第二节遗传的基本规律.ppt
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1、第二节 遗传的基本规律,第六章 遗传和变异,一基因的分离定律,染色体、DNA、基因及基因对性状的控制,染色体,DNA,基因,染色体是DNA的主要载体,一般每个染色体上有一个DNA分子,是主要的遗传物质,基因是有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。,每个DNA分子含有许多基因,是遗传物质的结构和功能单位,子女都像父母!但是,有的人很像父亲但不太像母亲,而有的人很像母亲但不太像父亲。,子女到底在什么情况下像父亲,什么条件下像母亲?这像与不像之间有什么规律?,基本事实,问题,长期以来,人们普遍认为,子女的性状表现应该是介于父母之间的。如:父母一高一矮,子女则比矮的高,比高的矮;父母一黑一
2、白,子女则比黑的白,比白的黑;父母一聪明一愚蠢,子女则不及聪明的聪明,但比愚蠢的要好些!黑猫和白猫的后代应该是花猫!,一种观点,提出问题,事实是不是都如此呢?,现代遗传学奠基人孟德尔,(Mendel,1822-1884),奥国人,天主神父。主要工作:1856-1864经过8年的杂交试验,1865年发表了植物杂交试验的论文。发现了两条遗传基本规律基因的分离定律和基因的自由组合定律。,1 豌豆为什么是很好的试验材料?,1.豌豆是自花授粉植物,而且为闭花授粉,在天然状态下永远是纯种。2.豌豆有多种不同稳定性状的品种,并且便于区分。,相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。把握两个相同和一个不同。相
3、同:同种生物(如豌豆)和同一性状(如茎的高矮)不同:不同的表现类型(如高茎和矮茎)。,相对性状,注意:不同种的生物性状是不可以比较相对性状的, 同种生物的不同性状也不能比较相对性状。,有耳垂与无耳垂,卷舌与不卷舌,2首先针对一对相对性状进行研究,即化繁为简的方法。,让高茎豌豆(约150厘米)与矮茎豌豆(约30厘米)杂交,它们后代的高度会如何呢?会不会是介于两者之间的90厘米左右呢?,3对实验结果进行统计分析,一对相对性状的遗传实验,实验现象:孟德尔无论用高茎豌豆作母本,授以矮茎豌豆的花粉;还是用矮茎豌豆作母本,授以高茎豌豆的花粉,所产生的种子种下去后都长成了1.5米以上的高茎,无一株是想象中的
4、90厘米左右,更没有一株是30厘米左右的!,一对相对性状的遗传实验,同株或异株的两朵花之间的传粉过程叫异花传粉。不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫父本()接受花粉的植株叫母本()。两性花的母本要去雄蕊。,既然高茎亲本与矮茎亲本杂交,子一代(F1)全是高的,要是让子一代自花传粉,它们都是高,它们的后代即子二代(F2)更该全是高的吧!,这回又错了!孟德尔得到的1064株F2中,高的787株,矮的为277株。,F2中高茎与矮茎的数量比接近于3:1。,杂种子一代(F1)中表现出来的那个亲本性状叫做显性性状(如高茎),杂种子一代中未表现出来的那个亲本性状叫做隐性性状(如矮茎)。,在杂种后代F2
5、(自交)中,同时表现出显性性状和隐性性状的现象,叫做性状分离。,孟德尔用其他相对性状做杂交实验,也得到同样的结果,可见实验绝非偶然,而是有规律的。,七对相对性状的遗传试验数据,分析,孟德尔假设,豌豆体细胞内存在着控制豌豆高度的基因(遗传因子),而且是成对存在的。纯种高茎豌豆有成对一样的高茎基因,纯种矮茎豌豆有成对一样的矮茎基因。,高茎性状是显性性状,所以控制高茎性状的高茎基因是显性基因(用大写英文字母D表示),因此亲本的高茎性状由DD控制;,矮茎性状是隐性性状,所以控制矮茎性状的矮茎基因是隐性基因(用小写英文字母d表示),因此亲本的矮茎性状由dd控制。,亲本在减数分裂产生配子时,成对的基因分离
