孟德尔的豌豆杂交实验2.ppt

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1、为什么一对夫妇生育的后代存在着差异呢？为什么有的孩子部分性状与父亲相似，又有部分性状与母亲相似？,思考：传宗接代过程中，亲代多种多样的性状又是遵循什么规律遗传给后代的？,任何生物都不止表现一种性状，后代表现的现状可以是亲本性状的组合,第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）,自由组合定律,学习目标（一）,1、两对相对性状的杂交实验过程。2、对自由组合现象的解释。,实验现象提出问题,假说,演绎推理,验证,结论,一对相对性状的杂交实验,对性状分离现象的解释,设计测交实验,测交实验,分离定律,孟德尔产生的新的疑问?,一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？决定一种性状的遗传因子对决定其它性状的遗传因

2、子有影响吗？子代的表现一定与亲本相同吗？,沉思中的孟德尔？,F2,个体数:315 108 101 32,黄色圆粒,黄色皱粒,绿色圆粒,绿色皱粒,对结果质疑?,1.不论正交、反交F1都为黄色圆粒，这能说明显、隐关系吗?,2.F2中有与亲本表现相同的,叫亲本类型;也有不同的类型,叫重组类型.为什么出现了新性状?,3.数量统计后代性状分离比9331,这与一对相对性状的分离比3:1有数学联系吗?,(一)、两对相对性状的遗传杂交实验：,两对相对性状的遗传,F1,黄圆,绿皱,P,黄圆,AABB,aabb,AaBb,F2,重组类型,亲本类型,重组类型,亲本类型,F1,黄圆,黄圆,黄皱,绿圆,绿皱,绿圆,P,

3、黄皱,AAbb,aaBB,AaBb,F2,重组类型,亲本类型,重组类型,亲本类型,更换亲本,F2,个体数:315 108 101 32,黄色圆粒,黄色皱粒,绿色圆粒,绿色皱粒,对结果质疑?,1.不论正交、反交F1都为黄色圆粒，这能说明显、隐关系吗?,2.F2中有与亲本表现相同的,叫亲本类型;也有不同的类型,叫重组类型.为什么出现了新性状?,3.数量统计后代性状分离比9331,这与一对相对性状的分离比3:1有数学联系吗?,(一)、两对相对性状的遗传杂交实验：,以上数据表明：豌豆的粒形和粒色的遗传分别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；两对相对性状遗传时，遗传因子互不干扰。,

4、1、如果把两对性状联系在一起分析，F2出现四种表现性状，且比例接近9：3：3：1。为什么会出现这样的结果？2、F2中遗传因子的组合种类和分离比有何规律和特点？,启示:对每一对相对性状单独进行分析。,继续质疑?,（二）对自由组合现象的解释,1.对两对遗传因子遗传的显、隐关系分别作出假设？,2.对F1如何产生配子作出解释?,3、对F1产生的配子的结合作出假设？,黄色圆粒,同对遗传因子 彼此分离,不同对遗传因子自由组合,遗传因子组合形式,1YYRR纯合子2YyRR单杂合2YYRr单杂合4YyRr双杂合,9/16 Y_R_,1yyRR纯合子2yyRr单杂合,3/16yyR_,1YYrr纯合子2Yyrr

5、单杂合,3/16Y_rr,黄圆亲本型双显性,黄皱重组型单显性,绿圆重组型单显性,绿皱亲本型双隐性,9种,4种,棋 盘 法：,巩固练习：,1.组成为AAbb与aaBB的小麦进行杂交，F1杂种形成的配子种类数和F2的遗传因子的种类数分别是（）A.1和3 B.4和9 C.4和16 D.8和272.纯合体AAbb aaBB，在F2中能稳定遗传的个体数占总数的（）；新的性状组合个体数占总数的（）；子代中与亲代相同的基因型占总数(）；与F1性状不同的个体占总数的（）。A.10/16 B.2/16 C.6/16 D.4/16 E.7/16,A,E,B,D,B,两对相对性状的遗传,更换亲本,F1产生配子的类型

