孟德尔豌豆杂交实验.ppt

1 一对双眼皮的夫妇 生了一个单眼皮的男孩 于是丈夫怨妻子不忠而提出离婚 如果你是法官 你会怎么判定 2 医院里同时生了两个孩子 由于护士的疏忽 孩子放在一起 不知是谁生的孩子 经查一个孩子的血型是A型血 另一个孩子是O型血 两对夫妇的血型是 一对是 男A型 女AB型 另一对夫妇是 男A型 女B型 如果你是医生 你能确认孩子是谁生的吗 生活问题 遗传 亲代与子代之间能保持性状的稳定性 种瓜得瓜 种豆得豆 龙生龙 凤生凤 老鼠的孩子会打洞 问题探讨 你知道为什么有些双胞胎长相极相似 而有些差别很大的原因吗 龙凤胎又是怎么回事 遗传 子代和亲代总是相似的现象 变异 亲代和子代之间 以及子代的不同个体之间存在差异的现象 第1节孟德尔的豌豆杂交实验 一 第1章遗传因子的发现 回到170年前 遗传学奠基人孟德尔 奥国人 天主神父 主要工作 1856 1864经过8年的杂交试验 1865年发表了 植物杂交试验 的论文 发现两大遗传规律 成为遗传学的奠基人 问题探讨 人们曾经认为两个亲本杂交后 双亲的遗传物质会在子代体内发生混和 使子代表现出介于双亲之间的性状 就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起 混和液是另外一种颜色 再也无法分出蓝色和红色 这种观点也称作融合遗传 红墨水与蓝墨水混合后的颜色 因此 人们曾认为生物的遗传也是这样 双亲的遗传物质混合后 自带的性状介于双亲之间 这种观点称为融合遗传 品红色 介于红色和蓝色之间 问题探讨 不同颜色的牡丹 红牡丹和白牡丹杂交后 子代的牡丹花会是什么颜色 孟德尔大胆质疑 生物的遗传真是这样的吗 遗传图谱中的符号 亲本 母本 雌性个体 父本 雄性个体 杂交 自交 自花传粉 同种类型相交 子代 子二代 P F F1 F2 子一代 孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料 自花传粉闭花受粉 自然状态下是纯种 两性花 孟德尔发现豌豆许多易于区分的性状 性状 生物体表现出来的形态特征或生理特性 如 肤色 血型 血压 高度 脸型等等 相对性状 一种生物的同一种性状的不同表现类型 如 人的肤色 黑与白 人的高度 高与矮 图4双手手指嵌合1 右手拇指在上2 左手拇指在上 图1上眼脸有无褶皱1 双眼皮2 单眼皮 图2食指长短1 食指比无名指长2 食指比无名指短 图3脸颊有无酒窝1 有酒窝2 无酒窝 图1耳垂的位置1 有耳垂2 无耳垂 图2卷舌1 有卷舌2 无卷舌 图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖1 有美人尖2 无美人尖 图4拇指竖起时弯曲情形1 挺直2 拇指向指背面弯曲 判断下列各项是否属于相对性状 1 家鸡的毛腿和长腿2 羊的白毛与牛的黄毛3 绵羊的白毛和牛的黑毛4 桃树的红花和绿叶5 狗的长毛和黑毛6 人的双眼皮和单眼皮7 豌豆的高茎和高茎 为什么用豌豆做实验容易取得成功 1 豌豆是自花传粉植物 而且是闭花受粉 自交 产生纯种 2 豌豆花大 易于进行人工异花传粉 3 豌豆还具有易于区分的性状 一 孟德尔的杂交试验 人工异花传粉 高茎的花 矮茎的花 去雄 提供花粉 父本 接受花粉 母本 套袋 同株或异株的两朵花之间的传粉过程叫异花传粉 不同植株的花进行异花传粉时 供应花粉的植株叫父本 接收花粉的植株叫母本 除去未成熟花的全部雄蕊叫去雄 两性花的花粉 落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫自花传粉 也叫自交 孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料 找出了七对易于区分的相对性状 这么多的性状 该如何研究呢 你是如何思考的 先分析一对相对性状 再分析两对或两对以上相对性状 简单 复杂 并且用统计学的方法对实验结果进行分析 二 一对相对性状的研究 高茎 矮茎 P 杂交 高茎 F1 子一代 亲本 矮茎 高茎 P 杂交 高茎 F1 亲本 子一代 正交 反交 一对相对性状的研究 高茎 矮茎 P 杂交 高茎 F1 子一代 亲本 为什么子一代中只表现一个亲本的性状 高茎 而不表现另一个亲本的性状 矮茎 或不高不矮 一对相对性状的研究 高茎 F1 自交 高茎 矮茎 F2 子二代 在F1代中 另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢 显性性状 隐性性状 显性性状 隐性性状 杂种子一代 F1 中显现出来的性状叫做显性性状 如高茎 杂种子一代 F1 