第一节孟德尔遗传试验的科学方法 (2).ppt

1、第1章 遗传因子的发现,第1节 孟德尔的 豌豆杂交实验(一) 第2节 孟德尔的 豌豆杂交实验(二),第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）,问题探究:,融合遗传 是否正确？, 孟德尔生平,孟德尔（G.Mendel,1822-1884) ，奥地利人，, 出生于贫苦农民家庭，年轻时进入修道院。当过职业传教士和中学自然教师。 1857年开始在修道院的花园做豌豆遗传试验。8年后发表了题为“植物杂交实验”的划时代论文。但当时并未引起人们注意。 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。 孟德尔是现代遗传学的奠基人-遗传学之父。,孟德尔的主要成就：,八年耕耘源于对科学的痴迷 一畦

2、畦豌豆蕴藏遗传的秘密 实验设计开辟了研究的新路 数学统计揭示出遗传的规律,发现了两大遗传规律： 分离定律、 自由组合定律,豌 豆,？,孟德尔选择了豌豆作为遗传实验材料,孟德尔成功的奥秘,1.自花传粉 2.自交 3.闭花受粉 4.纯种 5.人工杂交 6.异花传粉,7.去雄 8.父本 9.母本 10.性状 11.相对性状,阅读课本P2-P3，寻找名词:,原因：（1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花受粉的植物,自然状态下一般都是纯种。 P2,（一）豌豆做遗传实验容易取得成功的原因：,桃花,两性花,闭花受粉,自花传粉（包括雌雄异花同株）,（自交）,异花传粉（杂交）,两朵花之间的传粉过程。,提供卵细胞,母本

3、,父本,提供精子,人工异花传粉,高茎的花,矮茎的花,去雄,提供花粉父本,接受花粉母本,套袋,再套袋,动态演示人工异花传粉,性状：,一种生物的同一种性状的不同表现类型 P3,相对 性状：,原因：（2）豌豆具有易于区分的性状。 性状：生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称.,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

4、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,判断,1、牵牛花的阔叶与小麦的窄叶（ ） 2、兔的白毛与黑毛 （ ） 3、狗的长毛与卷毛 （ ） 4、黑头发与黄皮肤 （ ） 5、黄牛与奶牛 （ ）,不是,是,不是,不是,不是,下列性状中属于相对性状的是 （ ）,、猫的白毛与蓝眼 、兔的短毛与长毛 、人的身高与体重 、棉花的细绒与长绒,B,豌豆的七对相对性状,这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？,简单,复杂,一对相对性状的遗传试验,（二）一对相对性状的杂交实验,高茎的花,矮茎的花,正交,高茎的花,矮茎的花,反交,高茎,矮茎,P,(杂交),高茎,F1,(子一

5、代),(亲本),一对相对性状的杂交实验,一对相对性状（茎的高矮）的杂交实验,亲本 杂交 父本 母本 自交 子一代 子二代,一对相对性状（茎的高矮）的杂交实验,P 高茎 矮茎,F1 高茎,F2 高茎 矮茎,787株 277株 比例约 3 ： 1,?,显性性状,隐性性状,性状分离：杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象,F2中出现3：1的比例是不是偶然？,显性遗传因子 - 隐性遗传因子 -,2.体细胞中遗传因子_存在,3.配子中只含每对遗传因子中的_,1.性状是由_决定的,遗传因子,显性性状,隐性性状,（D）,（d）,成对,一个,（如：DD、dd纯合子 Dd杂合子）,4.受精时,雌雄配子_

6、结合,随机,三、对分离现象的解释,1：2 ：1,3 ：1,1/2,1/2,2,1：1,3,F1的雌雄配子各有 种，D ：d= F2基因组成有 种，DD：Dd ：dd= F2性状有 种，高茎：矮茎= F2中纯合子的比例： F2中杂合子的比例： F2显性性状中纯合子的比例：,2,1/3,1如果一株红果番茄的花（RR），接受了一株黄果番茄的花粉（rr），那么在红果番茄上结的果是（ ） A红色 B黄色 C红黄相间 D有的是红色，有的是黄色,A,某人是双眼皮（此为显性性状 ，用A表示），但是她只能产生一种生殖细胞，那么她的基因组成为（） a Baa CAA DAA或Aa,C,课堂练习,2. 纯种甜玉米和

