園林植物遺傳育種學(xué)

1、園林植物遺傳育種學(xué)教案適用園林、藥用植物高職班學(xué)校:楚雄農(nóng)校任課教師:羅春梅二OO六年八月二十日第一篇園林植物遺傳學(xué)第1章園林植物遺傳學(xué)基礎(chǔ)計(jì)劃學(xué)時(shí):2學(xué)時(shí)屬累計(jì)學(xué)時(shí):1-2學(xué)時(shí)教學(xué)目的:讓學(xué)生了解遺傳與變異的概念和關(guān)系,分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn):基因型和表現(xiàn)型的概念,分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn):分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)。教學(xué)方法:理論講解教學(xué)過程:A組織教學(xué)B講授新課第一節(jié)遺傳、變異和環(huán)境一、遺傳學(xué)的概念遺傳學(xué)是研究生物遺傳與變異的科學(xué)。即是一門研究親子代之間的傳遞和繼承的科學(xué)。如:為什么出現(xiàn)“種瓜得瓜,種豆得豆”,“一娘生九子,九子各不同”等現(xiàn)象,這些都屬于遺傳學(xué)解決的問題。二、遺傳與變異的概念及關(guān)系

2、(一遺傳1、概念:指親代的性狀又在子代出現(xiàn)的現(xiàn)象。2、原因:是由于遺傳物質(zhì)從親代傳遞給了子代,使得子代按照遺傳物質(zhì)的規(guī)定,發(fā)育成了與親代相似的各種性狀。3、遺傳物質(zhì):指生物體的細(xì)胞內(nèi)部傳遞遺傳信息的物質(zhì),能自我復(fù)制。染色體是遺傳物質(zhì)的載體。染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。其中DNA(脫氧核糖核酸就是遺傳物質(zhì)。少數(shù)病毒不含DNA,其遺傳物質(zhì)是RNA(核糖核酸。4、基因:是遺傳物質(zhì)(DNA的基本單位。它是DNA分子鏈中各個(gè)微小的區(qū)段?；蚩刂浦锏哪硞€(gè)或某些性狀。具有相對(duì)的穩(wěn)定性。(二變異1、概念:指生物的親代與子代或同一親本的子代個(gè)體之間,有些性狀彼此不同的現(xiàn)象。2、變異的類型生物的變異是很

3、復(fù)雜的,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常有這樣的情況:在田間選擇穗大粒多的變異植株為親本,把它們的種子種下去后,在子代中有的保持了親代穗大粒多的性狀,有的卻不能。這就說明,并不是所有的變異都能遺傳。我們把能遺傳的變異稱為可遺傳的變異,不能遺傳的稱為不遺傳的變異。(1不遺傳的變異指生物性狀的變異不能遺傳給子代。原因主要是由于外界的環(huán)境條件而引起,即環(huán)境條件僅能使生物的某些外部性狀發(fā)生變異,而遺傳物質(zhì)并未變化。(2可遺傳的變異指能夠遺傳的變異。原因主要是由于遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化,故所產(chǎn)生的變異可遺傳給后代。(3兩種變異的區(qū)分及其重要性兩種變異主要根據(jù)其變異性狀能否遺傳來進(jìn)行區(qū)分,這兩種變異有時(shí)容易分清楚,而有時(shí)不易分

4、清。例如:象植物的花冠顏色、形狀及籽粒顏色、穗色、芒的長短、茸毛的有無等這些性狀,往往受環(huán)境影響較小,若發(fā)生變異,一般是可以遺傳的。如:長芒小麥后代中產(chǎn)生無芒的變異,紅粒高粱后代中出現(xiàn)白粒變異單株等。類似這樣的性狀變異,一般是能夠遺傳的。而有些性狀如穗子大小、植株高矮、葉色的深淺等,往往受環(huán)境條件影響大,類似這里邊些性狀發(fā)生就異,可能是由于遺傳物質(zhì)變化造成,也可能是由于地力肥瘦不同造成,或者是由于兩種變異共同作用的結(jié)果。對(duì)于育種工作來講,能夠遺傳的就異是遺傳育種工作的重要課題之一,因?yàn)橹挥袕目蛇z傳的變異中才能選育出新品種。三、遺傳與變異的關(guān)系遺傳和變異是生物界最普遍和最基本的兩個(gè)特征,兩者是生