中未显现出来的性状叫做隐性性状 如矮茎 性状分离 在杂种后代中 同时显现出显性性状和隐性性状的现象 叫做性状分离 P F1 高 F2 高 3 1 矮 高 矮 787277 F2中的3 1是不是巧合呢 用其他相对性状做杂交实验 得到同样的结果 这可见绝非偶然 而是有规律的 三 对分离现象的解释 假说 1 生物的性状是由遗传因子决定的 遗传因子即基因 决定显性性状的为显性遗传因子 决定隐性性状的为隐性遗传因子 显性遗传因子 隐性遗传因子 决定显性性状的遗传因子为显性遗传因子 用大写英文字母表示 如A D表示 决定隐性性状的遗传因子为隐性遗传因子 用小写英文字母表示 如a d表示 显性基因 隐性基因 2 体细胞中遗传因子是成对存在的 显性基因对隐性基因具有显性作用 纯种高茎的遗传因子为DD 纯种矮茎的为dd F1 高茎 为Dd 纯合子 杂合子 遗传因子组成相同的个体 DD dd 遗传因子组成不同的个体 Dd 3 生物体在形成生殖细胞 配子时 成对的遗传因子 基因 彼此分离 分别进入不同的配子中 配子中只含有每对遗传因子中的一个 高茎Dd 配子 D d 减数分裂 4 受精时 雌雄配子的结合是随机的 合子中遗传因子又恢复成对 P 高茎 矮茎 F1 Dd 配子 D d 高茎 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解 DD dd 减数分裂 受精 F2 Dd 配子 DD Dd dd 3 1 F1形成的配子种类 比值都相等 受精机会均等 所以F2基因组合比为1 2 1 性状分离 表现比为3 1 高茎高茎高茎矮茎 杂交 自交 遗传因子相同的生物体间相互交配 植物体中指自花传粉和雌雄异花的同株受粉 遗传因子不同的生物体间相互交配的过程 四 对分离现象解释的验证 F1产生的配子的种类及比例 F1的基因组合 F1在形成配子时基因的行为 对分离现象解释的验证 测交 预测 1 F1是杂合体 基因组合为Dd 2 F1形成D d两种配子 比例为1 1 隐性亲本只产生d配子 3 F2的基因组合有两种 Dd和dd 两种性状的数量比例为1 1 亲代 子代 dd 配子 d D d Dd 高茎 矮茎 30 34 1 1 d 实验的结果 与预期的设想相符 证实了 1 F1是杂合子 遗传因子组合是Dd 2 F1在配子形成时 成对的遗传因子彼此分离 3 F1产生D和d两种不同类型 比值相等 1 1 的配子 让F1与隐性纯合子杂交 用来测定F1的基因组合的方法 测交 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 2 基因型 1 表现型 生物个体表现出来的性状 如高茎和矮茎 与表现型有关的基因组成 如高茎的基因型是DD或Dd 六 基因型和表现型 3 表现型和基因型以及它们的关系 1 基因型是决定表现型的主要因素 如基因型为DD Dd的豌豆 表现型为高茎 基因型为dd的豌豆 表现型为矮茎 2 表现型相同 基因型不一定相同 如高茎的基因型有DD Dd两种 3 基因型相同 表现型一般相同 但在不同的环境条件上 基因型相同 表现型也可以不相同 水毛茛 注意 表现型是基因型与环境相互作用的结果 表现型 基因型 环境条件 概念 等位基因 等位基因 是一对位于一对同源染色体上相同位置控制相对性状的基因如R r但是R R r r不能叫做等位基因 因为它们是相同基因 概率在遗传学分析中的应用 1 加法定律 当一个事件出现时 另一个事件就被排除 这样的两个事件称为互斥事件 它们的概率等于各自概率之和 例题1 人体肤色正常 A 对白化 a 是显性 一对夫妇基因型都是Aa 他们所生的孩子中 表现型正常的概率是多少 答案 3 4 乘法定律 当一个事件的发生不影响另一事件的发生时 这样的两个独立事件同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积 例题2 人类的双眼皮 B 对单眼皮 b 为显性 现有一对夫妇基因型均为Bb 则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少 答案 1 4 1 2 1 8 遗传题概率计算的一般步骤 1 确定显 隐性2 写出隐性个体的基因型3 显性性状的个体一定有一个显性基因4 子代的基因一个来自父方 一个来自母方 7 白化病是人类的一种隐性遗传病 控制基因为a 分析下图 12 求 1 1 2 2的基因型 2 该夫妇再生1个孩子患白化病的概率有多大 Aa Aa aa AA Aa 答案 1 4 基本概念 1 交配方式 正常人的褐眼 A 对蓝眼 a 为显性 一个蓝眼男子和一个其母是蓝眼的褐眼女子结婚 