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生物学(新人教版)
第一章 遗传因子的发现
第 1 节
孟德尔的杂交遗传实验(二)
Biology
1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
一、两对相对性状的杂交实验
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
:
:
:
×
3、F2四种不同性状之间的比例接近为9:3:3:1。
实验现象:
—观察实验,提出问题
1、无论正反交F1均为黄色园粒;说明黄色和园粒是显性性状,而绿色和皱粒为隐性性状。
2、F2中出现了不同性状之间的自由组合;既有亲本类型(P)——黄圆和绿皱,又出现了亲本没有的性状组合——绿圆和黄皱(重组性状)。
一、两对相对性状的杂交实验
对每一对相对性状单独进行分析
粒形
粒色
315+108=423
{
圆粒种子
皱粒种子
{
黄色种子
绿色种子
其中 圆粒∶皱粒≈
黄色∶绿色≈
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
:
:
:
×
101+32=133
315+101=416
108+32=140
3∶1
3∶1
—观察实验,提出问题
以上结果说明:每一对相对性状的遗传仍然遵循分离定律
为什么会出现这样的结果呢?
既然每一对相对性状的遗传遵循分离定律。如果把两对性状联系在一起分析,那么,F2出现的四种性状表现的比例可以描述为:
(黄色:绿色)*(圆粒:皱粒)=(3:1)*(3:1)
即:黄圆:黄皱:绿圆:绿皱= 9∶3∶3∶1
二、对自由组合现象的解释
假设两对性状分别由两对遗传因子(粒色:Y、y;粒形R、r)控制。
P 黄色圆粒 × 绿色皱粒
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
YyRr
黄色圆粒
F1
F1形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,不成对的遗传因子自由组合
配子
YR yR Yr yr
︰ ︰ ︰ =
Y
y
R
r
1 ︰ 1 ︰ 1 ︰ 1
—— 分析问题,提出假说
配子组成情况分别是?
F1形成雌雄配子各四种,数量比均为1:1:1:1。
受精时,雌雄配子的结合是随机的。
F1 F2
F1
配子
配 子
YR yR Yr yr
YR
yR
Yr
yr
YY
RR
YY
Rr
Yy
Rr
yy
RR
yy
Rr
Yy
rr
YY
rr
Yy
RR
Yy
RR
YY
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
yy
Rr
Yy
rr
yy
rr
共___种组合方式
16
共___种表现型
4
表现型及比例:
共___种基因型
基因型及比例:
9 黄圆
3 黄皱
3 绿圆
1 绿皱
1YYRR
2YYRr
9
2YyRR
4YyRr
1YYrr
2Yyrr
1yyRR
2yyRr
1yyrr
温馨提示:生物体遗传因子组成中,每对遗传因子都纯合才是纯合子(纯种),只要有一对基因杂合就是杂合子(杂种)。
棋 盘 法
观察棋盘格F2的,找规律
纯合子:
YYRR、YYrr、yyRR、yyrr (能稳定遗传的)各占1/16,共占1/4
杂合子:
双杂合子:
YyRr,占1/4
单杂合子:
YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr各占2/16,共占1/2
①基因型(遗传因子组成)特点及比例:
②表现型(性状表现)特点及比例:
双显性:
黄圆 占9/16
单显性
黄皱 占3/16
绿圆 占3/16
双隐性:
绿皱 占1/16
亲本性状 —— 黄圆和绿皱 占 5/8
重组性状 —— 绿圆和黄皱 占 3/8
三、对自由组合现象解释的验证(测交实验)
设计实验(F1×yyrr) ,预期实验结果
进行测交实验,观察实验结果
杂种子一代
黄色圆粒YyRr
隐性纯合子
绿色皱粒yyrr
YR yR Yr yr
配子
测交
yr
测交
后代
YyRr yyRr Yyrr yyrr
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
1 ︰ 1 ︰ 1 ︰ 1
以F1为母本→黄圆31、黄皱27、绿圆26、绿皱26
以F1为父本→黄圆24、黄皱22、绿圆25、绿皱26
——演绎推理,实验验证
符合预期的设想,说明假说是正确的。
四、自由组合定律(孟德尔第二定律)
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。
自由组合 定律
两对相对性状杂交实验