5、命運(yùn)動(dòng)中的一對(duì)矛盾,它們是對(duì)立而又統(tǒng)一的,正是由于這對(duì)矛盾的不斷運(yùn)動(dòng)才使生物界生生不息、世代留傳和更新發(fā)展,不斷進(jìn)化。遺傳使生物性狀得到相對(duì)穩(wěn)定,但這種不變是相對(duì)的,通過變異使得這種穩(wěn)定性遭到破壞,在一定范圍內(nèi)表現(xiàn)差異,產(chǎn)生新的性狀,使生物能適應(yīng)不斷變化的環(huán)境,并在一定條件下,使變異的性狀能遺傳下去,從而產(chǎn)生新的類型和品種?？梢哉f沒有遺傳,不可能保持性狀和物種的相對(duì)穩(wěn)定性,沒有變異不會(huì)產(chǎn)生新的性狀,也不可能有物種的進(jìn)化和新品種的選育。所以,遺傳是相對(duì)的,保守的,變異是絕對(duì)的,發(fā)展的。兩者是既對(duì)立而又統(tǒng)一的關(guān)系。第二節(jié)遺傳的基本定律一、分離規(guī)律1、單位性狀與相對(duì)性狀生物遺傳的分離規(guī)律是孟德爾從一

6、對(duì)相對(duì)性狀遺傳試驗(yàn)中總結(jié)出來的。每個(gè)生物個(gè)體都有它的綜合性狀。孟德爾在研究遺傳現(xiàn)象時(shí),為了不被復(fù)雜的綜合性狀所迷惑,采取把綜合性狀區(qū)分為許多單一的性狀,然后一個(gè)一個(gè)地分別研究的辦法。例如:在研究花色遺傳時(shí)就暫不考慮莖的高矮、葉片顏色等其它性狀,在研究籽粒形狀遺傳時(shí)就暫不考慮花色、葉片顏色等其它性狀的遺傳。象這種被作為研究對(duì)象的各個(gè)單一性狀,就叫單位性狀。同種生物的不同個(gè)體或不同農(nóng)作物品種之間,在同一單位性狀上常常有不同的表現(xiàn)。如:對(duì)于豌豆的各個(gè)單位性狀,花色有紅花和白花的差別;籽粒形狀有圓粒和皺粒的差別;花序的著生位置有頂生和腋生的差別等。這些單位性狀的不同表現(xiàn)都是相對(duì)而言的,因此在遺傳學(xué)上把

7、具有相對(duì)差異的單位性狀稱為相對(duì)性狀。如:紅花和白花;圓粒和皺粒;花序的頂生和腋生等這些都分別是一對(duì)相對(duì)性狀。孟德爾在研究單位性狀遺傳時(shí),就是用具有明顯差異的相對(duì)性狀進(jìn)行雜交試驗(yàn),然后對(duì)其后代的遺傳表現(xiàn)進(jìn)行有對(duì)比的分析和研究,從而了解相對(duì)性狀的遺傳差異,找出單位性狀的遺傳規(guī)律。2、孟德爾豌豆雜交試驗(yàn)與性狀分離現(xiàn)象孟德爾豌豆雜交試驗(yàn)都是在控制傳粉的條件下進(jìn)行的,他從尚未成熟的花里除去雄蕊,這樣就防止了自花授粉。到了成熟時(shí),他從具有相對(duì)性狀的植株上采取花粉,把花粉放在除去雄蕊的柱頭上,這樣就完成了人工的異花傳粉。為了防止不必要的異花授粉,他采用套袋隔離把花保護(hù)起來,使昆蟲和風(fēng)帶來的花粉進(jìn)不去。在整個(gè)

