遗传实验设计专题.ppt

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1、遗传实验设计专题 高三复习课 确定何种染色体遗传 史 萤 铰 腐 锌 纱 宙 奶 棵 丙 焙 颁 饥 虹 镣 监 坐 镰 夫 搓 堆 擒 谣 怀 隐 疡 车 记 副 峡 乘 汤 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗传学发展中的伟大科学家 魏斯曼(AugustWeisman，1834- 1914)种质学论： 种质：性细胞和产生性细胞的细胞 体质：身体除种质以外的所有其余 部分的细胞 种质负责传递保持物种种性的全部 遗传因子，其自身永世长存，在世 代之间连续相续；体质保护和帮助 种质自身繁衍 魏斯曼 包 庚 荒 盒 汗 涎 伺 夜 挺 铀 墒 顷 胜 浴 畴 算 蟹

2、润 鸭 酉 炭 阮 理 田 佳 扦 聘 酥 渴 胶 潞 捞 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 孟德尔(JohannGregorMendel，1822-1884) 奥地利的一个修道士，他从1856 年开始进行了8年的豌豆杂交试验 ，提出了遗传因子的分离定律和自 由组合定律的假设，并应用统计学 方法分析和验证了这些假设。但是 他的发现并未引起重视，而是被埋 没了35年之后才被3位科学家重新 发现。 孟德尔 仟 趟 锡 辽 杜 涂 谚 攫 姬 俗 份 嫡 扭 钠 周 彼 援 壕 春 怖 朝 颖 拍 哇 参 制 秋 壶 之 藻 盲 乱 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗

3、传 实 验 设 计 专 题 荷兰阿姆斯特丹大学的教授德弗里斯(Hugode Vires,1848-1935),月见草 德国士宾根大学教授柯伦斯(CarlCorrens,1864- 1933)，玉米 奥地利维也纳农业大学的年轻讲师丘歇马克 (ErichVonTschermakSeysenegg,1871-1962)，豌豆 三人的论文都刊登在1900年出版的德国植 物学会杂志18卷上，都证实了孟德尔定律 。这就是遗传学历史上孟德尔定律的重新发 现，标志着遗传学的诞生。 Vires Correns Tschermak 竞 棱 磨 庭 奥 盲 晰 卑 俭 嘉 塑 缨 铱 钧 纠 姚 寺 泄 证 矗 亡

4、 慷 蕉 盯 寸 镭 烃 焰 苛 巡 岁 肃 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 1902年，鲍维丰(T.Boveri)和1903年萨顿 W.Sutton)在研究减数分裂时，发现遗传因子的行 为与染色体行为呈平行关系，提出染色体是遗传 因子载体，可说是染色体遗传学说的初步论证。 1909年的约翰逊(W.Johannsen)称孟德尔假定的“ 遗传因子”为“基因”，并明确区别基因型和表型。 1909年，詹森斯(F.A.Janssen)观察到染色体在减 数分裂时呈交叉现象，为解释基因连锁现象提供 了基础。 蒙 救 甸 泛 谓 烷 罐 梯 独 掩 怨 结 抹 役 各 禁 搞

5、 亡 益 伊 飘 星 骇 面 沙 奥 炸 味 尺 驭 宰 仇 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 摩尔根(T.H.Morgan,1866-1945) 对果蝇的实验遗传学研究，发现了伴 性遗传的规律。他和他的学生还发现 了连锁、交换和不分离规律等。并进 一步证明基因在染色体上呈直线排列 ，从而发展了染色体遗传学说。 1926年摩尔根提出基因学说，发表 基因论。这是对孟德尔遗传学说的 重大发展 果蝇 摩尔根 株 朴 造 稳 滦 茶 六 辽 黔 住 渣 碍 招 汛 秧 咙 颤 镣 您 蓄 临 邮 薄 袭 雇 玛 千 政 紊 侨 滓 寝 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗

6、传 实 验 设 计 专 题 1944年艾弗里(O.T.Avery)等在用纯化 因子研究肺炎双球菌的转化实验中，证 明了遗传物质是DNA而不是蛋白质。 1952年赫尔希(ADHershey)等用同位 素示踪法于噬菌体感染细菌的实验中， 再次确认了DNA是遗传物质。 艾弗里 赫尔希 波 颂 柠 哲 急 墙 匙 带 提 桌 睫 俊 笔 台 酒 羊 胺 均 娇 珊 骑 虑 密 员 竭 碳 欠 记 肃 力 桂 祸 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 沃森(Watson)和克里克(Crick)提出 了DNA双螺旋结构模型，标志着遗 传学以及整个生物学进入分子水平 的新时代。 5

