孟德尔的豌豆杂交实验(91届).ppt

第一章遗传因子的发现 第1节孟德尔的豌豆杂交实验 一 1 孟德尔一对相对性状的豌豆杂交实验2 对分离现象的解释3 对分离现象的验证4 基因分离定律的实质及在实践中的应用 本节考纲解读 一 用豌豆做遗传实验的优点 1 豌豆是自花传粉 闭花受粉的植物 去雄 传粉 杂交实验的过程 去雄 人工授粉 套袋 套袋 其自然状态下都是纯种 用它作杂交实验 结果可靠 容易分辨 母本 父本 稳定遗传 实验结果容易观察和分析 多对性状 挑七对 首先对每一对分别研究 2 豌豆植株具有稳定遗传 易于区分的性状 一 用豌豆做遗传实验的优点 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本 1 常用符号的含义 二 一对相对性状的杂交实验 二 一对相对性状的杂交实验 自交 高茎 矮茎 3 1 在杂种后代中 同时出现显性性状和隐性性状的现象 同一种生物同一性状的不同表现类型 相对性状 显性性状 隐性性状 F1表现出来的性状 F1未表现出来的性状 性状分离 实验结果 子一代只表现出显性性状 子二代出现性状分离 并且显性性状与隐性性状之比为3 1 正交与反交 若甲 乙 为正交 则乙 甲 为反交 相对而言的 矮茎高茎 高茎 母本 父本 母本 父本 三 对分离现象的解释 1 生物的性状是由遗传因子决定的 它们既不会相互融合 也不会在遗传中消失 2 体细胞中遗传因子是成对存在的 3 生物形成生殖细胞 配子时 成对的遗传因子彼此分离 分别进入不同的配子中 所以配子只含有每对遗传因子中的一个 4 受精时 雌雄配子的结合随机的 显性遗传因子 控制显性性状的遗传因子 用大写英文字母表示 隐性遗传因子 控制隐性性状的遗传因子 用小写英文字母表示 成对的遗传因子 在一对同源染色体的同一位置上控制着同一性状的遗传因子 遗传因子组成相同的个体称 纯合子 遗传因子组成不同的个体称 杂合子 等位基因 位于一对同源染色体的相同位置 控制相对性状的基因 存在于杂合子所用细胞 非等位基因 非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因 1和2 3和4 1和3 2和41和4 2和3 B和b C和c D和d A和A A和B A和b C和D C和d等 P DD dd D d Dd 配子 F1 高茎 F1 Dd Dd 配子 D d D d F2 DD Dd Dd dd 高茎 矮茎 高茎 高茎 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 2 1 高茎 矮茎 3 1 一对相对性状杂交实验的遗传图解 注意遗传图解正确写法 1 写出亲本的表现型 基因型 2 正确分离出配子 3 雌雄配子随机组合出子代的基因型 标出表现型及比例 4 用符号标明代别 配子及交配方式 U 三 对分离现象的解释 四 对分离现象解释的验证 测交 让F1与隐性纯合子进行杂交 用于对分离现象的验证 可测定F1的遗传因子组成 Dd 高茎 配子 D d d 测交后代 Dd dd 高茎 矮茎 1 1 dd 矮茎 孟德尔的测交实验结果 30株高茎 34株矮茎 1 1 预测 结论 实验数据与理论分析相符 从而证明对分离现象的理论解释的正确性 一对相对性状测交的遗传图解 杂种子一代 隐性纯合子 五 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 分离定律的实质 等位基因位于一对同源染色体上 F1减数分裂产生配子时 等位基因随同源染色体的分开而分离 独立地随配子遗传给后代 精原细胞 次级精母细胞 初级精母细胞 精细胞 次级精母细胞 假说 演绎法 六 总结孟德尔的研究过程 一对相对性状的杂交实验 F1表现一致 F2出现性状分离比3 1 对分离现象的解释 对分离现象解释的验证 测交实验 得出分离定律 观察现象提出问题 提出假说解释问题 演绎推理实验检验 总结规律 例1 右图能正确表示基因分离定律实质的是 例2 孟德尔用豌豆进行杂交实验 成功地揭示了遗传的两个基本规律 为遗传学的研究作出了杰出的贡献 被世人公认为 遗传学之父 下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中 不正确的是 A 豌豆是自花受粉 实验过程免去了人工授粉的麻烦B 解释实验现象时 提出的假说是 F1产生配子时 成对的遗传因子分离C 解释性状分离现象的 演绎 过程是 若F1产生配子时 成对的遗传因子分离 则测交后代出现两种表现型 且比例接近D 检测假设阶段完成的实验是 让子一代与隐性纯合子杂交 C A 1 正确解释某些遗传现象无中生有有中生无 