基因分离定律梁刚.ppt

遗传：生物亲子代间的相似现象。,变异：亲子代间或子代个体间存在差异的现象,一猪生五仔，连母六个样,浙江省生物学科教学指导意见要求,（1）提出了遗传单位是 遗传因子,孟德尔遗传学之父（18221884），奥国人，遗传学奠基人。主要贡献有:,（2）揭示了两大遗传规律,遗传因子的分离规律遗传因子的自由组合规律,原因1：是自花授粉植物,闭花授粉,自然状态下一般为纯种,结果既可靠又容易分析,人工杂交实验,一、实验材料,问题1：孟德尔为何选豌豆做实验材料？,豌豆,（自交）,原因2：成熟豆粒都留在豆荚中，便于观察计数,一、实验材料,问题1：孟德尔为何选豌豆做实验材料？,豌豆,原因3：豌豆具有多个稳定、可区分的性状,一、实验材料,问题1：孟德尔为何选豌豆做实验材料？,豌豆,性状：生物体在形态、结构、生理、生化等方面的特性,一种生物的同一性状的不同表现类型,如：花颜色、种子形状、毛发颜色、耳垂有无、血型等,每种性状具有不同的表现形式,相对性状：,豌豆的易于区分的七对相对性状,用具有相对性状差异明显的豌豆进行杂交实验，实验结果易观察、统计和分析，从而揭示亲子代间遗传规律,拇指挺直 拇指弯曲,双眼皮 单眼皮,有酒窝 无酒窝,人的一些相对性状,根据定义试判断：下列属于相对性状的是A、兔的长毛与白毛B、兔的长毛与短毛C、兔的长毛与狗的短毛D、水稻的早熟与晚熟E、人的身高与体重F、人的卷舌与不卷舌,相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型,科学研究的一般试验程序观察现象发现问题提出假设验证假说得出结论,二、单因子杂交实验,实验方法：人工杂交法,1、去雄,2、套袋,3、授粉,4、套袋,P,F1,理一理：遗传学中的符号 P:F1:F2:,亲本,母本,父本,杂交,:自交,子一代,子二代,二、单因子杂交实验,F1,紫花,紫花()白花(),白花()紫花(),紫花,问题3：F1仍全为紫色，白色性状是否以后都不出现了？,问题2：F1表现为紫色是否与母本花色的选择有关？,正交,反交,P,紫花,紫花705 白花 224,F2,（隐性性状）,（显性性状）,性状分离,P 紫花()白花(),约3:1,F1,F1中显现出来的性状,F1中未显现出来的性状,杂交后代中，同时显现显性性状和隐性性状的现象,孟德尔做的其他七对相对性状的杂交实验结果（F2）,问题4：为什么F2中总会出现3：1的性状分离比呢？,三、对分离现象的解释：,（孟德尔提出遗传因子相互分离的假说）,2.体细胞中基因是成对的,一个来自母本，一个 来自父本,1.生物的性状由遗传因子(基因)决定，豌豆花色是 由一对基因控制的：,等位基因,不可见,可 见,如：C和c关系,三、对分离现象的解释：,2.体细胞中基因是成对的,一个来自母本，一个来自父本,1.生物的性状由遗传因子(基因)决定，豌豆花色是由一对基因控制的：,3.生物体形成生殖细胞或配子时，成对基因彼此分离，每个配子只含成对基因中的一个。,4.F1的体细胞中有两个不同的基因，但各自独立，互不干扰。,5.F1可产生两种不同类型的配子，一种带有基因C，另一种带有基因c，且数目相等，比例为1:1，受精时，雌雄配子的结合是随机的。,注意：雄配子C：c=1:1；雌配子C：c=1:1；但雄配子数雌配子数,请区分以下概念：,CC、cc、Cc紫花、白花；紫花白花关系含CC紫花个体、含cc白花个体、含Cc紫花个体F2中存在紫花和白花现象C、cC和c关系C和C关系、c和c关系,基因型,表现型、相对性状,纯合子、杂合子,性状分离,显性基因、隐性基因,等位基因,相同基因,C,c,配子,F2,CC,Cc,Cc,cc,C,c,c,C,配子,基因型比:,1（CC）:2（Cc）:1（cc）,表现型比:,3紫花:1白花,P,CC,cc,紫花,白花,紫花：白花=3：1,F1,P,（杂交）,F2,F1,Cc,紫花,Cc,紫花,理一理:,遗传图解,对分离现象的解释,写遗传图解五要素,1，遗传符号2，基因型（每一代）3，表现型（每一代）4，配子（P到F1）5，比例（基因型比，表现型比）,下列各组中属于相对性状的的是A.狗的长毛与黑毛 B.羊的白毛与牛的黄毛C.桃树的红花和绿叶 D.人的双眼皮和单眼皮,D,孟德尔的豌豆杂交实验中，必须对母本采取的措施是 开花前人工去雄开花后人工去雄自花授粉前人工去雄去雄后自然授粉去雄后人工授粉授粉后套袋隔离授粉后自然发育A、B、C、D、,D,四、分离假设的验证:,问题1：孟德尔在解释分离现象时所作的假设，核心内容是什么呢？