友兰课件11孟德杂交实验.ppt

第1节孟德尔的豌豆杂交实验 一 第一章遗传因子的发现 种瓜得瓜 种豆得豆 龙生龙 凤生凤 老鼠生仔会打洞 遗传 一母生九子 九子各不同 变异 亲代与子代之间的相似性 遗传 亲代和子代以及子代个体之间的差异性 变异 曾经认为两个亲本杂交后 双亲的遗传物质会在子代发生混合 使子代表现出介于双亲之间的性状 这个观点叫融合遗传 2 你同意上述观点吗 孟德尔生平 孟德尔 G Mendel 1822 1884 是现代遗传学的奠基人 出生于奥地利的一个农民家庭 年轻时进入修道院 父亲擅长嫁接 母亲是园艺师 1851年被派到维也纳大学学习 1854年返回修道院任职 1857年开始在修道院的花园做豌豆遗传试验 1866年发表了题为 植物杂交实验 的划时代论文 但当时并未引起人们注意 但一直做杂交实验至1872年 直到1900年才引起遗传学家 育种家的高度重视 现代遗传学迅速发展起来 孟德尔被科学界誉为遗传学之父 一 为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功 1 豌豆是严格的自花传粉 闭花受粉植物 避免外来花粉的干扰 2 豌豆花大 容易去雄和人工授粉 3 豌豆植株具有易于区分的相对性状 单性花 只有一种花蕊的花 雌花 雌花 雄花 两性花 既有雄蕊又有雌蕊的花 海棠花 梨花 榆叶梅 百合 3 豌豆植株具有易于区分的相对性状 性状 生物的形态特征或生理特性 相对性状 一种生物同一性状的不同表现类型 相对性状常用一对 反义词 来描述 如茎的 高 矮 粗 细 果实的 大 小 生长速度的 快 慢 等 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 图5上眼脸有无褶皱1 双眼皮2 单眼皮 图6食指长短1 食指比无名指长2 食指比无名指短 图7脸颊有无酒窝1 有酒窝2 无酒窝 图8双手手指嵌合1 右手拇指在上2 左手拇指在上 种子形状 种子颜色 种皮颜色 白 圆 皱 黄 绿 灰 思考 羊的白毛和长毛是不是相对性状 亲本 遗传学上的常用符号 P F1 F2 父本 母本 杂交 自交 子一代 子二代 二 一对相对性状的杂交试验 高茎的花 矮茎的花 一 过程 1 去雄2 套袋3 人工授粉4 再套袋 提供花粉 父本 接受花粉 母本 二 杂交实验结果 1 子一代只表现出 没有表现出 2 子二代出现了 现象 并且显性性状和隐性性状的数量比接近于 F2中的3 1是不是巧合呢 显性性状 隐性性状 性状分离 3 1 1 生物的性状是由 决定的 不融合 不消失 遗传因子 决定显性性状的遗传因子是 用的 英文字母表示 如高茎 D 显性遗传因子 大写 隐性遗传因子 小写 决定隐性性状的遗传因子是 用 英文字母表示 如矮茎 d 三 对分离现象的解释 2 体细胞中遗传因子是 存在的 成对 遗传因子组成相同的个体叫做 纯合子 P F1 F2 纯高 纯矮 遗传因子组成不同的个体叫做 杂合子 D D d d d D 3 生物体在形成生殖细胞 配子时 成对的遗传因子彼此分离 分别进入不同的配子中 成单 Dd Dd d d dd 高茎 矮茎 高茎 高茎 高茎 1 1 4 受精时 雌雄配子的结合是随机的 受精作用 遗传因子组合 即基因型 比例 性状类型比 3高 1矮 合子 在配子中遗传因子在的 成对存在 在合子中 遗传因子组合比 性状类型比 3显 1隐 1 2 1 一对相对性状杂交实验的遗传图解 四 性状分离比的模拟 实验 1 步骤 甲桶 两种彩球各10个乙桶 两种彩球各10个 摇动混合均匀 随机抓取一个小球 组合 记录彩球字母组合 放回小球 摇均 再抓取 重复做50 100次 统计分析 D d 1 1 D d 1 1 2 思考以下问题 1 两个小桶代表什么 两个小桶中的D小球和d小球代表什么 两个小桶分别代表雌 雄生殖器官 D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子 