基因的分离规律.doc

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1、二 遗传的基本规律（一） 基因分离规律教学目的:1.了解孟德尔成功的原因 2.理解一对相对性状的遗传实验 3.掌握如何解释分离现象,掌握基因分离规律的实质. 4.了解基因分离规律的应用教学重点:分离规律的实质（与减数分裂的关系）和应用解题教学难点:如何解释分离现象（与减数分裂的关系）、众多遗传术语。课时安排：3课时教具准备：相关挂图教学过程：复习提问中心法则、基因概念和含义概括：细胞核染色体DNA基因脱氧核苷酸顺序遗传信息中心法则传递蛋白质性状（信息的表达）。引入新课基因我们通常看不见，但生物的具体性状是可以看见或者检测到的。基因作为控制生物性状的结构和功能的基本单位，在传种接代中具有特定的传

2、递规律。 我们通过亲子代性状的分析就可以研究基因的传递规律。遗传的两个基本规律,都是由孟德尔经8年的研究发现的,1、 遗传学奠基人孟德尔（Mendel,1822-1884）简介2、 孟德尔杂交实验法的成功：首先介绍两个概念杂交实验法：利用遗传性状不同的生物个体进行交配，使其产生杂种后代的实验方法 相对性状：同种（或同品种）生物同一个性状的不同表现类型。（举例）注意，不同种的生物性状是不可以比较相对性状的（举例） 同种生物的不同性状也不能做比较（举例）。总结孟德尔研究过程,其获得成功的原因有以下几方面:(1) 豌豆是杂交实验的好材料：选材恰当！豌豆是严格的自花传粉植物,闭花传粉（绘制豌豆花的示意

3、图），自然状态下一定是纯种,实验结果可靠.并且对豌豆进行杂交操作很简便，而且豌豆的相对性状比较显著容易观察。(2) 首先针对一对相对性状进行研究，即化繁为简的方法。同一生物的相对性状有许多,多对同时研究,较难总结出规律“要从最简单的事物中去认识真理”运用了分解、分析的科学方法。(3) 用统计学方法对结果进行分析：他对实验数据进行了科学的统计和处理，进行了量化。(4) 长期艰苦的实践工作，耐心细致、严谨认真的科学精神，他仅仅是选择良好的实验品种就用了7年，进行杂交实验又用了10年左右。3孟德尔论文的埋没与重新发现： 1865年，孟德尔发表了植物杂交实验，但当时无人能懂，直到34年后的1900年，

4、另外两位科学家几乎同时验证了他的遗传规律，才发现孟德尔“有言在先”“是金子总是会闪光的”。基因的分离规律是孟德尔通过碗豆的一对相对性状的遗传实验总结出来的,他共做了7对相对性状的杂交实验,得到相同的结果,下面讲其中的一个实验.（一） 基因分离规律一.一对相对性状的遗传实验P: 高 矮 （边绘边解释 P F1 F2等符号的含义） 解释“纯种、去雄、授粉、性状分离、显性性状 隐性性状”等概念。F1 高 母本都去雄,父母本调换,结果一样. F2 高787 矮277比例 3 ：1结果:1.F1全为显性性状(高茎)2.F2出现性状分离，且分离比为3:1.用其他相对性状做杂交实验,也得到同样的结果,157

5、页表2,这可见绝非偶然, 而是有规律的.第二课时二.对分离现象的解释1. 性状由基因控制,当时孟德尔并不知道“基因”，他用“遗传因子”来解释的。在图解中用英文字母表示，2. 一般而言，一个性状是由位于一对同源染色体上的同一个位置的一对基因来控制，这样一对基因叫“等位基因”。也就是说：等位基因控制相对性状。（一对高茎基因一个高茎性状，）相对性状：同种生物同一种性状的不同表现类型 等位基因：同种生物同一种基因的不同类型（形式）-用同一个字母 区分大小写表示一对相对性状 显性性状：由显性基因控制（用大写英文字母表示） 一对等（同一个字母）隐性性状：由隐性基因控制（用小写英文字母表示） 位基因由于亲本

