第一讲分离定律精选文档.ppt
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1、第一讲分离定律本讲稿第一页,共八十二页v遗传学奠基人孟德尔简介遗传学奠基人孟德尔简介(Mendel,1822-1884)奥国人,天主神父。主奥国人,天主神父。主要工作:要工作:1856-1864经过经过8年的杂交试验,年的杂交试验,1865年年发表了植物杂交试验发表了植物杂交试验的论文。的论文。本讲稿第二页,共八十二页孟德尔孟德尔本讲稿第三页,共八十二页豌 豆孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料1 1、豌豆是、豌豆是自花传粉自花传粉,且是,且是闭花授闭花授粉粉的植物的植物2 2、豌豆有易于区分的、豌豆有易于区分的相对性状相对性状本讲稿第四页,共八十二页常见的几个符号
2、常见的几个符号P:亲本亲本X X:杂交:杂交雌性个体雌性个体(母本母本)雄性个体雄性个体(父本父本)F F1 1:子一代:子一代 F F2 2:子二代:子二代杂交:杂交:自交自交X X基因型不同的个体进行的交配。基因型不同的个体进行的交配。测交就是让杂种一代与隐性类型相交,用来测定测交就是让杂种一代与隐性类型相交,用来测定F1的的基因型。基因型。自交:自交:基因型相同的个体进行的交配。基因型相同的个体进行的交配。测交:测交:正交:正交:反交:反交:显性类型个体做母本的杂交方式显性类型个体做母本的杂交方式显性类型个体做父本的杂交方式显性类型个体做父本的杂交方式本讲稿第五页,共八十二页 在在F2中
3、,一部分个体显现出一个亲本的性状,中,一部分个体显现出一个亲本的性状,另一部分的个体显现出另一个亲本的性状,这种在后代中显另一部分的个体显现出另一个亲本的性状,这种在后代中显现出不同的性状(如高茎和矮茎)的现象,叫做现出不同的性状(如高茎和矮茎)的现象,叫做 性状分离。性状分离。性状分离:性状分离:在遗传学上,把在遗传学上,把F1中显现出来的那个亲本的性状中显现出来的那个亲本的性状叫做显性性状。叫做显性性状。在遗传学上,把在遗传学上,把F1中未显现出来的那个亲本的性中未显现出来的那个亲本的性状叫做隐性性状状叫做隐性性状显性性状:显性性状:隐性性状:隐性性状:本讲稿第六页,共八十二页 含有相同基
4、因的配子结合而成的合子发育而成的含有相同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体,这样的个体叫做纯合子。例如个体,这样的个体叫做纯合子。例如DD和和dd。含有不同基因的配子结合而成的合子发育而成含有不同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体,这样的个体叫做杂合子。例如的个体,这样的个体叫做杂合子。例如Dd。杂合子杂合子(杂种杂种):纯合子纯合子(纯种纯种):表现型是指生物个体所表现出来的性状。例如,表现型是指生物个体所表现出来的性状。例如,豌豆的高茎和矮茎。豌豆的高茎和矮茎。基因是指与表现型有关系的基因组成。在基因是指与表现型有关系的基因组成。在F1 能能表现出来的叫表现出来的叫显性基因显性基因
5、,在在 F1不不能能表现出来的叫表现出来的叫隐性基因隐性基因。例如,高茎豌豆的基因型有例如,高茎豌豆的基因型有DD和和D d两种,而矮茎豌豆的两种,而矮茎豌豆的基因型只有基因型只有dd一种。一种。在一对同源染色体的同一位置上的,控制相对性在一对同源染色体的同一位置上的,控制相对性状的基因,叫做等位基因。例如状的基因,叫做等位基因。例如Dd。分析:。分析:DD和和dd是不是是不是等位基因?等位基因?等位基因:等位基因:基因型:基因型:表现型:表现型:本讲稿第七页,共八十二页 孟德尔在做杂交试验时,先除去未成熟花的全部雄蕊,这叫孟德尔在做杂交试验时,先除去未成熟花的全部雄蕊,这叫做做去雄去雄。然后
