G.J. Mendel,1822-1884奧國人,天主神父。
主要工作:1856-1864經(jīng)過8年的雜交試驗(yàn),1865年發(fā)表了《植物雜交試驗(yàn)》的論文。
1.分析豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)
(1)傳粉:自花傳粉,閉花受粉,自然狀態(tài)下為純種。
(2)性狀:具有易于區(qū)分的相對(duì)性狀。
2.異花傳粉的步驟:去雄→套袋處理→人工授粉→套袋處理。
3.常用符號(hào)及含義
P:親本;F1:子一代;F2:子二代;×:雜交;?:自交;♀:母本;♂:父本。
一 . 一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過程:(正交和反交實(shí)驗(yàn))
P: 髙莖×矮莖 → F1:髙莖 → F2:髙莖:矮莖=3 : 1
正交和反交:二者是相對(duì)而言的
如甲(♀)×乙(♂)為正交,則甲(♂)×乙(♀)為反交;
如甲(♂)×乙(♀)為正交,則甲(♀)×乙(♂)為反交。
孟德爾做了正反交實(shí)驗(yàn),結(jié)果相同。
二. 對(duì)分離現(xiàn)象的解釋
(1)生物的性狀是由遺傳因子決定的。
(2)體細(xì)胞中遺傳因子是成對(duì)存在的。
(3)在形成生殖細(xì)胞時(shí),成對(duì)的遺傳因子彼此分離,分別進(jìn)入不同的配子中,配子中只含有每對(duì)遺傳因子中的一個(gè)。
(4)受精時(shí),雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。
三.以上解釋用圖解分析如下
由此可見,F(xiàn)2性狀表現(xiàn)及比例為3高∶1矮,
F2的基因型及比例為DD∶Dd∶dd=1∶2∶1。
四. 對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證——演繹推理過程
1.驗(yàn)證方法:測交,選用F1和隱性純合子雜交,目的是為了驗(yàn)證F1的基因型。
2.測交遺傳圖解
說明:隱性純合子產(chǎn)生的配子只含有一種隱性配子,能使F1中含有的基因,在后代中全表現(xiàn)出來,分析測交后代的性狀表現(xiàn)即可推知被測個(gè)體產(chǎn)生的配子種類。
例:現(xiàn)有一株紫色豌豆,如何判斷它是顯性純合子還是雜合子?自交(簡便)或測交
假說演繹法
根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理,再通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)演繹推理的結(jié)果。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符,這就增大了假說的合理性和可信度,反之,則說明假說是錯(cuò)誤的。這種方法叫做假說--演繹法。
相關(guān)概念
1、性狀:
相對(duì)性狀:同一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。
顯性性狀:具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交,F1表現(xiàn)出來的性狀。
隱性性狀:具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交,F1沒有表現(xiàn)出來的性狀。
性狀分離:在雜種后代中出現(xiàn)不同于親本性狀的現(xiàn)象
2、基因與等位基因
基因:控制性狀的遺傳因子( DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段)
等位基因:決定1對(duì)相對(duì)性狀的兩個(gè)基因(位于一對(duì)同源染色體上的相同位置上)。
3、純合子與雜合子
純合子:由相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個(gè)體(能穩(wěn)定的遺傳,不發(fā)生性狀分離):
顯性純合子如:AA的個(gè)體,隱性純合子如:aa的個(gè)體
雜合子:由不同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個(gè)體(不能穩(wěn)定的遺傳,后代會(huì)發(fā)生性狀分離)
4、表現(xiàn)型與基因型
表現(xiàn)型:指生物個(gè)體實(shí)際表現(xiàn)出來的性狀。
基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。 (關(guān)系:基因型+環(huán)境 → 表現(xiàn)型)
5.交配
雜交:基因型不同的生物體間相互交配的過程。
自交:基因型相同的生物體間相互交配的過程。(植物體中自花傳粉和雌雄異花植物的同株受粉)
測交:讓F1與隱性純合子雜交。(可用來測定F1的基因型,屬于雜交)
