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第四章遺傳信息的傳遞規(guī)律一基因的分離定律猜猜講的是誰(shuí)

八年耕耘源于對(duì)科學(xué)的癡迷,一畦畦豌豆蘊(yùn)藏遺傳的秘密。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開(kāi)辟了研究的新路,數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)揭示出一串的規(guī)律。

?孟德?tīng)枺?822—1884)1822年7月22日,孟德?tīng)柍錾趭W地利的一個(gè)貧寒的農(nóng)民家庭里,父親和母親都是園藝家。孟德?tīng)柺艿礁改傅难?,從小很喜?ài)植物。由于家境貧寒,孟德?tīng)?1歲便做了修道士。他利用修道院的一小塊園地,種植了豌豆、山柳菊、玉米等多種植物,進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),潛心研究了8年。其中豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)非常成功,孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)分析豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的規(guī)律。因此,孟德?tīng)柋环Q(chēng)為“現(xiàn)代遺傳學(xué)之父”,是遺傳學(xué)的奠基人。

主要工作成就:1.提出遺傳單位是遺傳因子(現(xiàn)代遺傳學(xué)確定為基因)2.發(fā)現(xiàn)兩大遺傳規(guī)律基因的分離規(guī)律基因的自由組合規(guī)律自學(xué)目標(biāo)1.分析孟德?tīng)栠z傳試驗(yàn)的科學(xué)方法2.舉例說(shuō)出一對(duì)相對(duì)性狀遺傳試驗(yàn)過(guò)程3.闡明測(cè)交的含義和方法4.闡明基因的分離規(guī)律和實(shí)質(zhì)5.體驗(yàn)科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,形成思維方式豌豆豌豆是理想的遺傳試驗(yàn)材料1.豌豆是自花傳粉,且是閉花授粉植物(自然狀態(tài)下都是純種)。3.豌豆有許多易于區(qū)分的相對(duì)性狀2.豌豆一次能繁殖許多后代,因而很容易收集到大量的數(shù)據(jù)用于分析一、孟德?tīng)枌?duì)遺傳機(jī)制的探究?jī)尚曰ǖ幕ǚ?,落到同一朵花的雌蕊柱頭上的過(guò)程。花在未開(kāi)放時(shí),雄蕊花藥中的花粉傳到雌蕊的柱頭上,傳粉后花瓣才展開(kāi),即開(kāi)花。相對(duì)性狀:同種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類(lèi)型。相對(duì)性狀

此概念的三個(gè)要點(diǎn):同種生物:豌豆同一性狀:莖的高度不同表現(xiàn)類(lèi)型:高莖1.5~2.0米,矮莖0.3米左右下列各組生物性狀中屬于相對(duì)性狀的是A、番茄的紅果和圓果B、水稻的早熟和晚熟C、綿羊的長(zhǎng)毛和狗的短毛D、家鴿的長(zhǎng)腿與毛腿B

生活中你還知道那些相對(duì)性狀?說(shuō)說(shuō)看圖1耳垂的位置1、有耳垂2、無(wú)耳垂圖2上眼臉有無(wú)褶皺1、雙眼皮2、單眼皮圖3臉頰有無(wú)酒窩1、有酒窩2、無(wú)酒窩人的一些相對(duì)性狀圖4前額中央發(fā)際有一三角形突出稱(chēng)美人尖1、有美人尖2、無(wú)美人尖圖6食指長(zhǎng)短1、食指比無(wú)名指長(zhǎng)2、食指比無(wú)名指短圖8雙手手指嵌合1、右手拇指在上2、左手拇指在上圖7拇指豎起時(shí)彎曲情形1、挺直2、拇指向指背面彎曲圖5卷舌1、有卷舌2、無(wú)卷舌實(shí)驗(yàn)方法1.從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,一次只注意一對(duì)現(xiàn)對(duì)性狀;2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué),總結(jié)出分離規(guī)律;3.觀察記載、分類(lèi)、歸納、整理來(lái)得出規(guī)律。4.程序:實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象結(jié)論解釋驗(yàn)證假設(shè)不同植株的花進(jìn)行異花傳粉時(shí),供應(yīng)花粉的植株叫父本(♂)接收花粉的植株叫母本(♀)。

