变异:亲代与子代间或子代间存在存在差异的现象 遗传:亲代与子代的相似现象 “种瓜得瓜,种豆得豆”, “龙生龙,凤生凤,老鼠生儿打地洞” 变异:亲代与子代间或子代间存在存在差异的现象
第一章 遗传因子的发现 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第1课时
孟德尔(1822—1884),奥国人,遗传学的奠基人。21岁起做修道士,29岁起进修自然科学和数学。主要工作:1856-1864经过8年的杂交试验,1865年发表了《植物杂交试验》的论文。62岁时带着对遗传学无限的眷恋,回归了无机世界。主要贡献有: (1)提出了遗传单位是遗传因子(现代遗传学上确定为基因); (2)发现了两大遗传规律:基因的 分离定律和基因的自由组合定律。 直到1900年, 孟德尔定律重新被欧洲的三位科学家发现,遗传学就同这个“再发现”一起诞生了!
豌豆
花的结构 柱头 雌蕊 花药 花柱 雄蕊 花丝 子房 花瓣 花萼 花托 花柄
自花传粉: 一朵花的雄蕊产生的花粉粒,落在同一朵花雌蕊的柱头上。
异花传粉: 借助外力作用,一朵花的雄蕊产生的花粉粒,落在另一朵花雌蕊的柱头上。
子房壁 果皮 珠 被 种皮 果实 受精卵 胚 种子 受精极核 胚乳 37
为什么用豌豆做遗传实验易成功? { 1. 豌豆 自然状态下, 永远是纯种 具有易区分的性状 性状能稳定遗传 豌豆花大,易于做人工实验 自花传粉 闭花受粉 自然状态下, 永远是纯种 具有易区分的性状 性状能稳定遗传 豌豆花大,易于做人工实验
孟德尔研究的豌豆的七对相对性状
性状: 生物的形态特征和 生理特性的总称。 相对性状: 同种生物同种性状的不同表现类型。如:高茎与矮茎、圆粒与皱粒
下列各组中,属于相对性状的是 C A、兔的长毛与白毛 B、兔的短毛与狗的长毛 C、人的正常肤色与白化病 D、人的双眼皮与大眼睛
图1拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、拇指向指背面弯曲
图2上眼脸有无褶皱 1、双眼皮 2、单眼皮
图3 双手手指嵌合 1、右手拇指在上 2、左手拇指在上
科学理论产生的一般过程 现 象 假设 (解 释) 验 证 理 论
遗传图谱中的符号: P : ♀: ♂: ×: F1: F2: 亲本 父本 母本 杂交 × 自交(自花传粉,同种类型相交) 杂种子一代 杂种子二代
一·一对相对性状的杂交实验 现象 假设 验证 理论
③授粉 紫花♀ 白花♂ ①去雄蕊 ④套上纸袋 ②取花粉 ⑤发育成果实 ⑥播种 ⑦长出子一代 豌豆杂交实验过程
♂ ♂ ♀ ♀ P 杂交 杂交 正交 反交 F1
高 P × 矮 × F1 高 F2 高 矮 787 277 3 : 1
显性性状: 杂种子一代中显现出来的性状。 隐性性状: 杂种子一代中未显现出来的性状。
性状分离: 杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
为什么子一代中只表现一个亲本的性状(高茎),而不表现另一个亲本的性状或不高不矮? 现象的思考 现象 假设 验证 理论 为什么子一代中只表现一个亲本的性状(高茎),而不表现另一个亲本的性状或不高不矮? 而另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢? F2中的3:1是不是巧合呢?
面对这些实验数据,你信服了吗?那又如何解释实验现象呢? 现象的观察与思考 现象 假说 验证 理论 七对相对性状的遗传试验数据 2.84:1 277(矮) 787(高) 茎的高度 F2的比 另一种性状 一种性状 性状 2.82:1 152(黄色) 428(绿色) 豆荚颜色 2.95:1 299(不饱满) 882(饱满) 豆荚的形状 3.01:1 2001(绿色) 6022(黄色) 子叶的颜色 3.15:1 224(白色) 705(灰色) 种皮的颜色 3.14:1 207(茎顶) 651(叶腋) 花的位置 2.96:1 1850(皱缩) 5474(圆滑) 种子的形状 面对这些实验数据,你信服了吗?那又如何解释实验现象呢?