6、以及比例的模拟实验,思考：如何设计这个模拟实验？甲小桶中的不同颜色的小球代表分离后的一对遗传因子；乙小桶中的不同颜色的小球代表分离后的另一对遗传因子；甲、乙小桶中的小球的组合代表F1产生的配子的类型。,学习目标（二）,1、自由组合现象解释的验证过程。2、孟德尔遗传定律核心概念的关系。,假说演绎法,实验现象提出问题,假说,演绎推理,验证,结论,两对相对性状的杂交实验,对自由组合现象的解释,设计测交实验,(三)、测交,1、推测：测交：,配子：YR Yr yR yr yr,遗传因子组合：YyRr Yyrr yyRr yyrr,杂种一代 双隐性亲代,黄色圆粒 绿色皱粒,性状比例：黄色圆粒 黄色皱粒 绿

7、色圆粒 绿色皱粒 1:1:1:1,孟德尔用F1（YyRr）与双稳性类型测交，其测交后代有四种表现型，分别是：黄圆、黄皱、绿圆、绿皱，数量近似比值为 1：1：1：1。,2、预期（种植实验）：,这个结果证明孟德尔解释是正确的。,4、结论：,3、测交实验结果：,(四)、基因自由组合定律,控制两对或两对以上的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，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合，叫做自由组合定律。,总结规律,3种（1:2:1）,2种,3:1,4种,9种（33）（1:2:1）2,27种（333）（1:2:1）3,3n（1：2：1）n,2n,（3:1）n,

8、27:9:9:9:3:3:3:1,9:3:3:1,8种（222）,2种（1:1）,4种（1:1:1:1）,8种（1:1:1.）,2n比例相等,（五）孟德尔实验方法的启示,1、科学的选择实验材料：豌豆；2、对相对性状遗传的研究，从一对到多对；3、对实验结果进行统计学的分析；4、运用假说演绎法（提出问题 提出假说 演绎推理 实验验证 得出结论）5、扎实的知识基础和对科学的热爱；严谨的科学态度；勤于实践；敢于向传统挑战。,（六）孟德尔遗传规律的再发现,（1）1866年，孟德尔将遗传规律整理成论文发表。（2）1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传定律。（3）1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗

9、传因子”叫做基因。有关概念：基因：控制生物体性状的基本单位。表现型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。基因型：指与表现型有关的基因组成，如DD、Dd、dd等。等位基因：指控制相对性状的基因，如D和d。等位基因位于成 对染色体的相同位置。（4）因为孟德尔的杰出贡献，他被公认为“遗传学之父”。,表现型与基因型的关系,（1）基因型是生物性状表现的内因，而表现型是生物性状表现的外部形式；（2）表现型相同，基因型不一定相同。如DD、Dd都表现为高茎；（3）基因型相同，表现型也不一定相同，如藏报春25摄氏度开红花，30摄氏度开白花。基因型相同，但由于环境不同，表现型也可能不同。基因型相同，环境

10、相同，表现型相同。表现型=基因型+环境 性状表现=遗传因子组成+环境条件,（七）自由组合定律的应用,基因的自由组合定律,控制不同形状的 的分离和组合是互不干扰的；在形成 时，决定 的成对的遗传因子，决定 的遗传因子自由组合。,遗传因子,配子,同一性状,彼此分离,不同性状,1、概率原理的应用,（1）乘法原理：两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率等于各自概率的积。如：已知不同配子的概率求后代某种基因型的概率；已知双亲基因型求后代某种基因型或表现型出现的概率等。,如：AaBbCcAabbCc杂交，后代中AaBbcc所占比例是多少？,1/2 1/2 1/4=1/16,（2）加法原理：两个或两个以

11、上互斥事件同时出现的概率等于各自概率的和。如已知双亲的基因型(或表现型)求后代某两种(或两种以上)基因型(或表现型)同时出现的概率等。,如：基因型为ddEeFF和DdEeff的两种豌豆杂交，在3对等位基因各自独立遗传的条件下，其子代个体表现型与两个亲本相同的个体数占全部子代的()A.1/4B.3/8C.5/8 D.3/4,B,2、解题思路：转化为若干个分离定律问题,如AaBbAabbAaAa和Bbbb,3、已知亲本表现型和基因型，求子代表现型、基因型及其比例（正推型）,方法：化整为零，按分离定律，一对一对分别求解，最后加以组合。,(1)亲本产生配子类型及概率问题,Aa Bb Cc,2,2,2,