理论解释 (假说)
测交验证
自由组合定律
F2性状表现类型及其比例为
子代性状表现类型及其比例为
黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈ 9∶3∶3∶1
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
黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈ 1∶1∶1∶1
五、孟德尔实验方法的启示
1、正确地选用豌豆作实验材料是孟德尔获得成功的首要条件。
2、采用科学的实验方法:先一对相对性状再到多对相对性状进行研究。
3、在进行豌豆杂交实验时,用统计学方法对实验结果进行分析。
4、科学设计实验的程序:
观察试验,发现问题
分析问题,提出假说
演绎推理,实验验证
归纳综合,总结规律
六、孟德尔遗传规律的再发现
基因即孟德尔的“遗传因子”
表现型:指生物个体所表现出来的性状
等位基因:控制相对性状的基因
如:豌豆种子的颜色 — 黄色、绿色。
如:控制豌豆种子颜色的基因,黄色基因(Y)与绿色基因(y)。
基因型:指与表现型有关的基因组成
如:黄色(YY、 Yy )、绿色(yy)。
表现型 = 基因型(决定因素) + 环境(影响因素)
水毛茛
(1) 在杂交育种工作中,人们有目的地用具有不同优良性状的两个亲本进行杂交,使两个亲本的优良性状结合在一起,就能产生所需要的优良品种。
例如:
有这样两个品种的小麦:一个品种抗倒伏,但易染锈病;另一个品种易倒伏,但抗锈病。可通过杂交获得双抗的优良品种。
方法:
让这两个品种的小麦进行杂交,在 F2中就可能出现既抗倒伏又抗锈病的新类型,用它作种子繁育下去,经过选择和培育,就可以得到优良的小麦新品种。
七、基因自由组合定律在实践中的应用
(2)医学实践:推断后代的基因型和表现型及出现的几率
Yy
Rr
1YY
1RR 2Rr 1rr
1YYRR
子代基因型
2Yy
1RR 2Rr 1rr
2YyRR
1yy
1RR 2Rr 1rr
1yyRR
1YYrr
2YYRr
2Yyrr
4YyRr
1yyrr
2yyRr
分枝法在解遗传题中的应用
例:亲本的基因型为YyRr,求它自交后代的基因型:
例:求基因型为YyRr的黄色圆粒豌豆自交后代的性状比。
黄色(Yy)
3黄色
1绿色
圆粒(Rr)
后代性状
3圆粒 1皱粒
3圆粒 1皱粒
9黄色圆粒
3黄色皱粒
3绿色圆粒
1绿色皱粒
F2
YR
yr
Yr
yR
YR
yr
Yr
yR
Y
R
Y
R
Y
R
y
r
Y
R
y
R
Y
R
Y
r
Y
R
Y
r
Y
R
y
R
Y
R
y
r
Y
R
y
r
Y
R
y
r
r
r
Y
y
r
r
Y
y
r
r
Y
Y
y
R
y
R
y
R
y
r
y
R
y
r
r
r
y
y
结合方式有 ___ 种
表现型 ____ 种
基因型 ____ 种
9黄圆
3黄皱
1YYrr
2 Yyrr
3绿圆
1yyRR
2yyRr
1绿皱
1yyrr
16
9
4
1YYRR 2YYRr
2YyRR
4 YyRr
棋盘格在解遗传题中的应用
八、题型分析
(一)已知某个体的基因型,求其产生配子的种类
例1:AaBb产生几种配子?
例2:AaBbCC产生几种配子?
例3:AaBbCc产生哪几种配子?
C
A
b
B
c
C
c
a
b
B
C
c
C
c
→ABC
→ ABc
→ AbC
→ Abc
→ aBC
→ aBc
→ abC
→ abc
Aa产生2种配子,Bb产生2种配子,AaBb产生配子2×2=4种
Aa产生2种配子,Bb产生2种配子,CC产生1种配子,
AaBbCC产生配子2×2×1=4种
结论:某个体产生配子的种类等于各对基因形成的配子种类数的乘积。
总体思路:利用分离定律解决自由组合问题(单独分析法)
思考:AaBb与aaBb杂交,配子间结合方式有几种?
AaBbCc产生配子2×2×2=8种
(二)已知亲本的基因型,求子代基因型和表现型的种类
例:AaBb×aaBb的后代基因型和表现型分别是几种?
亲代: Aa×aa Bb×Bb
子代: Aa aa BB Bb bb
基因型: 2种 3种
表现型: 2种 2种
×
×
=6种
=4种
20
子代表现型种数==亲代每对性状分别相交时产生的表现型种数的乘积
子代基因型种数==亲代每对基因分别相交时产生的基因型种数的乘积。
(三)已知亲本的基因型,求子代中某基因型个体所占的比例
例:AaBb×aaBb,子代中Aabb所占的比例是多少?
Aa×aa Bb×Bb
Aa bb
×
= 1/8 Aabb
子代某基因型所占子代比例==亲代每对基因分别相交时产生的子代相应基因型比例的乘积。
(四)已知亲本的基因型,求子代中某表现型个体所占的比例
例:AaBb×aaBb,子代中双显性个体所占的比例是多少?
