内容正文:
第五单元 基因的传递规律 2023.11.30
第1讲 分离定律的发现及应用
考点一 基因的分离定律及其验证
遗传:亲代与子代之间的相似性。
变异:亲代与子代之间的差异性。
遗传和变异是进化的基础——《遗传与进化》
曾经认为两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状,这个观点叫融合遗传。 融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行。
孟德尔:生于奥地利,遗传学的奠基人。家境贫寒,21岁起做修道士,29岁起进修自然科学和数学,研究豌豆杂交实验长达8年,1866孟德尔将研究结果整理成实验论文《植物杂交实验》,但未能引起人们的重视。1884年孟德尔逝世。一直沉寂了30多年,直到1900年三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文,他们做了许多与孟德尔实验相似的观察。并且认识到孟德尔提出的理论的重要意义。
主要贡献有: (1)提出了遗传单位是遗传因子;【在不知基因和染色体的情况下】
(2)发现了两大遗传规律:分离定律和自由组合定律。
基础知识:
两性花:一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。 如桃花、豌豆花
单性花:一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。如黄瓜花,玉米雄花在顶端,雌花在叶腋处。
自花传粉(自交):两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程(植物自花传粉),及雌雄同株植物的异花传粉的过程,如玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱头上完成传粉过程也属于自交。广义上还包括遗传因子组成相同的同种生物个体之间的相互交配。
异花传粉:两朵花之间的传粉过程。一般属于杂交。注意玉米为单性花,若是同株之间异化传粉属于自交。
杂交:一般指遗传因子组成不同的生物之间相互交配的过程。
不同植株的花进行异花传粉时,提供花粉的植株叫做父本( ♂ ‘战神的矛和盾’),接受花粉的植株叫做母本( ♀ ‘爱神的镜子’)。亲本(P Parents)
1.豌豆作杂交实验材料的优点
①豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物,避免外来花粉的干扰,自然状态下一般是纯种;
②豌豆具有易于区分的相对性状。
(1)性状:生物体所有特征的总和,包括形态结构、生理特征和行为方式等。由基因决定,性状可遗传。形态特征如豌豆种子的形状、颜色;生理特性如植物抗病性、耐寒耐旱性等。
(2)表型(也叫表现型):指生物体表现出来的性状。 有基因决定的性状在环境作用下的具体表现,表型不可遗传。【表型=基因型(可遗传,决定作用)+环境(不可遗传,影响作用)】
注意:性状≠表型,性状包括表型,一种性状可能有很多种表型。
(3)相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。 (两“同”,一“不同”)
如同种生物:豌豆 同一性状:茎的高度 不同表现类型:高茎&矮茎
③豌豆花大,便于进行人工异花杂交;
④生长周期短,易栽培;籽粒多,易于统计实验结果。【统计学方法,统计分析的结果可靠,减少实验误差】
补充:玉米、果蝇做实验材料优点:有易于区分的相对性状,生长周期短,易种植或饲养,有足够的后代等。
2.孟德尔遗传实验的杂交操作“四步曲”
人工杂交(异花传粉):【两性花】选择亲本,母本去雄(未成熟/花蕾期/开花前/自花受粉前。应干净、全部、彻底)→套袋(父本和母本)→授粉(已成熟)→套袋(母本)
思考两次套袋的目的?
若为单性花(如玉米):套袋(父本和母本)→授粉→套袋(母本)
3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
(1)显性的相对性
①完全显性:F1的显性性状和亲本的显性性状表现一样
②不完全显性:F1的性状介于显性和隐性性状之间
③共显性:两亲本的性状同时在F1中显现出来
④镶嵌显性:两亲本的性状在F1的不同部位表现出来
(2)性状分离:在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
显性性状:具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1中显现出来的性状。
隐性性状:具有一对相对性状的纯合亲本杂交,在F1没有显现出的性状
纯合子:遗传因子组成相同的个体(可稳定遗传)
杂合子:遗传因子组成不同的个体(不可稳定遗传)
(3)一对相对性状的遗传学实验过程
分析:第一年:纯种高茎与纯种矮茎(正反交结果一致)
第二年:高茎(显性性状)
第三年:高茎:矮茎=3:1【出现性状分离,若观察种子性状,第二年可见性状分离】
P4表1-1孟德尔豌豆杂交实验的结果
F2出现3:1的性状分离比不是偶然【不完全归纳法】
(4)孟德尔对分离现象的解释(作出假说)
1)生物的性状是由遗传因子决定的。
显性(大写字母)、隐性(小写字母)
“颗粒遗传”(三大特性:独立性、分离性、随机性)
2)体细胞中遗传因子是成对存在的
纯合子、杂合子
(纯合子自交后代不会出现性状分离,杂合子自交后代会出现性状分离)
3)生物体在形成生殖细胞——配子时,成