12、8,Aa Bb Cc,A1/2,1/8,B1/2,C1/2,配子中ABC的概率为,如AaBbCc产生的配子种类数 种,(2)配子间结合方式的问题（分别求出两个亲本产生的配子的种类，然后相乘）如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？,先求AaBbCc与AaBbCC各自产生多少种配子 AaBbCc产生8种（222）配子；AaBbCC产生4种（22）配子。再求两亲本配子间的结合方式 由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与 AaBbCC配子之间有84=32种结合方式,(3)子代基因型类型及概率的问题如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型及产生AaBBc

13、c子代的概率？,分解成三个分离定律：AaAa后代有 种基因型；BbBB后代有 种基因型；CcCc后代有 种基因型。因而AaBbCcAaBBCc后代中有32318种基因型。后代中AaBBcc的概率为：。,323,(1AA:2Aa:1aa)(1BB:1Bb)(1CC:2Cc:1cc),1/2(Aa)1/2(BB)1/4(cc)=1/16,（4）表现型种类及概率问题AaBbCcAabbCc，其杂交后代可能有多少种表现型及三个性状均为显性的概率？,AaAa后代有2种表现型（A_：aa=3:1）；,先分解为三个分类定律,Bbbb后代有2种表现型（B_：bb=1:1）；,CcCc后代有2种表现型（C_：c

14、c=3:1）。,AaBbCcAabbCc后代中有2228种表现型。,三个性状均为显性（A_B_C_）的概率 3/4（A_）1/2（B_）3/4（C_）=9/32,1.在完全显性的条件下，甲AabbCc与乙AaBbcc杂交(三对基因独立遗传)，求后代中不同于双亲表现型的个体所占的比例：A1/4 B1/2 C3/4 D5/8,D,2.基因型为AaBb的个体与aaBb个体杂交,F1的表现型比例是 A.9:3:3:1 B.1:1:1:1 C.3:1:3:1 D.3:1,C,小试牛刀,4、已知亲本表现型、子代表现型及比例，求亲本基因型（逆推型）,方法：（1）隐性纯合突破法：一旦出现隐性性状可直接写出 基

15、因型并推知两个亲本都有隐性基因。,（2）基因填充法：先根据亲本表现型写出可能基因，再根据子代表现型 将未确定基因补全。,（3）利用子代分离比“双杂”（AaBb）自交，子代性状分离比为9：3：3：1；“测交”（AaBb aabb）子代性状分离比为1：1：1：1；一对是“杂合子自交”，一对是“测交”，子代性状分离 比为3：1：3：1。,推一推,小麦的毛颖(G)对光颖(g)是显性，抗锈(T)对感锈(t)是显性。这两对相对性状是自由组合。,GgTt GgTt,GgTT ggtt,GgttggTt,ggTtggTt,自由组合的双杂合子自交后代的特殊比例,正常的完全显性,A、B同时出现时表现为一种性状，否

16、则表现为另外一种性状,aa（或bb）成对存在时，表现为双隐性性状，其余正常表现,存在一种显性基因（A或B）时，表现为同一种性状，其余正常表现,只要存在显性基因（A或B）就表现为同一种现状，其余正常表现,只要有A（或B）存在表现为一种性状，没有A（或B）含有B（或A）表现为一种性状，双隐性表现为一种性状,5、自由组合规律在育种中的应用,根据基因自由组合原理，可以用具有互补优良性状的亲本杂交，从后代可能出现的新类型中，选择出兼具亲本优良性状的、符合育种目标的新品种。,优质瘦肉型商品猪，生长快，饲料转化率高，瘦肉率高,杜洛克猪,“嘎富”苹果,肉脆汁多，酸甜适口，有嘎拉和富士的综合风味,杂交兰花,花期

