遗传基本规律3.pptx

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1、第一节第一节 分离定律分离定律（law of segregation）孟德尔孟德尔18841884），奥地利人，），奥地利人，现代遗传学的奠基人。从现代遗传学的奠基人。从18571857年开始，孟德尔以豌豆年开始，孟德尔以豌豆为实验材料做杂交实验，经为实验材料做杂交实验，经过八年的艰苦研究，于过八年的艰苦研究，于18651865年发表了著名的植物杂交年发表了著名的植物杂交实验的论文，提出了分离实验的论文，提出了分离定律和自由组合定律这两个定律和自由组合定律这两个遗传学的基本规律。遗传学的基本规律。第1页/共43页观察的现象观察的现象相相对对性性状状第3页/共43页 运用科学的研究方运用科学的研

2、究方法法 传粉传粉去雄去雄 子代子代 豌豆杂交实验豌豆杂交实验（人工异花授粉示意图）基本步骤：基本步骤：1.去雄（未成熟时未成熟时,去去除两性花的雄蕊除两性花的雄蕊）2.套袋3.扫粉4.授粉5.套袋第4页/共43页 相关概念相关概念基因（基因（genegene）:是遗传的物质基础，是是遗传的物质基础，是DNADNA或或RNARNA分子上具有分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列。遗传信息的特定核苷酸序列。自交（自交（self-fertilityself-fertility）：雌雄同体生物的自体受精。：雌雄同体生物的自体受精。测交（测交（test crosstest cross）：为测定杂合个体的基

3、因型而进行的未：为测定杂合个体的基因型而进行的未知基因型杂合个体与有关隐性纯合个体之间的交配知基因型杂合个体与有关隐性纯合个体之间的交配表现型表现型(phenotype)(phenotype)：指生物体所表现出的性状：指生物体所表现出的性状.如如:圆滑和圆滑和皱缩皱缩基因型基因型(genotype)(genotype):生物个体性状的基因组成。如：生物个体性状的基因组成。如：RRRR、RrRr、rrrr等位基因等位基因(allele)(allele):位于一对同源染色体同一座位上位于一对同源染色体同一座位上,控制控制相对性状的一对基因，如：相对性状的一对基因，如：R R 和和r r 杂合体杂合

4、体(heterozygote)(heterozygote)：一对基因彼此不同的个体一对基因彼此不同的个体称为杂合称为杂合体。体。如：如：Rr 。第5页/共43页 纯合体纯合体(homozygote)(homozygote):一对基因彼此相同的个体称为纯合一对基因彼此相同的个体称为纯合体。显性纯合体体。显性纯合体,如：如：RRRR ；隐性纯合体；隐性纯合体,如：如：rrrr 。显性性状显性性状(dominant character)(dominant character)：把在杂合体中能够表把在杂合体中能够表达出来的性状。达出来的性状。显性基因显性基因(dominant gene)(domina

5、nt gene)：决定显性性状的基因，用：决定显性性状的基因，用大写英文字母表示。大写英文字母表示。隐性性状隐性性状(recessive character)(recessive character)：把在杂合体中不能：把在杂合体中不能表达出来的性状。表达出来的性状。隐性基因隐性基因(recessive gene)(recessive gene)：决定隐性性状的基因，用：决定隐性性状的基因，用小写英文字母表示。小写英文字母表示。显性纯合子（显性纯合子（dominant homozygotedominant homozygote）:同源染色体上同同源染色体上同一基因座上的两个等位基因完全相同显性

6、基因的个体一基因座上的两个等位基因完全相同显性基因的个体.隐形纯合子（隐形纯合子（recessive homozygoterecessive homozygote）:同源染色体上同同源染色体上同一基因座上的两个等位基因完全相同隐性基因的个体一基因座上的两个等位基因完全相同隐性基因的个体.第6页/共43页一、分离定律一、分离定律(一一)一对相对性状的遗传实验一对相对性状的遗传实验P P 圆滑（纯）圆滑（纯）皱缩皱缩皱缩皱缩（纯）（纯）F F1 1 圆滑圆滑 F F2 2 圆滑圆滑 皱缩皱缩皱缩皱缩数量数量 5474 5474粒粒 1850 1850粒粒比例比例 3 :1 3 :1 显性性状显性性