6、,套上纸袋,待花成熟时,再采集另一植株。然后,套上纸袋,待花成熟时,再采集另一植株的花粉,撒在去雄花的柱头上。的花粉,撒在去雄花的柱头上。两朵花之间的传粉过程叫做异花传两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。粉。异花传粉异花传粉闭花授粉闭花授粉就是花在花未开时已经完成了授就是花在花未开时已经完成了授粉。粉。自花传粉自花传粉两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉柱头上的过程叫做自花传粉本讲稿第八页,共八十二页 孟德尔选用豌豆作试验材料的另一个原因,是因为孟德尔选用豌豆作试验材料的另一个原因,是因为他在栽培豌豆的过程中发现,豌豆的一些品种之间具有他在栽培
7、豌豆的过程中发现,豌豆的一些品种之间具有易于区分的性状,例如,豌豆中有高茎的(高度易于区分的性状,例如,豌豆中有高茎的(高度1.51.52.0 m2.0 m),也有矮茎的(高度),也有矮茎的(高度0.3 m0.3 m左右);有结圆粒种左右);有结圆粒种子的,也有结皱粒种子的。像这样,子的,也有结皱粒种子的。像这样,一种生物的同一种一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫做相对性状。性状的不同表现类型,叫做相对性状。相对性状相对性状 例:豌豆的黄色子叶和绿色子叶;羊的白毛和黑毛;例:豌豆的黄色子叶和绿色子叶;羊的白毛和黑毛;人的双眼皮和单眼皮等。人的双眼皮和单眼皮等。分析:羊的白毛和长毛是不是相对
8、性状?本讲稿第九页,共八十二页孟德尔经过仔细的观察,选择了豌豆的孟德尔经过仔细的观察,选择了豌豆的7对性状做杂交试验。他对性状做杂交试验。他还注意到一棵植株或种子上同时有多对相对性状。还注意到一棵植株或种子上同时有多对相对性状。一对相对性状的遗传试验一对相对性状的遗传试验这么多的性状,该如何研究呢?你是如何思考的?这么多的性状,该如何研究呢?你是如何思考的?简单简单复杂复杂本讲稿第十页,共八十二页1、一对相对性状(茎的高矮)的遗传试验、一对相对性状(茎的高矮)的遗传试验P:高高矮矮F1高高F2高高787矮矮277比例约比例约3:1 F F2 2中的中的3 3:1 1是不是巧合呢?是不是巧合呢?
9、本讲稿第十一页,共八十二页七对相对性状的遗传试验数据七对相对性状的遗传试验数据2.842.84:1 1277277(矮)(矮)787787(高)(高)茎的高度茎的高度F F2 2的比的比另一种性状另一种性状一种性状一种性状性状性状2.822.82:1 1152152(黄色)(黄色)428428(绿色)(绿色)豆荚颜色豆荚颜色2.952.95:1 1299299(不饱满)(不饱满)882882(饱满(饱满)豆荚的形状豆荚的形状3.013.01:1 120012001(绿色)(绿色)60226022(黄色)(黄色)子叶的颜色子叶的颜色3.153.15:1 1224224(白色)(白色)705705
10、(灰色)(灰色)种皮的颜色种皮的颜色3.143.14:1 1207207(茎顶)(茎顶)651651(叶腋(叶腋)花的位置花的位置2.962.96:1 118501850(皱缩)(皱缩)54745474(圆滑(圆滑)种子的形状种子的形状面对这些实验数据,你信服了吗?那又如何解释实验现象呢?面对这些实验数据,你信服了吗?那又如何解释实验现象呢?本讲稿第十二页,共八十二页2、孟德尔对相对性状遗传试验的解释、孟德尔对相对性状遗传试验的解释相对性状是由遗传因子(现称基因)相对性状是由遗传因子(现称基因)决定的。显性性状由显性基因控制,用决定的。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