孟德?tīng)栐谧鲭s交試驗(yàn)時(shí)先除去未成熟花的全部雄蕊,叫去雄。然后,套上紙袋,待花成熟,再采集另一植株的花粉,撒在去雄花的柱頭上。人工異花授粉示意圖1、去雄2、套袋3、授粉4、套袋基本步驟:符號(hào)PF1F2♀♂×

子一代子二代(F1自交的后代)親本母本父本雜交自交二、分離規(guī)律的試驗(yàn)與分析♀♀♂♂正交反交正交反交(正交、反交相對(duì)而言)正交、反交F1性狀表現(xiàn)一致(高莖)。雜交:基因型不同的個(gè)體進(jìn)行的交配。自交:基因型相同的個(gè)體進(jìn)行的交配。正交:反交:顯性類(lèi)型個(gè)體做母(父)本的雜交方式顯性類(lèi)型個(gè)體做父(母)本的雜交方式回交:F1與親本類(lèi)型進(jìn)行交配的雜交方式P:×F1:高F2:高3:1矮高矮277×一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)787♀♂一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)疑惑一:為什么子一代都是高莖的?矮莖性狀消失了嗎?疑惑二:為什么矮莖在子二代中又出現(xiàn)了呢?顯性性狀:F1中顯現(xiàn)出來(lái)的親本性狀,如高莖。隱性性狀:F1中未顯現(xiàn)出來(lái)的親本性狀,如矮莖。性狀分離:在F2中,一部分個(gè)體顯現(xiàn)出一個(gè)親本的性狀,另一部分個(gè)體顯現(xiàn)出另一個(gè)親本的性狀。這種在后代中顯現(xiàn)不同性狀的現(xiàn)象,叫做性狀分離。疑惑三:F2中出現(xiàn)3:1的分離比是偶然的嗎?3:1高莖787矮莖277七對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)數(shù)據(jù)2.84:1277(矮)787(高)莖的高度F2的比隱性性狀顯性性狀性狀2.82:1152(黃色)428(綠色)豆莢顏色2.95:1299(不飽滿)882(飽滿)豆莢的形狀3.01:12001(綠色)6022(黃色)子葉的顏色3.15:1224(白色)705(灰色)種皮的顏色3.14:1207(莖頂)651(葉腋)花的位置2.96:11850(皺縮)5474(圓滑)種子的形狀面對(duì)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能找出其中的規(guī)律嗎?孟德?tīng)枌?duì)分離現(xiàn)象的解釋1、生物的性狀是由遺傳因子決定的遺傳因子不融合、不消失同一種性狀的一對(duì)相對(duì)性狀顯性性狀:由顯性遺傳因子控制(用大寫(xiě)字母表示)(同一個(gè)字母的大小寫(xiě))隱性性狀:由隱性遺傳因子控制(用小寫(xiě)字母表示)2、體細(xì)胞中遺傳因子是成對(duì)存在的純種高莖豌豆:純種矮莖豌豆:DDdd純合子(體):雜合子(體):F1高莖豌豆:Dd相同的遺傳因子組成個(gè)體不同的遺傳因子組成個(gè)體純合子的特點(diǎn):①只產(chǎn)生一種配子②自交后代不發(fā)生性狀分離③遺傳因子組成相同(無(wú)等位基因)純合子能穩(wěn)定遺傳,它的自交后代不會(huì)再發(fā)生性狀分離;雜合子不能穩(wěn)定遺傳,它的自交后代還會(huì)發(fā)生性狀分離。純合子與雜合子在性狀遺傳上的區(qū)別:3、生物體在形成生殖細(xì)胞---配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子彼此分離,分別進(jìn)入不同的配子中。即:配子中只含每對(duì)遺傳因子的一個(gè)4、受精時(shí),雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。即:兩個(gè)配子中成單的遺傳因子,在形成受精卵時(shí)成對(duì)。所以,受精卵中遺傳因子成對(duì)存在,由受精卵發(fā)育來(lái)的體細(xì)胞中遺傳因子也是成對(duì)存在。高莖PDD矮莖dddD配子高莖DdF11、生物的性狀由遺傳因子(基因)決定。顯性性狀——顯性基因、隱性性狀——隱性基因。2、體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在,基因(等位基因)成對(duì)存在。純種高莖的基因?yàn)镈D,純種矮莖的為dd,F(xiàn)1為Dd。(三)對(duì)分離現(xiàn)象的解釋①位于一對(duì)同源染色體的相同位置上,②控制著相對(duì)性狀的基因。d高莖dd矮莖DD高莖PD配子DdF13、生物體形成生殖細(xì)胞——配子時(shí),成對(duì)的基因彼此分離,分別進(jìn)入不同的配子中。4、受精時(shí),雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,合子中基因又恢復(fù)成對(duì)。5、在F1中,由于D對(duì)d的顯性作用,表現(xiàn)為高莖。DdF1高莖矮莖高莖高莖高莖F2×DDdDDddd6、在F1(Dd)產(chǎn)生配子時(shí),等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離,產(chǎn)生兩種配子D:d=1:1,受精時(shí),雌雄配子結(jié)合機(jī)會(huì)相等,出現(xiàn)了三種基因型DD:Dd:dd=1:2:1,兩種表現(xiàn)型高莖:矮莖=3:1。Dd配子♀Dd♂雜交實(shí)驗(yàn)的分析圖解Dd×DdDdDDDdDdddDD×dd高莖矮莖P配子DdF1Dd配子F2高莖高莖高莖矮莖1:2:1F1形成的配子種類(lèi)、比值都相等,配子結(jié)合是隨機(jī)的。F2性狀表現(xiàn)類(lèi)型及其比例為