7、状 隐性性状隐性性状 性状分离性状分离 分离比分离比第7页/共43页性状性状F2F2的表现的表现显性显性隐性隐性显性显性:隐性隐性种子的形状种子的形状园粒园粒54745474皱粒皱粒185018502.96:12.96:1茎的高度茎的高度高茎高茎787787矮茎矮茎2772772.84:12.84:1子叶的颜色子叶的颜色黄色黄色60226022绿色绿色200120013.01:13.01:1花的颜色花的颜色紫红紫红705705白色白色2242243.15:13.15:1豆荚的形状豆荚的形状饱满饱满882882不饱满不饱满2992992.95:12.95:1未熟豆荚颜色未熟豆荚颜色绿色绿色428

8、428黄色黄色1521522.82:12.82:1花的位置花的位置腋生腋生651651顶生顶生2072073.14:13.14:1 豌豆七对相对性状杂交实验结果豌豆七对相对性状杂交实验结果第8页/共43页（二）分离现象的解释（二）分离现象的解释1.1.生物的遗传性状是由细胞中遗传因子（基因）决定的,可在上下代传递。2.2.基因在生物体细胞中成对存在。形成配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只有成对基因中的一个。3.3.形成合子时，雌雄配子结合机会均等，合子中基因又恢复成对状态。第9页/共43页 RR RrP P 配子配子F1F1圆滑圆滑 豌豆一对相对性状杂交实验分析豌豆一对

9、相对性状杂交实验分析 rrRr第10页/共43页 圆滑圆滑 圆滑圆滑 圆滑圆滑 皱缩皱缩 3 ：1 R r RrF F1 1 1 1配子配子F F2 2 2 2 RrR r Rr Rr RRrr第11页/共43页 圆滑圆滑圆滑圆滑 皱缩皱缩皱缩皱缩 1 :1 1 :1 1 :1 1 :1R r Rr 测交测交测交测交 配子配子子代子代子代子代 r Rr让让F1F1与与隐性亲隐性亲本本杂交杂交,来测来测定定F1F1的基因型。的基因型。三、分离假设的验证三、分离假设的验证-测交实验测交实验rrrr第12页/共43页四、分离定律内容及其细胞学基础四、分离定律内容及其细胞学基础控制性状的一对基因在杂合

10、体中保持相对的独立性，在形成配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中去，这称为分离定律，也称为孟德尔第一定律。减数分裂时同源染色体的分离是分离定律的细胞学基础。分离定律适用于由一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。第13页/共43页练习题练习题番茄的红果（R）对黄果（r）为显性。分别选用红果番茄和黄果番茄做亲本进行杂交，后代出现了不同比例的表现型。请注明下列杂交组合亲代和子代的基因型。1、红果x红果-3红果1黄果 2、红果x黄果-1红果 3、红果x黄果-1红果 1黄果通常，人的褐眼是由显性基因控制，蓝眼由隐性基因控制。一个蓝眼男子和一个其母为兰眼的褐眼女人结婚。他们的孩子中蓝眼比例为多

11、少？第14页/共43页 亲代表型亲代表型(子代表现型子代表现型)灰灰 白白 亲代基因型亲代基因型灰灰 x 白白 82 78?x?灰灰 x 灰灰 118 39?x?白白 x 白白 0 50?x?灰灰 x 白白 74 0?x?灰灰 x 灰灰 90 0?x?第15页/共43页P 黄圆黄圆(纯纯)绿皱（纯）绿皱（纯）黄圆黄圆F1F2 黄圆黄圆 绿皱绿皱 绿圆绿圆 黄皱黄皱数量数量315 108 101 32比例比例 9 ：3 ：3 ：1 第二节第二节 自由组合定律自由组合定律 (law of independent assortment)一一、两两对对相相对对性性状状的的遗遗传传实实验验 第16页/共

