第1节基因的分离规律

第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验 一 你同意以上观点吗 说说你的理由 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合 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 混合液是另外一种颜色 再也无法分出蓝色和红色 这种观点称做融合遗传 按照上述观点 则 1 提出了遗传单位是遗传因子 现代遗传学上确定为基因 孟德尔 1822 1884 奥地利人 遗传学的奠基人 21岁起做修道士 29岁起进修自然科学和数学 1865年宣读了自己研究的豌豆杂交实验的论文 植物杂交验 62岁时带着对遗传学无限的眷恋 回归了无机世界 主要贡献有 2 发现了两大遗传规律 基因的分离定律和基因的自由组合定律 孟德尔的生平简介 两性花 一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花 单性花 一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花 自花传粉 两性花的花粉 落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程 异花传粉 两朵花之间的传粉过程 亲本 父本和母本 父本 指异花传粉时供应花粉的植株母本 指异花传粉时接受花粉的植株遗传图谱中的符号 PF1F2 子一代 子二代 亲本 母本 父本 杂交 自交 性状 生物体的形态 结构和生理特性等特征 比如 肤色 血型 高度 脸型等 相对性状 一种生物的同种性状的不同表现类型 P3 人的一些相对性状 一 孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料 1 豌豆适于杂交实验的生物学特征 1 豌豆是自花传粉闭花受粉的植物 自然状态下是纯种 用豌豆做人工杂交实验 结果既可靠 又容易分析 2 豌豆还有易于区分的性状 实验结果很容易观察和分析 3 豌豆的花大 便于人工授粉 因此 豌豆是理想的遗传实验材料 人工杂交实验示意图 1 去雄 2 套袋隔离 3 人工授粉 4 再套袋 豌豆杂交实验的基本步骤 高茎 矮茎 P 杂交 高茎 F1 子一代 亲本 父本 母本 矮茎 高茎 高茎 正交 反交 不遵循融合遗传 二 一对相对性状的杂交实验 高茎 787高茎277矮茎 P F1 F2 高茎 矮茎 3 1 自交 一对相对性状的亲本杂交 杂种子一代F1显现出来的性状 一对相对性状的亲本杂交 杂种子一代F1未显现出来的性状 在杂种后代中 同时显现出显性性状和隐性性状的现象 二 一对相对性状的杂交实验 发现问题 1 F1都表现出显性性状2 F2出现了性状分离3 F2中出现3 1的性状分离比 发现问题 1 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或不高不矮 2 另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢 3 F2中的3 1是不是巧合呢 七对相对性状的遗传试验数据 面对这些实验数据 你能找出其中的规律吗 又要如何解释这些现象呢 孟德尔认为生物的性状是由遗传因子 后改称为基因 决定的 显性性状由显性遗传因子决定 如高茎用大写字母 表示 隐性性状由隐性遗传因子决定 如矮茎用小写字母 表示 高茎 矮茎 P F1 减数分裂 配子 配子形成时 成对的遗传因子分开 分别进入不同的配子 受精 高茎 受精时 雌雄配子的结合是随机的 基因恢复成对 三 对分离现象的解释 提出 遗传因子 的假设P5 在体细胞中 遗传因子成对存在的 纯合子 成对遗传因子组成相同的个体 能稳定遗传 P5杂合子 成对遗传因子组成不同的个体 不稳定遗传 P5基因型和表现型P12等位基因P12 F1 Dd 配子 Dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 2 1 3 高茎 1 矮茎 F2 三 对分离现象的解释 提出 遗传因子 的假设P5 孟德尔认为生物的性状是由遗传因子 后改称为基因 决定的 显性性状由显性遗传因子决定 如高茎用大写字母 表示 隐性性状由隐性遗传因子决定 如矮茎用小写字母 表示 配子形成时 成对的遗传因子分开 分别进入不同的配子 受精时 雌雄配子的结合是随机的 基因恢复成对 在体细胞中 遗传因子成对存在的 雌雄配子的结合是随机的 才导致了3 1的结果 高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解 遗传图解 配子 F2基因型表现型 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 2 1 3 1 四 对分离现象解释的验证 测交实验 Dd dd D d 配子 高茎 矮茎 测交 测交后代 1 1 请预测实验结果 在实际的测交操作过程中 得到64株后代 高茎30 矮茎34 比例接近1 1实验检验 演绎推理 分离定律 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 分离定律的适用范围 1 适用于真核细胞有性生殖中细胞核中的遗传因子 基因 的传递规律 不适用于原核生物 细胞质的遗传因子的遗传 2 揭示控制一对相对性状的一对遗传因子 基因 行为 两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律 假说 演绎法 以观察和分析提出问题 为什么F2中出现3 1的性状分离比 经推理和想象提出假说 遗传因子决定生物的性状遗传因子成对存在遗传因子在形成配子时分离雌雄配子在受精时随机结合 据假说进行演绎推理 测交结果预测 测交后代分离比为1 1 实验检验演绎推理结论 测交实验结果完全符合预测假说完全正确 分离定律 选择豌豆作为实验材料 杂交实验 理论解释 假说 测交验证 分离定律内容 自花传粉 闭花受粉 具有多个易于区分的性状 F2性状表现类型及其比例为 F2遗传因子组成及其比例 高茎 矮茎 3 1 DD Dd dd 1 2 1 子代性状表现类型及其比例为 子代遗传因子组成及其比例 高茎 矮茎 1 1 Dd dd 1 1 小结 基本概念 杂交 自交 测交 显性性状 隐性性状 性状分离 显性遗传因子 显性基因 隐性遗传因子 隐性基因 等位基因 稳定遗传 不稳定遗传 杂合子 纯合子 基因型 表现型 假说 演绎法 分离定律 实验 性状分离比的模拟 思考 1 甲乙两个小桶代表什么 彩球代表什么 2 一个桶内两种彩球数量相等代表什么意义 3 分别从两个小桶内随机抓取一个小球组合在一起的含义是什么 4 为什么每次抓取的小球要放回原来的小桶内 5 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 6 彩球有几种组合 其组合代表什么 雌 雄生殖器官 配子的种类 两种配子的数量相等 保证两种配子的数量相等 3种 配子的结合方式 模拟雌 雄配子的随机组合 确保观察样本数目足够多 基本概念之间的关系 遗传因子 显性遗传因子d 隐性遗传因子D 杂合子Dd 纯合子DD 性状分离 隐性性状高 显性性状矮 相对性状 控制 自交 自交 纯合子DD 杂交 规律性比值在解决遗传性问题的应用 后代显性 隐性为1 1 则亲本遗传因子为 AaXaa 后代显性 隐性为3 1 则亲本的遗传因子为 AaXAa 后代遗传因子为Aa比aa为1 1 则亲本的遗传因子为 AaXaa 后代遗传因子为AA Aa aa为1 2 1 则亲本的遗传因子为 AaXAa 拓展一 隐性个体在解决遗传题目的运用 根据分离规律 某显性性状可能是纯合的 DD 也可能是杂合的 Dd 而隐性性状一旦出现 则一定是纯合的 dd 1 如果一亲本是隐性个体 则它一定传给子代中每一个个体一个隐性遗传因子 由此可知后代个体的遗传因子 例 人类白化病遗传 2 子代有隐性个体 则其两个亲本至少有一个隐性遗传因子 由此可推知亲本的遗传因子 如 白色公羊X白色母羊 黑色小羊aa 拓展二 判断显性个体是否为纯合子的方法 自交法 看后代是否有性状分离有 杂合子无 纯合子后代只有显性性状 纯合子测交法 后代有显性和隐性性状 杂合子 拓展三 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