第7讲遗传的基本规律.ppt
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1、第7讲 遗传的基本规律,-基因的分离定律、基因的自由组合定律、伴性遗传,遗传学奠基者孟德尔,豌豆,一、孟德尔的豌豆杂交试验,1、豌豆作为遗传材料的优点,(1)豌豆自花传粉、闭花受粉,自然状态下一般是纯种。,(2)豌豆的花结构较大,易于摘除雄蕊进行人工杂交实验。,(3)具有易区分的相对性状,且能稳定遗传。,2、孟德尔成功的原因,(1)正确选用纯合的豌豆作为实验材料,(2)由单因子到多因子的研究方法,(3)应用统计学原理对实验结果进行分析,(4)科学地设计了实验的程序:,杂交自交测交,一、孟德尔的豌豆杂交试验,3、孟德尔的研究方法:,假说-演绎法,5、交配类,4、个体类,二、有关概念辨析,1、常用
2、符号的含义,亲本,母本,父本,杂交,自交,子一代,子二代,2、性状类,3、基因类,5、交配类,二、概念辨析,基因型不同,基因型相同,F1与隐性纯合子杂交,DDdd或DDDd,DDDD或DdDd,Dddd或YyRryyrr,将不同优良性状集中在一起,得到新品种;可用于显隐性的判断,连续自交可不断提高纯合度;可用于植物纯合子和杂合子的鉴定;可用于显隐性的判断。,可用于高等动物纯合子和杂合子的鉴定;可用于测定杂种F1的基因型。,交配类型,正交和反交:又称互交,是指两个亲本互做父本、母本的杂交方式。可以检验细胞核遗传、伴性遗传和细胞质遗传。,杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程。,自交:基因型相同
3、的生物体间相互交配。植物体中指自花授粉或雌雄异花的同株授粉(供应花粉的植株叫父本()接收花粉的植株叫母本()。自交是获得纯系的有效方法。,测交:让F1与隐性纯合子杂交。用来测定F1的基因型,是检验某生物个体是纯合体还是杂合体的有效方法。测交时常利用一个原来的隐性纯合亲本进行杂交,故又常称为回交。,性状类型,性状分离:在杂种后代中,同时呈现出显性性 状和隐性性状的现象。,性状:生物体的形态特征和生理特征的总称。,相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。,显性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1显现 出来的性状。,隐性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1未显 现出来的性状。,显性的相对性:指同源染色
4、体上一对等位基因中显隐性的关系。主要有3种情况:完全显性、不完全显性、共显性。,基因类,隐性基因:控制隐性性状的基因。,等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因。,显性基因:控制显性性状的基因。,个体类,杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育 成的个体。,表现型:生物个体表现出来的性状。,基因型:与表现型有关的基因组成。表现型=基因型+环境条件,纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育 成的个体。,例1(2012江苏高考11)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述,正确的是()A.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用B.杂合子与纯合子基因组成不同,性状表现也不同C.孟德尔巧
5、妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型D.F2的3:1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合,D,例2、(10年广东理综)黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素,其生物合成受多个基因控制,也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的是A.环境因子不影响生物体的表现型 B.不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同C.黄曲霉毒素致癌是表现型 D.黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型,D,例3、采用下列哪种方法,可以依次解决中的遗传问题()鉴定一只黑羊是否是纯种;在一对相对性状中区分显隐性;不断提高小麦抗病(显性性状)品种的纯合度;检验杂种F1的遗传因子组成 A.杂交、自交、测交、测交 B.测交、杂交、自交、
