因型为AB ab的生物体 重组型配子占30 问该个体的一个初级性母细胞减数分裂产生AB型配子的可能性是多少 杂合体AaBb经过减数分裂产生了4种类型的配子AB Ab aB ab 其中AB和ab两种配子各占42 这个杂合体基因型的正确表示方法应该是 某生物减数分裂后产生Yr yR YR