内容正文:
第1章 遗传因子的发现第1节
孟德尔的豌豆杂交实验(一)
基因分离定律重点题型突破
1
目
录
分离定理的常规解题方法
分离定律的特例
分离定律的应用
01
02
03
一、分离定理的常规解题方法
1、显、隐性的判断:
(1)杂交法(2变1)
若A×B→A,则A为显性,B为隐性。
若A×B→B,则B为显性,A为隐性。
(2)自交法( 1变2 )
若A A,B,则A为显性,B为隐性。
若A A,则A为纯合子,判断不出显隐性。
不能判断
若A×B→A, B 判断不出显隐性, 需要再分别自交,观察子代表现型
(1)甲图中“无中生有为隐性”,
即双亲无病而后代患病,
该病为隐性性状。
(2)乙图中“有中生无为显性”,
即双亲患病而后代出无病的,
该病为显性性状。
一、分离定理的常规解题方法
1、显、隐性的判断:
(3)根据遗传系谱图进行判断
4
1.一对有耳垂的父母生了一个无耳垂的孩子,这说明 ( )
A 有耳垂为显性性状 B 无耳垂为显性性状
C 有耳垂为隐性性状 D 不能说明问题
2.大豆白花和紫花是一对相对性状,下四组杂交能判断显性和隐性关系( )
①紫花×紫花→紫花, ②紫花×紫花→301 紫花+101白花,
③紫花×白花→紫花, ④紫花×白花→98紫花+102白花。
A ①和② B ③和④ C ①和③ D ②和③
A
D
针对训练
一、分离定理的常规解题方法
一、分离定理的常规解题方法
显性
Aa
AA、Aa、aa
显性
隐性
2、显性纯合子(AA)和杂合子(Aa)的判断:
(1)自交法(只适用于植物, 最简单)
后代
出现性状分离
不出现性状分离
Aa
AA
显性
AA
AA
⊗
⊗
一、分离定理的常规解题方法
(2)测交法(动、植物均可)
P 待测个体(A )× 隐性个体(aa)
若F1 :Aa :aa=1:1
若F1 :全Aa
待测对象若为生育后代少的雄性动物, 注意应与多个隐性雌性个体交配,
以使后代产生更多的个体,使结果更有说服力。
Aa
Aa aa
×
显性
隐性
aa
AA
Aa
×
显性
aa
Aa
AA
2、显性纯合子(AA)和杂合子(Aa)的判断:
一、分离定理的常规解题方法
某农场有栗色马和白色马。栗色(B)对白色(b)呈显性。从中选出一匹健壮的栗色公马,请鉴定它是杂种还是纯种(就毛色而言)。
(1)在正常情况下,一匹母马只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需要的杂交工作,你应怎样配种?
(2)杂交后代可能出现哪些结果?并对每一结果作出相应的鉴定。
用该栗色公马与多匹白色母马配种。
有栗色又有白色------是杂种;
全是栗色马,------可能是纯种。
针对训练
一、分离定理的常规解题方法
直链淀粉
支链淀粉
原理:
花粉中淀粉的类型
蓝黑色
橙红色
碘液
碘液
用碘液对花粉染色,显微镜下观察颜色
只出现1种颜色
出现2种颜色
判断:
如:玉米/水稻的花粉与碘液的显色反应实验
(3)花粉鉴定法:
AA
Aa
2、显性纯合子(AA)和杂合子(Aa)的判断:
一、分离定理的常规解题方法
3、基因型和表型的推断:
(1)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)
亲代组合 子代遗传因子及比例 子代性状及比例
DD×DD
DD×Dd
DD×dd
Dd×Dd
Dd×dd
dd×dd
DD:Dd=1:1
全显
Dd
全显
DD:Dd:dd=1:2:1
显:隐=3:1
Dd:dd=1:1
显:隐=1:1
dd
全隐
全显
DD
一、分离定理的常规解题方法
3、基因型和表型的推断:
(2)由子代推断亲代的基因型(逆推型)
一、分离定理的常规解题方法
3、基因型和表型的推断:
(3)根据分离定律中规律性比值直接判断(用基因B、b表示)
后代显隐性关系 双亲类型 结合方式
显性∶隐性=3∶1 都是杂合子 Bb×Bb→3B_∶1bb
显性∶隐性=1∶1 测交类型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状 至少一方为显性纯子 BB×BB或BB×Bb或BB×bb
只有隐性性状 一定都是隐性纯合子 bb×bb→bb
一、分离定理的常规解题方法
3、基因型和表型的推断:
(4)计算时注意研究对象及系数
AA、aa出现的概率各是1/4,Aa出现的概率是1/2,
显性性状出现的概率是3/4,隐性性状出现的概率是1/4,
显性性状中杂合子的概率是 。
3显性性状 ∶ 1隐性性状
2/3
一、分离定理的常规解题方法
4、自交与自由交配问题:
(1)自交的概率计算
1)杂合子(Dd)连续自交N代的比例
当杂合子(Dd)自交n代后,后代中的杂合子(Dd)所占比例为1/2n。
纯合子(DD+dd)所占比例为1-1/2n,其中DD、dd所占比例
分别为(1-1/2n)×1/2。
当n无限大时,纯合子概率接近100%。这就是自花传粉植物
(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因。
1)杂合子(Dd)连续自交N代的比例
P
1/4DD 1/2Dd 1/4dd
Dd
F1
F2
F3
Fn
1/4DD
1/8DD
(½)2Dd
1/8dd
1/4dd
(½)3Dd
….