6、测交 C.测交、测交、杂交、自交 D.杂交、杂交、杂交、测交,B,例4 给你一粒黄色玉米(玉米是雌雄同株异花植物),请你从下列方案中选一个既可判断其基因型又能保持纯种的遗传特性的可能方案()A观察该黄粒玉米,化验其化学成分B让其与白色玉米杂交,观察果穗C进行同株异花传粉,观察果穗D让其进行自花授粉,观察果穗,c,隐性基因,性状,等位基因,显性基因,基因,相对性状,显性性状,隐性性状,等位基因分离,性状分离,基因型,表现型,纯合子,杂合子,自交后代不出现性状分离,自交后代出现性状分离,控制,导致,在很大程度上决定,二、概念辨析,6、基因与性状、基因型与表现型之间的关系,表现型=基因型+环境条件,
7、P,F1,高,F2,高,3:1,矮,高,矮,787 277,三、一对相对性状的杂交实验,1、实验现象(发现和提出问题),F2代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗?,(1)生物的性状是由遗传因子(基因)决定的;,(2)体细胞中遗传因子是成对存在的;,(3)生物体在形成生殖细胞-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。,2、对分离现象的解释(提出假说),演绎推理,dd,Dd,测交后代:,高茎,矮茎,理论值:1 1,孟德尔的豌豆实际测交结果与预期的理论比值相同。,三、一对相对性状的杂交实验,3、对分离现象解释的验证(实验检验)测交,实际值:30:
8、34,测交就是让杂种第一代与隐性纯合子杂交,用来测定F1的遗传因子组成。,测交是检验某生物个体是纯合子还是杂合子的有效方法。,4、基因分离定律的内容(得出结论),在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相互融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子进入不同的配子中,随配子遗传给后代。,5、基因分离定律的实质(现代解释),在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。,杂交试验分析图解,(1)杂交育种方面的应用(指导育种),选显性
9、品种、选隐性品种,三、一对相对性状的杂交实验,6、基因分离定律在实践中的应用,提示:将获得的紫色花连续几代自交,即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交,直至自交后代不再出现白色花为止。,课本P7,让杂种豌豆连续自交n代后,子代中杂合体与纯合体所占的比例为,1/2n,1-1/2n,0 1 2 3 4 5,10.5,杂合子,纯合子,显性(隐性)纯合子,(1)杂交育种方面的应用(指导育种),(2)预防人类遗传病,推测人类遗传病的致病基因及发病概率。,三、一对相对性状的杂交实验,6、基因分离定律在实践中的应用,隐性基因控制的遗传病(隐性遗传病),如:白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症等,正常,AA,Aa,
10、患者,aa,显性基因控制的遗传病(显性遗传病),患者,AA,Aa,正常,aa,如:多指、并指等,三、一对相对性状的杂交实验,7、显、隐性性状的判断方法,(1)根据子代性状分离比判断(显性:隐性=3:1),(2)根据遗传系谱图判断,(3)若以上都无法判断,可以用假设法推测,(无中生有为隐性,有中生无为显性),(1)与隐性纯合子相交(测交),(2)自交法,(3)花粉鉴别法,水稻的糯性与非糯性的花粉遇碘呈现不同的颜色,让待测个体长大开花后,取花粉粒在载玻片上,加一滴碘液。,一半橙红色、一半蓝黑色为杂合子;全部为橙红色为纯合子。,(4)单倍体育种:待其开花后,用花药离体培养形成单倍体,再用秋水仙素处理
11、获得纯合子,再观察植物的性状类型。,三、一对相对性状的杂交实验,8、显性纯合子与杂合子的实验鉴别方法,例1:一对外观正常的夫妇,生了一个白化病aa的孩子,问:(1)这对夫妇的基因型:(2)再生一个孩子是白化病的概率为:(3)这对夫妇生出不携带致病基因的孩子的概率为:,Aa、Aa,1/4,1/4,例2:一对外观正常的夫妇,生了一个白化病的儿子和一个正常的女儿,问:该女儿携带致病基因的概率是多少?,/,例:一对外观正常的夫妇,且他们双方的父母也都正常,但双方都有一个白化病弟弟,求他们婚后生白化病孩子的概率?,/,基因分离规律有关概率问题,例2(2012安徽高考4)假若某植物种群足够大,可以随机交配
