孟德尔豌豆杂交实验一课件

孟德尔的豌豆杂交实验（一）,一、基础知识二、一对相对性状的杂交实验三、分离定律的假说演绎过程四、基因分离定律的应用,1、几种交配类型,杂交：指植物的异花受粉或动物不同个体间的交配常用来：探索控制生物性状的基因的传递规律将不同优良性状集中到一起，得到新品种显隐性性状判断,（一）基本概念及相互关系,一、基本概念,自交：指植物的自花（或同株）受粉或基因型相同的动物个体间的交配常用来：不断提高种群中纯合子的比例用于植物纯合子、杂合子的鉴定,注意：自由交配与自交的区别自由交配：各种基因型个体之间均可交配，子代情况应将各自由交配后代的全部结果一并统计。,正交反交：相对的，正交中父方和母方分别是反交中母方和父方常用来：检验是细胞核遗传还是细胞质遗传,测交：F1与隐性纯合子相交，测定F1的基因组成常用来：验证基本规律理论解释的正确性高等动物纯合子、杂合子的鉴定,2、与性状有关的概念,性状：生物体的形态特征和生理特性的总称,相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。,显、隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1表现出来的性状叫显性性状，F1未表现出来的性状叫隐性性状。性状分离：杂种后代中同时出现两种或多种性状的现象。,3、与基因有关的概念显性基因：即显性遗传因子，控制显性性状，用大写字母表示。,隐性基因：即隐性遗传因子，控制隐性性状，用相应的小写字母表示。,等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制相对性状的一对基因。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上的同一位置。特点：能控制一对相对性状，有一定的独立性。,分离的时间：减数第一次分裂后期。行为：随同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中，独立地随配子传给后代。,(4)非等位基因：非等位基因有两种，即一种是位于非同源染色体上的基因，符合自由组合规定律，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。,(4)复等位基因：若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上，称为复等位基因。如控制人类ABO血型的IA、i、IB三个基因，ABO血型由这三个复等位基因决定。因为IA对i是显性，IB对i是显性，IA和IB是共显性，所以基因型与表现型的关系是：IAIA、IAiA型血；IBIB、IBiB型血；IAIBAB型血；iiO型血。,4、基因型和表现型概念基因型：与表现型有关的基因组成；表现型：生物个体表现出来的性状。,关系：在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。表现型是基因型与环境因素共同作用的结果。,5、纯合子与杂合子的区别基因组成相同的个体叫纯合子；纯合子自交后代都是纯合子，但不同的纯合子杂交，后代为杂合子。基因组成不同的个体叫杂合子；杂合子自交后代会出现性状分离，且后代中会出现一定比例的纯合子。,相同,基因,组合,显性性状,隐性性状,性状,表现型,性状分离,决定,等位基因,显性基因,隐性基因,决定,决定,相对性状,基因型,决定,纯合子,杂合子,7、常用符号及含义,P,F1,F2,亲本,子一代,子二代,自交,杂交,父本或雄配子,母本或雌配子,（二）实验材料豌豆1、豌豆是严格自花传粉植物，而且是闭花受粉，自然状态下不受外来花粉的干扰。2、豌豆的品种间具有易于区分的性状，且能稳定地遗传给后代。3、后代数量多，便于统计分析。4、生长周期短，繁殖速度快思考玉米也是遗传学研究的良好材料吗？,（三）实验方法杂交,去雄：授粉前去掉母本的未成熟花的全部雄蕊,套袋：防止外来花粉对实验结果的干扰。,授粉：等花蕊成熟后，将所需花粉涂摸在母本的柱上。,套袋：保证所结种子是实验所结。,授粉前,母本,未成熟花,全部,二、一对相对性状的杂交实验（一）一对相对性状的杂交实验1、实验过程：2、实验结果：高茎豌豆在杂交中无论是做母本（正交）还是做父本（反交），F1都是高茎，F2出现高茎矮茎31的性状分离比,。,（二）对分离现象的解释1、生物的性状是由遗传因子决定的。2、体细胞中遗传因子是成对存在。3、形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。