孟德尔的豌豆杂交试验.ppt
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1、1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一),遗传因子的发现,孟德尔简介,(1)修道士,“遗传学之父”,(2)孟德尔的优良品质,a、从小喜爱自然科学,在维也 纳大学进修自然科学,有追求;,b、坚持不懈、坚韧不拔(杂交 试验延续8年,十分辛苦;,c、敏锐的目光选择豌豆作为试验材料;,d、科学的方法利用统计学的方法分析实验结果;,为什么用豌豆作试验材料?,1.豌豆,自花传粉闭花受粉,自然状态下,永远是纯种(遗传稳定),2.具有易于区分的性状,相对性状:,同种生物的同一性状的不同表现类型。,同种生物:,豌豆,同一性状:,茎的高度,不同表现类型:,高茎 矮茎,判断下列各项是否属于相对性状1、家鸡的毛腿和长腿 2
2、、羊的白毛与牛的黄毛3、绵羊的白毛和牛的黑毛 4、桃树的红花和绿叶 5、狗的长毛和黑毛 6、人的双眼皮和单眼皮,如何做杂交实验?,1去雄(先除去未成熟花的全部雄蕊),2 套袋(给去雄的花朵套上纸袋),4 套袋,基本步骤:,3 授粉(采集另一植株的花粉,授到去雄花的柱头上),杂交试验:正交与反交,正交:高茎 矮茎,反交:矮茎 高茎,(如果将一种交配或传粉称正交,则将父母本互换后的交配或传粉称反交),遗传图谱中的符号:,亲本,母本,父本,杂交,:自交(基因型相同的个体进行的交配,如自花传粉),杂种子一代,:,P:,:,:,杂种子二代,F1:,F2:,(基因型不同的个体进行的交配。),P,F1,高,
3、F2,高,3:1,矮,高,矮,277,一、一对相对性状的杂交实验,787,或,或,性状分离,高茎:显性性状 矮茎:隐性性状,性状分离比,七对相对性状的遗传试验数据,小结:具有一对相对性状的纯种亲本杂交:(1)1只表现显性性状。(2)2出现性状分离,显性:隐性:,为什么F2中出现的3:1的性状分离比?,a 观察现象,提出问题,为什么F1中只有高茎而没有矮茎呢?,为什么在F2中又出现了矮茎的性状?,二、对分离现象的解释(b 分析问题,提出假说),1、生物性状是由遗传因子(即基因)决定的;遗传因子不融合、不消失;每个遗传因子决定一个特定性状,显性性状:由显性基因控制(用大写字母D表示),隐性性状:由
4、隐性基因控制(用小写字母d表示),(控制同一性状的基因用同一个字母的大小写表示),2、体细胞中的遗传因子成对存在的,一个来自父本,一个来自母本。纯合子:遗传因子组成相同的个体 纯种高茎豌豆:DD 纯种矮茎豌豆:dd杂合子:遗传因子组成不同的个体 例:Dd显性基因对隐性基因有显性作用。,杂种高茎,3、生物体形成生殖细胞配子时,成对遗传因子相互分离,分别进入不同配子中;配子只含有每对遗传因子中的一个。,纯种高茎豌豆:DD,D,纯种矮茎豌豆:dd,d,杂种高茎 Dd,D,d,配子,配子,配子比,D:,d=1:1,4、受精时,雌雄配子的结合是随机的,受精卵(合子)中的基因又恢复成对。,D,d,D,DD
5、,Dd,高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解,配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,3:1(表现型比),自交,纯种,DD:Dd:dd=1:2:1(基因型比),纯合子:遗传因子组成相同的个体,例如 DD、dd杂合子:遗传因子组成不同的个体,例如 Dd,表现型:生物个体表现出来的性状;如高茎,矮茎基因型:与表现型有关的基因组成,例 DD,dd,Dd,相对性状:,同种生物的同一性状的不同表现类型。,显性性状:,在杂种子一代中表现出来的性状,由显性遗传因子(用大写字母D表示)控制,隐性性状:,在杂种子一代中不表现的性状,由隐性遗传因子(用小写字母d表示)控制,性状分离:,在杂种后代中,同时出现显性性状和
6、隐性性状的现象.,孟德尔的一对相对性状遗传试验,观察试验,发现问题,分析问题,提出假说,设计实验,演绎推理,实验检测,对分离现象解释的验证 测交试验,孟德尔为了验证他对分离现象的解释是否正确,又设计了另一个试验测交试验测交就是让F1与隐性纯合子杂交。,隐性纯合子,用来测定F1的基因组合,证明了F1是杂合子,证明了F1在形成配子时,成对的基因分离,分别进入不同的配子中,三、对分离现象解释的验证(c 设计实验,演绎推理,实验检测),测交实验结果,四、性状分离比的模拟实验,实验原理:由于进行有性杂交的亲本,在形成配子时,控制相对性状的一对遗传因子会发生分离;受精时,雌雄配子随机结合成合子。因此,杂合
7、子(Dd)自交后发育成的个体,一定会发生性状分离。目的:本实验就是通过模拟雌雄配子随机结合的过程,来探讨杂合子自交后代性状的分离比。,性状分离比的模拟实验,材料与用具:,2个桶,两种不同颜色的球,:代表产生配子的器官(精巢或花药 卵巢或胚珠),代表杂合子个体产生的两种类型的配子(Dd杂合子个体产生D和d两种配子),性状分离比的模拟实验,方法步骤:,(1),在代表母本的桶里放球10个,代表D与d配子的玻璃球各5个,代表父本本的桶里放球20个,代表D与d配子的玻璃球各10个,为什么代表雌配子的球比雄配子的要少?,在自然界中,同种生物的雄配子一般多于雌配子。,为什么每个桶里的D与d配子的数量是相等的