7、纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒,而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒.原因是: ( ) A. 甜是显性性状 B.相互混杂 C.非甜是显性性状 D.相互选择,C,课堂练习,四、实验验证,测交实验应用,有一株高茎豌豆，想知道它的基因组成，请简要叙述程序设计思路？,方法1：测交,方法2：自交,对于动物只能用测交，即用隐性纯合子与之交配。,（对于植物，此方法更简单）,采用AD中的哪些方法，可以依次 解决中的遗传学问题（ ） 鉴定一只白羊是否为纯种 在一对相对性状中区分显隐性 检验异花传粉的植物杂种F1的遗传因子组成 A.杂交、自交、测交 B.杂交、杂交、测交 C.测交、测交、自交

8、D.测交、杂交、测交,现学现用,D,总结规律：基因的分离定律,五、 得出结论,概率计算问题,方法： （1）概率=（某性状或遗传因子组合数/总组合数）X100% （2）用配子的概率计算：先计算出亲本产生的每种配子的概率，再根据题意要求用相关的配子概率相乘，相关个体的概率相加即可。,例1：两只白羊生了两只白羊和一只黑羊，如果它们再生一只小羊，其毛色是白色的概率是多少？,例2：有一对夫妇均为双眼皮，他们各自的父亲都是单眼皮。这一对夫妇生了一个单眼皮的孩子，那么这对夫妇再生一个单眼皮孩子的概率为（ ） A.100% B.0% C.25% D.75%,C,复习巩固：,遗传因子组成为DD的纯合子能产生几种

9、配子？ 杂合子（Dd）呢? 纯合子自交，后代是纯合子还是杂合子？杂合子自交呢？纯合子杂交呢？ 判断： 1、遗传因子不同的个体，所表现出来的性状一定不同。（ ） 2、遗传因子相同的个体，所表现出来的性状一定相同。（ ）,1,2,3杂合高茎豌豆自交产生的后代中，杂合高茎植株约占后代总数的( ) A1/4 B1/2 C3/4 D100,B,4、多指症为显性遗传病，如果父母双亲中有一方患多指症，子女中既有正常指的，也有多指的，那么他们的子女患多指症的几率是( ) A、1/3 B、1/4 C、1/2 D、3/4,C,5.下图为某遗传病的家谱图，则5和7婚配及6和8婚配后代子女患病的概率分别是（ ） A.

10、0，8/9 B.1/4，1 C.1/9，1 D.0，1/9,概念图,遗传因子,显性遗传因子,隐性遗传因子,杂合子,纯合子,性状分离,隐性性状,显性性状,相对性状,控制,自 交,自 交,纯合子,杂 交,【新的问题】,母亲是卷发双眼皮，父亲是直发单眼皮，他们的孩子有可能是直发双眼皮吗？,谢谢观赏！,自交与自由交配的比较辨析 1、概念辨析 自交：基因型相同的个体交配。 大多数植物没有性别分化，为雌雄同株单性花或两性花植物，像水稻、小麦等两性花植物，其自花授粉的过程就称为自交；而像玉米、黄瓜等单性花植物来说，自交是指同株异花授粉。所以 自交的概念适用于植物，含义是自花授粉或雌雄同株的异花授粉。 对动物

11、而言，大多数为雌雄异体，虽有像蚯蚓等雌雄同体的低等动物，但为防止物种衰退现象，它们也通常进行异体受精。因此，在动物种群中，若没特殊说明，自交的含义是指基因型相同的雌雄异体交配。 比如在一个群体中一对等位基因（用A、a表示）的自交组合有哪些？ 解析：在一个群体中一对等位基因（用A、a表示）的基因型有AA、Aa、aa三种，三种基因型中分别有相应的雌雄个体。因此根据自交定义有：AA AA ，Aa Aa，aa aa三种组合方式。,自由交配：自由交配指在一群体中，不同的个体之间都有交配机会且机会均等，即有基因型相同的个体交配，也有基因型不同的个体交配，强调随机性。 在间行种植的玉米种群中，自由交配包括自

