基因的自由组合定律(16级上课)报告.ppt
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1、制作:绵阳东辰学校 冯晓林2016/04,第二节,孟德尔的豌豆 杂交实验(二),【知识目标】1.基因的自由组合定律及其在实践上的应用(C:理解)2.进一步理解孟德尔成功的原因.(C:理解)【重点】.对自由组合现象的解释.2.基因的自由组合定律的实质.【难点】对自由组合现象的解释.,【合作探究一】1、孟德尔的两对相对性状的遗传实验的方法、结果?就一对相对性状而言,该实验是否遵循基因分离定律?还可以选择什么样的亲本,与孟德尔的F1结果相同?2、为什么会出现这样的结果呢?如何解释F2新类型的形成?3、判断:在两对相对性状杂交的F2中并未出现新性状,而是出现了新的性状组合。()4、性状自由组合的细胞学
2、基础?发生的时间?5、基因型、表现型种类和分布有何规律和特点?比例如何?,第一课时,(一)两对相对性状的遗传实验,圆粒皱粒接近3 1,黄色绿色接近3 1,粒形,315+108=423,圆粒种子,皱粒种子,101+3 2=133,粒色,黄色种子,绿色种子,315+101=416,108+3 2=140,1.过程:用纯种黄圆豌豆和纯种绿皱豌豆亲本杂交得F1,再让F1自交得F2.,2.特点:F1全为黄色圆粒F2有两种亲本类型:黄圆9/16,绿皱1/16 两种新类型:黄皱3/16,绿圆3/16,显示了不同相对性状之间的自由组合.不论正、反交,F1结果都相同.,跟踪训练:具有两对相对性状的纯种个体杂交,
3、在F2中出现的性状中:(1)双显性性状的个体占总数的。(2)与F1性状不同的个体占总数的。(3)与亲本性状不同的个体占总数的。,9/16,7/16,3/8或5/8,配子 YR Yr yR yr,F1产生配子时,等位基因彼此分离,非等位基因间自由结合,产生4种类型的配子,比例为1111,1.孟德尔对两对相对性状自由组合现象解释,F1形成配子时,控制不同性状的基因自由组合,(二)对自由组合现象的解释,单击画面继续,y,r,非同源染色体上的非等位基因自由组合,同源染色体上的等位基因彼此分离,配子种类的比例 1:1:1:1,2.性状自由组合的细胞学基础,(二)对自由组合现象的解释,1 2 3 4,1
4、3,2 4,1 4,2 3,4种,2种(YR和yr或Yr和yR),4种,4种(YR、yr、Yr和yR),4种,1种(YR或yr或Yr或yR),4种,4种(YR、yr、Yr和yR),规律一、F1杂合子(YyRr【两对基因独立遗传】)产生配子的情况,注意:看清是一个生物体还是一个精原(卵原)细胞能产生几种配子若问生物体则产生4种,若问精原(卵原)细胞则产生2种精子(1种卵细胞),【轻松突破】问:某生物基因型为AaBb,某精原细胞产生一个基因型为 Ab的精子,问:、同时产生的是哪三个基因的精子?、该个体能产生几种类型配子?,、同时产生三个精子,基因组成为 Ab、aB、aB,、AB、ab、Ab、aB
5、四种,3.F2的基因型和表现型,棋盘法,黄圆:绿圆:黄皱:绿皱=9:3:3:1,1/4 1/4 1/4 1/4,F2基因型及其比例是:,基因型(2)分枝法,1YY2Yy1yy 1RR2Rr1rr,F1每对等位基因的分离比都是121,YyRr YyRr,F2表现型及其比例是:,表现型(2)分枝法,3黄:1绿 3圆:1皱,在F1后代中每对相对性状的分离比都是3:1,,F1产生4种配子:比例是,1.与F2有关的结论,F2表现型的比例为,结合方式(组合数)有 种,9 黄圆:,3 黄皱:,3 绿圆:,1 绿皱:,F2表现型,基因型,YR、yR、Yr、yr 1:1:1:1,4种,9种,1YYRR、2YyR
6、R2YYRr、4YyRr1YYrr、2Yyrr1yyRR、2yyRr1yyrr,9:3:3:1,16,【总结归纳】,纯合子 即YYRR yyRR YYrr yyrr,各占1/16,共4/16(能稳定遗传的个体占1/4),2.基因型种类分布规律和特点及比例,单杂合体(一对基因杂合,一对基因纯合),即YyRR YYRr yyRr Yyrr,各占2/16,共占8/16,即1/2。,双杂合体(两对基因都杂合),即YyRr,占4/16 即1/4。,单显性:,3.表现型类型分布特点及比例:,所以,F2表现型有四种,黄圆、黄皱、绿圆、绿皱,比例为9:3:3:1,双显性黄圆:,绿圆:,黄皱:,双隐性绿皱:,【
