孟德尔定律及其扩展.ppt
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1、欢迎同学们来到生命课堂探索生命奥秘!欢迎同学们来到生命课堂探索生命奥秘!欢迎同学们来到生命课堂探索生命奥秘!欢迎同学们来到生命课堂探索生命奥秘!4 孟德尔规律及其扩展孟德尔规律及其扩展4.1 分离定律分离定律4.2 自由组合规律自由组合规律4.3 基因互作基因互作4.1 分离定律分离定律1 孟德尔遗传分析方法孟德尔遗传分析方法2 分离现象分离现象3 分离解释分离解释4 分离假说的验证分离假说的验证5 分离比实现的条件分离比实现的条件1.严格选材严格选材豌豆豌豆 a.有稳定可以区分的性状(红有稳定可以区分的性状(红/白白 圆圆/皱皱)b.自花闭花授粉,没有外来花粉混杂,若人自花闭花授粉,没有外来
2、花粉混杂,若人工去雄用外来花粉授粉也容易工去雄用外来花粉授粉也容易 c.成熟后籽粒都留在豆荚中,便于各种类型成熟后籽粒都留在豆荚中,便于各种类型籽粒计数籽粒计数1 孟德尔遗传分析方法孟德尔遗传分析方法2.精心设计精心设计先一后多先一后多 首先,采取单因子分析法,分别观察和分析在首先,采取单因子分析法,分别观察和分析在一个时期内一对性状的差异,发现了一个时期内一对性状的差异,发现了“分离定分离定律律”,然后在此基础上把个别性状合起来分析,然后在此基础上把个别性状合起来分析,又发现了又发现了“自由组合定律自由组合定律”3.进行统计(定量分析法)进行统计(定量分析法)对杂交实验子代中出现的性状进行分
3、类,计数对杂交实验子代中出现的性状进行分类,计数和数学归纳,从而得到典型分离比和数学归纳,从而得到典型分离比4.首创了测交法首创了测交法 以杂交子一代个体再与其隐性纯合亲本进行测以杂交子一代个体再与其隐性纯合亲本进行测交,根据分离比,证明其因子分离假设的正确交,根据分离比,证明其因子分离假设的正确性性相关概念相关概念性状:性状:指生物体所表现的形态特征和生理特征。指生物体所表现的形态特征和生理特征。显性性状:显性性状:杂合状态中能够表现出来的性状。杂合状态中能够表现出来的性状。隐性性状:隐性性状:杂合状态中不能表现出来的性状杂合状态中不能表现出来的性状单位性状:单位性状:个体表现的性状总体区分
4、为各个单位个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。如:豌豆的花色、种子形状、株之后的性状。如:豌豆的花色、种子形状、株高、子叶颜色高、子叶颜色相对性状:相对性状:同一单位性状在不同个体间所表现出同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异,称为相对性状。如:豌豆花色来的相对差异,称为相对性状。如:豌豆花色有红花和白花等。有红花和白花等。例如(图)基因:基因:孟德尔在遗传分析中所提出的遗传因子孟德尔在遗传分析中所提出的遗传因子基因座:基因座:基因在染色体上所处的位置基因在染色体上所处的位置等位基因:等位基因:在同源染色体上占据相同座位的两个不在同源染色体上占据相同座位的两个不同形式的基因同形
5、式的基因显性基因:显性基因:在杂合状态中,能够表现其表型效应的在杂合状态中,能够表现其表型效应的基因,一般以大写字母表示基因,一般以大写字母表示隐性基因:隐性基因:在杂合状态中,不表现其表型效应的基在杂合状态中,不表现其表型效应的基因,一般以小写字母表示因,一般以小写字母表示基因型:基因型:个体或细胞特定的基因组成个体或细胞特定的基因组成表型:表型:生物体某特定基因所表现的性状生物体某特定基因所表现的性状纯合体:纯合体:基因座上有两个相同的等位基因基因座上有两个相同的等位基因杂合体:杂合体:基因座上有两个不同的等位基因基因座上有两个不同的等位基因真实遗传:真实遗传:子代性状永远与亲代性状相同的
