孟德尔豌豆杂交实验分离定律课件.ppt

遗传与进化遗传与进化第第1 1章章 遗传因子的发现遗传因子的发现第第1节节 孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验（一）（一）问题探讨：问题探讨：不同颜色的牡丹：不同颜色的牡丹：红牡丹和白牡丹杂交后子代的牡丹花会是什么颜色？红牡丹和白牡丹杂交后子代的牡丹花会是什么颜色？融合观点融合观点（Mendel,1822-1884）遗传学的奠基人遗传学的奠基人-孟德尔孟德尔八年耕耘源于对科学的痴迷，八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。实验设计开辟了研究的新路，实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。数学统计揭示出遗传的规律。孟德尔生平孟德尔生平v孟德尔（孟德尔（G.Mendel,1822-1884)是现代遗传是现代遗传学的奠基人，出生于贫苦农民家庭，年轻时学的奠基人，出生于贫苦农民家庭，年轻时进入修道院。进入修道院。v1851年被派到维也纳大学学习。年被派到维也纳大学学习。v1854年返回修道院任职。年返回修道院任职。v1857年开始在修道院的花园做豌豆遗传试验。年开始在修道院的花园做豌豆遗传试验。1865年发表了题为年发表了题为“植物杂交实验植物杂交实验”的划时的划时代论文。但当时并未引起人们注意。代论文。但当时并未引起人们注意。v直到直到1900年才引起遗传学家、育种家的高度年才引起遗传学家、育种家的高度重视，现代遗传学迅速发展起来。重视，现代遗传学迅速发展起来。为什么用豌豆做遗传实验易成功？为什么用豌豆做遗传实验易成功？提供花粉提供花粉接受花粉接受花粉异花传粉：异花传粉：两朵花之间的传粉过程两朵花之间的传粉过程1、豌豆是、豌豆是自花传粉自花传粉，闭花受粉闭花受粉植物，植物，自然状自然状态下，永远是纯种。态下，永远是纯种。2、豌豆有一些稳定的、易于区分的、豌豆有一些稳定的、易于区分的相对性状相对性状。为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？去雄去雄传粉传粉孟德尔的豌豆杂交试验 高茎高茎(矮茎矮茎)的花的花 母本（接受花粉）母本（接受花粉）矮茎矮茎(或高茎或高茎)的花的花 父本（供应花粉）父本（供应花粉）相对性状相对性状一种生物一种生物的的同一种性状同一种性状的的不同不同表现类型表现类型。性状性状 生物体的生物体的形态形态、结构结构和和生理特性生理特性等等特征。如：茎的高度、花的颜色及种子特征。如：茎的高度、花的颜色及种子性状等。性状等。相对性状相对性状1 1）牵牛花的阔叶与小麦的窄叶）牵牛花的阔叶与小麦的窄叶 （）2 2）兔的白毛与黑毛）兔的白毛与黑毛 （）3 3）狗的长毛与卷毛）狗的长毛与卷毛 （）请判断下列性状是否为相对性状：请判断下列性状是否为相对性状：不是不是是是不是不是1）父本：）父本：遗传图解中常用的符号：遗传图解中常用的符号：2）母本：）母本：3）亲本：）亲本：P6）杂种后代：）杂种后代：F F4）杂交：）杂交：7）杂种子一代：）杂种子一代：F F1 18）杂种子二代：）杂种子二代：F F2 25）自交：）自交：一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验杂交杂交PF1正交正交反交反交杂交杂交PF1疑问疑问 为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？纯高纯高纯矮纯矮自交自交杂交杂交P F1F2显性性状显性性状:隐性性状隐性性状:性状分离性状分离:在在F1中显现出来的性状中显现出来的性状在在F1中没有显现出来的中没有显现出来的性状性状在杂种后代中，同时出现在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象显性性状和隐性性状的现象概念概念 红红果果西西红红柿柿与与黄黄果果西西红红柿柿杂杂交交，F1所所结结的的果果实实全全是是红红色色。这这说说明明西西红红柿柿果果实实红红色色是是_性性状状，黄黄色色是是_性性状状。将将F1产产生生的的种种子子种种下下，100株株F2中中将将有有_株株是是结结红红色色果实的。果实的。显性显性隐性隐性75想一想想一想想一想想一想 一一株株高高杆杆小小麦麦自自花花传传粉粉产产生生200粒粒种种子子，长长出出的的幼幼苗苗中中148株株为为高高杆杆，52株株为为矮矮杆杆。可可知，知，_是显性的，是显性的，_是隐性的。是隐性的。