一、分离定理的常规解题方法
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(2)杂合子(Dd)连续自交N代,且逐代淘汰隐性个体
Fn中淘汰掉隐性个体后显性纯合子所占比例为 ,
杂合子比例为 。
因为aa自交不影响显性性状的数量,“Aa连续自交且逐代淘汰隐性个体”等同于“Aa连续自交,最后一次性淘汰隐性个体”,也就是说,逐代淘汰隐性个体和最后一次性淘汰隐性个体,不会影响到显性个体的数量。
所以,Aa连续自交,在逐代淘汰隐性个体的情况下,Fn中淘汰掉隐性个体后显性纯合子所占比例为:
(2n - 1)/2n + 1
2/(2n + 1)
一、分离定理的常规解题方法
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(2)杂合子(Dd)连续自交N代,且逐代淘汰隐性个体
一、分离定理的常规解题方法
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2.番茄的红果(B)对黄果(b)是显性,让杂合的红果番茄自交得F1,淘汰F1中的黄果番茄,利用F1中的红果番茄自交,其后代BB、
Bb、bb三种基因型的比例分别是( )
A.1∶2∶1
B.4∶4∶1
C.3∶2∶1
D.9∶3∶1
C
习题巩固
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(2)自由交配的概率计算
(1)若杂合子Aa连续自由交配n代,杂合子比例为1/2,
显性纯合子比例为1/4,隐性纯合子比例为1/4;
(2)若杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,
显性个体中,纯合子比例为n/(n+2),杂合子比例为2/(n+2) 。
一、分离定理的常规解题方法
4、自交与自由交配问题:
19
(2)若杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,纯合子比例为n/(n+2),杂合子比例为2/(n+2) 。
原则:淘汰→系数转换→配子
一、分离定理的常规解题方法
20
(3)自由交配问题的两种分析方法:如某种生物基因型AA占1/3,Aa占2/3,
个体间可以自由交配,求后代中AA的比例。
2.自由交配的概率计算
①列举法
基因型(♂/♀) 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa
2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa
结果:
子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,
子代表型及概率为8/9A_、1/9aa
一、分离定理的常规解题方法
(3)自由交配问题的两种分析方法:如某种生物基因型AA占1/3,Aa占2/3,
个体间可以自由交配,求后代中AA的比例。
②配子法
最直接的方法
子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,
子代表型及概率为8/9A_、1/9aa。
一、分离定理的常规解题方法
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遗传解题方法小结
当一个事件A出现时,另一个事件B就被排除,这样的两个事件称为互斥事件,它们的概率等于各自概率之和。
例题:人体肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇基因型都是Aa,他们所生的孩子中,表现型正常的概率是多少?
答案:3/4
加法定律:
P(A+B)=P(A)+P(B)
5、两个原理:
一、分离定理的常规解题方法
例题:人类的双眼皮(B)对单眼皮(b)为显性。现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少?
