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1、第一章 遗传因子的发现,【课程标准】,1、分析孟德尔遗传实验的科学方法。2、阐明基因的分离规律和自由组合规律。3、模拟植物或动物性状分离的杂交实验。,【考试大纲】,(1)孟德尔遗传实验的科学方法(2)基因的分离定律和自由组合定律(3)基因与性状的关系,【复习知识点】,1豌豆是良好实验材料的原因 2性状 3相对性状4显性性状、隐性性状 5性状分离 6纯合子、杂合子7假说-演绎法 8测交 9分离定律 10自由组合定律 11基因型、表现型 12等位基因、等同基因 13表现型与基因型关系,孟德尔的豌豆杂交实验,第一节,孟德尔,遗传学的奠基人,奥国人,天主神父。主要工作:1856-1864经过8年的杂交
2、试验,1866年发表了植物杂交试验的论文。,同一种生物的同一种性状的不同表现类型。,相对性状:,生物体的形态结构和生理特征叫做性状举例:花色 茎高度 毛发长度 果皮颜色等,性状:概念,举例:,自花传粉闭花受粉,自然状态下是纯种!,两性花,豌豆是良好实验材料的原因:,1、自花传粉闭花受粉,自然下是纯种,2、有易于区分的性状和相对性状,人工杂交:,去雄,授粉,套袋,套袋,(未成熟),(防止外来花粉干扰),(花蕊成熟),(防止外来花粉干扰),获得种子,播种观察子代植株性状,高茎,矮茎,P,(杂交),高茎,F1,(子一代),(亲本),(父本),(母本),矮茎,高茎,高茎,正交,反交,发现问题,高茎,F
3、1,(自交),高茎,矮茎,F2,(子二代),接近 3 1,显性性状,隐性性状,787:277,性状分离,豌豆有许多对相对性状,七对相对性状的遗传试验数据,统计法,提出假说,性状是由遗传因子控制的;,假说要点之一:,假说要点之二:,体细胞中遗传因子是成对存在的,假说要点之三:,形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,显性遗传因子 显性性状,显性遗传因子对隐性遗传因子具有显性控制作用,假说要点之四:,受精时,雌雄配子的结合是随机的,控制,隐性遗传因子 隐性性状,控制,受精卵,卵细胞,精子,F1,P,配子,d,D,D,d,Dd,DD,dd,纯合子,杂合子,F1,Dd Dd,配子,D d,D d,DD,D
4、d,Dd,dd,F2,高,矮,3,1,受精时雌雄配子随机结合,合子中基因恢复成对,形成配子时,成对基因分离成单,基因对的显性作用,孟德尔对实验现象的解释(假说),性状是由遗传因子(基因)控制的;显性性状由显性基因控制,隐性性状由隐性基因控制在体细胞内基因成对存在,概念图:,遗传因子,遗传性状,控制,纯合子,杂合子,显性性状,隐性性状,杂交,自交,纯合子,自交,性状分离,出现,表现为,重 点 概 念,相对性状 一种生物的同一种性状的不同表现类型。显性性状和隐性性状 在杂种子一代中显现出来的性状叫做显性性状,未显现出来的性状叫做隐性性状。性状分离 在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。等位
5、基因 位于一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因,叫做等位基因。,巩固练习,1.下列各组中属于相对性状的是()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,2.纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒,而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒.原因是:()A.甜是显性性状 B.相互混杂 C.非甜是显性性状 D.相互选择,C,这些仅仅是我们和孟德尔的假设,假设对不对呢?该如何验证呢?,验证内容F1是否为杂合子,产生配子时成对基因是否分离进入不同配子了验证方法使F1中的显性基因和隐性基因都能分别在后代中表现出来;测交试验分析图解
6、,测交实验,高茎,矮茎,d,隐性纯合子,配子,测交,后代,杂种子一代,d,高茎,矮茎,三、孟德尔对实验现象的验证,精原细胞,次级精母细胞,初级精母细胞,精细胞,次级精母细胞,四、基因分离定律的实质,杂合子细胞减数分裂时同源染色体分离导致等位基因分离进入 不同的配子 配子结合的机会均等,随机地遗传给后代,总结:,1、分离定律内容?2、分离定律的实质?3、分离过程发生在什么时期?,下表是大豆的花色四个组合的遗传实验结果,若控制花色的遗传因子用A、a来表示。请分析表格回答问题。,经典例题1,(1)根据组合可判出花为显性性状。(2)组合一中紫花基因型为,该组交配方式为。(3)组合三中,F1中紫花基因型