12、交和杂交方式。对水稻、小麦、豌豆等主要进行自花授粉的植物来说，自然状态下自由交配的概念不适用，而主要是自交，在人为条件下可以进行自由交配。 在动物种群中，自由交配指基因型相同或不同的雌雄异体交配。 比如在一个群体中一对等位基因（用A、a表示）的自由交配组合有哪些？ 解析：在一个群体中一对等位基因（用A、a表示）的基因型有AA、Aa、aa三种，三种基因型中分别有相应的雌雄个体。因此根据自由交配定义有如下九种交配组合： AA Aa aa AAAA AAAA AaAA aa AaAa AAAa AaAa aa aaaa AAaa Aaaa aa,2 、计算过程辨析,自交： 例1 已知一批基因型为DD

13、与Dd的豌豆种子，其数目之比为1：2，将这批种子种下，自然状态下（假设结实率相同）其子一代中基因型为DD、Dd、dd的种子数之比为（ ） A.3:2:1 B.1:2:1 C.3:5:1 D.4:4:1 解：豌豆的基因型及比例为1/3DD、2/3Dd，且是自花授粉植物，因此自然条件下为自交，既： 1/3DDDD 1/3(DDDD) 1/3DD 2/3DdDd 2/3(DdDd) 2/3（1/4DD、2/4Dd、1/4dd） DD:1/3+2/31/4=1/2 Dd:2/32/4=1/3 dd:2/31/4=1/6 故DD:Dd:dd=1/2 :1/3 :1/6=3:2:1 要注意的是：自交时为什

14、么不写成1/3DD1/3DD而写成1/3DDDD，是因为这个群体中基因型为DD的比例为1/3，所以其自交结果所占的比例仍为1/3（DDDD），也就是说这个群体中基因型为DD自交结果占总的1/3，Dd的自交结果占总的2/3（DdDd）。,例2 老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)显性，是由常染色体上的一对等位基因控制。有一位遗传学家在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合。如果黄鼠与黄鼠（第一代）交配得到第二代，第二代老鼠自由交配一次得到第三代，那么在第三代中黄鼠所占的比例是（ ） A.4/9 B.1/2 C.5/9 D.1 解：由题意含显性基因(A)的精子和含显性基因(

15、A)的卵细胞不能结合，则黄鼠的基因型不存在AA,因此F1黄鼠基因型为杂合Aa，从而推知其后代的基因型和表现型及比例。 F1 黄鼠 Aa Aa F21/4AA 2/4Aa 1/4aa 不存在 存在 存在 故F2代老鼠的基因型有Aa、aa，其比例分别为： Aa/(Aa+aa)=2/4（2/4+1/4）=2/3 aa/(Aa+aa)=1/3 特别要注意的是，此时应重新计算Aa、aa的比例，因为Aa、aa的比例范围与之前不同。,F2代自由交配得到F3代，可用以下方法解题： 基因型法 F2中雌雄老鼠的基因型如下表示： F2： 2/3Aa 、1/3 aa 2/3Aa 、1/3aa 因此F2代老鼠自由交配就

16、有四种组合方式： 2/3Aa 2/3 Aa 2/3 2/3(AaAa) 4/9（1/4AA、2/4Aa、1/4aa） 2/3Aa 1/3 aa 2/3 1/3(Aaaa) 2/9（1/2Aa、1/2aa） 1/3aa 2/3 Aa 1/3 2/3(aaAa) 2/9（1/2Aa、1/2aa） 1/3aa 1/3 aa 1/3 1/3(aaaa) 1/9aa 从而得到F3代： AA：4/91/4=1/9 不存在 Aa：4/92/4+2/91/2+2/91/2=4/9 存在 aa：4/91/4+2/91/2+2/91/2+1/9=4/9 存在 Aa/(Aa+aa)=4/9（4/9+4/9）=1/2