8、試驗(yàn)過程中,他表現(xiàn)了科學(xué)家所應(yīng)有的嚴(yán)格的謹(jǐn)慎態(tài)度,仔細(xì)觀察所得的結(jié)果,并詳細(xì)記載下所觀察的東西。孟德爾豌豆雜交試驗(yàn)結(jié)果如下:P 紅花(白花(白花(紅花(F1 紅花紅花F2 紅花白花紅花白花株數(shù) 705 224比例 3.15 :1 3 :1上圖符號(hào),P表示親本,表示母本,表示父本,表示雜交,F 表示雜種后代(F1 表示雜種第一代,是指雜交當(dāng)代母本所結(jié)的種子及由它所長成的植株,F2 表示雜種第二代,是指F1 自交產(chǎn)生的種子及由它所長成的植株,依次類推,F3、F4 分別表示雜種第三代、四代,表示自交,是指同一植株上的自花授粉或同株上的異花授粉。從正交和反交兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果來看,說明F1 、F2 的性狀表

9、現(xiàn)不受親本組合方式的影響,孟德爾在豌豆的其它6對(duì)相對(duì)性狀的雜交試驗(yàn)中,都獲得了同樣的試驗(yàn)結(jié)果,現(xiàn)將他的試驗(yàn)資匯總于表2-1,第30頁。由表可知:第一、F1所有植株的性狀表現(xiàn)都有是一致的,都只表現(xiàn)一個(gè)親本的性狀,而另一親本的性狀隱藏未現(xiàn)。顯性性狀:把在F1代表現(xiàn)出來的性狀稱為顯性性狀。如:紅花。隱性性狀:把在F1 代未表現(xiàn)出來的性狀稱為隱性性狀。如:白花。第二、F2 的植株在性狀上表現(xiàn)是不同的,一部分植株表現(xiàn)一個(gè)親本的性狀,其余植株表現(xiàn)另一個(gè)親本的相對(duì)性狀,即顯性性狀和隱性性狀都有同時(shí)出現(xiàn)了,這是性狀分離現(xiàn)象(就是同一后代出現(xiàn)不同性狀的現(xiàn)象。由此可見,隱性性狀在F1 并沒有消失,而是隱藏未見,在

10、F2又重新表現(xiàn)出來,并且在F1群體中顯性和隱性植株的分離比例大致總是3:1。后來,很多人也重復(fù)孟德爾的試驗(yàn),同樣得到相同結(jié)果。3、雜種后代性狀分離的原因雜種后代性狀分離是生物界的普遍現(xiàn)象。為什么會(huì)出現(xiàn)這一現(xiàn)象呢?現(xiàn)將分離規(guī)律的原理綜合如下:生物體每一性狀都有相應(yīng)的基因控制。顯性性狀被顯性基因控制,隱性性狀被隱性基因控制。習(xí)慣上顯性基因用大寫字母表示,隱性基因用與小寫字母表示。如:紅花基因用C表示,白花基因用c表示?；蛟隗w細(xì)胞中是成對(duì)的(等位基因,一個(gè)來自母本,一個(gè)來自父本。遺傳學(xué)上把位于同源染色體對(duì)等部位上的基因稱為等位基因。同一對(duì)等位基因,因其組成不同而有三種情況。例如:CC表示顯性性狀,

