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第一章 遗传因子的发现
必修Ⅱ 遗传与进化
子代与亲代,子代与子代之间的差异性
——变异
子代与亲代之间的相似性
——遗传
遗传和变异是进化的基础!
八年耕耘源于对科学的痴迷
一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密
实验设计开辟了研究的新路
科学统计揭示了遗传的规律
孟德尔—遗传学的奠基人
孟德尔(1822—1884)
(一)孟德尔为什么选择了豌豆作为遗传试验材料
胚珠
花药
花丝
柱头
花柱
雄蕊
雌蕊
自花授粉
闭花授粉
子房
1、豌豆是自花传粉,且是闭花授粉的植物,在自然状态下,一般都是纯种
3、具有多个稳定的、可区分的性状
2、便于观察和计数
性状:
指生物的形态、结构和生理生化等特征的总称。形态特征如豌豆种子的形状、颜色;生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱性等。
相对性状:
同种生物的同种性状的不同表现类型
这么多的性状,该如何研究呢?
下列各组生物性状中属于相对性状的是
A、番茄的红果和圆果 B、水稻的早熟和晚熟
C、绵羊的长毛和狗的短毛 D、家鸽的长腿与毛腿
√
图1耳垂的位置
1、有耳垂 2、无耳垂
图4 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脸颊有无酒窝
1、有酒窝 2、无酒窝
人的一些相对性状
♀母本
♂父本
人工杂交(异花传粉)
去雄
套袋
授粉
套袋
F1子一代
P
(二)单因子杂交实验
F1
紫花
遗传现象
提出问题
紫花(♀)×白花(♂)
白花(♀) × 紫花(♂)
紫花
F1全为紫色,白色性状是否以后都消失了?
F1表现为紫色是否与母本的选择有关?
正交
反交
P
F1
紫花
紫花705 白花 224
遗传现象
F2
提出问题
(隐性性状)
(显性性状)
性状分离
P 紫花(♀) × 白花(♂)
这是偶然还是必然?是普遍的还是个别?
3:1
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?请总结该实验结果并尝试解释实验现象呢?
1、生物的性状是由遗传因子(基因)控制的
显性性状:由显性基因控制(用大写字母表示)
隐性性状:由隐性基因控制(用小写字母表示)
2、体细胞中基因是成对存在的,其中一个来自父本,一个来自母本。
3、生物体在形成配子时,成对的基因彼此分离,分别进入不同的配子中。
配子中只含每对基因中的一个
5、受精时,雌雄配子的结合是随机的
4、F1的体细胞内有两个不同的基因,各自独立、互不混杂。
(三)对分离现象的解释
遗传现象
提出问题
作出假设
白花
紫花
P
×
CC
cc
配子 C c
F1
紫花
Cc
×
F1
配子
紫花:白花=3:1
C
c
C c
紫花
Cc
紫花
CC
紫花
Cc
白花
cc
棋盘法
紫花
Cc
紫花
Cc
紫花:白花=3:1
F2
C
c
配子
F1
Cc
×
Cc
C
c
c
C
CC
Cc
Cc
cc
F1配子
基因型比
1(CC): 2(Cc): 1(cc)
表现型比
3紫花 : 1白花
P
(杂交)
CC
cc
×
紫花
白花
(自交)
×
F1
P
× (杂交)
F2
交叉线法
必须记住的符号:
亲本: 父本: 母本:
子代: 子一代: 子二代:
杂交: 自交:
P
F1
F
F2
×
母本:
父本:
提供精子(雄配子)的个体。
提供卵细胞(雌配子)的个体。
亲本
紫花豌豆作母本与白花豌豆作父本杂交;
正交:
反交:
紫花豌豆作父本与白花豌豆作母本杂交。
重要概念
自交:基因型相同的生物体间相互交配。植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉。
杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程。
显性性状:
隐性性状:
性状分离:
F1能表现出来的亲本性状。如紫花。
F1未能表现出来的亲本性状。如白花。
在杂交后代中,显性性状和隐性性状
同时出现的现象。
等位基因:
控制一对相对性状的两个基因。
如Cc、Rr、Aa。
显性基因: 隐性基因:
控制显性性状的基因(大写英文字母表示,如D)
控制隐性性状的基因(小写英文字母表示,如d)
基因型: 表现型:
控制性状的基因组合类型。如CC、Cc。
具有特定基因型的个体表现出来的性状。
如人的单、双眼皮;狗的长毛与短毛等。
纯合子特点 : ①只产生一种配子
②自交后代不发生性状分离 ③无等位基因
纯合子(纯合体):
杂合子(杂合体):
纯合子与杂合子在性状遗传上的区别:
由两个基因型相同的配子结合发育而成的个体。
由两个基因型不同的配子结合发育而成的个体。
纯合子能稳定遗传,它的自交后代不会再发生性状分离;
杂合子不能稳定遗传,它的自交后代还会发生性状分离。
1、基因型分别为bb、Bb、BB的三个植物个体,其中属于杂合体的是 ,表现型相同的个体有_______。