高杆高杆矮杆矮杆想一想想一想想一想想一想 孟德尔发现在孟德尔发现在10641064株株F F2 2中，中，高的高的787787株，矮的为株，矮的为277277株。高茎株。高茎与矮茎的数量比接近于与矮茎的数量比接近于为什么会出现这种现象呢？为什么会出现这种现象呢？F F出现出现3 3：1 1的性状分离比是偶然的性状分离比是偶然的吗？的吗？3：1277277（矮）（矮）787787（高）（高）茎的高度茎的高度F F2 2的比的比隐性性状隐性性状显性性状显性性状性状性状152152（黄色）（黄色）428428（绿色）（绿色）豆荚颜色豆荚颜色299299（不饱满）（不饱满）882882（饱满）（饱满）豆荚的形状豆荚的形状20012001（绿色）（绿色）60226022（黄色）（黄色）子叶的颜色子叶的颜色224224（白色）（白色）705705（灰色）（灰色）种皮的颜色种皮的颜色207207（茎顶）（茎顶）651651（叶腋）（叶腋）花的位置花的位置18501850（皱缩）（皱缩）54745474（圆滑）（圆滑）种子的形状种子的形状分离比分离比 3:1七七对对相相对对性性状状的的遗遗传传试试验验数数据据2.96:12.96:12.84:12.84:13.01:13.01:13.15:13.15:12.95:12.95:12.82:12.82:13.14:13.14:1对分离现象的解释对分离现象的解释1）性状由遗传因子）性状由遗传因子决定决定,每个因子决定着一种特定每个因子决定着一种特定的性状。的性状。决定决定显性性状显性性状(如如高茎高茎)的遗传因子。的遗传因子。用用大写字母大写字母表示。（表示。（D、B、P）如：高茎的显性遗传因子为如：高茎的显性遗传因子为D。决定决定隐性性状隐性性状(如如矮茎矮茎)的遗传因子。的遗传因子。用用小写字母小写字母表示。（表示。（d、b、p）如：矮茎的隐性遗传因子为如：矮茎的隐性遗传因子为d。显性遗传因子显性遗传因子隐性遗传因子隐性遗传因子二、对分离现象的解释二、对分离现象的解释遗传因子遗传因子组成相同组成相同的个体。的个体。如：纯高茎如：纯高茎DD，纯矮茎，纯矮茎dd。遗传因子遗传因子组成不同组成不同的个体。的个体。如：如：F1中的高茎中的高茎Dd。纯合子纯合子杂合子杂合子2）体细胞中遗传因子成对存在。）体细胞中遗传因子成对存在。如：纯高茎遗传因子是如：纯高茎遗传因子是DD，纯矮茎遗传因子是纯矮茎遗传因子是dd。3）生物体形成生殖细胞）生物体形成生殖细胞配子时，成对的配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含每对遗传因子中的一个。配子中只含每对遗传因子中的一个。F F2 2DDDdddDd高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎矮茎矮茎成对遗传因子分离成对遗传因子分离雌雄配子随机结合雌雄配子随机结合DD:Dd:dd=1:2:1高茎高茎:矮茎矮茎=3:1=3:14）受精时，雌雄配子的结合是随机的。）受精时，雌雄配子的结合是随机的。DdDdDdDDDdDdddDDdd高茎高茎矮茎矮茎P配子配子DdF1Dd配子配子F2高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎1 ：2 ：1遗遗传传图图解解三、对解释的验证测交实验DdddDd配子配子高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎杂种子一代杂种子一代矮茎矮茎隐性纯合子隐性纯合子测交测交测交后代测交后代dDddd1 ：1在实际的测交操作过程中，得到在实际的测交操作过程中，得到6464株后代，高株后代，高茎茎3030，矮茎，矮茎3434，比例接近，比例接近1 1：1 1四、分离定律四、分离定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子遗传因子成对存在成对存在，不相融合；在，不相融合；在形成配形成配子时子时，成对的遗传因子发生，成对的遗传因子发生分离分离，分离后，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。子遗传给后代。分离定律的适应条件分离定律的适应条件(1).(1).进行有性生殖的生物。进行有性生殖的生物。(2).(2).真核生物的性状遗传。真核生物的性状遗传。(3).(3).细胞核遗传。细胞核遗传。(4).(4).一对相对性状的遗传。一对相对性状的遗传。