6、是纯种，所以，高茎亲本是显性性状，用DD表示矮茎亲本是隐性性状，用dd表示 此时我们把个体中的基因类型叫做“基因型”（都是成双的基因） 个体表现出来的某种性状（显或隐），叫“表现型”3. 等位基因随同源染色体分离,形成不同的配子.发生于减数分裂过程中。这是分离规律的细胞学基础，也是分离规律的实质 于是：DD D； Dd D&d （1：1）; dd d 即：凡是纯合体只能产生一种配子，杂合体可以产生两种相等数目的配子。4. 不同配子随机结合（即受精），形成了不同的基因组合,表现出不同的性状,遗传图解如下：P: 高(DD) 矮(dd) 配子 D dF1 Dd(高茎) F1配子 D d D DD D

7、dF2 d Dd dd解释下面几个问题:1.等位基因2.表现型和基因型以及它们的关系 表现型=基因型+环境（1） 基因型是决定表现型的主要因素（2） 表现型相同，基因型不一定相同（举例）（3） 基因型相同，表现型也不一定相同。（举例）3、基因分离比和性状分离比4、纯合体和杂合体（纯种和杂种）由上可知，F2发生性状分离的关键并不是F2本身，而在于F1代产生配子时产生了几种类型的配子。小结：1、本节课学习了很多遗传术语：等位基因、相对性状、基因型、表现型、基因分离比、性状分离比、纯合体、杂合体2、遗传图解的写法注意事项（1）凡是个体（亲代、F1、F2），表示基因型的字母一定是双数的；（2）个体产生

8、后代一定要有“桥梁”配子（精子或者卵），而配子是减数分裂产生的，所以，基因（字母）是单个的；（3）纯合体只能产生一种配子，杂合体可以产生2种相等数目的配子；（4）配子结合成子代的数量比例等于雌雄配子种类的乘积；（5）个体有表现型（性状），要标明，而配子不可能表现出性状。课堂练习：番茄有红果（R）和黄果（r），写出以下杂交的遗传图解RR X RR RR X Rr RR X rr Rr X Rr Rr X rr rr X rr第三课时复习提问1、基因型与表现型的关系2、 一对相对性状的遗传图解练习（略）引入新课上述对遗传现象的解释是否正确呢？孟德尔本人虽然没有看见遗传因子是什么东西，但是当时他采用

9、了一种很巧妙的方法，证明他的假设是很正确的，这就是“测交法“（test-cross）三.测交（1）定义：让隐性亲本与F1（基因未知）杂交,测定F1的基因型（是否含有隐性基因？）.（2）预期的结果:F1 Dd dd 配子 D d dF2 Dd dd 高1 ：矮1（3）实验的结果：与预期的结果是一致,这就说明F1形成配子时等位基因分离, 这就是基因分离规律的实质.四.基因分离规律：F1形成配子时,等位基因随同源染色体分离而分离,进入不同的配子中,(形成不同类型的配子)讨论：谁分离？什么时候分离？怎样分离？分离的结果？ 附注：基因的分离规律又叫“基因的独立遗传（分配）规律”，是指等位基因位于一对同源

10、染色体上，二者互不干扰、互不融合、互不混杂，在减数分裂时分别独立地进入两性配子，遗传给后代。（即使在杂合体的F1中，隐性基因并没有消失，仍然独立存在，在繁殖下一代时会有机会把基因表达出来）。五.基因分离规律的应用1.杂交育种方面的应用(指导育种) 由于杂种的后代会出现性状分离，杂种本身就不“纯”，所以，所谓育种，主要就是“育纯种”，所以，要慎重对待F1，若：（1）要的是显性性状，F1不能推广（2）要的是隐性性状，F1不能丢弃。总之，要育到“纯种”为止。2.预防人类遗传病（1） 显性遗传病的预防：显性遗传病的发病率很高，可以用劝阻或者限制生育的方法加以预防、控制，例如：多指、结肠息肉（2） 隐性