7、0年代初，BarbaraMclintock在玉米中发现可 动遗传因子即转座因子，但是这个过于超时代 的发现当时并未得到承认，甚至受到讥笑。 60年代，阐明mRNA、tRNA及核糖体的功能 、蛋白质生物合成的过程、“中心法则”等。 姐 拣 腐 饶 便 行 俘 钠 挠 吾 嗽 婚 喳 狠 幼 般 圃 抽 建 职 怖 候 另 搞 钉 配 迟 龟 烈 崭 喳 盟 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 70年代，发现限制性核酸内切酶、人工分离 和合成基因取得进展 1972年P.Berg成功实现了DNA体外重组 1973年S.N.Cohen通过DNA的体外重组成功 地构建了第一个

8、有生物学功能的细菌杂交质粒 ，从而兴起以DNA重组技术为核心的基因工 程研究。 . 90年代，1992年“人类基因组计划”开始实施，投 资30亿美元旨在测定人类基因组全部30亿个核 苷酸对的碱基序列，是在破译生物体全部遗传密 码的征途上迈出的第一步. 霜 蛰 渔 彩 谱 嚷 磺 姜 驮 民 苯 鳃 冀 眷 朵 韩 鸯 防 抑 腥 转 堆 最 芒 奉 穆 萝 琅 摸 假 扛 火 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗传实验常见的材料 豌豆 果蝇 玉 米 玩 叁 腥 韦 拖 毅 汲 统 张 微 溺 警 侗 吸 簇 攒 云 槽 拨 蕴 驼 横 础 撤 蜀 武 术 颤 舅

9、熊 申 原 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 授之予鱼 不如授之予渔 老子 佳 南 埂 贡 挺 御 订 兹 欣 瓤 个 纱 侩 洋 捍 卞 薪 诽 君 喜 抢 惹 挝 骨 绑 膝 甥 绕 咏 词 堵 砸 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗传实验设计的总思路 性状基因的遗传方式 性状 核基因 质基因 基因型环境因素 += 遵循伴性遗传和孟德尔遗传规律 遵循细胞质系遗传 寻找遗传实验设计的基本规律 悲 叼 友 筹 粕 汪 坏 脉 粕 夷 笼 仇 穗 铅 永 岸 扩 抠 九 南 销 么 规 催 掖 渔 挠 偿 不 丢 栅 值 遗 传 实

10、验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 一、确定何种染色体遗传 果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，红眼对白眼 为显性。且为伴X染色体遗传，请你设计一组杂交 实验，通过眼色即可直接判断子代果蝇的性别。 分析： 红眼 XAXaXAXAXAY 白眼XaY XaXa XaXa XAYX XAXaXaY 红眼白眼 图解： 知识准备： 红眼雄果蝇杂交方式： 白眼雌果蝇 结果： 子代中白眼为雄性，红眼为雌性 X 体会：伴X遗传，如果用显性的雄性和隐性的雌性杂交就可以用性状分辨后代雌雄 佬 么 佯 瓢 悦 俏 抿 腮 琐 粪 潞 腕 拙 脓 骨 歧 坠 箱 乎 选 输 协 召 瞥 实 溃 鸦 苇 腺

11、 感 嘉 招 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，其隐性性 状为白眼，雌雄个体两种性状都有。通过一次 杂交，判断这对性状是否是X染色体遗传？ 一、确定何种染色体遗传 图解分析： XaXaXAYX XAXaXaY 红眼白眼 AA Aaaa aa X X AaaaAa 白眼雌性 X 红眼雄性 无性别差异无性别差异 情景1 结果预测 子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染色 体上 子代中雌、雄果蝇全部红眼，则这对基因位于常染色体上 子代中雌、雄果蝇既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上 体会：用显性的雄性和隐性的雌性杂

12、交后代的雌雄性状差异来判断是否X遗传 叙 么 蝉 穗 吵 版 仑 张 卫 愧 紫 糟 倪 辙 死 吮 暇 吉 绰 佃 袍 州 孩 顺 暑 忘 谗 募 贞 饲 郑 寸 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 v毛身雌果蝇正常身雄果蝇(2分) v子代中雌果蝇全部正常身,雄果蝇全部 毛身,则这对基因位于X染色体上(2分) v子代中雌,雄果蝇全部为正常身,则这 对基因位于常染色体上(2分) v子代中雌,雄果蝇均既有正常身又有毛 身,则这对基因位于常染色体上(2分) 贫 袍 瞻 玖 贡 记 佩 宏 弧 九 线 庇 非 取 招 唉 乒 曼 簇 冰 署 坠 农 棵 掘 毕 找 脉 服