17、 故在第三代中黄鼠所占的比例是1/2。,6已知白化病是一种隐性基因（a）控制的遗传病，一男子表现正常，但带有白化病基因，与一白化病女子结婚，他们第一个孩子患白化病的机率是（ ），第二个孩子患白化病的机率是（ ） A。50% B。100% C。25% D。75%,Aa,aa,A a,a,配子,Aa,aa,A,A,aa: 患白化病 Aa和AA：表现正常,1 ： 1,A。1/2 B。1/4 C。1/8 D。1/6,5、人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼）结婚，这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是（ ）,A

18、,a,aa,A_,a,a,配子,A,a,Aa,aa,褐眼 蓝眼, 女孩,课堂练习,番茄中红果、黄果是一对相对性状，D控制显性性状，d控制隐性性状，如下图所示，根据遗传图解回答下列问题：,（1）红果、黄果中显性性状是_。 （2）F1红果的遗传因子组成是_，F2红果的遗传因子组 成及比例是_。 （3）P的两个个体的杂交相当于_。 （4）F1黄果植株自交后代表现型是_，遗传因子 组成是_。,红果,Dd,1DD ：2Dd,测交,黄果,dd,题型1基因型及表现型的相关推断,考点剖析,亲代基因(表现)型及比例子代基因型(表现型)及比例 1由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型),正推法,2.由子代推断亲代

19、的基因型(逆推型) 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，那么隐性性状的基因型只有一种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。 隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，它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进一步判断。 根据分离定律中规律性比值来直接判断 若子代性状分离比为显隐31亲代一定是杂合子，即BbBb3B1bb。 若子代性状分离比为显隐11双亲一定是测交,类型，即Bbbb1Bb1bb。 若子代只有显性性状，则双亲至少有一方是显性纯合子，即BB

20、BB或BBBb或BBbb。 若子代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子，即bbbbbb。 “四步曲”写基因型： 判断显隐性搭架子：显性大写在前，隐性小写在后，不能确定就空着看后代表现型：有无隐性性状填空,题型2分离定律的相关计算 1分离比直接计算法 若双亲都是杂合子(Bb)，则后代性状分离比为显性隐性31，即BbBb3B1bb。 若双亲是测交类型，则后代性状分离比为显性隐性11，即Bbbb1Bb1bb。 若双亲至少有一方为显性纯合子，则后代只表现显性性状，即BBBB或BBBb或BBbb。 若双亲均为隐性纯合子，则后代只表现隐性性状，即bbbbbb。 2用配子的概率计算 方法：先算出亲本产生几

21、种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。,实例：如白化病遗传，AaAa1AA2Aa1aa，父方产生A、a配子的概率各是1/2，母方产生A、a配子的概率也各是1/2，因此生一个白化病(aa)孩子的概率为1/21/21/4。,3杂合子Aa连续自交，第n代的比例分析,根据上表比例，杂合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：,4亲代的基因型在未确定的情况下，如何求其后代某一性状发生的概率 例如：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的概率是多少？ 解此类题分三步进行： 首先确定该夫妇的基因型及其几率。由前面分析可推,知该夫妇为Aa的概率均

22、为2/3，为AA的概率均为1/3。 假设该夫妇均为Aa，后代患病的可能性为1/4。 最后将该夫妇均为Aa的概率(2/32/3)与假设该夫妇均为Aa情况下生白化病孩子的概率(1/4)相乘，其乘积为1/9，即该夫妇生白化病孩子的概率。,3.具有一对等位基因的杂合子亲本连续自交，某代的纯合子所占比例达95%以上，则该比例最早出现在 () A子3代 B子4代 C子5代 D子6代,对位训练,解析依据基因分离定律可知，杂合子连续自交n代，则Fn中杂合子占(1/2)n；据题意知，杂合子自交n代后需满足：(1/2)n195%，即(1/20)n(1/20)，因而该比例最早出现在子5代。,答案C,4下表是豌豆花色

