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孟德尔的豌豆杂交实验(二)
必修二
遗传与进化
第一章
遗传因子的发现
一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响?
孟德尔通过豌豆的一对相对性状的遗传实验,总结出基因的分离规律,后来,他又产生新的疑问:
一、两对相对性状的杂交实验
阅读课本P9,思考:
(1)孟德尔用豌豆的哪两对相对性状进行实验?
粒色(子叶):黄色和绿色;
粒形:圆粒和皱粒。
一、两对相对性状的杂交实验
P
F1
F1代的性状表现是什么,说明了什么问题?
黄色圆粒;
黄色对绿色为显性,圆粒对皱粒为显性。
一、两对相对性状的杂交实验
一、两对相对性状的杂交实验
F1
F2代的性状表现有几种?与亲本比较有什么不同呢?
4种类型
有两种与亲本都不同,分别是绿色圆粒和黄色皱粒。
重组型
亲本型
F2代性状表现数量比为9:3:3:1,与一对相对性状实验中F2代的3:1有什么关系呢?
粒形
{
圆粒种子
皱粒种子
315+108=423
101+32=133
粒色
{
黄色种子
绿色种子
315+101=416
108+32=140
圆粒∶皱粒≈
3∶1
黄色∶绿色≈
3∶1
单独分析每一对相对性状都遵循分离定律。
一、两对相对性状的杂交实验
(3:1)(3:1)
=
9:3:3:1
为什么两对相对性状杂交实验中F2代会出现亲本没有的新性状?
为何F2代中黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒的数量比接近
9︰3︰3︰1呢?
看看:孟德尔针对这些现象作了怎样的解释?
———提出问题
二、对自由组合现象的解释(假说)
孟德尔假说(1)豌豆粒色和粒形分别由一对遗传因子控制,黄色和绿色分别由Y和y控制;圆粒和皱粒分别由R和r控制。并且在生物的体细胞中遗传因子成对存在。
yyrr
配子
YR
yr
YyRr
P
F1
亲本的遗传因子组成是什么?F1代的遗传因子组成又是什么呢?
YYRR
二、对自由组合现象的解释(假说)
F1代产生配子时,每对遗传因子如何分配到配子中,分别产生几种类型的配子?
(2)F1代产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。即Y可以与R或r组合,y可以与R或r组合,这样F1代就产生雌配子和雄配子各4种,即YR、Yr、yR、yr。
F1
YyRr
YR
yr
Yr
yR
(3)F1代产生配子后,受精时,雌雄配子随机结合。
配子
二、对自由组合现象的解释(假说)
Y
R
y
r
YR
yr
yR
Yr
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
F1配子
雌雄配子随机结合,结合方式有____种。
16
性状表现____种
9
4
遗传因子组合形式____种
二、对自由组合现象的解释(假说)
二、对自由组合现象的解释(假说)
F2代的性状表现:
种类
个数
比例
黄圆
(Y
R
)
2YyRR
2YYRr
4YyRr
1YYRR
9/16
黄皱
(Y
rr)
1YYrr
2Yyrr
3/16
绿圆
(yyR
)
1yyRR
2yyRr
3/16
绿皱
(yyrr)
1yyrr
1/16
二、对自由组合现象的解释(假说)
思考1:
F2中与亲本相同的基因型是?占F2的比例是?
F2出现的新性状的基因型是?
占F2的比例是?
思考2:
F2中双显性状占?
双隐性状占?
黄圆
Y
R
:
9/16
双显
绿皱
yyrr:
1/16
双隐
绿圆
yyR
:
3/16
黄皱
Y
rr:
3/16
一显一隐(单显)
(1)生物的性状由遗传因子控制,在生物的体细胞中,遗传因子是成对存在的。
(2)F1代产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。
(3)受精时,雌雄配子随机结合,结合方式16种,遗传因子组合9种,4种性状表现的数量比接近9:3:3:1。
二、对自由组合现象的解释(假说)
小结:
1.两对基因(A-a和B-b,两对性状均为完全显性)自由组合,基因型为AaBb的植株自交,得到的后代中表现型与亲本不相同的概率是(???
)
A.
1/4
B.
3/4
C.
7/16
D.
9/16
C
2.孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆进行杂交实验,产生的F1是黄色圆粒。将F1自交得到F2,F2的表现型分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,它们之间的数量比是(
)
A.1:1:1:1
B.3:1:3:1
C.3:3:1:1
D.9:3:3:1
D
来呀来呀,来几道
3.水稻的两对等位基因独立遗传,其中A对a为显性,B对b为显性,那么基因型为AaBb的个体自交,其子代的表现型、基因型分别是(
)
A.3种、9种
B.3种、16种
C.4种、8种
D.4种、9种
D
来呀来呀,来几道
上述的解释是否是正确的呢?