12、43页二二、自自由由组组合合现现象象的的假假设设PYYRR黄圆黄圆 绿皱绿皱 F1配子配子YRYryRyryrYyRr黄圆黄圆F1配子配子F2YRYYRRYyRRYYRrYyRrYryRyrYRYyRRyyRRYyRryyRrYYRrYyRrYyRryyRryyrryyrrYyrrYyrrYYrr黄圆：绿圆：黄皱：绿皱黄圆：绿圆：黄皱：绿皱 9:3 :3 :1黄黄:绿绿=3:1=3:1圆圆:皱皱=3:1=3:1第17页/共43页 YyRr YRYryRyryrYyRryyRr 1 ：1 ：1 ：1测交测交配子配子测交测交后代后代三、自由组合假设的验证：三、自由组合假设的验证：测交测交F F1

13、1黄圆黄圆 隐性亲本绿皱隐性亲本绿皱黄圆黄圆 黄皱黄皱绿圆绿圆绿皱绿皱yyrryyrrYyrr第18页/共43页 四、自由组合四、自由组合定律内容及其细胞学基础定律内容及其细胞学基础自由组合定律：生物在减数分裂形成配子的过程中，不同对的基因独立行动，可分可和，以均等的机会组合到一个生殖细胞中去。这也称为孟德尔第二定律。减数分裂时，非同源染色体自由组合进入一个生殖细胞是自由组合定律的细胞学基础。第19页/共43页在人类正常性状中，在人类正常性状中，褐色眼褐色眼受显性基因受显性基因A A控制，控制，蓝色眼蓝色眼受隐性基因受隐性基因a a 控制；控制；卷发卷发受显性基因受显性基因B B 控制，直发受

14、隐性基因控制，直发受隐性基因b b 控制；当一个家庭中控制；当一个家庭中父亲是父亲是褐色眼卷发褐色眼卷发杂合体，母亲是杂合体，母亲是蓝色眼卷发蓝色眼卷发，他们后代基因型和表现型分析如下：他们后代基因型和表现型分析如下：第20页/共43页杂交增加对人类有利的变异新类型杂交增加对人类有利的变异新类型第21页/共43页1.1.豌豆植株中，高（豌豆植株中，高（D D）对矮（）对矮（d d）是显性，如果子一）是显性，如果子一代豌豆植株的代豌豆植株的50%50%是矮茎的，则它们的亲本基因组成是矮茎的，则它们的亲本基因组成是（是（）A ADdDd和和dd Bdd BDdDd和和DdDd C CDD DD 和

15、和dd Ddd Ddddd和和dddd2.2.人类眼睛颜色是遗传的人类眼睛颜色是遗传的,即褐色是由显性基因控制即褐色是由显性基因控制,蓝色是由其相对的隐性基因决定的蓝色是由其相对的隐性基因决定的.假定一个蓝色眼假定一个蓝色眼睛的男人与一个褐色眼睛的女人婚配睛的男人与一个褐色眼睛的女人婚配,而该女人的母而该女人的母亲是蓝眼亲是蓝眼.问其孩子眼色的预期比率如何问其孩子眼色的预期比率如何?（）A.1/2A.1/2褐眼褐眼,1/2,1/2蓝眼蓝眼 B.3/4 B.3/4褐眼褐眼,1/4,1/4蓝眼蓝眼 C.1/4 C.1/4褐眼褐眼,3/4,3/4蓝眼蓝眼 D.D.全部褐眼全部褐眼单选题单选题AA第2