,高莖:矮莖=3:1遺傳因子組成及其比例為

DD:Dd:dd=1:2:1Dd(4)等位基因:①位于一對(duì)同源染色體的相同位置上,②控制著相對(duì)性狀的基因。3、概念:(5)純合子:由相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個(gè)體,如DD,dd。(6)雜合子:由不同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個(gè)體,如Dd。1、下列各對(duì)性狀中,屬于相對(duì)性狀的是

A.狗的長(zhǎng)毛和卷毛

B.棉花的掌狀葉和雞腳葉

C.玉米葉梢的紫色和葉片的綠色

D.豌豆的高莖和蠶豆的矮莖2、下列幾組雜交中,哪組屬于純合子之間的雜交A.DD×DdB.DD×ddC.Dd×DdD.Dd×ddB

B

隨堂鞏固3、下列四組交配中,能驗(yàn)證對(duì)分離現(xiàn)象的解釋是否正確的一組是A.AA×AaB.AA×aaC.Aa×AaD.Aa×aa4、豌豆在自然狀態(tài)下是純種的原因是()

A.豌豆品種間性狀差異大

B.豌豆先開(kāi)花后授粉

C.豌豆是閉花自花授粉的植物

D.豌豆是自花傳粉的植物D

C測(cè)交法分析:按孟德?tīng)柕募僭O(shè),雜合子在產(chǎn)生配子時(shí),可形成兩種不同的配子,即一種配子含有D,另一種配子含有d,只要驗(yàn)證這一點(diǎn),就可以證實(shí)基因分離假設(shè)的正確性。如何驗(yàn)證配子的類(lèi)型和比例呢?發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出假設(shè)驗(yàn)證假設(shè)得出結(jié)論假說(shuō)—演繹法對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證—測(cè)交①方法:讓F1與隱性純合親本相交什么叫測(cè)交?測(cè)定F1配子的種類(lèi)及比例②作用測(cè)定F1的基因型判斷F1在形成配子時(shí)基因的行為測(cè)交的結(jié)果:與預(yù)期的設(shè)想相符,證實(shí)了:1、F1是雜合體,基因型是Dd;2、F1產(chǎn)生D和d兩種類(lèi)型比值相等的配子;3、F1在配子形成時(shí),等位基因彼此分離。判斷一個(gè)顯性個(gè)體是純合子還是雜合子例:牛的黑毛對(duì)棕毛是顯性,要判斷一頭黑牛是否是純合子,選用與它交配的牛最好是:A、純種黑牛B、雜種黑牛C、棕牛D、ABC都不對(duì)C測(cè)交的應(yīng)用:基因分離定律的實(shí)質(zhì)在雜合體的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性,生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí),等位基因會(huì)隨著同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。