分离分离 定律定律选择豌豆选择豌豆 作为实验材料作为实验材料杂交实验杂交实验理论解释（假说）理论解释（假说）测交验证测交验证分离定律内容分离定律内容自花传粉、闭花受粉自花传粉、闭花受粉具有多个易于区分的性状具有多个易于区分的性状F F2 2性状表现类型及其比例为性状表现类型及其比例为F F2 2遗传因子组成及其比例遗传因子组成及其比例高茎高茎矮茎矮茎 =3131DDDddd=DDDddd=121121子代性状表现类型及其比例为子代性状表现类型及其比例为子代遗传因子组成及其比例子代遗传因子组成及其比例高茎高茎矮茎矮茎 =1111Dddd=Dddd=1111假说假说演绎法演绎法观察实验、发现问题观察实验、发现问题分析问题、提出假设分析问题、提出假设根据假说、演绎推理根据假说、演绎推理归纳综合、总结规律归纳综合、总结规律设计实验、验证假说设计实验、验证假说基因基因表现型表现型基因型基因型等位基因等位基因孟德尔的孟德尔的“遗传因子遗传因子”是指生物个体所表现出来的性状是指生物个体所表现出来的性状是指与表现型有关的基因组成是指与表现型有关的基因组成控制相对性状的基因，如控制相对性状的基因，如A A与与a a等等19001900年，孟德尔的遗传规律被重新提出。年，孟德尔的遗传规律被重新提出。1909190919091909年，丹麦生物学家约翰逊将年，丹麦生物学家约翰逊将年，丹麦生物学家约翰逊将年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子遗传因子遗传因子遗传因子”改名为改名为改名为改名为“基因基因基因基因”；并提出了；并提出了；并提出了；并提出了表现型表现型和和和和基因型基因型的概念。的概念。的概念。的概念。五、孟德尔遗传规律的再发现六、孟德尔遗传规律的现代解释（P30）规律性比值在解决遗传性问题的应用规律性比值在解决遗传性问题的应用后代显性后代显性:隐性为隐性为1:1，则亲本遗传因子为：则亲本遗传因子为：Aa X aa后代显性：隐性为后代显性：隐性为3:1，则，则亲本的遗传因子为：亲本的遗传因子为：Aa X Aa后代遗传因子为后代遗传因子为Aa：aa为为1:1，则亲本的遗传因子为：则亲本的遗传因子为：Aa X aa后代遗传因子为后代遗传因子为AA:Aa:aa为为1:2:1，则亲本的遗传因子为：则亲本的遗传因子为：Aa X Aa隐性个体在解决遗传题目的运用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。一种配子。（1 1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子）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：代个体的遗传因子。例：人类白化病遗传：（2 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：子，由此可推知亲本的遗传因子。如：白色公羊白色公羊 X X 白色母羊白色母羊黑色小羊黑色小羊很明显黑色是隐性很明显黑色是隐性(用用aaaa来表示来表示)所以两个亲所以两个亲本的遗传因子是本的遗传因子是AaAa判断显性个体是否为纯合子的方法自交法：自交法：看后代是否有性状分离看后代是否有性状分离 有：杂合子有：杂合子 无：纯合子无：纯合子 后代只有显性性状：纯合子后代只有显性性状：纯合子测交法：测交法：后代有显性和隐性性状：杂合子后代有显性和隐性性状：杂合子概率在遗传学分析中的应用1、加法定律：、加法定律：当一个事件出现时，另一个事件就被排当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件称为互斥事件，它们的除，这样的两个事件称为互斥事件，它们的概率等于各自概率之和。概率等于各自概率之和。例题例题1：人体肤色正常（人体肤色正常（A）对白化（）对白化（a）是显）是显性。一对夫妇基因型都是性。一对夫妇基因型都是Aa，他们所生，他们所生的孩子中，表现型正常的概率是多少的孩子中，表现型正常的概率是多少？答案：答案：3/4乘法定律：当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个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。例题例题2、人类的双眼皮（、人类的双眼皮（B）对单眼）对单眼皮（皮（b）为显性。现有一对夫妇基）为显性。现有一对夫妇基因型均为因型均为Bb,则他们生一个单眼皮则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？男孩的概率是多少？