16、2页/共43页 1.下列各组中,不属于相对性状的是()A.双眼皮和大眼睛 B.身高和体重 C.狗的短毛和长毛 D.羊的卷毛和长毛2.具有下列基因型的生物，属于纯合体的是（）A.AABB B.AAbb C.aaBB D.aaBb3.下面是基因型与表现型关系的叙述,其中错误的是()A.表现型相同,基因型一定相同 B.表现型相同，基因型不一定相同 C.基因型相同,表现型一般相同 D.基因型不同,表现型一定不同ABDABC AD多选题多选题第23页/共43页 练习题练习题1、花生种皮紫色（R）对红皮（r）为显性，厚壳（T）对簿壳（t）为显性。两对基因独立遗传。指出下列各种杂交组合中亲本表现型、配子种类

17、；F1基因型及比例，表现型及比例。1、TTrr x ttRR2、TTRR X ttrr3、TtRr x ttRr4、ttRr x Ttrr第24页/共43页 2、人类中有雀斑（T）者对无雀斑者（t）为显性，单眼皮（B）对双眼皮（b）为显性。有一对夫妇，已知丈夫的基因型为TtBb，妻子的表现型为双眼皮无雀斑，写出这对夫妇的基因型和后代的基因型和表现型。3、番茄的红果（R）对黄果（r）为显性，二室（M）对多室（m）为显性。两对基因独立遗传。现将红果二室的番茄品种与红果多室番茄品种杂交，子一代植株中有：3/8为红果二室，3/8为红果多室，1/8为黄果二室，1/8为黄果多室。问两个亲本品种的基因型是什

18、么？并检验之。第25页/共43页第三节第三节 连锁与互换定律连锁与互换定律 摩尔根摩尔根(MorganT.H.(MorganT.H.1866-1945)1866-1945)美国著名的生美国著名的生物学家物学家,被誉为被誉为“遗传学之遗传学之父父”。19101910年摩尔根和他年摩尔根和他的学生们用果蝇进行实验研的学生们用果蝇进行实验研究，提出了遗传学的第三定究，提出了遗传学的第三定律律基因的连锁与互换基因的连锁与互换定律，并结合当时的细胞学定律，并结合当时的细胞学成就，创立了以染色体遗传成就，创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。摩尔为核心的细胞遗传学。摩尔根于根于19331933年获得了诺贝

19、尔年获得了诺贝尔生理学或医学奖。生理学或医学奖。第26页/共43页 基因连锁（gene linkage):多个基因位于同一条染色体上的现象。第27页/共43页一、完全连锁遗传一、完全连锁遗传(complete linkage)P灰身长翅灰身长翅黑身残翅黑身残翅 F1 BBVVbbvv灰身长翅灰身长翅BbVvBVbv生殖生殖细胞细胞第28页/共43页F F1 1 灰身长翅灰身长翅黑身残翅黑身残翅 BbVvBbVvbbvvbbvvBVBVbvbvBbVvBbVvBbvvBbvvbbVvbbVvbbvvbbvv 按照自由组合律应形成按照自由组合律应形成 4 4 种精子种精子，预测后代应出现，预测后代

20、应出现 4 4 种果蝇种果蝇，比例为比例为1:1:1:11:1:1:1。可实验结果出人意料，后代只出现了和亲代相同的。可实验结果出人意料，后代只出现了和亲代相同的 2 2 种果蝇种果蝇，比例为比例为1:11:1，没有出现新类型。，没有出现新类型。BvBvbVbVbvbv第29页/共43页PF1bvbvbvBVbvbvbvBVbvbvBVBV这种现象这种现象叫做叫做完全完全连锁连锁。BVbv生殖生殖细胞细胞bv第30页/共43页 完全连锁遗传的分析完全连锁遗传的分析v灰身长翅果蝇的灰身基因和长翅基因位于灰身长翅果蝇的灰身基因和长翅基因位于同一染色体上，以同一染色体上，以 表示表示。v黑身残翅果蝇