7、初显身手】白色球状与黄色盘状南瓜杂交,F1全是白色盘状南瓜.F2中已有能稳定遗传的白色球状南瓜1001个,问理论上F2中不能稳定遗传的黄色盘状南瓜有多少个?,2002,【变式】现有AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体,假设这两种基因型个体的数量和它们的生殖能力均相同,在自然状态下,子代中能稳定遗传的个体所占比例是()A.1/2 B.1/3 C.3/8 D.3/4,C,【延伸探究】(1)题干中子代AaBb的个体在同一个亲本产生的个体中所占比例是多少?(2)若通过人工授粉让AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体杂交,则子一代中能稳定遗传的个体所占比例是多少?,1/4,1/4,4、利用基因的分离定
8、律解决自由组合定律问题的方法,1、思路:首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。先研究每一对相对性状(基因),再把它们的结果综合起来。在独立遗传的情况下有几对基因就可以分解为几个分离定律。如AaBbAabb可分解为如下两个分离定律:AaAa;Bbbb。用分离定律解决自由组合的不同类型的问题。,()配子类型的问题基因型为AaBbCCDd的生物体产生配子的种类:_(各对等位基因独立遗传,下同)()配子间结合方式问题 如:AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间结合方式有多少种?,8种,32种,()基因型类型的问题 如AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?()表现型类型的
9、问题 如AaBbccAabbCc,其杂交后代可能有多少种表现型?若A和a为不完全显性关系,则杂交后代基因型和表现型又是几种?()某种配子占所有配子的比例的问题 如:AaBbCc产生ABc配子的概率是多少?()求特定个体出现概率如:AaBbCcAABbCc其杂交后代中AaBbcc占的比例是多少?后代与双亲不同的基因型所占比例是多少?aaBBCc占多少?杂合子的几率?如:AaBbccAaBbCc其杂合后代中三对相对性状都为显性的概率是多少?若亲代产生的配子的比例AB:Ab:aB:ab=1:2:3:4,则子代基因型AABB的比例是多少?,18种,8种,12种、12种,1/8,1/16,3/4,0,7
10、/8,9/32,1/100,轻松突破,已知基因A,B,C及其等位基因分别位于三对同源染色体上,现有一对夫妇,妻子的基因型为AaBBCc,丈夫的基因型为aaBbCc,其子女中的基因型为aaBBCC的比例和出现具有aBC表现型女儿的比例分别为 A.1/8,3/8 B.1/16,3/16 C.1/16,3/8 D.1/8,3/16,B,【合作探究二】,1、如何验证孟德尔的解释、预期结果是怎样的?2、基因自由组合的细胞学基础、基因的行为、基因自由组合定律的适用条件。3、分析孟德尔获得成功的原因。4、比较孟德尔两大定律;遗传规律的验证设计方法(即探究控制两对或两对以上相对性状的基因是否位于一对同源染色体
11、上)。5、对于两对相对性状的独立遗传,如何由子代性状分离比推测亲本基因型。6、解决两对相对性状独立遗传异常分离比题型的思路。,(三)对自由组合现象解释的验证,测交实验,1:1:1:1,测交实验的结果符合预期的设想,因此可以证明,上述对两对相对性状的遗传规律的解释是完全正确的。,结 果,单击画面继续,【轻松突破】某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)为显性,抗病(T)对染病(t)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因位于三对同源染色体上,非糯性花粉遇碘液变蓝,糯性花粉遇碘液为棕色现有四种纯合子的基因型:AATTdd,AAttDD,AAttdd,aattdd则下列说法正确的是A.若
