第1章 遗传因子的发现1[上学期]

(共55张PPT)
第1章 遗传因子的发现
问题探讨
红墨水和蓝墨水倒在一起，混合液是另一种颜色，分不清是红是蓝，那么红菊花与白菊花杂交后，子代的菊花会是什么颜色？
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
遗传学之父
——孟德尔
生平介绍
为什么用豌豆做遗传实验易成功
豌豆
{
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
我们先来学习一些概念：
两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。
单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。
自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。
异花传粉：两朵花之间的传粉过程。
亲本：（父本和母本）
父本（♂）：指异花传粉时供应花粉的植株
母本（♀）：指异花传粉时接受花粉的植株
性状：生物体的形态、结构和生理特性等特征。
相对性状：一种生物的同种性状的不同表现类型。
性状
指生物体的形态特征或生理特征。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。性状的形成的生物体内的遗传物质和它的生活环境相互作用的结果。人们可以根据性状的差异鉴别各种生物。
相对性状:
一种生物的同一性状的不同表现类型。
图1耳垂的位置
1、有耳垂 2、无耳垂
图2 卷 舌
1、有卷舌 2、无卷舌
图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖
1、有美人尖 2、无美人尖
图4 拇指竖起时弯曲情形
1、挺直 2、拇指向指背面弯曲
图5上眼脸有无褶皱
1、双眼皮 2、单眼皮
图6 食指长短
1、食指比无名指长 2、食指比无名指短
图 7 脸颊有无酒窝
1、有酒窝 2、无酒窝
图8 双手手指嵌合
1、右手拇指在上 2、左手拇指在上
相对性状
此概念的三个要点:
同种生物:豌豆
同一性状:茎的高度
不同表现类型: 高茎1.5～2.0米,矮茎0.3米左右
兔子毛的白毛和灰毛
兔子的长毛和兔子的短毛
狗的卷毛和长毛
黄豆茎的高茎和矮茎
实验
现象
假说
推论
验证
理论
假
说
演
绎
法
一对相对性状
的杂交实验
对分离现
象的解释
设计测交实验
测交实验
分离定律
相
关
概
念
现象的观察与思考
一对相对性状（茎的高矮）的遗传试验
P 高 × 矮
F1 高
F2 高787 矮277
比例约 3 ： 1
实验结果:
1.F1都表现出显性性状
2.F2出现了性状分离
3.F2中出现3:1的性状分离比
相
关
概
念
遗传图谱中的符号：
P:
♀: ♂:
×:
F1:
F2:
亲本
母本
父本
杂交
自交(自花传粉,同种类型相交)
杂种子一代
杂种子二代
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
F2中的3：1是不是巧合呢？
另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？
现象的观察与思考
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
隐性性状
显性性状
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？你能找出其中的规律吗？
显性性状
简称显性，具有相对性状的两个纯种杂交，在F1中只表现出一个亲本的性状，在F1中表现出来的亲本性状叫显性性状。
隐性性状
简称隐性，具有相对性状的纯种亲本杂交，杂交所产生的杂种第一代没有表现出来的亲本性状叫隐性性状。
性状分离
双亲的相对性状在杂种后代分别表现出来的现象。例如，纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，在子二代中，一部分个体显现高茎的性状，另一部分个体显现矮茎的性状。
对分离现象的解释（假说）
1、生物的性状由遗传因子决定。决定显性性状的为显性遗传因子、决定隐性性状的为隐性遗传因子。
2、体细胞中遗传因子成对存在。纯种高茎的遗传因子为DD,纯种矮茎的为dd，F1为Dd。
4、受精时，雌雄配子随机结合，合子中遗传
因子又恢复成对。
3、生物体形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。
高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解
Dd
×
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
DD
×
dd
高茎
矮茎
P
配子
Dd
F1
D
d
配子
F2
高茎
高茎
高茎
矮茎
1 ： 2 ： 1
显性遗传因子
在性状遗传过程中，控制显性性状的基因被称为显性遗传因子，用大写英文字母表示。如豌豆的高茎遗传因子为“D”，它不论在纯合子（DD）或杂合子（Dd）的情况下，都能表现出显性性状。
隐性遗传因子
指控制隐性性状的遗传因子，用小写英文字母表示。如豌豆的矮茎遗传因子为“d”。它只有在纯合子（dd）的情况下，才能表现出其隐性性状,在杂合（Dd）的情况下则不能表现出来，它的作用被显性遗传因子（D）所掩盖。例如当矮茎遗传因子与高茎遗传因子在杂合子中共同存在时，只表现出显性性状（高茎）。
纯合子
又称纯种。由两个含有相同的显性遗传因子或者隐性遗传因子的配子结合成的合子发育而成的生物个体。可稳定遗传。例如，DD或dd的生物个体是纯合子。
杂合子
又称杂种。遗传因子组成不同的生物个体。不能稳定遗传，后代会发生性状分离。
性状分离比的模拟验证
说明：
1、每人从盒子里随机取一个乒乓球，记住颜色，重新放回，再随机取一个，记住组合。
