高中生物必修21.1基因的分离定律

遗 传 的 基 本 规 律-基 因 的 分 离 定 律2、 对 分 离 现 象 的 解 释 和 验 证3、 分 离 定 律 的 实 质明 确 目 标 ：1、 一 对 相 对 性 状 的 杂 交 实 验 孟 德 尔 孟 德 尔 生 平孟 德 尔 （ 18221884） 奥 国 人 ， 天 主教 父 ， 遗 传 学 的 奠 基 人 。 所 做 的 主 要是 1856年 1864年 经 过 8年 的 豌 豆 杂交 实 验 ， 于 1865年 发 表 了 植 物 杂 交实 验 的 论 文 。 （ 1） 、 提 出 了 遗 传 单 位 是 遗 传 因 子（ 现 代 遗 传 学 上 确 定 为 基 因 ） ；（ 2） 、 发 现 了 两 大 遗 传 规 律 ： 基 因的 分 离 定 律 和 基 因 的 自 由 组 合 定 律 。 (1)范 围 ： 以 染 色 体 为 载 体 的 细 胞 核 的 遗 传 。(2)时 间 ： 减 数 第 一 次 分 裂 后 期 。(3)进 行 有 性 生 殖 的 真 核 生 物 的 遗 传 。(4)一 对 相 对 性 状 的 遗 传 。 孟 德 尔 遗 传 规 律 适 用 范 围 和 条 件 遗 传 的 基 本 概 念 及 符 号1.基 本 概 念自 交 ： 基 因 型 相 同 的 生 物 间 相 互 交 配 。 植 物 指 自 花 授粉 和 同 株 异 花 授 粉 。 杂 交 ： 基 因 型 不 同 的 生 物 间 相 互 交 配 ， 指 的 是 不 同 品种 间 的 交 配 。 测 交 ： 杂 种 子 一 代 与 隐 性 个 体 相 交 ， 用 来 测 定 F1的 基因 型 。 正 交 和 反 交 ： 纯 合 显 性 个 体 和 纯 合 隐 性 个 体 交 配 ，交 互 父 本 、 母 本 。（ 1） 几 种 交 配 类 型 （ 2） 与 性 状 有 关 的 概 念性 状 ： 生 物 的 形 态 特 征 和 生 理 特 征 的 总 称 。 相 对 性 状 ： 一 种 生 物 的 同 一 种 性 状 的 不 同 表 现 类 型 。显 、 隐 性 性 状 ： 具 有 相 对 性 状 的 两 种 纯 种 亲 本 杂 交 ，F1表 现 出 来 的 性 状 叫 显 性 性 状 ， F1未 表 现 出 来 的 性状 叫 隐 性 性 状 。 遗 传 的 基 本 概 念 及 符 号1.基 本 概 念性 状 分 离 ： 杂 种 后 代 同 时 表 现 出 显 形 和 隐 性 性 状 的现 象 。 遗 传 的 基 本 概 念 及 符 号等 位 基 因 ： 是 指 杂 合 体 内 ， 在 一 对 同 源 染 色 体 同 一 位置 上 ， 控 制 着 相 对 性 状 的 基 因 ， 如 D与 d； A与 a。 非 等 位 基 因 ： 是 指 存 在 于 异 源 染 色 体 （ 不 同 对 的 染 色体 ） 上 或 者 同 源 染 色 体 不 同 位 置 上 的 基 因 。 （ 3） 与 基 因 有 关 的 概 念显 性 基 因 ： 控 制 显 性 形 状 的 基 因 。隐 性 基 因 ： 控 制 显 性 形 状 的 基 因 。1.基 本 概 念 遗 传 的 基 本 概 念 及 符 号（ 4） 纯 合 子 与 杂 合 子 的 区 别纯 合 子 ： 基 因 组 成 相 同 的 个 体 。 如 DD， dd杂 合 子 ： 基 因 组 成 不 相 同 的 个 体 。 如 D d1.基 本 概 念表 现 型 是 指 生 物 个 体 表 现 出 来 的 性 状 的 类 型 。