23、的遗传实验结果，根据哪些组合能判断出显性花色的类型？。,提升分析推断能力 显隐性的判断及纯合子、杂合子鉴定,典例引领,考点47,一、显隐性判断,解析组合一中“紫花白花紫花、白花”，哪种花色为显性都能成立，因此不能做出判断；组合二中“紫花白花紫花”，符合“定义判定法”，可判定紫花为显性性状；组合三中“紫花紫花紫花白花31 ”，白花为新出现的性状，符合“性状分离法”，可判定白花为隐性性状，则紫花为显性性状。,答案组合二和组合三,排雷把握判定方法，总结规律如下： 亲2子1或亲1子2可确定显隐性关系，但亲1子1或亲2子2则不能直接确定，可通过判断是纯合子还是杂合子，再作进一步确定。(2指两个性状都存在

24、，1指只存在1个性状)。,显隐性性状的判断,考点剖析,(1)据子代性状判断 不同性状亲代杂交后代只出现一种性状显性性状 相同性状亲本杂交后代出现不同于亲本的性状隐性性状 据子代性状分离比判断：一对相对性状亲本杂交子代性状分离比为31分离比为3的性状为显性性状。 (3)遗传系谱图中显、隐性判断 双亲正常子代患病隐性遗传病 双亲患病子代正常显性遗传病 若以上方法无法判断，可用假设法,提醒自然界中某种生物某个性状所占比例特别高不一定为显性性状，如人的正常指(t)隐性性状很多，但多指(T)显性性状并不多。,4一群自然放养的牛群，选择一头有角公牛与六头无角母牛杂交，后代出现三头有角三头无角牛，显隐性无法

25、确定，请另设计实验方案确定显隐性。,对位训练,答案有角公牛与无角母牛杂交子代既有有角又有无角个体出现，可以确定显性性状的个体有杂合子；然后选择多对有角牛杂交，多对无角牛杂交，后代发生性状分离的为显性性状，不发生性状分离的为隐性性状。,5老鼠毛色有黑色和黄色之分，这是一对相对性状。请根据下面三组交配组合，判断四个亲本中是纯合子的是(),典例引领,二、纯合子、杂合子的鉴定,A.甲和乙 B乙和丙 C丙和丁 D甲和丁,解析根据三组杂交组合的子代表现型可知，黑色鼠出现的频率高于黄色鼠，且第组子代全为黑色鼠，说明黑色为显性，黄色为隐性。故甲为隐性纯合子，丁为显性纯合子。,答案D,排雷鉴定某生物个体是纯合子

26、还是杂合子，当被测个体为动物时，常采用测交法；也可选同一性状的个体进行交配，若出现性状分离即可确定为杂合子。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。,1自交的方式。让某显性性状的个体进行自交，若后代能发生性状分离，则亲本一定为杂合子；若后代无性状分离，则可能为纯合子。,考点剖析,注意此法是最简便的方法，但只适用于植物，不适用于动物。,2测交的方式。让待测个体与隐性纯合子测交，若后代出现隐性性状，则一定为杂合子；若后代只有显性性状个体，则可能为纯合子。,注意待测对象若为生育后代少的雄性动物，注意应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。,3花粉鉴定法。

27、原理：花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉，可通过遇碘后分别变为蓝黑色和红褐色的测试法进行鉴定，并可借助于显微镜进行观察。若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等，则亲本为杂合子；若亲本只产生一种类型的花粉，则亲本为纯合子。,注意此法只适用于产支链和直链淀粉的植物且需要借助染色和显微镜进行观察。,4用花药离体培养形成单倍体植株，并用秋水仙素处理加倍后获得的植株进行鉴定。观察植株性状，若有两种类型，则亲本能产生两种类型的花粉，即为杂合子；若只得到一种类型的植株，则说明亲本只能产生一种类型的花粉，即为纯合子。,注意此法只适用于植物。,5某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传

28、因子B和b控制。育种工作者从中选择出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。 在正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎样配种？ 杂交后代可能出现哪些结果？如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子？,对位训练,答案将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代 杂交后代可能有两种结果： 一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子,概率计算,6、家族性高胆固醇血症是一种遗传病,杂合子常到50岁就死亡,纯合子常到30岁就死亡,不能生育。一对患有家族性高胆固醇血症的夫妇,已生了一个完全正常的儿子,再生一孩子能活到50岁的概率 A.1/4B.1/2C.2/3D.3/4 7、一对黑色豚鼠