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
问题探讨
观察花园里的豌豆植株,孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看,包括两种类型:一种是黄色圆粒,一种是绿色皱粒的。
1.决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子
会不会有影响呢?
2.黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗?
一、两对相对性状的杂交实验——观察现象,提出问题
黄色圆粒
绿色皱粒
×
黄色圆粒
黄色圆粒
绿色皱粒
P
F1
F2
绿色圆粒
黄色皱粒
显性性状:黄色、圆粒
隐性性状:绿色、皱粒
绿色圆粒和黄色皱粒
⑴黄色和绿色、圆粒和皱粒哪个是显性性状,
哪个是隐性性状?
⑵F2出现新的性状组合具体是什么?
重组类型:表型与亲代(P)不同的类型
亲本类型:表型与亲代(P)相同的类型
为什么会出现新的性状组合?
它们之间有什么数量关系吗?
一、两对相对性状的杂交实验——观察现象,提出问题
黄色圆粒
绿色皱粒
×
黄色圆粒
黄色圆粒
绿色皱粒
315
108
101
32
9
3
3
1
:
:
:
P
F1
F2
数量
比例
绿色圆粒
黄色皱粒
(3)这与一对相对性状杂交实验中F2的3:1的
数量比有联系吗?
圆粒:315+108=423
皱粒:101+32=133
种子形状
3:1
3:1
黄色:315+101=416
绿色:108+32=140
子叶颜色
两对性状都遵循基因的分离定律
问题探讨
观察花园里的豌豆植株,孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看,包括两种类型:一种是黄色圆粒,一种是绿色皱粒的。
1.决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子
会不会有影响呢?
2.黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗?
不会有影响。子叶的颜色和种子的形状是两对不同的性状,由不同对的遗传因子控制。
不一定。也可能会有黄色皱粒、绿色圆粒出现。
一、两对相对性状的杂交实验——观察现象,提出问题
黄色圆粒
绿色皱粒
×
黄色圆粒
黄色圆粒
绿色皱粒
315
108
101
32
9
3
3
1
:
:
:
P
F1
F2
数量
比例
绿色圆粒
黄色皱粒
(4) 9:3:3:1与3:1能否建立数学联系?
黄色:绿色=3:1;圆粒:皱粒=3:1
(黄色:绿色) × (圆粒:皱粒)=(3:1) × (3:1)
黄圆:绿圆:黄皱:绿皱=9∶3∶3∶1
是否控制两对相对性状的
遗传因子也发生了组合呢?
二、对自由组合现象的解释——提出假说
YR
Y
R
r
黄色圆粒
YyRr
y
黄色圆粒
×
YYRR
YR
yr
分离
分离
自由组合
⑵在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,
不同对的遗传因子可以自由组合。
绿色皱粒
yyrr
P
F1
F1配子
配子
1
1
1
1
:
:
:
yR
雌配子: ,
且比例为 。
Yr
yr
黄色圆粒: 绿色皱粒:
⑴圆粒与皱粒分别由R、r控制;
黄色与绿色分别由Y、y控制。
YYRR
yyrr
YR、Yr、yR、yr
1:1:1:1
F1产生的雌配子和雄配子各有4种:
雄配子: ,
且比例为 。
YR、Yr、yR、yr
1:1:1:1
二、对自由组合现象的解释——提出假说
YYRR
yyrr
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
YYRr
yyRR
yyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
Yyrr
F1配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
♂
♀
F2
Y_R_
yyR_
Y_rr
yyrr
绿圆
绿皱
黄皱
黄圆
9
3
3
1
:
:
:
①纯合子比例占总数的 。
②能稳定遗传的个体占总数的 。
③稳定遗传的绿色圆粒占总数的 。
④绿色圆粒中,能稳定遗传的占 。
⑤F2中不同于F1表型的个体占总数的 。
⑥重组类型占总数的 。
1/4
1/4
1/16
1/3
7/16
3/8
⑶受精时,雌雄配子结合是随机的。
三、对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
1.方法:______实验。
3.演绎推理图解:
2.目的:测定F1 的遗传因子组成。
测交
×
黄色圆粒
YyRr
绿色皱粒
yyrr
P
F1
配子
杂种子一代
隐性纯合子
YR
yR
Yr
yr
yr
黄色圆粒
YyRr
黄色皱粒
Yyrr
绿色圆粒
yyRr
绿色皱粒
yyrr
1
1
1
1
:
:
:
演绎推理
三、对自由组合现象的验证——演绎推理、验证假说
实验验证
证实:①F1产生4种类型且比例为1∶1∶1∶1的配子。
②F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,
不同对的遗传因子可以自由组合。
四、基因自由组合定律——得出结论
1、概念:
①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;
②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。
2、实质/核心:
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。
3、发生时间:
有性生殖的生物产生配子时
4、适用范围:
有性生殖的真核生物。
细胞核内的遗传因子。
两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子(独立遗传)。
五、孟德尔实验方法的启示
在孟德尔发现遗传规律之前,一些研究杂交育种的专家对杂交后代中出现性状分离的现象早已熟知,但是他们往往把一种生物的许多性状同时作为研究对象,并且没有对实验数据做深入的统计学分析。
孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。
他曾花了几年的时间研究山柳菊,结果并不理想。
主要原因是:
①没有易于区分和连续观察的相对性状;
②有时进行有性生殖,有时进行无性生殖;
③花小,难人工杂交
五、孟德尔实验方法的启示
1.选用豌豆作为实验材料
2.从一对性状到多对性状研究(简单到复杂)
3.运用统计学方法对实验结果进行分析
4.运用正确的科学方法——假说-演绎法
5.创造性地应用符号体系,表达抽象的科学概念
6.执着的科学追求精神
六、孟德尔遗传规律的再发现
六、孟德尔遗传规律的再发现
1909 年, 丹 麦 生 物 学 家 约 翰 逊(W. L. Johannsen,1857—1927)
给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字,叫作“基因”(gene),
并且提出了表型(phenotype,也叫表现型)和基因型(genotype)的概念。
基因型能完全决定表型吗?
