基因的分离定律一轮复习课件(讲课稿)ppt.pptVIP

第三章遗传和染色体 第一节基因的分离定律 细心 专心 耐心听课 柏拉图 认为子女更象父方还是更象母方 取决于受孕时哪方的感情更投入 更浓烈些 亚里士多德 认为雄性提供 蓝图 母体提供物质 融合遗传 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 但真正的遗传定律是由奥地利神父孟德尔揭示总结出来 奥地利人 修道士 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 遗传学奠基人孟德尔简介 Mendel 1822 1884 基因的分离定律基因的自由组合定律 主要工作成就 发现两大遗传规律 1 必记的常用符号及含义 亲本 父本 不同表现 2必记的几组基本概念 显性 隐性 杂种 相对性状 要同时具备三个要点 同种生物 同一性状 不同表现类型 不同基因 相同基因 表现型 等位基因 存在 存在于杂合子的所有体细胞中 位置 位于一对同源染色体的相同位置上 特点 能控制一对相对性状 具有一定的独立性 分离的时间 减数第一次分裂的后期 不发生交叉互换时 遗传行为 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 纯合子自交后代仍是纯合子 能够稳定遗传 杂合子自交后代出现性状分离 不能稳定遗传 其后代中既有纯合子 也有杂合子 基因型是表现型的内在因素 表现型则是基因型的表现形式 表现型相同 基因型不一定相同 在相同环境下 基因型相同 则表现型相同 在不同的环境下 基因型相同 表现型可能不同 表现型是基因型与环境相互作用的结果 简单表示如下 表现型 基因型 内因 环境条件 外因 答案 基因型不同基因型相同隐性个体乙甲 基因型相同 基因型不同 隐性个体 甲 乙 遗传相关概念间的关系本节的概念比较多 要注意联系在一起 多作比较 可以采用如下的图解 帮助理解记忆 控制蛋白质合成控制酶的合成 独立的随配子遗传给后代 雌雄配子随机组合 随同源染色体分离 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 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 2 豌豆植株具有易于区分的性状 能稳定遗传 去雄 传粉 杂交实验的过程 避免外来划分干扰 3 繁殖周期短 后代数量大 补 其他实验选材 果蝇常作为遗传学实验材料的原因 1 相对性状多 易于观察 2 培养周期短 3 成本低 4 容易饲养 5 染色体数目少 便于观察等 玉米是遗传学研究的良好材料 1 具有容易区分的相对性状 2 产生的后代数量较多 结论更可靠 3 生长周期短 繁殖速度快 4 雌雄异花同株 杂交 自交均可进行 孟德尔的豌豆杂交实验的基本方法确定被研究的相对性状 选择好父本和母本人工去雄 除去未成熟的全部雄蕊套袋隔离 套上纸袋 防止外来花粉干扰人工授粉 雌蕊成熟时将另一植株花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上再套袋隔离 保证杂交得到的种子是人工传粉后所结 二 一对相对性状的杂交实验 一对相对性状的遗传试验 高茎的花 矮茎的花 正交 高茎的花 矮茎的花 反交 一对相对性状的遗传试验 高茎 矮茎 P 杂交 高茎 F1 子一代 亲本 显性性状 在杂种F1代显现出来的性状 高茎 隐性性状 在杂种F1代中没有显现出来的性状 矮茎 问题一 为什么F1都是高茎而没有矮茎呢 一对相对性状的遗传试验 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 一对相对性状的遗传试验 高茎 F1 自交 高茎 矮茎 F2 子二代 3 1 性状分离 这种在杂种后代中 同时出现显性性状和隐性性状的现象 问题二 为什么F2又出现了矮茎 且高矮之比为3 1呢 相对性状 现象的观察与思考 七对相对性状的遗传试验数据 2 82 1 黄色 152 绿色 428 豆荚颜色 2 95 1 不饱满 299 饱满 882 豆荚形状 3 01 1 绿色 2001 黄色 6022 子叶颜色 3 15 1 白色 224 灰色 705 种皮颜色 3 14 1 顶生 207 腋生 651 花的位置 2 96 1 皱缩 1850 圆滑 5474 种子形状 面对这些实验数据 你能找出其中的规律吗 三 对分离现象的解释 1 生物的性状由遗传因子 基因 决定 遗传因子不融合 不消失 每个因子决定一种特定的性状 一对相对性状用同字母的大小写表示 显性性状 