7、为,其中纯合子比例为。,某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种类型,宽叶由显性基因B控制,狭叶由隐性基因b控制,B和b均位于X染色体上,基因b使雄配子致死,请回答:(1)若后代全为宽叶雄株个体,则其亲本基因型为_.(2)若后代全为宽叶,雌雄株各半时,则其亲本基因型为_.(3)若后代全为雄株,宽叶和狭叶各半时,则其亲本基因型为_.(4)若后代性比为1:1,宽叶个体占3/4,则其亲本基因型为_.,经典例题2,XBXB XbY XBXB XBY XBXb XbY XBXb XBY,变式训练1 小家鼠中,有一突变基因使尾巴弯曲。现有一系列杂交试验,结果如下:,请分析回答(以D和d表示有关基因)(1)控制小
8、家鼠尾巴形状的基因 染色体上,突变基因是 性基因。(2)请写出第2组亲代基因型:雌;雄。(3)让第1组后代中的一只雌鼠和一只雄鼠交配,生下两只小鼠,这两只小鼠的尾巴形状可能是(无需考虑性别)。(4)如果让第4组的子代中尾巴弯曲的雌雄鼠互交,所产生的后代中弯曲和正常的理论比例是。,X,显,XDXd,XdY,均正常或均弯曲或一正常一弯曲,7:1,变式训练2 玉米的花为单性花,雄花着生于顶端,雌花着生于叶腋。这种特点使玉米成为杂交试验的理想材料。下图所示为四组同学所做的杂交试验,将纯种非甜玉米和甜玉米间行种植,成熟后进行人工授粉,得到Fl后,让Fl自交得到F2。分析回答:(1)在进行人工授粉之前和之
9、后都必须做的一项工作是,其目的是。(2)B、C两组实验产生的F1全为非甜玉米,说明。(3)B组实验产生的F2非甜玉米和甜玉米的比例为。(4)C组实验产生的F2非甜玉米和甜玉米的比例为。(5)D组实验产生的F2非甜玉米和甜玉米的比例为。,(1)用牛皮纸袋将玉米的雌花序和雄花序分别套住并固定,(2)非甜玉米是显性性状,(3)3:1,(4)7:1,(5)3:5,防止自然受粉过程,孟德尔的豌豆杂交实验(二),第二节,分离规律的实质是什么?,F1都表现显性性状;F1自交的子代F2发生了性状分离:显隐=3 1;,实验现象又是怎样的呢?,等位基因随同源染色体的分开而分离,随配子传递给后代。,解释的正确性,验
10、证对分离现象,测F1基因型,F1 X 隐性类型,测交后代:显隐=1 1,两对相对性状的遗传实验,圆粒皱粒接近31,黄色绿色接近31,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,对自由组合现象的解释,P的纯种黄圆和纯种绿皱的基因型就是YYRR和yyrr,配子分别是YR和yr。F1的基因型就是YyRr,所以表现为全部为黄圆。,孟德尔假设豌豆的粒形和粒色分别由一对遗传因子控制,黄色和绿色分别由Y和y控制;圆粒和皱粒分别由R和r控制。,以上数据表明,豌豆的粒形和粒色的遗传都遵循了分离定律。,Y,y,
11、F1在形成配子时:,F1产生的雄性配子4种:YR、yR、Yr、yr 比例是 1:1:1:1 F1产生的雌性配子4种:YR、yR、Yr、yr 比例是 1:1:1:1,两对遗传因子的遗传,表现型的比例为 9:3:3:1,雌雄配子结合方式有16种,9 黄圆:1YYRR 2YyRR 2YYRr 4YyRr,3 黄皱:1YYrr 2Yyrr,3 绿圆:1yyRR 2yyRr,1 绿皱:1yyrr,表现型4种,基因型9种,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。,对自由组合现象解释的验证,实 际 结 果,控制不同性状的遗传因子的
12、分离和组合是互不干扰的;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。,自由组合规律:概念,实 质:,发生过程:,在杂合体减数分裂产生配子的过程中(减数1的后期),等位基因分离,非等位基因自由组合,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,基因自由组合定律的实质(图解),推断练习,1、理论上:,比如说,一对具有20对等位基因(这20对等位基因分别位于 20对同源染色体上)的生物进行杂交时,F2可能出现的表现型就有220=1048576种。,自由组合规律在理论和实践上的意义,生物体在进行有性生殖的过程
