分离定律1.ppt

基因的分离基因的分离定律定律律律孟德尔孟德尔遗传学的奠基人遗传学的奠基人提出了分离定律和自由组合定律提出了分离定律和自由组合定律用豌豆作杂交试验用豌豆作杂交试验孟德尔成功的原因孟德尔成功的原因1、用豌豆作为实验材料用豌豆作为实验材料豌豆是严格豌豆是严格自花传粉自花传粉且且闭花授粉闭花授粉，自然状态下自然状态下是是纯种纯种。不同品种间具有不同品种间具有易于区分的相易于区分的相对性状对性状，且能，且能稳定遗传稳定遗传给后代给后代花大，人工去雄和人工授粉花大，人工去雄和人工授粉易于操作易于操作2、用单因子到多因子的研究方法、用单因子到多因子的研究方法3、应用、应用统计学统计学原理分析实验结果原理分析实验结果4、实验实验程序科学严谨：假说程序科学严谨：假说-演绎法演绎法深化拓展深化拓展1、用果蝇作为遗传学实验材料、用果蝇作为遗传学实验材料相对性状多且易于观察；相对性状多且易于观察；培养周期短；培养周期短；易于饲养，成本低；易于饲养，成本低；染色体数目少，易于观察等染色体数目少，易于观察等2、玉米是遗传学研究的良好材料、玉米是遗传学研究的良好材料具有容易区分的相对性状；具有容易区分的相对性状；产生的后代数量多，实验结论更准确；产生的后代数量多，实验结论更准确；生长周期短，繁殖速度快；生长周期短，繁殖速度快；雌雄同株，自交杂交均可进行雌雄同株，自交杂交均可进行孟德尔遗传实验的杂交方法孟德尔遗传实验的杂交方法题组一杂交实验的材料与操作的分析题组一杂交实验的材料与操作的分析1.下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是()A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交B.孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性解题探究解题探究D2.有些植物的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊)，有些植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物杂交育种的说法中，正确的是()A.对两性花的植物进行杂交需要对父本进行去雄B.对单性花的植物进行杂交的基本操作程序是去雄套袋授粉套袋C.无论是两性花植物还是单性花植物在杂交过程中都需要套袋D.提供花粉的植株称为母本C C常用符号常用符号符符号号P P_F F2 2_含含义义_子一代子一代子二代子二代自交自交杂交杂交母本母本父本父本F1亲本亲本基本概念基本概念1、性状类、性状类(1)(1)性状：生物所表现出的性状：生物所表现出的形态结构形态结构、生理特征生理特征和和行为方式行为方式的统称。的统称。(2)(2)相对性状：相对性状：同种同种生物的生物的同一同一性状的性状的不同不同表现类型。表现类型。(3)(3)显、隐性性状：具有显、隐性性状：具有相对性状相对性状的的两纯种亲本两纯种亲本杂交，杂交，F1 F1 中表现出来中表现出来的的性状叫显性性状，性状叫显性性状，F1F1中没有表现出来的中没有表现出来的性状叫隐性性状。性状叫隐性性状。(4)(4)性状分离：在性状分离：在杂种后代杂种后代中，中，同时出现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。判断正误(1)豌豆的高茎与矮茎、圆粒与皱粒分别是相对性状()。(2)家兔的长毛与细毛是相对性状，大象的长鼻与猿猴的短鼻也是相对性状()。(3)杂交实验种植高茎、矮茎两个品种时，孟德尔已充分考虑两者花期一致()。2、基因类、基因类(1)相同基因相同基因:同源染色体同源染色体的的相同位置相同位置控制控制同一性状同一性状的基因的基因,如图如图中的中的A和和A。(2)等位基因等位基因:同源染色体同源染色体的的同一位置同一位置上控制着上控制着相对性状相对性状的基因的基因,如图中的如图中的C和和c。(3)非等位基因非等位基因:有两种有两种,一种是位于一种是位于非同源染色体非同源染色体上的基因上的基因,如如图中的图中的A和和D;还有一种是位于还有一种是位于同源染色体同源染色体上的非等位基因上的非等位基因,如图如图中的中的A和和b。显性基因显性基因隐性基因隐性基因3、个体类、个体类(1)(1)基因型基因型:与表现型有关的基因组成。与表现型有关的基因组成。(2)(2)表现型表现型:生物个体表现出来的性状。生物个体表现出来的性状。(3)(3)纯合子纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体,如如DDDD、dddd、AABBAABB、aabbaabb等。