21、的黑身基因和残翅基因位于黑身残翅果蝇的黑身基因和残翅基因位于同一染色体上，以同一染色体上，以 表示。表示。v经过杂交，经过杂交，F F1 1是灰身长翅，其基因型是是灰身长翅，其基因型是BbVv()()。vF F1 1雄果蝇形成精子时，位于同一染色体上的雄果蝇形成精子时，位于同一染色体上的两个基因（两个基因（B和和V、b和和v）不分离，而是连锁在）不分离，而是连锁在一起随同该染色体一起传递一起随同该染色体一起传递。第31页/共43页 在生殖细胞形成时，同源染色体的非姐妹单在生殖细胞形成时，同源染色体的非姐妹单体之间发生体之间发生交叉，染色体交换片断交叉，染色体交换片断，基因也发，基因也发生了交换

22、（生了交换（连锁的基因发生了部分交换连锁的基因发生了部分交换）。）。二、不完全连锁遗传二、不完全连锁遗传(incomplete linkage)F141.5%8.5%8.5%41.5%因而后代中出现与亲本表型不同的重组合，且重组合占少数，亲组合占多数的现象，叫不完全连锁。重组合重组合亲组合亲组合亲组合亲组合第32页/共43页 F F1 1雌果蝇的位于同一个染色体上的两个基因大多是连锁遗传，雌果蝇的位于同一个染色体上的两个基因大多是连锁遗传，因此生成的因此生成的BV BV 和和 bv bv 两种卵子多；但也有小部分因为交叉互换而两种卵子多；但也有小部分因为交叉互换而产生两种新的基因组合，因此形成

23、产生两种新的基因组合，因此形成BvBv和和bVbV两种卵子数量少。两种卵子数量少。F F1 1测交测交 雌雌BVbvBvbVbvbv雄雄bvBVbvBvbVBVbvbvbvBvbvbVbv黑身长翅黑身长翅8.5%8.5%灰身长翅灰身长翅 41.5%41.5%黑身残翅黑身残翅41.5%41.5%灰身残翅灰身残翅8.5%8.5%生殖生殖细胞细胞测交测交后代后代bvbvbv第33页/共43页基因的连锁与互换定律基因的连锁与互换定律 在生物体进行减数分裂形成配子时 位于同一条染色体上的基因联合在一起随同该染色体一起传递称为基因的连锁定律；同源染色体上的等位基因之间可以发生交换，使原来连锁的基因发生改变

24、，形成新的基因连锁关系,称为基因的互换定律。减数分裂时，同源染色体的联会和交叉是连锁与互换定律的细胞学基础。第34页/共43页 名称名称 类别类别分离定律分离定律自由组合自由组合定律定律连锁与互换定律连锁与互换定律亲代相对性状亲代相对性状的对数的对数区区别别F F1 1基因在染基因在染色体上的色体上的位置位置F F1 1形成配子形成配子的种类和的种类和比例比例测交后代测交后代比例比例一对相对一对相对性状性状两对相对两对相对性状性状两对相对性状两对相对性状R rY yR rB bV v2 2种：种：R R：r=1r=1：1 14 4种：种：YR:yr:Yr:yR=YR:yr:Yr:yR=1 1：

25、1 1：1 1：1 12 2种种:BV:bv=1:1BV:bv=1:14 4种：种：BV:bv:Bv:bV=BV:bv:Bv:bV=多：多：少：少多：多：少：少1 1：1 11 1：1 1：1 1：1 11：1双显：双隐：显隐：双显：双隐：显隐：隐显隐显=多：多：少：多：多：少：少少 遗传三大定律的区别遗传三大定律的区别第35页/共43页三、互换率与基因连锁图三、互换率与基因连锁图1.1.互换率互换率（重组率）：是指杂交子代中重组合类型数占（重组率）：是指杂交子代中重组合类型数占全部子代数的百分率。互换率反映了两个基因在同一条全部子代数的百分率。互换率反映了两个基因在同一条染色体上的相对距离。

