孟德尔遗传优秀PPT.ppt
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1、孟德尔遗传你现在浏览的是第一页,共76页u 分离规律u遗传学数据的统计处理u孟德尔规律的补充和发展 u 独立分配规律你现在浏览的是第二页,共76页一、孟德尔的豌豆杂交试验一、孟德尔的豌豆杂交试验:你现在浏览的是第三页,共76页孟德尔试验的特点特点:(1)遗传纯合:以严格自花授粉植物豌豆为材料;(2)稳定性状:选择简单而区分明显的7对性状进行杂交试验研究;(3)相对性状:采用各对性状上相对不同的品种为亲本;(4)杂交:进行系统的遗传杂交试验;(5)统计分析:系统记载各世代中不同性状个体数,应用统计方法处理数据获得各种结果,否定了长期流行的混合遗传观念。你现在浏览的是第四页,共76页孟德尔认为:父
2、母本性状遗传不是混合,而是相对独立地传给后代,后代还会分离出父母本性状。提出:.分离规律;分离规律;.独立分配规律。独立分配规律。你现在浏览的是第五页,共76页n1.性状(trait):生物体所表现的形态特征和生理特性,并能从亲代遗传给子代。()单位性状单位性状(unit trait):个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。例如:豌豆的花色、种子形状、株高、子叶颜色、豆荚形状及豆荚颜色(未成熟)。()相对性状相对性状(contrasting trait):指同一单位性状的相对差异。例如:红花与白花、高秆与矮秆等。利用具有相对性状的个体杂交后,可以对其后代的遗传表现进行对比的分析和研究,分
3、析其遗传规律。你现在浏览的是第六页,共76页2.材料:曾以豌豆、菜豆、玉米、山柳菊为材料。豌豆(Pisum sativum)杂交试验用时8年(18561864),选用7对相对性状。你现在浏览的是第七页,共76页n3.方法(如红花与白花亲本杂交)n(1).正交P红花(雌)x白花(雄)F1红花(自交)F2红花白花株数705224n总株数T=929株比例3.15:1n(2).反交白花(雌)x红花(雄)3:1n以上说明F1与F2的性状表现不因亲本而异。你现在浏览的是第八页,共76页4.结果:7对相对性状的试验结果相同。表:豌豆一对相对性状杂交试验的结果4.结果:7对相对性状的试验结果相同。5.特点:性
4、状杂交组合F1表现的相对性状F2的表现显性性状隐性性状比例花色(种皮颜色)红/白(褐色/白色)红(褐色)7052243.15:1种子性状圆/皱圆547418502.96:1子叶颜色黄/绿黄602220013.01:1豆荚形状饱/不饱满饱8222992.95:1未熟豆类色绿/黄绿4081522.82:1花着生位置腋生/顶生腋生6512073.64:1株高高/矮高1872772.84:1表:豌豆一对相对性状杂交试验的结果你现在浏览的是第九页,共76页n5.特点:n(1)F1性状表现一致,只表现一个亲本性状,另一个亲本性状隐藏。显性性状:F1表现出来的性状;隐性性状:F1未表现出来的性状。(2)F2
5、分离:一部分植株表现这一亲本性状,另一部分植株表现为另一亲本性状,说明隐性性状未消失。(3)以上F2群体中显隐性分离比例大约为3:1。你现在浏览的是第十页,共76页6.重复试验:黄色子叶x绿色子叶F1黄色(自交)F2黄色绿色粒数13470744692百分率(%)75.0924.91比例3.01:1你现在浏览的是第十一页,共76页n孟德尔提出以下假说:(1).在生殖细胞中存在着与相对性状对应的遗传因子控制着性状发育;(2).遗传因子在体细胞内时成对的:如F1植株内存在一个控制红花显性形状和一个控制白花隐性性状的遗传因子;(3).每对遗传因子在形成配子时可均等地分配到配子中每一配子(花粉或卵细胞)
6、中只含其中一个;(4).遗传因子在受精过程中能保持其独立性表现为随机性。二、分离规律的解释二、分离规律的解释:你现在浏览的是第十二页,共76页三三、表表现现型型和和基基因因型型:雄配子()()CcCCC(红花)Cc(红花)cCc(红花)cc(白花)P红花白花CC cc配子G C cF1红花CcF2(自交)你现在浏览的是第十三页,共76页你现在浏览的是第十四页,共76页孟德尔提出的遗传因子基因(gene)1.基因型(genotype):个体的基因组合即遗传组成;如花色基因型CC、Cc、ccn2.表现型(phenotype):生物体所表现的性状,是可以观测的。如红花,白花环境基因型表现型(内在基础
