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第一章 遗传因子的发现. 孟德尔的豌豆杂交实验(二). 聊城三中 王怀栋 2012-3-15. 温故知新. F 1 形成的配子种类、比值都相等,配子结合是随机的。 F 2 性状表现类型及其比例 _______________________ ,遗传因子组成及其比例为 _______________________________ 。. 3∶1. 高茎∶矮茎 =. DD∶Dd∶dd =. 1∶2∶1.
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第一章 遗传因子的发现 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 聊城三中 王怀栋 2012-3-15
温故知新 F1形成的配子种类、比值都相等,配子结合是随机的。 F2性状表现类型及其比例_______________________,遗传因子组成及其比例为_______________________________。 3∶1 高茎∶矮茎 = DD∶Dd∶dd = 1∶2∶1
英国有位美貌的舞蹈演员邓肯,写信向大文豪萧伯纳求婚:“假如我和你结合的话,咱们后代有你的智慧和我的美貌,那一定是十全十美了。”萧伯纳给她的回信说:“你的想象很是美妙,可是,假如生下的孩子外貌像我,而智慧像你,那又该怎么办呢?英国有位美貌的舞蹈演员邓肯,写信向大文豪萧伯纳求婚:“假如我和你结合的话,咱们后代有你的智慧和我的美貌,那一定是十全十美了。”萧伯纳给她的回信说:“你的想象很是美妙,可是,假如生下的孩子外貌像我,而智慧像你,那又该怎么办呢? 请从遗传学的角度分析,他俩结婚的话,后代会 是什么样的呢?
思考: 人人都想又要马儿跑,又要马儿不吃草 对于这种两对或两对以上的相对性状的遗传,他们又遵循怎样的遗传规律呢?
思考: • 孟德尔在做一对相对 性状的遗传实验时使用了假说——演绎法。那么它的基本过程是怎样的呢? • 提出问题 • 做出假设 • 实验验证 • 得出结论
一、发现问题 (两对相对性状的杂交实验) (1)孟德尔以豌豆的哪两对相对性状进行实验的? 所用亲本的性状表现如何? (2)Fl的性状表现是什么? 谁是显性? (3)F2出现了几种性状表现? 和亲体相比性状表现有何 异同?比例是多少?
圆粒种子 { 皱粒种子 黄色种子 { 绿色种子 108 32 315 101 : : : 9 3 3 1 一、两对相对性状的杂交实验 P × 对每一对相对性状单独进行分析 黄色圆粒 绿色皱粒 315+108=423 粒形 F1 101+32=133 黄色圆粒 圆粒∶皱粒≈ 3∶1 × 315+101=416 F2 粒色 108+32=140 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 黄色∶绿色≈ 3∶1
每一对相对性状的传递规律仍然遵循着_________________。每一对相对性状的传递规律仍然遵循着_________________。 基因的分离定律 两对相对性状的9:3:3:1与一对相对性状的3:1有什么关系? 性状重组的根本原因是什么呢?
F1的遗传因子组成就是: 性状表现是: 二、提出假说(对自由组合现象的解释) 1、孟德尔首先假设:豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制,黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。 那么,纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆的遗传因子组成如何表示? 黄色圆粒可用YYRR表示,绿色皱粒可用yyrr表示。 问:上述两个亲本产生的配子又是如何表示的? 配子分别是YR和yr YyRr 黄色圆粒
那么,F1能产生几种配子?分别是什么? 2、孟德尔再假设:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。 F1产生的配子各有4种: YR、 yR、 Yr、yr,数量比为1:1:1:1。 3、受精时,雌雄配子的结合是随机的。那么配子的结合方式有几种?F2遗传因子的组合形式有几种? F2的性状表现有几种? 请同学们试画出杂交实验的分析图解,并试从表中找出规律 ?
y y Y Y r r R R 黄色圆粒 绿色皱粒 Yr YR yR YR yr yr Yy Rr 二、对自由组合现象的解释 P 两对相对性状分别由____对 遗传因子控制 2 配子只有_____遗传因子 一半 配子 F1在产生配子时,每对遗传因子彼此______,不同对的遗传因子可以________ F1 黄色圆粒 分离 自由组合 F1配子
结合方式有___种 基因型____种 表现型____种 16 YR yR Yr yr YR yR Yr yr F1 配子 9 4 YY RR Yy RR YY Rr Yy Rr 9黄圆 1/16YYRR 2/16YYRr Yy RR yy RR 棋盘法 Yy Rr yy Rr 2/16YyRR 4/16YyRr YY Rr 1/16yyRR Yy Rr YY rr Yy rr 3绿圆 2/16yyRr Yy Rr yy Rr Yy rr 1/16YYrr yy rr 3黄皱 2/16Yyrr 1绿皱 1/16yyrr 纯合子各占多少?;双杂合子占?单杂合子各?
