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1、知识回顾知识回顾 1、孟德、孟德尔总共共选择了豌豆几了豌豆几对相相对性状来做性状来做实验呢?在研究分离定呢?在研究分离定律的律的实验中,孟德中,孟德尔每次只研究几每次只研究几对相相对性状?性状?2、一、一对相相对性状性状杂交的交的实验中,中,在在F2代的表代的表现性状比是多少?性状比是多少?遗传因子因子组成比是多少?成比是多少?新的疑问新的疑问一一对相相对性状性状的分离的分离对其他其他相相对性状有没性状有没有影响呢?有影响呢?第一章第一章 遗传因子的发现遗传因子的发现 第二节孟德尔的豌豆杂交实验(二)观察察现象象 孟德孟德尔经过观察察发现,豌豆种子,豌豆种子就就颜色和形状来色和形状来说,只有两
2、种,只有两种类型:型:一种是黄色一种是黄色圆粒的,一种是粒的,一种是绿色色皱粒粒的。是不是决定的。是不是决定颜色的色的遗传因子因子对决决定形状的定形状的遗传因子有影响呢?黄色豌因子有影响呢?黄色豌豆一定是豆一定是饱满的,的,绿色豌豆一定就是色豌豆一定就是皱缩的呢?的呢?1.1.实验过程及现象实验过程及现象2.2.对实验现象的对实验现象的解释解释3.3.对解释的验证对解释的验证测交测交两对相对性状的杂交试验两对相对性状的杂交试验自由组合定律(孟德尔第二定律)自由组合定律(孟德尔第二定律)控制不同性状的遗传因子控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,
3、决定同一性状在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由决定不同性状的遗传因子自由组合。组合。孟德尔成功的原孟德尔成功的原因因1 1、选用、选用豌豆豌豆作实验材料:自然状态作实验材料:自然状态下都是纯种,而且相对性状明显。下都是纯种,而且相对性状明显。2 2、先研究、先研究一对一对相对性状,再研究相对性状,再研究多多对对相对性状,由简入难。相对性状,由简入难。3 3、用、用统计学统计学的方法对实验结果进行的方法对实验结果进行分析。分析。孟德尔成功的原孟德尔成功的原因因4 4、科学、巧妙地、科学、巧妙地设计设计了实验程序。了实验程序。(
4、假说(假说演绎法,测交)演绎法,测交)5 5、具有扎实基础和对科学的热爱;、具有扎实基础和对科学的热爱;严谨的严谨的科学态度科学态度 ;勤与实践、敢于;勤与实践、敢于向传统挑战向传统挑战优良品质优良品质。孟德尔遗传规律的再发孟德尔遗传规律的再发现现 1909年,丹麦生物学家年,丹麦生物学家约翰翰逊给孟德孟德尔的的“遗传因子因子”起了个新的起了个新的名字名字基因基因。表现型表现型:生物个体表现出来的性状。:生物个体表现出来的性状。基因型基因型:与表现型有关的基因组成。:与表现型有关的基因组成。等位基因等位基因:控制相对性状的基因。:控制相对性状的基因。名垂青史名垂青史 孟德孟德尔的两条的两条遗传
5、学定律,是学定律,是解决解决遗传学学问题的基本理的基本理论,并,并为基因工程等基因工程等现代生物技代生物技术的的兴起奠起奠定了理定了理论基基础。因。因为孟德孟德尔的杰出的杰出贡献,他被世人公献,他被世人公认为“遗传学之学之父父”。练习两两对对相相对对性性状状的的杂杂交交实实验验讨论讨论:单独考独考虑黄色与黄色与绿色或色或圆粒与粒与皱粒的粒的遗传,看是否符合基看是否符合基因的分离定律因的分离定律?分析分析:粒形粒形圆粒种子粒种子 315+108 =423皱粒种子粒种子 101+32 =133黄色种子黄色种子 315+101 =416圆粒粒皱粒粒 3 1绿色种子色种子 108+32 =140 黄色