答案:1/4×1/2=1/8
当一个事件A的发生不影响另一事件B的发生时,这样的两个独立事件同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积。
乘法定律:
P(AB)=P(A)·P(B)
一、分离定理的常规解题方法
5、两个原理:
一、分离定理的常规解题方法
6、实验验证分离定理:
(1)测交法:F1×隐性纯合子⇒子代两种性状的数量比为1∶1⇒F1产生两种数量相等的配子,遵循分离定律。
(2)自交法:F1子代性状分离比为3∶1⇒F1产生了两种数量相等的配子,遵循分离定律。
过程 非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色,用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交,取F1的花粉放在载玻片上,加一滴碘液,在显微镜下观察
结果 半数花粉呈蓝黑色,半数花粉呈橙红色
结论 遵循分离定律
(3)花粉鉴定法(以水稻花粉为例)
分离定律的特例
(1)胚胎(合子)致死:某些遗传因子组成的个体死亡。
隐性致死:全为显性
显性致死:又分为显性纯合致死和显性杂合致死
1、致死现象
(2)配子致死:
指致死遗传因子在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。
精子(花粉)、卵细胞无生殖能力。
Aa x Aa
正常情况:
显性纯合致死:
隐性纯合致死:
配子致死:
A或a的雌或雄配子致死
1AA:2Aa:1aa
2Aa:1aa
1AA:2Aa
例如:
二、分离定理的特例
例题.一豌豆杂合子(Aa)植株自交时,下列叙述错误的是( )
A.若自交后代基因型比例是2∶3∶1,可能是含有隐性基因的花粉50%的死亡造成的
B.若自交后代的基因型比例是2∶2∶1,可能是隐性个体有50%的死亡造成的
C.若自交后代的基因型比例是4∶4∶1,可能是含有隐性基因的配子有50%的死亡造成的
D.若自交后代的基因型比例是1∶2∶1,可能是花粉有50%的死亡造成的
B
分离定律的特例
2、不完全显性
思考:这违背孟德尔的分离定律吗?
指F1代杂合体与两纯合亲本的表型都不相同,杂合体的表型介于两种纯合亲本的表现型之间,这种现象叫不完全显性,也叫半显性。
例如:已知金鱼草的花色由一对遗传因子控制(R、r)。
二、分离定理的特例
一对遗传因子(等位基因)的两个成员在杂合体中都表达的遗传现象叫共显性遗传(也叫并显性遗传)。
例如:某种马的枣红毛与白毛受一对遗传因子控制,现有纯种白色母马与一头纯种枣红色公马交配,产下一头幼马
3、共显性
二、分离定理的特例
4、复等位基因
复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。尽管复等位基因有多个,但遗传时仍符合分离定律,彼此之间有显隐性关系,表现特定的性状。
人类ABO系统血型表
血型 基因型 红细胞上的抗原 显隐性关系
A IAIA IAi A IA对i为完全显性
B IBIB IBi B IB对i为完全显性
AB IA IB AB IA与IB为共显性
O i i 无 隐性
二、分离定理的特例
1、ABO血型由等位基因IA、IB和i控制,IA、IB分别决定红细胞上有A抗原、B抗原。一对基因型为IAi和IBi的夫妇,生下血型分别为A型、B型和AB型的三个孩子。下列说法正确的是( )
A.等位基因IA、IB和i互为共显性
B.子代中出现AB型血孩子是基因重组的结果
C.若这对夫妇再生一个孩子,孩子最可能为O型血
D.若这对夫妇再生一个孩子,孩子是O型血的概率为1/4
D
二、分离定理的特例
2、喷瓜的性别是由3个基因aD、a+、ad决定的,aD对a+为显性,a+对ad为显性。喷瓜个体只要有aD基因即为雄性,无aD而有a+基因时为雌雄同株,只有ad基因时为雌性。下列说法正确的是( )
A.该植物不可能存在的基因型是aDaD
B.该植物可产生基因组成为aD的雌配子
C.该植物不可能产生基因组成为a+的雌配子
D.aDad×a+ad→雄株∶雌雄同株∶雌株=1∶2∶1
A
二、分离定理的特例
5、从性遗传
由常染色体上基因控制的性状,在表型上受个体性别影响的现象。
基因型 表现型 BB Bb bb
♂男性
♀女性
不秃头
不秃头
秃头
秃头
秃头
不秃头
如男性秃顶的基因型为Bb、bb,女性秃顶的基因型只有bb。
二、分离定理的特例
例:绵羊群中,若遗传因子组成为HH绵羊表现为有角,遗传因子组成为hh的绵羊表现为无角;遗传因子组成为Hh的绵羊,母羊表现为无角,公羊表现为有角。现有一只有角母羊生了一只无角小羊,这只小羊的性别和遗传因子组成分别是( )
A.雄性、hh B.雄性、Hh
C.雌性、Hh D.雌性、hh
C
HH Hh hh
雄性 有角 有角 无角
雌性 有角 无角 无角
二、分离定理的特例
温度
基因型 25℃(正常温度) 35℃
VV、Vv 长翅 残翅
vv 残翅
由于受环境影响,导致表现型与基因型不符合的现象。
如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响,
6.表型模拟问题
表现型=基因型+环境
表现型
如何测出35℃下某残翅雌果蝇的基因型?