2 分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么 模拟雌 雄配子的随机结合 3 为什么选择形状 大小 质地等同的彩球 4 将抓取的小球放回原来的小桶内 摇匀 按步骤 3 重复做50 100次的含义是什么 模拟雌 雄配子结合的机会相等 确保观察样本数目足够多 结果更客观 由这一模拟试验我们知道了随机事件的概率是在数据越大的情况下越接近理论值 所以孟德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了成百上千株的豌豆 如果只统计10株足得不出这一结论的 同时 通过这一试验 也证明了孟德尔的假设推论是成立的 如果孟德尔在研究遗传实验时 只统计10株豌豆杂交结果 他还能正确的解释性状分离现象吗 一个正确的理论 不仅要能解释已经得到的试验结果 还应该能预测另一些实验结果 五 对分离现象解释的验证 1 观察现象 假说 演绎法 1 F1代全部显现高茎 2 F2代既有高茎又有矮茎 性状分离 分离比接近3 1 杂交实验结果 2 提出问题 为什么出现上述的现象 假说 演绎法 3 推理 想像 提出解决问题的假说 1 生物性状是由遗传因子决定的 2 体细胞中遗传因子成对存在 3 形成配子时成对遗传因子分离 分别进入不同配子中 配子中遗传因子成单存在 4 受精时 雌雄配子随机结合 4 根据假说进行演绎推理 假说 演绎法 按照假说 F1应该是杂合子Dd 能产生两种比例相等的配子D和d F1与矮茎豌豆dd杂交 产生两种比例相等的子代 髙茎 矮茎 1 1 遗传图解如下 F1高茎 矮茎 配子 高茎 矮茎 1 1 测交后代 5 实验检验推理是否正确 假说 演绎法 孟德尔用F1与矮茎豌豆杂交 在得到的64株后代中 30株髙茎 34株矮茎 分离比接近1 1 测交实验的结果验证了他的假说 实验结果与预期结论相符 说明了孟德尔的假说是正确的 在生物的体细胞中 控制同一性状的遗传因子 不相 在形成配子时 成对的遗传因子发生 后的遗传因子分别进入不同的配子中 随 遗传给后代 成对存在 融合 分离 分离 配子 6 分离定律的内容 基本概念 1 交配方式 应用 2 性状类 3 个体类 4 基因类 八 基因分离定律适用范围 进行有性生殖的真核生物的一对相对性状的细胞核遗传 九 遗传题的题型及解题方法 题型1 判断显 隐性性状的方法 1 一分为二 相同性状的两个亲本交配 如果新出现了性状 则该性状为隐性性状 即 无中生有为隐性 例 P 红眼果蝇 红眼果蝇 F1 白眼果蝇和红眼果蝇 判断显 隐性性状的方法 例 高茎 矮茎 高茎 显性 2 合二为一 具有一对相对性状的纯种亲本杂交 子一代所表现的性状即为显性性状 定义法 判断显 隐性性状的方法 3 具有一对相对性状的亲本杂交 子代性状分离比为3 1 则分离比为3的性状即为显性性状 必须大量统计子代 例 豌豆子叶黄色和绿色受一对遗传因子 Y y 控制 现将子叶黄色豌豆与子叶绿色豌豆杂交 F1为黄色 1 为显性性状 为隐性性状 2 亲本遗传因子组成是 和 3 F2的遗传因子组成为 比例是 黄色子叶 绿色子叶 YY yy YY Yy yy 1 2 1 题型2 确定基因型的方法 1 隐性突破法 如果某个体是隐性性状 则它一定是隐性纯合子 aa 2 显性待定法 如果某个体是显性性状 则它的基因型是A 3 若某个体基因型是AA 则其亲本和子代都至少含有 A 若某个体的基因型是aa 则其亲本和子代都至少含有 a 子代中显性 隐性 1 1 Aa aa 子代中显性 隐性 3 1 则亲本的遗传因子组成为 则亲本的遗传因子组成为 Aa Aa 4 根据杂交子代性状分离比判断 豌豆种子的形状是由一对等位基因R和r控制的 下表是有关豌豆种子形状的三组杂交试验结果 1 根据哪个组合能判断出显性类型 试说明理由 2 写出各个组合中两个亲本的基因型 3 哪一个组合为测交试验 写出遗传图解 