12、采用花粉鉴定法验证基因的分离定律,应该用和杂交所得F1代的花粉B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律,可以观察和杂交所得F1代的花粉C.若培育糯性抗病优良品种,应选用和亲本杂交D.将和杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上,加碘液染色后,均为蓝色,C,【思维拓展1】利用典型数据验证自由组合定律(1)直接验证法 若F1的花粉在显微镜下观察,呈现四种组合形态,且比例为1111,则两对等位基因位于两对同源染色体上。(2)间接验证法测交法孟德尔杂交实验的验证测交时子代出现四种表现型的个体,且比例为1:1:1:1。两对等位基因位于两对同源染色体上。自交法孟德尔杂交实验的重复杂种F1自交后代F2中出现了四
13、种表现型的个体,且比例为9331。两对等位基因位于两对同源染色体上。,【对点巩固】已知玉米的体细胞中有10对同源染色体,下表为玉米6个纯系的表现型、相应的基因型(字母表示)及所在的染色体。品系均只有一种性状是隐性的,其他性状均为显性。下列有关说法正确的是(),A.若通过观察和记录后代中节的长短来验证基因分离定律,选作亲本的组合可以是和 B.若要验证基因的自由组合定律,可选择品系和做亲本进行杂交 C.选择品系和做亲本杂交得F1,F1自交得F2,则F2表现为长节高茎的植株中,纯合子的概率为1/9 D.玉米的高度与胚乳颜色这两种性状的遗传遵循自由组合定律,C,具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂
14、交,在F1产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。这一规律就叫做基因的自由组合规律,也叫独立分配规律。,(四)基因的自由组合规律,2.核心内容:,4.细胞学基础:,3.发生时间:,等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,5.基因行为:,独立性(互不干扰,独立分配);同时性(等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合),6.适用条件:,有性生殖的生物的性状遗传;细胞核遗传两对或两对以上相对性状的遗传;独立分配.,1.内容:,【训练】(2016海宁模拟)某学校一个生物兴趣小组进行了一
15、项实验来验证孟德尔的遗传规律。该小组用豌豆的两对性状做实验。选取了黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状,分别用 Y、R 表示)与某种豌豆作为亲本杂交得到F1,并把F1的统计数据绘制成了柱形图。请根据实验结果讨论并回答下列有关问题:,(1)你能推测出亲本豌豆的表现型与基因型吗?请写出推测过程:_。,能。根据基因的分离定律,单独分析一对基因传递情况,子代中黄色与绿色分离比为31,则亲本的基因型为,(2)此实验F1中的纯合子占总数的_ _。,YyYy,圆粒与皱粒分离比为11,则亲本的基因型为Rrrr,所以亲本的基因型为YyRrYyrr,表现型是黄色圆粒、黄色皱粒,1/4,(4)如果市场上绿色圆粒豌豆销售
16、形势很好,能利用现有F1中四种表现型豌豆,获得纯合的绿色圆粒豌豆吗?请写出设计思路。_。,(3)有同学认为子代黄色与绿色比符合基因的分离定律,但圆粒与皱粒的比不符合基因的分离定律,你觉得该同学的想法是否有道理?请设计一个实验来验证。_。,没有道理。如果将F1的黄色圆粒自交,则后代的圆粒与皱粒的比应该是31,符合基因的分离定律,能。将F1中绿色圆粒豌豆(yyRr)自交,淘汰绿色皱粒,再连续自交并选择,直到不发生性状分离为止,1、育种:在杂交育种工作中,人们有目的地用具有不同优良性状的两个亲本进行杂交,使两个亲本的优良性状结合在一起,就能产生所需要的优良品种。,例如:有这样两个品种的小麦:一个品种