6、遗传方子代性状永远与亲代性状相同的遗传方式式P 红花红花()白花白花()()F1 红花红花株数株数 705 224比例比例 3.15 :12 分离现象分离现象(1)正交F2 红花红花 白花白花(自交)注:注:P表示亲本,表示亲本,表示母本,表示母本,表示父本,表示父本,表示杂交。表示杂交。F1 红花红花比例比例 3 :1(2)反交F2 红花红花 白花白花(自交)P 白花白花()红花红花()()以上说明了:以上说明了:F1和和F2的性状表现不受亲本组合方式的影响。的性状表现不受亲本组合方式的影响。在杂交时,必须先将母本花蕾的雄蕊完全摘除,这称为在杂交时,必须先将母本花蕾的雄蕊完全摘除,这称为去雄
7、去雄,然后将父本的花粉授到已去雄的母本柱头上,这称为,然后将父本的花粉授到已去雄的母本柱头上,这称为人工授粉人工授粉。去了雄和授了粉的母本花朵还必须套袋隔离,防。去了雄和授了粉的母本花朵还必须套袋隔离,防止其它花粉授粉。止其它花粉授粉。特点:特点:(1).F1性状表现一致性状表现一致,只表现一个亲本性状,另一个亲本,只表现一个亲本性状,另一个亲本性状隐藏。性状隐藏。显性性状:显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。表现出来的性状。隐性性状:隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交具有相对性状的两个亲本杂交,F1未表现,而在未表现,而在F2 重新出现的性状
8、。重新出现的性状。(2).F2分离分离:一部分植株表现这一亲本性状,另一部分植: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。株表现为另一亲本性状,说明隐性性状未消失。(3).以上以上F2群体中显隐性群体中显隐性分离比例大致总为分离比例大致总为3:1。3 分离解释分离解释这这7对相对性状在对相对性状在F2为什么都出现为什么都出现3:1的分离比呢?的分离比呢?孟德尔提出以下孟德尔提出以下假说假说:性状是由颗粒式性状是由颗粒式遗传因子(基因)遗传因子(基因)控制的;控制的;每一植株由一对每一植株由一对等位基因等位基因控制着一对性状;控制着一对性状;在一对等位基因中
9、,一个来自父本配子,一个来自母在一对等位基因中,一个来自父本配子,一个来自母本配子,在形成合子时,配子是本配子,在形成合子时,配子是随机随机结合的;结合的;在形成生殖细胞时,每对基因相互分开,分别进入生在形成生殖细胞时,每对基因相互分开,分别进入生殖细胞,每个生殖细胞(配子)只含一对等位基因中的殖细胞,每个生殖细胞(配子)只含一对等位基因中的一个。一个。现以豌豆红花现以豌豆红花白花的杂交试验为例,加以具体说明:白花的杂交试验为例,加以具体说明:以遗传因子解释以遗传因子解释4 分离假说的验证分离假说的验证 1 测交法测交法2 自交法自交法3 花粉检验法花粉检验法1.测交法测交法 测交法测交法(t
10、est cross):一种回交法,即把被测验的个:一种回交法,即把被测验的个体与体与隐性纯合基因隐性纯合基因的亲本杂交,根据测交子代(的亲本杂交,根据测交子代(Ft)出现)出现的表现型和比例来的表现型和比例来测知测知该个体的基因型。该个体的基因型。待测个体待测个体隐性纯合亲本隐性纯合亲本 Ft 测交子代。测交子代。P红花红花 白花白花CC ccF1 红花红花Cc (自交自交)F2红花红花 红花红花 白花白花 CC Cc cc F3 红花红花 分离分离 白花白花 1:2:12.自交法自交法 F2植株个体通过植株个体通过自交自交生成生成F3株系,根据株系,根据F3株系的性状表现,株系的性状表现,推
