孟德尔遗传定律应用.ppt

遗传实验设计 孟德尔遗传定律应用 近几年高考遗传变异部分赋分情况 经典回顾 紫花 表现型 基因型 环境 基因型是决定表现型的主要因素基因型相同 表现型不一定相同表现型相同 基因型不一定相同 表现型和基因型 基因的分离定律的实质 1 等位基因位于一对同源染色体上 2 F1减数分裂形成配子时 等位基因随同源染色体的分离而分离 随配子传递给后代 发生在减数第一次分裂后期 1和2 3和4 1和3 2和41和4 2和3 B和b C和c D和d A和A A和B A和b C和D C和d等 最基本的六种交配组合 AA AA AA Aa AA aa Aa Aa Aa aa aa aa AA Aa 显性性状 aa 隐性性状 A a 遗传实验设计的总思路 性状 基因的遗传方式 让我们寻找遗传实验设计的基本规律 例1 某农场养了一群马 马的毛色有栗色和白色两种 已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制 育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马 拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子 正常情况下 一匹母马一次只能生一匹小马 一 纯合子与杂合子的鉴别 选这匹栗色马和多匹白色母马交配 观察子代的毛色 若后代全为栗色 则公马为纯合子 若后代有白马 则公马为杂合子 二 性状显 隐性关系的判断 例2 实验室有一个未交配过的既有正常肢又有短肢的果蝇种群 每种肢形的果蝇雌雄各半 控制这对性状的基因在常染色体上 如何来确定正常肢和短肢的显隐性 A a表示基因 方法一 相同性状的两亲本杂交 后代出现性状分离 新出现的性状是隐性性状 亲本是显性杂合子 方法二 不同性状的亲本杂交 后代只出现一种性状 那么该性状是显性性状 亲本是纯合子 2 两个性状相同的亲本杂交 子代出现不同的性状 则新出现的性状为隐性 1 具有相对性状的亲本杂交 子代只表现一个亲本的性状 则子代显现的性状为显性 未显现的为隐性 再如 这是理想的条件 双亲都是纯种 1 给你一包豌豆种子 如何确定是纯种还是杂种 2 一株纯黄粒玉米 AA 和一株纯白粒玉米 aa 相互授粉 比较这两个植株结出的种子胚的基因型 其结果是 自交 需正交和反交再分析结果 三 个体基因型的确定 1 显性性状 至少有一个显性基因 2 隐性性状 肯定是隐性纯合子 A aa 3 由子代的表现型推测亲代的基因型 若子代有aa 隐性纯合子 则亲代基因组成中至少含有一个隐性基因 a 4 由亲代表现型推测子代基因型 亲代中若有aa 隐性纯合子 则子代基因组成中至少都含有一个隐性基因 a 例 杂合子 Aa 自交 求子代某一个体是杂合子的概率 四 计算概率 基因型为AA或Aa 比例为1 2 Aa的概率为2 3 基因型为AA Aa aa 比例为1 2 1 Aa的概率为1 2 再如 一对夫妇均正常 且他们的双亲也正常 但该夫妇均有一个白化病弟弟 求他们婚后生白化病孩子的概率 确定夫妇基因型及概率 均为2 3Aa 1 3AA 其余情况 后代均表现正常 患病概率为0 1 杂合子 Aa 自交n代 求后代中是杂合子的概率 杂合子 Aa 的概率 纯合子 AA aa 的概率 显性纯合子 AA 的概率 隐性纯合子 aa 的概率 五 基因型为Aa的某植物连续自交 此个体自交一次 杂合子占 显隐性个体比是 此个体连续两代自交 杂合子占 显隐性个体比是 此个体连续n代自交 杂合子占 显隐性个体比是 1 2 1 4 1 2n 3 1 5 3 2n 1 2n 1 此个体连续n代自交 