第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 修改.doc

第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验一考纲解读1基因分离定律实质及应用2亲子代基因型、表现型的判定及其概率的计算最新考纲1孟德尔遗传实验的科学方法2基因的分离定律一、一对相对性状的杂交实验1选用豌豆作为实验材料的优点(1)豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，所以自然状态下一般是纯种(提醒用纯种作为实验材料进行杂交实验，结果可靠且容易分析)。(2)豌豆具有许多易于区分的相对性状，这些性状能够稳定地遗传给后代。2杂交实验过程图解去雄：花蕾期，将母本的全部雄蕊除去并套袋。人工授粉：花成熟后，采集父本的花粉撒在去雄蕊的雌蕊柱头上，并套袋。二、对分离现象的解释由此可见，F2性状表现及比例为3高1矮，F2的基因型及比例为DDDddd121。提醒孟德尔发现遗传定律的时代“基因”这一名词还未提出来，孟德尔用“遗传因子”表示。F1配子的种类是指雌、雄配子分别有两种：D和d，D和d的比例为11，而不是雌、雄配子的比例为11。生物雄配子的数量一般远远多于雌配子的数量。三、对分离现象解释的验证测交实验1、目的：验证分离现象解释的正确性2、选材：F1与隐性纯合子3、预测：Dddd1Dd1dd4、实验：F1矮茎30高茎34矮茎11四、分离定律及其实质1、分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；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。2、实质：在杂合子内，成对的遗传因子(等位基因)分别位于一对同源染色体上，具有一定的独立性，在杂合子形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个不同的配子中，独立地随着配子遗传给后代。3、研究方法：假说演绎法观察现象提出问题分析问题形成假说演绎推理实验验证得出结论五、几组基本概念：（一）性状类：1、性状：生物体的形态结构和生理特征的总称。2、相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。3、显性性状：杂种子一代中显现出来的性状。4、隐性性状：杂种子一代末显现出来的性状。5、性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。（二）基因类：1、等位基因：位于同一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因。如图中A和a、D和d、E和e都是等位基因，而B和B、C和C虽然位于同源染色体的同一位置上，但不是控制相对性状的基因，它们是控制相同性状的基因，称为相同基因，而不能称为等位基因。2、非等位基因：在体细胞内有两种存在方式一是非同源染色体上的基因，互为非等位基因，如图中A和E或e，E与A或a等，其遗传方式遵循自由组合定律；二是位于同源染色体上不同位置(座位)上的基因，互为非等位基因，如图中A和D或d等，其遗传方式不遵循自由组合定律。3、显性基因：控制显性性状的基因。在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。表现型是基因型与环境共同作用的结果。4、隐性基因：控制隐性性状的基因。（三）个体类：1、表现型：生物个体表现出来的性状。2、基因型：与表现型有关的基因组成。3、纯合子：由相同的配子结合的合子发育成的个体。4、杂合子：由不同的配子结合成的合子发育成的个体。（有多对基因时，只要有一对杂合就是杂合子）。（四）交配类：1.几种交配类型及其应用比较含义应用杂交基因型不同的生物个体间相互交配将不同优良性状集中到一起，得到新品种显隐性性状判断自交两个基因型相同的生物个体相交配可不断提高种群中纯合子的比例可用于植物纯合子、杂合子的鉴定测交某个体与隐性纯合子相交配，从而测定该个体基因型验证遗传基本规律理论解释的正确性高等动物纯合子、杂合子的鉴定正交与反交是相对而言的，正交中的父方和母方分别是反交中的母方和父方检验是细胞核遗传还是细胞质遗传六、相关判断（一）基因型和表现型相互推断：1由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型)亲本子代基因型子代表现型AAAAAA全为显性AAAaAAAa11全为显性AAaaAa全为显性AaAaAAAaaa121显性隐性31AaaaAaaa11显性隐性11aaaaaa全为隐性2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)(1)基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，那么隐性性状基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。(2)隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。(3)根据分离定律中规律性的比值来直接判断：若后代性状分离比为显性隐性31，则双亲一定都是杂合子(Bb)。即BbBb3B_1bb。若后代性状分离比为显性隐性11，则双亲一定是测交类型。即Bbbb1Bb1bb。若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即BBBB或BBBb或BBbb。若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即bbbbbb（二）显、隐性性状的判断1.根据子代性状判断 定义法（杂交法）不同性状亲本杂交后代只出现一种性状具有这一性状的亲本为显性纯合子，F1为显性杂合子。 举例：高茎矮茎高茎，则高茎对矮茎为显性性状，矮茎是隐性性状。 