2、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验,F1产生 种不同类型的雌雄配子,其比为 。F2的基因型有_________种,类型_______________,其比为 。 F2的表现型有__________种,类型____________,比例为_________其中,不能稳定遗传、自交后代会发生性状分离的基因是 。 (高茎为显性,用B和b表示)
Bb
BB Bb
2
1:1
1:2:1
BB Bb bb
Bb
3、请你依据孟德尔的解释推测下列杂交实验的结果(产生配子种类、表现型之比、基因型之比。)
DD X Dd
dd X Dd
试一试:
3
2
高茎与矮茎
3:1
(四)分离假设的验证
控制一对相对性状的两个不同的等位基因互相独立、互不沾染,在形成配子时彼此分离,分别进入不同的配子中,结果是一半的配子带有一种等位基因,另一半的配子带有另一种基因。
孟德尔对分离现象假设的核心内容:
遗传现象
提出问题
作出假设
验证假设
测交法
分析:按孟德尔的假设,杂合子在产生配子时,可形成两种不同的配子,即一种配子含有D,另一种配子含有d,只要验证这一点,就可以证实基因分离假设的正确性。
Cc
cc
C
c
配子
紫花
白花
×
测交后代
c
Cc
cc
1 : 1
过程:
作用:
可以测定亲本是
纯合子还是杂合子
紫花
白花
F1 × 隐性纯合子
85 : 81
(五)基因分离定律
杂合子(F1)产生配子时,等位基因分离。
独立性、分离性
控制一对相对性状的等位基因互相独立、互不沾染,在形成配子时随彼此分离,分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。结果一半的配子带有等位基因中的一种,另一半的配子带有等位基因中的另一种。
1、实质:
2、核心内容:
3、等位基因的行为:
遗传现象
提出问题
作出假设
验证假设
得出结论
基因分离定律适用范围:
1、有性生殖生物的性状遗传
2、真核生物的性状遗传
3、细胞核遗传
4、一对相对性状的遗传
即进行有性生殖的真核生物的一对相对性状的细胞核遗传。
发现问题
提出假设
验证假设
得出结论
显性现象的表现形式:
完全显性
不完全显性
共显性
F1表现型
F2表现型
种类
比例
介于两个亲
本间的性状
①显性②隐性
显性性状
两个亲本性
状同时表现
①亲本1②中间
③亲本2
①亲本1②共显
③亲本2
1:2:1
3:1
1:2:1
(六)显性的相对性
完全显性
具有相对性状的两个亲本杂交,F1与显性亲本的表现完全一致的现象.如:豌豆的紫花和白花
不完全显性
具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现为双亲的中间类型的现象.如:金鱼草花色
共显性
具有相对性状的两个亲本杂交,F1同时表现出双亲性状的现象.如:AB血型
人类ABO系统血型表
血型 基因型 红细胞上的抗原 显隐性关系
A IAIA,IAi A IA对i为完全显性
B IBIB,IBi B IB对i为完全显性
AB IAIB AB IA与IB为共显性
O ii 无 隐性
如果纯合子(IAIA)A型血的人与纯合子(IBIB)B型血的人结婚只能出生杂合子(IAIB)AB型血的子女;
如果两个杂合子(IAIB)AB型血的人结婚则会导致1(IAIA):2(IAIB):1(IBIB)的比率,这样,3:1的比值就被1:2:1的比值所代替,这是两个等位基因共显性的结果。
表现型=基因型+环境
秃顶------性激素影响
Bb♂秃顶
Bb♀不秃顶
藏报春花色------温度影响
AA 20 ~25℃ 红花
AA 30℃ 白花
显性的相对性:
可见,显隐性关系不是绝对的,生物体的内在环境和所处的外界环境的改变都会影响显性的表现。
红色花 × 淡黄色
↓
光充足低温: 红色花
光不足温暖: 淡黄色
光充足温暖: 粉红色
金鱼草的显性花色和外界条件的关系
关于基因、性状的概念及关系
控制
基因
性状
等位基因
显性基因
隐性基因
控制
显性性状
控制
隐性性状
相对性状
基因型
表现型
等位基因分离
导致
性状分离
+环境
亲代组合 子代遗传因子及比例 子代性状及比例
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
写出子代的遗传因子与性状
AA:Aa=1:1
全显
Aa
全显
AA:Aa:aa=1:2:1
显:隐=3:1
Aa:aa=1:1
显:隐=1:1
aa
全隐
全显
AA
根据子代性状比例判断亲代遗传因子组成
子代性状比例 亲代遗传因子组成
显:隐=3:1
显:隐=1:1
全隐
全显
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
AA× 。
1.在豌豆中,高茎(D)对矮茎(d)为显性,现将A、B、C、D、E 5株豌豆进行杂交,实验结果如下:
实验组合 子代表现类型
高 矮 总数
A×B 600 200 800
C×D 700 0 700
E×D 300 300 600
E×B 210 70 280
写出遗传因子组成:A ,B ,C ,D ,E 。
Dd
Dd
DD
dd
Dd
2.豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状。现用纯种圆粒与纯种皱粒杂交,F1全部是圆粒。将F1自交,得到F2。
(1)显性性状是 ?