数学解法:逐对分析法(分别分析法/分枝法)数学解法:逐对分析法(分别分析法/分枝法) F1 黄色(Yy) 圆粒(Rr) RR 1/4 Rr 1/2 rr 1/4 F2遗传因子组成 Yy 1/2 yy 1/4 YY 1/4 比例 性状表现 比例 黄色 3/4 绿色 1/4 圆粒 3/4 皱粒 1/4 第一步:利用分离定律分析各对相对性状F2的遗传因子、性状表现及比例。 第二步:利用数学概率—乘法原理进行计算。 黄色圆粒(9/16):黄色皱粒(3/16):绿色圆粒(3/16):绿色皱粒(1/16) 即比例为:9:3:3:1。
请你用这种方法推测一下F2有几种基因型, 各占多少?
课堂练习: 1、若遗传因子组成为AaBbCCDDee与AABbCcDDEe交配,在F1中纯合子的比例是? 1/2*1/2*1/2*1*1/2=1/16 2、某一个体的遗传因子组成为AaBbCcDDEe,此个体能产生的配子种类数? 2*2*2*1*2=16 3、下列各项中不是配子的是( ) A. HR B. YR C. Dd D. Ad C
YR yr Yr yR 疑问 上述的解释是否是正确的呢?即F1代(YyRr)产生的配子是不是 4种,且比例是1:1:1:1?
三、对自由组合现象解释的验证----测交 1、理论推测: YyRr × yyrr 杂种子一代 隐性纯合子 yr yR yr Yr YR 配子: 测交后代: 遗传因子 组成: YyRr Yyrr yyRr yyrr 表现性: 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 1 : 1 : 1 : 1 2、实验结果: (见下表)
黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的F1测交实验结果黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的F1测交实验结果 结论:实验结果符合预期设想。 证实了F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合。
四、自由组合定律内容 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是__________的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此______,决定不同性状的遗传因子__________。 互不干扰 分离 自由组合
五、孟德尔实验方法的启示 P11思考与讨论 ①选材准确 ②从简单到复杂 ③把数学统计分析用于实验 ④假说-演绎 实验证实 逻辑上环环相扣十分严谨
六、孟德尔遗传规律的再发现 1900年,孟德尔的遗传规律被重新提出。 1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”;并提出了表现型和基因型的概念。 基因 孟德尔的“遗传因子” 表现型 是指生物个体所表现出来的性状 基因型 是指与表现型有关的基因组成 等位基因 控制相对性状的基因,如A与a等
PS:表现型和基因型以及它们的关系 表现型 = 基因型 + 环境 后用简单公式表示表现型、基因型和环境之间的关系! 请判断 ①基因型相同,表现型一定相同。 ②表现型相同,基因型一定相同。 ③基因型是决定表现型的主要因素。 ④在相同的环境中,基因型相同,表现型一定 相同。
课堂练习: AaBb产生的配子: AB,Ab,aB,ab AaBbCC产生的配子: ABC,AbC,aBC,abC AaBbCc产生的配子: ABC,ABc,AbC,Abc,aBC,aBc,abC,abc
分枝法在解遗传题中的应用 该法的原理为乘法原理,故常用于解基因自由组合的题。 例如(1).分析亲本产生的生殖细胞种类及比例: 如亲本的基因型为AaBbCc,则其产生的生殖细胞为 1/2C 1/2c 1/8ABC 1/8ABc 1/8AbC 1/8Abc 1/8aBC 1/8aBc 1/8abC 1/8abc 1/2B 1/2b 1/2B 1/2b 1/2A 1/2a 1/2C 1/2c 1/2C 1/2c 1/2C 1/2c 共8种生殖细胞,每种生殖细胞各占1/8.推广: n对等位基因位于n对同源染色体上,则生殖细胞共有2n种, 每种各占1/2n.
乘法定理的应用 要决--- 独立考虑每一种基因 1、求子代基因型(或表现型)种类 已知基因型为AaBbCc ×aaBbCC的两个体杂 交,能产生________种基因型的个体;能 产生________种表现型的个体。 12 4 2、求子代个别基因型(或表现型)所占几率 已知基因型为AaBbCc×aaBbCC两个体杂交, 求子代中基因型为AabbCC的个体所占的比例 为____________;基因型为aaBbCc的个体所 占的比例为____________。 1/16 1/8
乘法定理的应用 要决--- 独立考虑每一种基因 1、基因型为AaBb的个体自交,子代中与亲代相同的基因 型占总数的( ),双隐性类型占总数的( ) A.1/16 B.3/16 C.4/16 D.9/16 A C 2、具有两对相对性状的纯种个体杂交,在F2中出现的 性状中: (1)双显性性状的个体占总数的。 (2)能够稳定遗传的个体占总数的。 (3)与F1性状不同的个体占总数的。 (4)与亲本性状不同的个体占总数的。 9/16 1/4 7/16 3/8或5/8 3、假定某一个体的遗传因子组成为AaBbCcDdEEFf,此 个体能产生配子的类型为 A.5种 B.8种 C.16种 D.32种