12、,没有迁入和迁出,基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9,抗病植株RR和Rr各占4/9,抗病植株可以正常开花和结实,而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占 A、1/9 B、1/16 C、4/81 D、1/8,B,(2012上海卷 30)某植物的花色受不连锁的两对基因Aa、Bb控制,这两对基因与花色的关系如图ll所示,此外,a基因对于B基因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到Fl,则F1的自交后代中花色的表现型及比例是A白:粉:红,3:10:3B白:粉:红,3:12:1C白:粉:红,4:9:3D白:粉:红,
13、6:9:1,C,9、ABO血型浅析,ABO血型系统由一组复等位基因IA、IB及i控制,其中IA和IB对i都是显性,但IA和IB间表现为共显性。,三、一对相对性状的杂交实验,一种抗原,附着在红细胞表面,称为凝集原。一种抗体,存在于血浆中,称为凝集素。,例3、一对杂合黑豚鼠产仔4只,4只鼠仔的表现型可能是:A.三黑一白 B.全部黑色 C.二黑二白 D.以上三种都有可能,D,例4、,C,第8讲 遗传的基本规律,之二:基因的自由组合定律,2010年普通高等学校招生全国统一考试理科综合(生物部分)考试大纲(广东卷),对每一对相对性状单独进行分析,315+101=416,皱粒种子 108+32=140,圆
14、粒:皱粒接近3:1,黄色:绿色接近3:1,F1,P,F2,个体数,9:3:3:1,四、两对相对性状的杂交实验,1、实验现象(发现和提出问题),孟德尔是如何解释这一现象,他提出了怎样的假设?,可见:豌豆的粒形、粒色的遗传遵循基因的分离定律。,2、对自由组合现象的解释(假说),豌豆杂交实验分析图解,配子,黄色圆粒,配子,1:1:1:1,雌配子,雄配子,棋盘法,F2,规律一:F2表现型有4种:,双显性:单显:单显:双隐性9:3:3:1,规律二:F2基因型共9种:,4种纯合子各1/16,1种双杂合子4/16,,4种单杂合子各2/16,黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒9:3:3:1,YYRR,yy
15、rr,YyRR,YYRr,YyRr,YyRr,YyRr,YyRr,YyRR,YYRr,yyRR,yyRr,yyRr,YYrr,Yyrr,Yyrr,棋盘法,F2,测交后代,1:1:1:1,测交,-测交实验,黄色圆粒,黄色皱粒,绿色圆粒,绿色皱粒,3、对自由组合现象解释的验证,实际(F1作母本)31:27:26:26子粒数(F1作父本)24:22:25:26,证实F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合。,例1、(08广东理基)两对基因(A-a和B-b)位于非同源染色体上,基因型为AaBb的植株自交,产生后代的纯合体中与亲本表现型相同的概率是 A.3/4 B.1/4C.3/16 D.1/16例2、
16、(08广东文基)两对基因(A-a和B-b)自由组合,基因型为AaBb的植株自交,得到的后代中表现型与亲本不相同的概率是 A.1/4 B.3/4 C.7/16 D.9/16,B,C,例3、纯种黄色圆粒豌豆个体与纯种绿色皱粒豌豆个体杂交,在F2出现的性状中:(1)在双显性性状的个体中,纯合子占_(2)能够稳定遗传的个体占总数的_(3)在重组性状中,纯合子占_(4)与亲本性状不同的个体占总数的_,1/9,1/4,1/3,例4、番茄果实的红色(A)对黄色(a)为显性、两室(B)对一室(b)为显性,两对性状独立遗传。若用纯合的具有这两对性状的亲本杂交,F2中重组表现型个体数占F2总数的()A.7/8或5
17、/8 B.9/16或5/16 C.3/8或5/8 D.3/8,3/8,(1)AABBaabbAaBb F2,(2)AAbbaaBBAaBb F2,3/8,5/8,C,例5、在两对相对性状的遗传实验中,可能具有1:1:1:1比例关系的是()杂种自交后代的性状分离比 杂种产生配子类别的比例 杂种测交后代的表现型比例 杂种自交后代的基因型比例 杂种测交后代的基因型比例 A.B.C.D.,D,4、基因自由组合定律(孟德尔第二定律),控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。,5、基因自由组合定律的实质(现代解释)
18、,位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。,例7、据右图,下列选项中不遵循基因自由组合定律的是,例8、位于常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbcc:AaBbCc:aaBbcc:AabbCc=1:1:1:1,则下列正确表示F1基因型的是,A,B,(2012福建高考27)现有翅型为裂翅的果蝇新品系,裂翅(A)对非裂翅(a)为显性。杂交实验如图1.,(1)上述亲本中,裂翅果蝇为_(纯合子/杂合子)。(2)某同学依