由显性遗传因子控制 D 隐性性状 由隐性遗传因子控制 d 2 体细胞中遗传因子成对存在 纯种高茎豌豆 纯种矮茎豌豆 DD dd 纯合子 遗传因子的组成相同 F1 Dd 杂合子 遗传因子的组成不同 高茎豌豆 F2 3 生物体形成生殖细胞 配子时 成对的遗传因子彼此分离 分别进入不同的配子中 配子中只含有每对遗传因子的一个 4 受精时 雌雄配子随机结合 受精后 遗传因子恢复成对 对分离现象的解释 5 F1体细胞中 D对d有显性作用 所以表现出高茎 受精 减数分裂 Dd D d DD Dd Dd dd D d 配子 F2 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 2 1 6 F1形成配子时 成对的遗传因子分离 形成D和d两种配子 7 F1形成的配子种类 比值都相等 受精机会均等 F2性状分离 遗传因子型比为 1 2 1 表现型比为3 1 高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解 Dd D d 配子 D d 配子 F2 F1形成配子时 成对的遗传因子分离 形成D和d两种配子 F1形成的配子种类 比值都相等 受精机会均等 F2性状分离 遗传因子型比为 1 2 1 表现型比为3 1 高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解 棋盘法 dd Dd Dd DD 课堂练习 1 孟德尔利用豌豆作为实验材料 成功地总结出了核遗传的两大定律 这与豌豆的下列那些因素有关 雌雄同株 两性花 自花传粉 闭花授粉 相对性状差异明显 易栽培 抗逆性强A B C D C 2 用纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交时 必须 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 对母本去雄套袋 并授以父本的花粉D 对父本去雄套袋 并授以母本的花粉 C 3 下列属于相对性状的是 A 狗的长毛与白毛B 豌豆的红花与叶腋花C 猫的白毛与卷毛D 柑橘的卵形叶与椭圆形叶 D 4 下列各基因组成中属于杂合子的是 A AAbbB AaBbC aabbD AABB B 5 下列叙述中正确的是 A 纯合子自交的后代都是纯合子B 杂合子自交的后代都是杂合子C 纯合子杂交的后代都是纯合子D 杂合子杂交的后代都是杂合子 A 6 孟德尔遗传定律不适合原核生物 原因是 A 原核生物没有遗传物质B 原核生物没有核物质C 原核生物没有完善的细胞器D 原核生物不进行减数分裂 D 四 对分离现象解释的验证 对解释 假说 的验证 测交 让F1与隐性纯合子杂交 孟德尔的测交结果 30株高茎 34株矮茎 1 1 测交结果证明 1 F1为杂合子且基因型为Dd2 F1产生了2种配子且比例为1 1 测交应用 1 鉴定纯合子杂合子 2 验证是否遵循分离定律 3 推断亲本基因型 假说 演绎法 孟德尔的假说演绎法研究过程 一对相对性状的杂交实验 推理解释 演绎推理 实验验证 观察和分析基础上提出问题 推理和想象提出假说 根据假说演绎推理 实验检验演绎推理 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 杂合体在形成配子时 成对的遗传因子彼此分离 分别进入到不同的配子中 独立的随配子遗传给后代 1 基因分离规律的实质是 A F2出现3 1的性状分离B 测交后代出现1 1的性状分离C F1的配子分离比为1 1D F1形成配子时 等位基因彼此分离 D 课堂练习 2 对下列遗传术语的理解 错误的是 A 相对性状是由等位基因控制的B 显性性状的基因型中一定含有显性基因C 隐性性状是由一对隐性基因控制的D 杂种后代出现了不同基因型的现象称性状分离 D 3 基因型为AABbcc的个体 其等位基因是 A A与AB B与bC A与bD c与c B 4 一只杂合的黑色豚鼠一次产生了200万个精子 其中含有隐性基因的精子有 A 50万个B 100万个C 150万个D 200万个 B 六 显隐性关系的相对性根据显性现象的表现形式 可将显性分为以下的几种类型 1 完全显性 具有相对性状的两个亲本杂交 所得的F1与显性亲本的表现完全一致的现象 它在生物界中比较普遍 2 不完全显性 指具有相对性状的两个亲本杂交 所得的F1表现为双亲的中间类型的现象 如金鱼草的花色遗传 3 共显性 具有相对性状的两个亲本杂交 所得的F1个体同时表现出双亲的性状 即为共显性 例如人群的ABO血型中 A与 B不存在显隐性关系 