6、黄色绿色色 3 1粒色粒色结论:结论:无无论是豌豆种子的粒形是豌豆种子的粒形还是粒色,如果只看一是粒色,如果只看一对相相对性性状,状,则分分别都遵循分离定律。都遵循分离定律。豌豆的粒形和粒色分别由一对遗豌豆的粒形和粒色分别由一对遗传因子控制,黄色和绿色分别由传因子控制,黄色和绿色分别由Y Y和和y y控制;圆粒和皱粒分别由控制;圆粒和皱粒分别由R R和和r r控制。控制。孟德尔对自由组合现象的解孟德尔对自由组合现象的解释释 纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒的纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒的遗传因子组成分别是遗传因子组成分别是YYRRYYRR和和yyrryyrr。YYYYRRRRy yy yr rr r孟
7、德尔对自由组合现象的解孟德尔对自由组合现象的解释释 亲本将分亲本将分别产生别产生YRYR和和yryr配子,由它们配子,由它们结合产生的结合产生的F F1 1遗传因子组成遗传因子组成为为YyRrYyRr,全部,全部表现为黄色圆表现为黄色圆粒。粒。F1在在产生配子生配子时,每,每对遗传因子因子彼此分离,不同彼此分离,不同对的的遗传因子自由因子自由组合。合。F1产生的配子生的配子各有各有4种:种:YR、Yr、yR、yr,比例,比例为1:1:1:1。孟德尔对自由组合现象的解孟德尔对自由组合现象的解释释孟德尔对自由组合现象的解孟德尔对自由组合现象的解释释 受精受精时,雌,雌雄配子的雄配子的结合是合是随机
8、的,随机的,结合方合方式有式有16种,种,F2中中遗传因子因子组合形合形式有式有9种,性状种,性状表表现有有4种。种。性状表现性状表现 (4(4种种)1YYRR4YyRr 2YYRr 2YyRR1yyRR2yyRr1YYrr2Yyrr1yyrr黄黄 圆圆绿绿 圆圆黄黄 皱皱绿绿 皱皱遗传因子遗传因子组合形式组合形式(9种)种)9 9 3 3 3 3 1 1性状重性状重组F F1 1黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的测交试验结果黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的测交试验结果 测交交实验结果果证明:孟德明:孟德尔的解的解释是是正确的,控制不同性状的正确的,控制不同性状的遗传因子的分离因子的分离和和组合是互不干
9、合是互不干扰的。的。1 :1 :1 :1不同性状的数量比不同性状的数量比F1 作父本作父本F1 作母本作母本3124272225262626实际子粒子粒数数表表现型型项 目目黄色黄色圆粒粒绿色色皱粒粒绿色色圆粒粒黄色黄色皱粒粒两两对相相 对性状性状 黄色和黄色和绿色是由色是由等等位基因位基因(Y,y)控制控制圆粒和粒和皱粒是由粒是由等位基因等位基因(R,r)控制控制亲本基因型本基因型为_和和_,分,分别产生生_、_ 一种配子。一种配子。F1的基因型的基因型为_表表现型型为黄色黄色圆粒粒。粒色粒色粒形粒形YYRRyyrrYRyrYyRr1、基本知、基本知识填空填空F1产生生配配子子时,由由于于等