13、中,控制不同性状的基因可以 重新组合(即基因重组),从而导致后代发生变异。这是生物种类多样性的原因之一。,2、实践上:,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。举例:,小结,基因的自由组合规律研究的是两对(或两对以上)相对性状的遗传规律,即:两对(或两对以上)等位基因分别位于两对(或两对以上)同源染色体上的遗传规律,实践意义:,理论意义:,实 质:,发生过程:,在杂合体减数分裂产生配子的过程中,等位基因分离,非等位基因自由组合,基因重组,生物种类多样性的原因之一,指导杂交育种,选择培育新品种,一对相对性状,两对及两对以上相对性状,一对,两
14、对及两对以上,位于一对同源染色体,分别位于两对及两对以上同源染色体,减数第一次分裂过程中同源染色体的分开,减数第一次分裂过程中非同源染色体的自由组合,F1形成配子时,等位基因随着同源染色体的分开而分离,F1形成配子时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,在减数分裂形成配子时,两个定律同时发生,分离定律是基础,拓展提高,根据基因的分离定律和自由组合定律的区别与联系,学会用分离定律解决自由组合定律问题.,例题1:AaBbCc产生的配子种类数?,例题2:AaBbCc和AaBbCC杂交过程中,配子间的结合方式有多少种?,例题3:AaBbCc和AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?,例题4:AaBbC
15、c和AabbCc杂交,其后代有多少种表现型?,两对,4,16,9,4,三对,8,64,27,8,n对,2n,4n,3n,2n,分枝法在解遗传题中的应用该法的原理为乘法原理,故常用于解基因自由组合的题。1.分析亲本产生的生殖细胞种类及比例:如亲本的基因型为AaBbCc,则其产生的生殖细胞为,1/2A1/2a,1/2C1/2c,1/2C1/2c,1/2C1/2c,1/2C1/2c,1/2B1/2b,1/8ABC1/8ABc,共8种生殖细胞,每种生殖细胞各占1/8.推广:n对等位基因位于n对同源染色体上,则生殖细胞共有2n种,每种各占1/2n.,AaBbCc,1/2B1/2b,1/8AbC1/8Ab
16、c,1/8aBC1/8aBc,1/8abC1/8abc,2.分析杂交后代的基因型、表现型及比例如:黄圆AaBbX绿圆aaBb,求后代基因型、表现型情况。,基因型的种类及数量关系:,AaXaa BbXBb 子代基因型,1/2Aa1/2aa,1/4BB1/2Bb1/4bb,1/8aaBB1/4aaBb1/8aabb,表现型的种类及数量关系:,AaXaa BbXBb 子代表现型,黄绿,圆皱圆皱,3/8绿圆1/8绿皱,结论:AaBbXaaBb杂交,其后代基因型及其比例为:;其后代表现型及比例为:,1/4BB1/2Bb1/4bb,1/8AaBB1/4AaBb1/8Aabb,3/8黄圆1/8黄皱,棋盘法的
17、应用:略,怎样求基因型?1.填空法:已知亲代表现型和后代表现型,求亲代基因型,最适用此法。例1:鸡毛腿(F)对光腿(f)是显性,豌豆冠(E)对单冠(e)是显性。现有两只公鸡A、B与两只母鸡C、D。这四只鸡都是毛腿豌豆冠,它们杂交产生的后代性状表现如下:(1)AXC 毛腿豌豆冠(2)AXD 毛腿豌豆冠(3)BXC 毛腿豌豆冠,光腿豌豆冠(4)BXD 毛腿豌豆冠,毛腿单冠试求:A、B、C、D的基因型。,2.分解法:适合解多类题。但最适合解已知后代表现型及其数量比,求亲代的表现型和基因型的题。要求:能熟练掌握一对相对性状的杂交组合及结论。3:1 AaXAa 1:1 AaXaa 全隐 aaXaa 全显
18、 AAXAA或AAXAa或AAXaa,例2:小麦高(D)对矮(d)是显性,抗病(T)对不抗病(t)是显性,现有两亲本杂交,后代如下:高抗180,高不抗60,矮抗180,矮不抗62。求亲代基因型和表现型。,高考解析:(2007年全国卷)已知番茄的抗病与感病、红果与黄果、多室与少室这三对相对性状各受一对等位基因的控制,抗病性用A、a表示,果色用B、b表示、室数用D、d表示。为了确定每对性状的显、隐性,以及它们的遗传是否符合自由组合定律,现选用表现型为感病红果多室和_两个纯合亲本进行杂交,如果F1表现抗病红果少室,则可确定每对性状的显、隐性,并可确定以上两个亲本的基因型为_和_。将F1自交得到F2,