11、遗传病的预防：隐性遗传病在杂合体时不发病，所以此类遗传病发病率比较低，但是，近亲的个体，虽表面上可能正常，但有可能在某种遗传病上是杂合体，这样，如果近亲结婚，二人同时具有致病基因的可能性就很大，这样他们的后代发病率比随机婚配的后代要大得多，所以，禁止近亲结婚是预防隐性遗传病发生的有效措施。例如：白化病、先天性全色盲、先天聋哑、苯丙酮尿症新概念：携带者小结:1.有关概念:相对性状与等位基因 显性和隐性性状显性和隐性基因 性状分离与基因分离 基因型和表现型 纯合体和杂合体 杂交、自交和测交2、基因在染色体上，等位基因在同源染色体上，所以，在体细胞和性原细胞中，基因是成对存在的3、在减数分裂产生配子

12、时，基因的行为与染色体的行为一致，等位基因分离，所以，配子中基因是成单存在的。4、雌雄配子随机组合产生下一代。5、基因的分离规律中常见的比例有 3：1 1：2：1 1：1习题练习和作业布置：附录参考： 基因的分离规律学习指导一、 相关概念及其关系基因通过控制蛋白质的合成（中心法则）来控制性状，因此，基因与性状具有对应的正相关。 基因等位基因（显性基因显性性状）相对性状性状 （隐性基因隐性性状）二、 相关符号、术语及遗传图解：P亲本 、亲代 F子代 F1子一代 F2子二代 X杂交、婚配 雌性 雄性 正常雌性 正常雄性 异常雌性 异常雄性正交与反交：杂交时，显性 X 隐性，称为正交，则显性X隐性称

13、为反交；反之亦然。杂交与自交：同种生物中具有不同性状（或不同基因型）的雌、雄个体之间的交配是杂交；同种生物中具有相同性状和相同基因型的雌、雄个体之间的交配是自交，对植物而言通常是自花传粉，对动物而言通常是同一品种（同一种群中的相同性状）的个体的交配。测交：用隐性纯合体与一个呈现显性性状的未知基因型个体（但是否含有隐性基因是未知的）杂交，用其子代是否发生性状分离而验证这个未知基因型的个体的基因型的一种方法。标准遗传图解：（略） 三、 相关生理过程及其定律分析1、 遗传与生殖过程密切相关，具体而言是与减数分裂和受精作用相关。2、 等位基因在这一代个体细胞核的同源染色体（一个来自父，一个来自母，是上

14、一代遗传下来的）上这一代，在生殖时要减数分裂，减数分裂时同源染色体分开导致等位基因分开，即：DDD， Ddd or D(数量相等，各1/2) ；ddd下一代，受精而成，体内的染色体成对（分别来自精子OR卵，故其上基因成对（等位基因）3、 基因的分离规律：（1）适用范围：一对相对性状所涉及的一对等位基因的遗传问题 （2）发生时间：个体有性生殖即减数分裂时期（减数I过程中） （3）谁分离？等位基因（同源染色体上的） （4）为什么会分离？怎样分离？随着（减数第一次分裂时）同源染色体的分开而分离 （5）分离的结果：等位基因进入不同的配子，随着配子遗传给后代注：至于等位基因进入不同配子后能否传递给后代，

15、取决于受精（几率）；传给了后代，在后代能否表达（表达为相应的性状）则还要受环境的影响，即基因型+环境=表现型四、 习题类型及其解答方法：1、 已知亲本，求配子种类or几率。已知：显性纯合体DD产生一种配子D（100%） 答案只有三种1、1/2、0显性杂合体Dd产生两种比例相等的配子 D & d,各50%(1/2)隐性(纯合体)dd产生一种配子d（100%）当然，DD产生d,以及dd产生D的可能性（几率，比例）都是02、 已知显隐性关系以及性状，分析基因例题1、绵羊B-白毛，b-黑毛，两只白毛羊生了一只黑毛羊（白X白黑），请分析 解答：首先，b-黑毛，这个黑毛的小羊一定是隐性纯合体，即bb， 两