1.獨(dú)立性2.分離性3.隨機(jī)性特點(diǎn):(2)揭示了控制一對(duì)相對(duì)性狀的一對(duì)遺傳因子行為。(而兩對(duì)或兩對(duì)以上的遺傳因子控制兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的遺傳行為不屬于分離定律。)分離定律的適用范圍:(1)只適用于真核細(xì)胞中細(xì)胞核中的遺傳因子的傳遞規(guī)律。(而不適用于原核生物、細(xì)胞質(zhì)的遺傳因子的遺傳.)基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。如:DD、Dd、dd。表現(xiàn)型:生物個(gè)體表現(xiàn)出來(lái)的性狀。如:高莖、矮莖。即:表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件表現(xiàn)型基因型環(huán)境條件相互作用的結(jié)果例:下面是對(duì)基因型和表現(xiàn)型關(guān)系的敘述,其中錯(cuò)誤的是()。

A.表現(xiàn)型相同,基因型不一定相同

B.基因型相同,表現(xiàn)型一定相同

C.在相同生活環(huán)境中,基因型相同,表現(xiàn)型不一定相同

D.在相同生活環(huán)境中,表現(xiàn)型相同,基因型不一定相同B顯性的相對(duì)性1、完全顯性:具有一對(duì)相對(duì)性狀的兩個(gè)純合親本雜交,F(xiàn)1的全部個(gè)體,都表現(xiàn)出顯性性狀。如P高莖×矮莖→F1高莖。×矮莖高莖PF1高莖在生物性狀的遺傳中,如果F1的性狀表現(xiàn)介于顯性和隱性的親本之間。如,在紫茉莉的花色遺傳中,純合的紅色花(RR)親本與純合的白色花(rr)親本雜交,F(xiàn)1的表現(xiàn)型是粉色花(Rr),F(xiàn)1自交后,在F2中出現(xiàn)了3種表現(xiàn)型:紅色花(RR):粉色花(Rr):白色花(rr)=1:2:1。2、不完全顯性:3、共顯性:在生物性狀的遺傳中,在F1的個(gè)體同時(shí)顯現(xiàn)兩個(gè)親本的性狀。如紅毛馬與白毛馬交配,F(xiàn)1是兩色摻雜在一起的混花毛馬。RR紅毛馬×rr白毛馬RrRr混花毛馬配子F1顯性現(xiàn)象的表現(xiàn)形式:完全顯性不完全顯性共顯性F1表現(xiàn)型F2表現(xiàn)型種類(lèi)比例介于兩個(gè)親本間的性狀①顯性②隱性顯性性狀兩個(gè)親本性狀同時(shí)表現(xiàn)①親本1②中間③親本2①親本1②共顯③親本21:2:13:11:2:1(六)顯性的相對(duì)性三、基因分離定律在實(shí)踐中的應(yīng)用:1、基因型的純化(雜交育種):(1)選—顯性性狀:連續(xù)自交直到不發(fā)生性狀分離為止(2)選—隱性性狀:直接選出2、預(yù)測(cè)比率醫(yī)學(xué)實(shí)踐:對(duì)遺傳病的基因型和發(fā)病率作出科學(xué)的推斷。