等。不含等位基因，自交后代不发生性状分离。不含等位基因，自交后代不发生性状分离。(4)(4)杂合子杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体,如如DdDd、AaBBAaBB、AaBbAaBb等。等。至少含一对等位基因，自交后代发生性状分离。至少含一对等位基因，自交后代发生性状分离。表现型表现型=基因型基因型+环境因素环境因素概念概念作用作用杂杂交交基因型不同的基因型不同的个体间雌雄配个体间雌雄配子的结合子的结合通过杂交通过杂交将不同优良性状集中将不同优良性状集中到一起到一起,得到新品种得到新品种通过后代性状分离比通过后代性状分离比判断显、隐性性判断显、隐性性状状自自交交基因型相同基因型相同的个体间雌雄的个体间雌雄配子的结合配子的结合植物的自花植物的自花传粉传粉连续自交不断提高种群中纯合子的比例连续自交不断提高种群中纯合子的比例可用于植物纯合子、杂合子的鉴定可用于植物纯合子、杂合子的鉴定测测交交F F1 1与隐性纯合与隐性纯合子相交子相交测定测定F F1 1的基因组成的基因组成可验证基因分离理论解释的正确性可验证基因分离理论解释的正确性高等动物纯合子、杂合子的鉴定高等动物纯合子、杂合子的鉴定4、交配方式、交配方式(1)(1)自交自交自由交配：自由交配：自交自交强调的是强调的是相同基因型个体的交配相同基因型个体的交配,如基因型为如基因型为AAAA、AaAa群体群体中自交是指中自交是指:AA:AAAAAA、AaAaAa;Aa;自由交配自由交配强调的是强调的是群体群体中中所有个体进行随机交配所有个体进行随机交配,如基因型为如基因型为AAAA、AaAa群体中自由交配是指群体中自由交配是指:AA:AAAAAA、AaAaAaAa、AAAAAaAa、AaAaAAAA。注：注：利用基因频率计算只适用于自由交配，不适用于自交利用基因频率计算只适用于自由交配，不适用于自交。(2)(2)测交与自交的选取视生物类型而定测交与自交的选取视生物类型而定:鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当当被测个体是动物被测个体是动物时时,常常采用采用测交法测交法;当当被测个体是植物被测个体是植物时时,测交法、自交法均可测交法、自交法均可以以,但但自自交法较简单交法较简单。特别提醒特别提醒5.5.核心概念的相互关系核心概念的相互关系不出现不出现出现出现表现型表现型基因基因等位基因等位基因下列关于显性性状的叙述，错误的是()A.杂合子F1表现出的性状是显性性状B.具有显性性状的个体可能是纯合子C.具有显性性状的个体自交后代一定会产生性状分离D.显性性状是受显性遗传因子控制的解析解析具有显性性状的纯合子自交后代不出现性状分离。C下列有关概念之间关系的叙述，不正确的是()A.基因型决定了表现型B.等位基因控制相对性状C.杂合子自交后代没有纯合子D.性状分离是由于基因的分离解解析析基因型对表现型起决定作用，基因型相同，表现型一般也相同，环境条件同时影响表现型，A项正确。等位基因是指位于同源染色体的同一位置，控制着相对性状的基因，B项正确。杂合子自交，后代中有纯合子出现，C项错误。性状分离是由于基因的分离，D项正确。C一对相对性状的遗传试验一对相对性状的遗传试验1、实验过程、实验过程发现问题发现问题P P 纯种高茎纯种高茎纯种矮茎纯种矮茎（正交或反交）（正交或反交）F F1 1 高茎豌豆高茎豌豆 F F2 2表现型表现型 高茎高茎 矮茎矮茎 个数个数 787787 277277 比例比例3 3 1 1显性性状显性性状性状分离性状分离特点：特点：F F1 1只表现只表现显性性状显性性状，F2F2出现性状分离且分离比出现性状分离且分离比约约3:13:12 2、对性状分离现象的解释及验证、对性状分离现象的解释及验证(1)(1)生物的性状是由生物的性状是由 决定的。决定的。(2)(2)体细胞中遗传因子是体细胞中遗传因子是 存在的。存在的。(3)(3)在形成在形成 时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。配子中只含有每对遗传因子中的一个。(4)(4)受精时，雌雄配子的结合是受精时，雌雄配子的结合是 。