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1、孟德尔的豌豆杂交实验（一）基因的分离定律,一、基本概念,相对性状,性状,生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称,同种生物同一性状的不同表现类型,具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的那个亲本性状,具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的那个亲本性状,杂种自交后代中呈现不同性状的现象,包括完全显性、不完全显性和共显性,显性性状,隐性性状,性状分离,显性的相对性,1.性状类,2.基因类,控制显性性状的基因。,控制隐性性状的基因。,等位基因,隐性基因,显性基因,存在：杂合子的所有体细胞中,位置：一对同源染色体的同一位置上,特点：控制一对相对性状，具有一定 的独立性,分离时间：减数第一次分裂后期,行
2、为：随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地 随配子遗传给后代,隐性致死：显性致死：配子致死：合子致死：,致死基因：导致细胞或个体死亡的基因，分为显性致死和隐性致死。,隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如：镰刀形细胞贫血症；植物中的白化基因（bb）,显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因，又分为显性纯合致死和显性杂合致死。,指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。,指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。,3.个体类,是指生物个体所表现出来的性状。是一定的基因在特定环境条件下的表现。,是指与表现
3、型有关的基因组成。表现型=基因型+环境。基因型相同，表现型一般相同。,指由相同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体。,指由不同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体。,表现型,基因型,纯合子,杂合子,4.符号类,P,F1,亲本,杂种子一代,杂交,自交,5.交配类:,1).杂交,含义:,基因型不同的生物个体间相互交配.,作用:,用于育种（将不同的优良性状集中到一起,）。,用于显、隐性性状的判断。,2).自交:,两个基因型相同的个体相交,作用:,可用于植物的纯合子、杂合子的鉴别,区分显隐性,获得纯合子的一条途径。,(4)用于两大定律的验证,3).测交,含义:,F1与隐性纯合子相交,从而测定F1的
4、基因组成,作用:,用于验证遗传基本规律理论解释的正确性,也可用于高等动物个体纯合子、杂合子的鉴别,4).正交与反交:,是相对而言的,正交中的父方与母方恰好是反交中的母方与父方.,作用:,用来检验是细胞核遗传,还是细胞质遗传.基因的位置,（5）回交：是指杂种与双亲之一相交(其中杂种与隐性亲本回交即测交)。（6）自由交配：在一定范围内的随机交配,二、孟德尔获得成功的原因1.豌豆作为实验材料,选材与研究目的相适应是成功的前提。,（1）豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，所以在自然状态下，各个品种的豌豆都是纯种，结果既可靠又易于分析。（2）豌豆的品种间具有易于区分的相对性状，试验结果易于观察和分析。（
5、3）繁殖周期短，后代数量大。(4)豌豆花大，易于做人工杂交实验,A、实验材料（豌豆）选择的优点,确定被研究的相对性状，选择好父本和母本人工去雄：除去未成熟的全部雄蕊（花蕾期）套袋隔离：套上纸袋、防止外来花粉干扰 人工授粉：雌蕊成熟时将另一植株花粉撒在 去雄花的雌蕊柱头上再套袋隔离：保证杂交得到的种子是人工传粉 后所结,B.孟德尔的豌豆杂交实验的基本过程,思考：果蝇、玉米也是遗传学研究好材料的原因？,2.巧妙地运用从简单到复杂的方法。3.合理地运用统计学原理。4.设计科学的实验程序-假说演绎。,假说演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程是（）A，生
6、物的性状是由遗传因子决定的B，由F2中出现的分离比推测，生物体产生配 子时，成对的遗传因子彼此分离、C，若F1产生配子时的遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1：1 D，若F1产生配子时的遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1:2:1,三、基因分离定律的发现过程一对相对性状的杂交实验（实验提出问题）,对分离现象的解释（作出假说）,演绎推理：让F1测交，后代高茎与矮茎比为1：1,对分离定律的验证目的：验证对分离现象解释的正确性。预期：测交后代一半为高茎(Dd)，一半为矮茎(dd)。实验：F1矮30高34矮。结论：体细胞中遗传因子成对存在。F1形成配子时，成对的遗传因子(等位基因