亲代 Aa×aa Bb×Bb
子代 1Aa:1aa 1BB:2Bb:1bb
显性:
×
=3/8
A_B_
子代某表现型所占子代的比例==亲代每对性状相交时出现的相应性状比例的乘积
例:小麦高杆(D)对矮杆(d)显性,抗病(T)对染病(t)显性,两对性状独立遗传。将高杆抗病小麦甲与高杆染病小麦乙杂交,后代中高杆抗病: 高杆染病:矮杆抗病:矮杆染病 =3:3:1:1.求甲与乙的基因型。
(五)已知亲本的表现型及子代的表现型和比例,求亲本基因型。
P 甲 D _ T _ × 乙 D _ tt
D _ × D _ T _ × tt
子代 高 :矮=3:1 抗病:染病=1:1
d
d
t
d
d
t
首先,结合已知信息,写出亲本的基因组成情况。
然后,根据分离定律特点,找出符合题干条件的每一对基因杂交的亲本类型。
最后,补全亲本的基因组成情况
(2018·烟台高一检测)已知玉米的某两对遗传因子按照自由组合定律遗传,子代的基因型及相对数量如图所示,则双亲的基因型是( )
解题思路:分为D-d S-s两对等位基因
A.DDSS×DDSs B.DdSs×DdSs
C.DdSs×DDSs D.DdSS×DDSs
(六)已知子代的基因型和比例,求亲本基因型
子代表现型比例 亲代基因型
3∶1 Aa×Aa
1∶1 Aa×aa
9∶3∶3∶1 AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 AaBb×aabb或Aabb×aaBb
3∶3∶1∶1 AaBb×aaBb或AaBb×Aabb
分解法:熟记子代表现型及比例与亲代杂交组合的关系(逆向推断亲代的基因型)
C
(七) 已知亲代基因型,求子代纯合子和杂合子的概率。
例题: AaBb×aaBb,子代纯合子和杂合子的概率各是多少?
分析:纯合子—所有性状的基因都纯合。如:AAbb.
杂合子—只要有一对基因杂合,即为杂合子。如:AaBB.
Aa x aa
Bb x Bb
纯合子:
aa=
(BB+bb)=
x
=
杂合子:
x
=
X
= 1— 纯合子概率
= 1—
=
若基因型为AaBbCCDDee的个体与基因型为AABbCcDDEe的个体交配,在子代中纯合子的比例应是 ( )
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/32
C
课堂练习:
1、现有子代基因型及比值如下:1YYRR,1YYrr,1YyRR,1Yyrr,
2YYRr, 2YyRr,已知上述结果是按自由组合定律产生的,则双亲的基因型是?
(答案:YYRr, YyRr)
2、假定基因A是视网膜正常所必须的,基因B是视网膜神经正常所必须的。现有基因型均为AaBb的双亲,在他们所生后代中视觉正常的可能性是多少?
(答案:9/16)
3、将基因型为AaBbCc和AABbCc的向日葵杂交,按基因自由组合定律,后代中基因型为AABbCC个体比例是多少?
(答案:1/16)
4、人类中,并指是受显性基因A控制的,患者常为杂合子,显性纯合子全不能成活。先天性聋哑是受隐性基因b控制的,这两对性状独立遗传。现有一对夫妇,男方是并指患者,女方正常,第一胎生了一个聋哑病孩。请回答:
(1)这对夫妇的基因型是:
(2)第二胎生育一个表现型正常的男孩的可能性占多少?
(3)生育一个只患并指的男孩的可能性是多少?
男(AaBb)女(aaBb)
(3/16)
(3/16)
5、基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交,F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是?
(答案:8和27)
序号 类型 计算公式
1 非甲病概率
2 非乙病概率
3 只患甲病的概率
4 只患乙病的概率
5 同患两种病的概率
7 只患一种病的概率
8 患病概率
9 不患病概率
m+n-2mn或
m(1-n)+n(1-m)
1-m
1-n
m-mn
n-mn
mn
m+n-mn或
1-不患病概率
(1-m)(1-n)
思考:
利用自由组合定律可以同时分析家族中两种遗传病的发病情况。如:若患甲病的概率为m;患乙病的概率为n。结合下图完成表格。
6 :多指(显性遗传病,致病基因P)、 先天性聋哑(隐性遗传病,致病基因d)
一对夫妇,男的为多指,女的为正常,他们生了一个手指正常但先天性聋哑的孩子,试推断他们后代可能出现的表现型及出现的几率是多少?
只患多指:
只患先天性聋哑:
多指先天性聋哑:
正 常:
只患一种病的可能:
P-D- 3/8
ppdd 1/8
P-dd 1/8
ppD- 3/8
P-D-、ppdd 1/2
谢谢观看