图解：图解：遗传因子遗传因子（后改称为（后改称为基因基因）在体细胞中，基因在体细胞中，基因成对成对存在存在显性性状由显性性状由显性基因显性基因控制，如高茎用大写字母控制，如高茎用大写字母表示表示隐性性状由隐性性状由隐性基因隐性基因控制，如矮茎用小写字母控制，如矮茎用小写字母表示表示受精时，基因恢复成对受精时，基因恢复成对配子形成时，成对的配子形成时，成对的基因分开基因分开，分别，分别进入不同的配子进入不同的配子孟德尔为了验证他对分离现象的解释是否正确，又设计了另一个试孟德尔为了验证他对分离现象的解释是否正确，又设计了另一个试验验测交试验测交试验测交测交就是让就是让F F1 1与与隐性纯合子隐性纯合子杂交，这个方法可以用来测定杂交，这个方法可以用来测定F F1 1的基因组的基因组合合请思考并写出测交的遗传图解请思考并写出测交的遗传图解杂种子一代杂种子一代 隐性纯合子隐性纯合子 高茎高茎 矮茎矮茎 Dd dd测交测交 配子配子DddDddd高茎高茎 矮茎矮茎 1 1测交后测交后代代 用来用来测定测定F F1 1的基因组合的基因组合 证明了证明了F F1 1是是杂合子杂合子 证明了证明了F F1 1在形成配子时，在形成配子时，成对的基因分离成对的基因分离，分别进入不，分别进入不同的配子中同的配子中如何由测交来判断如何由测交来判断F F1 1的基因组成？的基因组成？基因分离规律的实质基因分离规律的实质本世纪初，遗传学家通过大量的试验，才证实了本世纪初，遗传学家通过大量的试验，才证实了基因位于染色体上基因位于染色体上，并且，并且成成对的基因对的基因正好位于正好位于一对同源染色体一对同源染色体上，从而从本质上解释了性状分离现象上，从而从本质上解释了性状分离现象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等位基因等位基因:高茎高茎矮茎矮茎PF1F2DDDdddd减数分裂减数分裂受精受精DDd等位基因等位基因配子配子减数分裂减数分裂dDF1配子配子DDDdDddd 时间时间：减数减数后期后期 细胞学基础细胞学基础：同源染色体的分离同源染色体的分离 实质实质：等位基因的分离等位基因的分离纯合体纯合体纯合体纯合体中含有等位基因吗？中含有等位基因吗？中含有等位基因吗？中含有等位基因吗？2.研究方法研究方法假假说说演演绎绎法法(1)提出提出问题问题为为什么什么F2中中总总是出是出现现3 1的比例？的比例？(2)假假说说解解释释提出提出遗传遗传因子控制相因子控制相对对性状等性状等观观点。点。(3)演演绎绎推理推理F1为杂为杂合子，其合子，其测测交后代交后代为为1 1。(4)实验验证实验验证测测交交实验验证实验验证演演绎绎推理。推理。(5)总结规总结规律律通通过实验验证过实验验证，假，假说说成立。成立。严严格的假格的假说说演演绎过绎过程，再加上合适的材料和科学的方法，奠程，再加上合适的材料和科学的方法，奠定了孟德定了孟德尔尔成功的基成功的基础础。分离定律的适用范围及条件分离定律的适用范围及条件(1)(1)范围范围真核生物有性生殖时的细胞核遗传。真核生物有性生殖时的细胞核遗传。一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。(2)(2)条件条件子一代个体形成的子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同配子数目相等且生活力相同。雌雄配子雌雄配子结合的机会相等结合的机会相等。子二代不同基因型的个体子二代不同基因型的个体存活率相同存活率相同。遗传因子间的显隐性关系为遗传因子间的显隐性关系为完全显性完全显性。观察子代样本数目观察子代样本数目足够多足够多。特别提醒特别提醒 性状显隐性的判断常用以下两种方法性状显隐性的判断常用以下两种方法:(1)(1)根据根据子代性状及分离比子代性状及分离比判断判断:已知条件已知条件显隐性判断显隐性判断亲本组合亲本组合(表现型表现型)子代表现型子代表现型显性性状显性性状隐性性状隐性性状甲甲性状性状乙乙性状性状只出现甲性状后代只出现甲性状后代(后后代足够多时代足够多时)甲甲乙乙甲甲性状性状甲甲性状性状出现甲、乙两种性出现甲、乙两种性状的后代状的后代甲甲乙乙甲性状甲性状乙性状乙性状=3131(后代足够多时后代足够多时)甲甲乙乙(2)(2)杂交实验法判断杂交实验法判断:1.1.该显隐性的判断方法归纳是针对于一对基因控制的该显隐性的判断方法归纳是针对于一对基因控制的完全显性完全显性遗传。遗传。2.2.后代必须足够多时才符合后代必须足够多时才符合3131的分离比。的分离比。1.1.南南瓜瓜果果实实的的颜颜色色是是由由一一对对等等位位基基因因(A(A和和a)a)控控制制的的，用用一一株株黄黄果果南南瓜瓜和和一一株株白白果果南南瓜瓜杂杂交交，F F1 1中中既既有有黄黄果果南南瓜瓜，也也有有白白果果南南瓜瓜，F F1 1自自交交产产生生的的F F2 2的的表表现现型型如如图图所所示示，根根据据图图示分析，下列说法错误的是示分析，下列说法错误的是()解题探究解题探究A.PA.P中黄果的基因型是中黄果的基因型是aaaaB.FB.F1 1中白果的基因型为中白果的基因型为AAAA和和AaAaC.C.