基因的分离规律(北师大版.ppt
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1、第四章 遗传信息的传递规律,一 基因的分离定律,猜猜讲的是谁,八年耕耘源于对科学的痴迷,一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。实验设计开辟了研究的新路,数学统计揭示出一串的规律。,?,孟德尔(18221884),1822年7月22日,孟德尔出生在奥地利的一个贫寒的农民家庭里,父亲和母亲都是园艺家。孟德尔受到父母的熏陶,从小很喜爱植物。由于家境贫寒,孟德尔21岁便做了修道士。他利用修道院的一小块园地,种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物,进行杂交实验,潜心研究了8年。其中豌豆的杂交实验非常成功,孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物遗传的规律。因此,孟德尔被称为“现代遗传学之父”,是遗传学的奠基人。,主
2、要工作成就:,1.提出遗传单位是遗传因子(现代遗传学确定为基因),2.发现两大遗传规律,基因的分离规律(定律),基因的自由组合规律(定律),自学目标,1.分析孟德尔遗传试验的科学方法2.举例说出一对相对性状遗传试验过程3.阐明测交的含义和方法4.阐明基因的分离规律和实质5.体验科学规律的发现过程,形成思维方式,豌 豆,豌豆是理想的遗传试验材料,1.豌豆是自花传粉,且是闭花授粉植物(自然状态下都是纯种)。,3.豌豆有许多易于区分的相对性状,2.豌豆一次能繁殖许多后代,因而很容易收集到大量的数据用于分析,一、孟德尔对遗传机制的探究,两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。,就是花在花未开时已
3、经完成了受粉。,相对性状:,同种生物的同一性状的不同表现类型。,性状:生物的形态、结构和生理生化等特征的总称。,相对性状,此概念的三个要点:,同种生物:,豌豆,同一性状:,茎的高度,不同表现类型:,高茎1.52.0米,矮茎0.3米左右,下列各组生物性状中属于相对性状的是A、番茄的红果和圆果 B、水稻的早熟和晚熟C、绵羊的长毛和狗的短毛 D、家鸽的长腿与毛腿,B,生活中你还知道那些相对性状?,说说看,图1耳垂的位置1、有耳垂 2、无耳垂,图2上眼脸有无褶皱1、双眼皮 2、单眼皮,图 3脸颊有无酒窝1、有酒窝 2、无酒窝,人的一些相对性状,图4前额中央发际有一三角形突出称美人尖1、有美人尖 2、无
4、美人尖,图6 食指长短1、食指比无名指长 2、食指比无名指短,图8 双手手指嵌合1、右手拇指在上 2、左手拇指在上,图7拇指竖起时弯曲情形1、挺直 2、拇指向指背面弯曲,图5 卷 舌1、有卷舌 2、无卷舌,实验方法,1.从简单到复杂,一次只注意一对相对性状;2.实验数据分析运用统计学,总结出分离规律;3.观察记载、分类、归纳、整理来得出规律。4.程序:,实验及现象,结论,解释,验证假设,两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。,异花传粉,不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫父本()接收花粉的植株叫母本()。人工异花授粉:孟德尔在做杂交试验时先除去未成熟花的全部雄蕊,叫去雄。然后,套上纸袋,待
5、花成熟,再采集另一植株的花粉,撒在去雄花的柱头上,叫授粉,再套袋。,人工异花授粉示意图,1、去雄未成熟时,2、套袋,3、授粉,4、套袋,基本步骤:,符号 P F1 F2,子一代,子二代(F1自交的后代),亲 本,母 本,父 本,杂 交,自 交,二、分离规律的试验与分析,正交,反交,正交,反交,(正交、反交相对而言),正交、反交 F1性状表现一致(高茎)。,杂交:,基因型不同的个体进行的交配。,自交:,基因型相同的个体进行的交配。,正交:,反交:,甲个体做母(父)本的杂交方式,乙个体做父(母)本的杂交方式,回交:,F1与亲本类型进行交配的杂交方式,P:,F1:,高,F2:,高,3:1,矮,高,矮