不能,基因决定性状,环境影响性状。
七、孟德尔遗传规律的应用
1.应用:有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象,还能够预测杂交后代的______和
它们出现的______,这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。
类型
概率
2.实例:
①杂交育种:人们有目的地将具有______________的两个亲本杂交,使两个亲本的__________组合
在一起,再筛选出所需要的优良品种。例如既抗倒伏又抗锈病的纯种小麦的选育。
不同优良性状
优良性状
七、孟德尔遗传规律的应用
(1)植物杂交育种:
P
高杆抗病
DDTT
矮杆不抗病
ddtt
F1
F2
高杆抗病
9D_T_
高杆不抗病
3D_tt
矮杆抗病
3ddT_
矮杆不抗病
1ddtt
矮杆抗病
ddTT
高杆抗病
DdTt
×
连续自交,直至不出现性状分离为止
Fn
杂交
自交
选优
连续自交选种
优良性状的纯合体
动物育种能用连续自交的方法吗?
七、孟德尔遗传规律的应用
(2)动物杂交育种:
短毛折耳猫
bbee
长毛立耳猫
BBEE
长毛立耳猫
BbEe
雌雄个体间交配
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
×
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
?
七、孟德尔遗传规律的应用
1.应用:有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象,还能够预测杂交后代的______和
它们出现的______,这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。
类型
概率
2.实例:
①杂交育种:人们有目的地将具有______________的两个亲本杂交,使两个亲本的__________组合
在一起,再筛选出所需要的优良品种。例如既抗倒伏又抗锈病的纯种小麦的选育。
不同优良性状
优良性状
②医学实践:人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在____________________作出
科学的推断,从而为__________提供理论依据。
后代中的患病概率
遗传咨询
七、孟德尔遗传规律的应用
例:一个正常的女人与一个并指(由B控制)的男人结婚,他们生了一个
白化病(由a控制)且手指正常的孩子。若他们再生一个孩子:
(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 。
3/8
1/8
1/16
1/2
5/8
七、孟德尔遗传规律的应用
类 型 计算公式 类型 计算公式
患甲病的概率为m,
则不患甲病的概率为 同患两种病的概率
患乙病的概率为n,
则不患乙病的概率为 只患一种病的概率
只患甲病的概率 不患病概率
只患乙病的概率 患病概率
1-m
1-n
m(1-n)
(1-m)n
mn
m(1-n)+(1-m)n
1-(1-m)(1-n)
(1-m)(1-n)
练习
1. 在产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子可以自由组合。( )
√
2. (基因型为)产生的雌雄配子各有4种:、、、 ,它们之间的数量比为。( )
√
3. 自由组合定律是指 产生的4种类型的精子和4种类型的卵细胞可以自由组合。( )
×
4. 1909年,丹麦生物学家约翰逊将孟德尔的“遗传因子”命名为“基因”。( )
√
5. 基因型是性状表现的内在因素,表型是基因型的表现形式。( )
√
练习
1.孟德尔通过两对相对性状的杂交实验发现了自由组合定律,
有关孟德尔两对相对性状杂交实验的叙述,正确的是( )
B
A. 产生的雌雄配子在受精时随机结合实现了基因自由组合
B. 产生的四种配子比例相等,体现了自由组合定律的实质
C. 两对性状的分离现象相互影响,每种性状的分离比不一定为
D. 任取豌豆的两对性状重复孟德尔实验过程, 的表型比都为
练习
2.某种花的颜色受到三对等位基因的控制,控制过程如图,下列说法中正确的是( )
注:酶A、酶B、酶D分别由基因A、B、D控制合成,三种白色物质同时出现则为深红,
只有一种白色物质或没有白色物质则为白色。
若某一深红个体自交,子代表型及其比例
为深红∶大红 ,则证明三对基因
位于同一对同源染色体上;
B. 若某一深红个体自交,子代表型有五种,则此深红个体的基因型必定是 ,
且三对等位基因可能位于三对同源染色体上;
C. 若基因和基因位于同一对染色体上,基因 位于另外一对同源染色体上,
则 的个体自交,子代的表型及其比例一定是大红∶白色 ;;
D. 大红纯合子和浅红纯合子杂交,所得子代也是纯合子;
B
练习
3. 已知某种昆虫的有眼(A)与无眼、正常刚毛(B)与小刚毛 、正常翅(E)与斑翅 这三对
相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系:、和 。
假定不发生染色体变异和染色体互换,回答下列问题:
若、、 这三对等位基因都位于常染色体上,请以上述品系为材料,设计实验来确定这三对
等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结果和结论)
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
实验思路:让①和②杂交、①和③杂交、③和②杂交。得到的
子一代自交,观察子二代的表型。 预期结果:若各杂交组合的 中均
出现四种表型,且比例为 ,则可确定这三对等位基因分别位于
三对染色体上。
Thank You
$