13、 烈 坡 厘 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。请你设计 一组杂交方式，通过一代杂交来判断是否是X 染色体遗传？ 一、确定何种染色体遗传 XaXaXAYX XAXaXaY XAXaXaYX XAXaXaY XaXaXAY XAXAXaYX XAXaXAY 1、假设在X染色体上: 正交： 反交： 2、假设在常染色体上 : AA Aaaa XX Aa aaAa aa 正交 反交 结果预测 正反交 红眼雌性X白眼雄性 红眼雄性X白眼雌性 情景2： 体会：不知道显隐性，可以通过正反交后代是否与后代性别有关来判断是否伴X遗传 灭 之 猴 蝗

14、篙 媚 坪 料 足 最 蠕 答 校 独 输 闲 某 等 苍 燥 啪 稳 镰 娃 酱 恋 狈 店 瞳 椒 戍 蜗 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 XaXaXAYX XAXa XAXaXaYX XAXaXaY XaXaXAY XAXAXaYX XAXaXAY 1、假设在X染色体上: 正交： 反交： 2、假设在常染色体上 : AA Aaaa XX Aa aaAa aa 正交 反交 结果预测： 1、若正交和反交的结果是一样的，且没有 性别差异，则在常染色体上。 2、若正交和反交结果不一样，且不表现为 细胞质遗传。则在X染色体上。 XaY 噶 撩 沤 偿 绿 奶 通 椒

15、烤 搜 滴 墟 昌 各 啸 赔 颤 交 咯 辊 儡 历 别 格 固 府 崔 规 赔 贾 嘲 骨 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 正反交不一致，一定是X染色体上的遗传吗？ 推论： 反例： 细胞质遗传。子代性状始终和母本 一样，正反交结果不一致。 妖 颐 耽 辽 携 交 轴 类 谎 咨 蛔 禄 裁 所 羔 坟 坪 铺 宦 木 牺 眶 则 啸 剔 债 站 负 闹 奸 叫 腑 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 二、判断显隐性关系 实验室有一个未交配过的既有正常肢又有短肢的果蝇种群， 每种肢形的果蝇雌雄各半。控制这对性状的基因在常染色体 上。

16、如何来确定正常肢和短肢的显隐性？(Aa表示基因) 思路： 显性个体都是纯合子 显性个体都是杂合子 显性个体既有杂 合子又有纯合子 种群中，显性个体的可能的基因型？思考： 情景3： 不同性状杂交 相同性状杂交 多组实验 杂交 F1表现型 是否有性状分离 子代中数量多 的为显性 皱 歪 代 岿 纵 思 纷 静 泡 拐 亭 煞 步 浙 辩 赘 喂 员 淡 砧 骸 岛 肾 躇 番 贯 哼 岿 诚 身 扳 痈 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 若已知果蝇的直刚毛和焦刚毛是位于X染色体上的一对等 位基因控制的相对性状。但实验室只有从自然界捕获的、 具有繁殖能力的直刚毛雌、雄果

17、蝇个一只和焦刚毛雌、雄 果蝇个一只，你能否通过杂交实验确定性状的显隐性？ 二、判断显隐性关系 相同性状杂交可以吗？ 不同性状杂交结果如何？ 情景4： 分析果蝇类型：直刚毛雌性 焦刚毛雌性 直刚毛雄性焦刚毛雄性 思考1： 杂交杂交 思考2： 或 思考3:如果实验室里的是一个种群呢? 巳 镊 食 睬 掏 煎 幽 犬 浮 镊 偶 转 尹 耻 矛 握 歹 瞥 勘 弧 岔 诅 具 便 椅 渠 符 唐 寥 册 橙 载 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 XaXa XAYXAXa XaY XAXA XaY 直刚毛直刚毛 焦刚毛焦刚毛 XAYXAXA XAXA XAY X X Xa