17、抗倒伏,但易染锈病;另一个品种易倒伏,但抗锈病。让这两个品种的小麦进行杂交,在 F2中就可能出现既抗倒伏又抗锈病的新类型,用它作种子繁育下去,经过选择和培育,就可以得到优良的小麦新品种。,(五)应用,【训练】香豌豆中,当A,B 两显性基因都存在时,花为红色.一株红色香豌豆与基因型为aaBb的植株杂交(独立遗传)子代中3/8开红花,若让这些红花植株的红花亲本自交,后代红花中纯合子占的比例为多少?,1/9,2、遗传病概率的计算:【训练】一对正常夫妇生了一个患苯丙酮尿症的女儿,已知丈夫的父亲是白化病患者,而妻子的父母正常,其哥哥患有白化病,这对夫妇再生一个孩子是正常的可能性是多少?,5/8,(六)、
18、孟德尔获得成功的原因:,正确选择材料是他成功的首要条件(内因),采用杂交试验人工杂交,研究内容:首先针对一对相对性状的遗传进行研究得出定律后(分离定律)再研究两对或更多对性状遗传,这种由单因素到多因素,由简单到复杂的研究方法,也是他成功的重要原因。,应用统计学方法进行分析。,研究过程科学的程序。,知识网络:,减数分裂,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,分离定律,等位基因分离,重组类型,亲本类型,非等位基因自由组合,自由组合定律,雌雄配子随机受精,性状分离,亲本类型,实质,实质,等位基因分离,非同源染色体自由组合,非等位基因自由组合,性状重组,同源染色体分离,实验方法:验证两对相对性状的遗传
19、符合自由组合定律【理论指导】1.研究对象验证基因自由组合定律适合两对或两对以上相对性状。2.常用方法植物体常采用测交法或自交法;动物体常采用测交法。自交后的比例为9331;测交后的比例为1111。3.结果分析 若出现相应性状的分离比,则符合自由组合定律;否则,不符合自由组合定律。,【典例分析】某学校的一个生物学兴趣小组进行了一项实验来验证孟德尔的遗传规律。该小组用豌豆的两对相对性状做实验,选取了黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状,基因分别用Y、R表示)豌豆并用其中一部分与某豌豆作为亲本杂交,F1中黄色绿色=31,圆粒皱粒=31。请你利用亲本中剩余的黄色圆粒豌豆为材料设计实验,验证这两对性状的遗传
20、符合基因的自由组合定律。,【分析】种植亲本的黄色圆粒豌豆,让其自交;统计子代表现型及比例,若子代出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,且比例接近9331,证明这两对性状的遗传符合基因的自由组合定律。,【思考】(1)用学过的知识解释为什么F1中出现黄色和绿色种子的比值是31?提示:亲本减数分裂形成的配子中,含Y和y基因的配子比值是11,且雌雄配子的结合是随机的。分析:雌配子Yy=11,雄配子Yy=11,雌雄配子结合的几率均等,所以黄色和绿色种子的比值是31。,(2)让F1中所有的黄色圆粒豌豆自交,如果这两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律,后代中纯合黄色皱粒豌豆占的比例是多少?提示:1
21、/12。分析:在F1黄色圆粒豌豆中YYRR、YYRr、YyRr和YyRR分别占1/9、2/9、4/9和2/9,其中基因型为YYRr和YyRr的个体自交后代中会出现黄色皱粒豌豆,其中纯合的黄色皱粒豌豆占的比例为:2/91/4+4/91/41/4=1/12。,【课时作业】1、在常染色体上的A、B、C三个基因分别对a、b、c完全显性。用隐性性状个体与显性纯合个体杂交得F1,F1测交结果为aabbccAaBbCcaaBbccAabbCc1111,则下列正确表示F1基因型的是,2、已知玉米子粒黄色对红色为显性,非甜对甜为显性。纯合的黄色甜玉米与红色非甜玉米杂交得到F1,F1自交或测交,预期结果错误的是(
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