内容正文:
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第1章 遗传因子的发现
2024/10/21
第二课时
整体知识框架
2024/10/21
1.通过解读教材P13孟德尔遗传规律的应用,能理解杂交育种的概念。
2.通过小组合作绘制抗倒伏抗锈病小麦的育种图解,掌握植物杂交育种的基本流程。
3.通过教师精讲动物杂交育种的过程,能区分动植物杂交育种的区别。
学习目标:
1.杂交育种
有目的的将具有不同优良性状的两个亲本杂交,组合两个亲本的优良性状
经过繁育、现在和培育,最后筛选出所需要的优良品种
阅读教材P13小麦优良品种的杂交育种过程。绘制纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程的遗传分析图解。
倒伏
条锈病
P
抗倒伏易染条锈病
易倒伏抗条锈病
DDTT
ddtt
×
↓
抗倒伏易染条锈病
DdTt
F1
↓
F2
抗倒伏易染条锈病
9D_T_
抗倒伏抗条锈病
3D_tt
易倒伏易染条锈病
3ddT_
易倒伏抗条锈病
1ddtt
(淘汰)
(淘汰)
(保留)
(淘汰)
多次自交选种
抗倒伏抗条锈病
DDtt
杂交
自交
选种
多次自交选种
优良性状的纯种
(1)纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
如何利用长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee)培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)?
?
短毛折耳猫
bbee
长毛立耳猫
BBEE
×
长毛立耳猫
BbEe
♀、♂互交
B_E_
B_ee
bbE_
bbee
与bbee测交
选择后代不发生性状分离的亲本即为BBee
(2)长毛折耳猫的培育过程
总结:
①植物杂交育种中,优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种。
②动物杂交育种中,优良性状的纯合子获得一般采用测交,选择测交后代不发生性状分离的亲本。
③如果优良性状是隐性,直接在F2中选出即为纯合体。
④优点
a.目的性强,通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上(“集优”)
⑤缺点
育种所需时间较长。
b.操作简单,技术要求不高。
⑥原理
基因重组
(自由组合)
1.动植物杂交育种
可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据
白化病
2.医学实践
Ⅰ
Ⅱ
1
2
2
1
正常男性
正常女性
患病男性
患病女性
?
1.该病为显性遗传还是隐性遗传?
2.Ⅱ-2为白化病的概率是多少?
3.Ⅱ-2为患病男性的概率是多少?
Ⅰ
Ⅱ
1
2
2
1
正常男性
正常女性
患病男性
患病女性
Aa
Aa
?
aa
AA
Aa
aa
课本P16二、第2题
现有某作物的两个纯合品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏),抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种,获得具有抗病矮秆优良性状的新品种,在杂交育种前,需要正确地预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果,需要满足三个条件,其中一个条件是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制,且符合分离定律。请回答下列问题。
(1)除了上述条件,其他两个条件是什么?
(2)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足这三个条件,可用测交实验来进行检验。请你设计该测交实验的过程。
(3)获得的F2中是否有抗病矮秆品种?应该进行怎样的处理才能获得纯合抗病矮秆品种?
(1)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对相对性状的基因独立遗传。
(2)将纯合抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交,得到F1让F1与感病矮秆植株杂交。
(3)有抗病矮秆品种。但其中有杂合子,让F1中的抗病矮秆植株进行连续自交淘汰感病矮秆植株,直至不再出现性状分离即可。
答案
现有一基因型为AaBb植物个体,可以用什么方法来验证A/a与B/b之间遵循自由组合定律呢?