11、cc表示隱性性狀,這兩種情況屬“同質(zhì)結(jié)合”或“純結(jié)合”,指等位基因的兩個(gè)基因相同。Cc表示顯性性狀,屬“異質(zhì)結(jié)合”或“雜合”,指等位基因中一個(gè)為顯性基因,一個(gè)為隱性基因。等位基因?qū)偻|(zhì)結(jié)合的個(gè)體只產(chǎn)生一種類型的配子,如:純合的CC 個(gè)體所產(chǎn)生的配子,都只帶一個(gè)C基因。而等位基因?qū)佼愘|(zhì)結(jié)合的個(gè)體可產(chǎn)生兩種類型的配子。如:雜合的Cc個(gè)體產(chǎn)生帶C和 c的兩種配子。雜合的F1個(gè)體由于產(chǎn)生兩種類型的配子,且雌、雄配子數(shù)量和類型各占50%,當(dāng)受精時(shí),兩種雌配子和兩種雄配子結(jié)合的機(jī)會(huì)又是相等的,其結(jié)果在F2 代中,必然是CC占1/4,Cc占2/4,cc占1/4 。而CC和Cc都是表現(xiàn)顯性性狀,故顯性性狀與隱

12、性性狀的個(gè)體比例為3:1。由此可見,分離規(guī)律是指具有異質(zhì)結(jié)合基因的個(gè)體在形成配子時(shí),同一對(duì)等位基因隨著同源染色體而彼此分離,分別進(jìn)入不同的配子,而帶不同基因的雌雄配子相結(jié)合,形成基因組成不同的個(gè)體,導(dǎo)致了后代性狀的分離。4、基因型、表現(xiàn)型及基因型分析(1概念由上述試驗(yàn)可看出,由于存在顯性、隱性的關(guān)系,所以遺傳組成和表現(xiàn)性狀并不完全相同,如:同是紅花性狀,可能是CC也可能是Cc。為了區(qū)別這種關(guān)系,故引用了表現(xiàn)型和基因型兩個(gè)術(shù)語?；蛐?指生物細(xì)胞內(nèi)基因的組成成分。如:CC、Cc、cc等。表現(xiàn)型:指生物體的性狀表現(xiàn)。如:紅花、白花。兩者關(guān)系:基因型是表現(xiàn)型的遺傳基礎(chǔ),而表現(xiàn)型是基因型在一定條件下的

13、外在反映。凡是基因型相同的個(gè)體只要所處的環(huán)境條件相同,其表現(xiàn)型就一樣;但表現(xiàn)型相同的個(gè)體,其基因型卻不一定相同。(2基因型分析常用方法有兩種:(1測(cè)交法(回交一般就是把被測(cè)驗(yàn)的個(gè)體與隱性純合的親本雜交。根據(jù)測(cè)交子代F1所出現(xiàn)的表現(xiàn)型種類和比例,就可確定被測(cè)驗(yàn)的個(gè)體的基因型。原因:隱性純合體只產(chǎn)生一種含隱性基因的配子,它和含有任何基因的另一種配子結(jié)合,其子代將只表現(xiàn)另一種配子所含基因的表現(xiàn)型。(2自交法就是讓待測(cè)個(gè)體自交后,根據(jù)其自交后代的表現(xiàn)型推斷其基因型。如:純種的紅花豌豆自交后代全部是紅花;雜合的紅花豌豆(Cc自交后其后代紅花與白花的比例是3:1。原因:純合個(gè)體只產(chǎn)生一種配子,雜合個(gè)體可產(chǎn)

14、生兩種不同類型的配子,其后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離。5、分離規(guī)律的普遍性動(dòng)物、植物、微生物,包括人在內(nèi),普遍存在著性狀分離現(xiàn)象。例如:玉米種子胚乳的顏色有黃色(Y和白色(y,胚乳的淀粉性有非糯性(W和糯性(w的,如果用具有相對(duì)性狀的兩個(gè)純合親本雜交,在F2代出現(xiàn)性狀分離,顯、隱性狀的表現(xiàn)型為3:1。動(dòng)物方面,如綿羊的毛色有白色(A和黑色(a,用具有相對(duì)性狀的兩個(gè)純合親本雜交,在F2代出現(xiàn)性狀分離,顯、隱性狀的表現(xiàn)型為3: 1。對(duì)人類來說,同樣也如此。如人群中有的人有耳垂(B,有的人沒有耳垂(b;一些隱性遺傳病如白化病(a,正常人(A;仍然也受分離規(guī)律支配。6、顯性的表現(xiàn)形式與分離的多樣性(1顯性的表現(xiàn)