2、用橙色表示显性基因(D)，白色表示隐性性状基因(d)；
结果：组合类型
~
~
1
1
2
由这一模拟试验我们知道了随机事件的概率是在数据越大的情况下越接近，所以孟德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千株的豌豆。如果只统计10株足得不出这一结论的。同时，通过这一试验，也证明了孟德尔的假设推论是成立的。
对分离现象解释的验证——测交实验
Dd
dd
D
d
配子
高茎
矮茎
高茎
杂种子一代
矮茎
隐性纯合子
×
测交
测交后代
d
Dd
dd
1 ： 1
请
预
测
实
验
结
果
？
分离定律
在生物体的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；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。
分离定律的实质
等位基因：是指位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因。（如：D与d就是一对等位基因）
分离定律的实质
在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分离而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
技能训练：P7
提示：
将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。
1、根据题意，画出便于逻辑推理的图解；
2、根据性状分离，判断显、隐性性状；
3、根据性状表现初步确定遗传因子组成；（隐性性状—dd，显性性状—Dd或DD→D_）
4、根据性状分离比（根据后代表现型、遗传因子组成），判断双亲遗传因子组成；
5、弄清有关配子的遗传因子及比例；
6、利用配子比例求相应个体概率。
遗传题解题步骤
隐性个体在解决遗传题目的运用
根据分离规律，某显性性状可能是纯合的，也可能
是杂合的，而隐性性状一旦出现，则一定是纯合的，且
只能产生一种配子
（1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子代中每一个个体一个隐性遗传因子，由此可知后代个体的遗传因子。例：人类白化病遗传：
（2）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性遗传因子，由此可推知亲本的遗传因子。如：
白色公羊 X 白色母羊
黑色小羊
很明显黑色是隐性(用aa来表示)所以两个亲本的遗传因子是Aa
规律性比值在解决遗传性问题的应用
后代显性:隐性为1 : 1，则亲本遗传因子为：
Aa X aa
后代显性：隐性为3 : 1，则亲本的遗传因子为
Aa X Aa
后代遗传因子为Aa比aa为1 : 1，则亲本的遗传因子为
Aa X aa
后代遗传因子为AA:Aa:aa为1 : 2 : 1，则亲本的遗传因子为
Aa X Aa
（补充）：基因型与表现型
1、概念：
表现型：生物个体所表现出来的性状。(如豌豆的高茎和矮茎)
基因型：与表现型有关的基因组成。(如：高茎豌豆基因型：DD或Dd；矮茎豌豆基因型：dd)
2、基因型与表现型的关系
（1）基因型是性状表现的内在因素，表现型是基因型的表现形式；
（2）表现型是基因型与环境相互作用的结果。（不同的环境条件下，同种基因型的个体可以有不同的表现型）
杂合子（Dd）连续自交n代的结果
Dd F1(DD,dd Dd)
F2(DD,dd DD,dd Dd)…
Fn(DD,dd Dd)
1/2 1/2
1/2 1/22 1/22
1－1/2n 1/2n
结论：
（Dd）连续自交n代后：
杂合子个体数所占比值=1/2n
纯合子个体数所占比值=1—1/2n
纯合子比例越来越大，杂合子越来越少。
概率在遗传学分析中的应用
1、加法定律：
互斥事件的概率等于各自概率之和。
例题1：
人体肤色正常（A）对白化（a）是显性。一对夫妇基因型都是Aa，他们所生的孩子中，表现型正常的概率是多少？
答案：3/4
乘法定律：独立事件同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积
例题2、人类的双眼皮（B）对单眼皮（b）为显性。现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？
答案：1/8
例题：白化病是人类的一种隐性遗传病，控制基因为a，分析下图：
1 2 3
Ⅰ
Ⅱ
1 2
求：（1）Ⅰ1，Ⅰ2，Ⅱ2 的基因型；
（2）该夫妇再生1个孩子患白化病的概率有多大？
（Aa）
（Aa）
（aa）
（AA / Aa）
（答案：1/4）
例题：桃果实表面光滑（B）对有毛（b）为显性。现对毛桃的雌蕊授以纯合光桃花粉，该雌蕊所发育成的果实为？
子房壁 果皮
母本：雌蕊的子房 果实
胚株 种子
所以：果实的性状只与母本有关
判断显性个体是否为纯合子的方法
自交法：看后代是否有性状分离
有：杂合子
无：纯合子
后代只有显性性状：纯合子
测交法：
后代有显性和隐性性状：杂合子
几个概念
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
他叫孟德尔，是现代遗传学的奠基人，出生于奥地利的一个贫民家庭,由于家庭贫困,故在21岁的时候就到了修道院,由于他从小对科学很感兴趣,在修道院的花园里,他种植了豌豆,菜豆,山柳菊等植物进行杂交试验,其中最有名气的就是连续8年的豌豆杂交试验,也总结了一些基本规律,但是他的成绩超越了当时的时代而没有被别人所接受,故在20世纪初的时候3位植物学家相继分别做了同样的试验也总结出了类似的规律,这时孟德尔的成绩才被世人所接受,当时的科学界追认他为遗传学之父.现在的科学界对孟德尔有这样一个新的评价:8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.