答案：答案：1/4*1/21/8遗传题概率计算的一般步骤：遗传题概率计算的一般步骤：1 1、确定显、隐性、确定显、隐性2 2、写出、写出隐性个体隐性个体的基因型的基因型3 3、显性性状的个体一定有一个显性基因、显性性状的个体一定有一个显性基因4、子代的基因子代的基因一个来自父方，一个来自母方一个来自父方，一个来自母方杂交育种杂交育种隐性遗传因子控制的优良性状隐性遗传因子控制的优良性状例例 小麦、水稻小麦、水稻矮杆矮杆性状的选育性状的选育(aa)F1 Aa AA Aa aa 显性遗传因子控制的优良性状显性遗传因子控制的优良性状例例 小麦小麦抗杆锈病抗杆锈病性状的选育性状的选育(AA)F1 AaAAAaaa1/42/41/4AA1/42/4AAAaaa1/42/41/4基因分离规律的基因分离规律的应用应用医学上的应用医学上的应用系谱图系谱图男性患者男性患者女性患者女性患者男性正常男性正常女性正常女性正常对遗传病的基因型和发对遗传病的基因型和发病概率做出推断病概率做出推断隐性遗传因子控制的遗传病隐性遗传因子控制的遗传病(隐性遗传病隐性遗传病)如：如：白化病、先天性聋哑白化病、先天性聋哑等等正常：正常：AA Aa(携带者携带者)患者：患者：aa AA AA AA Aa AA aa Aa aa Aa Aa aa aa 已知亲本的的基因型，求后代的基因型已知亲本的的基因型，求后代的基因型 医学上的应用医学上的应用对遗传病的基因型和发对遗传病的基因型和发病概率做出推断病概率做出推断显性遗传因子控制的遗传病显性遗传因子控制的遗传病(显性遗传病显性遗传病)如：如：多指、并指多指、并指等等患者：患者：AA Aa正常：正常：aa AA AA AA Aa AA aa Aa aa Aa Aa aa aa 已知亲本的的基因型，求后代的基因型已知亲本的的基因型，求后代的基因型 例：如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回例：如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回答（以答（以A A、a a表示有关的基因）：表示有关的基因）：12345678910注：注：女正常女正常 男正常男正常 女患者女患者 男患者男患者(1).(1).该病致病基因是该病致病基因是 性的。性的。(2)5(2)5号、号、9 9号的基因型分号的基因型分别是别是 和和 。(3)8(3)8号的基因型是号的基因型是 (概率为概率为 )或或 (概率为概率为 )；1010号的基因型是号的基因型是 (概率为概率为 )或或 (概率为概率为 )。(4)8(4)8号与号与1010号属号属 关系，关系，两者两者不能不能结婚，若结婚则后代中白化病机率将是结婚，若结婚则后代中白化病机率将是 。(5)7(5)7号的致病基因直接来自哪些亲体？号的致病基因直接来自哪些亲体？。隐隐AaaaAA1/3Aa2/3AA1/3Aa2/3近亲近亲1/93号和号和4号号分离定律的事例分析分离定律的事例分析1.1.番茄茎的有毛与无毛是一对遗传番茄茎的有毛与无毛是一对遗传性状性状,并且已经知道有毛并且已经知道有毛(H)(H)对无毛对无毛(h)(h)是显性。如果让基因型都为是显性。如果让基因型都为HhHh的两个亲本杂交，那么，这两个亲的两个亲本杂交，那么，这两个亲本的后代会产生什么样的表现型和本的后代会产生什么样的表现型和基因型呢？你能通过分析，推算出基因型呢？你能通过分析，推算出后代的表现型和基因型的概率吗？后代的表现型和基因型的概率吗？2.2.某学校动物饲养室里养有某学校动物饲养室里养有2 2只黑毛豚鼠只黑毛豚鼠和和1 1只白毛豚鼠只白毛豚鼠,其中黑毛雌豚鼠其中黑毛雌豚鼠(甲甲)与白与白毛雄豚鼠毛雄豚鼠(丙丙)交配后交配后,共生殖了共生殖了7 7窝小豚鼠窝小豚鼠,其中其中8 8只黑毛只黑毛,6,6只白毛。另一只黑毛雌豚只白毛。另一只黑毛雌豚鼠（乙）与白毛雄豚鼠鼠（乙）与白毛雄豚鼠(丙丙)交配后交配后,生殖生殖的的7 7窝小豚鼠全部是黑毛豚鼠。已知豚鼠窝小豚鼠全部是黑毛豚鼠。已知豚鼠的毛色是由一对等位基因的毛色是由一对等位基因B B和和b b控制的性控制的性状。根据以上资料，你能够推算出甲、状。根据以上资料，你能够推算出甲、乙、丙乙、丙3 3只豚鼠的基因型吗？只豚鼠的基因型吗？