6、,277,一对相对性状的遗传试验,787,一对相对性状的杂交实验,疑惑一:为什么子一代都是高茎的?矮茎性状消失了吗?,疑惑二:为什么矮茎在子二代中又出现了呢?,显性性状:F1中显现出来的亲本性状,如高茎。,隐性性状:F1中未显现出来的亲本性状,如矮茎。,性状分离:在F2中,一部分个体显现出一个亲本的性状,另一部分个体显现出另一个亲本的性状。这种在后代中显现不同性状的现象,叫做性状分离。,疑惑三:F2中出现3:1的分离比是偶然的吗?,3:1,高茎787 矮茎277,七对相对性状的遗传试验数据,面对这些实验数据,你能找出其中的规律吗?,孟德尔对分离现象的解释,1、生物的性状是由遗传因子(基因)决定
7、的,基因不融合、不消失,同一种性状的一对相对性状,显性性状:由显性基因控制(用大写字母表示),(同一个字母的大小写),隐性性状:由隐性基因控制(用小写字母表示),2、体细胞中基因是成对存在的,纯种高茎豌豆:,纯种矮茎豌豆:,DD,dd,纯合子(体):,杂合子(体):,F1高茎豌豆:,Dd,相同的基因组成个体,不同的基因组成个体,3、生物体在形成生殖细胞-配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。,即:配子中只含每对基因的一个,4、受精时,雌雄配子的结合是随机的。,即:两个配子中成单的基因,在形成受精卵时成对。所以,受精卵中基因成对存在,由受精卵发育来的体细胞中基因也是成对存在。,1
8、、生物的性状由遗传因子(基因)决定。显性性状显性基因、隐性性状隐性基因。,2、体细胞中染色体成对存在,基因(等位基因)成对存在。纯种高茎的基因为DD,纯种矮茎的为dd,F1为Dd。,(三)对分离现象的解释,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。,3、生物体形成生殖细胞配子时,成对的基因彼此分离,分别进入不同的配子中。,4、受精时,雌雄配子随机结合,合子中基因又恢复成对。,5、在F1中,由于D对d的显性作用,表现为高茎。,矮茎,高茎,高茎,高茎,F2,6、在F1(Dd)产生配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,产生两种配子D:d=1:1,受精时,雌雄配子结合机会相等,出现了三
9、种基因型DD:Dd:dd=1:2:1,两种表现型 高茎:矮茎=3:1。,杂交实验的分析图解,配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,1:2:1,F1形成的配子种类、比值都相等,配子结合是随机的。F2性状表现类型及其比例为,,高茎:矮茎=3:1,遗传因子组成及其比例为,DD:Dd:dd=1:2:1,(4)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。,3、概念:,(5)纯合子:由相同基因的配子结合成的 合子发育成的个体,如DD,dd。,(6)杂合子:由不同基因的配子结合成的 合子发育成的个体,如Dd。,测交法,分析:按孟德尔的假设,杂合子在产生配子时,可形成两种不同的配子,即一种
10、配子含有D,另一种配子含有d,只要验证这一点,就可以证实基因分离假设的正确性。,如何验证配子的类型和比例呢?,发现问题,提出假设,验证假设,得出结论,假说演绎法,对分离现象解释的验证测交,方法:让F1与隐性纯合亲本相交,什么叫测交?,测定F1配子的种类及比例 作用 测定F1的基因型 判断F1在形成配子时基因的行为,测交的结果:,与预期的设想相符,证实了:,1、F1是杂合体,基因型是Dd;2、F1产生D和d两种类型比值相等的配子;3、F1在配子形成时,等位基因彼此分离。,判断一个显性个体是纯合子还是杂合子,例:牛的黑毛对棕毛是显性,要判断一头黑牛是否是纯合子,选用与它交配的牛最好是:A、纯种黑牛
11、 B、杂种黑牛C、棕牛 D、ABC都不对,C,测交的应用:,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.,B,B,随堂巩固,3、豌豆在自然状态下是纯种的原因是()A豌豆品种间性状差异大B豌豆先开花后授粉C豌豆是闭花自花授粉的植物D豌豆是自花传粉的植物,C,基因分离定律的实质,(1)什么是基因?(2)基因是位于何处?(3)什么是等位基因?(4)基因是通过什么媒介从亲代传给子代?,问题:,等位基因:在遗传学上,把位于一对同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基