由图中由图中可以判定白果为显性性状可以判定白果为显性性状D.FD.F2 2中黄果与白果的理论比例是中黄果与白果的理论比例是5 53 3A.选择多对有角牛和无角牛杂交，若后代有角牛明显多于无角牛则有角为显性；反之，则无角为显性B.自由放养的牛群自由交配，若后代有角牛明显多于无角牛，则说明有角为显性C.选择多对有角牛和有角牛杂交，若后代全部是有角牛，则说明有角为隐性D.随机选出1头有角公牛和3头无角母牛分别交配，若所产3头牛全部是无角，则无角为显性2.2.已已知知牛牛的的有有角角与与无无角角为为一一对对相相对对性性状状，由由常常染染色色体体上上的的等等位位基基因因A A与与a a控控制制，在在自自由由放放养养多多年年的的一一牛牛群群中中，两两基基因因频频率率相相等等，每每头头母母牛牛一一次次只只生生产产1 1头头小小牛牛。以以下下关关于于性性状状遗遗传传的的研究方法及推断不正确的是研究方法及推断不正确的是()2(经典题)家兔的褐毛对黑毛是一对相对性状，控制该性状的基因位于常染色体上。现有四只家兔，甲和乙是雌兔，丙和丁是雄兔，已知甲、乙、丙兔为黑毛，丁兔为褐毛。甲与丁多年交配，子代兔全部为黑毛；乙与丁交配，子代兔中有褐毛兔。以下说法不正确的是2 2、亲代、亲代的基因型和表现型的基因型和表现型 子代的基因型和表现型子代的基因型和表现型AA亲本子代基因型子代表现型AAAA AAAa AAaa AaAa Aaaa aaaa AAAa11AaAAAaaa121Aaaa11aa全为隐性显性隐性11显性隐性31全为显性全为显性全为显性(1)熟知六种交配方式的后代的基因型和表现型熟知六种交配方式的后代的基因型和表现型如子代全为显性，则双亲中至少有一个是显性纯合子如子代全为显性，则双亲中至少有一个是显性纯合子(2)方法方法基因基因填充法填充法a.根据根据亲亲代表代表现现型型写出能确定的基因写出能确定的基因(如如显显性性状的基因型用性性状的基因型用A_表示表示)根据子代一根据子代一对对基因分基因分别别来自两个来自两个亲亲本本推知推知亲亲代未知代未知基因；基因；b.若若亲亲代代为隐为隐性性状，基因型只能是性性状，基因型只能是aa。隐隐性性突破法突破法如果子代中有如果子代中有隐隐性个体，性个体，则亲则亲代基因型中必定含有一个代基因型中必定含有一个a基因，基因，然后再根据然后再根据亲亲代的表代的表现现型型进进一步判断。一步判断。根据根据分离定律中规律性比值直接判断分离定律中规律性比值直接判断(用基因用基因B B、b b表示表示)组组合合后代显后代显隐性关系隐性关系双亲类型双亲类型结合方式结合方式显性显性隐性隐性3131都是杂合子都是杂合子BbBbBb3B_1bbBb3B_1bb显性显性隐性隐性1111测交类型测交类型BbBbbb1Bb1bbbb1Bb1bb只有显性性状只有显性性状至少一方为至少一方为显性纯合子显性纯合子BBBBBBBB或或BBBBBbBb或或BBBBbbbb只有隐性性状只有隐性性状一定都是隐性一定都是隐性纯合子纯合子bbbbbbbbbbbb(2)(2)由子代分离比推断亲本基因型由子代分离比推断亲本基因型(逆推型逆推型)后代显隐性关系后代显隐性关系双亲类型双亲类型结合方式结合方式显性显性隐性隐性3 31 1都是杂合子都是杂合子BbBbBbBb显性显性隐性隐性1 11 1测交类型测交类型 只有显性性状只有显性性状至少一方为至少一方为显性纯合子显性纯合子 只有隐性性状只有隐性性状一定都是隐一定都是隐性纯合子性纯合子 BbbbBBBB或BBBb或BBbbbbbbbb1.老鼠毛色有黑色和黄色老鼠毛色有黑色和黄色,这是一对相对性状。有下面三组交配这是一对相对性状。有下面三组交配组合组合,请判断四个亲本中是纯合子的是请判断四个亲本中是纯合子的是()A.甲和乙甲和乙 B.乙和丙乙和丙 C.丙和丁丙和丁 D.甲和丁甲和丁交配组合交配组合子代表现型及数目子代表现型及数目甲甲(黄色黄色)乙乙(黑色黑色)12(黑黑)、4(黄黄)甲甲(黄色黄色)丙丙(黑色黑色)8(黑黑)、9(黄黄)甲甲(黄色黄色)丁丁(黑色黑色)全为黑色全为黑色D 解析：解析：根据三组杂交组合的子代表现型可知根据三组杂交组合的子代表现型可知,黑色鼠出现的频率黑色鼠出现的频率高于黄色鼠高于黄色鼠,且第且第组子代全为黑色鼠组子代全为黑色鼠,说明黑色为显性说明黑色为显性,黄色为黄色为隐性。故甲为隐性纯合子隐性。故甲为隐性纯合子,丁为显性纯合子。丁为显性纯合子。