10、等位位基基因因_的的同同时,非非等等位位基基因因_产生生四四种数目相等的配子种数目相等的配子_。F2形形成成16种种基基因因组合合,9种种基基因因型型,_种表种表现型,比例型,比例为_。分离分离自由组合自由组合YR、Yr、yR、yr 49 3 3 1 2、假如水稻高假如水稻高秆(D)对矮杆(矮杆(d)为显性,抗稻瘟病(性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(易感稻瘟病(r)为显性,两性,两对性状是自由性状是自由组合的。用一个合的。用一个纯合易合易感病的矮杆品种(抗倒伏)与一个感病的矮杆品种(抗倒伏)与一个纯合抗病合抗病高高秆品种(易倒伏)品种(易倒伏)杂交,交,F2代中出代中出现既抗既抗病又抗倒伏型的
11、基因型及其比例病又抗倒伏型的基因型及其比例为()A、ddRR,1/8 B、ddRr,1/16 C、ddRR,1/16和和ddRr,1/8 D、DDrr,1/16和和DdRR,1/8 C 3、白色、白色盘状南瓜与黄色球状南瓜状南瓜与黄色球状南瓜杂交,交,F1全部是白色全部是白色盘状南瓜,状南瓜,F2杂合合的白色球状南瓜有的白色球状南瓜有3966株,株,则F2中中纯合合的黄色的黄色盘状南瓜有状南瓜有()A、3966株株 B、1983株株 C、1322株株 D、7932株株B应用自由组合定律解遗传题应用自由组合定律解遗传题棋盘法棋盘法:运用遗传图解写出各种配子的:运用遗传图解写出各种配子的基因型和比
12、例,然后通过表格列出受精基因型和比例,然后通过表格列出受精作用后的子代个体基因型,再通过分析作用后的子代个体基因型,再通过分析统计出各种子代的表现型及比例。此种统计出各种子代的表现型及比例。此种方法十分直观,且不易出错,对初学者方法十分直观,且不易出错,对初学者十分有利,也是形成其他计算能力的基十分有利,也是形成其他计算能力的基础(见书本础(见书本P10P10图图1 18 8)。)。应用自由组合定律解遗传题应用自由组合定律解遗传题AabBBbABAbaBa bAaBb分枝法分枝法:这种方法主要用于写多对等:这种方法主要用于写多对等位基因的个体产生的配子的基因型及位基因的个体产生的配子的基因型及
13、比例。如:比例。如:自由组合定律的实际应用自由组合定律的实际应用1 1、杂交育种:、杂交育种:有目的地将存在于不同个体上的有目的地将存在于不同个体上的不同优良性状集中于一个个体上,不同优良性状集中于一个个体上,通过杂交育种获得优良品种。通过杂交育种获得优良品种。2 2、为人类多种遗传病的预测和诊、为人类多种遗传病的预测和诊断提供理论依据。断提供理论依据。自由组合定律的实际应用自由组合定律的实际应用 已知水稻高已知水稻高秆(D)对矮杆矮杆(d)为显性,抗稻瘟病(性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(易感稻瘟病(r)为显性,两性,两对性性状是自由状是自由组合的。自然状合的。自然状态下,下,只有只有纯种的
14、高种的高秆易感稻瘟病和矮易感稻瘟病和矮秆抗稻瘟病两种水稻,怎抗稻瘟病两种水稻,怎样才可才可以得到更加以得到更加优良的水稻品种?良的水稻品种?自由组合定律的实际应用自由组合定律的实际应用 人类多指为显性遗传病,白化人类多指为显性遗传病,白化病是一种隐性遗传病,一家庭中,病是一种隐性遗传病,一家庭中,父亲多指,母亲正常,他们有一个父亲多指,母亲正常,他们有一个患白化病但手指正常的孩子,如果患白化病但手指正常的孩子,如果他们再生一个孩子,则各种可能性他们再生一个孩子,则各种可能性的比例是多少?的比例是多少?概概率率直直接接计计算算法法:当当对对分分离离定定律律和和自自由由组组合合定定律律掌掌握握得得
