第一章《第一节 分离定律》.ppt

第一章孟德尔定律 第一节分离定律 遗传学奠基人孟德尔简介 Mendel 1822 1884 奥地利人 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 孟德尔有哪些方面的成就 工作成就 1 提出遗传单位是遗传因子 现代遗传传学确定为基因 基因的分离定律 2 发现两大遗传规律基因的自由组合定律 杂交实验的材料 豌豆 单因子杂交实验 对性状分离实验现象的解释 分离定律的验证 测交 显隐性关系的相对性 完全显性 不完全显性 共显性 一 基因的分离定律 基因分离定律的实质 杂合子 F1 产生配子时 等位基因分离 控制性状的成对基因互相独立 互不沾染 在减数分裂形成配子时随同源染色体的分离彼此分离 分别进入不同的配子中 随配子遗传给后代 核心内容 遗传现象 提出问题 作出假设 验证假设 得出结论 基因分离定律适用范围 1 有性生殖生物的性状遗传2 真核生物的性状遗传3 细胞核遗传4 一对相对性状的遗传 即进行有性生殖的真核生物的一对相对性状的细胞核遗传 五 基因分离定律在实践上的应用 1 杂交育种 选育隐性基因控制的优良性状 例 小麦 水稻矮杆性状 aa 的选育 Aa AAAaaa 结果 即后代只要出现隐性类型选出即可 注意 自交不是自由交配 自交是同种基因型个体之间交配 自由交配是在一个数量较大的群体 可能有几种基因型的个体同时存在 中 内部雌雄个体间随机交配 可能有多种交配组合 根据问题也可以在两个群体之间的雌雄个体随机交配 选育显性基因控制的优良性状 例 小麦抗锈病性状的选育 AA Aa AAAaaa 1 42 41 4 AA 1 4 2 4 AAAaaa 1 42 41 4 代代自交选育 让显性个体连续自交 在后代中淘汰由于性状分离出现的隐性个体 直到后代不再出现性状分离 问题 杂合子 Aa 自交n代 后代中纯合子 杂合子的比例是多少 纯合子 1 1 2n杂合子 1 2n 显性纯合子 1 1 2n 2 隐性纯合子 1 1 2n 2 结论 Aa自交N次后 杂合子 纯合子 1 2N 1 1 2N 显性纯合子 隐性纯合子 1 1 2N 1 1 2N 0123456 N 代数 纯合子比例杂合子比例 1 0 5 例 若让某杂合体连续自交 那么能表示自交代数和纯合体比例关系的是 D P 纯合子 1 1 2n 例9 将具有1对等位基因的杂合体逐代自交3次 在F3代中纯合体比例为 A 1 8B 7 8C 7 16D 9 16 B P 杂合子 1 2n 2 医学上的应用 隐性基因控制的遗传病 隐性遗传病 如 白化病 先天性聋哑等 AA AA Aa Aa 对遗传病的基因型和发病概率做出推断 2 医学上的应用 隐性基因控制的遗传病 隐性遗传病 A A AA a A a Aa aa a a aa a a Aa Aa aa 问 以上每种方式子代的患病概率是多少 2 医学上的应用 显性基因控制的遗传病 显性遗传病 A A AA A A a AA Aa A a Aa 如 多指 并指等 多指 患者 AA Aa 正常 aa 2 医学上的应用 显性基因控制的遗传病 显性遗传病 A A AA a A a Aa aa a a aa a a Aa Aa aa 2 医学上的应用 系谱图 无病父母 生病孩 病隐性 无中生有为隐性 对遗传病的基因型和发病概率做出推断 有病父母 生正常孩 病显性 有中生无为显性 其他情况 不确定 例题 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 3 2是杂合子的概率是 Aa Aa aa AA Aa 答案 1 4 答案 2 3 注意 推断一个后代是某种基因型的概率时 先要确定问题中对该后代是有哪些限制信息 然后确定该后代基因型的可能范围 再计算概率 例 如图所示为某家族中白化病的遗传图谱 请分析并回答 以A a表示有关的基因 1 该病致病基因是性的 2 5号 9号的基因型分别是和 3 8号的基因型是 概率为 或 概率为 10号的基因型是 概率为 