基因的分离定律

第16讲基因的分离定律1.1,第五单元遗传的基本规律,考纲要求1.孟德尔遗传实验的科学方法()。2.基因的分离定律()。,一、基本概念,1.生物性状类,生物体形态特征和生理特征的总称.,.,(5)性状重组,F1自交，后代出现不同于P的表现型（性状组合）,.,2.生物个体类,表现型是基因型和环境共同作用的结果,基因型相同,表现型不一定相同,表现型相同,基因型不一定相同,(3)配子、合子,配子：成熟生殖细胞配子结合成合子,.,(4)纯合体（子）,概念:,特点:,能稳定遗传,自交后代不发生性状分离.,(5)杂合体（子）,概念:,特点:,不能稳定遗传,自交后代会发生性状分离,(6)杂种后代,杂交产生的子代称为杂种后代,如杂种子一代(F1),杂种子二代(F2),由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体.,由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体.,.,控制显性性状的基因.一般用大写英文字母表示,如A,B,D等.,控制隐性性状的基因.一般用小写英文字母表示,如a,b,d等.,一对同源染色体的同一位置上控制相同性状的基因.,一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因.,3、基因类,.,(3)非等位基因,位于非同源染色体,自由组合,位于同源染色体,基因连锁,(4)复等位基因,同源染色体上同一位置的等位基因的数目在两个以上,如：控制人类ABO血型的IA，IB，i,位于同源染色体的不同位置上或非同源染色体上的基因,.,4.交配方式类,（1）杂交,（2）自交,（3）测交,基因型不同的生物体,通过雌雄生殖细胞的结合产生后代的过程.用表示.,杂种子一代与隐性个体相交,用来测定F1的基因型.,自花传粉也叫自交,是指两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。,.,（4）反交、正交,是一组相对概念.,若甲()乙()的交配方式称为正交;则甲()乙()的交配方式称为反交.,异花传粉同株或异株的两朵花之间的传粉过程叫异花传粉。,供应花粉的植株叫父本（）,接收花粉的植株叫母本（）。,（5）自由（随机）交配,种群中所有雌雄个体间交配概率相同,.,二、基因分离定律的发现,1.实验材料：豌豆,是自花传粉、闭花受粉植物自然状态下都是纯种有易于区分的相对性状（归纳了7对）花较大，易进行人工杂交实验子粒多，统计分析结果可靠（易种植）,思考：果蝇为什么常用做遗传实验材料？,相对性状明显；繁殖周期短；子代数量多染色体数少。,.,被子植物的两性花和单性花,介绍：,.,被子植物的双受精,单子叶植物：种子中有胚乳。如：水稻、玉米、小麦等,双子叶植物：种子中无胚乳。如：豌豆、花生、大豆等,.,2.实验方法：人工异花传粉,去雄,套袋,套袋,人工授粉,.,3.科学发现模式：假说演绎法P7,在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说-演绎法,观察现象、提出问题,分析问题、提出假说,演绎推理,实验验证,得出结论,归纳法是对观察、实验和调查所得的个别事实,概括出一般原理的一种研究方法。,.,4.孟德尔的一对相对性状的杂交实验,什么是融合遗传？,两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。,观察现象、提出问题,为什么F1全是高茎？,为什么F2矮茎又出现了？,为什么会出现一定性状分离比？为什么正反交一样？,思考：如何证明性状分离比的出现不是偶然？性状分离比是第几年统计的结果？如果是粒形呢？,.,分析问题、提出假说对性状分离现象的解释P5,生物的性状是由遗传因子(后来改为基因)控制的,且相互独立。,体细胞中的基因都是成对存在的。,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。,在受精时，雌雄配子是随机结合的。,内容：,用遗传图解解释实验结果,亲代的表现型（性别）、基因型配子类型（3代可省）交配方式、箭头方向后代的基因型、表现型及比例P、配子、F1等,.,遗传图解：,F2的基因型及比例为，F2的表现型及其比例为。,DD:Dd:dd1:2:1,高茎:矮茎3:1,.,验证假说：测交实验,让F1与隐性纯合亲本相交,D,d,配子,高茎,矮茎,测交后代,1：1,预期结果：,实验结果（正反交？）：,高茎矮茎=11,高茎（30）矮茎（34）=11,实验结果与预期结果相符，证实了对分离现象解释的假说是正确的,演绎推理,测交的作用：验证孟德尔定律，间接证明了F1的基因型及其配子的种类及比例,.,得出结论基因分离定律,关键点：,1.时间：,减数第一次分裂后期,2.细胞学基础：,同源染色体的分离,3.实质：,等位基因的分离,孟德尔基因分离定律的得出采用的研究方法：采用的数据处理方法：,假说演绎法,统计学分析,萨顿用类比推理提出“基因在染色体上”，摩尔根果蝇实验证实,沃*克提出“半保留复制”，同位素标记大肠杆菌证实,植物生长素的发现,斯他林和贝利斯激素调节的发现,遗传密码的破译：克里克3个碱基决定一个氨基酸等,.,三、模拟实验性状分离比,要出现标准的3:1性状分离比的条件：配子的数目相等且生活力相同雌雄配子结合的机会相等不同基因型个体存活率相同子代数量足够多细胞核遗传且为完全显性等,.,两个小桶，分别标记甲、乙；内置蓝球和黄球各10个。