孟德尔杂交试验(一)

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'孟德尔杂交试验(一)'
第一章 遗传因子的发现第1节 孟德尔的豌豆杂交试验(一)? 人们曾以为两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代 体内发生混合,使子代体现出介于双亲之间的性状,就 像墨水的混合。 按照上述观点思考: 当红牡丹与白牡丹 杂交后,子代的牡 丹花会是什么颜色?? 针对此种问题,奥地利的学者孟德尔做了 项著名的研究————豌豆杂交试验 豌豆杂交试验: 孟德尔为什么选择了豌豆作为遗传试验 材料? 1、豌豆是自花传粉,且是闭花授粉的植物 2、豌豆有易于区分的相对性状孟德尔是现代遗传学之父,是遗传学的奠基人。 1822年7月22日,孟德尔出生在奥地利的一个贫寒的农民家庭里,从小很喜爱植物。 当时在欧洲,学校都是教会办的。当地的教会看到孟德尔勤奋好学,就派他到首都维也纳大学去念书。孟德尔从1856年起开始进行他的著名的植物育种实验。1865年他推导出了著名的遗传学定律,他将定律用一篇论文表述出来,并将论文呈交给布鲁恩自然历史学会。1866年他的成果被发表在该学会学报上,题目是“植物杂交实验”。三年后又在同一杂志上发表了第二篇论文。虽然布鲁恩自然历史学会学报不是一家有名望的杂志,但却为主要的图书馆所收藏。此外,孟德尔把他的论文送一份给遗传学的主要权威卡尔·纳基里。纳基里读过论文后给孟德尔做了答复,但却未能理解该论文的重大意义。此后孟德尔的文章大体上被忽视了,实际上几乎被遗忘了三十多年。 自花传粉 两性花的花粉,落到同一朵花的 雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉 闭花授粉 就是花在花未开时已经完成 了授粉。 异花传粉 两朵花之间的传粉过程叫做异 花传粉。 孟德尔在做杂交试验时,先除去未成熟花的全部雄蕊,这叫做去雄。然后,套上纸袋,待花成熟时,再采集另一植株的花粉,撒在去雄花的柱头上。 相对性状 孟德尔选用豌豆作试验材料的另一个原因,是因为他在栽培豌豆的过程中发现,豌豆的一些品种之间具有易于区分的性状,例如,豌豆中有高茎的(高度1.5~2.0 m),也有矮茎的(高度0.3 m左右);有结圆粒种子的,也有结皱粒种子的。像这样,一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫做相对性状。 例:豌豆的黄色子叶和绿色子叶;羊的白毛和黑毛;人的双眼皮和单眼皮等。 孟德尔经过仔细的观察,选择了豌豆的7对性状做杂交试验。他还注意到一棵植株或种子上同时有多对相对性状。 这么多的性状,该如何研究呢?你是如何思考的?复杂 简单 一对相对性状的遗传试验 一对相对性状(茎的高矮)的遗传试验 P: 高 × 矮 │ ↓ F1 高 │? ↓ F2 高787 矮277 比例约 3 :1F2中的3:1是不是巧合呢? 七对相对性状的遗传试验数据 性状 一种性状 另一种性状 F2的比 茎的高度 787(高) 277(矮) 2.84:1种子的形状 5474(圆滑) 1850(皱缩) 2.96:1子叶的颜色 6022(黄色) 2001(绿色) 3.01:1 花的位置 651(叶腋) 207(茎顶) 3.14:1种皮的颜色 705(灰色) 224(白色) 3.15:1豆荚的形状 882(饱满) 299(不饱满) 2.95:1 豆荚颜色 428(绿色) 152(黄色) 2.82:1 孟德尔对相对性状遗传试验的解释①相对性状是由遗传因子(现称基因)决定的。显性性状由显性基因控制,用大写字母表示,隐性性状由隐性基因控制的,用小写字母表示,在体细胞中是成双存在。②配子形成时,成双的基因分开,分别进入不同的配子。③当雌雄配子结合完成受精后,又恢复成对。显性基因(D)对隐性基因(d)有显性作用。所以F1表现显性性状。 孟德尔对一相对性状遗传试验的解释④F1形成配子时,成对的基因分离,每个配子中基因成单。⑤F1形成的配子种类、比值都相等,受精机会均等,所以F2性状分离,表现比为3:1,基因类型比为1:2:1。 以上解释仅仅是孟德尔认为的,到底正确与否,还要通过实验验证。一个正确的理论,不仅能够解释出现的问题,还应能预测另一些实验的结果。 分离定律: 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。 1. 下列各组中属于相对性状的是( ) D A.狗的长毛与 B.羊的白毛与牛的黄毛 C.桃树的红花和绿叶 D.