6、,配子中只含有每一对的基因中的一个。高茎豌豆的配子中只含有一个高茎基因D,矮茎豌豆的配子中只含有一个矮茎基因。,配子,高茎亲本产生的含D的配子与矮茎亲本产生的含d的配子受精产生了F1。 F1体细胞内就都含有一个D基因和一个d基因 。由于D对d是显性的,所以F1(Dd)都表现为高茎。,F1,高茎,通过前面内容的学习我们知道DNA是主要的遗传物质;我们也知道DNA主要存在于细胞核内的染色体上;我们还知道生物的体细胞中染色体是成对存在的,叫同源染色体。减数分裂时,同源染色体彼此分离进入到不同的配子中去,每个配子中只有成对同源染色体中的一条染色体!,基因存在于染色体上,体细胞中有成对的同源染色体,当然
7、有成对的基因;配子中没有同源染色体,自然只有成对基因的一个了!受精卵中每一对同源染色体中一条来自父方,一条来自母方,其上的基因也是一个来自父方,一个来自母方,是成对存在的!,孟德尔这样的假设对吗?,F1产生的两种精子(D、)和两种卵细胞(D、)随机结合形成受精卵有四种受精组合。其中一种为DD,两种为Dd,一种为dd。也就是说,F2的基因组成按1:2:1分离。,含有DD或Dd基因的受精卵因为有显性基因D,将发育成高茎;含有dd基因的受精卵不含显性基因D,发育成矮茎。高茎的几率(在全部个体中所占的比例)为3/4,矮茎的几率为1/4。,高茎,矮茎,减数分裂,配子,受精作用,F1自交减数分裂时,细胞内
8、的高茎基因D与矮茎基因d分离,产生了含高茎基因D的配子和含矮茎基因d的配子。这样的两种配子在精子和卵细胞中都是各占一半。也就是说,F1的配子按1:1分离。,高茎,高茎,F2,性状分离比,基因组成比,1 : 1,1 : 1,交配类型,杂交:自交:,性状类型,基因型不同的生物间相互交配的过程。基因型相同的生物体间相互交配;植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉, 自交是获得纯系的有效方法。,生物体的形态和生理等特征的总称。 同种生物同一性状的不同表现类型。 具有相对性状的亲本杂交,F1表现 出来的哪个亲本性状。 具有相对性状的亲本杂交,F1未表 现出来的哪个亲本性状。 杂种的自交后代中,呈现不同性
9、状 的现象。,相对性状:显性性状:隐性性状:性状分离:,性状:,基因类,显性基因:隐性基因:,个体类,纯合子:杂合子:表现型:基因型:,控制显性性状的基因。控制隐性性状的基因。,是由含有相同配子结合成合子发育而成的个体。是由含有不同基因的配子结合成合子发育而成的个体。是指生物个体所表现出来的性状。是指与表现型有关的基因组成。表现型=基因型+环境条件。,由相同基因的配子(D与D或d与d)结合成合子发育成的个体,叫纯合子,如DD或dd。由不同基因的配子(D和)结合成合子发育成的个体,叫杂合子,如Dd。,纯合子只能产生一种配子,自交后代不会发生性状分离,能稳定遗传。杂合子产生不同种的配子,自交后代会
10、发生性状分离,不能稳定遗传。,纯合子和杂合子,具有隐性性状的个体一定是纯合子吗?具有显性性状的个体一定是杂合子吗?,基因型是性状表现的内在因素,表现型是基因型的外在表现形式即性状。,基因型和表现型,生物个体表现出来的能观察到的性状,叫做表现型。如高茎和矮茎。生物个体与表现型有关的基因组成,叫做基因型。如DD、Dd、dd。,基因型和表现型,表现型相同的个体基因型一定相同吗?基因型相同的个体表现型一定相同吗?,表现型基因型环境条件,基因型是决定表现型的主要因素 。基因型相同,表现型一般相同。表现型相同,基因型不一定相同在相同的环境中,基因型相同,表现型一定 相同。,水毛茛,在DD、Dd、dd个体的
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