,摇匀小球,随机抓取,组合,放回、摇匀,重复50-100次,小桶代表？,雌、雄生殖器官,小球代表？,雌雄配子,小球颜色代表？,配子种类（显性、隐形配子）,两桶内的小球数量必需相同？每桶内不同颜色的小球必需相同？,抓了球后是否必需放回原桶才能再抓下一次？,若甲桶放A、a两种小球乙桶放B、b两种小球，则模拟的是？,.,四、数学算法归纳,1、Aa连续自交,2、Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体（先假设不淘汰，最后一代再淘汰）,自交n代后，显性个体中，杂合子比例为纯合子比例为,连续自交：基因型频率改变，基因频率不变,1,（,）,2n,1,3、杂合子Aa连续自由交配n次，杂合子比例为，显性纯合子比例为，隐性纯合子比例为。,4、杂合子Aa连续自由交配n代，且逐代淘汰隐性个体后，显性个体中，杂合子比例为，纯合子比例为。,自由交配（符合遗传平衡定律）后代：基因频率、基因型频率都不变,遗传平衡定律:A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1,练：用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是,A.曲线的F3中Aa基因型频率为0.4B.曲线的F2中Aa基因型频率为0.4C.曲线的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n1D.曲线和的各子代间A和a的基因频率始终相等,C,练：某常染色体显性遗传病在人群中的发病率为36%。现有一对患病的夫妇，他们所生小孩正常的概率是多少？若他们已经生有一个正常男孩，那他们再生一个正常女孩的概率是多少？A.16/811/8B.16/811/4C.81/100001/8D.81/100001/4,A,五、特殊的分离现象,1、不完全显性、共显性、镶嵌显性：1:2:1,2、致死效应（个体致死、单性配子致死）,练习：一杂合子植物自交时，含有隐性配子的花粉有50%的死亡率，则自交后代的显性性状出现概率是_。,5/6,如：紫茉莉的花色、马的毛色,练.在雌果蝇中，胚胎发育所需要的部分养分、蛋白质和mRNA由卵母细胞旁边的营养细胞和滤泡细胞提供。有一个位于常染色体上的基因所产生的mRNA被运送到卵母细胞，从而保证受精后形成的胚胎正常发育，如果此基因发生突变将会导致胚胎畸形而且无法存活。以下叙述正确的是A.如果此突变是显性的，则突变杂合子雄果蝇和正常雌果蝇交配所生的雌性子代不可以存活B.如果此突变是显性的，则可观察到存活的突变纯合子个体C.如果此突变是隐性的，则对于突变杂合子母体所生的雌、雄性胚胎都有一半可正常发育D.如果此突变是隐性的，两个突变杂合子的个体杂交，子二代中有1/6是突变纯合子,D,3、复等位基因,如：人的ABO血型,若一家三口做血型鉴定，分别为A、AB、O型，问：孩子的血型是？,A型,4、从性遗传,练.鸡的雄羽与母羽是一对相对性状，受常染色体上的一对等位基因控制。母鸡只能表现为母羽，公鸡既有雄羽也有母羽。现用两只母羽鸡杂交，F1公鸡中母羽：雄羽=3:1.让F1母羽鸡随机交配，后代出现雄羽鸡的比例为（）A.1/8B.1/12C.1/16D.1/24,有些基因虽然位于常染色体上，但由于受到性激素的作用，因而使得它在不同性别中的表达不同，,B,5、母性效应,“母性效应”是指子代某一性状的表现型由母体的染色体基因型决定，而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物，一般通过异体受精繁殖，但若单独饲养，也可以进行自体受精，其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分，旋转方向符合“母性效应”，遗传过程如图所示。现有右旋和左旋椎实螺若干，回答下列问题：(1)“母性效应”现象是否符合孟德尔遗传定律？_。(2)螺壳表现为左旋的个体其基因型可能为_；螺壳表现为右旋的个体其基因型可能为_。,(1)符合(2)dd或Dddd或Dd或DD,(3)F2出现三种基因型的根本原因是_。(4)欲判断某左旋椎实螺的基因型，可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配，统计杂交后代F1的性状。若子代表现情况是_，则该左旋椎实螺是纯合子；若子代的表现情况是_，则该左旋椎实螺是杂合子。,(3)F1形成配子时，等位基因发生分离,(4)左旋螺右旋螺,6、环境对性状的影响（表型模写）,.,六、判断显隐性,1、定义法：,具有相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出来的亲本性状是显性性状。