15、形式用兩個(gè)相對(duì)性狀不同的個(gè)體雜交,F1代完全表現(xiàn)某一個(gè)親本的性狀,F2代表現(xiàn)3:1的比例關(guān)系,這種表現(xiàn)形式稱為完全顯性。前面所舉的遺傳實(shí)例,都屬于完全顯性。它具有一定的代表性,在生物性狀的遺傳上廣泛存在。但是生物性狀的遺傳是極其復(fù)雜的,性狀的表現(xiàn)并非都是那么絕對(duì)的顯性和絕對(duì)的隱性。顯性的表現(xiàn)形式還有不完全顯性、共顯性、超顯性等多種。不完全顯性:指F1代表現(xiàn)介于雙親之間的性狀。如下:在小麥的遺傳中,以直立型小麥與匍匐型小麥雜交,F1代表現(xiàn)半直立。共顯性:指雙親的性狀同時(shí)在F1代個(gè)體上出現(xiàn)。例如:以紅毛牛與白毛牛雜交,在F1代牛身上既有紅毛,又有白毛,混雜在一起。超顯性是指F1代的性狀超過雙親。是

16、形成雜種優(yōu)勢(shì)的原因之一。如:兩個(gè)株高較矮的品種雜交,F1代的株高超過雙親。(2雜種后代的分離形式由于顯性作用的形式不同,雜種后代分離的比例和表現(xiàn)形式也就不同。如:完全顯性的情況下,F1代表現(xiàn)顯性性狀,F2代出現(xiàn)具有顯性與隱性性狀的個(gè)體3:1的分離。而不完全顯性的情況下,F1代表現(xiàn)中間性狀,F2代表現(xiàn)父本性狀、中間性狀和母本性狀,其數(shù)量比例是1:2:1。如圖2-4所示。雖然雜種后代在不同顯性條件下,分離的具體形式雖有不同,但基因分離規(guī)律是共同的。即由基因型純合個(gè)體產(chǎn)生的子代性狀必然一致,而由雜合的個(gè)體產(chǎn)生的子代性狀必然出現(xiàn)分離,這是生物性狀遺傳的普遍規(guī)律。D小結(jié):分離規(guī)律的原理及相關(guān)的概念計(jì)劃學(xué)

17、時(shí):2學(xué)時(shí)屬累計(jì)學(xué)時(shí):3-4學(xué)時(shí)教學(xué)目的:讓學(xué)生了解自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn):自由組合規(guī)律現(xiàn)象的分析教學(xué)難點(diǎn):自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用教學(xué)方法:講授法結(jié)合課堂練習(xí)教學(xué)過程:A組織教學(xué)B復(fù)習(xí)提問C講授新課二、獨(dú)立分配(自由組合規(guī)律1、兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn)分離規(guī)律是通過一對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交試驗(yàn)總結(jié)出來的,而自由組合規(guī)律是孟德爾在研究兩對(duì)或兩對(duì)以上的相對(duì)性狀遺傳時(shí)發(fā)現(xiàn)的。為了研究兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳,孟德爾仍以豌豆為材料,選取具有兩對(duì)相對(duì)性狀差異的純合親本進(jìn)行雜交。(見課本第10頁教學(xué)方法:提出問題,由學(xué)生自己看書和簡答,再由教師小結(jié)。問題:1、在黃色和綠色、圓粒和皺粒,兩對(duì)相對(duì)性狀中,誰為顯