動(dòng)動(dòng)腦:雜合子自交n代,后代中純合子、雜合子的比例是多少?思考:1、Aa連續(xù)自交N次后雜合體和純合體在后代中所占的比例分別是多少。Aa自交N次后:雜合體:純合體:(1/2)N1-(1/2)N顯性純合體:隱性純合體:?[

1-(1/2)N]?[

1-(1/2)N]豌豆{自花傳粉閉花受粉自然狀態(tài)下,永遠(yuǎn)是純種⑵醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用①系譜圖ⅠⅡⅢ男性患者女性患者男性正常女性正常對(duì)遺傳病的基因型和發(fā)病概率做出推斷Ⅳ?白化病(a表示)aaAaaaAa1/3AA.2/3AaAa孩子白化病概率:2/3Aa×Aa=2/3×1/4=1/6顯隱性的判斷

在丹麥,藍(lán)色眼睛的人居多,也有人是褐色眼睛下面是有關(guān)眼色的調(diào)查結(jié)果:婚配方式家庭數(shù)目子女(藍(lán)眼)子女(褐眼)藍(lán)眼╳藍(lán)眼50620藍(lán)眼╳褐眼583132褐眼╳褐眼922582(1)請(qǐng)判斷這一相對(duì)性狀的顯隱性,并說(shuō)明判斷依據(jù)(2)假設(shè)控制眼色這一相對(duì)性狀的基因?yàn)锳和a(3)試寫(xiě)出三種婚配方式中每對(duì)親本的基因型。(4)請(qǐng)分別寫(xiě)出三種婚配方式的遺傳圖解分離定律小結(jié)選擇豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料雜交實(shí)驗(yàn)理論解釋?zhuān)僬f(shuō))測(cè)交驗(yàn)證分離定律內(nèi)容自花傳粉、閉花受粉具有多個(gè)易于區(qū)分的性狀F2性狀表現(xiàn)類(lèi)型及其比例為F2遺傳因子組成及其比例高莖∶矮莖=3∶1DD∶Dd∶dd=1∶2∶1子代性狀表現(xiàn)類(lèi)型及其比例為子代遺傳因子組成及其比例高莖∶矮莖=1∶1Dd∶dd=1∶1最基本的六種交配組合AA×AAAAAA×Aa1AA:1AaAA×aaAaAa×Aa1AA:2Aa:1aaAa×aa1Aa:1aaaa×aaaaAA、Aa:顯性性狀,aa:隱性性狀(A、a)思考:親代和子代的形狀比例如何?注意觀察:親代和子代的基因型及比例分離定律常見(jiàn)題型1.顯、隱性性狀的判斷不同性狀親本雜交--后代只出現(xiàn)一種親本性狀--顯性性狀相同性狀親本雜交--后代出現(xiàn)不同于親本的性狀--新出現(xiàn)的性狀是隱性性狀一對(duì)相對(duì)性狀親本雜交,子代性狀分離比為3:1--分離比為3的性狀為顯性性狀雙親正常-子代患?。[性遺傳病雙親患?。哟#@性遺傳病分離定律常見(jiàn)題型2.根據(jù)分離定律中規(guī)律性的比值直接判斷若后代性狀分離比為顯:隱=3:1雙親為雜合子雙親一定為測(cè)交類(lèi)型若后代只有顯性性狀,則雙親至少一方為顯性純合子若后代只有隱性性狀,則雙親一定是隱性純合子若后代性狀分離比為顯:隱=1:1遺傳題概率計(jì)算的一般步驟:1、確定顯、隱性2、寫(xiě)出隱性個(gè)體的基因型3、顯性性狀的個(gè)體定有一個(gè)顯性基因4、子代的基因一個(gè)來(lái)自父方,一個(gè)來(lái)自母方例:現(xiàn)有一只白色公羊和一只白色母羊生了一只黑色小羊,問(wèn)這對(duì)羊再生一只小羊?yàn)楹谘虻母怕蕿槎嗌伲?/41、下列各對(duì)性狀中,屬于相對(duì)性狀的是