7、)(外在表现)(根据基因型决定)三、表现型和基因型三、表现型和基因型:你现在浏览的是第十五页,共76页3.基因型、表现型与环境的关系:基因型+环境表现型4.基因型类型:(1).纯合基因型(homozygousgenotype):成对的基因相同。如CC、cc或称纯合体,为纯质结合。(2).杂合基因型(heterozygousgenotype):成对的基因不同。如Cc或称杂合体,为杂质结合。Cc与CC的表现型一致,但其遗传行为不同。可用自交鉴定:CC纯合体稳定遗传:Cc杂合体不稳定遗传:cc纯合体稳定遗传三、表现型和基因型三、表现型和基因型:你现在浏览的是第十六页,共76页四、分离规律的验证四、分
8、离规律的验证分离规律具有以下假设:分离规律具有以下假设:一、体细胞中成对基因在配子形成时将随着减数分裂的进行而互不干扰地分离;二、配子中只含有成对基因中的一个。你现在浏览的是第十七页,共76页1.测交法:测交法(testcross):也称回交法,即把被测验的个体与隐性纯合基因的亲本杂交,根据测交子代(Ft)出现的表现型和比例来测知该个体的基因型。供测个体隐性纯合亲本Ft测交子代例如:红花白花红花白花CCccCcccF1红花红花白花CcCccc比例全部1:1你现在浏览的是第十八页,共76页2.自交法:F2植株个体通过自交生成F3株系,根据F3株系的性状表现,推论F2个体的基因型。P红花白花F1红
9、花CcF2红花红花白花CCCcccF3红花分离白花1:2:1你现在浏览的是第十九页,共76页试验结果:100株F2红花株F3株系:全为红花株3红:1白株系数1/3(36株)2/3(64株)1:1.8表:豌豆F2表现显性性状的个体分别自交后的F3表现型种类及其比例性状显性在F3表现为显性:隐性=3:1的株系数在F3完全表现显性性状的株系数F3株系总数花色红64(1.80)36(1)100种子性状圆372(1.93)193(1)565子叶性状黄353(2.13)166(1)519豆荚形状饱满71(2.45)29(1)100未熟豆荚色绿60(1.50)40(1)100花着生位置腋生67(2.03)3
10、3(1)100植株高度高72(2.57)28(1)100你现在浏览的是第二十页,共76页3.F1花粉鉴定法杂种细胞进行减数分裂形成配子时,各对同源染色体中的两条染色体分别分配到不同配子中,位于同源染色体上的等位基因也随之分离。这种现象在水稻、小麦、玉米、高粱、谷子等植物中可以通过花粉粒鉴定进行观察。如玉米、水稻等种子。糯性非糯wxwxWxWxF1Wxwx观察花粉颜色(稀碘液)红棕色(wx):兰黑色(Wx)1:1你现在浏览的是第二十一页,共76页五、分离比例实现的条件五、分离比例实现的条件:1.分离规律的表现以一对相对性状为例:*F1在完全显性的条件下 F2为3:1*在不完全显性条件下 F2为1
11、:2:1*测交时 Ft为1:1在于成对基因的分离和组合。2.分离比例的细胞学基础(1).各成对同源染色体在减数分裂和受精时进行有规律的分离和组合,而控制相对性状的的成对基因分别载荷在同源的两条染色体的对等位点上。*等位基因(allele):成对基因位于同源染色体的对等位点上。(2).等位基因随同源染色体行为而分离和重组。你现在浏览的是第二十二页,共76页3.分离比例的必备条件(1).研究的生物体必须是二倍体(2n),研究的相对性状有明显差异;(2).减数分裂时各杂种体内同源染色体必须以均等的机会分离,从而形成数目相等的配子;并且两类配子都能良好发育,雌雄配子具有均等受精结合的机会;(3).受精