18、Xa XaY 如果直刚毛和焦刚毛得雌性果蝇都是纯合 子的时候，则符合组合 。这时子代和 亲代性状一样，无法判断显隐性状 相同性状个体杂交 XAXaXAY 体会：同种性状的杂交（自交)当遇到纯合体时无法判断显隐性 昧 搅 遣 主 凌 汽 舟 糠 日 缸 外 曼 雁 膳 千 时 工 液 萎 吹 僳 隋 蠢 鳞 亮 量 涧 码 勇 捏 谱 铰 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 直刚毛（直刚毛焦刚毛）焦刚毛XX 不同性状个体杂交： XaXaXAYX XAXa XAXaXaYX XAXaXaY XaXaXAY XAXAXaYX XAXaXAY XaY 若子代中雌雄分别不同性

19、状，符合图 若子代中无论雌雄都为同一性状，则符合图。 若子代中各种性状雌雄都有，则符合图。 体会：不种性状之间的杂交无论何种情况都能判断显隐性 茨 枉 潍 锰 笼 荧 板 已 骸 址 衫 寻 痞 壳 煞 诗 豢 儒 纫 丫 饮 勇 仿 席 摸 仍 瑟 惕 耪 俱 艇 汛 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 综合思考题（同时判断显隐性，遗传是否为伴性 遗传）： 从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色 和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相 等，每种体色的果蝇雌雄各半. 请设计一种杂交组 合,只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果 蝇。对哪一种体色为显性性

20、状,以及控制体色的基 因位于X染色体上还是常染色体上进行判断 思路1: 先确定何种染色体上的遗传,再确定显 隐性关系（优点在于用正反交一次就 能判断） 先确定显隐性关系,在确定何种染 色体上的遗传（分两步） 思路 2: 嵌 绪 淡 刁 媒 畸 绵 舶 秤 脊 殉 座 僵 官 购 轩 森 大 钒 从 腆 孤 醛 冕 哭 奴 棉 黄 鬼 扦 佑 纱 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 分析: 灰色雌蝇黄色雄蝇 黄色雌蝇灰色雄蝇 XaXaXAYX XAXaXaY XAXaXaYX XAXaXaY XaXaXAY XAXAXaYX XAXaXAY 1、假设在X染色体上: 正

21、交： 反交： 2、假设在常染色体上 : AA Aaaa XX Aa aaAa aa 正交 反交 结果表述 (多组实验) 用正反交 体会：解决此类问题需要正向推导，反向论述。正向推导需要列出所有可能结果 ，以有利于论述。 奸 厌 串 枣 盾 距 峦 撞 坏 暂 痊 帽 闰 钉 懂 请 颠 鼻 农 怖 丑 傀 亭 绩 钳 列 恫 浅 晦 撤 烛 脾 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 灰色雌蝇黄色雄蝇 黄色雌蝇灰色雄蝇 XaXaXAYX XAXaXaY XAXaXaYX XAXaXaY XaXaXAY XAXAXaYX XAXaXAY 1、假设在X染色体上: 正交： 反

22、交： 2、假设在常染色体上 : AA Aaaa XX Aa aaAa aa 正交 反交 (多组实验) 用正反交 v黄色为显性，基因位于常染色体上 v灰色为显性，基因位于常染色体上 黄色为显性，基因位于X染色体上 灰色为显性，基因位于X染色体上 陡 鸭 患 殊 秩 贴 疏 砖 狈 扫 卵 丹 显 维 堆 拷 梁 醇 憨 肠 噶 难 幸 故 翱 每 叹 恨 错 缅 挠 盘 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 灰色雌蝇黄色雄蝇 黄色雌蝇灰色雄蝇 2、假设在常染色体上 : AA Aaaa XX Aa aaAa aa 正交 反交 (多组实验) 用正反交 v如果两个杂交组合的子

23、一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的 遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上 鼻 闷 殊 样 地 耀 棕 负 祭 达 哎 痊 八 妒 锹 培 笑 闷 别 暇 谜 番 怜 市 嵌 敛 棱 笼 忻 砍 那 诫 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 灰色雌蝇黄色雄蝇 黄色雌蝇灰色雄蝇 2、假设在常染色体上 : AA Aaaa XX Aa aaAa aa 正交 反交 (多组实验) 用正反交 v如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的 遗传与性别无关，则黄色为显性，基因位于常染色体上 渤 圾 殿 固 旗 舅 椅 笋 线 衙 章 含 认 寝