各自发挥作用 表现为共显性 不完全显性举例 茉莉花色遗传 P 红花 CC 白花 cc F1 粉红色花 Cc F2 红花 CC 粉红花 Cc 白花 cc 1 2 1 2010上海 一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中 有黑翅22 灰翅45 白翅24 若黑翅与灰翅昆虫交配 则后代中黑翅的比例最有可能是 A 33 B 50 C 67 D 100 不完全显性 1 2 1 Aa Aa AAAaaa AA Aa 1 2AA 1 2Aa 答案 B 七 复等位基因 控制相对性状的的基因不是一对 而是三个或三个以上 这样的有关基因称为复等位基因 例如人类的ABO血型 是由三个基因即 A B和i控制 A B基因分别决定红细胞上A抗原 B抗原的存在 它们的相互关系总结如下 八 基本方法基本规律 非常重要 认真听讲 一 显 隐性性状的判断 2020 3 18 39 可编辑 无中生有 有中生无 二 由亲代基因型推断子代基因型表现型 分离定律的六种交配方式 AA AA Aa Aa AA 2Aa aa Aa aa aa 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 子代中有隐性个体存在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 三 由子代推断亲代基因型表现型 3 根据分离定律中规律性比值来直接判断 若后代性状分离比为显性 隐性 3 1 则双亲一定都是杂合子 Bb 即Bb Bb 3B 1bb 若后代性状分离比为显性 隐性 1 1 则双亲一定是测交类型 即Bb bb 1Bb 1bb 若后代只有显性性状 则双亲至少有一方为显性纯合子 即BB BB或BB Bb或BB bb 若后代只有隐性性状 则双亲一定都是隐性纯合子 bb 即bb bb bb 例1 豚鼠的毛色由一对等位基因B和b控制 1 黑毛雌鼠甲与白毛雄鼠丙交配 甲生殖7窝共8只黑毛豚鼠和6只白毛豚鼠 2 黑毛豚鼠乙与白毛豚鼠丙交配 乙生殖7窝共生15只黑毛豚鼠 问甲乙丙三只亲鼠的基因型 解1 求这一相对性状的显 隐性关系 豚鼠的黑色对白色为显性 丙的基因型为bb 解2 求甲 乙 的基因型 1 组 P黑色B 白色bb F黑色B 白色bb b 所以P甲的基因型是Bb 2 组 P黑色B 白色bb F黑色Bb 所以乙的基因型是BB B 四 胚胎致死 五 写遗传图解 例题 在一些性状的遗传中 具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育 导致后代中不存在该基因型的个体 从而使性状的分离比例发生变化 小鼠毛色的遗传就是一个例子 一个研究小组 经大量重复实验 在小鼠毛色遗传的研究中发现 A 黑色鼠与黑色鼠杂交 后代全部为黑 B 黄色鼠与黄色鼠杂交 后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2 1 C 黄色鼠与黑色鼠杂交 后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1 1 根据上述实验结果 回答下列问题 控制毛色的显性基因用A表示 隐性基因用a表示 1 黄色鼠的基因型是 黑色鼠的基因型是 2 推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是 3 写出上述B C两个杂交组合的遗传图解 Aa aa AA P 基因型 Aa Aa表现性 黄色黑色配子 AaAa子代 1AA 2Aa 1aa不存活黄色黑色 P 基因型 Aa aa表现性 黄色黑色配子 Aaa子代 1Aa 1aa黄色黑色 特别注意规范书写 六 植物显性个体基因型的实验鉴定 1 与隐性纯合子相交 即测交法 待测个体 隐性纯合子 2 自交法待测个体 3 花粉鉴别法非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色 让待测个体长大开花后 取出花粉粒放在载玻片上 加一滴碘液鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子 当被测个体为动物时 常采用测交法 当待测个体为植物时 测交法 自交法均可以 但自交法较简便 特别提醒 七 概率计算 1 乘法定理 独立事件同时出现的概率 A 求配子的概率 例1 一个基因型为AaBbccDd的生物个体 通过减数分裂产生有10000个精子细胞 有多少种精子 其中基因型为Abcd的精子有多少个 解 求配子的种类 23 8 求某种配子出现的概率 