隐隐性性纯纯合子合子 纯纯合子合子 杂杂合子合子 纯纯合子合子 杂杂合子合子 易错警示！易错警示！测测交与自交的应用范围：交与自交的应用范围：测交与自交的选取视测交与自交的选取视生物类型生物类型而定：而定：鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时，测交法、自交法均可以，但自交法较简单。交法；当被测个体是植物时，测交法、自交法均可以，但自交法较简单。“三法三法”验证分离定律验证分离定律(1)(1)自自交交法法：自交后代的性状分离比为31，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。操作简单(2)(2)测测交交法法：若测交后代的性状分离比为11，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。(3)(3)花花粉粉鉴鉴定定法法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为11，则可直接验证基因的分离定律。时间短(4 4)花药离体培养法花药离体培养法(1)优良性状为显性性状优良性状为显性性状:分析杂合子自交后代及其曲线看出分析杂合子自交后代及其曲线看出,连连续自交可提高纯合度续自交可提高纯合度,因此在育种过程中因此在育种过程中,根据曲线知选育符合人根据曲线知选育符合人们要求的个体若是显性们要求的个体若是显性,可进行连续自交可进行连续自交,直到性状不再发生分离直到性状不再发生分离为止为止,即可留种推广使用。即可留种推广使用。图解如下图解如下:指导杂交育种指导杂交育种纯合子纯合子(AA+aa)=1 显性显性(隐性隐性)纯合子纯合子=杂合子、纯合子所占比例可用曲线表示如下：杂合子、纯合子所占比例可用曲线表示如下：(2)优良性状为隐性性状优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。便可留种推广。(3)优良性状为杂合子优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交后代就是两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子杂合子,但每年都要育种，例如玉米。但每年都要育种，例如玉米。易易 错错 警警 示示1.隐性致死：隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时，对隐性致死：隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如：镰刀型细胞贫血症，红细胞异常，使人个体有致死作用。如：镰刀型细胞贫血症，红细胞异常，使人死亡；植物中的白化基因死亡；植物中的白化基因(b)，使植物不能形成叶绿素，从而不，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。能进行光合作用而死亡。2.显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因(皮皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)，又分为，又分为显性纯合致死和显性杂合致死。显性纯合致死和显性杂合致死。3.配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。有生活力的配子的现象。4.合子致死：指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从合子致死：指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。某些致死基因导致遗传分离比发生变化某些致死基因导致遗传分离比发生变化(2)从性遗传从性遗传是指常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出男女性分布比例上或表现程度上的差别。如男性秃顶的基因型为Bb、bb，女性秃顶的基因型只有bb。此类问题仍然遵循基因的基本遗传规律，解答的关键是准确区分基因型和表现型的关系。基因分离规律的实质基因分离规律的实质杂合子杂合子在形成配子时，存在于在形成配子时，存在于一对同源染色体一对同源染色体上的具有独立上的具有独立性的一对等位基因随性的一对等位基因随同源染色同源染色体的分开而分离体的分开而分离，独立地随配，独立地随配子遗传给后代。如图：子遗传给后代。如图：1.1.分离定律的实质分离定律的实质