思考：F1产生两种比例为1:1的配子，其含义是什么？,。,遗传图解,D,D,D,d,d,d,Dd,隐性纯合子,1Dd1dd,（四）分离定律：1、内容：在生物的体细胞中，控制同一性状的基因成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的基因发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。2、细胞学基础及实质：减数分裂中等位基因随同源染色体分开而分离。实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。,。,思考：如果孟德尔在实验中只得到4株F2植株，那么这些植株中一定是3株高茎、1株矮茎吗？不一定。31的结果必须在统计大量植株后才能得到。3、分离定律的适用范围(1)进行有性生殖的真核生物进行有性生殖时的一对相对性状遗传；(2)只适用于核基因遗传；,。,观察现象,高茎豌豆与矮豌豆杂交，F1全为高茎；F1自交后代高茎和矮茎的比例为3：1，其他6对相对性状均如此。,三、研究方法假说演绎,提出问题,F1全为高茎，矮茎哪里去了呢？F2中矮茎出现了说明了什么？为什么后代的比值都接近3：1？,提出假说,1、生物的性状是由遗传因子决定的。2、体细胞中遗传因子是成对存在。3、形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。,实验验证,实验结果：后代中高茎与矮茎豌豆之比例为1：1,得出结论,预期结果与实验结果一致，假说正确，得出分离定律。,将F1高茎与矮茎植株杂交，预期后代中高茎与矮茎豌豆之比例为1：1,演绎推理,四、基因分离定律的应用,1、显隐性性状判断,(1)根据子代性状判断不同性状的亲本杂交子代只出现一个亲本的性状子代所出现的性状为显性性状。相同性状的亲本杂交子代出现不同于亲本的性状子代所出现的新的性状为隐性性状。,(2)根据子代性状分离比判断具一对相对性状的亲本杂交F2代性状分离比为31分离比为3的性状为显性性状。(3)合理设计杂交实验，判断显隐性,2、显性纯合子和杂合子的判断（设A、B为具有相对性状的个体，A为具有显性性状的个体，B为具有隐性性状的个体。）自交法：,此方法是适合于大多数植物的最简便的方法，但不适用动物。,AA,A，,则亲本A为纯合子,A、B均出现，,则亲本A为杂合子,注意：若待测个体亲本A为雄性动物，应与多个隐性雌性个体交配，以便产生更多的个体，使结果更有说服力。,AB,只有A，,则亲本A可能为纯合子,A、B均出现，,则亲本A为杂合子,测交法：,3.表现型与基因型的相互推导(1)由亲代推断子代的基因型与表现型正推型,逆推型,例.一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因)；二是隐性基因携带者,假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为_，则可推测毛色异常是_性基因突变为_性基因的直接结果，因为_。,(2)如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为_，另一种是同一窝子代全部表现为_鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。,11,隐,显,11,毛色正常,4.杂合子自交n代后，纯合子与杂合子所占比例的计算,5.自由交配与自交(1)自由交配：各种基因型之间均可交配，杂交类型包括DDDD、DDDd、DdDd、Dddd、dddd，子代情况应将各自由交配后代的全部结果一并统计。一般多借助基因频率的方法进行计算比较简便。例如：计算Dd自交子代去掉DD后，随机交配的结果。第1步：明确基因型及比例(2/3Dd、1/3dd)。第2步：计算基因频率(D2/31/21/3，d2/3)。,第3步：计算随机交配条件下的基因型频率DD1/31/31/9，Dd1/32/324/9，dd2/32/34/9)。(2)自交：同种基因型之间交配，如DDDD、DdDd、dddd，自交子代情况只需统计各自交结果，但计算时应注意各基因型所占的比例。例如：计算Dd自交子代去掉DD后，自交后代的结果。第1步：明确基因型及比例(2/3Dd、1/3dd)。,第3步：按比例统计结果：DD2/31/41/6；Dd2/31/21/3；dd2/31/41/31/2。