8、?,自然状态下,杂合子(Dd)个体无论是产生雌配子还是雄配子中,D配子和d配子数目是一样多的。,性状分离比的模拟实验,方法步骤:,(2),摇动两个桶,使桶内球充分混合均匀。,只有充分混合才能模拟出大自然中各种雌雄配子结合机会均等。,分别从两个桶内随机抓取一个小球,并记录下这两个小桶的字母组合。,(3),该过程代表受精过程,暗箱操作,随机取球是模拟雌雄配子结合机会均等。,性状分离比的模拟实验,(4)将抓取的小球放回原来的桶内,接上述方法重复做50100次。,方法步骤:,为什么要将抓取的小球放回原来桶?,抓取的桶放回原处,除因为要做50100次重复实验外,主要是保持两小桶内D配子与d配子之比是1:
9、1,为什么要按上述方法重复做50100次?,重复次数少,数据有偶然性。重复次数越多,越接近概率的理论值。,性状分离比的模拟实验,孟德尔的一对相对性状遗传试验,观察试验,发现问题,分析问题,提出假说,设计实验,演绎推理,实验检测,反复实验,揭示规律,假说演绎法,五、基因分离定律的实质反复实验,揭示规律,分离定律,要求:理解记忆,在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子_,不相_;在形成配子时,成对的遗传因子发生_,_后的遗传因子分别进入不同的配子中,随_遗传给后代,成对存在,融合,分离,分离,配子,谢谢,1、下列各对性状中,属于相对性状的是A.狗的长毛和卷毛 B.棉花的掌状叶和鸡脚叶C.玉米叶梢
10、的紫色和叶片的绿色 D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎2、下列几组杂交中,哪组属于纯合子之间的杂交.,、下列四组交配中,能验证对分离现象的解释是否正 确的一组是,.、基因型为的个体与基因型为aa的个体杂交产生 的进行自交,那么中的纯合子占中个体 数的.5、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.0.25.50.75,6、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交,其子代 显性和隐性个体之比为5248。以下哪项推论是正 确的 A.两个亲本都有显性遗传因子 B.两个亲本都有隐性遗传因子 C.一个亲本只有显性遗传因子 D.前三项推论都不正确7、下列叙述中,正
11、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,8、番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番 茄杂交,其后代可能出现的的性状正确的一组是 全是红果 全是黄果 红果黄果=11 红果黄果=31 A.B.C.D.9、一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子,有9粒 种子生成的植株开红花,第10粒种子长成的植株开红 花的可能性为 A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/410、一对杂合子的黑毛豚鼠交配,生出四只豚鼠。它们的 性状及数量可能是 A.全部黑色或白色 B.三黑一白或一黑三白 C.二黑二白 D.以
12、上任何一种都有可能,遗传因子的发现,1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一)第3课时,孟德尔的一对相对性状遗传试验,观察试验,发现问题,分析问题,提出假说,设计实验,演绎推理,实验检测,反复实验,揭示规律,假说演绎法,基因分离定律的实质,分离定律,在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子_,不相_;在形成配子时,成对的遗传因子发生_,,成对存在,融合,分离,多个基因,1个DNA,1个染色体,染色体、DNA、基因关系,等位基因: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。,基因分离定律的实质,等位基因:位于一对同源染色体上的相同位置上的,控制相对性状的基因,如A与a;B与b等。
13、即一对等位基因包括显性基因和隐性基因。,相同基因:位于一对同源染色体上的相同位置上的,控制相同性状的基因,如A与A;a与a等。,非等位基因:两种基因之间的关系,除了等位基因和相同基因以外的其他基因之间的关系为非等位基因的关系,如A与B;A与b等。,1和2,3和4,1和3,2和41和4,2和3,B和b,A和A,A和B,A和b,位于非同源染色体上,实质,(1)等位基因位于一对同源染色体上,控制着相对性状。(2)减数第一次分裂后期,等位基因随同源染色体分开而分离,独立地随配子遗传给下一代,基因分离的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配