,性状A性状B子代全为性状A，则A为显性性状,2、自交法：,性状A性状A子代有性状A也有性状B，则B为隐性性状（要求子代数量较多）,相同性状亲本杂交，后代出现不同性状，新出现的性状为隐性性状，亲本都为杂合子,.,相同性状亲本杂交，后代出现不同性状，新出现的性状为隐性性状，亲本都为杂合子。,3、大量样本覆盖法：,多对性状A性状A若子代有性状A也有性状B，则B为隐性性状。若子代只有性状A,则A为隐性性状（较适用于野生群体）,4、遗传平衡法:基因频率相同,自由交配群体，后代表现显多隐少,.,A据上表中第一组的调查结果可以判断出，显性性状是有耳垂，隐性性状是无耳垂B从第三组的调查结果基本可以判断出，隐性性状是无耳垂C第二组家庭中，某一双亲的基因型有可能都是纯合子D在第一组的抽样家庭中，比例不为3：1，是因为抽样的样本太少,练.人的耳朵有的有耳垂，有的无耳垂。某医学小组调查了人群中有耳垂性状和无耳垂性状的遗传情况，统计情况如表，下列说法不正确的是（）,D,双亲有显性的纯合子或杂合子两种可能，只有都为杂合子才有3:1分离比。,练.(14海南)某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制。要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是A.抗病株感病株B.抗病纯合子感病纯合子C.抗病株抗病株，或感病株感病株D.抗病纯合子抗病纯合子，或感病纯合子感病纯合子,B,练.已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制，在自由放养多年的一牛群中，两基因频率相等，每头母牛一次只生产1头小牛。以下关于性状遗传的研究方法及推断不正确的是A.选择多对有角牛和无角牛杂交，若后代有角牛明显多于无角牛则有角为显性；反之，则无角为显性B.自由放养的牛群自由交配，若后代有角牛明显多于无角牛，则说明有角为显性C.选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角为隐性D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产的3头牛全部是无角，则无角为显性,D,.,已知牛的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A、a控制。在自由放养多年的一群牛中（无角的基因频率与有角的基因频率相等），随机选出1头无角公牛与6头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。（1）根据上述结果能否确定这对相对性状的显性性状？简要说明推断过程。,不能确定。假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa，6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2。6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。,假设有角为显性，则公牛的基因型为aa，6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占1/2，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛。综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。,.,（2）为了确定有角和无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变的发生）为实验材料，再进行杂交实验。应怎样进行？,从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交(有角牛有角牛)。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。,.,1、自交法：,若后代有性状分离，则待测个体为杂合子,若后代无性状分离，则待测个体为纯合子,此法对于植物是最简便方法，不适用于动物。,2、测交法：,待测个体隐性纯合子,若后代有性状分离，则待测个体为杂合子,若后代无性状分离，则待测个体为纯合子,此法通常用于动物。若待测对象为雄性动物，注意与多个隐性雌性个体交配，以产生更多的后代个体，使结果更有说服力。,七、判断显性个体纯杂合,.,3、花粉鉴定法：,如：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色：,若花粉有两种颜色比例为1：1，则亲本为杂合子若花粉只有一种颜色，则亲本为纯合子,4、花药离体培养法,将待测个体的花药离体培养为植株，观察植株性状若所有植株均为一种性状，则待测个体为纯合子；若植株有两种性状比例为1:1，则待测个体为杂合子。,.,练.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,B,.,八、基因分离定律的验证,1、自交法：,F1,显隐=31即可证明,2、测交法：,F1隐性纯合子,显隐=11即可证明,3、花粉检验验证法：,4、花药离体培养法,F1的花粉有两种比例