,问题2：如果你是孟德尔，你会怎么证明这个假 说呢？,杂合子（F1）产生配子时，等位基因C和c分离，形成2种配子C：c=1:1,测交法图解及试验结果:,实际种植实验表现型比例：测交后代紫花：白花=85:81,CC,CC,CC,C,c,c,1：1,CC,思考：测交后代的表现型之比与F1产生配子种类之比有什么关系呢？,（试写出遗传图解）,测交：让F1与隐性纯合子杂交,预期结果,实际结果,要点：,五、分离定律的实质,杂合子（F1）产生配子时，等位基因C和c分离，形成2种配子C：c=1:1,控制一对相对性状的两个不同的等位基因，在形成配子时彼此，分别进入不同的中，结果是一半的配子带有，另一半配子带有。,互相独立、互不沾染,分离,配子,一种等位基因,另一种等位基因,分离定律的实质及其细胞学解释,分离定律细胞学解释：成对基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中,控制一对相对性状的两个不同的等位基因，在形成配子时彼此，分别进入不同的中，结果是一半的配子带有，另一半配子带有。,互相独立、互不沾染,分离,配子,一种等位基因,另一种等位基因,分离定律的细胞学解释：（联系减数分裂）,减后,分离 定律,杂交实验,理论解释（假说）,测交验证,分离定律内容,F2性状表现类型及其比例为,子代性状表现类型及其比例为,（一对相对性状）,紫花白花,31,F1在产生配子时，每对遗传因子彼此_，分别进入不同的中。,分离,配子,紫花白花,11,观察现象,提出问题,作出假设,验证假说,得出结论,孟德尔的实验研究思路,测交法证明分离定律成立,假说推理法,现代科学方法：,例：课本P9水稻有糯稻和非糯稻之分。糯稻的米粒多含可溶性淀粉，遇碘液呈红褐色；非糯稻的米粒多含不溶性淀粉，遇碘液呈蓝黑色。不仅米粒如此，水稻的花粉粒的内含物也有两种类型：含可溶性淀粉的和含不溶性淀粉的。遗传学实验表明，非糯性是显性，糯性是隐性。,六：分离定律的验证方法,思考,若给纯种的非糯稻（MM）与糯稻（mm），利用上述材料的信息，如何设计实验验证孟德尔的分离定律是正确的？,思路：关键证明杂合子F1产生2种配子M：m=1:1,验证基因的分离定律的方法一,实验方法,实验步骤,实验预期现象,测交法,将纯合的非糯稻（MM）与糯稻（mm）杂交，得到F1杂合非糯稻（Mm）,让F1杂合非糯稻与糯稻（mm）测交，观察测交后代的表现型及比例,测交后代非糯稻：糯稻=1：1,对实验现象的解释,实验结论：,由于测交使用的糯稻为纯合子，只产生一种含m的配子，而因后代出现两种表现型非糯稻（含M）和糯稻（含m，且为mm纯合），则F1必然产生两种类型的配子，即M和m,由上可知，F1中必然含有遗传因子M和m，且M和m在F1产生配子的过程中一定会发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，从而验证了分离定律。,（即分离定律实质）,验证基因的分离定律的方法二,实验方法,实验步骤,实验预期现象,花粉鉴定法,将纯合的非糯稻（MM）与糯稻（mm）杂交，得到F1杂合非糯稻,花粉一半数目呈蓝黑色，一半数目呈红褐色,F1开花时取其一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察,对实验现象的解释,实验结论,出现上述实验现象是由于F1在产生花粉的过程中产生了一种含M的花粉（呈蓝黑色）和一种含m的花粉（呈红褐色），且比例1:1,F1在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，从而直接验证了分离定律。,注意：花粉鉴定法只适用于一些特殊植物（其花粉与染色剂会呈现不同颜色），所以不常用,理一理：,验证某现象是否符合基因的分离定律方法：,1，测交法（对F1杂合子测交）,2，自交法（F1杂合子自交）,3，花粉鉴定法（某些特殊植物花粉),1和2方法可以通过观察后代表现型种类及比例来判断！（所以是间接证明办法，但常用）,8,练一练：孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了基因的分离定律。