1、孟德尔杂交实验(二)第1课时观察花园里的豌豆植株,孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看,包括两种类型:一种是黄色圆粒的,一种是绿色皱粒的。讨论:性状不同的豌豆 问题探讨 一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢?问题探讨:1、不影响,决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子具有独立性,二者的分离和组合是互不干扰的;2、不一定,生活中经常见到黄色皱缩的豌豆和绿色饱满的豌豆。回忆:分离定律所采用的科学研究的基本过程:发现问题提出假设实验验证 两对相对性状的遗传实验观察实验,提出问题1、实验中F1是黄色圆粒说明了什么?2、两对相对性状的杂交是否遵循分离定律?3、F2中为什么会出现9331?4
2、、9331 与 31 的数量比是否有联系?F1黄色圆粒 绿色皱粒 P 黄色圆粒 F2黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 315 101 108 32 9 3 3 1:亲本型:F2中与亲本性状表现相同的个体;重组型:F2中与亲本性状表现不同的个体。以上数据表明:豌豆的粒形和粒色的遗传由两对遗传因子控制,每一对遗传因子的遗传仍然遵循分离定律。种子形状圆粒:315+108=423 皱粒:101+32=133 子叶颜色黄色:315+105=416 绿色:108+32=140 孟德尔对每一对相对性状单独进行了分析:黄色:绿色接近3:1(显性)(隐性)圆粒:皱粒接近3:1(显性)(隐性)个体数
3、 315108101329331:正交反交P绿色皱粒黄色圆粒 F1黄色圆粒F2黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒比例 提出假说(对自由组合现象的解释)YRYR黄色圆粒r ry y绿色皱粒F1 黄色圆粒YR yr Yy Rr YR yr Yr yR F1配子 P P配子 1、2种性状分别由_种遗传因子控制。2、配子只得_遗传因子 3、F1在产生配子时,每对遗传因子彼此_,不同对的遗传因子可以_ 分离 自由组合 一半 2 4、F1在产生_种配子 4 1 :1 :1 :1F2YR yr Yr yR YR yr Yr yR YRYRYRyrYRyRYRYrYRYrYRyRYRyrYRyrYRyrr rY
4、 yr rY yr rY YyRyRyRyryRyrr ry y9331 结合方式有_种 遗传因子组成_种 表现类型_种 9黄圆:3黄皱:1YYrr 2 Yyrr 3圆:1yyRR 2yyRr 1绿皱:1yyrr 16 9 4 2YyRR 2YYRr 4 YyRr 1YYRR 双显性单显性单显性双隐性总结有关规律:双显性性状的个体占总数的_ _,单显性的个体(绿圆、黄皱)各占总数的_ _,双隐性性状的个体占_ F2中纯合子有 ,各占_.F2杂合子共占_.F2双杂合子共占_.9/16 3/16 1/16 YYRR YYrr yyRRyyrr1/16 12/16 纯合子占F2:_ 4/16 亲本类
5、型为:10/16 重组类型为:6/16 4/16 提出假说(对自由组合现象的解释)测交实验1、推理演绎:配子测交后代黄色圆粒黄色皱粒 绿色圆粒绿色皱粒黄色圆粒1 1 1 1YRyRYryryrYyRr绿色皱粒yyrrYyRrYyrryyRryyrr1 1 1 12、种植实验:实验结果符合预期设想,无论正交还是反交,均出现四种性状类型,而且比例接近1111。设计实验、验证假说F1 F1黄色圆粒与双隐性类型绿色皱粒测交实验结果 测交实验的结果符合预期的设想,因此证明解释是正确的。从而证实了:F1是杂合体,基因型为YyRr;F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比值相等的配子。1 1 1 1 表
6、现型比 26 25 22 24 F1作父本 26 26 27 31 F1作母本 实际 子粒数 绿皱 绿圆 黄皱 黄圆 项目 测交后代表现型 YRyrYyYyRr Rr 控制不同性状的遗传因子的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。得出结论:自由组合定律 1.形成配子时(减数分裂)发生时间:2.决定不同性状的遗传因子自由组合实质:3.进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传;两对或多对相对性状的遗传.适用范围:1.正确选择实验材料(豌豆的优点);2.从一对性状到多对性状进行研究;3.用方法分析实验结果;4.科学地设计了实验的程序。(
7、假说演绎法)孟德尔实验方法的启示 孟德尔实验方法的启示P12 思考讨论:1、(1)具有稳定的易于区分的相对性状;(2)豌豆花严格自花授粉,在自然状态下可以获得纯种;(3)豌豆花比较大,易于做人工杂交实验。2、很难,正是通过数学统计才发现性状遗传在数量上呈现一定数学比例,也让他意识到数学概率适用于生物遗传的研究。P12思考讨论:3、一种正确的假说除了能解释已有的实验结果,还应该能预测另外一些实验结果,并通过实验验证。4、有关系,数学符号能简洁、准确地反映抽象的遗传过程。5、扎实的知识和对科学的热爱、严谨的科学态度、创造性地应用科学符号体系、勤于实践、敢于向传统挑战等。孟德尔实验方法的启示1、遗传