26、染色体上的相对距离。互换率（互换率（%）=重组合类型数重组合类型数/（重组合类型数（重组合类型数+亲组合亲组合类型数）类型数）100%100%基因重组率为基因重组率为1%1%时，两基因间的距离为时，两基因间的距离为1 1厘摩厘摩（centimorgan)centimorgan)，数量越大，两基因间的距离越大。，数量越大，两基因间的距离越大。第36页/共43页2.2.连锁群连锁群(linkage group)(linkage group)：位于同一条染色体上连锁在一起传递的基因构成一个连锁群。对于二倍体生物来说，基因连锁群数一般与其生殖细胞中的染色体数或体细胞中的染色体对数相一致。3.3.基因连

27、锁图：基因连锁图：根据杂交子代的互换率，可以推测出一个连锁群上非等位基因之间的相对距离及排列顺序，进而将每一种生物染色体上连锁基因的相对位置确定下来并绘制成的图。第37页/共43页 杂合子AaBb与隐形纯合子aabb交配，得到子代及其概率分别是：AaBb（40%），aaBb（10%），aabb（40%），Aabb（10%）。杂合子AaCc与隐形纯合子aacc交配，得到子代及其概率分别是：AaCc（45%），aaCc（5%），aacc（45%），Aacc（5%）。请问b和c那个基因与a较近？它们的位置有几种可能？请用线性图说明。第38页/共43页练习题练习题 1、雄果蝇的基因型为BbVv,B和V

28、位于同一条染色体上，b和v位于同一条染色体上，它们之间无交换，请问：（1）它能产生多少种配子？（2）配子类型是什么？（3）符合基因的什么规律？2、雌果蝇的基因型为BbVv,B和v位于同一条染色体上，b和V位于同一条染色体上，它们之间有交换，交换率为18%，请问：（1）它能产生多少种配子？（2）配子类型是什么？比率是多少？（3）符合基因的什么规律？第39页/共43页第四节第四节 遗传分析中的概率遗传分析中的概率概率(probability)：某一时间发生的可能性的大小。加法定律：相互排斥事件的总概率是它们各个概率的和。eg.肤色正常A对白化病a是显性，一对夫妇的基因都是Aa,他们的孩子的基因组合

29、就有四种可能：AA,Aa,Aa,aa概率都是1/4，然而，这些基因组合都是互斥事件，如果，一个孩子的基因是AA，就不可能是其它的基因类型。所以，一个孩子表现的正常概率是：1/4（AA)+1/4(Aa)+1/4(Aa)=3/4第40页/共43页乘法定律乘法定律：独立事件同时发生的概率是它们各个概率的：独立事件同时发生的概率是它们各个概率的乘积。乘积。eg.豌豆杂交实验，黄色和圆形是显性，绿色和皱缩豌豆杂交实验，黄色和圆形是显性，绿色和皱缩是隐性，黄色概率是隐性，黄色概率3/4，绿色概率，绿色概率1/4，圆形概率，圆形概率3/4，皱缩概率，皱缩概率1/4，黄色和绿色互相排斥，圆形和皱缩排，黄色和绿色互相排斥，圆形和皱缩排斥，颜色和形状互相独立，因此斥，颜色和形状互相独立，因此黄圆豆概率黄圆豆概率3/4X3/4=9/16,黄皱豆概率黄皱豆概率3/4X1/4=3/16,绿圆绿圆豆概率豆概率1/4X3/4=3/16,绿皱豆概率绿皱豆概率1/4X1/4=1/16.第41页/共43页 基因a和b是非连锁基因，它们分别决定花色和茎长，显性表型是紫色和长茎，隐形表型分别是白色和短茎，请问杂合体AaBb自交后会有几种表型出现？它们出现的概率是多少？请详细解释概率计算的方法。习题习题第42页/共43页感谢您的观看！第43页/共43页