或 概率为 4 8号与10号属关系 两者不能结婚 若结婚则后代中白化病机率将是 5 7号的致病基因直接来自哪些亲本 隐 Aa aa AA 1 3 Aa 2 3 AA 1 3 Aa 2 3 近亲 1 9 3号和4号 注 女正常 男正常 女患者 男患者 基因分离定律的解题 显隐性状的确定 一对相对性状的亲本杂交 后代只出现一种性状 则这个性状为显性性状 相同性状的亲本杂交 后代出现了性状分离 则分离出的性状为隐性性状 例4 某遗传病患者的父母外观正常 则此病的致病基因是性 隐 例5 玉米黄粒是显性性状 白粒是隐性性状 现有一袋黄粒玉米 如何确定是纯种还是杂种 测交法自交法 1 测交法 2 自交法 3 某些性状可用花粉鉴定法 例如 水稻有糯稻和非糯稻之分 糯稻的米粒多含可溶性淀粉 遇碘液呈红褐色 非糯稻的米粒多含不溶性淀粉 遇碘液呈蓝色 不仅米粒如此 水稻的花粉粒的内含物也有两种类型 含可溶性淀粉的和不含可溶性淀粉的 遗传学实验表明 非糯性是显性 糯性是隐性 让它们杂交 F1个体都表现非糯性 F2的分离是非糯性 糯性 3 1 如果取F1的花粉 用碘液染色后在显微镜下观察 可以看到大约一半的花粉粒呈 另一半呈 明显地分离成两种类型 玉米 高粱等也都有类似的花粉分离现象 花粉分离现象的观察实验操作简便 现象明显 对于证明生物体在减数分裂过程中发生了基因分离现象具有说服力 蓝色 红褐色 基因分离定律的解题 鉴别某生物体是否为杂合体 知识拓展 杂交 测交 自交 1 杂交 2 测交 3 自交 判断显隐性 判断F1基因型为纯合或杂合判断被测个体产生的配子种类及比例 判断显隐性 判断基因型为纯合或杂合 提高后代纯合子的比例 例习2 绵羊的白色由显性基因 B 控制 黑色由隐性基因 b 控制 现有一只白色公绵羊与一只白色母绵羊 生了一只黑色小绵羊 试问 这三只绵羊的基因型什么 白色公绵羊 Bb白色母绵羊 Bb黑色小绵羊 bb 例习3 白化病是一种由隐性基因控制的人类遗传病 一对表现型正常的夫妇 生了一个白化病的儿子 已知正常性状和白化病性状分别由基因A和a控制 则这对夫妇的基因型是 待定基因填充法 隐性纯合突破法 后代分离比数法 基因分离定律的解题 基因型的确定 例6 表现型正常的夫妇生了一个白化病男孩 则 1 这对夫妇的基因型是 他们再生一个白化病孩子的概率 2 他们再生一个白化病男孩的概率 3 他们第二胎又生了一个男孩 这个男孩是白化病的概率 4 他们第二胎生了一个正常男孩 这个男孩是杂合体的概率 5 他们第二胎生了一个正常男孩 这个男孩长大后与一个携带者女子结婚 后代是白化病的概率 1 4 2 3 1 4 1 8 1 6 Aa 基因分离定律的解题 相关概率的计算 例七 杂合黑色豚鼠 Bb 相互交配 1 前3个后代依次是黑 白 黑或白 黑 白的概率是 2 在3个后代中是2黑和1白 不按顺序 的概率是 解析 1 后代中出现黑色个体的概率是3 4 白色个体的概率是1 4 故后代依次是黑 白 黑或白 黑 白的概率是 3 4 1 4 3 4 1 4 3 4 1 4 3 16 2 3个后代中出现2黑和1白的情况按顺序可分为3种 黑 黑 白 黑 白 黑 白 黑 黑 每一种情况的概率为 3 4 3 4 1 4 9 64则3种情况的总概率是9 64 3 27 64 答案 1 3 16 2 27 64 1 番茄果实的红色形状对黄色为显性 现有两株红色番茄杂交 其后代最可能出现的的性状正确的一组是 全是红果 全是黄果 红果 黄果 1 1 红果 黄果 3 1A B C D 2 一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子 有9粒种子生成的植株开红花 第10粒种子长成的植株开红花的可能性为A 9 10B 3 4C 1 2D 1 43 一对杂合子的黑毛豚鼠交配 生出四只豚鼠 它们的性状及数量可能是A 全部黑色或白色B 三黑一白或一黑三白C 二黑二白D 以上任何一种都有可能 4 分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交 