基因的分离定律复习2012年2月.ppt

基因的分离定律 2012年2月 孟德尔 GregorJohannMendel 1822年7月20日 1884年1月6日 奥地利遗传学家 现代遗传学之父 fatherofmoderngenetics 遗传学奠基人 1865年发现遗传定律 一 孟德尔的豌豆杂交实验 豌豆 严格的自花 闭花授粉自然状态下会形成纯种 有多个稳定的 易于区别的性状 成熟后籽粒都留在豆荚中 便于观察和计数 孟德尔的实验材料 性状 生物的形态 结构和生理生化等特征的总称 相对性状 同种生物同一性状的不同表现形式 豌豆的性状 兔子毛的长毛和灰毛 兔子的白毛和狗的黑毛 人的双眼皮和丹凤眼 黄豆茎的高茎和矮茎 判断以下描述是否属于相对性状 一 一对相对性状的杂交实验 人工异花授粉过程 1 去雄 2 套袋 3 授粉 4 套袋 父本 母本 提供花粉的植株为父本接受花粉的植株为母本 统称为亲本P正交 反交 如果以A为父本 B为母本的杂交叫正交 则B做父本 A做母本的杂交为反交 一 一对相对性状的杂交实验 一 一对相对性状的杂交实验 P F1 子一代 亲本 紫花 正交 杂交 紫花 白花 P F1 子一代 亲本 紫花 一 一对相对性状的杂交实验 反交 杂交 紫花 白花 705株 224株 3 1 显性性状 杂交后代F1表现出的亲本性状 隐性性状 杂交后代F1未表现出的亲本性状 性状分离 在杂交后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象 F1 子一代 紫花 紫花 白花 自交 F2 子二代 一 一对相对性状的杂交实验 二 孟德尔对分离现象的解释 1 生物的性状是由遗传因子决定的 2 体细胞中遗传因子是成对存在的 显性遗传因子 决定显性性状 用大写字母表示 隐性遗传因子 决定隐性性状 用小写字母表示 纯种高茎豌豆 纯种矮茎豌豆 DD dd F1高茎豌豆 Dd 纯合子 遗传因子组成相同的个体 杂合子 遗传因子组成不同的个体 3 生物体在形成生殖细胞 配子时 成对的遗传因子彼此分离 分别进入不同的配子中 配子中只含每对遗传因子的一个 4 受精时 雌雄配子的结合是随机的 P DD dd F1 Dd 配子 D d 高 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解 F2 Dd 配子 DD Dd dd 高高高矮 F1形成的配子 配子结合是随机的 F2性状表现类型及其比例为 遗传因子组成及其比例为 3 1 1 2 1 高茎 矮茎 DD Dd dd D d 1 1 实验 三 对分离现象解释的验证 测交实验 Dd dd D d 配子 高茎 矮茎 测交 测交后代 1 1 请预测实验结果 分离定律的过程中 是怎样体现假说 演绎法的 观察现象提出问题 分析问题提出假说 实验验证 得出结论 四 分离定律的内容 在生物的体细胞中 控制同一性状的遗传因子 不相 在形成配子时 成对的遗传因子发生 后的遗传因子分别进入不同的配子中 随 遗传给后代 成对存在 融合 分离 分离 配子 根据分离定律可对遗传病的基因型和发病概率作出科学推断 显性遗传病 由显性基因控制的遗传病 后代发病率高 父母双方 只要一方有病 后代就有可能发病 因此要尽量控制患者生育 隐性遗传病 由隐性基因控制的遗传病 必须父母双方均带有隐性致病基因时 后代才发病 但在近亲结婚的情况下后代患病机率大大增加 因此要禁止近亲结婚 五 基因分离定律在实践中应用 1 在医学实践中应用 根据分离定律可对遗传病的基因型和发病概率作出科学推断 显性遗传病 由显性基因控制的遗传病 后代发病率高 父母双方 只要一方有病 后代就有可能发病 因此要尽量控制患者生育 隐性遗传病 由隐性基因控制的遗传病 必须父母双方均带有隐性致病基因时 后代才发病 但在近亲结婚的情况下后代患病机率大大增加 因此要禁止近亲结婚 2 在育种上的应用 指导杂交育种 根据分离定律 隐性性状一旦出现 就不会再分离 而显性性状可能发生分离 不能随意舍弃子一代 优良性状为显性性状 需要连续自交 逐步淘汰由于性状分离出现的不良性状 直到后代不再发生性状分离为止 优良性状为隐性性状 一旦出现就能稳定遗传 便可留种推广 从杂种中选育纯种 杂合子连续自交 