,第2步：分析遗传图解,（2013山东卷）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中纯合体的比例比上一代增加（1/2）n+1D曲线和的各子代间A和a的基因频率始终相等,等位基因间的显隐性关系是完全的同一基因型的雌、雄个体表现型相同F1形成的两种配子数目相等，活力相同，且F2不同的基因型的个体的存活率相等同源染色体的相同位点上，控制该性状的等位基因只有两种,探讨：孟德尔一对相对性状的杂交实验中，F2要出现3：1的性状分离比需要满足以下哪些条件？,（1）不完全显性,概念：指F1代杂合体与两纯合亲本的表型都不相同，杂合体的表型介于两种纯合亲本的表现型之间，这种现象叫不完全显性，也叫半显性。,例题1：一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中，有黑翅22只，灰翅45只，白翅24只。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、33B、50C、67D、100,B,6.基因分离定律的特殊情况,（2）共显性,概念：一对等位基因在杂合体中都表达的遗传现象叫共显性遗传,纯种枣红色马,纯种白色马,既有枣红色的毛也有白色的毛，且枣红色的毛和白色的毛均匀分布,混毛马,（3）从性遗传,概念：指某些常染色体上的基因控制性状的表达时，由于受到性激素的作用，因而使得它在不同性别中的表达情况不同的遗传现象，就称为从性遗传。,例：人类的秃顶由常染色体上的隐性基因b所控制，女性中只有基因型为bb才为秃顶，而在男性中只要有一个b基因就表现为秃顶。一个非秃顶男性与一个父亲非秃顶的女性结婚，他们生了一个男孩，后来在发育中表现为秃顶。则该男孩的基因型为：（）A、BBB、BbC、bbD、Bb或bb,B,例、食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制（TS表示短食指基因，TL表示长食指基因。）此等位基因表达受性激素影响，TS在男性为显性，TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指，所生孩子既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为（）A.1/4B.1/3C.1/2D.3/4,A,（4）基因致死,类型：主要包括配子致死和合子致死配子致死：是指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。合子致死：是指致死基因在胚胎时期或成体某一阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体，使其在生长过程中某一阶段死去的现象。,例：剪秋萝是一种雌雄异体的高等植物，有宽叶（B）和窄叶（b）两种类型，控制这两种性状的基因只位于X染色体上。经研究发现，窄叶基因（b）可使花粉致死。现将杂合子宽叶雌株与窄叶雄株杂交，其后代的表现型及比例正确的是（）A、宽叶雄株：宽叶雌株：窄叶雄株：窄叶雌株=1：1：0：0B、宽叶雄株：宽叶雌株：窄叶雄株：窄叶雌株=1：0：0：1C、宽叶雄株：宽叶雌株：窄叶雄株：窄叶雌株=1：0：1：0D、宽叶雄株：宽叶雌株：窄叶雄株：窄叶雌株=1：1：1：1,C,47,例：无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是()A猫的有尾性状是由显性基因控制的B自交后代出现有尾猫是基因突变所致C自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子D无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2,D,48,例.一只突变型雌性果蝇与一只野生型雄性果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2：1，且雌雄个体之比也为2：1.这个结果从遗传学角度作出的合理解释是（）A、该突变基因为常染色体显性基因B、该突变基因为X染色体隐性基因C、该突变基因使得雌配子致死D、该突变基因使得雄性个体致死,D,（5）复等位基因,概念：在种群中，同源染色体的相同位点上，可以存在两种以上的等位基因，遗传学上把这种等位基因称为复等位基因。,例：人的ABO血型可以遗传，由IA、IB、i三个复等位基因决定。有一对夫妻，丈夫的血型是A型，他的妹妹是B型、父亲是A型、母亲是AB型。妻子的血型是B型，她的弟弟是O型、父母都是B型。这对夫妻生的孩子血型为O型的可能性()A.1/2B.1/4C.1/6D.1/12,D