子代中基因型为aa的个体因不符合育种要求而被逐渐淘汰 那么在第n代所形成的种群中杂合体占 aa出现的频率是 2 2n 1 1 4 2 2n 1 1 要培育一个新品种连续自交到第几代才能使纯度达到95 以上呢 第5代 2 3 n 2 引伸 3 进一步引伸 注意 n 代表自交次数 不一定与 代 数一致 六 区别 自由交配与自交 例 果蝇黑身对灰身是一对相对性状 控制该性状的基因位于常染色体上 现有纯种灰身果蝇和纯种黑身果蝇杂交 F1全为灰身 F1自由交配产生F2 将F2中的灰身果蝇取出 让其自由交配 后代中灰身果蝇与黑身果蝇的比例为A1 1B2 1C3 1D8 1 1 从性遗传例 基因型为AA的牛与杂种公牛表现有角 杂种母牛与基因型为aa的牛表现为无角 现有一对有角牛交配 生下一只无角牛 这只牛的性别是 A 雄牛B 雌牛C 雌 雄牛均可D 无法确定 B 七 对分离定律的异常情况不熟悉 人类的秃顶与正常与上面现象相同 你能写出男性与女性的基因型吗 2 显性纯合致死 或隐性纯合致死 现象 例 在实验中发现显性基因 A 的精子和含显性基因 A 的卵不能结合 如果杂合的黄鼠与黄鼠 第一代 交配得到第二代 第二代同基因型的老鼠继续交配一次得到第三代 那么在第三代中黄鼠的比例为A40 B44 4 C66 7 D75 B 3 不完全显性 例 棕色鸟与棕色鸟杂交 子代有23只白色鸟 26只褐色鸟和53只棕色鸟 棕色鸟与白色鸟杂交 其后代中白色个体所占比例是 A100 B75 C50 D25 C 4 当子代数目较少时 不一定符合预期的分离比 例 豚鼠的黑毛对白毛是显性 如果一对杂合体的黑毛豚鼠交配 产生子代4仔 它们的表现型是A 全部黑毛B 三黑一白C 一黑三白D 以上任何一种都有可能 D 例 豌豆灰种皮 G 对白种皮 g 为显性 黄子叶 Y 对绿子叶 y 为显性 高茎 D 对矮茎 d 为显性 每对性状的杂合体 F1 自交后代 F2 均表现3 1的性状分离比 现有三对基因均杂合的植株进行正反测交 理论上测交产生的全部种子中灰种皮黄子叶的概率为A 0B 1 2C 1 4D 1 8 八 果皮与种皮表现型及比例问题 分析 题目看起来复杂 但仔细分析起来非常简单 种子不能表现高茎和矮茎 题目也不要求 种皮与母方基因型相同 正反交 即分别作母本 种皮只有两种 各占1 2 黄子叶和绿子叶测交各占1 2 所以灰种皮黄子叶理论上占全部种子的1 4 题目中高茎和矮茎并不在计算范围 因此是假三对 如果只以隐性类型作母本杂交 则所结籽粒的表现型是 比例是 九 基因位置的判定与实验设计 例3 果蝇的红眼和白眼是一对相对性状 红眼A 白眼a 且雌雄果蝇均有红眼和白眼的类型 若一次交配实验即可判断这对基因位于常染色体还是X染色体上 选择的亲本表现型应为 并预计可能的实验结果和结论 已知性状的显隐性关系 判断基因在常染色体还是X染色体上 分析果蝇类型 红眼雌性 白眼雌性 红眼雄性 白眼雄性 XaXa aa 图解分析 红眼 白眼 白眼雌果蝇X红眼雄果蝇 预期结果和结论 如果子代中雌果蝇全部红眼 雄果蝇全部白眼 那么这对基因位于X染色体上 如果子代中雌 雄果蝇全部红眼 那么这对基因位于常染色体上 如果子代中雌 雄果蝇既有红眼又有白眼 那么这对基因位于常染色体上 如果基因在常染色体上 如果基因在X染色体上 注意书写格式 如果 实验预期 那么 实验结论 例4 果蝇的X染色体和Y染色体是一对同源染色体 但其形态 大小却不完全相同 下图为果蝇X Y染色体同源和非同源区段的比较图解 其中A与C为同源区段 科学家在研究果蝇时发现 刚毛基因 B 对截毛基因 b 为完全显性 如果现有各种纯种果蝇若干只 请利用一次杂交实验来推断这对等位基因在X染色体上的位置是A段还是B段 