A.狗的長(zhǎng)毛和卷毛

B.棉花的掌狀葉和雞腳葉

C.玉米葉梢的紫色和葉片的綠色

D.豌豆的高莖和蠶豆的矮莖2、下列幾組雜交中,哪組屬于純合子之間的雜交A.DD×DdB.DD×ddC.Dd×DdD.Dd×ddB

B

課堂練習(xí)3、下列四組交配中,能驗(yàn)證對(duì)分離現(xiàn)象的解釋是否正確的一組是

A.AA×AaB.AA×aaC.Aa×AaD.Aa×aa4、基因型為AA的個(gè)體與基因型為aa的個(gè)體雜交產(chǎn)生的F1進(jìn)行自交,那么F2中的純合子占F2中個(gè)體數(shù)的

A.25%B.50%C.75%D.100%5、在一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳中,隱性親本與雜合子親本相交,其子代個(gè)體中與雙親遺傳因子組成都不相同的是

A.0%B.25%C.50%D.75%D

B

A

6.在豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)中,子一代種子和子二代種子分別結(jié)在:

A.F1植株和F2植株上

B.親代母本植株和F1植株上

C.親代父本植株和F1植株上

D.親代母本植株和親代父本植株7、下列敘述中,正確的是

A.兩個(gè)純合子的后代必是純合子

B.兩個(gè)雜合子的后代必是雜合子

C.純合子自交后代都是純合子

D.雜合子自交后代都是雜合子B

C

8、番茄果實(shí)的紅色形狀對(duì)黃色為顯性?,F(xiàn)有兩株紅色番茄雜交,其后代可能出現(xiàn)的的性狀正確的一組是①全是紅果②全是黃果③紅果∶黃果=1∶1

④紅果∶黃果=3∶1

A.①②B.①④C.②③D.②④9、一株雜合的紅花豌豆自花傳粉共結(jié)出10粒種子,有9粒種子生成的植株開(kāi)紅花,第10粒種子長(zhǎng)成的植株開(kāi)紅花的可能性為

A.9/10B.3/4C.1/2D.1/410、一對(duì)雜合子的黑毛豚鼠交配,生出四只豚鼠。它們的性狀及數(shù)量可能是

A.全部黑色或白色B.三黑一白或一黑三白

C.二黑二白D.以上任何一種都有可能B

B

D

10、基因型為AA的牛與雜種公牛表現(xiàn)有角,雜種母牛與基因型為aa的牛表現(xiàn)為無(wú)角,先有一對(duì)有角牛交配,生下一只無(wú)角牛,這只牛的性別是()A.雄牛B.雌牛C.雌、雄牛均可D.無(wú)法確定B11、有一匹家系不明的雄性黑馬與若干純種棗紅馬,生出20匹棗紅馬和17匹黑馬,你認(rèn)為其中的顯性性狀是()A、棗紅色B、黑色C、不分顯隱性D、無(wú)法確定B12.某水稻的基因型為Aa,讓它連續(xù)自交,(從理論上講F2的基因型純合體占總數(shù)的()

A.1/2B.1/4C.3/4D.1C13.—般人對(duì)苯硫脲感覺(jué)苦味是由基因B控制的,對(duì)其無(wú)味覺(jué)是由b控制的,稱(chēng)為味盲。有三對(duì)夫婦,他們子女中味盲的比例各是25%、50%、100%,則這三對(duì)夫婦的基因型最可能是 ()①BB×BB②bb×bb

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