18、性?誰為隱性?(由F1代推斷2、在F2代出現(xiàn)幾種表現(xiàn)型?其中哪幾個(gè)是親本具有的表現(xiàn)型?哪幾個(gè)是重新組合的表現(xiàn)型?3、如果獨(dú)立考慮黃色和綠色、圓粒和皺粒兩對(duì)相對(duì)性狀,兩者是否符合分離規(guī)律?由以上可知,這兩對(duì)相對(duì)性狀雖然同為一個(gè)體所具有,但它位在遺傳上彼此互不干擾,各自都能分別獨(dú)立地遺傳。根據(jù)概率原理,兩個(gè)獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率,是兩個(gè)事件的乘積。已知:在F2代中,黃色和綠色出現(xiàn)的概率為3/4和1/4,圓粒和皺粒出現(xiàn)的概率為3/4和1/4。則兩個(gè)性狀同時(shí)出現(xiàn)的概率為黃色、圓粒:3/43/4 = 9/16黃色、皺粒:3/41/4 =3/16綠色、圓粒:1/43/4 =3/16綠色、皺粒:1/41/4

19、 =1/162、獨(dú)立分配(自由組合規(guī)律的原理獨(dú)立分配是指各對(duì)等位基因在遺傳上互不影響,在減數(shù)分裂時(shí),各自獨(dú)立地分離開;自由組合指分離成單的各個(gè)等位基因,以相同的概率自由地組合在一個(gè)配子里,從而產(chǎn)生比例相同的配子。產(chǎn)生獨(dú)立分配(自由組合的根本原因在于各對(duì)等位基因分別獨(dú)立存在于不同的染色體上,這樣在減數(shù)分裂時(shí)才能產(chǎn)生獨(dú)立分離和自由組合。3、多對(duì)基因的分離與組合如果用純種的頂生、高莖、紅花和腋生、高莖、白花雜交,以A和a表示頂生和腋生的基因,B和b表示高莖和矮莖的基因,C和c表示紅花和白花的基因,在F2代中將出現(xiàn)哪幾種類型的表現(xiàn)型和基因型?已知:在F2代中,頂生和腋生出現(xiàn)的概率為3/4和1/4,高莖

20、和矮莖出現(xiàn)的概率為3/4和1/4,紅花和白花出現(xiàn)的概率為3/4和1/4。則三個(gè)性狀同時(shí)出現(xiàn)的概率為頂生、高莖、紅花:3/43/43/4 =27/64頂生、高莖、白花:3/43/41/4 =9/64頂生、矮莖、紅花:3/41/43/4 =9/64頂生、矮莖、白花:3/41/41/4 =3/64腋生、高莖、紅花:1/43/43/4 =9/64腋生、高莖、白花:1/43/41/4 =3/64腋生、矮莖、紅花:1/41/43/4 =3/64腋生、矮莖、白花:1/41/41/4 =1/64由以上可知,64表示雌雄配子各有8種,88進(jìn)行了64個(gè)組合。其基因型組合在教師指導(dǎo)下進(jìn)行推導(dǎo)。見圖3-2,第49頁。

21、小結(jié):一對(duì)雜合基因產(chǎn)生21= 2種配子,二對(duì)雜合基因產(chǎn)生22=4 種配子,三對(duì)雜合基因產(chǎn)生23=8 種配子,則n對(duì)雜合基因產(chǎn)生2 n種配子。一對(duì)雜合基因產(chǎn)生31= 3 種基因型,二對(duì)雜合基因產(chǎn)生32= 9 種基因型,三對(duì)雜合基因產(chǎn)生33= 27 種基因型,則n對(duì)雜合基因產(chǎn)生3 n種基因型。四、兩對(duì)或多對(duì)相對(duì)性狀的基因分析兩對(duì)或多對(duì)相對(duì)性狀的基因分析同一對(duì)相對(duì)性狀基因型分析的原理和方法一樣。也是根據(jù)測(cè)交法或自交法來分析。1、測(cè)交法選用隱性的個(gè)體作為測(cè)驗(yàn)種,與待測(cè)的個(gè)體雜交,根據(jù)其子代的表現(xiàn)型的種類和比例,來推斷被測(cè)個(gè)體的基因型。原因:隱性個(gè)體只產(chǎn)生一種配子,所以可由測(cè)交后代的表現(xiàn)型推斷未知個(gè)體產(chǎn)