(2)若F2中共有2000株豌豆,那圆粒豌豆应有 株,皱粒豌豆有 株;
圆粒
1500
500
(3)若F2中圆粒豌豆共有6000株,那皱粒豌豆应有 株?
2000
(4)F2中能稳定遗传(纯种)的占 。
1/2
3.一种脚很短的鸡叫爬行鸡,由显性基因A控制。
(1):爬行鸡×爬行鸡,子代2977只爬行鸡和995只正常鸡。
(2):爬行鸡×正常鸡,子代1676只爬行鸡和1661只正常鸡。
分析回答:
(1)第一组两亲本的基因型 ,子代爬行鸡基因型 ,正常鸡基因型 。
(2)第二组爬行鸡基因型 ,若子代爬行鸡相交配,在F2中共得小鸡6000只,从理论上讲有正常鸡 只,有纯合子爬行鸡 只。
Aa ,Aa
AA和Aa
aa
Aa
1500
1500
两种情况:①可能是杂种。让此栗色马与多匹白马交配,若后代中有白马,说明栗色马含有隐性基因,故推知该栗色公马是杂种。②可能是纯种。让此栗色马与多匹白马交配,若后代中没有白马,说明栗色马不含隐性基因,故推知可能该栗色公马是纯种。
4、某农场养了一群马,有栗色马和白色马。已知栗色对白色呈完全显性,育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,请你根据毛色这一性状,用一个配种季节的时间鉴定它是杂种还是纯种。简要说明鉴定方法和理由。
1、豌豆在自然状态下是纯种的原因是
A.豌豆品种间性状差异大
B.豌豆先开花后授粉
C.豌豆是闭花自花授粉的植物
D.豌豆是自花传粉的植物
2、下列各项中属于相对性状的是
A. 玉米的黄粒和圆粒
B.家鸡长腿和毛腿
C.绵羊的白毛和黑毛
D.豌豆的高茎和豆荚的绿色
3、下列各对性状中,属于相对性状的是
A.狗的长毛和卷毛
B.棉花的掌状叶和鸡脚叶
C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色
D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎
4、下列几组杂交中,哪组属于纯合子之间的杂交
A.DD×Dd B.DD×dd
C.Dd×Dd D.Dd×dd
5、下列四组交配中,能验证对分离现象的解释是否正
确的一组是
A.AA×Aa B.AA×aa
C.Aa×Aa D.Aa×aa
6、基因型为AA的个体与基因型为aa的个体杂交产生
的F1进行自交,那么F2中的纯合子占F2中个体
数的
A.25% B.50%
C.75% D.100%
7、在一对相对性状的遗传中,隐性亲本与杂合子亲本相
交,其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是
A.0% B.25% C.50% D.75%
8、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交,其子代
显性和隐性个体之比为52∶48。以下哪项推论是正
确的
A.两个亲本都有显性遗传因子
B.两个亲本都有隐性遗传因子
C.一个亲本只有显性遗传因子
D.前三项推论都不正确
9、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
8、番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番
茄杂交,其后代最可能出现的的性状正确的一组是
①全是红果 ②全是黄果 ③红果∶黄果=1∶1
④红果∶黄果=3∶1
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
9、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
10、一对杂合子的黑毛豚鼠交配,生出四只豚鼠。它们的
性状及数量可能是
A.全部黑色或白色 B.三黑一白或一黑三白
C.二黑二白 D.以上任何一种都有可能