即两个无病的双亲生出有病的子女 可以推出有病为隐性 即两个有病的双亲生出无病的子女 可以推出有病为显性 七 分离定律在实践中的应用 2 指导杂交育种 培育显性性状 培育隐性性状 连续自交 直到后代不发生性状分离为止 一旦出现就能稳定遗传 便可留种推广 获得 稳定遗传 的个体 特别提醒 从杂种中选育纯种 具有一对相对性状的杂合子Aa连续自交 后代中纯合子的比例随自交代数的增加而增大 最终接近于1 且显性纯合子和隐性纯合子各占一半 而后代中杂合子比例随自交代数的增加而递减 每代递减50 最终接近于零 显性性状个体 1 相对性状中显隐性的判断 杂交法 A B 后代只表现一种性状 则表现出的性状为显性性状 未表现出的性状为隐性性状 自交法 A B分别自交 若发生性状分离 则亲本性状一定为显性性状 若不发生性状分离 则无法判断显隐性 3 性状的显隐性及纯合子 杂合子的判断 2 鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子 动物 常用测交法植物 测交法 自交法均可以 但自交法较简便 后代出现性状分离 为杂合子 不出现性状分离 则为纯合子 注意和多个隐性雌性个体交配产生更多的后代 补充 关于基因 性状的概念及关系 等位基因 显性基因 隐性基因 显性性状 隐性性状 相对性状 基因型 表现型 等位基因分离 性状分离 环境条件 下列各性状中 属于相对性状的是A 狗的长毛和卷毛B 人的身高和体重C 棉花的掌状叶和鸡脚叶D 豌豆的高茎与蚕豆的矮茎 C 例3 采用下列哪组方法 可以依次解决 中的遗传问题 鉴定一只白羊是否纯种 在一对相对性状中区分显隐性 不断提高小麦抗病品种的纯合度 检验杂种F1的基因型A 杂交 自交 测交 测交B 测交 杂交 自交 测交C 测交 测交 杂交 自交D 杂交 杂交 杂交 测交 例4 豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状 根据下表中的三组杂交实验结果 判断显性性状及纯合子分别为 A 顶生 甲 乙B 腋生 甲 丁C 顶生 丙 丁D 腋生 甲 丙 B B 第2讲孟德尔的豌豆杂交试验 二 两对相对性状的遗传试验 对自由组合现象的解释 对自由组合现象的解释的验证 自由组合定律的实质 自由组合定律在实践中的应用 孟德尔获得成功的原因 考纲解读 孟德尔的豌豆杂交试验 二 孟德尔的杂交实验 二 1 两对相对性状的杂交实验 黄色皱粒 绿色圆粒 黄色圆粒 黄色圆粒 绿色圆粒 黄色 圆粒 黄色 绿色 圆粒 皱粒 分离定律 3 1 3 1 自由组合 F2 2 两对相对性状的遗传实验分析 黄色圆粒 9 3 3 1 自由组合 自由组合 4 随机 1 观察现象 提出问题 2 进行解释 提出问题 表现型的比例为9 3 3 1 雌雄配子结合方式有16种 9黄圆 1YYRR2YyRR2YYRr4YyRr 3黄皱 1YYrr2Yyrr 3绿圆 1yyRR2yyRr 1绿皱 1yyrr 表现型4种 基因型9种 1 1 1 1 演绎推理 3 测交实验 实验验证 实质 两对 或两对以上 等位基因分别位于两对 或两对以上 同源染色体上 F1减数分裂产生配子时 同源染色体上的等位基因彼此分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 自由组合 互不干扰 彼此分离 4 自由组合定律 得出结论 非同源染色体上的非等位基因自由组合 同源染色体上的等位基因彼此分离 配子种类的比例1 1 1 1 特别提醒 1 配子的随机结合不是基因的自由组合 基因的自由组合发生在减数分裂第一次分裂的过程中 而不是受精作用时 2 自由组合强调的是非同源染色体上的非等位基因 一条染色体上的多个基因也成为非等位基因 他们是不能自由组合的 细胞学基础 发生时期 适用范围 A 有性生殖生物 细胞核遗传 B 两对及两对以上的相对性状的遗传C 控制两对或两对以上性状的等位基因位于不同对同源染色体上 减数第一次分裂的后期 关于基因的自由组合定律 一对 位于一对同源染色体 分别位于两对或两对以上同源染色体上 减数第一次分裂后期同源染色体分离 减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合 分离定律与自由组合定律的区别 两对或两对以上 3 拓展1 两对基因控制一对性状的异常性状分离比 例1 牡丹的花色种类多种多样 其中白色的是不含花青素 深红色的含花青素最多 花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅 由两对独立遗传的基础 A和a B和b 所控制 显性基因A和B可以使花青素含量增加 两者增加的量相等 