12、因叫做等位基因。用同一种字母的大写和小写来表示。,基因分离定律的实质,在杂合体的细胞中,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。,1.等位基因的独立性,2.等位基因的分离性,3.随机组合性,特点:,P:叶腋花 茎顶花,叶腋花,叶腋花,叶腋花,茎顶花,分离规律细胞学演示,棋盘法:,AA:Aa:aa=1:2:1,叶腋花:茎顶花=3:1,基因分离定律的实质:,配子,基因分离定律的实质: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,在进行减数分裂形成配子时
13、,等位基因会随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。,Aa,(2)揭示了控制一对相对性状的一对基因行为。(而两对或两对以上的基因控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。),分离定律的适用范围:,(1)只适用于真核细胞中细胞核中的基因的传递规律。(而不适用于原核生物、细胞质的基因的遗传.),基因型:与表现型有关的基因组成。如:DD、Dd、dd。,表现型:生物个体表现出来的性状。如:高茎、矮茎。,即:表现型=基因型+环境条件,表现型和基因型,例:下面是对基因型和表现型关系的叙述,其 中错误的是()。A表现型相同,基因型不一定相同 B基因型相同,表现型一定
14、相同 C在相同生活环境中,表现型相同,基因型不一定相同,B,纯合体:是由含有相同基因型配子结合成受精卵发育而成的个体。自交后代性状不分离,即能稳定遗传(辨别纯合体的方法)。如:AA、aa。杂合体:是由含有不同基因的配子结合成受精卵发育而成的个体。自交后代性状分离,即不能稳定遗传(辨别杂合体的方法)。如:Aa,纯合子的特点:只产生一种配子自交后代不发生性状分离 遗传因子组成相同(无等位基因),纯合子能稳定遗传,它的自交后代不会再发生性状分离;杂合子不能稳定遗传,它的自交后代还会发生性状分离。,纯合子与杂合子在性状遗传上的区别:,知识拓展杂交、测交、自交,1、杂交:2、测交:3、自交:,判断显隐性
15、,判断F1基因型为纯合或杂合,判断显隐性,判断基因型为纯合或杂合,提高后代纯合子的比例,1.采用下列哪一组方法,可以依次解决中的遗传问题?(),鉴定一只白羊是否纯种 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,B,2.欲鉴别一株高茎豌豆是否是纯合子,最简便易行的方法是()。A.杂交 B.正交 C.测交 D.自交,D,1、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。如P高茎矮茎F1高茎。,显性的相对性,在生物性状的遗
16、传中,如果F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间。如,在紫茉莉的花色遗传中,纯合的红色花(RR)亲本与纯合的白色花(rr)亲本杂交,F1的表现型是粉色花(Rr),F1自交后,在F2中出现了3种表现型:红色花(RR):粉色花(Rr):白色花(rr)=1:2:1。,2、不完全显性:,3、共显性:,在生物性状的遗传中,在F1的个体同时显现两个亲本的性状。如红毛马与白毛马交配,F1是两色掺杂在一起的混花毛马。,显性现象的表现形式:,完全显性,不完全显性,共显性,F1表现型,F2表现型,种类,比例,介于两个亲本间的性状,显性隐性,显性性状,两个亲本性状同时表现,亲本1中间亲本2,亲本1共显亲本2,1:2
17、:1,3:1,1:2:1,显性的相对性,性状:生物体的形态特征和生理特征的总称。相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。显性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的性状。隐性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1未表现出来性状。性状分离:杂种的自交后代中,呈现不同性状的现象。等位基因:同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。显性基因:控制显性性状的基因。隐性基因:控制隐性性状的基因。表现型:是指生物个体所表现出来的性状。基因型:是指与表现型有关的基因组成。表现型=基因型+环境条件。,相关概念的小结,三、基因分离定律在实践中的应用:,1、基因型的纯化(杂交育种):,(1)选显性性状:连续自交
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