14、子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。,基因分离定律的实质,分离定律的适用范围:,(1)有性生殖的生物:分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离,而同源染色体的分开是有性生殖生物产生生殖细胞时进行减数分裂特有的行为。,(2)真核生物的性状遗传:原核生物或非细胞结构生物不进行减数分裂,即不进行有性生殖。,(4)一对相对性状的遗传:两对或两对以上相对性状的遗传问题,分离定律不能直接解决,说明分离定律适用范围的局限性。,分离定律的适用范围:,(3)细胞核遗传:只有真核生物细胞核内的基因随染色体的规律性变化才呈现规律性变化;细胞质内遗传物质数
15、目不稳定,遵循细胞质母系遗传规律。,基因分离定律题型归纳,1 鉴定某一个体是纯合子还是杂合子的方法:,测交或自交,自交是最简单的,如出现性状分离比(1:3;1:1)则为杂合子,基因分离定律题型归纳,2 判断显隐性状,亲本是一对相对性状,后代只表现出一种性状,该性状为显性性状。,亲本是一种性状,后代出现性状分离,亲本性状为显性,分离出的性状为隐性。,ABA,A为显性性状、B为隐性性状,AAA、B,A为显性性状,B为隐性性状,红花白花,例:,正常正常,白化病 正常,红花是显性性状,正常是显性性状,3 基因型、表现型的判断及其概率的计算,写出杂交过程并推测后代基因型和表现型比例:,1.AA X AA
16、,2.AA X Aa,3.AA X aa,4.Aa x Aa,5.Aa x aa,6.aa x aa,1.AA X AA AA(全显),2.AA X Aa AA:Aa=1:1(全显),3.AA X aa Aa(全显),6.aa x aa aa(全隐),基因分离定律题型归纳,4.Aa x Aa AA:Aa:aa=1:2:1 显性性状(A):隐性性状(aa)=3:1,AA占1/4,Aa占1/2,aa占1/4,显性性状占3/4,隐性性状占1/4,基因分离定律题型归纳,5.Aa x aa Aa:aa=1:1 显性性状(Aa):隐性性状(aa)=1:1,Aa占1/2,aa占1/2,显性性状占1/2,隐性
17、性状占1/2,用产生配子的概率计算(白化病为例),1/2a 1/2a1/4aa,遗传概率的常用计算方法,用分离比直接计算,如:用两个正常的双亲的基因型均为Aa,生一个孩子正常的概率为_,患白化病的概率为_。,3/4,1/4,亲代基因型不确定的情况下的计算题,例:幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神病,它是有一个常染色体上的隐性基因(b)控制的病.试问:(1)如果两个正常的双亲生了一个患有此病的女儿和一个正常的儿子,那么这个儿子携带此隐性基因的概率为_.(2)如果这个正常儿子与一正常女人结婚,他们的第一个孩子患有此病,那么第二个孩子也是此病的概率是_.(3)如果这个正常儿子与一正常女人结婚,而这女人的
18、兄弟有此病,那么他们的第一个孩子患有此病的概率为_.(4)如果(3)婚配后,头两个孩子患有此病,那么第三个孩子是正常的概率为_.,2/3,1/4,1/9,3/4,4 杂合子连续自交问题,例:将具有一对等位基因的杂合体Aa,逐代自交二次,F2中杂合子Aa比例为,逐代自交三次,F3中杂合子Aa比例为_,D d,P,D D,D d,d d,1/4,1/2,1/4,F1,D D,1/4,F2,d d,1/4,D D,1/8,dd,1/8,D d,1/2*1/2=1/4,1/4,D D:3/8,dd:3/8,1/2*1/4=1/8,1/22,1/21,D d,D D,F2,d d,D D,1/16,dd
19、,1/16,D d,1/4*1/2=1/8,1/8,d d,3/8,3/8,3/8,3/8,1/4,D D,1/4*1/4=1/16,F3,D d,1/16,F4,1/23,1/22,1/24,杂合子(A a)做亲本自交n代,后代中,杂合子(A a)的概率:,纯合子(AA+aa)的概率:,显性纯合子(AA)的概率=隐性纯合子(aa)的概率为,AA 与 aa 杂交,后代逐代自交,则F5代杂合子的比例是多少?,杂合子(A a)的概率:,n=4,=1/16,注意,杂交育种 原则:按照育种目标,选配亲本进行杂交,再经过有目的的选育,最终培育出具有稳定遗传(指后代无性状分离,即纯合子个体)性状的品种。,
20、杂合子连续自交,可使后代的纯合子越来越多,杂合子越来越少。所以当杂交育种时,常采用连续自交的方法。,例:小麦秆锈病的抗性是由显性基因控制的。假设抗性基因为:R 无抗性植株的基因为:r F2中:RR、Rr(有抗性),rr(无抗性)可直接淘汰。获得稳定遗传的品种的方法:是将有抗性的进行连续自交选择,直到不出现性状分离为止。实际中一般自交5或6代即可。,5、杂交、侧交、自交的作用,杂交:侧交:自交:,判断显隐性,判断基因型为纯合或杂合,判断基因型为纯合或杂合,提高后代纯合体的比例(杂交育种),遗传图解的标准写法,D D,P,d d,X,F1,D d,F2,D D:,D d:,d d,1:2:1,高等
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