并且可以累加 若一深红色牡丹同一白色牡丹杂交 就能得到中等红色的个体 若这些个体自交其子代将出现花色的种类和比例分别是 A 3种 9 6 1B 4种 9 3 3 1C 5种 1 4 6 4 1D 6种 1 4 3 3 4 1 C 1 思路 先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题 在独立遗传的情况下 有几对基因就可以分解为几个分离定律的问题 如基因型为YyRr的豌豆杂交 可分解为Yy Yy Rr Rr两个分离定律问题 按分离定律分析出后代基因型 表现型及其比例 运用乘法原理组合出后代基因型 表现型及比例 拓展2 利用分离定律来解决基因自由组合问题 例2 已知A与a B与b C与c3对等位基因自由组合 基因型分别为AaBbCc与AabbCc杂交 下列关于杂交后代的推测 正确的是 A 表现型有8种 AaBbCc的个体的比例为1 16B 表现型有4种 aaBbcc的个体的比例为1 16C 表现型有8种 Aabbcc的个体的比例为1 8D 表现型有8种 aaBbCc的个体的比例为1 16 D 拓展3 A 自交法 如果把F1自交 统计后代的分离比例为9 3 3 1 则这两对相对性状的遗传符合自由组合定律 测交法 如果把F1测交 统计后代的分离比例为1 1 1 1 则这两对相对性状的遗传符合自由组合定律 花粉鉴定法 根据花粉的性状或染色后呈现的颜色等特征判断F1的花粉 如果有4种表现型 且比例为1 1 1 1 则这两对相对性状的遗传符合自由组合定律 花粉培养法 利用花药离体培养得到的植株 如果出现4种表现型 且比例为1 1 1 1 则这两对相对性状的遗传符合自由组合定律 拓展4 是否符合自由组合定律的判断方法 拓展5 F1杂合子 YyRr 产生配子的情况可总结如下 等位基因n对 产生配子类型种 2n 例如 基因型AaBBCc的个体 能产生配子种 基因型AaBbCc的个体 能产生配子种 4 8 4 孟德尔获得成功的几个原因 正确地选择 由单因子到的研究方法 应用方法对实验结果进行研究 科学地设计 实验材料 多因子 统计学 测交 第二单元遗传因子的发现 第3讲基因在染色体上和伴性遗传 考纲解读 1 基因与染色体的关系2 证明基因在染色体上的实验3 对孟德尔遗传规律的现代解释4 伴性遗传的概念及特点5 伴性遗传在实践中的应用6 进行有关遗传病的概率计算7 技能方法 类比推理分析人类红绿色盲症 1903年 美国遗传学家萨顿用蝗虫做材料 研究精子和卵细胞的形成过程 他发现孟德尔假设的一对遗传因子 也就是等位基因 它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似 萨顿发现 有一种蝗虫 体细胞中有24条染色体 生殖细胞只有12条 受精卵中也有24条染色体 子代体细胞中的染色体与双亲体细胞中的染色体一样 体细胞中的这些染色体都是两两成对存在 共12对 每对染色体中一条来自父方 一条来自母方 由此推论 基因在染色体上 由染色体携带着从亲代传给子代 推理 基因是由携带着从亲代传递给下一代的 也就是说 基因在 上 理由 基因和 行为存在着明显的平行关系 在杂交过程中保持着完整性和独立性 在配子形成和受精过程中 也有相对稳定的形态结构 在体细胞中基因成对存在 染色体也是成对的 在配子中成对的基因只有一个 同样 成对的染色体只有一条 体细胞中成对的基因一个来自 一个来自 同源染色体也是如此 基因在形成配子时自由组合 染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的 知识要点三 一 萨顿的假说 染色体 染色体 染色体 基因 染色体 父本 母本 非等位 非同源 思考与讨论 基因是在染色体上吗 请用一对染色体上的一对基因来作一对相对性状杂交实验的遗传图解 通过遗传图解来看萨顿的类比推理是否正确 矮茎 高茎 F1配子 F1 P 高茎 配子 Dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 二 基因位于染色体上的实验证据 1 摩尔根果蝇眼色遗传实验过程和现象 2 实验现象的解释 红眼 红眼 XW Xw Y XW Y XW Xw XW Xw Y XW 3 实验结论 基因在上 后来摩尔根又证明基因在染色体上呈排列 思考 摩尔根证明基因在染色体上运用了什么方法 类比推理 染色体 线性 人类体细胞中只有23对染色体 而携带的基因大约有几万个 每个染色体上有许多个基因 摩尔根等发明了测定基因在染色体上的相对位置的方法 并绘出了果蝇的基因在染色体上相对位置的图 基因在染色体上呈线性排列 三 孟德尔遗传规律的现代解释 基因分离定律的实质是 