下列有关分离定律的几组比例，能说明分离定律实质的是AF2表现型的比为3：1BF1产生配子的比为1：lCF2基因型的比为1：2：1D测交后代的比为1：1,拓展1：显性的相对性,完全显性：,具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交，F1的全部个体，都表现出显性性状，且在表现程度上和显性亲本完全一样，这种显性表现叫做完全显性,不完全显性：,在生物性状的遗传中，若F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间，这种显性表现叫做不完全显性（F2的表现型比例与其基因型比例完全一致）,共显性：,在性状遗传中，若两个亲本的性状同时在F1的个体上显现出来，而不是只单一的表现出中间性状，这种显性表现叫做共显性(如：血型),如：紫花CC白花cc全紫花Cc,如：紫花CC白花cc全粉花Cc,如：紫花CC白花cc紫色花瓣和白色花瓣共存,是指生物个体所表现出来的性状。例如，豌豆的高茎和矮茎。,是指与表现型有关系的基因组成。例如，高茎豌豆的基因型有DD和Dd两种，而矮茎豌豆的基因型只有dd一种。,基因型：,表现型：,拓展2：基因型和表现型,（一）概念：,（二）关系：,1、基因型是性状表现的内在因素，而表现型是基因型的表现形式。,2、基因型+环境条件=表现型。,实例：课本第11页，学案65页,七、分离定律的基本法则(非常熟练）,1、AAaa Aa（全显）,2、Aaaa 1/2Aa+1/2aa(1/2显1/2隐),3、AaAA 1/2AA+1/2Aa(全显),4、AaAa 1/4AA+2/4Aa+1/4aa(3/4显1/4隐),八、分离定律的解题步骤,1、明确相对性状中的显性性状和隐性性状（判显隐性）,2、确定控制显、隐性性状的显、隐性基因（找准字母）,3、根据表现型写出能确定的基因或部分基因,4、据亲子代关系确定不能确定的基因（特别亲本基因型）,5、按题目要求进行解答。,大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判断显性和隐性关系的是：紫花紫花紫花 紫花紫花301紫花+101白花紫花白花紫花 紫花白花98紫花+102白花A.和 B.和 C.和 D.和,D,七、分离定律的基本法则(非常熟练）,1、AAaa Aa（全显）,2、Aaaa 1/2Aa+1/2aa(1/2显1/2隐),3、AaAA 1/2AA+1/2Aa(全显),4、AaAa 1/4AA+2/4Aa+1/4aa(3/4显1/4隐),八、分离定律的解题步骤,1、明确相对性状中的显性性状和隐性性状（判显隐性）,2、确定控制显、隐性性状的显、隐性基因（找准字母）,3、根据表现型写出能确定的基因或部分基因,4、据亲子代关系确定不能确定的基因（特别亲本基因型）,5、按题目要求进行解答。,例：绵羊的毛色由B、b控制，现有一头白色公羊与一头白色母羊生了一头小黑羊，试问：（1）公羊、母羊、小黑羊的遗传因子组成分别是什么？（2）它们再生一头小黑羊的机率是多少？,关于概率在遗传分析中的应用,在对遗传学问题进行分析时，常常采用棋盘法或分枝法，这两种方法的主要依据都是概率中的两个定理乘法定理和加法定理,（1）加法定理。当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件为互斥事件。这种互斥事件出现的概率是它们各自概率之和,例1：肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇的遗传因子组成都是Aa，他们的孩子的遗传因子组成可能是：,概率分别是。这对夫妇生一个肤色正常的孩子的概率是：,1/4AA+2/4Aa=3/4,AA、Aa、aa,1/4、2/4、1/4,（2）乘法定理。当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立事件同时或相继出现的概率是它们各自出现概率的乘积。,例2：肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇的遗传因子组成都是Aa，这对夫妇生两个肤色正常的孩子的概率是：,3/43/4=9/16,（2）乘法定理。当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立事件同时或相继出现的概率是它们各自出现概率的乘积。例3：生男孩和生女孩的概率都分别是，由于第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别，因此属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率是，第二胎生女孩的概率也是，那么两胎都生女孩的概率是。