再见
1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第2课时
二.对分离现象的解释: 1.性状是由遗传因子决定的。各种遗传因子像一个个相对独立的颗粒,不会在遗传中相互融合和消失。显性性状由显性遗传因子控制,用大写字母表示, (如D)隐性性状由隐性基因遗传因子控制的,用小写字母表示(如d)
二.对分离现象的解释: 2.遗传因子在体细胞中的是成对存在的。纯种高茎豌豆体细胞中的遗传因子组成:DD纯种矮茎豌豆体细胞中的遗传因子组成:dd 纯合子(纯合体): 遗传因子组成相同的个体。 杂合子(杂合体): 遗传因子组成不同的个体。 ?杂合高茎豌豆体细胞中的遗传因子组成是什么?
二.对分离现象的解释: 3.在形成生殖细胞-(配子),成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同配子,每个配子中只含有遗传因子中的一个。 4.受精时,雌雄配子之间随机结合。
二.对分离现象的解释: 5.F1形成配子时,成对遗传因子的分离,遗传因子各自独立不混杂,每个配子中遗传因子成单。 6.F1形成的配子种类、比值都相等,受精机会均等,所以F2性状分离,表现比为3:1,遗传因子类型比为1:2:1。
表现型 生物个体表现出来的性状。 基因型 与表现型有关的基因组成。
实验的遗传图解 一对相对形状 P × 纯合子 配子 杂合子 F1 × 配子 F2 1 : 2 : 1 高茎 矮茎 DD dd D d Dd 1 : 2 : 1
分离现象的解释 棋盘法 P DD高茎 dd矮茎 配子 D d Dd高茎 F1 F2 ♀ ♂ D d D DD高茎 Dd高茎 d Dd高茎 减数分裂 配子 D d 受精 Dd高茎 F1 减数分裂 F2 ♀ ♂ D d D DD高茎 Dd高茎 棋盘法 d Dd高茎 dd矮茎
基因如何在上下代中的传递 基因 性状 等位基因 相对性状 显性基因 隐性基因 显性性状 隐性性状 基因型 表现型 纯合子 杂合子 ————→ 30 基因如何在上下代中的传递 基因 性状 ————→ 等位基因 相对性状 ————→ 显性基因 隐性基因 显性性状 隐性性状 基因型 表现型 纯合子 杂合子
三.对分离现象解释的验证 测交 让F1与隐性纯合子杂交。
对分离现象解释的验证—测交 杂种子一代 隐性纯合子 测交 Dd X dd 配子 D d d 测交后代 Dd dd 高茎 矮茎 1 : 1
杂交的方法: (1)杂交:一般指基因型不同个体之间的交配。对植物而言,操作时需先去雄,再进行人工授粉。 (2)自交:对于高等植物而言,一般指自花传粉。对动物而言,一般指同一世代雌雄个体之间的交配。 (3)测交:是一种特殊的杂交,将杂合体和隐性类型相交,测定杂合体的基因型。
问题: 自交 该马与多匹白色雌马交配 (1)如何用最简单的方法鉴定高杆小麦是纯种还是杂种? (2)在一个配种季节里完成粟色雄马是否纯种的鉴定,如何进行? 自交 该马与多匹白色雌马交配
四.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_______,______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
假说—演绎法 科学实验发现事实 大胆猜测推出假设 演绎推理实验检测 反复实验揭示规律
假说----演绎法 蕴含 孟德尔实验的程序 科学研究的方法 观察实验 一对相对性状的杂交实验 发现问题 提出假说解释问题 对分离现象的解释 演绎推理 对分离现象解释的验证 实验验证 得出分离定律 总结规律
F1花粉鉴定法 有一些基因在体细胞和配子(生殖细胞)水平都会表现。例如玉米、水稻、高粱、谷子等禾谷类Wx(非糯性)对wx(糯性)为显性,它不仅控制籽粒淀粉粒性状,而且控制花粉粒淀粉粒性状。 测交法是根据测交后代表现型类型和比例来测定F1产生配子类型和比例,并进而推测F1基因型,即: Ft表现型类型和比例F1配子类型和比例F1基因型 性状是在生物生长发育特定阶段表现,大多数性状不会在配子(体)上表现,因此无法通过配子(体)鉴定配子类型,如花色、籽粒形状等。 也有一些基因在二倍孢子体水平和配子体水平都会表现。例如玉米、水稻、高粱、谷子等禾谷类Wx(非糯性)对wx(糯性)为显性,它不仅控制籽粒淀粉粒性状,而且控制花粉粒淀粉粒性状。
