基因的分離定律及應(yīng)用:
1.基因的分離定律
(1)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)實(shí)質(zhì):在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的過程中,等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。
。3)適用范圍:①一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳;②細(xì)胞核內(nèi)染色體上的基因;③進(jìn)行有性生殖的真核生物。
。4)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ):同源染色體分離。
(5)作用時(shí)間:有性生殖形成配子時(shí)(減數(shù)第一次分裂后期)。
2、分離定律在實(shí)踐中的應(yīng)用
。1)正確解釋某些遺傳現(xiàn)象兩個(gè)有病的雙親生出無病的孩子,即“有中生無”,肯定是顯性遺傳病;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。
(2)指導(dǎo)雜交育種
、賰(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。
、趦(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。
、蹆(yōu)良性狀為雜合子:兩個(gè)純和的不同性狀個(gè)體雜交后代就是雜合子,但每年都要配種。
。3)禁止近親結(jié)婚的原理每個(gè)人都攜帶5~6種不同的隱性致病遺傳因子。近親結(jié)婚的雙方很可能是同一種致病因子的攜帶者,他們的子女患隱性遺傳病的機(jī)會(huì)大大增加,因此法律禁止近親結(jié)婚。
交配方式類:
1、雜交:基因型不同的個(gè)體間相互交配的過程。
2、自交:植物中自花傳粉和雌雄異花的同株傳粉。廣義上講,基因型相同的個(gè)體間交配均可稱為自交。自交是獲得純合子的有效方法。
3、測(cè)交:就是讓雜種(F1)與隱性純合子雜交,來測(cè)F1基因型的方法。
4、正交與反交:對(duì)于雌雄異體的生物雜交,若甲♀×乙♂為正交,則乙♀×甲♂為反交。
5、常用符號(hào)的含義
孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法:
1.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)雜交方法
2.假說一演繹法分析
(1)假說一演繹法:在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問題以后,通過推理和想像提出解釋問題的假說,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)論。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符,就證明假說是正確的,反之,則說明假說是錯(cuò)誤的。這是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法,叫做假說一演繹法。
(2)一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)“假說一演繹分析”
一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn):
1、實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果(如下圖)
2、對(duì)分離現(xiàn)象的解釋
(l)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)生物在形成生殖細(xì)胞——配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子彼此分離,分別進(jìn)入不同的配子中。
(4)受精時(shí),雌、雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。
3、對(duì)分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證——測(cè)交(如下圖)
結(jié)果證實(shí)了:
①F1是雜合子,基因型為Dd;
、贔1能產(chǎn)生D和d兩種配子且比例相等;
③F1在形成配子過程中,D和d能彼此分離(即沒有融合)。
4、孟德爾的研究思路:假說一演繹法
(3)設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證假說。
(4)歸納綜合,總結(jié)規(guī)律:基因的分離定律。
表解基因的分離定律和自由組合定律的不同:
知識(shí)點(diǎn)撥:
分離定律實(shí)驗(yàn)注意
1、親本上結(jié)的種子為F1,F(xiàn)1植株上結(jié)的種子為F2。
2、親本產(chǎn)生的雌雄配子數(shù)量不等,雄配子數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子,基因型為Dd的植物產(chǎn)生的雄配子中,含D的和含d的相等,雌配子中含D的和含d的相等。
雜合子Aa連續(xù)自交后代分析:
1、雜合子連續(xù)自交n次后,第n代的情況如下表:
2 、曲線分析
根據(jù)上表比例,雜合子、純合子所占比例坐標(biāo)曲線圖為:
注:1、自交n次后,第n代雜合子比例為1/2n,其余為純合子,且顯性純合子與隱性純合子比例為1:1,據(jù)此原理,可只記憶雜合子的計(jì)算公式,其他比例由此推到即可。
2、在育種實(shí)踐中,可通過讓雜合子連續(xù)自交的方法來提高純合子所占的比例。
知識(shí)拓展:
1、孟德爾遺傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)是運(yùn)用了“假說一演繹法”的結(jié)果,孟德爾以高莖純種豌豆和矮莖純種豌豆作親本,分別設(shè)計(jì)了純合親本雜交、F1的自交、F1的測(cè)交三組實(shí)驗(yàn)
、僭诂F(xiàn)象分析階段完成的實(shí)驗(yàn)是純合親本雜交和 F1的自交。
、诿系聽栐诮忉屢粚(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),提出的假設(shè)是控制生物性狀的成對(duì)的遺傳因子在形成配子時(shí)會(huì)彼此分離,分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。
③在檢驗(yàn)假設(shè)階段完成的實(shí)驗(yàn)是F2的測(cè)交。
2、薩頓利用類比推理,提出“基因在染色體上” 的假說;摩爾根利用“假說—演繹法”找到基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
3、DNA半保留復(fù)制的提出也是“假說一演繹法” 的正確運(yùn)用。沃森和克里克在發(fā)現(xiàn)了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)后,又提出了遺傳物質(zhì)半保留復(fù)制的假說。 1958年,科學(xué)家以大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)材料,運(yùn)用同位素標(biāo)記法設(shè)計(jì)了巧妙的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與根據(jù)假說一演繹推導(dǎo)的預(yù)期現(xiàn)象一致,證實(shí)了DNA的確是以半保留方式復(fù)制的。
4、基因的分離定律和自由組合定律中,F(xiàn)1和F2要表現(xiàn)特定的分離比,應(yīng)具備以下條件。
、偎芯康拿恳粚(duì)相對(duì)性狀只受一對(duì)等位基因控制,且相對(duì)性狀為完全顯性。
、诓煌愋偷拇、雄配子都能發(fā)育良好,且受精的機(jī)會(huì)均等。
、鬯泻蟠继幱诒容^一致的環(huán)境中,且存活率相同。
④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的群體要大,個(gè)體數(shù)量要足夠多。
5、常見問題解題方法
。1)如果后代性狀分離比為顯:隱=3:1,則雙親一定都是雜合子(Dd)。即Dd×Dd→3D_:1dd
(2)若后代性狀分離比為顯:隱=1:1,則雙親一定是測(cè)交類型。即Dd×dd→1Dd:1dd
。3)若后代性狀只有顯性性狀,則雙親至少有一方為顯性純合子。即DD×DD或DD×Dd或DD×dd
分離定律的實(shí)質(zhì):減Ⅰ分裂后期等位基因分離。