课堂巩固 1、基因的自由组合定律揭示( )基因之间的关系 A.一对等位 B.两对等位 C.两对或两对以上等位 D.等位 2、具有两对相对性状的纯合子杂交,在F2中能稳定遗传的个体数占总数的 A.1/16 B.1/8 C.1/2 D.1/4 3、具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交(AABB和aabb),F1自交产生的F2中,新的性状组合个体数占总数的 A.10/16 B.6/16 C.9/16 D.3/16
4、下列各项中不是配子的是 A.HR B.YR C.Dd D.Ad 5、具有基因型AaBB个体进行测交,测交后代中 与它们的两个亲代基因型不同的个体所占的 百分比是 A.25% B.50% C.75% D.100%
7、将高杆(T)无芒(B)小麦与矮杆无芒小 麦杂交,后代中出现高杆无芒、高杆有 芒、矮杆无芒、矮杆有芒四种表现型,且 比例为3:1:3:1,则亲本的基因型为 ________________ TtBb ttBb
七、基因自由组合规律的常用解法 1、先确定此题是否遵循基因的自由组合规律。 2、分解:将所涉及的两对(或多对)基因或性状 分离开来,一对一对单独考虑,用基因的分离规 律进行分析研究。 3、组合:将用分离规律分析的结果按一定方式 进行组合或相乘。
基因自由组合定律在实践中的应用: 1 .在杂交育种工作中,人们有目的地用具有不同优良性状的两个亲本进行杂交,使两个亲本的优良性状结合在一起,就能产生所需要的优良品种。 如:水稻中,有芒(A)对无芒(a)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有两个品种:一个品种无芒不抗病,另一个品种有芒抗病。这两个品种的水稻进行杂交,在 F2中分离出的既无芒又抗病(aaRR或aaRr)植株应占总数的3∕16,纯合类型(aaRR)占1∕16,杂合类型(aaRr)占2∕16,要进一步得到纯合类型,还需要对无芒抗病类型进行自交和选育,最后得到能够稳定遗传的无芒抗病的类型。
2.在医学实践中,基因自由组合定律可用来推算家系中两种遗传病同时发病的情况,并推断后代的基因型和表现型以及它们出现的概率。2.在医学实践中,基因自由组合定律可用来推算家系中两种遗传病同时发病的情况,并推断后代的基因型和表现型以及它们出现的概率。 例:在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性致病基因P控制),母亲的表现型正常,他们婚后生了一个手指正常但患先天聋哑(由隐性致病基因d控制,遗传因子组成为dd)的孩子。则双亲的基因型、后代的表现型及概率怎样?
3、具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交(AABB和aabb),3、具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交(AABB和aabb), F1自交产生的F2中,新的性状组合个体数占总数的 ( ) A、10/16 B、6/16 C、9/16 D、3/16 4、人类并指为显性遗传病,白化病是一种隐性遗传病,已知控制这两种疾病的等位基因都在常染色体上,而且是独立遗传,一家庭中,父亲并指,母亲正常,他们有一个患白化病但手指正常的孩子,如果他们再生一个孩子,则: (1)这个孩子同时患两种的可能是( ) (2)这个孩子表现正常的可能是 ( ) B C 1/8 3/8
小结 基因的自由组合规律研究的是两对(或两对以上)相对性状的遗传规律,即:两对(或两对以上)等位基因分别位于两对(或两对以上)同源染色体上的遗传规律 实 质: 等位基因分离,非等位基因自由组合 发生过程: 在杂合体减数分裂产生配子的过程中 理论意义: 基因重组,生物种类多样性的原因之一 指导杂交育种,选择培育新品种 实践意义:
自花传粉、闭花受粉 选择豌豆 作为实验材料 具有多个易于区分的性状 F2性状表现类型及其比例为 高茎∶矮茎 = 3∶1 杂交实验 F2遗传因子组成及其比例 分离 定律 DD∶Dd∶dd =1∶2∶1 理论解释(假说) 子代性状表现类型及其比例为 高茎∶矮茎 = 1∶1 测交验证 子代遗传因子组成及其比例 Dd∶dd =1∶1 分离定律内容
杂交实验 (两对相对性状) F2性状表现类型及其比例为 黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱≈ 9∶3∶3∶1 F1在产生配子时,每对遗传因子彼此______,不同对的遗传因子可以________。 理论解释 (假说) 自由组合 定律 分离 自由组合 测交验证 子代性状表现类型及其比例为 黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱≈ 1∶1∶1∶1 自由组合定律内容
Y Y Y Y R R R R y y y y r r r r 基因自由组合定律的实质(图解) 同源染色体上的 等位基因彼此分离 非同源染色体上的 非等位基因自由组合 配子种类的比例 1 :1 :1 :1
分离定律 VS 自由组合定律 P10旁栏题 ①两大遗传定律在生物的性状遗传中______进行, ______起作用。 ②分离定律是自由组合定律的________。 同时 同时 基础 2种 1∶1 3种 1∶2∶1 2种 3∶1 一对等位基因 一对 两对或 多对等位 基因 两对或 多对 9=32种 (1:2:1)2 4=22种9:3:3:1 4=22种 1:1:1:1
我产奶多,但长不快,嘻嘻! 我长得快,但不产奶,因为我是公的!呵呵! × (杂交) 我们会不会既长得快,又产奶多呢?
6、自由组合定律在理论上不能说明的是 • A.新基因的产生 B.新的基因型的产生 • C.生物种类的多样性 D.基因可以重新组合