稀碘液 结论:分离定律对F1基因型及基因分离行为的推测是正确的。 直链淀粉蓝黑色 支链淀粉红棕色
水稻的非糯性对糯性是显性,将糯性品种与纯合非糯性品种杂交, 取F1的花粉用碘液染色,凡非糯性花粉呈蓝色,糯性花粉呈棕红色, 在显微镜下统计这两种花粉的微粒,非糯性与糯性的比例为 A A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:3
B 例1 白化病是一种常染色体的隐性遗传病。一对正常的夫妇生了一个患白化病的女孩,预计他们再生一个孩子也患病的概率是 例1 白化病是一种常染色体的隐性遗传病。一对正常的夫妇生了一个患白化病的女孩,预计他们再生一个孩子也患病的概率是 A.1/8 B.1/4 C.3/8 D.1/2 B
A 例2 白化病是一种常染色体的隐性遗传病。一 对正常的夫妇生了一个患白化病的女孩,预计他们再生一个患病男孩的概率是 A.1/8 B.1/4 例2 白化病是一种常染色体的隐性遗传病。一 对正常的夫妇生了一个患白化病的女孩,预计他们再生一个患病男孩的概率是 A.1/8 B.1/4 C.3/8 D.1/2 A
例题:一对表现正常的夫妇生了一位患白化病的孩子,这对夫妇若再生育,生出患白化病的孩子的概率是多少?用遗传图解的形式,解释原因(用A和a表示相应的基因)
女性正常 男性正常 亲代 Aa X Aa 配子 A A a a 子代 AA Aa Aa aa 正常 白化病 正常 正常 3 : 1
小结 分离 定律 自花传粉、闭花受粉 选择豌豆 作为实验材料 具有多个易于区分的性状 F2性状表现类型及其比例为 高茎∶矮茎 = 3∶1 选择豌豆 作为实验材料 具有多个易于区分的性状 F2性状表现类型及其比例为 高茎∶矮茎 = 3∶1 杂交实验 F2遗传因子组成及其比例 分离 定律 DD∶Dd∶dd =1∶2∶1 理论解释(假说) 子代性状表现类型及其比例为 高茎∶矮茎 = 1∶1 测交验证 子代遗传因子组成及其比例 Dd∶dd =1∶1 分离定律内容
一对相对性状的交配组合有几种情况(用A或a表示)? AAXAA;AAXAa; AAXaa;AaXAa; Aaxaa;aaxaa
1.豌豆基因的高茎(D)和矮茎(d)呈完全显性,,有四位同学想验证分离规律,种植F2代豌豆统计其性状比。他们的实验结果最具有说服力的是( ) A、甲种了两株,高茎/矮茎=1 B、乙种了20株,高茎/矮茎=1.2 C、丙种了200株,高茎/矮茎=0.95 D、丁种了2000株,高茎/矮茎=1.02 D
B 2、连续三次抛硬币均正面朝上,第四次抛出硬币的结果将是( ) A、背面朝上 B、正面朝上的概率1/2 C、正面朝上 2、连续三次抛硬币均正面朝上,第四次抛出硬币的结果将是( ) A、背面朝上 B、正面朝上的概率1/2 C、正面朝上 D、正面朝上的概率1/4 B
D 3.从杂合的高茎豌豆(Dd)所结种子中任意取两粒种植,他们都发育成高茎豌豆的概率是( ) A、1/4 B、1/2 C、3/4 D、9/16 D
D 4.一对表现型正常的夫妇,所生的第一个孩子患有白化病,如果他们再生第二个孩子可能也患病的概率是( ) A、0 B、1/2 4.一对表现型正常的夫妇,所生的第一个孩子患有白化病,如果他们再生第二个孩子可能也患病的概率是( ) A、0 B、1/2 C、1 D、1/4 D
C 5.下列叙述中,正确的是 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 C
B 6.一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.1/4 B http://afeng.swjx.cn
D 7.羊的毛色白和黑是一对相对性状,白对黑是显性,两只杂合子白羊为亲本,接连生下4只小羊其毛色可能是( ) A.3只白色,1只黑色 36 7.羊的毛色白和黑是一对相对性状,白对黑是显性,两只杂合子白羊为亲本,接连生下4只小羊其毛色可能是( ) A.3只白色,1只黑色 B.2只白色,2只黑色 C.全部为白色或黑色 D.前面所述3种可能都有 D 34