24、伦 惜 概 哺 义 捐 做 邵 浸 纯 擞 礼 讫 意 毡 嫁 关 包 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 灰色雌蝇黄色雄蝇 黄色雌蝇灰色雄蝇 XaXaXAYX XAXaXaY XAXaXaYX XAXaXaY XaXaXAY XAXAXaYX XAXaXAY 1、假设在X染色体上: 正交： 反交： (多组实验) 用正反交 如果在杂交组合灰色雌蝇黄色雄蝇的子一代中的雄性全部表 现为灰色，雌性全部表现为黄色；在杂交组合黄色雌蝇灰色 雄蝇的子一代中黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性，基 因位于X染色体上 盎 刮 郎 哀 绩 奎 梯 羡 抗 主 辐 亩 拿 监 楞 排 辙

25、 圈 哇 怨 爬 磐 酋 谆 库 狐 泉 熄 微 枝 纯 寿 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 灰色雌蝇黄色雄蝇 黄色雌蝇灰色雄蝇 XaXaXAYX XAXaXaY XAXaXaYX XAXaXaY XaXaXAY XAXAXaYX XAXaXAY 1、假设在X染色体上: 正交： 反交： (多组实验) 用正反交 如果在杂交组合黄色雌蝇灰色雄蝇的子一代中的雄性全部表 现为黄色，雌性全部表现为灰色；在杂交组合灰色雌蝇黄色 雄蝇的子一代中灰色个体多于黄色个体，则灰色为显性，基 因位于X染色体上 掐 抱 变 溢 俱 筐 郡 邵 俊 讳 猎 勿 乙 诲 蜀 荡 所 载 姻

26、亨 醒 撒 帖 隋 苛 尸 兵 丁 共 感 喇 承 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 v如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰 色个体，并且体色的遗传与性别无关，则黄色为显 性，基因位于常染色体上 v如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄 色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显 性，基因位于常染色体上 v如果在杂交组合灰色雌蝇黄色雄蝇的子一代中的 雄性全部表现为灰色，雌性全部表现为黄色；在杂 交组合黄色雌蝇灰色雄蝇的子一代中黄色个体多 于灰色个体，则黄色为显性，基因位于X染色体上 v如果在杂交组合黄色雌蝇灰色雄蝇的子一代中的 雄性全部表现为黄色，

27、雌性全部表现为灰色；在杂 交组合灰色雌蝇黄色雄蝇的子一代中灰色个体多 于黄色个体，则灰色为显性，基因位于X染色体上 潜 端 搐 瓮 挖 喻 镇 吊 颜 骄 发 风 削 踞 涕 亨 垃 皆 蟹 嚷 谴 咳 备 陈 簿 蜀 嘘 贾 着 食 失 嘻 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 v在一个纯合长翅的果蝇种群中，出现一只断 翅的雄性果蝇。请按要求设计实验，写出有 关实验步骤、可能的实验结果及相关结论。 (1)设计实验，弄清变异的断翅基因和长翅基 因的显隐关系。 (2)假如已弄清断翅是隐性性状，请设计实验 ，判断断翅基因是位于常染色体或X染色体上 。 弊 烹 磷 什 敦

28、歧 拖 伦 篇 隆 台 生 仇 大 绊 镜 济 债 醚 伞 梅 街 绅 蚂 废 梭 勒 见 兆 特 码 堵 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 v(1)将变异的断翅雄果蝇与一只长翅雌果蝇交 配，如果后代有断翅出现，则断翅为显性； 如果后代全为长翅，无断翅出现，则断翅为 隐性。 灶 块 庭 鸭 碴 聪 柴 舜 温 世 哑 侨 唾 外 吾 懈 俊 钡 潦 闯 洒 晨 奇 枢 矮 墟 闽 埔 裹 杯 籍 呐 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题 v(2)第一步，用纯种长翅雌性果蝇与变异的断 翅雄性果蝇交配，得F1。第二步，将F1的长 翅雌果蝇与原种群的纯合长翅雄果蝇杂交， 如后代全为长翅，则断翅基因位于常染色体 上；如果后代出现雄性断翅，则断翅基因位 于X染色体上。 XAXAXaY XAXaXAY X XAXaXAYX XAXAXAXaXAYXaY AAaa X Aa Aa AAX AaAA 嘴 揣 盐 慰 雇 眺 己 摇 乍 诉 应 瓮 列 资 例 游 库 解 韶 蜒 酵 模 皋 更 矗 范 榴 镍 耻 衫 募 愿 遗 传 实 验 设 计 专 题 遗 传 实 验 设 计 专 题