15、较较透透彻彻的的时时候候,运运用用概概率率的的有有关关知知识识可可以以直直接接进进行行有关概率计算。有关概率计算。加法定理:加法定理:当一个事件出现当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样的时,另一个事件就被排除,这样的两个事件为互斥事件或交互事件两个事件为互斥事件或交互事件(非非此即彼此即彼)。这种互斥事件出现的概率。这种互斥事件出现的概率是它们各自概率的和。是它们各自概率的和。杂合高茎豌豆(杂合高茎豌豆(Dd)自花受)自花受粉后,得到的子代中,高茎个体粉后,得到的子代中,高茎个体占后代的比例为多少?占后代的比例为多少?1/4+2/4=3/4 分析:后代中,分析:后代中,DDDD和和DdD
16、d的表现型的表现型均为高茎,满足其中的一种情况,即均为高茎,满足其中的一种情况,即可符合条件,所以应该将二者的比例可符合条件,所以应该将二者的比例相加。相加。人类多指为显性遗传病,白化人类多指为显性遗传病,白化病是一种隐性遗传病,一家庭中,病是一种隐性遗传病,一家庭中,父亲多指,母亲正常,他们有一个父亲多指,母亲正常,他们有一个患白化病但手指正常的孩子,如果患白化病但手指正常的孩子,如果他们再生一个孩子,则:他们再生一个孩子,则:这个孩子患病的可能是这个孩子患病的可能是 ()5/8注意概率注意概率计算的重复!算的重复!乘乘法法定定理理:当当一一个个事事件件的的发发生生不不影影响响另另一一事事件
17、件的的发发生生时时,这这样样的的两两个个独独立立事事件件或或相相继继出出现现的的事事件件(亦亦此此亦亦彼彼)概概率率是是它它们们各各自出现概率的乘积。自出现概率的乘积。一对表现正常的夫妇,生了一个一对表现正常的夫妇,生了一个白化的男孩,他们再生第二个孩子,白化的男孩,他们再生第二个孩子,是患病女孩的几率为(是患病女孩的几率为()分析:由题意可判断这对夫妇的基因分析:由题意可判断这对夫妇的基因型均为型均为AaAa,则他们的后代中,白化,则他们的后代中,白化aaaa的可能性为的可能性为1/41/4,孩子性别中,男女各,孩子性别中,男女各占占1/21/2,患病女孩必须同时满足两个条,患病女孩必须同时
18、满足两个条件,所以,应该将两者的比例相乘。件,所以,应该将两者的比例相乘。1/41/2=1/8 人类多指为显性遗传病,白化人类多指为显性遗传病,白化病是一种隐性遗传病,一家庭中,病是一种隐性遗传病,一家庭中,父亲多指,母亲正常,他们有一个父亲多指,母亲正常,他们有一个患白化病但手指正常的孩子,如果患白化病但手指正常的孩子,如果他们再生一个孩子,则:他们再生一个孩子,则:这个孩子同时患两种病的可能是这个孩子同时患两种病的可能是 ()1/8 自由组合要同时考虑两对等位自由组合要同时考虑两对等位基因,比较复杂;而分离定律只基因,比较复杂;而分离定律只考虑一对等位基因,相对简单。考虑一对等位基因,相对
19、简单。如果我们把自由组合的题目拆成如果我们把自由组合的题目拆成两对等位基因的各自分离来考虑两对等位基因的各自分离来考虑的话,题目会变得更加简单。的话,题目会变得更加简单。题目由繁化简的技巧题目由繁化简的技巧 某某种种哺哺乳乳动动物物的的直直毛毛(B)(B)对对卷卷毛毛(b)(b)为为显显性性,黑黑色色(C)(C)对对白白色色(c)(c)为为显显性性。基基因因型型为为BbCcBbCc的的个个体体与与个个体体“X X”交交配配,子子代代表表现现型型有有:直直毛毛黑黑色色、卷卷毛毛黑黑色色、直直毛毛白白色色和和卷卷毛毛白白色色,它它们们之之间间的的比比为为33113311。个个体体“X X”的的基基因因型型为为()()A A、BbCc BBbCc B、Bbcc Bbcc C C、bbCc DbbCc D、bbccbbccC