内容正文:
第一章 遗传的基本规律
第一节 孟德尔从一对相对性状的杂交实验中总结出分离定律
如果生活是一朵花,我觉得它应该是一朵玫瑰花。因为玫瑰不光有美丽的花还有痛人的刺,而这,才是生活本来的样子。
黄色
X
现代遗传学之父——孟德尔
孟德尔开始进行豌豆实验时,达尔文进化论刚刚问世。他仔细研读了达尔文的著作,从中吸收丰富的营养。保存至今的孟德尔遗物之中,就有好几本达尔文的著作,上面还留着孟德尔的手批,足见他对达尔文及其著作的关注。
起初,孟德尔豌豆实验并不是有意为探索遗传规律而进行的。他的初衷是希望获得优良品种,只是在试验的过程中,逐步把重点转向了探索遗传规律。除了豌豆以外,孟德尔还对其他植物作了大量的类似研究,其中包括玉米、紫罗兰和紫茉莉等,以期证明他发现的遗传规律对大多数植物都是适用的。
孟德尔豌豆实验取得成功原因?
1、豌豆是严格的自花授粉、闭花授粉植物,授粉时没有外来花粉的干扰 纯种。花冠形状便于去掉雄蕊进行人工去雄以及人工授粉等。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
2、豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中,便于观察和计数。
豌 豆
?
3、豌豆具有多个稳定、可区分的性状。
4、生长期较短,产生的种子数量多。
雌雄同株
单性花
银杏 雌雄异株
单性花
两性花
一朵花中有雄蕊和雌蕊的花。有些可自花,有些能同时自花或异花
只有雄蕊或只有雌蕊,只能进行异花授粉。
性状:指生物体的形态、结构和生理生化等特征的总称特征或生理特征。
相对性状:同一种生物同一性状不同的表现形式。
鼠毛的长毛和细毛
水稻的早熟与晚熟
玉米的黄粒与皱粒
水稻的抗倒伏与抗锈病
果蝇的长翅与残翅
小鼠的灰身和黑身
以下哪些是相对性状?
豌豆具有多对易区分的相对性状
花在未开放时,雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上,传粉后花瓣才展开,即开花。
异花授粉
闭花授粉:
自花授粉
交配方式:
自交
杂交
传粉方式:
自交:即自花传粉,或相同基因型个体间交配。
植物的自交只有豌豆这样的自花传粉的形式吗?
如玉米,雄花花粉落在同一植株的雌花上完成的传粉,也算自交。
杂交:不同植物间的异花传粉。
这么多的性状,如何研究呢?从简单 复杂
一对相对性状的杂交实验
符号 P F1 F2 × ⊗ ♀ ♂
含义 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本
常用的遗传学符号
二、杂交的过程
时间:花粉尚未成熟前(花蕾期)
目的:防止自花传粉
目的:防止外来花粉的干扰
去 雄
套 袋
授 粉
套 袋
时间:去雄后母本的雌蕊成熟时
目的:保证杂交种子是人工传粉所结,防止外来花粉的干扰
母本
父本
提供花粉
接受花粉
两次套袋处理都是为了防止外来花粉的干扰,影响实验结果。
三、一对相对性状的杂交实验
P
F1
结果:F1植株子一代全开紫花
表示亲本,包括父本和母本。
表示子一代
有没有可能子一代的颜色由母本决定呢?
二、一对相对性状的杂交实验
正交
反交
结果相同,F1都开紫花,说明紫花并不是由母本的性状决定。
F1能表现出来的亲本性状——紫花,称为显性性状。
在F1未能表现出来的另一亲本性状——白花——称为隐性性状。
正反交概念是相对
三、一对相对性状的杂交实验
F1自交
F2
紫花:白花≈3:1
F2紫花:白花≈3:1是偶然现象吗?如何通过实验探究?
性状分离:在杂交后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象叫性状分离
三、一对相对性状的杂交实验
F2为什么出现性状分离且分离比为3:1?
四、性状分离的原因是等位基因的相互分离
①性状是由遗传因子(基因)控制的,豌豆的花色是由一对基因控制的。
显性性状——紫花
隐性性状——白花
显性基因(P)
隐性基因(p)
相对性状
等位基因
如A、a基因互为等位基因,大写A表示 性基因,a表示 性基因。
(B、b),而A与 B、b之间称为非等位基因
显
隐
四、性状分离的原因是等位基因的相互分离
②基因在体细胞内是成对的,其中一个来自母本,另一个来自父本。
PP
pp
PP
Pp
pp
基因型:
控制性状的基因组合类型
显性纯合子
隐性纯合子
杂合子
表型:
特定的基因型所表现出来的性状
纯合子:由两个基因相同的配子结合而成的个体
杂合子:由两个基因不同的配子结合而成的个体
四、性状分离的原因是等位基因的相互分离
③在形成配子即生殖细胞时,成对的基因彼此分离,每个配子只含成对基因中的一个。
PP
pp
配子
P
p
F1
Pp
紫花
四、性状分离的原因是等位基因的相互分离
④在F1的体细胞内有两个不同的基因,但各自独立,互不融合。
⑤受精时,雌雄配子的结合是随机的。
①性状是由遗传因子(基因)控制的,豌豆的花色是由一对基因控制的。
②基因在体细胞内是成对的,其中一个来自母本,另一个来自父本。
③在形成配子即生殖细胞时,成对的基因彼此分离,每个配子只含成对基因中的一个。
思考:孟德尔的假设的核心内容是什么呢?
F1产生配子时,等位基因P和p分离,产生P:p=1:1?
思考:若你是孟德尔,你怎么证明该假说呢?
