第九章生物的遺傳與變異

1、,生物的遺傳與變異,遺傳：親代與子代間相似的現(xiàn)象稱為遺傳?！胺N瓜得瓜，種豆得豆”。變異：子代與親代以及子代之間的差異稱為變異?！耙荒锷抛樱B娘十個(gè)樣”。,1、遺傳與變異,孟德爾(1822–1884)，奧地利生物學(xué)家 ，現(xiàn)代遺傳學(xué)的奠基人，他通過著名的“豌豆雜交試驗(yàn)”，發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的基本規(guī)律——孟德爾定律，即基因的分離定律和基因的自由組合規(guī)律。,2、孟德爾的分離規(guī)律：,,孟德爾的實(shí)驗(yàn)為什么能夠取得成功？,1、實(shí)驗(yàn)材料豌豆,自花傳粉

2、閉花授粉,性狀明顯極易區(qū)分,,,2、科學(xué)的研究方法,采用由簡(jiǎn)到繁的步驟，首先針對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行研究,用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)在嚴(yán)格控制傳粉的條件下進(jìn)行,,自然狀態(tài)下永遠(yuǎn)是純種,,,豌豆雜交示意圖,母本,去雄（未成熟）,,套袋,,人工授粉（成熟）,,套袋,性狀：是指生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和生理生化特征的總稱。相對(duì)性狀：是指同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)形式。如豌豆花色的紅色與白色等。顯性性狀：子一代的性狀總與其中的一個(gè)親本相似，

3、這種F1中能表現(xiàn)出來的性狀，稱為顯性性狀。隱性性狀：在F1中暫未表現(xiàn)出來的性狀，稱為隱性性狀。,,豌豆七對(duì)不同的性狀：,分離現(xiàn)象：紅花豌豆植株與白花豌豆植株雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花植株。F1的紅花豌豆植株自交，所得到的F2中，除紅花豌豆植株外，還出現(xiàn)了白花豌豆植株，即在F2中出現(xiàn)了顯性和隱性兩種性狀，這種現(xiàn)象稱為分離現(xiàn)象。分離比：F2中出現(xiàn)的兩種性狀的顯、隱性分離比例近于3：1。,豌豆7組相對(duì)性狀分別雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果：,分離現(xiàn)象的解釋：

4、    1.相對(duì)性狀由細(xì)胞中相對(duì)的遺傳因子(基因)控制，一個(gè)因子控制一個(gè)性狀。    2.遺傳因子在體細(xì)胞中成對(duì)存在，一個(gè)來自父本，一個(gè)來自母本。,3.形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，并且分配到不同的配子中去，每個(gè)配子只含有成對(duì)因子中的一個(gè)。4.雜種產(chǎn)生不同類型配子的數(shù)目相等，各種雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，機(jī)會(huì)均等。,C表示顯性的紅花因子c表示隱性的白花因子,基因型：是指控

5、制生物性狀的基因組成，它是決定表現(xiàn)型的遺傳基礎(chǔ)。如基因型為CC，Cc的豌豆開紅花，基因型為cc的豌豆開白花。C和c為等位基因。表現(xiàn)型：是指將具有特定基因型的個(gè)體所能表現(xiàn)出來的性狀稱為表現(xiàn)型。如紅花和白花等。,純合子：同源染色體同一位置上的基因組成相同的個(gè)體。如CC和cc。純合體只能產(chǎn)生一種配子，C或c。雜合子：同源染色體同一位置上的基因組成不同的個(gè)體。如Cc。雜合體能產(chǎn)生兩種不同的配子，C和c。,純合體自交后代穩(wěn)定,雜合體自交后代出

6、現(xiàn)分離不穩(wěn)定,分離規(guī)律的驗(yàn)證：,測(cè)交：將未知基因型的F1個(gè)體，與隱性純合體進(jìn)行雜交，以檢定其個(gè)體基因型的雜交方式。,若按分離規(guī)律，其測(cè)交后代紅花（Cc）與白花（cc）應(yīng)出現(xiàn)1：1的比例。,分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)：雜合體中決定某一性狀的成對(duì)的基因，在配子形成過程中，彼此分離，互不干擾，使得在配子中只具有成對(duì)基因的一個(gè)，從而產(chǎn)生數(shù)目相等的兩種類型的配子。,(2)圖中有_____ 對(duì)同源染色體,有_____ 對(duì)等位基因.減數(shù)分裂時(shí),等位基因____