如何验证?
想一想
三、对自由组合现象解释的验证
设计测交实验
——
演绎推理
请在草稿纸上进行演绎推理,并画出遗传图解。
进行测交实验
——
实验验证
黄色圆粒与绿色皱粒豌豆的测交实验结果
测交后代中四种性状的分离比接近1:1:1:1,测交实验结果与预期结论相符,证明假说是正确的。
三、对自由组合现象解释的验证
四、自由组合定律(孟德尔第二定律)
(1)控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;
(2)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。
只适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子遗传。
两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因的遗传
自由组合的适用条件
五、孟德尔成功的原因
1.正确地选择实验材料——豌豆。
2.巧妙的研究思路:由一对相对性状到多对相对性状的研究方法(由简到繁的研究方法)
3.科学地运用统计学方法对实验结果进行分析。
4.
巧妙地运用假说—演绎法。
孟德尔遗传规律的再发现
1.再发现过程:
1866年,孟德尔发表论文
1900年,三位科学家分别重新发现遗传规律
1909年,约翰逊:“遗传因子”
“基因”,提出表现型、基因型概念
2.表现型、基因型和等位基因的概念
等位基因:控制一对相对性状的两个基因,
如D和d,称为一对等位基因。
可以多于两个(如IA、IB、i)。
基因型:与表现型有关的基因组成,
如DD、Dd、dd。
表现型:生物体表现出来的性状,
如豌豆的高茎和矮茎。
六、孟德尔遗传规律的再发现
表现型和基因型以及它们的关系
表现型
=
基因型
+
环境
①基因型相同,表现型一定相同。
②表现型相同,基因型一定相同。
③基因型是决定表现型的主要因素。
④在相同的环境中,基因型相同,表现型一定相同。
请判断
后用简单公式表示表现型、基因型和环境之间的关系!
①两大遗传定律在生物的性状遗传中_____进行,______起作用。
②分离定律是自由组合定律的________。
同时
同时
基础
遗传
定律
研究的相对
性状
等位基因
F1配子的种类及比例
F2基因型种类及比例
F2表现型种类及比例
分离
定律
自由组合定律
两对或多对等位基因
两对或
多对
一对
一对等位基因
2种
1∶1
4=22种
1:1:1:1
3种
1∶2∶1
9=32种
(1:2:1)2
2种
3∶1
4=22种9:3:3:1
分离定律
VS
自由组合定律
——分解分析法
①分解:将自由组合问题分解成若干个分离定律问题。(在独立遗传的情况下,有几对等位基因就可以分解成几个分离定律问题)
②分析:按分离定律进行逐一分析。
③组合:运用乘法原理对每个分离定律问题的分析结果进行组合。
自由组合定律解题方法
(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
规律:某个体产生配子的类型数等于各对基因单独形成的配子种数的乘积。
(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
规律:任何两种基因型的亲本相交,产生的子代基因型(表现型)的种类数等于亲本各对基因型单独相交所产生基因型(表现型)种类数的乘积。
(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
规律:子代个别基因型所占比例等于该个别基因型中各对基因型出现概率的乘积。
(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_
规律:子代个别表现型所占比例等于该个别表现型中各对基因型出现概率的乘积。
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
34
(六)已知子代的表现型和比例,求亲本基因型
例:豌豆的子叶黄色(Y)对绿色(y)显性,圆粒(R)对皱粒(r)显性。两豌豆杂交,子代的表现型及比例如下:
黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=3:1:3:1,则两亲本的基因型如何。
P:
________×_________
F1
黄色:绿色=1:1
圆粒:皱粒=3:1
Yy
yy
Rr
Rr
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:
?
?
x
=
?
杂合子:
?
?
x
=
?
八、测交的应用
X
aabb
ab
AaBb
aaBb
AaBB
测交:
配子:
测交后代:
AB
aB
测交后代表现:显显、显隐,则待测个体的基因型________.
1、确定相对性状
2、确定显隐性关系
3、写出遗传图解(要将表现型转化成基因型)
4、先分析每一对相对性状,再利用乘法原理求解
乘法原理
:相互独立事件同时或相继出现的概率等于各独立事件概率的乘积。
如:求AaBb自交后代出现aabb的概率。
Aa自交出现aa
Bb自交出现bb
互不干扰,互为独立事件
例题1:落花生的厚壳对薄壳,紫种皮对红种皮为两对相对性状,现有厚壳紫种皮与薄壳红种皮落花生杂交,F1全为厚壳紫种皮。在F2中,能够稳定遗传的薄壳紫种皮落花生为3966株,则能稳定遗传的厚壳红种皮落花生的株数大约为(
)
A.1322
B.1983
C.3966
D.7932
解:
厚壳
薄壳
紫种皮
红种皮
(A)
(a)
(B)
(b)
谢谢聆听!