22、生的配子類型,由此推斷出其基因型。如:未知個(gè)體y y r r 未知個(gè)體y y r r 表現(xiàn)型:黃圓黃皺綠圓綠皺黃圓綠圓比例: 1 :1 : 1 :1 1 : 1未知個(gè)體的配子:YR、Yr、yR、yr YR、 yR則可推斷出未知個(gè)體是YyRr 、Yy RR練習(xí):如果測(cè)交后代出現(xiàn)綠圓和綠皺(比例為1:1;黃圓和黃皺(比例為1:1;全部是綠圓時(shí),其待測(cè)個(gè)體為什么?(答案:1、yyRr 2、YYRr 3、yyrrr 2、自交法就是讓待測(cè)個(gè)體自交后,根據(jù)其自交后代的表現(xiàn)型推斷其基因型。如:未知個(gè)體未知個(gè)體O O表現(xiàn)型:黃圓黃皺綠圓綠皺黃圓綠圓比例:9 : 3 : 3 :1 3 : 1則可推斷出待測(cè)個(gè)體:

23、YyRr Yy RR 練習(xí):如果自交后代出現(xiàn)綠圓和綠皺(比例為3:1;黃圓和黃皺(比例為3:1;全部是綠圓時(shí),其待測(cè)個(gè)體為什么?(答案:1、yyRr 2、YYRr 3、yyrrr 計(jì)劃學(xué)時(shí):2學(xué)時(shí)屬累計(jì)學(xué)時(shí):5-6學(xué)時(shí)教學(xué)目的:讓學(xué)生掌握連鎖遺傳規(guī)律的原理和DNA化學(xué)結(jié)構(gòu)與復(fù)制。教學(xué)重點(diǎn):基因連鎖與交換原理教學(xué)難點(diǎn):基因連鎖與交換原理教學(xué)方法:講授法結(jié)合課堂練習(xí)教學(xué)內(nèi)容:三、連鎖遺傳規(guī)律前面我們學(xué)習(xí)的自由組合規(guī)律,是指控制不同性狀的等位基因位于不同的同源染色體上的遺傳規(guī)律。但是在自然界中,每種生物的性狀是成千上萬的,控制這些性狀的基因也是成千上萬的,而染色體對(duì)數(shù)有限,就造成在一條染色體上必然要

24、載有許多的基因。那么在一對(duì)同源染色體上載著的這些基因,是否按自由組合規(guī)律遺傳呢?從細(xì)胞學(xué)角度看,在減數(shù)分裂形成配子時(shí),這些基因會(huì)受到所在染色體的牽連,各對(duì)等位基因之間就不能獨(dú)立分配,并相互自由組合了,這樣它們就不按自由組合規(guī)律來遺傳,而是按連鎖遺傳規(guī)律來遺傳。連鎖遺傳規(guī)律是由美國生物學(xué)家摩爾根和他的同事,在貝特生(首先在香豌豆兩對(duì)性狀遺傳試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)研究的基礎(chǔ)上,以果蠅為材料,結(jié)合細(xì)胞學(xué)的研究,總結(jié)出來的第三個(gè)遺傳變異的基本規(guī)律。1、連鎖遺傳的表現(xiàn)以玉米籽粒性狀的遺傳為例說明連鎖遺傳的基本特征。教學(xué)方法:提出問題,引導(dǎo)學(xué)生看書和回答,由教師小結(jié)。問題:(1兩對(duì)等位基因飽滿與凹陷(Sh sh、有色