17、合适，花香色美，对环境适应性强,（2）优良性状中有显性性状,5、自由组合规律在育种中的应用,P,F1,F2,植物：连续自交到不发 生性状分离为止,（1）如果优良性状全为隐性性状，选出即可留种,杂交,纯化,动物：在一个繁殖季节与多个隐性纯合异性测交，鉴定其基因型，选出纯合子留种,6、自由组合规律在医学实践中的应用,并指,白化,根据基因自由组合原理，可以预测两种或两种以上的遗传病在一个家庭、家族或某一个群体中的发病率，以便采取相应的措施，避免有害遗传基因的重新组合，减少人群中有害基因的频率，优化人群遗传素质，提高人口质量。,患甲病概率为m 患乙病概率为n,预防遗传病,1m,1n,mmn,nmn,m

18、n,mn2mn或m(1n)n(1m),(1m)(1n),mnmn或1不患病率,6、自由组合规律在医学实践中的应用,预测同时患两种遗传病的风险,一对夫妇来医院做遗传咨询。丈夫表现型正常，妻子并指（由常染色体显性基因B控制），他们已生了一个白化病（由常染色体隐性基因a控制）的女儿，请预测他们再生一个孩子同时患两种病的概率。,2.根据基因自由组合规律计算后代的患病率。,3.分组讨论结果，比较各自方法的优缺点，寻求,活动程序：1.确定这对夫妇的基因型,最简单准确的方法。,6、自由组合规律在医学实践中的应用,1.确定这对夫妇的基因型,丈夫正常,A_bb,妻子并指,A_B_,女儿白化,aabb,a,a,A

19、_,A_,aa,bb,B_,a,bb,a,b,两对基因,b,独立遗传,6、自由组合规律在医学实践中的应用,2.计算后代患两种病的概率,AABb,AAbb,AaBb,Aabb,AaBb,Aabb,aaBb,aabb,AaBb,Aabb,后代表现型：,AABb,AaBb,1/4,1/4,1/4,1/2,1/2,1/8,1/8,1/8,1/8,1/8,1/8,1/8,1/8,1/8,2/8,并指,AAbb,Aabb,aaBb,aabb,1/8,2/8,1/8,1/8,3/8,正常,白化并指,白化,3/8,1/8,1/8,Aa,Aa,AA,Aa,aa,Bb,bb,1/4,1/4,1/2,1/4,bb,

20、Bb,1/2,1/2,AABb,AaBb,aaBb,AAbb,Aabb,aabb,1/8,1/4,1/4,方法一:,方法二:,1/8,1/8,1/8,方法三：,Aa,Aa,Bb,bb,并指,正常,白化,正常,1/4,3/4,1/2,1/2,并指,并白,正常,白化,3/8,3/8,1/8,1/8,基因型,基因型,配子,配子,6、自由组合规律在医学实践中的应用,2.计算后代患两种病的概率,先天性耳聋是常染色体隐性遗传病（由基因a控制），多指是常染色体显性遗传病（由基因B控制），两对性状独立遗传。有一对夫妇的基因型分别是aaBb，Aabb，则他们的后代,（1）可能有几种基因型和表现型？,（2）基因型

21、是aaBb的个体出现的概率是多少？,（3）只患一种病的概率是多少？,（4）完全正常的概率是多少？,aaBb,Aabb,aa,Aa,aa,Aa,Bb,bb,Bb,bb,正常,两对性状独立遗传,正常,耳聋,多指,1/2,1/2,1/2,1/2,（1）基因型：224种，表现型：224种,（2）aaBb的概率：1/21/21/4,（3）只患耳聋：1/21/2=1/4,只患多指：1/21/2=1/4,只患一种病：1/4+1/4=1/2,（4）完全正常：1/21/2=1/4,6、自由组合规律在医学实践中的应用,小结：,一、预测两种或两种以上遗传病再发风险的步骤是：,1.明确每种病的遗传方式,2.确定亲代可能的基因型,3.根据基因自由组合规律，计算后代患病的概率。,二、计算后代患病概率的方法：,凡是独立遗传的遗传病，即符合基因的自由组合规律，可将每对性状的遗传分开独立分析，然后在组合在一起，利用乘法定理和加法定理计算相应基因型或表现型出现的概率。,