11、控大写字母表示,隐性性状由隐性基因控制的,用小写字母表示,在制的,用小写字母表示,在体细胞中是体细胞中是成双存在成双存在。配子形成时,成双的基因分开,分别配子形成时,成双的基因分开,分别进入不同的配子。进入不同的配子。当雌雄配子结合完成受精后,又恢当雌雄配子结合完成受精后,又恢复成对。显性基因复成对。显性基因(D)对隐性基因对隐性基因(d)有有显性作用。所以显性作用。所以F1表现显性性状。表现显性性状。本讲稿第十三页,共八十二页孟德尔对一相对性状遗传试验的解释孟德尔对一相对性状遗传试验的解释F1形成配子时,成对的基因分离,形成配子时,成对的基因分离,每个配子中基因成单。每个配子中基因成单。F1
12、形成的配子形成的配子种类种类、比值比值都相都相等,等,受精机会均等受精机会均等,所以,所以F2性状分性状分离,表现比为离,表现比为3:1,基因类型比为,基因类型比为1:2:1。以上解释仅仅是孟德尔认为以上解释仅仅是孟德尔认为的,到底正确与否,还要通过实的,到底正确与否,还要通过实验验证。一个正确的理论,不仅验验证。一个正确的理论,不仅能够能够解释出现解释出现的问题,还应能的问题,还应能预测预测另一些实验的另一些实验的结果结果。本讲稿第十四页,共八十二页2.解释要点:解释要点:(1)在生物的体细胞中,控制性状的基因都是在生物的体细胞中,控制性状的基因都是_存在存在的;的;(2)生物形成生殖细胞时
13、,生物形成生殖细胞时,基因彼此分离分别进基因彼此分离分别进入不同的配子中入不同的配子中(基因在配子中成单基因在配子中成单);(3)假设假设D与与d位于位于_染色体上,染色体上,F1产生配子时产生配子时D与与d随随_染色体的分开而分离,分别进入不同的配子,且形成染色体的分开而分离,分别进入不同的配子,且形成D、d配子的机会均等,雌雄配子结合的机会相等;配子的机会均等,雌雄配子结合的机会相等;(4)显性基因显性基因(D)对隐性基因对隐性基因(d)有有_作用,即有显性基作用,即有显性基因存在时,只表现出因存在时,只表现出_性状;性状;(5)P:DDddF1:DdF2:DD Dd dd1 2 1,高茎
14、,高茎 矮茎矮茎3 1成对成对成对成对同源同源同源同源显性显性显性显性本讲稿第十五页,共八十二页3.对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证:(1)验证方法:验证方法:_,即,即F1隐性类型。隐性类型。(2)理论分析:如果假设成立,则理论分析:如果假设成立,则F1通过减数分裂形成配子时,通过减数分裂形成配子时,D与与d分离形成数量相等的两种配子,测交后代会出现高茎和矮分离形成数量相等的两种配子,测交后代会出现高茎和矮茎两种类型,且比例为茎两种类型,且比例为_。(3)试验结果:测交后代共试验结果:测交后代共64株,其中株,其中30株高茎,株高茎,34株矮茎,株矮茎,接近接近_,符合预期设想,假设
15、成立。,符合预期设想,假设成立。(4)试验结论:试验结论:F1的基因型为的基因型为_;F1形成配子时形成配子时_分离,形成分离,形成D和和d两种配子的比例为两种配子的比例为1 1。测交实验测交实验1 11 1Dd等位基因等位基因本讲稿第十六页,共八十二页对分离现象解释的验证本讲稿第十七页,共八十二页控制相对性状的等位基因彼此独立,在减数分控制相对性状的等位基因彼此独立,在减数分裂形成配子时,随着同源染色体的分开而分离,分裂形成配子时,随着同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,结果是一半的配子带有一种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等位基因。等