11、论推论F2个体的基因型。个体的基因型。3.花粉鉴定法花粉鉴定法 F1花粉鉴定法的原理:花粉鉴定法的原理:杂种细胞杂种细胞进行减数分裂形成配子时,由于各对同源染进行减数分裂形成配子时,由于各对同源染色体分别分配到两个配子中,位于同源染色体上的色体分别分配到两个配子中,位于同源染色体上的等等位基因位基因也随之分离也随之分离分配到不同的配子之中。分配到不同的配子之中。这种现象在水稻、小麦、玉米、高粱、谷子等植这种现象在水稻、小麦、玉米、高粱、谷子等植物中可以通过物中可以通过花粉粒鉴定花粉粒鉴定进行观察进行观察。糯性糯性非糯非糯wxwxWxWxF1Wxwx观察花粉颜色(观察花粉颜色(稀碘液稀碘液)红棕
12、色红棕色(wx):兰黑色兰黑色(Wx)1:1例如:玉米、水稻等的子粒有糯性、非糯两种。例如:玉米、水稻等的子粒有糯性、非糯两种。糯性的为支链淀粉,非糯性的为直链淀粉;以稀碘液处理糯性的为支链淀粉,非糯性的为直链淀粉;以稀碘液处理糯性糯性的花粉或籽粒的胚乳,呈的花粉或籽粒的胚乳,呈红棕色反应红棕色反应;以稀碘液处理;以稀碘液处理非糯性非糯性的花粉或籽粒,则呈的花粉或籽粒,则呈蓝黑色蓝黑色反应。反应。5.分离比实现的条件分离比实现的条件 (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
13、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。孟德尔以豌豆为材料,选用具有两对相对性状孟德尔以豌豆为材料,选用具有两对相对性状差异的纯合亲本进行杂交,研究两对相对性状的遗差异的纯合亲本进行杂交,研究两对相对性状的遗传后提出传后提出:自由组合规律自由组合规律4.2自由组合规律自由组合规律1 两对性状的遗传两对性状的遗传2 自由组合现象的分析自由组合现象的分析3 自由组合规律的验证自由组合规律的验证4 多对基因的遗传多对基因的遗传5
14、 概率与概率与X 2检验检验1 两对相对性状的遗传两对相对性状的遗传试验:试验:P 黄色子叶、圆粒黄色子叶、圆粒 绿色子叶、皱粒绿色子叶、皱粒 F1 黄色子叶、圆粒黄色子叶、圆粒 15株自交结株自交结556粒种子粒种子 F2 种子种子 黄、圆黄、圆 黄、皱黄、皱 绿、圆绿、圆 绿、皱绿、皱 总数总数实得粒数实得粒数 315 101 108 32 556理论比例理论比例 9 :3:3:1 16理论粒数理论粒数 312.75 104.25 104.25 34.75 556在两对相对性状遗传时:在两对相对性状遗传时:F1出现显性性状;出现显性性状;F2会出现会出现4种表型:种表型:2 种亲本型种亲本
15、型 2 种新的重组型(两者成一定比例)。种新的重组型(两者成一定比例)。基本要点:基本要点:2 自由组合现象的分析自由组合现象的分析 1.两对相对性状的基因在杂合状态中虽同处一体,但两对相对性状的基因在杂合状态中虽同处一体,但互不混淆,各自保持其独立性互不混淆,各自保持其独立性2.形成配子时,同一对基因各自独立地分离,分别进形成配子时,同一对基因各自独立地分离,分别进入不同的子细胞中去,不同对基因则自由组合。入不同的子细胞中去,不同对基因则自由组合。分析方法:分析方法:1.棋盘式方格法棋盘式方格法2.分支法分支法细胞学基础:细胞学基础:Y-y是一对等位基因,位于这一对同源是一对等位基因,位于这
16、一对同源染色体上;染色体上;R-r是一对等位基因,位于另一对同源是一对等位基因,位于另一对同源染色体上。染色体上。F1的基因型必然是的基因型必然是YyRr,在性母细胞,在性母细胞进行分裂时,可以形成进行分裂时,可以形成4种孢子:种孢子:YR Yr yR yr配子比例配子比例1:1:1:1表型比例表型比例9:3:3:1 F1 F1 双隐性双隐性亲本亲本 黄圆黄圆(YyRr)(YyRr)yyrryyrr G G YR Yr yR yr YR Yr yR yr yryr基因型基因型 Y Yy yR Rr r Y Yy yr rr r y yy yR Rr r y yy yr rr r表现型表现型 黄
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