人的双眼皮和单眼皮 2、基因型分别为bb、Bb、BB的三个植物个体,其中属于杂合体的是 B b ,表现型相同的个体有 B b 和 B B 。 3、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验,F1产生 2 种不同类型的雌雄配子,其比为 1 : 1 。 种F2的基因型有 3 ,其比为 1 : 2 : 1 。其中,不能稳定遗传、后代会发生性状分离的基因型是 D d 。 4、肤色正常的夫妇生了一个白化病的孩子,这 对夫妇的基因型是 B b X B b ,这对夫妇再生 白化病孩子的可能性是 1 / 4 。5、大豆的花色是由一对等位基因Bb控制着,下表是大豆的花色三个组合的遗传实验结果。组合 亲本表现型 F1的表现型和植株数目 紫花 白花 一 紫花X白花 405 411 二 紫花X白花 807 0 三 紫花X紫花 1240 413 (1)根据哪个组合能够断显性的花色类型?试 说明理由。 (2)写出各个亲本组合中两个亲本的基因型。 (3)哪一组为测交实验?给出其遗传图解。 6、如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回 答(以A、a表示有关的基因): 1 2 Ⅰ 3 4 5 6 Ⅱ 7 9 8 10 Ⅲ 注: 女正常 男正常 女患者 男患者(1).该病致病基因是 隐 性的。(2)5号、9号的基因型分别是 A a 和 a a 。(3)8号的基因型是 A A (概率为 1 / 3 )或 A a (概率为 2 /3 );10号的基因型是 A A (概率为 1 /3 )或 A a (概率为 2 / 3 )。(4)8号与10号属 近 亲 关系,两者不宜结婚,后代中白化病机率将是 1 /9 。(5)7号的致病基因直接来自哪些亲体? 3 号 和 4 号 。 常用的几种判断显隐性的方法有: (1)反证法: 例如:豌豆中黄色子叶X黄色子叶 绿色子叶 问亲本及子代的基因型是什么?(用Yy表示) 这首先判断黄色、绿色的显隐性关系。假设黄色是隐性,则黄色X黄色→全为黄色,不应出现绿色,与事实不符,故假设不成立,黄色应为显性,绿色应为隐性。由此推知亲本的黄色均为Yy,子代的绿色为yy.。(2)推理法: 根据两个显性性状亲本可以产生隐性性状的后代(如高秆 X 高秆→矮秆)或两个隐性亲本产生的后代全为隐性,不应该出现显性性状的后代(白化 X 白化 →全为白化)的规律来否认某些性状是隐性或显性,从而判断显性、隐性的性状。规律性比值在解决遗传性问题的应用 后代显性:隐性为1 : 1, 则亲本基因型为:Aa X aa 后代显性:隐性为3 : 1,则 亲本的基因型为 Aa X Aa 后代基因型Aa比aa为1 : 1, 则亲本的基因型为 Aa X aa 后代基因型Aa:Aa:aa为1 : 2:1,则 亲本的基因型为 Aa X Aa 基因的分离规律在实践中的应用 在杂交育种过程中如何选用显性性想一想 状和隐性性状的品种? 培育显性品种:应连续自交,直到确认得到 不再发生分离的显性类型为止。 培育隐性品种:一但出现隐性性状的品种, 就是选用的品种。想一想 为什么婚姻法禁止近亲结婚? 在人类,虽然由隐性基因控制的遗传病通常很少出现,但在近亲结婚(例如表兄妹结婚)的情况下,他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因,而使其后代出现病症的机会大大增加。常见的几个符号 P:亲本 ♀雌性个体(母本) ♂雄性个体(父本) X:杂交 X 自交 F1:子一代 F2:子二代杂交:基因型不同的个体进行的交配。正交: 显性类型个体做母本的杂交方式反交: 显性类型个体做父本的杂交方式自交: 基因型相同的个体进行的交配。测 交 : 测交就是让杂种一代与隐性类型相交,用来测 定F1的基因型。显性性状: 在遗传学上,把F1中显现出来的那个亲本的性状叫做显性性状。 隐性性状: 在遗传学上,把F1中未显现出来的那个亲本的性状叫做隐性性状 性状分离: 在F2中,一部分个体显现出一个亲本的性状,另一部分的个体显现出另一个亲本的性状,这种在后代中显现出不同的性状(如高茎和矮茎)的现象,叫做 性状分离。 表 现 型 : 表现型是指生物个体所表现出来的性状。 例如,豌豆的高茎和矮茎。 基因型: 基因是指与表现型有关系的基因组成。在F1 能表现出来的叫显性基因,在 F1不能表现出来的叫隐 性基因。例如,高茎豌豆的基因型有DD和D d两种, 而矮茎豌
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