19、如果F2的表现型有_种,且它们的比例为_,则这三对性状的遗传符合自由组合规律。,抗病黄果少室,aaBBdd,AAbbDD,8,27:9:9:9:3:3:3:1,1、基因的自由组合规律主要揭示()基因之间的关系。A、等位 B、非同源染色体上的非等位 C、同源染色体上非等位 D、染色体上的2、具有两对相对性状的纯合体杂交,在F2中能稳定遗传的个体 数占总数的()A、1/16 B、1/8 C、1/2 D、1/43、具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交(AABB和aabb),F1自交产生的F2中,新的性状组合个体数占总数的()A、10/16 B、6/16 C、9/16 D、3/164、基因型为AaBb的
20、个体自交,子代中与亲代相同的基因型 占总数的()。A、1/16 B、3/16 C、4/16 D、9/165、关于“自由组合规律意义”的论述,错误的是()A、是生物多样性的原因之一 B、可指导杂交育种 C、可指导细菌的遗传研究 D、基因重组,反馈训练,6、某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)。基因型为BbCc的个体与个体“X”交配,子代表现型有:直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,它们之间的比为3311。“个体X”的基因型为。A、BbCc B、Bbcc C、bbCc D、bbcc,7、某生物基因型为AaBBRr,非
21、等位基因位于非同源染色体上,在不发生基因突变的情况下,该生物产生的配子类型中有。A、ABR和aBR B、ABr和abR C、aBR和AbR D、ABR和abR,8、基因的自由组合规律揭示出()A、等位基因之间的相互作用B、非同源染色体上的不同基因之间的关系C、同源染色体上的不同基因之间的关系D、性染色体上基因与性别的遗传关系,9、白色盘状南瓜与黄色球状南瓜杂交,F1全部是白色盘状南瓜,F2杂合的白色球状南瓜有3966株,则F2中纯合的黄色盘状南瓜有。A、3966株 B、1983株 C、1322株 D、7932株,10、人类的多指是一种显性遗传病,白化病是一种隐性遗传病,已知控制这两种病的等位基
22、因都在常染色体上,而且是独立遗传的,在一家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一患白化病但手指正常的孩子,则下一个孩子正常或同时患有此两种疾病的机率分别是。A.3/4,1/4 B.3/8,1/8 C.1/4,1/4 D.1/4,1/8,ddHh,12、番茄的高茎(D)对矮茎(d)是显性,茎的有毛(H)对无毛(h)是显性(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)。将纯合的高茎无毛番茄与纯合的矮茎有毛番茄进行杂交,所产生的子代又与“某番茄”杂交,其后代中高茎有毛、高茎无毛、矮茎有毛、矮茎无毛的番茄植株数分别是354、112、341、108。“某番茄”的基因型是。,11、纯合的黄圆(YYRR)豌豆与绿
23、皱(yyrr)豌豆杂交,F1自交,将F2中的全部绿圆豌豆再种植(再交),则F3中纯合的绿圆豌豆占F3的。A、1/2 B、1/3 C、1/4 D、7/12,【解析】(1)根据题意可知:F1的基因型为YyRr。(2)F1(YyRr)自交产生的F2中,绿色圆粒豌豆有两种基因型:yyRRyyRr12。即:在F2的绿色圆粒中,yyRR占1/3;yyRr占2/3。(3)F2中绿色圆粒豌豆再自交,F3中:13yyRR的自交后代不发生性状分离,yyRR占的比例为1/311/323yyRr的自交后代中,发生性状分离出现 三种基因型,其中基因型为yyRR的 所占的比例为2/31/41/6(4)F3中纯合体的绿圆豌豆(yyRR)占F3的比例为:1/3+1/61/2,黄圆绿皱豌豆杂交实验分析图解,YR,yr,YyRr,F1,配子,黄色圆粒,配子,1:1:1:1,YYRR,yyrr,YyRR,YYRr,YyRr,YyRr,YyRr,YyRr,YyRR,YYRr,yyRR,yyRr,yyRr,YYrr,Yyrr,Yyrr,F1配子,性状表现:9:3:3:1,遗传因子组成共9种:4种纯合子各1/16,1种双杂合子4/16,4种单杂合子各2/16,雌果蝇体细胞的染色体组成图解,Y,y,R,r,F1杂合子(YyRr)产生配子的情况可总结如下:,
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