农业生物技术 遗产的基本规律.doc

一、授课章节第一节 植物遗传的基本知识（2）。二、学时安排 2学时。三、教学目标1理解掌握分离规律及其在生产实践中的应用。2理解掌握自由组合规律及其在生产实践中的应用。四、教学重点、难点分析重点：1对分离现象的解释。2分离定律的实质。3自由组合规律解释。4自由组合规律的实质。难点：1分离规律的解释分析。2自由组合规律的解释分析。五、教学方法讲授法，讨论法，多媒体课件。六、教学过程三、遗传的基本规律（一）分离规律性状的概念性状，是生物体所表现的形态特征和生理特性的总称。每一个具体性状称为单位性状。同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异，称为相对性状。如：兔子毛色是单位性状；而灰色与白色是相对性状。豌豆的花色是单位性状；而红花与白花是相对性状。同学们可以想一下，生活中相对性状和单位性状的例子。遗传实验中相关符合解释：在植物有性杂交中，把接受花粉的植株叫做母本，用符号“”表示；供给花粉的植株称为父本，用“”表示。父母本统称为亲本，用“P”表示，杂交符号用“”表示，自交符号用“”表示，杂种一代用“F1”表示，杂种二代用“F2”表示，依此类推。1.一对相对性状的遗传试验 孟德尔选择了七对区别明显的相对性状进行研究，无论正反交得到了同样的结果。以豌豆植株花的颜色为研究对象，说明杂交试验结果。 P 红花（） 白花（） F1 红花 F2 红花 白花705 224 3.15 ： 1图1 豌豆的杂交结果表1-1孟德尔豌豆杂交试验结果性状杂交组合F1表现性状F2性状表现显性性状个体数隐性性状个体数显隐性个体比例种子形状圆形皱缩圆形圆形5474皱缩18502961子叶颜色黄色绿色黄色黄色6022绿色20013011花色红色白色红色红色705白色2243151豆荚形状饱满不饱满饱满饱满822不饱满2992751未成熟豆荚颜色绿色黄色绿色绿色428黄色1522821花的位置腋生顶生腋生腋生651顶生2073141茎的高度高茎矮茎高茎高茎787矮茎2772841可以看出一对一对相对性状的遗传试验的主要特点：（1） F1 只表现出一个亲本的性状，即显性性状（孟德尔把在杂种一代中表现出来的亲本性状叫显性性状，未表现出来的另一个亲本的性状叫隐性性状）（2）F2出现性状分离现象，并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3：1，具有规律性。2.分离现象的解释 孟德尔认为：（1）每对相对性状由相对的遗传因子（后改称为基因）控制，遗传因子在体细胞中成对存在，一个来自父本，一个来自母本。（2）在生物的体细胞中，每对相对性状由相对的遗传因子控制，遗传因子在体细胞中成对存在，一个来自父本，一个来自母本。 （3）每一生殖细胞只含有每对遗传因子中的一个。 （4）减数分裂形成配子时，成对的遗传因子彼此分开，分到不同的配子中去，每个配子中只有成对遗传因子中的一个，即在每对遗传因子中，其中一个遗传因子来自母本的雌性生殖细胞，另一个来自父本的雄性生殖细胞。（5）在F1遗传因子是杂合的（Cc）。F1的Cc形成配子时，雌雄配子各含C、c两种遗传因子，而且数目相等，同时雌雄配子的结合又是随机的，因此到F2隐性性状重新表现出来，显隐性个体之间呈现一定的比例。孟德尔的解释：P 红花 白花 CC cc （减数分裂） （减数分裂） 配子 C c （受精作用） F1 Cc Cc （自交） 红花 红花 配子 C c C c基因型及其比例 CC Cc Cc cc F2 1 2 1表现型及其比例 红花 红花 红花 白花 3 1 基因与性状的关系决 定 基 因 性 状决 定显性基因 显性性状决 定等位基因 相对性状隐性基因 隐性性状导 致等位基因分离 相对性状分离在同源染色体相同位点处的一对基因称为等位基因。