8.鼠的毛色类型由等位基因B-b控制,甲,乙黑毛雌鼠分别与褐毛雄鼠丙交配,甲三胎生出9只黑毛幼鼠和7只褐毛幼鼠,乙三胎共生出19只黑毛幼鼠, 则甲乙丙三只亲鼠的基因型依次可能为 ( ) C A.BB,Bb,bb B.bb,Bb,BB C.Bb,BB,bb D.Bb,bb,BB
9.父母正常,生一个孩子患白化病(a), (1)再生一个孩子患白化病的概率是_____ ;(2)再生一个白化女儿的概率是________; 1/4 1/8 (3)第二个男孩,患白化病的概率是_____ ; (4)第二个孩子正常,携带白化病基因概率 ; 1/4 2/3
10.父亲六指(B),母亲和儿子正常,问 (1)再生一个六指患者的概率是_____; (2)再生一个六指男孩的概率是_____; 1/2 1/4 1/2 (3)第二个女儿,六指概率是_____; (4)第二个孩子正常,携带六指基因概率是_____;
11.鸭蛋蛋壳的产色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋,康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律,研究者利用这两个鸭群做了五组实验,结果如下表所示。 杂交组合 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 康贝尔鸭♀×金定鸭♂ 金定鸭♀×康贝尔鸭♂ 第1组F1自交 第2组F2自交 第2组F1♀×康贝尔鸭♂ 后代所产蛋颜色及数目 青色(枚) 26178 7628 2940 2730 1754 白色(枚) 109 58 1050 918 1648
1/2 青色 3:1 F1相关的基因组成 。 性状分离 请回答问题: (1)根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋壳的 色是显性性状。 (1)根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋壳的 色是显性性状。 (2)第3、4组的后代均表现出 现象,比例都近 。 (3)第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近 ,该杂交称为 ,用于检验 。 。 F1相关基因型、F1是否为杂合子、F1是纯合子 青色 性状分离 3:1 1/2 测交 F1相关的基因组成 。
(4)第1、2组的少数后代产白色蛋,说明双亲中的 鸭群混有杂合子。 (4)第1、2组的少数后代产白色蛋,说明双亲中的 鸭群混有杂合子。 (5)运用 方法对上述遗传现象进行分析,可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的 定律。 金定鸭 统计学 基因分离或分离
12.某校研究学习小组调查了人的眼睑遗传情况,他们以年级为单位,对各班级数据进行了汇总和整理,其结果如下表: 请分析表中的数据,并回答下列问题: (1)哪一种表现型为显性? ;你是根据哪一组统计数据得出结论的? 。 (2)假设控制显性性状的基因为A,控制隐性性状的基因为a,则第Ⅱ组中可能有哪几种婚配方式? 。 (3)表中第1组与孟德尔一对相对性状的杂交实验中子二代中出现的分离比(3:1)相比有较大的差别,请说出两种可能的原因: 组别 子女表现 Ⅰ 双亲都是双眼皮 Ⅱ 双亲中只一个是双眼皮 Ⅲ 双亲都是单眼皮 双眼皮 620 180 单眼皮 74 112 37 双眼皮 第Ⅰ组 两种Aaⅹaa;AA×aa 双亲并不都是杂合子;实际调查的群体还不够大;选取样本时没有遵循随机取样的原则。
1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第3课时
孟德尔定律的补充和发展 紫茉莉 别名:胭脂花、 地雷花
紫茉莉的花色遗传 用紫茉莉红花亲本与白花亲本杂交: 杂种F1表现为双亲的中间类型,开粉红色花; 如果用R表示红花基因,r表示白花基因,则红花亲本的基因型为RR,白花亲本的基因型为rr,上述杂交过程可表示如图。