四、分離定律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)及發(fā)生時(shí)間
1. 分離定律內(nèi)容:
『在生物的體細(xì)胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在,不相融合;在形成配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給后代』
2. 基因分離定律的實(shí)質(zhì):
在減I分裂后期,等位基因隨著同源染色體的分開而分離。
3.時(shí)間:減數(shù)第一次分裂后期。
一圖分開三個(gè)概念
相同基因、等位基因、非等位基因
(1)相同基因:同源染色體相同位置上控制同一性狀的基因。如圖中A和A就叫相同基因。
(2)等位基因:同源染色體的同一位置控制相對(duì)性狀的基因。如圖中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
(3)非等位基因:非等位基因有兩種情況。一種是位于非同源染色體上的非等位基因,符合自由組合定律,如圖中A和D;還有一種是位于同源染色體上的非等位基因,如圖中A和b。
顯性的相對(duì)性
1、完全顯性:
具有相對(duì)性狀的2親本雜交,所得F1與顯性親本的表現(xiàn)完全一致的現(xiàn)象。
親本是高莖(DD)和矮莖(dd),F1代全是高莖(Dd),F2代高莖:矮莖=3:1
2、不完全顯性:
具有相對(duì)性狀的2親本雜交,所得F1表現(xiàn)為雙親的中間類型的現(xiàn)象。
親本是紅花(RR)和白花(rr),F1代開粉紅花(Rr),F2代紅花:粉紅花:白花=1:2:1
3、共顯性:如果雙親的性狀同時(shí)在F1個(gè)體上表現(xiàn)出來,即一對(duì)等位基因的兩個(gè)成員在雜合體中都表達(dá)的遺傳現(xiàn)象稱為共顯性。
在人的ABO血型系統(tǒng)中,四種血型的基因型:
O:ii
A:IAIA; IAi
B:IBIB; IBi
AB:IAIB(A基因與B基因是共顯性)
解題思路及方法
〖類型一 一對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性判斷〗
方法一 根據(jù)子代性狀判斷
(1)不同性狀的親本雜交?子代只出現(xiàn)一種性狀?子代所出現(xiàn)的性狀為顯性性狀。
(2)相同性狀的親本雜交?子代出現(xiàn)性狀分離?子代所出現(xiàn)的新性狀為隱性性狀。
方法二 根據(jù)子代性狀分離比判斷
具一對(duì)相對(duì)性狀的親本雜交?F2代性狀分離比為3∶1?分離比為3的性狀為顯性性狀。
方法三 根據(jù)系譜圖判斷
兩個(gè)有病的雙親生出無病的孩子,即“有中生無”,肯定是顯性遺傳??;兩個(gè)無病的雙親生出有病的孩子,即“無中生有”,肯定是隱性遺傳病。
〖 類型二 純合子和雜合子的鑒定〗
(1)測交法
(該方法前提條件是已知生物性狀的顯隱性。此方法常用于動(dòng)物遺傳因子組成的檢測。但待測對(duì)象若為生育后代少的雄性動(dòng)物,注意應(yīng)與多個(gè)隱性雌性個(gè)體交配,以使后代產(chǎn)生更多的個(gè)體,使結(jié)果更有說服力。)
(2)自交法
植物常用自交法,也可用測交法,但自交法更簡便。
(3)花粉鑒定法
花粉鑒定法的原理:花粉中所含的直鏈淀粉和支鏈淀粉,可通過遇碘后分別變?yōu)樗{(lán)黑色和紅褐色的測試法進(jìn)行鑒定,并可借助于顯微鏡進(jìn)行觀察。若親本產(chǎn)生兩種顏色的花粉并且數(shù)量基本相等,則親本為雜合子;若親本只產(chǎn)生一種類型的花粉,則親本為純合子。
待測個(gè)體—{減數(shù)分裂}→花粉
分離定律的應(yīng)用
一、分離定律的應(yīng)用
1.指導(dǎo)雜交育種
植物育種:
(1)隱性性狀:直接可以保留
(2)顯性純合體:連續(xù)自交
(3)顯性雜合體:進(jìn)行測交
動(dòng)物育種:可以進(jìn)行測交
(1)優(yōu)良性狀為顯性性狀:連續(xù)自交,直到不發(fā)生性狀分離為止,收獲性狀不發(fā)生分離的植株上的種子,留種推廣。
原理:雜合子(Aa)連續(xù)自交n次后各基因型比例
雜合子(Aa ):(1/2)n
純合子(AA+aa):1-(1/2)n (注:AA=aa)
例:小麥抗銹病是由顯性基因T控制的,如果親代(P)的基因型是TT×tt,則:
(1)子一代(F1)的基因型是____,表現(xiàn)型是_______。
(2)子二代(F2)的表現(xiàn)型是__________________,這種現(xiàn)象稱為__________。
(3)F2代中抗銹病的小麥的基因型是_________。其中基因型為______的個(gè)體自交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離,因此,為了獲得穩(wěn)定的抗銹病類型,應(yīng)該怎么做?