1 23 1 8 2 加法定理 互斥事件同时出现的概率 例 某一对多指夫妇的第一胎为正常儿子 第二胎为多指女儿 她与一正常男子婚后 后代是多指的概率是 常然色体显 aa Aa Aa 1 3AA2 3Aa aa 1 3 1 2 3 1 2 2 3 5 1 4 7 8 9 患者男女 正常男女 例1 右图为一罕见的遗传病图解 请据图回答 1 1号和5号的基因型 用A a表示 分别是 2 若9号与10号婚配 其后代出现患者的概率是 若他们第一胎是个患者 则第二胎为正常孩子的概率是 3 若3号与4号再生一个孩子为携带者的概率是 4 若3号与4号再生一个男孩子为携带者的概率是 Aa aa 1 6 3 4 1 2 1 2 4 若3号与4号再生一个携带者男孩的概率是 1 4 aa AaAa aa AaAa 1 3AA2 3Aa Aa 1 4 3 9 8 5 12 男性患者 例2 右图是人类某种遗传病的家族系镨图 6号和7号为同卵双生 8号和9号为异卵双生 4号为纯合子 请回答 1 该病是由 性基因控制的遗传病 2 若用A a表示控制该相对性状的一对等位基因 则3号和7号的基因型分别是 和 9号的基因型是 他是杂合子的概率是 3 7号和8号再生一个患病孩子的概率是 4 若6号和9号结婚 婚后生的孩子为患者的概率是 隐 Aa Aa Aa或AA 1 2 1 4 1 8 基因型相同 基因型不同 4 纯合子 aa aa AaAa Aa AA Aa 1 2AA1 2Aa 八 验证分离定律 验证分离定律实质上就是设计实验验证杂合子 Dd F1减数分裂时由于等位基因随同源染色体分离而分离 产生了2种配子 且比例为1 1 可用 1自交 DD ddDd1DD 2Dd dd 3显1隐 2测交 Dd dd1Dd 1dd 1显1隐 3花粉粒鉴定法 非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色 杂合子非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物 遇碘液呈现两种不同的颜色 且比例为1 1 从而直接证明了杂合子非糯性水稻产生的花粉为两种 一种含显性基因 一种含隐性基因 且数量相等 例题 孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中 发现了基因的分离定律 下列几组比例中 最能说明基因分离定律实质的是 A F2表现型的比为3 1B F1产生配子的比为1 1C F2基因型的比为1 2 1D 测交后代比为1 1 解析 孟德尔遗传规律适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核基因的遗传 是大量数据统计的结果 基因分离定律的实质是减数分裂形成配子时 等位基因随着同源染色体的分开而分离 即当F1为Dd时 经减数分裂形成两种配子 比例为1 1 ACD都可以验证B 但最能说明分离定律实质的是B 答案 B P83页例题 用豌豆的一对相对性状 选用豌豆种子圆 皱性状 设计一实验 验证孟德尔对基因分离现象的解释是否正确 假设 实验材料 纯种及杂种豌豆 牛皮纸袋 剪刀 毛笔等 预期结果 实验方法 选择 和 作为亲本 将它们分别播种在实验园地里 待其开花 花蕾期将 待花成熟时 可采集 结果分析 F1圆形 Rr 与隐性纯合子 rr 杂交时 F1应产生含基因R和基因r的两种配子 并且它们的数目相等 而隐性纯合子 rr 只产生一种含有基因r的配子 测交后代应该是圆粒 皱粒各一半 杂种圆豌豆纯种皱豌豆 圆粒豌豆植株 F1 去雄套袋 皱粒豌豆上的花粉撒在上述去雄的花柱上 再套袋 待其种子成熟后收集种子统计计数 如收集的种子圆粒 皱粒比例约为1 1 说明假设成立 否则 假设不成立 九 连续自交问题 附1 连续自交问题 Fn中 Aa占1 2n AA aa 1 2 1 1 2n 显性性状中纯合子占 2n 1 2n 1 1 1 2n 1 2n 1 2 1 1 2n P83随堂练习7 将基因型为Aa的豌豆连续自交在后代中的纯合子和杂合子按所占的比例做得如图所示曲线图 据图分析 不正确的说法是 A a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例B b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例C 隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小D c曲线可代表杂合子随自交代数的变化 C 例题 将具有一对等位基因的杂合体 