12、后各基因型的合子成活率均等;(4).显性作用要完全,不受其它基因所影响而改变作用方式,即简单的显隐性;(5).杂种后代处于相对一致的条件下,且试验群体大。你现在浏览的是第二十三页,共76页六、分离规律的应用六、分离规律的应用1.是遗传学中性状遗传最基本的规律,在理论上说明了生物界由于杂交的分离而出现变异的普遍性;2.从本质上说明控制性状的遗传物质是以基因存在,基因在体细胞中成双、在配子中成单,具有高度的独立性;3.在减数分裂配子的形成过程中,成对的基因在杂种细胞中彼此互不干扰、独立分离,通过基因重组在子代中继续表现各自的作用。你现在浏览的是第二十四页,共76页4.杂种通过自交将产生性状分离,同
13、时导致基因纯合。纯合亲本杂交 杂种自交 性状分离选择 纯合一致的品种。所以必须重视表现型和基因型间的联系和区别,在遗传研究和杂交育种中要严格选择材料。亲本要纯,鉴定F1去除假杂种,F2才会分离:*如果F1假杂种 F2不分离。*如果父母本不纯 F1分离。你现在浏览的是第二十五页,共76页5.通过性状遗传研究,可以预期后代分离的类型和频率,进行有计划种植,以提高育种效果,加速育种进程。*如水稻抗稻瘟病显性(抗)隐性(感)F1 抗 F2有些抗病株在F3还会分离你现在浏览的是第二十六页,共76页 6.良种生产中要防止天然杂交而发生分离退化,去杂去劣及适当隔离繁殖。7.利用花粉培育纯合体:杂种(2n)配
14、子(n)加倍纯合二倍体植株(2n)品种 你现在浏览的是第二十七页,共76页u 分离规律u遗传学数据的统计处理u孟德尔规律的补充和发展 u 独立分配规律你现在浏览的是第二十八页,共76页 1.试验结果:P黄色子叶、圆粒绿色子叶、皱粒F1黄色子叶、圆粒15株自交结556粒种子F2种子黄、圆黄、皱绿、圆绿、皱总数实得粒数31510110832556理论比例9:3:3:116理论粒数312.75104.25104.2534.75556在两对相对性状遗传时:F1出现显性性状;F2会出现4种类型:2种亲本型+2种新的重组型(两者成一定的比例关系)。一、两对相对性状的遗传一、两对相对性状的遗传:你现在浏览的
15、是第二十九页,共76页2.结果分析:先按一对相对性状杂交的试验结果分析:黄绿=(315+101)(108+32)=416140=2.97131圆皱=(315+108)(101+32)=423133=3.18131两对性状是独立互不干扰地遗传给子代每对性状的F2分离符合31比例;F2出现两种重组型个体说明控制两对性状的基因在从F1遗传给F2时,是自由组合的。按概率定律,两个独立事件同时出现的概率是分别出现的概率的乘积:黄、圆3/43/4=9/16黄、皱3/41/4=3/16绿、圆1/43/4=3/16绿、皱1/41/4=1/16(31)2=9331差异不显著,即符合9331理论比例。你现在浏览的
16、是第三十页,共76页二、独立分配现象的解释二、独立分配现象的解释:独立分配规律的要点:控制两对不同性状的两对等位基因在配子形成过程中,这一对等位基因与另一对等位基因的分离和组合互不干扰,各自独立分配到配子中去。你现在浏览的是第三十一页,共76页你现在浏览的是第三十二页,共76页可按上图把F2基因型和表现型归类:表现型基因型基因型比例表现型比例F3株系黄圆Y_R_YYRRYyRRYYRrYyRr1224938不分离653:1603:11389:3:3:1黄皱Y_rrYYrrYyrr12328不分离683:1绿圆yyR_yyRRyyRr12335不分离673:1绿皱yyrryyrr1130不分离你
17、现在浏览的是第三十三页,共76页F2群体共有9种基因型,其中:4种基因型为纯合体;1种基因型的两对基因均为杂合体,与F1一样;4种基因型中的一对基因纯合,另一对基因杂合。F2群体中有4种表现型,因为Y对y显性,R对r显性。Y-y是一对等位基因,位于这一对同源染色体上;R-r是一对等位基因,位于另一对同源染色体上。F2的基因型必然是YyRr,在孢母细胞进行分裂时,可以形成4种孢子:YRYryRyr配子比例1:1:1:1表型比例9:3:3:1你现在浏览的是第三十四页,共76页独立分配的实质:控制这两对性状的两对等位基因,分布在不同的同源染色体上。在减数分裂时,每对同源染色体上等位基因发生分离,而位