7、)分离，分别进入不同的_中。,1.在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合(独立性)。2.在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代(分离性)。,结论：分离定律,思考：分离定律的使用范围和细胞学基础？,适用范围及条件（1）范围：真核生物有性生殖的细胞核遗传。一对等位基因控制的一对相对性状的遗传,子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。雌雄配子结合的机会相等。子二代不同基因型的个体存活率相同。遗传因子间的显隐性关系为完全显性。观察子代样本数目足够多。,（3）细胞学基础,（2）（3：1）的适用条件：,以下内容没有用课件，结合三维
8、设计讲解,分离规律在实践中的应用,3.在杂交育种中的应用,4.在人类遗传病预防上的应用,显性性状的选择,隐性性状的选择,显性遗传病,隐性遗传病,选出后连续自交，直到不发生性 状分离为止,选出后直接利用,控制患者的生育,禁止近亲结婚,四.基因分离定律的应用,遗传题的类型及解题方法,因果关系题:,以因求果类:,双亲基因型配子子代基因型及概率子代表现型及概率,思路:,以果求因类:,思路:,子代表现型比例交配方式双亲基因型,系谱题:,思路:,先推断显隐性关系,再推知亲代基因型,预测后代表现型及概率,正推法,反推法,基因分离定律的解题思路 1显隐性性状的判断(1)据定义，杂种子一代显现的亲本的性状为显性
9、性状未显现的亲本性状为隐性性状(2)据F2的表现型判断：据性状分离比：比例为3的是显性性状，为1的是隐性性状；F2中新出现的性状为隐性性状。,2基因型与表现型的互推。,(1)隐性纯合子突破法隐性性状一旦表现必定是纯合子(用bb表示)。因而由隐性纯合子能推知其亲代或后代体细胞中至少含有一个隐性基因。子代至少含有一个隐性基因（b）亲代至少含有一个隐性基因（b）,隐性纯 合子bb,可推知,可推知,然后再根据其他条件来推知亲代个体或子代个体的另一个基因为B还是b。,(2)根据后代分离比直接推知,若后代性状分离比为显性：隐性=3：1则双亲一定是杂合子(Bb)。若后代性状分离比为显性：隐性1：1，则双亲一
10、定是测交类型。若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。,3遗传概率计算 概率是对某一可能发生事件的估计是指总事件与可能事件的比例，其范围从01(1)概率计算中的两个基本原理；乘法原理：两个或两个以上独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积。加法原理：如果两个事件是非此即彼的或相互排斥的，那么出现这一事件或另一事件的概率是各自概率之和。,根据配子的概率计算。先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子的概率相乘，即可得出某一基因型个体的概率，计算表现型概率时，再将相同表现型个体的概率相加即可。例如：AaAa，两亲本产生A、a配子的概率各是1/2则：后代中AA、A
11、a和aa出现的概率分别为1/2A1/2A=1/4AA1/2A1/2a2=1/2Aa，1/2a1/2a=1/4aa。表现为显性性状的概率为1/4 AA+1/2 Aa=3/4。,亲代的基因型在未肯定的情况下，求其后代某一性状发生的概率：解题分三步：首先确定亲代的遗传因子组成及其概率，其次假设亲代的遗传因子组成并保证后代会出现所求性状。再次运用数学的乘法定理或加法定理计算所求某一性状发生的概率。,例如：一正常女子双亲都正常，但有一白化病弟弟，若该女子与一白化病患者男子结婚，则生出白化病孩子的概率是多少？解析：该女子基因型是AA的概率为1/3，Aa的概率为2/3；假设生出白化病孩子的话，则该女子的基因
12、型为Aa;2/3Aa aa 2/3 1/2 aa=1/3 aa,例5.(雅礼09)同种家鼠，当用黄色鼠和灰色鼠杂交，得到的子一代黄色和灰色两种鼠的比例是11。将子一代中黄色鼠交配，子二代中的黄色和灰色比例是21。对上述现象的解释中不正确的是（）,A家鼠的这对性状中黄色对灰色显性 B该种家鼠中黄色个体一定为杂合体C显性纯合子在胚胎时期已死亡 D 家鼠皮毛性状的遗传不遵循孟德尔规律,D,例2.(长沙一中09)小麦的抗锈病对易感锈病是显性。杂合的抗锈病小麦连续自交并逐代淘汰易感锈病类型，F5播种后长出的抗锈病植株中纯合子占（）A31/64 B31/32 C31/33 D31/66,C,25:30:9
13、 B.7:6:3 C.5:2:1 D.17:15:6,(长沙一中09)一批基因型为 AA 与 Aa 的豌豆，两者数量之比是 1:3。自然状态下（假设结实率相同）其子代中基因型为 AA、Aa、aa 的数量之比为,B,（雅礼09）材料一：桃果表面光滑对有毛为显性。现将毛桃的雌蕊授以纯合光桃的花粉，该雌蕊发育成的果实为毛桃，科学家研究发现果皮是由子房壁发育而成的，果皮（子房壁）是母体的一部分，尽管毛桃和光桃受核基因控制，但果实的表面光滑与否显示出来的是母本性状，即母本基因型是毛桃，该果实一定是毛桃，但应该注意的是，科学家将子代（F1）种子种下后，所结果实全是光桃，即表现出来的是F1的基因型所控制的性
14、状。,材料二：椎实螺螺壳的螺旋方向有左旋与右旋的区分如右图，受遗传控制。有人为了证明椎实螺螺壳的螺旋方向的遗传方式，用人工方法进行了如下两个实验。,根据实验结果回答下列问题：（1）实验一与实验二是两种相对的杂交方式，这两种杂交方式称为：（2）根据上述现象，有实验一、二得到的结果可推测螺壳的螺旋方向的遗传方式可能为，其遗传特点为：,正交、反交,细胞质遗传,为母系遗传；具有相对性状的亲本杂交，后代性状没有一定的分离比。,（3）结合材料一，实验人员又推测，决定椎实螺螺壳的螺旋方向还有可能是另外一种遗传方式：可能在受精卵形成前，母体的基因型就已经决定了子代的螺旋方向了。这种遗传方式是：假设D基因是决定