,1/2,1/2,1/2,1/4,1.下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的 杂交.,练一练,2.下列四组交配中，能验证对分离现象的 解释正确的一组是.,3.遗传因子组成分别为与aa的两亲本杂交产生的进行自交，那么中的纯合子占中个体数的.25.50.75.1004.在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是.0.25.50.75,5.下列叙述中，正确的是 A.两个纯合子的后代必是纯合子 B.两个杂合子的后代必是杂合子 C.纯合子自交后代都是纯合子 D.杂合子自交后代都是杂合子,例：某学校动物饲养室里有2只黑毛豚鼠和1 只白毛豚鼠，其中黑毛雌豚鼠（甲）与白毛雄豚鼠（丙）交配后，共生殖了7窝小豚鼠，其中8 只黑毛，6只白毛。另一只黑毛雌豚鼠（乙）与白毛雄豚鼠（丙）交配后，生殖的7窝小豚鼠全部是黑毛豚鼠。已知豚鼠的毛色是由一对等位基因B和b控制的性状。根据以上资料，你能够推算出甲、乙、丙3只豚鼠的基因型吗？,分离定律与解题,明确相对性状中的显性性状和隐性性状；,确定控制显性性状和隐性性状的显性基因和隐性基因；,根据相关的表现型写出能确定的基因型或部分基因；,根据亲子代的关系确定仅由表现型不能确定的基因；,按题目要求进行解答。,1、解题步骤,1、指导育种（学案61页）,具有隐性性状品种选育,如：现有高杆杂合水稻，如何选育水稻矮杆性状(aa)？,即在后代F2中选出现隐性类型即可,九、分离定律的应用,F1 Aa,AAAaaa,1/42/41/4,即：代代自交选育：让显性个体不断自交，不断淘汰隐性个体，一直到后代不再出现性状分离。（学案63页）,如杂合子自交n代,后代中纯合子、杂合子的比例是多少？,如：现有高杆杂合水稻，如何选育水稻高杆性状(AA)？,1、指导育种（学案61页）,具有显性性状品种选育,后续如何选AA？,2、医学上的应用,系谱图,对单基因遗传病的基因型和发病概率做出推断,亲中子有为隐性,九、分离定律的应用,第6题,第15题,第16题,亲有子无为显性,求-2与-3基因型？-2纯合概率？这对夫妇生白化病孩子的几率？,1/9,1/3,AA或Aa,十、各种交配方式的应用,1.杂交：,2.自交：,3.测交：,4.正交与反交：,将不同优良性状集中在一起得到新品种 显隐性关系的判断,连续自交可提高种群中纯合子的比例 可用于植物纯合子、杂合子的鉴定验证遗传基本定律,验证遗传基本定律高等动植物纯合子、杂合子的鉴定,验证是细胞核遗传还是细胞质遗传 验证基因在常染色体上还是性染色体上,练一练：采用下列哪一组方法，可以依次解决中的遗传学问题?鉴定一只白羊是否是纯种；在一对相对性状中区分显隐性；不断提高小麦抗病品种的纯合度；检验杂种F1的基因型A杂交、自交、测交、测交 B测交、杂交、自交、测交C测交、测交、杂交、自交 D杂交、杂交、杂交、测交,练一练：用纯种高茎豌豆（DD）与纯种矮茎豌豆（dd）杂交得到的F1全为高茎（Dd），种下F1让其自交得到F2，种下F2豌豆种子，发现F2豌豆植株有高茎和矮茎两种植株，且高茎矮茎=31。下列关于实现F2中高茎矮茎=31的条件的叙述正确的是：在F1形成配子时等位基因分离，形成两种配子；含不同基因的雌雄配子随机结合；含不同基因组合的种子须有适宜生长发育条件；只需要第项条件，不需要第项条件A B C D,十一、分离定律的拓展3,子一代F1形成的配子生活力相同；,雌雄配子结合的机会相等；,子二代F2不同基因型的个体存活率相同；,显性基因对隐性基因起完全显性作用；,观察子代样本数目足够多；,孟德尔的遗传试验中，F1(杂合子)自交后，F2出现性状分离比为3：1的条件：（学案61页）,动动脑：为什么会出现21 呢，不能存活的类型的基因型可能是？,思考：,例如在家鼠中短尾鼠(T)对正常鼠(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常鼠交配，后代中正常尾与短尾比例相同；而短尾与短尾交配，子代中有一类型死亡，能存活的短尾与正常尾之比为21。,TT,像孟德尔的遗传的杂交试验中，所有生物中F1(杂合子)自交后，F2一定都为3：1吗？,“孟德尔比率的变化”,1.致死基因,2.非等位基因的相互作用,合子致死,配子致死,显性致死,隐性致死,