19、据上述实验结果,认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验,以遗传图解的方式说明该等位基因可能位于X染色体上。,(3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交试验,以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的表现型:_()_()。(4)实验得知,等位基因(A、a)与(D、d)位于同一对常染色体上,基因型为AA或dd 的个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响,且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因_(遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本,逐代自由交配,则后代中基因A的频率将_(上升/下降/不变),6、孟德尔两大遗传规律的适用范围,(1)适用于有性生殖生物的
20、相对性状遗传。,(3)分离定律揭示了控制一对相对性状的(一对等位基因的)遗传行为。自由组合定律揭示两对或两对以上等位基因的遗传行为,适用于非同源染色体上的非等位基因。,(2)适用于真核生物的相对性状遗传,为细胞核遗传。原核生物、细胞质遗传都不属于该定律的研究范围。,例8、孟德尔的遗传规律不能适用哪些生物:噬菌体 乳酸菌 西瓜 蓝藻 食用菌 草鱼 A.B.C.D.,D,7、自由组合规律的应用,(1)理论方面,为生物的多样性提供了依据,在有性生殖过程中,由于基因重组产生新基因型从而产生变异,是生物多样性的原因之一。,(2)指导生产和医学实践,在育种方面,培育含多种优良性状的品种。,在医学实践中,分
21、析家系中两种或多种遗传病同时发生的情况,并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率,为遗传病的预测和诊断提供理论依据。,(1)根据题意,画出便于逻辑推理的图解;(2)根据性状分离,判断显、隐性性状;(3)根据性状表现初步确定基因型;(隐性性状-dd,显性性状-Dd或DDD_)(4)根据性状分离比(根据后代表现型,基因型),判断双亲的基因型;(5)弄清有关配子的遗传因子及比例;(6)利用配子比例求解相应个体概率。,8、解遗传题的一般步骤,练习,2、基因型分别为DdEeFF和DdEeff的两种豌豆杂交,在三对等位基因各自独立遗传的条件下,其子代表现型不同于两个亲本的个体数占全部子代的()A.
22、7/16 B.3/8 C.5/8 D.9/16,A,1、白色盘状与黄色球状南瓜杂交,子一代全是白色盘状,产生的子二代中杂合的白色球状南瓜有4000株,则纯合的黄色盘状南瓜有 株?,2000,即:将多对性状,分解为单一的相对性状然后按基因的分离规律来单独分析,最后将各对相对性状的分析结果相乘。其理论依据是概率计算中的乘法定理。,自由组合定律解题技巧-单独处理、彼此相乘,变式训练(10安徽理综)南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制(A、a和B、b),这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交,F1收获的全是扁盘形南瓜;F1自交,F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形
23、南瓜。据此推断,亲代圆形南瓜株的基因型分别是A、aaBB和Aabb B、aaBb和Aabb C、AAbb和aaBB D、AABB和aabb,C,9、自由组合定律中9:3:3:1的几种变式,(1)9:7的形式,例1、(08年宁夏)某植物的花色有两对自由组合的基因决定。显性基因A和B同时存在时,植株开紫花,其他情况开白花。请回答:(1)开紫花植株的基因型有 种,(2)基因型是 的紫花植株自交,子代表现为紫花植株:白花植株=9:7。(3)基因型为 和 紫花植株各自自交,子代表现为紫花植株:白花植株=3:1。(4)基因型为 紫花植株自交,子代全部表现为紫花植株。,4,AaBb,AaBB,AABb,AA
24、BB,(2)9:6:1的形式,例2、某植物的花色有两对等位基因A、a与B、b控制,现有纯合蓝色品种与纯合红色品种杂交,F1都是蓝色,F1自交所得F2为9蓝:6紫:1红。请分析回答:(1)根据题意推断可知花色呈蓝色的条件是:。(2)开紫花植株的基因型有 种。(3)F2代中纯种紫花植株与红花植株杂交,后代的表现型及比例为。,同时至少具有A、B 两个基因,4,全为紫色,100%,(3)1:4:6:4:1等形式,例3、人的眼色是两对等位基因(A/a和B/b,二者独立遗传)共同决定的。在一个体中,两对基因处于不同状态时,人的眼色如下表:,若有一对黄色夫妇,其基因型均为AaBb。从理论上计算:(1)他们所
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