二、分离定理的特例
2.设计实验确认隐性个体是aa的纯合子还是Aa的表型模拟
6.表型模拟问题
表现型=基因型+环境,
二、分离定理的特例
雌雄同株的植物或雌雄同体的低等动物,它们能同时产生两性配子。其中有些生物正常进行自花传粉或自体受精,但是,有些生物的自交是不育的,即自交不亲和。
高等植物烟草是自交不育的,已知至少有15种自交不亲和的相关基因,它们是S1、S2、S3、...、S15构成一个复等位基因系列。
1.定义
2.实例
二、分离定理的特例
7.自交不亲和
37
基因型S1S2的植株的花粉受到基因S1S2的花柱的抑阻,不能参加受精,但是基因型S1S3的花粉落到S1S2的柱头上时,S1的花粉受阻,而S3的花粉不被阻止而参与受精,生成S1S3和S2S3的合子。
3.原因
二、分离定理的特例
7.自交不亲和
习题巩固
1.某二倍体两性花植物的自交不亲和是由15个共显性的等位基因Sx(S1、S2、…、S15)控制的。该植物能产生正常的雌、雄配子,但当花粉与母本有相同的Sx基因时,就不能完成受精作用。下列叙述正确的是( )
A.该植物有15种基因型分别为S1S1、S2S2、…、S15S15的纯合个体
B.Sx复等位基因说明突变具有普遍性和不定向性的特点
C.S1S2(父本)和S2S4(母本)杂交,F1的基因型有2种
D.可以通过杂交育种的方法获得各种基因型的植株
C
39
2.(多选)烟草的育性与复等位基因S1、S2……有关,它是两性花植物,但自交不育,即同一植株内和同一基因型的植株之间不能正常受精,并且两个基因型不同的个体之间虽然可以完成受精作用,但具有相同基因型的雌雄配子之间仍然是不亲和的。现有基因型为S1S2、S1S3、S2S3、S4S5的4种植株,下列有关说法错误的是( )
A.S1S2与S1S3杂交,后代中含有基因S1的个体占2/3
B.烟草种群中任意两个烟草植株杂交,后代的基因型种类至少有3种
C.若用题中4种植株杂交,后代基因型有4种类型的亲本杂交方式有2种
D.若烟草植株控制育性的复等位基因有5种,
则烟草种群的基因型种类最多有8种
习题巩固
CD
由于相同基因型的雌雄配子之间不亲和,所以S1S2与S1S3杂交,后代基因型为S1S3、S1S2、 S2S3,比例为1∶1∶1,故含有基因S1的个体占2/3,A正确;
烟草种群基因型为S1S2、S1S3、S2S3、S4S5,其中任意两个烟草植株杂交,后代的基因型种类有3种或4种,如S1S2与S1S3杂交,后代有S1S2、S1S3、S2S3,共3种,若S1S2与S4S5杂交,则后代基因型有S1S4、S1S5、S2S4、S2S5共4种,B正确;
若用题中4种植株杂交,后代基因型有4种类型的亲本杂交方式有3种,即S1S2、S1S3、S2S3分别与S4S5杂交,C错误;
若烟草植株控制育性的复等位基因有5种,则烟草种群全部个体均为杂合子,基因型种类最多有10种,D错误。
40
例:正常(A)对侏儒(a)为显性,子代中来自母本的A不能表达,
来自父本的A可以正常表达。则
①AA(雌) x Aa(雄)→正常:侏儒=1:1
②某个体AA(雌)的父本表现为正常或侏儒
③某个体Aa(雌)表现为侏儒,则其A基因来自母本
④某个体Aa(雌)表现正常,其表现型为侏儒的父本的基因型是Aa
后代某基因是否表达取决于其该基因来源哪一个亲本。
二、分离定理的特例
8.基因组印记
41
1. 农业生产:指导杂交育种
① 优良性状为显性性状:利用杂合子选育显性纯合子时,可进行连续自交,直到不再发生性状分离,即可留种推广。
② 优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。
③ 优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子,但每年都要 育种。
三、分离定理的应用
分离定律的应用
分析单基因遗传因子组成和发病率;为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。
白化病患者(aa)是隐性纯合子,若夫妻都是白化病患者,则子女一定会患病
2. 医学实践
二、分离定理的特例
遗传学的解题步骤
判断显隐性
写出遗传图解
依据概率的运算法则解题
1
2
3
↓
$