16、位基因,另一半的配子带有另一种等位基因。谁和谁分离?谁和谁分离?什么时候分离?什么时候分离?它们怎样分离?它们怎样分离?为什么能够分离?为什么能够分离?为什么能够分离?为什么能够分离?等位基因分离等位基因分离等位基因分离等位基因分离在减数第一次分裂时分离在减数第一次分裂时分离在减数第一次分裂时分离在减数第一次分裂时分离等位基因随着同源染色体的分开而分离等位基因随着同源染色体的分开而分离等位基因随着同源染色体的分开而分离等位基因随着同源染色体的分开而分离等位基因彼此独立等位基因彼此独立等位基因彼此独立等位基因彼此独立4、分离定律的实质、分离定律的实质本讲稿第十八页,共八十二页探究点三基因分离定律
17、的实质及细胞学基础探究点三基因分离定律的实质及细胞学基础1.对基因分离定律实质的理解对基因分离定律实质的理解(1)等位基因的等位基因的独立性独立性:等位基因虽然共存于一个细:等位基因虽然共存于一个细胞内,但分别位于一对同源染色体上,既不融合,也不胞内,但分别位于一对同源染色体上,既不融合,也不混杂,各自保持独立。混杂,各自保持独立。(2)等位基因的等位基因的分离性分离性:由于等位基因在杂合子内独立:由于等位基因在杂合子内独立存在,在减数分裂形成配子时,随同源染色体的分开而彼存在,在减数分裂形成配子时,随同源染色体的分开而彼此分离,分别进入不同的配子。此分离,分别进入不同的配子。(3)随机组合性
18、随机组合性:受精作用中雌雄配子结合的机会均:受精作用中雌雄配子结合的机会均等,等位基因随配子遗传给子代。等,等位基因随配子遗传给子代。减数分裂过程中等位基因的传递图解减数分裂过程中等位基因的传递图解(体会分离定律体会分离定律实质实质):本讲稿第十九页,共八十二页本讲稿第二十页,共八十二页细胞学基础:细胞学基础:同源染色体分离同源染色体分离 作用时间:作用时间:有性生殖形成配子(减数第有性生殖形成配子(减数第一次分裂的后期)一次分裂的后期)本讲稿第二十一页,共八十二页五、分离定律的应用五、分离定律的应用1.杂合子连续自交,后代中纯合子、杂合子所占的比例杂合子连续自交,后代中纯合子、杂合子所占的比
19、例规律:杂合子连续自交,后代中杂合子所占比例为规律:杂合子连续自交,后代中杂合子所占比例为,纯,纯合子所占比例为合子所占比例为。其中显性纯合子隐性纯合子。其中显性纯合子隐性纯合子.(无选择时无选择时)。应用:由于通过自交,后代纯合体比例应用:由于通过自交,后代纯合体比例_,杂合体比例,杂合体比例_,加之显性、隐性性状容易区分。所以,可以直接选择,加之显性、隐性性状容易区分。所以,可以直接选择隐性性状的个体作为推广的优良品种,可以通过淘汰隐性性状的个体作为推广的优良品种,可以通过淘汰_个体,就可以使品种纯化,自交纯化是一个个体,就可以使品种纯化,自交纯化是一个_的过程的过程,一般需要几年的时间。
20、一般需要几年的时间。上升上升下降下降隐性性状隐性性状自交、淘汰、再自交、再淘汰自交、淘汰、再自交、再淘汰本讲稿第二十二页,共八十二页关于多代自交的纯合体所占比例如图关于多代自交的纯合体所占比例如图401所示。所示。(各种基因型个各种基因型个体存活能力相同,无自然选择发生体存活能力相同,无自然选择发生)本讲稿第二十三页,共八十二页2.分析果实各部分基因型与表现型分析果实各部分基因型与表现型果实各部分的来源如下:果实各部分的来源如下:由此可见,果实的各部分结构其来源有所不同,子房壁、珠由此可见,果实的各部分结构其来源有所不同,子房壁、珠被原本属于被原本属于_植株植株_的结构,故果皮与种皮也应的结构