不完全显性 F1表现:为两个亲本的中间类型或不同于两个亲本的新类型; F2表现:父本类型、中间类型(新类型)和母本三种类型,呈1:2:1的比例。 表现型和基因型的种类和比例相对应,从表现型可推断其基因型。
例题 B 在紫茉莉中,基因型为CC的开红花,cc的开白花,Cc的开粉红花。在下列杂交组合中,开红花的比例最高的是 A.CC×cc B.Cc×CC; C.cc×Cc D.Cc×Cc B
共显性
ABO血型的分型原则 根据红细胞膜上凝集原的种类而分的 O型 A型 B型 AB型
血清中具有凝集素 抗 B 抗 A 抗A、抗B 无
共显性 ABO血型与基因型的关系: IAIA,IAi A型 IBIB,IBi B型 IAIB AB型 ii O型
例题 一个男孩的血型为O型,母亲为A型,父亲为B型。该男孩的妹妹和他血型相同的概率是( ) C 1/4 D 1/2 C
表现型 = 基因型 + 环境条件 背风、见光 向风、避光
表现型和基因型 基因型是决定表现型的主要因素 基因型相同,表现型不一定相同 表现型相同,基因型不一定相同 表现型=基因型+环境
孟德尔成功的原因 1、选择豌豆作为实验材料 自花传粉、闭花受粉; 各品种间有一些稳定的、容易区分的相对性状 2、一对相对性状 多对相对性状 3、应用统计学原理对实验结果进行分析 4、实验程序科学严谨:问题→实验→假设→验证 →结论
D 1.调查发现人群中夫妇双方均表现 正常也能生出白化病患儿。研究表明白化病由一 对等位基因控制。判断下列有关白化病遗传的叙述,错误的是 ( ) A. 致病基因是隐性基因 B.如果夫妇双方都是携带者,他们生出白化病患儿的概率是1/4 C. 如果夫妇一方是白化病患者,他们所生表现正常的子女一定是携带者 D.白化病患者与表现正常的人结婚,所生子女表现 正常的概率是1 D
2.已知白化病基因携带者在人数中的概率为1/200。现有一表现型正常的女人,其双亲表现型均正常,但其弟弟是白化病患者,该女人和一个没有亲缘关系的男人结婚。试问,生一个白化病孩子的概率为 A.1/1200 B.1/9 C. 1 /600 D.1/6 A
3.有一对表现型正常的夫妇,男方的父亲是白化病患者, 女方的弟弟也是白化病患者,但女方双亲表现正常,这对正常夫妇生出白化病孩子的机率是 ( ) D A.2/3 B.1/2 C.1/4 D.1/6
4.家族性高胆固醇血症是—种遗传病,杂合体约活到50岁就常患心肌梗塞,纯合体常于30岁左右死于心肌梗塞,不能生育。一对患有家族性高胆固醇血症的夫妻,已生育一个完全正常的孩子,如果再生一个男孩,那么这个男孩能活到50岁的概率是 ( ) A、3/4 B、2/3 C、1/2 D、1/4 A
c 5、纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒,而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒: A.甜是显性性状 B.相互混杂 C.非甜是显性性状 D.相互选择 c
A 6.孟德尔通过杂交实验发现了一些有规律的遗传现象, 通过对这些现象的研究他提示出了遗传的两个基本定 律。在下列各项中,除哪项以外,都是出现这些有规 律遗传现象不可缺少的因素( )。 A、F1体细胞中各基因遗传信息表达的机会相等 B、自交后代各种基因型发育成活的机会相等 C、各基因在F2体细胞中出现的机会相等 D、每种类型雌配子与每种类型雄配子相遇的机会相等 A
7. 应用生物技术培育出一种抗虫棉,它能产生毒素,杀死害虫,目前正在大面积推广种植。科学家还研究了害虫的遗传基础,发现不抗毒素对抗毒素为显性(此处分别用 B和b表示)。据此回答: (1)种植抗虫棉,有利于生态环境的保护,这是因 为_________________________________。 (2)棉田里不抗毒素害虫的基因型为____________;抗毒素害虫的基因型为___________________。 (3)不抗毒素害虫与抗毒素害虫杂交,则子代的基 因型为______________________。 可以不用或少用农药 BB,Bb bb Bb,bb