纯合子比例逐代增加 若用n代表自交次数 则自交n代后 纯合子的比例为1 1 2n若自交2代 后代纯合子比例为3 4 若自交3代 后代纯合子比例为7 8 连续自交就能选育到能稳定遗传的纯种 如下图所示 连续自交纯合子比例上升 杂合子比例下降 直致后代几乎没有分离现象 1 基因分离定律的总结归纳 4 定义 在生物的体细胞中 控制同一性状的遗传因子成对存在 不相融合 在形成配子时 成对的遗传因子发生分离 分离后的遗传因子分别进入不同的配子中 随配子遗传给后代 3 细胞学基础 减数第一次分裂后期 等位基因随同源染色体的分开而分离 2 作用时间 有性生殖形成配子时 1 适用范围 进行有性生殖的真核生物 以染色体为载体的细胞核基因的遗传 D d 杂合子中等位基因的行为 1 独立性杂合子中的一对等位基因 Dd 位于一对同源染色体的相同位置上 既不融合也不混杂 各自保持纯质性和独立性 分离性减数分裂时 同源染色体分开 等位基因彼此分离 分别进入两个配子中 从而杂合子可以产生两种类型且数目相等的配子 随机组合性受精作用中雌雄配子结合的机会均等 等位基因随配子遗传给后代 D d 5 实质 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 独立地随着配子传给后代 2 孟德尔遗传定律中的基本概念 1 交配类 杂交 基因型不同的生物体间的交配 一般用 表示 是育种工作中常用的方法 可使控制不同性状的基因组合到一个个体上 自交 基因型相同的生物体之间的交配 指植物自花传粉和雌雄同株的自花传粉 自交是获得纯系的有效方法 一般用 表示 豌豆同一朵花自花传粉 玉米雌雄同株的自花传粉 回交 是指杂种与双亲之一相交 其中杂种与隐性亲本回交即测交 正交和反交 若甲作父本 乙作母本作为正交实验 则乙作父本 甲作母本就是反交实验 实际上两种实验是相对的 即前者称反交 后者就是正交 自由交配 在一定范围内的随机交配 各个体间均有交配机会 即各种基因之间可交配 产生子代的情况应将各自由交配后代的全部结果一一统计 测交 测交是让F1与隐性纯合子杂交 用来测定F1基因型的方法 其原理是 隐性纯合子只产生一种带隐性基因的配子 不会掩盖F1配子中基因的表现 因此测交后代表现型及其分离比能准确反映出F1产生配子的基因型及分离比 从而推知F1的基因型 2 性状类 性状 生物所表现出来的形态特征和生理特征的总称 也就是指生物体的外在表现即表现型 相对性状 同种生物 同一性状的不同表现类型 显性性状与隐性性状 显性有三种表现形式A 完全显性 具有相对性状的两个亲本杂交 所得的F1与显性亲本的表现完全一致的现象 被称为完全显性 如豌豆的高茎和矮茎 在完全显性中F1表现出的那个亲本性状叫做显性性状 F1未表现出的那个亲本性状就叫做隐性性状 B 不完全显性 指具有相对性状的两个亲本杂交 所得F1表现为双亲的中间类型的现象 C 共显性 具有相对性状的两个亲本杂交 所得的F1个体同时表现出双亲的性状 即为共显性 性状分离 杂种的后代中 同时出现显性性状和隐性性状的现象 3 基因类 显性基因 控制显性性状的基因 用大写英文字母表示 写在前头例Dd中的D为显性基因 隐性基因 控制隐性性状的基因 用小写英文字母表示 写在后面例Dd中的d为隐性基因 等位基因 在一对同源染色体的同一位置上控制着相对性状的基因如Dd 具有等位基因的个体一定是杂合子 相同基因 纯合体内 一对同源染色体的同一位置上控制相同性状的基因如DD 杂交后代不发生性状分离 非等位基因 控制不同性状的不同对等位基因之间互为非等位基因 它在体细胞中有三种表现形式 a 一对同源染色体的不同位置上的基因 b 同一条染色体的不同位置的基因 c 非同源染色体上的基因 4 个体类 基因型 是生物的内在遗传组成 是由亲代遗传得来的基因组合 它是生物个体性状表现的内因 基因通过控制蛋白质合成而控制生物的性状 因此 生物的性状表现从根本上讲是由于基因控制的缘故 即DNA决定mRNA mRNA决定蛋白质 蛋白质体现性状 表现型 生物个体表现出来的性状 蛋白质是性状的体现者 纯合子 由相同基因型的配子结合成的合子发育来的个体称为纯合子 纯合子能稳定遗传 自交后代不发生性状分离 杂合子 由不同基因型配子结合成的合子发育来的个体称为杂合子 