25、與無色(C c是以什么狀態(tài)存在于染色體上?(2從F1代看,兩對(duì)等位基因中誰為顯性基因,誰為隱性基因?(3從F2代看,出現(xiàn)了幾種表現(xiàn)型?其中哪幾個(gè)屬親本型?哪幾個(gè)屬重組型?(4同樣是兩對(duì)雜合基因,在自交后代中表現(xiàn)型的比例是否符合9: 3:3:1?小結(jié):從以上試驗(yàn)可知,原來親本所具有的兩個(gè)性狀在雜種后代中有連系在一起遺傳的傾向,這種現(xiàn)象屬連鎖遺傳規(guī)律。2、連鎖遺傳(連鎖與交換原理(1基因連鎖即兩對(duì)等位基因連鎖在一對(duì)同源染色體上,在減數(shù)分裂時(shí),基因不能隨染色體獨(dú)立分配而發(fā)生自由組合。(2基因交換基因的載體是染色體,所以,基因交換實(shí)際是同源染色體中非姊妹染色體片段發(fā)生交換的結(jié)果。注:除著絲點(diǎn)以外,非姊

26、妹染色體的任何位點(diǎn)都可能發(fā)生交換,當(dāng)兩對(duì)連鎖基因位置越遠(yuǎn),就越容易發(fā)生基因交換,而當(dāng)位置靠得越近,就難以發(fā)生交換,出現(xiàn)完全連鎖現(xiàn)象。那么為什么不完全連鎖總是重組型配子少,而親型配子多呢?這是因?yàn)槿旧珕误w上發(fā)生交換的位置是隨機(jī)的,只有在連鎖基因相連區(qū)段內(nèi)發(fā)生交換時(shí)才產(chǎn)生重組型配子。通常每個(gè)植株所產(chǎn)生的孢母細(xì)胞數(shù)量很多,只有當(dāng)所有孢母細(xì)胞染色體的交換都發(fā)生在兩對(duì)連鎖基因的區(qū)段之內(nèi),才會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相同的重組型配子和親本型配子,但這種情況是不存在的,所以就出現(xiàn)了親型配子總是多于重組型配子的情況。小結(jié):連鎖遺傳原理實(shí)際是指不同對(duì)的等位基因連鎖于同一對(duì)染色體上,雖然在減數(shù)分裂時(shí),基因不能隨染色體獨(dú)立分配而發(fā)

27、生自由組合,但由于染色體片段交換的結(jié)果,產(chǎn)生了基因交換,也能產(chǎn)生少量的重組型配子,從而表現(xiàn)出不完全連鎖現(xiàn)象?？梢?連鎖遺傳原理的核心內(nèi)容是基因連鎖和基因交換。3、交換值(1概念:交換值就是指重組型配子數(shù)占總配子數(shù)的百分率,也稱重組率。要計(jì)算交換值,首先要知道重組型配子數(shù),測(cè)定重組型配子數(shù)的方法可根據(jù)測(cè)交法及自交法進(jìn)行推斷。這里僅對(duì)測(cè)交法作介紹。2、交換值的特點(diǎn)交換值越大,就反映連鎖基因之間的距離越遠(yuǎn),連鎖強(qiáng)度越小,反之則反。交換值一般在050%之間。交換值等于0,說明為完全連鎖,交換值大于50%,說明遺傳不遵循連鎖遺傳規(guī)律而遵循獨(dú)立分配遺傳規(guī)律。遺傳學(xué)上通常以交換值來衡量兩對(duì)基因在染色體上的相對(duì)距離,并以1%作為1個(gè)遺傳單位。如上述Sh sh與C c兩對(duì)基因的交換值為3.6%,則兩對(duì)基因之間的距離為3.6個(gè)遺傳單位.。試驗(yàn)證明,基因在染色體上各有其一定的位置,基因定位就是確定基因在染色體上的位置,確定基因之間的距離和順序。而它們的距離是用交換值來表示的,因此只要把交換值準(zhǔn)確估算出來,并確定基因在染色體上的相對(duì)位置就可以把它們標(biāo)志在染色體上,繪制成連鎖遺傳圖。已知:玉米的三對(duì)基因連鎖在一對(duì)染色體上,通過測(cè)交法已知,Wxwx 與Cc的交換