7、_ 與_____ ， _____ 與_____發(fā)生分離,非等位基因發(fā)生__________,2,2,Y,y,,,,,,Y,y,R,r,R,r,思考,,,,,雜交試驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果：,孟德爾選用了兩對(duì)性狀差異的純合體—籽粒為黃色、圓形和綠色、皺縮的豌豆的純種作親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1全為黃色、圓形。說明黃色、圓形這二個(gè)性狀是顯性性狀。,3、自由組合規(guī)律,讓F1(15株)自交，在F2代共得到556粒種子，分離成四種性狀：黃圓（315）、黃皺（101

8、）、綠圓（108）、綠皺（32）。其中黃色圓形和綠色皺形是親本原有的性狀組合，叫做親本組合，黃色皺形和綠色圓形是親本所沒有的性狀組合，叫做重組合。,,,自由組合規(guī)律的解釋：,控制不同相對(duì)性狀的等位基因在配子形成過程中，這一對(duì)等位基因與另一對(duì)等位基因的分離和組合是互不干擾，各自獨(dú)立分配到配子中去的。,以Y和y分別代表黃色和綠色；以R和r分別代表圓形和皺形。黃色圓粒的親本基因型為YYRR，綠色皺粒的親本基因型為yyrr。它們只能形成一種配

9、子分別是YR和yr。F1的基因型為YyRr。雜合的F1 （YyRr），經(jīng)減數(shù)分裂，形成了YR、Yr、yR、yr四種組合的配子，且各種組合的配子數(shù)相等。配子隨機(jī)結(jié)合，在F2中產(chǎn)生16種組合，9種基因型，4種表現(xiàn)型，即黃色圓形，黃色皺形，綠色圓形，綠色皺形。它們的比例為9:3:3:1。,自由組合規(guī)律的驗(yàn)證：,將F1同雙隱性的綠色皺形個(gè)體雜交，按分離和自由組合的原理，F(xiàn)1應(yīng)形成數(shù)目相等的YR、Yr、yR、yr 4種配子，測(cè)交后代應(yīng)產(chǎn)生的黃圓、

10、黃皺、綠圓、綠皺4種表現(xiàn)型個(gè)體的比例近于1：1：1：1。,測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1：1：1：1,自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)：,在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，每對(duì)同源染色體上的等位基因彼此分離，而非同源染色體的非等位基因，則以均等的機(jī)會(huì)自由組合。這樣便形成了F2的表型比率。,,雜種優(yōu)勢(shì)及其應(yīng)用,雜種優(yōu)勢(shì)：兩個(gè)遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長(zhǎng)勢(shì)、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面都比其雙親優(yōu)越的現(xiàn)象。,,騾(比雙親都強(qiáng)健，且兼有馬和驢的優(yōu)點(diǎn)，即

11、不但體大、靈活、跑快、力大，而且步伐穩(wěn)定、不易激動(dòng)、忍耐力強(qiáng)、耐粗飼料),不完全顯性： F1的性狀僅表現(xiàn)為雙親的中間類型。如紫茉莉花色的遺傳、黑縞蠶的遺傳等。,4、孟德爾規(guī)律的發(fā)展和擴(kuò)充,,顯性的相對(duì)性：,例1：紅花紫茉莉與白花紫茉莉雜交，后代全部是粉紅色?，F(xiàn)粉紅色紫茉莉花自交，其后代的表現(xiàn)型種類和比例分別是__________、__________。 例2：普通金魚(tt)和透明金魚(TT)雜交，其后代為五

12、花魚(Tt)，現(xiàn)五花魚之間進(jìn)行雜交，問其后代的表現(xiàn)型種類和比例為_________和__________。,共顯性：雙親的性狀同時(shí)在后代個(gè)體上顯現(xiàn)出來。如短角紅毛牛（RR）與短角白毛牛（rr）雜交，F(xiàn)1為短角花斑牛（Rr）。如人類的MN血型遺傳,受一對(duì)等位基因M和N的控制，共有三種基因型MM、MN和NN，表現(xiàn)型有M、N、MN型三種。如鐮刀型貧血癥的遺傳。,鑲嵌顯性：在雜交過程中，雙親性狀在后代個(gè)體的某一部位上得到表現(xiàn)，形成鑲嵌圖式，

13、這種顯性遺傳現(xiàn)象稱為鑲嵌遺傳。如瓢蟲鞘翅色斑的遺傳。,,致死基因：對(duì)生物個(gè)體具有致死效應(yīng)，通常在性成熟之前引起個(gè)體死亡的基因，稱為致死基因?？煞譃轱@性致死和隱性致死。,多基因效應(yīng)：某一性狀的表現(xiàn)受多個(gè)基因所控制的現(xiàn)象，就稱為多基因效應(yīng)或“多因一效”。如：玉米正常葉綠素的形成與50多個(gè)非等位基因有關(guān)。在控制某一性狀的多基因中，有一個(gè)基因起主要作用，稱為主基因。,基因的多效性：一個(gè)基因能夠影響多個(gè)性狀發(fā)育的現(xiàn)象，稱為基因的多效性或“一因