在杂合体的细胞中 位于一对同源染色体上的等位基因 具有一定的独立性 在减数分裂形成配子的过程中 等位基因随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 基因的自由组合定律的实质是 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 在减数分裂过程中 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 例1 根据图示回答下列问题 此图为 果蝇的染色体图解 此图中有 对同源染色体 与性别决定有关的染色体是图中的 写出此果蝇的基因型 果蝇的一个体细胞中性染色体上的W基因在 期形成两个W基因 间 雄 4 XY DdXWY 特别提醒 1 探究基因位于常染色体上还是X染色体上 1 在已知显隐性性状的条件下 可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交 2 在未知显性性状 或已知 条件下 可设置正反杂交实验 若正反交结果相同 则基因位于常染色体上 若正反交结果不同 则基因位于X染色体上 2 探究基因位于细胞核还是位于细胞质 1 实验依据 细胞质遗传具有母系遗传的特点 子代性状与母方相同 因此正 反交结果不相同 且子代性状始终与母本相同 2 实验设计 设置正反交杂交实验 若正反交结果不同 且子代始终与母本相同 则为细胞质遗传 若正反交结果相同 则为细胞核遗传 二 伴性遗传 概念 上的基因控制的性状遗传与 相关联 常见实例 人类的遗传病 人的红绿色盲 血友病和抗维生素D佝偻病 果蝇 红眼和白眼 鸟类 芦花鸡羽毛上黑白相间的横斑条纹 3 人类红绿色盲症 1 基因的位置 染色体上的 基因 2 人的正常色觉和红绿色盲基因型和表现型 3 遗传特点 男性患者 女性患者 往往有隔代 现象 女患者的 一定患病 性别 性染色体 隐性 X XBXB XBXb XbXb XBY XbY 交叉遗传 多于 父亲和儿子 例1 血友病的遗传属于伴性遗传 某男孩为血友病患者 但他的父母 祖父母 外祖父母都不是患者 血友病基因在该家庭中传递的顺序是 A 外祖父 母亲 男孩B 外祖母 母亲 男孩C 祖父 父亲 男孩D 祖母 父亲 男孩 B 4 抗维生素D佝偻病 1 基因的位置 上的性基因 2 患者的基因型 女性 和 男性 3 遗传特点 女性患者 男性患者 具有世代连续性 男患者的 一定患病 例2 抗维生素D佝偻病是由位于X染色体的显性致病基因决定的一种遗传病 这种疾病的遗传特点之一是 A 男患者与女患者结婚 其女儿正常B 男患者与正常女子结婚 其子女均正常C 女患者与正常男子结婚 必然儿子正常女儿患病D 患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因 显 X XBXB XBXb XBY 多于 母亲和女儿 D 六 抗维生素D佝偻病 抗维生素D佝偻病是由X染色体上的显性基因所控制的一种遗传病 由于男性只有一条X染色体 而女性有两条X染色体 具有该致病基因的可能性就更大些 所以说 X显性遗传病患者女性多于男性 遗传时 父亲的致病基因一定会传给他的女儿 儿子的致病基因只能来自他的母亲 所以说该病的特点之一是 父病女必病 子病母必病 鸡的性别决定方式为ZW型 雄性个体为一对同型性染色体 ZZ 雌性个体是异形性染色体 ZW 鸡的芦花性状 羽毛上有黑白相间的横斑条纹 是由Z染色体上的显性基因控制的 隐性纯合子为非芦花 羽毛上没有横斑条纹 W染色体上没有它的等位基因 七 伴性遗传在实践中的应用 如果用芦花雌鸡和非芦花雄鸡交配 在幼鸡时即可根据根据是否有芦花的存在来判断鸡的性别 以达到多养母鸡 多下蛋的目的 ZBW ZbZb P 配子 ZB W Zb F1 ZBZb ZbW 芦花雄鸡 非芦花雌鸡 7 遗传病的解题规律第一步 判断显隐性 双亲正常 子女中出现患者 一定为隐性遗传病 无中生有是隐性 双亲均患病 子女中出现正常 一定为显性遗传病 有中生无是显性 第二步 判断基因所在染色体 X染色体显性遗传病必有 1 父病 则女儿全病 2 儿子病 则母亲一定病 X染色体隐性遗传病必有 1 母亲病 则儿子全病 2 女儿病 则父亲一定病 若不能确定的判断类型 若系谱图中无上述特征 就只能作不确定判断 只能从可能性大小方向推测 第一步 判断显隐性 1 该病世代连续 代代都出现 则很可能是显性遗传病 2 该病世代不连续 隔代才出现 则很可能是隐性遗传病 第二步 判断基因所在染色体 男性患者明显多于女性 则很可能是伴X染色体隐性遗传病 女性患者明显多于男性 则很可能是伴X染色体显性遗传病 患者男女各占1 2 无性别差异