18、于非同源染色体上的基因,可以自由组合。你现在浏览的是第三十五页,共76页三、独立分配规律的验证三、独立分配规律的验证:1.测交法:F1双隐性亲本黄圆(YyRr)yyrrGYRYryRyryr基因型YyRrYyrryyRryyrr表现型黄、圆黄、皱绿、圆绿、皱表现型比例1:1:1:1理论FtF1为31272626测交结果F1为24222526测交结果理论与实际结果一致,x2测验,P5%,符合理论比例。你现在浏览的是第三十六页,共76页2.自交法:按照分离和独立分配规律的理论判断:*纯合基因型的F2植株有4/16(YYRR、yyRR、YYrr、yyrr)通过自交生成F3,性状不分离;*一对基因杂合
19、的F2植株有8/16(YyRR、YYRr、yyRr、Yyrr)通过自交生成F3,一对性状分离(3:1),另一对性状稳定;*二对基因杂合的F2植株有4/16(YyRr)通过自交生成F3,二对性状均分离(9331)。你现在浏览的是第三十七页,共76页孟德尔试验结果:株数理论比例F2植株基因型自交形成F3表现型381/16YYRR黄圆,不分离281/16YYrr黄皱,不分离351/16yyRR绿圆,不分离301/16yyrr绿皱,不分离652/16YyRR圆粒,子叶色3:1分离682/16Yyrr皱粒,子叶色3:1分离602/16YYRr黄子叶,子粒形状3:1分离672/16yyRr绿子叶,子粒形状
20、3:1分离1384/16YyRr两对性状均分离,呈9:3:3:1分离T=529株F2植株群体中(按表现型归类,则)Y_R_Y_rryyR_yyrr总计3019610230529你现在浏览的是第三十八页,共76页四、多对相对性状杂种的遗传四、多对相对性状杂种的遗传:当具有3对不同性状的植株杂交时,只要决定3对性状遗传的基因分别载在3对非同源染色体上,它们的遗传仍符合独立分配规律。例如:黄、圆、红绿、皱、白YYRRCCyyrrccF1黄、圆、红YyRrCc完全显性F1配子类型23=8(YRC、YrC、YRc、yRC、yrC、Yrc、yRc、yrc)F2组合43=64雌雄配子间随机结合F2基因型33
21、=27F2表现型23=827:9:9:9:3:3:3:13对基因的F1自交相当于:(YyRrCc)2=(YyYy)(RrRr)(CcCc)单基因杂交;每一单基因杂种的F2均按3:1比例分离。所以3对相对性状遗传的F2表现型的分离比例是:(3:1)3=27:9:9:9:3:3:3:1你现在浏览的是第三十九页,共76页如有n对独立基因,则F2表现型比例应按(3:1)n展开。杂种杂合基因对数F2显性完全时表现型的种类F1形成的不同配子的种类F2基因型种类F1产生雌雄配子可能组合数F2纯合基因型种类F2杂合基因型种类F2表现型分离比例1223421(3:1)124491645(3:1)23882764
22、819(3:1)341616812561665(3:1)453232243102432211(3:1)5 n2n2n3n4n2n3n-2n(3:1)n试验结果是否符合3:1、1:1、9:3:3:1、1:1:1:1等比例均应进行X2测验你现在浏览的是第四十页,共76页五、独立分配规律的应用五、独立分配规律的应用1.理论上:独立分配规律是在分离规律的基础上,进一步揭示多对基因之间自由组合的关系,解释了不同基因的独立分配是自然界生物发生变异的重要来源。(1)进一步说明生物界发生变异的原因之一,是多对基因之间的自由组合;例如:按照独立分配规律,在显性作用完全的条件下:亲本之间2对基因差异F222=4表
23、现型4对基因差异F224=16表现型20对基因差异F2220=1048576表现型至于基因型就更加复杂了。(2)生物有了丰富的变异类型,有利于广泛适应不同的自然条件,有利于生物进化。你现在浏览的是第四十一页,共76页2.实践上:(1)分离规律的应用完全适应于独立分配规律,且独立分配规律更具有指导意义;(2)在杂交育种工作中,有利于有目的地组合双亲优良性状,并可预测杂交后代中出现的优良组合及大致比例,以便确定育种工作的规模。例如:水稻P 有芒抗病(AARR)无芒感病(aarr)F1 有芒抗病 AaRr F2 2/16 aaRr 与 1/16 aaRR为无芒抗病其中aaRR纯合型占无芒抗病株总数的
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