14、多效”。 如：豌豆花色基因C/c實(shí)際上是與植株色素形成相關(guān)的一系列生長(zhǎng)反應(yīng)相關(guān)，同時(shí)還控制種皮顏色(C-灰色種皮，c-淡色種皮)、葉腋色斑(C-有黑斑，c-無黑斑)。,復(fù)等位基因：是指群體中，同源染色體的相同基因座上存在著兩種以上的等位基因，這些等位基因稱為復(fù)等位基因。如ABO血型遺傳。,什么是血型？,人類和脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞膜上不同的糖蛋白分子構(gòu)成紅細(xì)胞的不同血型。這種糖蛋白分子的血型抗原，是一種同種異體抗原，同種個(gè)體之間常有差異。

15、 ABO血型系統(tǒng)是1901年奧地利醫(yī)生蘭特斯登納（Landsteiner）發(fā)現(xiàn)的，也是人類最重要的血型系統(tǒng)，它的發(fā)現(xiàn)為醫(yī)學(xué)作出了重大貢獻(xiàn)，換救了千百萬(wàn)人的生命， Landsteiner也因些獲得了1930年的諾貝爾獎(jiǎng)。 自從發(fā)現(xiàn)ABO血型以來，至今已知人體大約有30種在遺傳上各自獨(dú)立的血型系統(tǒng)，如RH，MN、Xg等等。,認(rèn)識(shí)ABO血型—1,在人的紅細(xì)胞膜上有兩種抗原，分別稱為A凝集原和B凝集原,在不同人的血清中則

16、有相應(yīng)的兩種凝集素,上頁(yè),上頁(yè),結(jié)束,認(rèn)識(shí)ABO血型—2,,A凝集原,B凝集原,無抗A有抗B,有抗A無抗B,無抗A無抗B,有抗A有抗B,IAIA 、IAi,IBIB 、IBi,IAIB,ii,上頁(yè),結(jié)束,3.復(fù)等位基因：,輸血的的一般原則： 只考慮獻(xiàn)血者的紅細(xì)胞上的凝集原與 受血者的血清中的凝集素是否發(fā)生凝集反應(yīng),“萬(wàn)能”的受血者是：“萬(wàn)能”的獻(xiàn)血者是：,在一般情況下，盡量以輸入同

17、型血為好，而且輸入的速度要慢。,怎樣輸血？,ABO血型圖表,上頁(yè),結(jié)束,例3：某人紅細(xì)胞與B型標(biāo)準(zhǔn)血清混合不發(fā)生凝集反應(yīng)，但其血清卻能使B型紅細(xì)胞發(fā)生凝集反應(yīng)，此人的血型是( ) A. A型 B. B型 C. O型 D. AB型 例4：用A型標(biāo)準(zhǔn)血清和B型標(biāo)準(zhǔn)血清對(duì)18個(gè)人的血型進(jìn)行鑒定時(shí)，發(fā)現(xiàn)與A型標(biāo)準(zhǔn)血清發(fā)生凝集反應(yīng)的有8人，與B型標(biāo)準(zhǔn)血清發(fā)生凝集反應(yīng)的有7人，與兩種標(biāo)準(zhǔn)血清發(fā)

18、生凝集反應(yīng)的有3人人。則這18人中，A、B、AB和O型血的人數(shù)依次是( ) A.5、4、6、3 B.4、5、6、3 C.4、5、3、6 D.5、4、3、6,例5：能給血清中只含凝集素抗A的病人輸血的血型是( ) A.B型和O型 B.A型和B型 C.B型和AB型 D.A型和AB型 例6：某孩子病中急需輸血，經(jīng)檢

19、驗(yàn)得知，他不能接受母親的血液，緊急中只能先接受父親的少量O型血，則該孩子的血清中( ) A.不含任何凝集素 B.僅含凝集素抗A或凝集素抗B C.含有凝集素抗A和凝集素抗B D.僅含凝集原A或凝集原B,例7：一個(gè)醫(yī)生的ABO血型是O型、Rh血型是陰性，他的助手是A型、Rh血型是陽(yáng)性。在一次搶救活動(dòng)中，為了判明一大量出血傷員(以前未接受過輸血)的血型，做了簡(jiǎn)單測(cè)試，發(fā)現(xiàn)自己的血清與該傷員的血液有凝集，