___________________________________
答案:(1)Tt 抗銹?。?)抗銹病和不抗銹病 性狀分離(3)TT或Tt Tt
從F2代開始選擇抗銹病小麥連續(xù)自交,淘汰由于性狀分離而出現(xiàn)的非抗銹病類型,直到抗銹病性狀不再發(fā)生分離。
(2)優(yōu)良性狀為隱性性狀:一旦出現(xiàn)就能穩(wěn)定遺傳,便可留種推廣。
Aa→1AA∶2Aa∶1aa(選擇)
隱性性狀一旦出現(xiàn),便可留種推廣。
(3)優(yōu)良性狀為雜合子:兩個(gè)純合的不同性狀個(gè)體雜交后代就是雜合子,但每年都要育種。
2.指導(dǎo)醫(yī)學(xué)實(shí)踐:
例1:人類的一種先天性聾啞是由隱性基因(a)控制的遺傳病。如果一個(gè)患者的雙親表現(xiàn)型都正常,則這對(duì)夫婦的基因型是___________,他們再生小孩發(fā)病的概率是______。
答案:Aa、Aa 1/4
例2:人類的多指是由顯性基因D控制的一種畸形。如果雙親的一方是多指,其基因型可能為___________,這對(duì)夫婦后代患病概率是______________。
答案:DD或Dd 100%或1/2
3.雜合子Aa連續(xù)多代自交問題分析
(1)雜合子Aa連續(xù)自交,第n代的比例情況如下表:
Fn | 雜合子 | 純合子 | 顯性純合子 | 隱性純合子 | 顯性性狀個(gè)體 | 隱性性狀個(gè)體 |
所占比例 | 1/2n | 1-1/2n | 1/2-1/2n+1 | 1/2-1/2n+1 | 1/2+1/2n+1 | 1/2-1/2n+1 |
(2)根據(jù)上表比例,純合子、雜合子所占比例坐標(biāo)曲線圖為:(常考)
由該曲線得到的啟示:在育種過程中,選育符合人們要求的個(gè)體(顯性),可進(jìn)行連續(xù)自交,直到性狀不再發(fā)生分離為止,即可留種推廣使用。
說明: 1.親本必須是雜合子,n是自交次數(shù),而不是代數(shù)。
2.實(shí)際育種工作中往往采用逐代淘汰隱性個(gè)體的辦法加快育種進(jìn)程。在逐代淘汰隱性個(gè)體的情況下,F(xiàn)n中顯性純合子所占比例為。
三、分離定律的適用范圍
1.適用范圍及條件
(1)適用范圍:
①真核生物有性生殖的細(xì)胞核遺傳。
②一對(duì)等位基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳。
【培優(yōu)拔高】
一. 復(fù)等位基因
若同源染色體上同一位置上的等位基因的數(shù)目在兩個(gè)以上,稱為復(fù)等位基因。如控制人類ABO血型的IA、i、IB三個(gè)基因,ABO血型由這三個(gè)復(fù)等位基因決定。因?yàn)镮A對(duì)i是顯性,IB對(duì)i是顯性,IA和IB是共顯性,所以基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系只能是:
IAIA、IAi—A型血;IBIB、IBi—B型血;
IAIB—AB型血,ii—O型血。
二、不完全顯性:F1的性狀表現(xiàn)介于顯性和隱性的親本之間的顯性表現(xiàn)形式,如紫茉莉的花色遺傳中,紅色花(RR)與白色花(rr)雜交產(chǎn)生的F1為粉紅花(Rr),F(xiàn)1自交后代有3種表現(xiàn)型:紅花、粉紅花、白花,性狀分離比為1∶2∶1。
三.致死性問題(配子致死、顯性或隱性純合致死)
某些致死基因?qū)е滦誀罘蛛x比的變化
1. 若某一性狀的個(gè)體自交總出現(xiàn)特定的比例2∶1,而非正常的3∶1,則推斷是顯性純合致死,并且顯性性狀的個(gè)體(存活的)有且只有一種基因型(Aa)雜合子。
2. 某些致死基因?qū)е逻z傳分離比變化:
①隱性致死:隱性基因存在于同一對(duì)同源染色體上時(shí),對(duì)個(gè)體有致死作用。如鐮刀型細(xì)胞貧血癥(紅細(xì)胞異常,使人死亡);植物中的白化基因,使植物不能形成葉綠素,從而不能進(jìn)行光合作用而死亡。
②顯性致死:顯性基因具有致死作用,如人的神經(jīng)膠癥基因(皮膚畸形生長,智力嚴(yán)重缺陷,出現(xiàn)多發(fā)性腫瘤等癥狀)。顯性致死又分為顯性純合致死和顯性雜合致死,若為顯性純合致死,雜合子自交后代顯∶隱=2∶1。
③配子致死:指致死基因在配子時(shí)期發(fā)生作用,從而不能形成有生活力的配子的現(xiàn)象。
四、從性遺傳
同樣的基因型,在雄性、雌性個(gè)體中的表達(dá)有差異的現(xiàn)象。
由常染色體上基因控制的性狀,在表現(xiàn)型上受個(gè)體性別影響的現(xiàn)象,如綿羊的有角和無角受常染色體上一對(duì)等位基因控制,有角基因H為顯性,無角基因h為隱性,在雜合子(Hh)中,公羊表現(xiàn)為有角,母羊則無角。
囡波灣生物
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