同源染色体上不同位点处或非同源源染色体上的基因互称非等位基因。等位基因相同的基因型叫纯合基因型，该个体叫纯合体，如红花（CC）、白花（cc）。等位基因不同的基因型叫杂合基因型，该个体叫杂合体，如红花（Cc）。纯合体自交可以保持性状稳定遗传，后代不分离；杂合体自交后代会出现性状分离，表现出各种性状。3.分离规律的验证 孟德尔利用测交法，验证F1的遗传因子在形成配子时彼此分离。 把被测基因型的个体与相应的隐性纯合体进行杂交，叫测交。测交的理论分析：由于隐性纯合体只产生一种含隐性基因的配子，它和含有任何基因的配子结合时，都表现对方基因控制的性状。所以，测交子代（Ft）中出现的表型种类和比例，反映了被测个体所产生的配子种类和比例。测交过程与结果：把F1（红花）与隐性纯合体（白花）进行测交，测交一代得到红花和白花两种表型，其比例为11，证明F1的遗传因子（C，c）在形成配子时发生了分离，从而造成了（红花和白花）性状的分离。 测交 杂种子一代 隐性亲本 Cc cc 红花 白花 配子 C c c 测交 基因型 Cdc cc 后代 表现型 红花 白花 比例 1 ： 1分离定律的实质是：（1）在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；（2）生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随着配子遗传给后代。基因分离定律在育种中的应用 杂交育种就是人们按照育种目标，选配亲本杂交，对杂交后代再进行选育，最终培养出具有稳定遗传性状的品种。 （1）培育显性性状 如培育纯合的抗晚疫病番茄，由于抗晚疫病是显性性状，所以子代出现抗晚疫病可能是纯合子，也可能是杂合子，只有让子代连续自交至后代不发生性状分离，才是我们所要的稳定遗传的抗锈病品种。 （2）培育隐性性状 后代中一旦出现此性状，便可推广。（二）自由组合规律1.两对相对性状的遗传实验 孟德尔选用一个黄色子叶和圆粒种子的豌豆与另一个绿色子叶和皱粒种子的豌豆杂交，将F1种子种下去，长成植株自交得到F2种子556粒，出现了四种表型：黄圆、绿圆、黄皱、绿皱，表现9331的比例。P 黄色、圆粒 x 绿色、皱粒 F1 黄色、圆粒 自交 F2 黄色、圆粒 绿色、圆粒 黄色、皱粒 绿色、皱粒 种子粒数 315 108 101 32 比例 9 3 3 1图2豌豆两对性状的遗传实验2.自由组合现象的解释 黄色子叶基因Y对绿色子叶基因y显性，圆粒基因R对皱粒基因r显性。用纯合的黄色、圆粒豌豆（YYRR）和绿色、皱粒豌豆（yyrr）杂交，产生F1的基因型为YyRr，表现黄色、圆粒；F1植株产生配子时，等位基因彼此分开，即Y与y、R与r都要分开，各自独立地分配到配子中去，自由组合产生雌雄配子为YR、Yr、yR、yr四种，且比例相等。F1自花授粉，雌雄配子完全随机结合可以产生16种组合，9种基因型、4种表现型，黄圆占9/16、绿圆占3/16、黄皱占3/16、绿皱占1/16。3.自由组合规律的验证 测交法进行验证。测交的实际结果：F1产生了四种类型的配子，且比例接近1111，与预期的结果相符，表明上述对两对相对性状遗传规律的解释是正确的。自由组合规律的实质杂种中控制不同性状的遗传因子，在配子形成时的分离互不干扰、彼此独立；它们之间的组合又是自由的、随机的。这是因为两对或两对以上的基因处在非同源染色体上，在减数分裂形成配子时，随着同源染色体分开，等位基因彼此分离，随着非同源染色体的随机结合非等位基因自由组合，即自由组合规律。 自由组合规律在育种中的应用人们根据自由组合规律，可以有目的地把不同的优良性状的两个亲本杂交，