PP:Pp:pp=1:2:1
紫花:白花=3:1
五、演绎推理、实验验证
测交:将F1(Pp)与隐性纯合子进行杂交
测交的遗传图解,并预测测交结果
P
Pp
紫花
pp
白花
×
配子
p
P
p
F1
Pp
pp
紫花
白花
1 : 1
演绎推理
测交作用:
①配子和种类及比例
②判断纯合子还是杂合子?
植物还可以利用自交法
孟 德 尔 通 过 测 交 实 验 ,一共获得 166株测交后代,其中 85 株 开 紫 花 , 81 株 开 白花,两者接近 1∶1 的预期比例。
孟德尔对7对相对性状分别做了测交实验,结果都与与演绎推理的结果一致。
1、观察现象、提出问题
2、作出假设、进行解释
3、演绎推理、实验验证
4、得出结论
★假说——演绎法(假设——推理法)
★测交验证
分离定律的核心内容:控制一对相对性状的等位基因互相独立、互不融合,在形成配子时彼此分离,分别进入不同的配子中,结果一半的配子带有等位基因中的一个,另一半的配子带有等位基因中的另一个。
Pp
P
p
F1形成配子时,等位基因分离
六、孟德尔的分离定律
适用范围:
进行有性繁殖的真核生物的细胞核遗传。
一对等位基因控制的性状的遗传。
(1)配子的结合方式: 种。
(2)遗传因子组成: 种,分别为 ,其比例为 。
(3)产生后代的性状表现: 种,分别为 ,其比例为 。
(4)上图亲本中的高茎(DD)或矮茎(dd)遗传因子组成相同,称为 ;F1中的高茎(Dd)遗传因子组成不同,称为 。
4
3
DD、Dd、dd
1∶2∶1
2
高茎、矮茎
3∶1
纯合子
杂合子
七、分离定律的解题规律
(1) 显隐性的判断
1)根据定义判断
具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交,F1只显现出一方亲本的性状,显现出来的那个性状为显性性状,未显现出来的那个性状为隐性性状。
2)根据性状分离现象判断
具有某种相同性状(或表型)的两个个体交配后,子代出现新性状,则这一新性状为隐性性状。如紫花与紫花杂交,子代表现为紫花。
3)根据性状分离比判断
3:1 ? 1:1?
1、由亲本推断子代的基因型和表型(正推型):
九、分离定律的推断
亲本 子代基因型 子代表型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa=1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 显性∶隐性=3∶1
Aa×aa Aa∶aa=1∶1 显性∶隐性=1∶1
aa×aa aa 全为隐性
2.由子代推断亲本的基因型和表型(逆推型)
子代表型 亲本基因型组合 亲本表型
全为显性 AA×_ _ 亲本中至少有一个为显性纯合子
全为隐性 aa×aa 双亲均为隐性纯合子
显性∶隐性=3∶1 Aa×Aa 双亲均为杂合子
显性∶隐性=1∶1 Aa×aa 亲本中一方为显性杂合子,一方为隐性纯合子
3. “隐性突破”法:若亲本均为显性,子代出现隐性个体,则双亲各携带一个隐性基因;若亲本有隐性个体,则每个子代至少携带一个隐性基因。
1.通过饲养灰鼠和白鼠(基因组成未知)的实验,得到实验结果见表,如果杂交IV亲本中灰色雌鼠和杂交Ⅱ亲本中的灰色雄鼠杂交,结果最可能是 ( )
A.都是灰色 B.都是白色
C.1/2 是灰色 D.1/4是白色
A
十、基因的显隐性关系不是绝对的
根据显性现象的表现形式,可将显性分为以下几种类型:
完全显性:具有相对性状的两个亲本杂交,所得的F1与显性亲本的表现完全一致的现象。
不完全显性:具有相对性状的两个亲本杂交,所得的F1表现为双亲的中间类型的现象。
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共显性:具有相对性状的两个亲本杂交,所得的F1个体同时表现出双亲的性状。
基因的显隐性关系不是绝对的,显性性状的表现既是等位基因相互作用的结果,又是基因与生物体内外环境条件共同作用的结果。
1.孟德尔在一对相对性状进行研究的过程中,发现了基因分离定律,下列有关基因分离定律的几组比例能说明基因分离的实质的是( )
A.F2表现型的比为3:1
B.F1产生配子的比为1:1
C.F2基因型的比为1:2:1
D.测交后代比为1:1
√
2.两株高茎豌豆杂交,后代高茎和矮茎的比例如图所示,则亲本的基因型为()
A、GGXgg B、GGXGg C、GgXGg D、ggXgg
√
3.已知毛色受一对等位基因控制,观察羊的毛色(白毛和黑毛)遗传图解,有关分析错误的是( )
A.这对相对性状中,显性性状是白毛
B.图中三只黑羊的基因型一定相同
C.图中四只白羊的基因型一定不同
D.Ⅲ2与一只黑羊交配再生一只黑羊的概率为1/3
√
4.人类的秃顶表现类型及其对应的遗传因子组成如表所示。一对夫妇中,妻子非秃顶,妻子的母亲秃顶;丈夫秃顶,丈夫的父亲非秃顶,则这对夫妇所生的一个女孩秃顶的概率和秃顶男孩的概率分别为( )
BB Bb bb
男 非秃顶 秃顶 秃顶
女 非秃顶 非秃顶 秃顶
A.1/4;3/8 B.1/8;3/4
C.1/8;3/8 D.1/8;1/4
√
5.豌豆花的位置分为叶腋和茎顶两种,分别受T和t基因控制。种植基因型为TT和Tt的豌豆,两者数量之比是1:1。两种类型的豌豆繁殖率相同,则在自然状态下,其子代中基因型为TT、Tt、tt的数量之比为( )
A.7:6:3 B.9:2:1 C.5:2:1 D.8:6:1
√
$$