练练 习习1 1）下下列列几几组组植植物物杂杂交交中中，其其实实验验结结果果可可以以用用分离规律加以解释的是分离规律加以解释的是 （）A A、抗病、抗病早熟早熟 F F1 1 F F2 2 B B、杂高、杂高纯矮纯矮 F F1 1 F F2 2 C C、高杆、高杆抗病抗病 F F1 1 F F2 2 D D、纯高、纯高纯高纯高 F F1 1 F F2 2?B 练练 习习2 2）一个杂交组合的后代）一个杂交组合的后代(F F1 1)，呈呈3:13:1的性状分离，这个杂交组合是（的性状分离，这个杂交组合是（）呈呈1:11:1的性状分离，这个杂交组合是（的性状分离，这个杂交组合是（）A A、DDdd BDDdd B、Dddd Dddd C C、DdDd DDdDd D、dddddddd?C B 练练 习习3 3）一一只只白白色色公公羊羊与与一一只只黑黑色色母母羊羊交交配配，生生出出的小羊全部表现为白色，这是因为（的小羊全部表现为白色，这是因为（）A A、黑色母羊必为杂合子、黑色母羊必为杂合子 B B、白色小羊必为纯合子、白色小羊必为纯合子 C C、控制黑色的基因消失、控制黑色的基因消失 DD、控制黑色的基因未消失，但不表现、控制黑色的基因未消失，但不表现?D 练练 习习4 4）下列个体中属于纯合子的是）下列个体中属于纯合子的是 （）A A、aaBB aaBB B B、AABb AABb C C、AaBB AaBB D D、aaBb aaBb?A 练练 习习5 5）下下列列哺哺乳乳动动物物细细胞胞中中，一一般般不不存存在在成成对对遗传因子的细胞遗传因子的细胞 （）A A、精子细胞、精子细胞 B B、合子、合子 C C、受精卵、受精卵 DD、神经元、神经元?A 练练 习习6 6）一对杂合的黑色豚鼠交配，）一对杂合的黑色豚鼠交配，生出黑色小鼠的概率是生出黑色小鼠的概率是 （）生出黑色小鼠为杂合子的概率是（生出黑色小鼠为杂合子的概率是（）A、2/3 B、3/4 C、1/2 D、1/4?B A 练练 习习7 7）一一对对杂杂合合的的黑黑色色豚豚鼠鼠交交配配，生生出出四四只只豚豚鼠，它们的性状可能是鼠，它们的性状可能是 （）A A、全部白色或全部黑色、全部白色或全部黑色 B B、三黑一白或一黑三白、三黑一白或一黑三白 C C、二黑二白、二黑二白 DD、以上任何一种、以上任何一种?D 练练 习习8 8）一一对对夫夫妇妇均均正正常常，且且他他们们的的双双亲亲也也都都正正常常，但但双双方方都都有有一一白白化化病病的的兄兄弟弟，求求他他们们婚后生白化病孩子的几率是多少？婚后生白化病孩子的几率是多少？?解：（解：（1）确定该夫妇的遗传因子及其几率。）确定该夫妇的遗传因子及其几率。Aa的几率是的几率是2/3，AA的几率是的几率是1/3。（2）假设该夫妇为）假设该夫妇为Aa，后代患病可能性为后代患病可能性为1/4。（3）生白化病小孩的几率是：）生白化病小孩的几率是：2/3 2/3 1/4=1/9 基本概念基本概念1.交配方式交配方式杂交杂交基因型不同的生物体间相互交配的过程基因型不同的生物体间相互交配的过程 判断性状的显隐性关系判断性状的显隐性关系自交自交基因型相同的生物体间相互交配，植物基因型相同的生物体间相互交配，植物体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉粉区分纯合子和杂合子；区分纯合子和杂合子；提高纯合子比例提高纯合子比例测交测交就是让杂种第一代与隐性个体相交，用就是让杂种第一代与隐性个体相交，用来测定来测定F1F1的基因型的基因型鉴定纯合子和杂合子鉴定纯合子和杂合子回交回交杂种与双亲之一交配杂种与双亲之一交配有利于某些性状的传递有利于某些性状的传递正交与正交与反交反交若甲为父本，乙为母本为正交，则为乙若甲为父本，乙为母本为正交，则为乙父本，甲为母本为反交父本，甲为母本为反交检验是细胞核遗传还是检验是细胞核遗传还是细胞质遗传细胞质遗传2.性状类性状类性状生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称相对性状同种生物同一性状的不同表现类型显性性状具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的那个亲本性状 隐性性状具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的那个亲本性状性状分离杂种自交后代中呈现不同性状的现象显性的相对性具有相对性状的亲本杂交，F1中不分显性和隐性，同时表现出来。即中间性状3.个体类个体类纯合子指由相同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体杂合子指由不同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体表现型是指生物个体所表现出来的性状。是一定的基因在特定环境条件下的表现基因型是指与表现型有关的基因组成。表现型=基因型+环境。基因型相同，表现型一般相同