其子代显性和隐性个体之比为52 48 以下哪项推论是正确的A 两个亲本都有显性遗传因子B 两个亲本都有隐性遗传因子C 一个亲本只有显性遗传因子D 前三项推论都不正确5 下列叙述中 正确的是A 两个纯合子的后代必是纯合子B 两个杂合子的后代必是杂合子C 纯合子自交后代都是纯合子D 杂合子自交后代都是杂合子 例3 全国高考题 某农场养了一群马 有栗色马和白色马 已知栗色基因 B 对白色基因 b 呈完全显性 育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马 请你根据毛色这一性状鉴定它是杂种还是纯种 1 为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需要的杂交工作 应该怎样配种 2 杂交后代可能出现哪些结果 并对每一结果作出相应鉴定 解析 因为栗色是显性性状 所以栗色公马的基因型可能是BB或Bb 用测交的方法可鉴定其基因型 由于要在一个配种季节里鉴定 因此应让此栗色公马与多匹白马 bb 进行交配 若后代全是白马 该栗色公马为杂合体 若杂交后代有栗色马 又有白色马 该栗色马是杂合体 若杂交后全是栗色马 该栗色马可能是纯合体 答案 1 用该栗色公马与多匹白色母马配种 2 可能出现的结果有 杂交后代全是白马 该栗色公马是杂种 尽管可能性较小 但毕竟存在 杂交后有栗色马又有白色马 该栗色公马为杂种 杂交后代全是栗色马 该栗色公马可以认为是纯种 点评 此题是一道基因分离规律实际应用题 解答此题并不难 但要注意 一次测交并不能从后代结果直接肯定亲本的基因型 故要选择与多匹母马交配 完全显性具有相对性状的两个亲本杂交 F1与显性亲本的表现完全一致的现象 如 豌豆的紫花和白花 不完全显性具有相对性状的两个亲本杂交 F1表现为双亲的中间类型的现象 如 野马的皮肤颜色 五 显性的相对性 共显性具有相对性状的两个亲本杂交 F1同时表现出双亲性状的现象 如 AB血型 显性现象的表现形式 亲本是AA和aa 完全显性 不完全显性 共显性 F1 Aa 表现型 种类 比例 介于两个亲本间的性状 显性 隐性 显性性状 两个亲本性状同时表现 亲本1 中间 亲本2 亲本1 共显 亲本2 1 2 1 3 1 1 2 1 F2表现型 都适用孟德尔的遗传定律 豌豆 选择什么实验材料 1 豌豆是自花传粉 且是闭花授粉的植物 3 豌豆有易于区分的相对性状 2 便于观察和计数 性状 指生物的形态 结构和生理生化等特征的总称 形态特征如豌豆种子的形状 颜色 生理特征如植物的抗病性 耐寒耐旱性等 相对性状 同种生物的同种性状的不同表现类型 图4拇指竖起时弯曲情形1 挺直2 拇指向指背面弯曲 下列各组生物性状中属于相对性状的是A 番茄的红果和圆果B 水稻的早熟和晚熟C 绵羊的长毛和狗的短毛D 家鸽的长腿与毛腿 图1耳垂1 有耳垂2 无耳垂 这么多的性状 该如何研究呢 你是如何思考的 从一对相对性状开始实验 其他性状暂时不管 人工异花授粉示意图 1 去雄 2 套袋 3 授粉 4 套袋 母本 花蕾期 防止周围花粉使其受精 F1 紫花 遗传现象 提出问题 紫花 白花 白花 紫花 紫花 F1全为紫色 白色性状是否以后都消失了 F1表现为紫色是否与母本的选择有关 正交 反交 P 纯种 纯种 F1 紫花 紫花705白花224 遗传现象 F2 提出问题 隐性性状 显性性状 性状分离 P紫花 白花 这是偶然还是必然 是普遍的还是个别 3 1 显性性状相对性状的两纯种亲本杂交 F1表现出来那个亲本的性状 隐性性状相对性状的两纯种亲本杂交 F1未表现出来那个亲本的性状 性状分离杂种自交后代中 显现出不同性状的现象 七对相对性状的遗传试验数据 面对这些实验数据 你信服了吗 请总结该实验结果并尝试解释实验现象呢 你认为孟德尔成功的原因有哪些 1 选用豌豆为实验材料 2 实验过程中先从同一对相对性状开始研究 3 做了大量实验 得到大量数据 用统计学的原理进行分析 1 生物的性状是由遗传因子 基因 控制的 显性性状 由显性基因控制 