请写出遗传图解 并用文字简要说明你的推断过程 已知性状的显隐性关系 判断基因在XY的同源区段还是X非同源区段 说明 用纯种截毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交 并观察和记录子代的性状表现 如果子一代雌雄果蝇为刚毛 那么这对等位基因位于X Y染色体的同源区段上 如果子一代雄果蝇为截毛 雌果蝇为刚毛 那么这对等位基因仅位于X染色体上 例5 假设果蝇的红眼和白眼是一对相对性状 实验室中有纯种的红眼和白眼果蝇若干 要求通过一代杂交实验判断 红眼与白眼基因是位于常染色体上还是X染色体上 三 基因位置的判定与实验设计 未知性状的显隐性关系 判断基因在常染色体还是X染色体上 正反交红眼雌性X白眼雄性红眼雄性X白眼雌性 结果预测及结论 1 如果正交和反交的结果是一样的 且没有性别差异 那么基因在常染色体上 2 如果正交和反交结果不一样 且不表现为细胞质遗传 那么在X染色体上 假设1 基因在常染色体上 假设2 基因在X染色体上 果蝇的紫眼和红眼是一对相对性状 且雌雄果蝇均有紫眼和红眼 实验室现有一批未交配过的纯种紫眼和纯种红眼的雌雄果蝇 若要用一代交配实验即可证明这对基因的显隐性和位于何种染色体上 则选择的杂交组合方式为 请你推测杂交一代可能出现的性状 并以此为依据 对哪一种眼色为显性性状 以及控制眼色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题 做出相应的推断 要求 只需写出子一代的性状表现和相应推断的结论 正交 红眼雌果蝇 紫眼雄果蝇 反交 紫眼雌果蝇 红眼雄果蝇 1 如果基因位于常染色体上 正交和反交的遗传图解如下 预期结果和结论 采用假说的方法加以分析 2 如果基因位于X染色体上 正交和反交的遗传图解如下 综合如下表 最后 按照 如果 实验预期 则说明 实验结论 的格式来组织答案 实验假设和相应的实验预期 1 紫眼为显性 基因位于常染色体上 雌雄个体都紫眼 2 红眼为显性 基因位于常染色体上 雌雄个体都红眼 3 紫眼为显性 基因位于X染色体上 雌性全为紫眼雄性全为红眼 雌雄个体都紫眼 4 红眼为显性 基因位于X染色体上 雌雄个体都红眼 雌性全为红眼雄性全为紫眼 预期结果和结论 如果两个杂交组合的后代都是紫眼 则说明紫眼为显性 基因位于常染色体上 如果两个杂交组合的后代都是红眼 则说明红眼为显性 基因位于常染色体上 如果正交后代雌性都为红眼 雄性都为紫眼 而反交后代雌雄果蝇都为红眼 则红眼为显性 基因位于X染色体上 如果正交后代雌雄果蝇都为紫眼 而反交后代雌性都为紫眼 雄性的都为红眼 则紫眼为显性 基因位于X染色体上 解题思路 根据子代性状及数量关系 推测相应结论 例6 现用两个杂交组合 灰色雌蝇 黄色雄蝇 黄色雌蝇 灰色雄蝇 只做一代杂交试验 每个杂交组合选用多对果蝇 推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状 并以此为依据 对哪一种体色为显性性状 以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题 做出相应的推断 要求 只写出子一代的性状表现和相应推断的结论 综合训练 假设1 灰色为显性 黄色为隐性 基因位于常染色体上 假设2 黄色为显性 灰色为隐性 基因位于常染色体上 假设4 黄色为显性 灰色为隐性 基因位于X染色体上 假设3 灰色为显性 黄色为隐性 基因位于X染色体上 根据假设1 杂交组合亲本的基因型及后代的情况预期如下 灰色雌蝇 黄色雄蝇黄色雌蝇 灰色雄蝇 AA A 灰色 A 黄色 AA A 灰色 A 黄色 