逐代自交3次 在F3代中纯合体的比例是 A 1 8B 7 8C 7 16D 9 16 答案 B 例题 将具有一对等位基因的杂合体 逐代自交3次 在F3代显性性性状中 纯合子所占比例是 A 1 8B 7 8C 7 9D 9 16 答案 C 09全国卷 5 已知小麦抗病对感病为显性 无芒对有芒为显性 两对性独立遗传 用纯合抗病无芒与感病有芒杂交 F1自交 播种所有的F2 假定所有F2植株都能成活 在F2植株开花前 拔掉所有的有芒植株 并对剩余植株套袋 假定剩余的每株F2收获的种子数量相等 且F3的表现型符合遗传定律 从理论上讲F3中表现感病植株的比例为A 1 8B 3 8C 1 16D 3 16 解析 设抗病基因为A 感病为a 无芒为B 则有芒为b 依题意 亲本为AABB和aabb F1为AaBb F2有4种表现型 3 4感 1 4高 3 4无芒 3 4有芒 既然拔掉的是所有有芒植株后 问的是抗病感病 所以只考虑抗病感病一对相对性状即可 即1 4AA 1 2Aa 1 4aa自交 注意F3即自交2代 n 2 则理论上F3中 相当于自交二代 感病植株aa为1 2 1 2n 3 8故选B 09辽宁 宁夏卷 6 已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性 红花对白花为显性 两对性状独立遗传 用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交 F1自交 播种所有的F2 假定所有的F2植株都能成活 F2植株开花时 拔掉所有的白花植株 假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等 且F3的表现性符合遗传的基本定律 从理论上讲F3中表现白花植株的比例为A 1 4B 1 6C 1 8D 1 16 解析 与上题原理不一样 题干中虽然告诉了2对相对性状且独立遗传 但根本未涉及高矮这对相对性状 假设红花显性基因为R 白花隐性为r F1全为红花R F1自交 所得F2红花的基因型为1 3RR 2 3Rr 去掉白花 F2红花自交 F3出现白花的比例为2 3 1 4 1 6答案 B 十 自交与自由交配 随机交配 区别 随机交配图解 雌配子 雄配子 自交与自由交配或随机交配的区别 自由交配 A a A a P q 2 P2 2Pq q2 随机交配 个体A 个体B 个体A 个体B 自交 例如 1 3AA2 3Aa自交结果 1 3AA2 3Aa自交结果 1 3AA2 3 1 4AA 1 2Aa 1 4aa 若 1 3AA2 3Aa随机交配结果 相当于 1 3AA 2 3Aa 1 3AA 2 3Aa 4 9AA 4 9Aa 1 9aa 1 2AA 1 3Aa 1 6aa 1 3AA2 3Aa随机交配 则A的基因频率为2 3 a的基因频率为1 3 根据公式 子代基因型频率为 4 9AA 4 9Aa 1 9aa 相当于 1 3AA 2 3Aa 1 3AA 2 3Aa 4 9AA 4 9Aa 1 9aa 若用基因频率怎么解 若 1 3AA2 3Aa随机交配结果 2010全国 已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活 aa个体在出生前会全部死亡 现有该动物的一个大群体 只有AA Aa两种基因型 其比例为1 2 假设每对亲本只交配一次且成功受孕 均为单胎 在上述环境条件下 理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是A 1 1B 1 2C 2 1D 3 1 1 3AA 2 3Aa 1 3AA 2 3Aa 4 9AA 4 9Aa 1 9aa 相当于1 3AA2 3Aa随机交配结果 推出 该群体随机交配产生的第一代中AA Aa 1 1 1 3AA2 3Aa随机交配 则A的基因频率为2 3 a的基因频率为1 3 根据公式 子代基因型频率为 4 9AA 4 9Aa 1 9aa 用基因频率解 P83随堂练习8 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 十一 基因分离定律在实践上的应用 1 指导杂交育种第一步 按照育种的目标 选配亲本进行杂交第二步 根据性状的表现选择符合需要的杂种类型第三步 有目的地选育 培养出稳定遗传的新品种 如果优良性状是隐性的 可直接在F2代中选种培育 如果优良性状是显性的 则必须从F2代起连续自交 选择若干代 一般5 6代 直至不再发生性状分离为止 2 在医学实践中的应用 材料P81 5 采用下列哪组方法 可以依次解决