16、个b分别来自父母父母都有b基因 又父母毛色均为白色，B-白毛 父母都有B所以：父本是Bb ，母本是Bb。（BbXBb bb，遗传图解略，这样的题属于反推类型） 常见题目类型：两个正常的亲本生出了个具有XX病的子代（两个具有相同表现型的亲本的子代出现新性状），则（1）有XX病（or新性状）的子代是隐性纯合体（aa、bb、cc、dd） （2）双亲是显性杂合体3、 已知亲本的上一代或其兄弟姐妹的某性状，间接推导此亲本，再求子代（例，同步优化P157，14）4、 比例、几率的计算：A、什么是几率：几率又叫“机率”“概率”，是对一个事件发生的可能性（机会、比例）的估测。 几率主要的计算方式有“乘法”和“

17、加法”两种； 乘法法则：事件A与事件B同时发生的几率=事件A发生的几率X事件B发生的几率（两个独立事件同时发生的机率等于各自发生的机率的乘积） 加法法则：事件A发生或者事件B发生的几率=事件A发生的几率+事件B发生的几率（两个互斥事件均发生的概率等于它们各自发生的概率的和）当看见：“既又”“并且&”或者“产生某子代必须是A种精子与B种卵子结合”这样的情况下，几率用乘法；而问题中有“或”（or）时，用加法。B、遗传几率是由亲本产生配子类型的必然性（或偶然性）以及配子受精的偶然性 所共同决定的遗传学中最基本的几率，（参 四、1）就是1、1/2、0，其它几率都来自这三个数字的“加”和“乘”（1）纯合

18、体自交，DDXDD，ddXdd，后代只有一种，几率为1和0。（2）杂合体自交：DdXDd，产生DD的几率=1/2 X 1/2 = 1/4 ，产生Dd的几率=（1/2X1/2）+（1/2X1/2）=1/2 ，产生dd的几率=1/2X1/2=1/4上三者的比例是1/4：1/2：1/4 =1：2：1，就是子代基因型分离比，而表现型比（1/4+1/2）：1/4=3：1。 （3）测交 ，DdXdd，产生DD的比例（几率）=1/2X0=0，产生Dd的几率=1/2X1+1/2X0=1/2产生dd的机率=1/2X1=1/2（4）其它杂交：DDXDd,或者ddXDD,分析略例题P156，3，14C、一个独立事件

19、的机率与同等条件下已经发生的其它事件无关，只与产生此事件的因素有关。例题：一对夫妇正常，但他们的母亲都是白化病患者，这对夫妇已经有三个正常孩子，他们计划再要一个孩子，请问这个孩子的性状会如何？解答：再要一个孩子，这个孩子跟前三个正常孩子无关，只跟父母（都是携带者）有关，所以，正确答案是：有1/4的可能是白化，75%可能是正常孩子。错答：因为AaXAa产生后代的分离比是3：1，已经有三个正常的，所以下一个就是那个1，是白化孩子。类比：抛硬币，前N次都是国徽向上，那么第N+1次会是什么？仍然是各有一半机会国徽、字向上，这N+1次与前N次无关。（当大量事件发生，最后，此类事件的统计数据是接近1：1的）例题2：D、几率不是永远不变的，关键看分母。几率是对将来事件是否发生（或者已在但未知）的预测，所以，当某种可能性变成现实性，算几率就要将“现实”“已然”排除。（以摸彩举例）例题：同步优化P158，24；P161，52。 5、 系谱分析：常染色体单基因遗传的系谱分析。最常见的是隐性遗传，通常系谱中有一对父母不病而子代病的现象，病例少，有时隔代遗传；如果是显性遗传，则发病率高，往往连续遗传。