21、,故果皮与种皮也应归属于归属于_体细胞,其基因型与体细胞,其基因型与_植株应一致。然而,植株应一致。然而,种子的胚与胚乳则不同,胚是种子的胚与胚乳则不同,胚是_发育而来的,胚乳是发育而来的,胚乳是_发育而来的,发育而来的,母本母本雌蕊雌蕊母本母本母本母本受精卵受精卵受精极核受精极核本讲稿第二十四页,共八十二页因此,胚与胚乳因此,胚与胚乳的基因型应取决于的基因型应取决于,父本与母本植株正交父本与母本植株正交与反交时,胚的基因与反交时,胚的基因型型(F1)_,但胚乳基因型但胚乳基因型_。卵细胞、极核与精子卵细胞、极核与精子一致一致不一致不一致本讲稿第二十五页,共八十二页3.指导育种工作指导育种工作
22、杂交育种中,杂交育种中,F1为杂合体;为杂合体;_开始出现性状分离,选种开始出现性状分离,选种应从应从_开始进行。如需杂交品种开始进行。如需杂交品种(如杂交玉米如杂交玉米),F1可以推广使可以推广使用;如需获得显性纯合体,则需连续用;如需获得显性纯合体,则需连续_,直至不再发生,直至不再发生_为止;如需获得隐性性状个体,只要出现即可选用。为止;如需获得隐性性状个体,只要出现即可选用。4.优生指导优生指导通过控制生育来预防显性遗传病通过控制生育来预防显性遗传病,通过通过.来预防隐性遗传病。来预防隐性遗传病。F2F2自交自交性状分离性状分离禁止近亲结婚禁止近亲结婚本讲稿第二十六页,共八十二页导致遗
23、传分离比发生变化的因素导致遗传分离比发生变化的因素本讲稿第二十七页,共八十二页本讲稿第二十八页,共八十二页合子致死:指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作合子致死: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用,从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。本讲稿第二十九页,共八十二页本讲稿第三十页,共八十二页本讲稿第三十一页,共八十二页2纯合子(显性纯合子)与杂合子的判定方法(1)自交法。如果后代出现性状分离,则此个体为杂合子;若后代中不出现性状分离,则此个体为纯合子,自交法通常用于植物。(2)测交法。如果后代既有显性性状出现,又有隐性性状出现,则被鉴定的个体为杂合子;
24、若后代只有显性性状,则被鉴定的个体为纯合子。测交法通常用于动物。本讲稿第三十二页,共八十二页(3)花粉离体培养法。形成单倍体植株并用秋水仙素处理后获得的植株为纯合子,根据植株性状进行确定。(4)花粉鉴定法。非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。如果花粉有两种,且比例为11,则被鉴定的亲本为杂合子;如果花粉只有一种,则被鉴定的亲本为纯合子。本讲稿第三十三页,共八十二页本讲稿第三十四页,共八十二页验证某一株植物(雌雄同株)是纯合子还是杂验证某一株植物(雌雄同株)是纯合子还是杂合子可以用什么方法?合子可以用什么方法?怎样才能用最简便方法获得纯系植物?怎样才能用最简便方法获得纯系植物?怎样验证某一动
25、物是纯合子还是杂合子?怎样验证某一动物是纯合子还是杂合子?能够证明水稻的有芒和无芒这一项对性状的显能够证明水稻的有芒和无芒这一项对性状的显隐性关系的最简单方法是隐性关系的最简单方法是杂交杂交 测交测交 正交正交 反交反交 自交自交A.A.B.B.C.C.D.D.D自交或测交自交或测交自交自交测交测交本讲稿第三十五页,共八十二页本讲稿第三十六页,共八十二页根据表现型判断基因型根据表现型判断基因型:.凡是表现型为显性性状,基因型就可以写出一半,凡是表现型为显性性状,基因型就可以写出一半,凡是表现型为显性性状,基因型就可以写出一半,凡是表现型为显性性状,基因型就可以写出一半,例如高茎例如高茎例如高茎
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