可用公式表示：ABA，A为显性性状，B为隐性性状； ABB，B为显性性状，A为隐性性状； 但：AB既有A又有B，则无法判断显隐性，只能采用自交法。 自交法相同性状亲本杂交后代出现不同性状新出现的性状为隐性性状亲本都为杂合子。举例：高茎矮茎高茎、矮茎，则矮茎是隐性性状，双亲表现型为显性，基因型为Dd。可用公式表示：AA既有A、又有B，B为隐性性状； BB既有A、又有B，A为隐性性状； 但：AAA（或BBB），则A、B为纯合子，但是判断不出显隐性关系，只能采用杂交法。2.根据子代性状分离比判断具有一对相同性状的亲本杂交子代性状分离比为3:1分离比为3的性状为显性性状，分离比为1的性状为隐性性状。（三）、显性个体基因型的区分方法区分原则：纯合子能稳定遗传，自交后不发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离。1.植物区分方法： 自交法：显性性状的个体自交若后代发生性状分离，则亲本一定为杂合子； （最简便） 若后代无性状分离显性，则亲本可能为纯合子。 测交法：待测个体隐性个体若后代出现隐性性状个体，则待测个体一定为杂合子； 若后代只有显性性状个体，则待测个体可能为纯合子。 花粉鉴定法（玉米糯性与非糯性）：待测个体的花粉碘液一半呈蓝色，一半呈红褐色待测个体为杂合子； 全为蓝色或红褐色待测个体为纯合子。 花药离体培养法：特别提醒测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。但待测对象若为生育后代少的雄性动物，注意应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。植物常用自交法，也可用测交法，但自交法更简便。花粉鉴定法的原理：花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉，可通过遇碘后分别变为蓝黑色和红褐色的测试法进行鉴定，并可借助于显微镜进行观察。若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等，则亲本为杂合子；若亲本只产生一种类型的花粉，则亲本为纯合子。七、基因分离定律的应用1、正确解释某些遗传现象两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病，两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。2、指导杂交育种(1)优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。(2)优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。(3)优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。3、杂合子Aa连续多代自交问题分析(1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：Fn杂合子纯合子显性纯合子隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例1(2)根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为：由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。特别提醒实际育种工作中往往采用逐代淘汰隐性个体的办法加快育种进程。在逐代淘汰隐性个体的情况下，Fn中显性纯合子所占比例为。4、遗传概率求解范围的确定在解概率题时，需要注意所求对象在哪一个范围内所占的比例。(1)在所有后代中求概率：不考虑性别，其后代均属于求解范围。(2)只在某一性别中求概率：需要避开另一性别，只看所求性别中的概率。(3)连同性别一起求概率：此种情况性别本身也属于求解范围，因而应先将该性别的出生率(1/2)列入范围，再在该性别中求概率。(4)对于常染色体上的遗传，由于后代性状与性别无关，因此，女性或男性中的概率与子代中的概率相等。(5)若性染色体上的遗传，需要将性状与性别结合在一起考虑，即在具体某一性别中求某一性状所占的比例。 5、正确区分自交与自由交配中的概率计算“自交和自由交配”中有关概率的计算自交是指基因型相同的个体杂交，对于植物，自花传粉是一种最为常见的自交方式。而自由交配是指某一群体个体之间的随机交配，交配个体的基因型可以相同也可以不同。在群体之间自由交配的情况下，可采用基因频率来计算。(1)在自由交配的情况下，采用先求基因频率再求基因型频率的方法比较简单。(2)注意“自交和自由交配”时各种基因型出现的概率，如F2中Aa自交为1/2AaAa，而Aa自由交配为1/2Aa1/2Aa。因为自交时，某个体基因型Aa的概率是1/2，当它的基因型确定后，与之交配的个体，其基因型也就随之确定了，因此不用再乘以1/2。自由交配则不同，两个个体基因型都是未知的，所以都要先确定它们各自的概率。八、分离定律的适用范围及解题涉及的特殊问题1适用范围及条件(1)范围真核生物有性生殖的细胞核遗传。一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。(2)适用条件子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。雌雄配子结合的机会相等。子二代不同基因型的个体存活率相同。遗传因子间的显隐性关系为完全显性。观察子代样本数目足够多。2某些致死基因导致遗传分离比发生变化(1)隐性致死：隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如：镰刀型细胞贫血症，红细胞异常，使人死亡；植物中的白化基因(bb)，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。(2)显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长，智力严重