1 根据组合二可知圆粒对皱粒为显性 因为圆粒与圆粒杂交产生了圆粒和皱粒 并且其数量比约为3 1 2 组合一为rr rr 组合二为Rr Rr 组合三为Rr rr 3 组合三为测交类型 题型3 纯合子 杂合子的判断 1 自交法2 测交法3 花粉鉴定法 课本P8 题型4 概率的计算 概率是对某一可能发生事件的估计 是指特定事件与总事件的比例 其范围从0 1 若亲本为AaXaa 则子代分离比为1 1 子代中Aa aa的概率分别是1 2 1 2 若亲本为AaXAa 则子代显性 隐性为3 1 子代中AA Aa aa的概率分别是1 4 1 2 1 4 1 熟记分离比 直接计算 2 利用配子的概率的乘积计算子代基因型的概率例1 AaXAa 则F1中aa的概率为1 2aX1 2a 1 4aa 即1 4 例2 某植物群体中2 3Aa 1 3AA 进行杂交后 F1中AA Aa aa的比例分别是多少 1 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 4 2 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 十 分离规律的应用1 指导育种 2 指导优生 思考 1 如果要选育作物的性状 如小麦的秆锈病的抗性 是由显性基因控制的 这样的作物能立即推广吗 为什么 不能 因子代性状会发生分离 要不断地选择 直到所需要的性状不再出现分离为止 2 如果要选育的作物性状是由隐性基因控制 F1不会表现出来 能把这样作物的种子丢掉吗 为什么 不能 因F2性状分离 就会分离出所需要的性状 杂合子Aa连续自交 第n代的比例分析 AA 1 4 3 8 7 16 1 2 1 1 2n aa 1 4 3 8 7 16 1 2 1 1 2n 结论 Dd 连续自交n代后 杂合子个体数所占比值 1 2n纯合子个体数所占比值 1 1 2n纯合子比例越来越大 杂合子越来越少 例1 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 杂合子 纯合子所占比例可用曲线表示如下 例2 水稻的抗病对染病为显性 基因型为Bb的水稻连续自交三代记为F3 F3抗病个体中能稳定遗传的占抗病个体的 A 7 9B 2 16C 4 16D 7 16 显性遗传病 隐性遗传病 控制患者的生育 禁止近亲结婚 在医学实践上 利用基因分离定律对遗传病的基因型和发病概率做出科学的的推断 2 指导优生 正常正常 携带者 患者1 2 1 亲代 配子 子代 白化病遗传的婚配图解 发病概率是1 4 例3 人类肤色正常A对白化病 a 是显性 求下面家系中 如下图 有关个体出现的概率 1 判断1 8个体的基因型 2 9号个体为有病个体的概率 3 7号个体为杂合子的概率 1 4 2 3 十一 分离定律的特殊情况 一般情况 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 1 特殊情况一 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 茉莉的花色 特殊情况2 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 马的毛色的遗传 例 在家鼠中短尾鼠 T 对正常鼠 t 为显性 一只短尾鼠与一只正常鼠交配 后代中正常尾与短尾比例相同 而短尾与短尾交配 子代中有一类型死亡 能存活的短尾与正常尾之比为2 1 则不能存活类型的基因型可能是 A TTB TtC ttD TT或Tt 特殊情况3 隐性纯合致死或显性纯合致死 1 下列各项依次采用哪种方法最适宜 鉴别一只羊是纯合体还是杂合体 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度 检验动物杂种基因型的方法A 杂交 自交 测交 测交B 测交 测交 杂交 自交C 测交 杂交 自