基 因 型 是 指 与 表 现 型 有 关 的 基 因 组 成 的 类 型 ， 是 肉 眼 看 不 到 的 ， 通 常 用 各 种 符 号 来 表 示 。（ 5） 表 现 型 和 基 因 型 的 关 系 遗 传 的 基 本 概 念 及 符 号2.符 号 子 一 代子 二 代亲 本母 本父 本杂 交自 交遗 传 图 谱 中 的 符 号 : PF1F2 一 对 相 对 性 状 的 遗 传 试 验高 茎 的 花 矮 茎 的 花正 交 高 茎 的 花矮 茎 的 花 反 交 一 对 相 对 性 状 的 遗 传 试 验 高 茎 矮 茎P (杂 交 )高 茎F1(子 一 代 )(亲 本 ) 显 性 性 状 ： 在 杂 种F1代 显 现 出 来 的 性状 。 （ 高 茎 ）隐 性 性 状 ： 在 杂 种F1代 中 没 有 显 现 出来 的 性 状 （ 矮 茎 ） 一 对 相 对 性 状 的 遗 传 试 验 高 茎F1 (自 交 )高 茎 矮 茎F2(子 二 代 ) 在 F1代 中 ，另 一 个 亲 本的 性 状 是 永远 消 失 了 还是 暂 时 隐 藏起 来 了 呢 ？显 性 性 状 隐 性 性 状 一 对 相 对 性 状 的 遗 传 试 验 高 茎F1 (自 交 )高 茎 矮 茎F2(子 二 代 ) 3 1 性 状 分 离这 种 在 杂 种 后代 中 ,同 时 出 现显 性 性 状 和 隐性 性 状 的 现 象 孟 德 尔 认 为 生 物 的 性 状 是 由 遗 传 因 子 （ 后 改 称 为 基 因 ） 控 制 的显 性 性 状 由 显 性 基 因 控 制 ， 如 高 茎 用 大 写 字 母 表 示隐 性 性 状 由 隐 性 基 因 控 制 ， 如 矮 茎 用 小 写 字 母 表 示DD高 茎 矮 茎 ddPF 1 (减 数 分 裂 )配 子 D d 配 子 形 成 时 ， 成 对的 基 因 分 开 ， 分 别 进入 不 同 的 配 子 (受 精 ) Dd 高 茎 受 精 时 ， 雌 雄 配 子的 结 合 是 随 机 的 。 对 分 离 现 象 的 解 释 在 体 细 胞 中 ， 基 因成 对 存 在对 杂 交 实 验 的 解 释 生 物 的 性 状 是 由 遗传 因 子 决 定 的 孟 德 尔 认 为 生 物 的 性 状 是 由 遗 传 因 子 （ 后 改 称 为 基 因 ） 控 制 的显 性 性 状 由 显 性 基 因 控 制 ， 如 高 茎 用 大 写 字 母 表 示隐 性 性 状 由 隐 性 基 因 控 制 ， 如 矮 茎 用 小 写 字 母 表 示对 分 离 现 象 的 解 释对 F1自 交 实 验 的解 释 F1 Dd配 子 D dDd DdDD DdDd dd 高 茎 高 茎高 茎 矮 茎1 2 13 1F2 配 子 形 成 时 ， 成 对的 基 因 分 开 ， 分 别 进入 不 同 的 配 子 受 精 时 ， 雌 雄 配 子的 结 合 是 随 机 的 。 在 体 细 胞 中 ， 基 因成 对 存 在 生 物 的 性 状 是 由 遗传 因 子 决 定 的 孟 德 尔 为 了 验 证 他 对 分 离 现 象 的 解 释 是 否 正 确 ， 又 设 计 了 另 一个 试 验 测 交 实 验测 交 就 是 让 F1与 隐 性 纯 合 子 杂 交 。