用大写字母表示 隐性性状 由隐性基因控制 用小写字母表示 2 体细胞中基因是成对存在的 其中一个来自父本 一个来自母本 3 生物体在形成配子时 成对的基因彼此分离 分别进入不同的配子中 配子中只含每对基因中的一个 5 受精时 雌雄配子的结合是随机的 4 F1的体细胞内有两个不同的基因 各自独立 互不混杂 三 对分离现象的解释 遗传现象 提出问题 作出假设 白花 紫花 P CC cc 配子Cc F1 紫花 Cc F1 配子 紫花 白花 3 1 紫花Cc 紫花CC 紫花Cc 白花cc 棋盘法 紫花CC 紫花CC 紫花 白花 3 1 F2 C c 配子 CC Cc Cc cc F1配子 基因型比 1 CC 2 Cc 1 cc 表现型比 3紫花 1白花 F1 P 杂交 F2 交叉线法 Cc cc 紫花 白花 Cc F1 紫花 C c 配子 cc 白花 遗传图解的绘制 P 1 1 注意 画遗传图解要完整 要画上1 左边一排的亲本和子代的符号 2 每一代的基因型和表现型 子代注明表现型比例 3 产生的配子 4 箭头 减数分裂 受精作用 随机结合 注意 杂合子个体无论是做父本还是母本 产生含显性基因的配子和隐性基因的配子数量是1 1的 但是父本产生的精子数量远远大于母本产生的卵细胞数量 必须记住的符号 亲本 父本 母本 子代 子一代 子二代 杂交 自交 P F1 F F2 提供精子 雄配子 的个体 提供卵细胞 雌配子 的个体 亲本 紫花豌豆作母本与白花豌豆作父本杂交 正交 反交 紫花豌豆作父本与白花豌豆作母本杂交 重要概念 自交 基因型相同的生物体间相互交配 植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉 杂交 基因型不同的生物体间相互交配的过程 F1能表现出来的亲本性状 如紫花 F1未能表现出来的亲本性状 如白花 在杂合子自交后代中 显性性状和隐性性状同时出现的现象 等位基因 控制一对相对性状的两种不同形式的基因 如C和c R和r A和a 显性基因 隐性基因 控制显性性状的基因 大写英文字母表示 如D 控制隐性性状的基因 小写英文字母表示 如d 基因型 表现型 控制性状的基因组合类型 如CC Cc 具有特定基因型的个体表现出来的性状 如人的单 双眼皮 狗的长毛与短毛等 纯合子特点 只产生一种配子 自交后代不发生性状分离 无等位基因 纯合子 纯合体 杂合子 杂合体 纯合子与杂合子在性状遗传上的区别 由两个基因型相同的配子结合发育而成的个体 由两个基因型不同的配子结合发育而成的个体 纯合子能稳定遗传 它的自交后代不会再发生性状分离 杂合子不能稳定遗传 它的自交后代还会发生性状分离 1 基因型分别为bb Bb BB的三个植物个体 其中属于杂合体的是 表现型相同的个体有 2 用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验 F1产生种不同类型的雌雄配子 其比为 F2的基因型有 种 类型 其比为 F2的表现型有 种 类型 比例为 其中 不能稳定遗传 自交后代会发生性状分离的基因型是 高茎为显性 用B和b表示 Bb BBBb 2 1 1 1 2 1 BBBbbb Bb 试一试 3 2 高茎与矮茎 3 1 四 分离假设的验证 控制一对相对性状的两个不同的等位基因互相独立 互不沾染 在形成配子时彼此分离 分别进入不同的配子中 结果是一半的配子带有一种等位基因 另一半的配子带有另一种基因 孟德尔对分离现象假设的核心内容 遗传现象 提出问题 作出假设 验证假设 测交法 如何验证这种解释呢 Cc cc C c 配子 测交后代 1 1 过程 作用 可以测定未知亲本是纯合子还是杂合子 紫花 白花 F1 隐性纯合子 85 81 理论推测 实际统计 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 写出子代的遗传因子与性状 AA Aa 1 1 全显 Aa 全显 AA Aa aa 1 2 1 显 隐 3 1 Aa aa 1 1 显 隐 1