8、因子 基因 表型:生物个体表现出来的性状,如高茎和矮茎。基因型:与表现型有关的基因组成,如高茎DD/Dd。等位基因:控制相对性状的基因。如D/d 孟德尔遗传规律的再发现2、遗传因子组成 基因型 表型相同的个体,基因型不一定相同;基因型相同的个体,表型不一定相同,还受环境的影响 相同基因和等位基因AAaa一对同源染色体上,同一位置上控制相同性状的基因叫相同基因Aa一对同源染色体上,同一位置上控制相对性状的基因叫等位基因表现型和基因型以及它们的关系表现型=基因型+环境基因型相同,表现型一定相同。表现型相同,基因型一定相同。基因型是决定表现型的主要因素。在相同的环境中,基因型相同,表现型一定相同。1
9、杂交育种(1)概念:有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交,使两个亲本的优良性状组合在一起,再筛选出所需要的优良品种。(2)优点:可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。自由组合定律的应用2医学实践人们可以根据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。例:水稻中,有芒(A)对无芒(a)显性,抗病(R)对不抗病(r)显性。有两个不同品种的水稻,一个无芒、不抗病;另一个有芒、抗病,如何利用这两个品种培育出无芒抗病的新品种?解:依题意得P AARR aarrF1 AaRrF2 有芒抗病 有芒染病 无芒抗病 无芒染病A_R_ A_rr aaR
10、_ aarraaRRaaRr目标品种应用于杂交育种:自由组合定律的应用例:在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性基因P控制),母亲表现正常,他们婚后却生了一个手指正常但先天性聋哑的孩子(由隐性基因d控制)。推算一下,这对夫妇所生子女中,每种表现型出现的概率是多少?解:由题意可知这对夫妇的基因型如下:P PpDdppDd独立分析(Pppp)(DdDd)F1表现型概率多指正常正常聋哑因此,F1中表现型有四种其概率情况如下:只患多指只患聋哑完全正常 多指且聋哑3/8 1/8 3/8 1/8医学实践:为遗传病的预测和诊断提供理论依据 思考题:已知生物个体的基因型,若非等位基因均可以在 形成配子时自由组合
11、,求其配子种类:(1)DD;YYRR;yyRR;DDYYrr(2)Dd;YyRR;YYRr;DdYYRR(3)YyRr;DdYyrr;(4)DdYyRr0对等位基因 20=11对等位基因 21=22对等位基因 22=43对等位基因 23=8生物产生配子的类型是由等位基因的对数n决定的 2n种 求配子种类:应用分离定律解决自由组合问题 如AaBbCc与AaBbCC杂交中配子结合方式有多少种?AaBbCc AaBbCC 配子有_种 配子有_种 结合方式有_种 8 4 32 两亲本杂交,求配子间的结合方式 先求各自产生几个配子,再做乘法 求配子的结合方式种类:应用分离定律解决自由组合问题 求基因型类
12、型:AaBbCc与AaBBCc杂交,后代有多少种基因型?AaAa后代有3种基因型(1AA:2Aa:1aa)BbBB后代有2种基因型(1BB:1Bb)CcCc后代有3种基因型(1Cc:2Cc:1cc)因而AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有323=18种基因型 应用分离定律解决自由组合问题 求表现型类型:AaBbCc与AabbCc杂交,后代有多少种表现型?AaAa后代有2种表现型 Bbbb后代有2种表现型 CcCc后代有2种表现型 因而AaBbCc与AabbCc杂交,其后代有222=18种表现型 应用分离定律解决自由组合问题 基因的分离定律基因的自由组合定律研究的相对性状涉及的遗传因子F1配
13、子种类比例F2基因型及比值F2表现型及比值F1测交后代表现型种类及比值遗传实质联系一对两对(或多对)一对两对(或多对)2种比值相等3种(121)9种(3n种)(121)n2种;显隐314种,93312n种,(31)n2种;114种11112n种(11)nF1形成配子时,成对的遗传因子分离,分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代F1形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子分离,决定不同性状的遗传因子自由组合两个遗传定律都发生在减数分裂形成配子时,且同时起作用;分离定律是自由组合定律的基础4种(2n种)分离定律和自由组合定律中的特殊分离比不完全显性:两纯合亲本杂交,子一代性状表现在显性亲本性状和隐
14、性亲本性状之间,这种性状表现为不完全显性,子二代的性状分离比为1:2:1。从性遗传:基因型相同,但在雌雄个体的性状表现不同,此类问题大多数是杂合子的性状表现受性别影响,如Hh的绵羊,公羊表现为有角,母羊表现为无角。致死问题:隐性致死:隐性纯合个体存活不了,这种情况下,群体中没有隐性性状个体。显性致死:显性基因有致死效应,包括显性纯合致死和显性杂合致死。配子致死:致死基因在形成配子时发挥致死效应,从而不能形成含有某种基因的配子,包括雄配子致死和雌配子致死。合子致死:指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发挥作用。复等位基因问题:一个基因存在多种等位基因的情况,即等位基因数量在两个以上的基因。分离定律和自由组合定律中的特殊分离比9:3:3:1的变式(和等于16):AaBb自交后代可能会出现9等特殊分离比。答题技巧:看F2的表型比例,若表型之和等于16说明符合自由组合定律,将异常分离比与9:3:3:1进行对比,分析合并性状的表型,确定出现特殊分离比的原因,进而推测亲本或子代基因型或表型。和小于16的由基因致死导致的特殊分离比:包括显性纯合(单或双)致死和隐性纯合(单或双)致死、配子致死等。分离定律和自由组合定律中的特殊分离比