测 交 的 遗 传 图 解杂 种 子 一 代 隐 性 纯 合 子 高 茎 矮 茎 Dd dd测 交 配 子 D d dDd dd 高 茎 矮 茎 1 1测 交后 代 用 来 测 定 F1的 基 因组 成 用 于 高 等 动 物 纯 合子 和 杂 合 子 的 鉴 定 验 证 分 离 定 律 的 方法 测 定 的 作 用 ： 基 因 分 离 定 律 的 实 质本 世 纪 初 ， 遗 传 学 家 通 过 大 量 的 试 验 ， 才 证 实 了 基 因 位 于 染 色 体 上 ， 并 且 成对 的 基 因 正 好 位 于 一 对 同 源 染 色 体 上 ， 从 而 从 本 质 上 解 释 了 性 状 分 离 现 象位 于 一 对 同 源 染 色 体 的 相 同 位 置 上 ， 控 制 着 相 对 性 状的 基 因等 位 基 因 : 高 茎 矮 茎P F 1 F2 D DD d dd d减 数 分 裂受 精D D d 等 位 基 因配 子 减 数 分 裂dDF1配 子 D DD d D dd d 时 间 ： 减 数 后 期 细 胞 学 基 础 ：同 源 染 色 体 的 分 离 实 质 ： 等 位 基 因 的 分 离 减 数 第 一 次 分 裂 减 数 第 二 次 分 裂间 前 中 后 末 间 前 中 后 末等 位 基 因的 变 化 DdDDdd DDdd DDdd DDdd DDdd D,D,d,d 基 因 分 离 规 律 的 实 质 是 :在 杂 合 子 的 细 胞 中 ,位 于 一 对 同 源 染 色 体 上 的 等 位基 因 ,具 有 一 定 的 独 立 性 ,生 物 体 在 进 行 减 数 分 裂形 成 配 子 时 ， 等 位 基 因 会 随 着 同 源 染 色 体 的 分 开而 分 离 ， 分 别 进 入 到 两 个 配 子 中 ， 独 立 地 随 配 子遗 传 给 后 代 。 基 因 分 离 定 律 的 适 用 范 围 是 什 么 ？(1)进 行 有 性 生 殖 的 真 核 生 物 。 所 揭 示 的 是 亲 代 细 胞 核 染 色 体 上 的 基 因 ， 通过 有 性 生 殖 随 配 子 传 给 子 代 的 规 律 。 所 以 原核 生 物 、 细 胞 质 遗 传 都 不 属 于 该 定 律 的 研 究范 围 。 该 细 胞 处 于 什 么时 期 ？染 色 体 的 行 为 特点 是 什 么 ？R与 r、 Y与 y各 是什 么 关 系 ？思 考 基 因 分 离 定 律 的 分 离 比 (3:1)实 现 的 条 件 1、 子 一 代 个 体 形 成 的 两 种 配 子 的 数 目 是 相 等 的 ， 它 们 的 生 活 力 是 一 样 的 。 2、 子 一 代 的 雌 雄 配 子 的 结 合 机 会 是 相 等 的 。 3 、 3种 基 因 型 个 体 的 存 活 率 在 观 察 期 是 相 等 的 4、 显 性 是 完 全 的 5. 统 计 的 样 本 足 够 大 假 说 演 绎 法过 程 ： 观 察 现 象 提 出 问 题 作 出 假 说 演 绎 推 理 实 验 验 证 得 出 结 论 基 因 分 离 定 律 中 的 基 本 概 念 （ 1） 性 状 类 性 状 ： 生 物 的 形 态 特 征 和 生 理 特 性 的 总称 。 相 对 性 状 ： 同 种 生 物 同 一 性 状 的 不 同 表现 类 型 。 显 性 性 状 ： 在 杂 种 F1代 显 现 出 来 的 性 状 。 隐 性 性 状 ： 在 杂 种 F1代 中 没 有 显 现 出 来的 性 状 。 性 状 分 离 ： 在 杂 种 后 代 中 ， 同 时 显 现 显性 性 状 和 隐 性 性 状 的 现 象 。 （ 2） 交 配 类 杂 交 ： 基 因 型 不 同 的 生 物 体 间 相 互 交 配的 过 程 （ 用 表 示 ） 。 自 交 ： 基 因 型 相 同 的 生 物 体 间 的 相 互 交配 ， 植 物 体 中 指 自 花 传 粉 和 雌 雄 异 花 的同 株 受 粉 （ 用 表 示 ） 。 