15、椎实螺螺壳的螺旋方向右旋的，实验一中亲本的基因是纯合的，要获得你要推测的结果，在实验一的基础上该如何进行？请用遗传图解表示。（提示：要设计到子三代）,细胞核遗传,P：dd DD,左旋螺 右旋螺,F1 Dd(左旋螺）,自交,F2 1/4DD 2/4Dd 1/4dd,右旋螺 右旋螺 右旋螺,自交,自交,自交,F3 1/4DD 2/4（DD Dd dd)1/4dd,右旋螺,左旋螺,3：1,例7.下图是一个家族某种遗传病的系谱，请回答：（控制该遗传病的基因和它的等位基因分别用A、a表示）,（1）该病的致病基因位于_染色体上，控制该病的基因是_基因。（2）5和9的基因型分别是。,（3）10可能的基因型是
16、，她是杂合体的几率是_。（4）如果10与有该病的男性结婚，则不宜生育，因为生出有病男孩的几率为。,常,隐性,Aa和aa,AA或Aa,2/3,1/6,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,男女正常,男女患病,(雅礼09)人的双眼皮对单眼皮是显性，一对双眼皮的夫妇生了四个孩子，三个单眼皮一个双眼皮，对这种现象解释最好的是()。,A3：1符合基因的分离规律B基因不能自由组合，产生了误差C这对夫妇都含有单眼皮的基因，在每 胎生育中都有现单眼皮的可能性D单眼皮基因与双眼皮基因发生了互换,C,例.（21分）已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中（无
17、角的基因频率与有角的基因频率相等），随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。,2005年全国卷31,（1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。,不能确定(2分),假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa,6头母牛的基因型都为aa(2分），每个交配组合的后代或为有角或为无角（1分），概率各占1/2，6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角牛(2分),假设有角为显性，则公牛的基因型为aa（1分），6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa（2分）。AA的后代均为有角（1分）。Aa的后代或为无角或为有角（1分），
18、概率各占1/2，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离1/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3头，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛。（2分）,综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。（1分）,(2）为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）,从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛有角牛）（2分）。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；（2分）如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。（2
19、分）,例.已知果蝇的红眼对白眼为显性，等位基因位于X染色体上。果蝇的长翅对残翅为显性，等位基因位于常染色体上。实验室中有1、2、3、4四支试管，四支试管中雌雄果蝇数量相当，1号试管中为红眼，2号试管为白眼，3号试管为长翅，4号试管既有长翅又有残翅。请设计下列两个实验：(1)设计一个实验，从后代的表现型就能判断其性别，并说明推理过程。,(2)已知3号、4号试管具有亲代与子代关系，请设计一次杂交实验，就能确定两者的亲子代关系，并说明推理过程。,(1)取1号试管中的红眼雄果蝇与2号试管中的雌果蝇交配，后代红眼为雌果蝇，白眼为雄果蝇。因为决定眼色的基因位于X染色体上，红眼为显性，白眼为隐性。选择亲代果
20、蝇的基因型为XHY、XhXh，后代的基因为XhY、XHXh，表现为白眼雄果蝇、红眼雌果蝇。,(2)取4号试管中的长翅果蝇数只分别与残翅果蝇数只进行交配，如果后代出现残翅果蝇，说明3试管中的果蝇为亲代，否则4号试管中的为亲代。如果3号试管中果蝇为亲代，其基因型为Aa，子代基因型为AA、Aa、aa，取4号试管中的长翅果蝇与残翅交配，后代将出现残翅果蝇。如果4号试管中的果蝇为亲代，其基因型为AA、aa，它们交配的后代全部为长翅，不出现残翅。,科学家利辐射诱变技术处理红色种皮的花生，获得一突变植株，其自交所结的种子均具紫色种皮。这些紫色种皮的种子长成的植株中，有些却结出了红色种皮的种子。1）上述紫色种皮的花生种子长成的植株中，有些结出了红色种皮种子的原因是。2）上述紫色种皮的种子，可用于培育紫色种皮性状稳定遗传的花生新品种。假设花生种皮的紫色和红色性状由一对等位基因控制，用文字简要叙述获得该新品种的过程：,纯合子、杂合子鉴定及获得纯合子的实验设计,分别种植这批紫色种皮种子，连续自交两代。若其中一些植株所结的种子均具有紫色种皮，这些种子就是所需要的新品种（纯合子）,获得的突变植株是杂合子,其自交所产生的后代发生性状分离,例4.,D,基本概念之间的关系,遗传因子,显性遗传因子,隐性遗传因子,杂合子,纯合子,性状分离,隐性性状,显性性状,相对性状,控制,自交,自交,纯合子,杂交,