杂合子不能稳定遗传 自交后代往往会发生性状分离 区分显性纯合子与杂合子的方法 对于植物来说 区分的方法主要有两种 一是测交 即与隐性类型杂交 若后代不发生性状分离 则说明该个体是纯合子 若出现性状分离 则说明该个体是杂合子 二是自交 若后代不发生性状分离 则该个体是纯合子 若发生性状分离 则说明该个体是杂合子 对动物来说则主要以测交法来区分 1 显 隐性性状的判断 根据定义判断 1 完全显性 杂种子一代未显现的那个亲本的性状 根据F2的表现型判断 F2中新出现的性状为隐性性状 显性性状 杂种子一代显现的那个亲本的性状 隐性性状 据性状分离比 显性性状 隐性性状 比例为3 比例为1 二 解题指导 1 一对相对性状杂交后代F1表现显性性状 2 一种性状自交出现性状分离 后代中表现多的性状为显性性状或新出现的性状为隐性性状 如何判定显性与隐性性状 3 无中生有为隐性 4 有中生无为显性 对于遗传系谱图 2 不完全显性 3 共显性 指具有相对性状的两个亲本杂交 所得F1表现为双亲的中间类型的现象 如金鱼草的花色遗传 纯合红花 CC 与白花 cc 杂交 得F1 Cc 表现为粉红色 F1代表现型比是1 2 1 与基因型比相同 具有相对性状的两个亲本杂交 所得的F1个体同时表现出双亲的性状 即为共显性 如人类的ABO血型 是由三个基因即IA IB和Ii控制 IA IB基因分别决定红细胞上A抗原 B抗原的存在 AB血型的基因型为IAIB 其红细胞上既有A抗原又有B抗原 这说明IA与IB基因间互不遮盖 各自发挥作用 不存在显隐性关系 表现为共显性 但IA IB对Ii均表现为完全显性 因此A血型的基因型有两种 IAIA和IAIi B血型的基因型也有两种 IBIB和IBIi AB血型的基因型是IAIB O血型的基因型IiIi 正推法 已知双亲的基因型和表现型 推后代的基因型和表现型及比例 正推类型简单 有以下6种 2 基因型与表现型的互推 隐性性状一旦表现 必定是纯合子 用bb表示 因而由隐性纯合子能推知其亲代或后代体细胞中至少含有一个隐性基因 若后代性状只有显性性状 则双亲至少有一方为显性纯合子 隐性纯合子突破法 据后代分离比直接推知 若后代性状分离比为显性 隐性 3 1 则双亲一定是杂合子 Bb 若后代性状分离比为显性 隐性 1 1 则双亲一定是测交类型 逆推法 根据后代的表现型和基因型 推亲代的基因型 如果两个事件是非此即彼的或相互排斥的 那么出现这一事件或另一事件的概率是各自概率之和 概率是对某一可能发生事件的估计 是指总事件与可能事件的比例 其范围从0 1 概率计算中的两个基本原理 乘法原理 两个或两个以上独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积 加法原理 3 遗传概率的计算 先计算出亲本产生每种配子的概率 再根据题意要求用相关的两种配子的概率相乘 即可得出某一基因型个体的概率 计算表现型概率时 再将相同表现型个体的概率相加即可 例如 Aa Aa 两亲本产生A a配子的概率各是1 2则 后代中AA Aa和aa出现的概率分别为1 2A 1 2A 1 4AA 1 2A 1 2a 2 1 2Aa 1 2a 1 2a 1 4aa 表现为显性性状的概率为1 4AA 1 2Aa 3 4 概率计算中的常用方法 根据分离比推理计算 Aa Aa 1AA 2Aa aa显性性状 隐性性状3 1AA出现的概率是1 4 aa出现的概率也是1 4 Aa出现的概率是1 显性性状出现的概率3 隐性性状出现的概率为1 4 根据配子的概率计算 亲代的基因型在未肯定的情况下 求其后代某一性状发生的概率 第一步 确定亲代的遗传因子组成及其概率 第二步 假设亲代的遗传因子组成 并保证后代会出现所求性状 第三步 运用数学的乘法定理或加法定理计算所求某一性状发生的概率 3 在进行遗传概率计算时 也遵循遗传概率计算的一般方法 4 人类遗传系谱的解题方法 1 明确人类遗传病系谱的一般表示方法 2 根据系谱图的内容 推测各个体成员的基因型 能确定的 将其基因型标在对应个体成员的下方 不能确定的基因型用一短横线表示 等确定后填上 隐性性状表现者 肯定是隐性纯合体 显性性状表现者 至少含有一个显性基因 另一个基因需要系谱中的其他个体的情况加以判断