测 交 ： 让 F1与 隐 性 纯 合 子 杂 交 ， 用 来 测定 F1 基 因 型 。 正 交 和 反 交 ： 基 因 型 不 同 的 两 种 个 体 杂交 ， 如 果 将 甲 性 状 作 父 本 ， 乙 性 状 作 母本 定 为 正 交 ， 那 么 以 乙 作 父 本 ， 甲 作 母本 为 反 交 ； 反 之 亦 然 。 （ 3） 基 因 类 显 性 基 因 ： 控 制 显 性 性 状 的 基 因 ， 用 大 写 字母 来 表 示 ， 如 D。 隐 性 基 因 ： 控 制 隐 性 性 状 的 基 因 。 用 小 写 字母 来 表 示 ， 如 d。 等 位 基 因 ： 位 于 一 对 同 源 染 色 体 上 的 相 同 位置 上 的 ， 控 制 相 对 性 状 的 基 因 ， 如 A与 a； B与b等 。 相 同 基 因 ： 位 于 一 对 同 源 染 色 体 上 的 相 同 位置 上 的 ， 控 制 相 同 性 状 的 基 因 ， 如 A与 A； a与a等 。 非 等 位 基 因 ： 两 种 基 因 之 间 的 关 系 ， 除 了 等位 基 因 和 相 同 基 因 以 外 的 其 他 基 因 之 间 的 关 系为 非 等 位 基 因 的 关 系 ， 如 A与 B； A与 b等 。 （ 4） 个 体 类 纯 合 子 ： 基 因 组 成 相 同 的 个 体 。 如 DD、 dd。纯 合 子 能 够 稳 定 遗 传 ， 自 交 后 代 不 再 发 生 性 状分 离 。 杂 合 子 ： 基 因 组 成 不 相 同 的 个 体 。 如 Dd。 杂合 子 不 能 稳 定 遗 传 ， 自 交 后 代 会 发 生 性 状 分 离 。 表 现 型 ： 生 物 个 体 表 现 出 来 的 性 状 。 表 现 型是 基 因 型 的 表 现 形 式 ， 是 基 因 型 和 环 境 相 互 作用 的 结 果 。 基 因 型 ： 与 表 现 型 有 关 的 基 因 组 成 。 基 因 型是 性 状 表 现 的 内 在 因 素 。 基 因 型 、 表 现 型 二 者 之 间 的 关 系 如 何 ？1、 基 因 型 相 同 的 个 体 ， 其 表 现 型 不 一 定 相 同2、 表 现 型 相 同 的 个 体 ， 其 基 因 型 也 不 一 定 相 同 。3、 只 有 基 因 型 相 同 ， 环 境 条 件 也 相 同 ， 表 现 型 才相 同 。 等 位 基 因 之 间 相 互 作 用 : （ 1） 完 全 显 性 显 性 基 因 对 隐 性 基 因 有 完 全 显 性 作 用 ， F1全 部 表 现 显 性 性 状 。（ 2） 不 完 全 显 性（ 3） 共 显 性 基因分离定律在实践中的应用 在 农 业 育 种 中 的 应 用 （ 假 设 亲 本 是 不 同 的 纯 种 ） :第 一 、 杂 交 优 势 利 用 ， 仅 限 第 一 代 。第 二 、 选 显 性 性 状 需 连 续 种 植 选 择 直 到 不 发 生 性 状 分 离 。第 三 、 选 隐 性 性 状 类 型 。 杂 合 子 自 交 一 旦 出 现 即 可 选 择 。(2)人 类 遗 传 病 中 的 应 用 :第 一 、 显 性 基 因 控 制 的 遗 传 病 （ 如 ： 禁 止 生 育 ）第 二 、 隐 性 基 因 控 制 的 遗 传 病 （ 如 ： 白 化 病 ， 防 止 近 亲 结 婚 ）第 三 、 对 遗 传 病 的 基 因 型 和 发 病 概 率 作 出 科 学 的 推 断 。