通过观察某些性状,可以说明杂合体(如AaBb)能够产生4种配子。
思路:
AaBb
AB
Ab
aB
ab
配子:
自由组合定律的验证
1.花粉鉴定法
直接观察杂合体是否产生4种配子且比例为1:1:1:1
某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)显性,花粉粒长形(B)对圆形(d)显性,非糯性花粉遇碘液变蓝黑色,糯性花粉遇碘液变橙红色
自由组合定律的验证
2.测交法
测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律,决定同一性状的成对遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组
自交法 F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,决定同一性状的成对遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组
3.测交法
例.豌豆的子叶颜色黄色对绿色为显性性状,籽粒的形状圆粒对皱粒为显性性状,两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。下列四个杂交实验结果中,不能验证上述两对性状的遗传遵循基因自由组合定律的是( )
A.黄色圆粒×绿色圆粒→黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=3∶1∶3∶1
B.黄色圆粒×绿色皱粒→黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1
C.黄色圆粒×黄色皱粒→黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=3∶3∶1∶1
D.黄色皱粒×绿色圆粒→黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1
D
例.某生物兴趣小组有一些能够稳定遗传的高茎、圆粒和矮茎、皱粒的两个品系豌豆,如果你是小组的一员,希望通过实验探究一些问题。可以探究的问题有:
(1)问题1:控制两对相对性状的基因的遗传是否分别遵循孟德尔基因的分离定律。
问题2:______________________________________________________
_________。
控制两对相对性状的非等位基因的遗传是否遵循基因的自由
组合定律
【题型】遗传实验设计
(2)请设计一组最简单的实验方案,探究上述遗传学问题:(不要求写出具体操作方法)
①____________________________________;观察和统计F1的性状和比例;保留部分F1种子。
②_____________________;观察和统计F2的性状和比例。
【解析】
①根据孟德尔的杂交实验,亲本选择具有两对相对性状的纯合子进行杂交,即取纯合高茎圆粒和矮茎皱粒豌豆杂交;观察和统计F1的性状和比例;保留部分F1种子。②将F1种下,让其自交;观察和统计F2的性状和比例。
取纯合高茎圆粒和矮茎皱粒豌豆杂交
将F1种下,让其自交
实验结果:
①F1全部为高茎、圆粒。
②F2的统计数据
表现型 高茎圆粒 高茎皱粒 矮茎圆粒 矮茎皱粒
比例 66% 8% 8% 18%
实验分析:
①F2中________________________________________________,
所以高茎和矮茎、圆粒和皱粒分别是由一对等位基因控制的,并遵循孟德尔基因的分离定律。
高茎与矮茎的比例是3∶1,圆粒和皱粒的比例是3∶1
②F2四种表现型的比例不是9∶3∶3∶1,所以控制上述两对相对性状的非等位基因__________________________。
不遵循基因的自由组合定律
一个正常的女人与一个并指(Dd)的男人结婚,他们生了一个患白化病(aa)而手指正常的孩子。求再生一个孩子:(1)只患并指的概率是____________。(2)只患白化病的概率是____________。(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是____________。(4)只患一种病的概率是____________。(5)患病的概率是____________。
自由组合概率计算
自由组合概率计算
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时,各种患病情况的概率分析如下:
人类的多指是显性遗传病,多指(A)对正常(a)是显性。白化病是一种隐性遗传病,肤色正常(B)对白化(b)是显性。已知这两对相对性状是独立遗传的,遵循自由组合规律。在一个家庭中,父亲多指,母亲正常,他们已经生有患白化病的孩子。请预测这对夫妇下一个孩子的健康情况:
⑴孩子正常手指的概率是 ;
⑵孩子多指的概率是 ;
⑶孩子肤色正常的概率是 ;
⑷孩子患白化病的概率是 ;
1/2
1/2
3/4
1/4
⑸孩子同时患两种病的概率是 ;
⑹孩子健康的概率是 ;
⑺孩子仅患多指病的概率是 ;
1/8
3/8
3/8
⑻孩子仅患白化病的概率是 ;
⑼孩子仅患一种病的概率是 ;
⑽孩子患病的概率是 。
1/8
1/2
5/8
(P27)4.等位基因A、a和B、b的遗传遵循自由组合定律。让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表型比例为1∶3。如果让F1自交,则下列表型比例中,F2不可能出现的是( ) A.13∶3 B.9∶4∶3 C.9∶7 D.15∶1
9:3:3:1异常分离比现象
9:3:3:1异常分离比现象
甘蓝型油菜花色性状由三对等位基因(A/a、B/b、D/d)控制,三对等位基因独立遗传。花色表型与基因型之间的对应关系如表所示。
表型 白花 乳白花 黄花 金黄花
基因型 AA_ _ _ _ Aa_ _ _ _ aaB _ _ _aabbD_ aabbdd
请回答:(1)白花(AABBDD)×黄花(aaBBDD),F1基因型是__________,F1测交后代的花色表型及其比例是______________。(2)黄花(aaBBDD)×金黄花,F1自交,F2中黄花基因型有________种,其中纯合个体占黄花的比例是________。(3)甘蓝型油菜花色有观赏价值,欲同时获得四种花色表型的子一代,可选择基因型为________的个体自交,理论上子一代比例最高的花色表型是________。
AaBBDD
乳白花∶黄花=1∶1
8
1/5
AaBbDd
乳白花
如图是具有两种遗传病的家族系谱图,设甲病显性基因为A,隐性基因为a;乙病显性基因为B,隐性基因为b。若Ⅱ7为纯合子,请据图回答下列问题:
(1)甲病是____性遗传病,乙病是___性遗传病。
(2)Ⅱ5的基因型可能是_ ________,Ⅲ8的基因型是____
(3)Ⅲ10是纯合子的概率是________
(4)假设Ⅲ10与Ⅲ9结婚,生下正常男孩的概率是______
甲病女
甲病男
乙病男
两病女
显
隐
aaBB或aaBb
AaBb
2/3
5/12
Lavf58.51.100
根据序号所示再进一步拓展:
序号
类型
计算公式
①
同时患两病概率
mn
②
只患甲病概率
m(1-n)
③
只患乙病概率
n(1-m)
④
不患病概率
(1-m)(1-n)
拓展求解
患病概率
①+②+③或1-④
只患一种病概率
②+③或1-(①+④)
$$