结论 1 如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体 并且体色的遗传与性别无关 则灰色为显性 基因位于常染色体上 结论 2 如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体 并且体色的遗传与性别无关 则黄色为显性 基因位于常染色体上 根据假设3 杂交组合亲本的基因型及后代的情况预期如下 灰色雌蝇 黄色雄蝇黄色雌蝇 灰色雄蝇 XAXA XAX X Y 雌 灰 XAX 黄 X X 雄 灰 XAY 黄 X Y X X XAY 雌 灰 XAX 雄 黄 X Y 结论 3 如果在杂交组合灰色雌蝇 黄色雄蝇的子一代中灰多于黄 在杂交组合黄色雌蝇 灰色雄蝇的子一代中雌性全为灰色 雄性全为黄色 则灰色为显性 基因位于X染色体上 结论 4 如果在杂交组合灰色雌蝇 黄色雄蝇的子一代中雌性全为黄色 雄性全为灰色 在杂交组合黄色雌蝇 灰色雄蝇的子一代中黄色多于灰色 则黄色为显性 基因位于X染色体上 总结 如果未告诉你哪个是显性性状 哪个是隐性性状 也要做一个正交 反交实验 如果既不知性状的显隐性 也不知是纯合子还是杂合子 需做多个正交和反交实验 2010全国 33 12分 现有4个纯合南瓜品种 其中2个品种的果形表现为圆形 圆甲和圆乙 1个表现为扁盘形 扁盘 1个表现为长形 长 用这4个南瓜品种做了3个实验 结果如下 实验1 圆甲 圆乙 F1为扁盘 F2中扁盘 圆 长 9 6 1实验2 扁盘 长 F1为扁盘 F2中扁盘 圆 长 9 6 1实验3 用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉 其后代中扁盘 圆 长均等于1 2 1 综合上述实验结果 请回答 1 南瓜果形的遗传受 对等位基因控制 且遵循 定律 2 若果形由一对等位基因控制用A a表示 若由两对等位基因控制用A a和B b表示 以此类推 则圆形的基因型应为 扁盘的基因型应为 长形的基因型应为 3 为了验证 1 中的结论 可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉 单株收获F2中扁盘果实的种子 每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系 观察多个这样的株系 则所有株系中 理论上有1 9的株系F3果形均表现为扁盘 有 的株系F3果形的表现型及其数量比为扁盘 圆 1 1 有 的株系F3果形的表现型及其数量比为 2010全国统一考试 辽宁 宁夏卷 32 13分 某种自花受粉植物的花色分为白色 红色和紫色 现有4个纯合品种 l个紫色 紫 1个红色 红 2个白色 白甲和白乙 用这4个品种做杂交实验 结果如下 实验1 紫 红 Fl表现为紫 F2表现为3紫 1红 实验2 红 白甲 Fl表现为紫 F2表现为9紫 3红 4白 实验3 白甲 白乙 Fl表现为白 F2表现为白 实验4 白乙 紫 Fl表现为紫 F2表现为9紫 3红 4白 综合上述实验结果 请回答 1 上述花色遗传所遵循的遗传定律是 2 写出实验1 紫 红 的遗传图解 若花色由一对等位基因控制 用A a表示 若由两对等位基因控制 用A a和B b表示 以此类推 遗传图解为 3 为了验证花色遗传的特点 可将实验2 红 白甲 得到的F2植株自交 单株收获F2中紫花植株所结的种子 每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系 观察多个这样的株系 则理论上 在所有株系中有4 9的株系F3花色的表现型及其数量比为 谢谢大家