从理论上分析 他们生蓝眼孩子的概率是 A 50 B 25 C 75 D 12 5 已知豌豆的高茎 D 对矮茎 d 为显性 在杂交试验中 后代有50 的矮茎 则其亲本的基因型是 A DD ddB DD DdC Dd DdD Dd dd 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 答案 B 2 性状类 3 个体类 4 基因类 课堂练习 1 下面是对基因型和表现型关系的叙述 其错误的是 A 表现型相同 基因型不一定相同B 基因型相同 表现型一定相同C 在相同生活环境中 基因型相同 表现型一定相同D 在相同生活环境中 表现型相同 基因型不一定相同 B 2 牛的黑毛对棕毛是显性 要判断一头黑牛是否是纯合子 选用与它交配的牛最好是 A 纯种黑牛B 杂种黑牛C 棕牛D ABC都不对 3 下列各基因中 属于等位基因的是 A AAB ABC AbD Aa D 4 用纯种高茎豌豆与矮茎豌豆作杂交实验时 需要 A 以高茎作母本 矮茎作父本B 以矮茎作母本 高茎作父本C 对母本去雄 授以父本花粉D 对父本去雄 授以母本花粉 C 5 下列各对性状中 属于相对性状的是 A 狗的长毛和卷毛B 人的身高与体重C 棉花的掌状叶和鸡脚叶D 豌豆的高茎与蚕豆的矮茎 C 6 用豌豆进行遗传实验时 下列操作错误的是 A 杂交时 须在开花前除去母本的雄蕊B 自交时 雌蕊和雄蕊都无需除去C 杂交时 须在开花时除去母本的雌蕊D 人工授粉后 应套袋 答案 C 孟德尔在一对相对性状的研究过程中 发现了基因的分离定律 下列有关基因分离定律的几组比例 最能说明基因分离定律实质的是 A F2的表现型比为3 1B F1产生配子的比为1 1C F2产生配子的比为1 1D 测交后代比为1 1 答案 B 已知豌豆的高茎对矮茎为显性 现有一株高茎豌豆甲 要确定甲的基因型 最简便易行的办法是 A 选另一株矮茎豌豆与甲杂交 子代中若有矮茎出现 则甲为杂合子B 选另一株矮茎豌豆与甲杂交 子代若都表现高茎 则甲为纯合子C 让甲豌豆进行自花传粉 子代中若有矮茎的出现 则甲为杂合子D 让甲与多株高茎豌豆杂交 子代中若高矮茎之比接近3 1 则甲为杂合子 答案 C 高胆固醇血症是一种显性遗传病 杂合子约活到50岁就常患有心肌梗塞 纯合子常于30岁左右死于心肌梗塞且不能生育 一对患有此病的夫妇 已生育了一个完全正常的孩子 如果再生一个男孩 那么该男孩活到50岁的概率是 A 1 3B 2 3C 3 4D 1 2 答案 C 果蝇灰身 B 对黑身 b 为显性 现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交 产生的F1再自交产生F2 将F2中所有黑身果蝇除去 让灰身果蝇自由交配 产生F3 问F3中灰身与黑身果蝇的比例是 A 3 1B 5 1C 8 1D 9 1 答案 C 无尾猫是一种观赏猫 猫的无尾 有尾是一对相对性状 按基因的分离定律遗传 为了选育纯种的无尾猫 让无尾猫自交多代 但发现每一代中总会出现约1 3的有尾猫 其余均为无尾猫 由此推断正确的是 A 猫的有尾性状是由显性基因控制的B 自交后代出现有尾猫是基因突变所致C 自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子D 无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1 2 答案 D 下图是一个家庭中某种遗传病的系谱图 3 4结婚则生出患病男孩的概率是 A 1 6B 1 8C 1 12D 1 18 答案 C 图是某种遗传病的系谱图 3号和4号为正常的异卵孪生兄弟 兄弟俩基因型均为AA的概率是 A 0B 1 9C 1 3D 1 16 答案 B 人的i A B基因可以控制血型 在一般情况下 基因型ii表现为O型血 A A或 Ai为A型血 IBIB或IBi为B型血 IAIB为AB型血 以下有关叙述中 错误的是 A 子女之一为A型血时 双亲至少有一方一定是A型血B 双亲之一为AB型血时 不能生出O型血的孩子C 子女之一为B型血时 双亲之一有可能是A型血D 双亲之一为O型血时 子女不可能是AB型血 答案 A 将具有1对等位基因的杂合体逐代自交3次 在F3中纯合体比例为 A 1 8B 7 8C 7 16D 9 16 答案 B 下列曲线能正确表示杂合子 Aa 连续自交若干代 子代中显性纯合子所占比例的是 答案 B 基因型为AA的牛与杂种公牛表现为有角 杂种母牛与基因型为aa的牛表现为无角 现有一对有角牛交配 生下一只无角牛 这只牛的性别是 A 雄性B 雌性C 雌 雄性都可D 无法确定 答案 B