遗传实验设计方案专题 ppt课件

1、遗传实验设计专题授课教师:安万科遗传学开展中的伟大科学家遗传学开展中的伟大科学家魏斯曼魏斯曼( August Weisman，1834-1914)种质学论：种质学论：种质：性细胞和产生性细胞的细胞种质：性细胞和产生性细胞的细胞体质：身体除种质以外的一切其他体质：身体除种质以外的一切其他部分的细胞部分的细胞种质担任传送坚持物种种性的全部种质担任传送坚持物种种性的全部遗传因子，其本身永世长存，在世遗传因子，其本身永世长存，在世代之间延续相续；体质维护和协助代之间延续相续；体质维护和协助种质本身繁衍种质本身繁衍 魏斯曼孟德尔孟德尔(Johann Gregor Mendel，1822-1884)奥地利

2、的一个修道士，他从奥地利的一个修道士，他从1856年开场进展了年开场进展了8年的豌豆杂交实验，年的豌豆杂交实验，提出了遗传因子的分别定律和自在提出了遗传因子的分别定律和自在组合定律的假设，并运用统计学方组合定律的假设，并运用统计学方法分析和验证了这些假设。但是他法分析和验证了这些假设。但是他的发现并未引起注重，而是被埋没的发现并未引起注重，而是被埋没了了35年之后才被年之后才被3位科学家重新发位科学家重新发现。现。孟德尔荷兰阿姆斯特丹大学的教授德弗里斯(Hugo de Vires,1848-1935), 月见草 德国士宾根大学教授柯伦斯(Carl Correns, 1864-1933)，玉米

3、奥地利维也纳农业大学的年轻讲师丘歇马克(Erich Von Tschermak Seysenegg, 1871-1962)， 豌豆三人的论文都刊登在1900年出版的18卷上，都证明了孟德尔定律。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。 ViresCorrensTschermak1902年，鲍维丰(T.Boveri)和1903年萨顿W.Sutton)在研讨减数分裂时，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

4、，詹森斯 (F.A.Janssen)察看到染色体在减数分裂时呈交叉景象，为解释基因连锁景象提供了根底。摩尔根(T.H.Morgan,1866-1945) 对果蝇的实验遗传学研讨，发现了伴性遗传的规律。他和他的学生还发现了连锁、交换和不分别规律等。并进一步证明基因在染色体上呈直线陈列，从而开展了染色体遗传学说。1926年摩尔根提出基因学说，发表。这是对孟德尔遗传学说的艰苦开展 果蝇摩尔根1944年艾弗里(O.T.Avery)等在用纯化因子研讨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

5、是遗传物质。艾弗里赫尔希沃森(Watson)和克里克(Crick)提出了DNA双螺旋构造模型，标志着遗传学以及整个生物学进入分子程度的新时代。 50年代初，Barbara Mclintock 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成认，甚至遭到讪笑。 60年代，阐明mRNA、tRNA 及核糖体的功能、蛋白质生物合成的过程、 “中心法那么等。70年代，发现限制性核酸内切酶、人工分别和合成基因获得进展1972年P.Berg 胜利实现了DNA体外重组1973年S.N.Cohen 经过DNA的体外重组胜利地构建了第一个有生物学功能的细菌杂交质粒，从而兴起以DNA重组技

6、术为中心的基因工程研讨。 .90年代，1992年“人类基因组方案开场实施，投资30亿美圆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 .遗传实验常见的资料豌豆豌豆果蝇果蝇玉玉米米遗传实验设计的总思绪性状基因的遗传方式性状核基因质基因基因型环境要素+=遵照伴性遗传和孟德尔遗传规律遵照细胞质系遗传寻觅遗传实验设计的根本规律一、确定何种染色体遗传一、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，请他设计一组杂交实验，经过眼色即可直接判别子代果蝇的性别。分析：分析：红眼XAXaXAXAXAY白眼XaYXaXa

7、XaXaXAYXXAXaXaY红眼红眼白眼白眼图解：图解：知识预备：知识预备：红眼雄果蝇红眼雄果蝇杂交方式：杂交方式： 白眼雌果蝇白眼雌果蝇结果：结果： 子代中白眼为雄性，红眼为雌性子代中白眼为雄性，红眼为雌性X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。经过一次杂交，判别这对性状能否是X染色体遗传？一、确定何种染色体遗传一、确定何种染色体遗传图解分析：图解分析：XaXaXAYXXAXaXaY红眼红眼白眼白眼AA AaaaaaXXAaaaAa白眼雌性白眼雌性 X 红眼雄性红眼雄性无性别差别无性别差别无性别差别无性别差别情景情景1 1结果预测结果预测子代中雌果蝇全部红

8、眼，雄果蝇全部白眼，那么这对基因子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，那么这对基因位于位于X染色体上染色体上 子代中雌、雄果蝇全部红眼，那么这对基因位于常染色体上子代中雌、雄果蝇全部红眼，那么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，那么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，那么这对基因位于常染色体上 果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。请他设计果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。请他设计一组杂交方式，经过一代杂交来判别能否是一组杂交方式，经过一代杂交来判别能否是X染色体遗传？染色体遗传？一、确定何种染色体遗传一、确定何种染色体遗传XaXaXAYXXAXa XaYXA

9、XaXaYXXAXaXaYXaXaXAYXAXAXaYXXAXaXAY1 1、假设在、假设在X X染色体上染色体上: :正交：正交：反交：反交：2 2、假设在常染色体上、假设在常染色体上: :AA AaaaXXAa aaAaaa正交正交反交反交情景情景2 2：结果预测：1 1、假设正交和反交的结果是一样的，且没、假设正交和反交的结果是一样的，且没有性别差别，那么在常染色体上有性别差别，那么在常染色体上2 2、假设正交和反交结果不一样，且不表现、假设正交和反交结果不一样，且不表现为细胞质遗传。那么在为细胞质遗传。那么在X X染色体上。染色体上。正反交不一致，一定是X染色体上的遗传吗？推论：推论：

10、反例：细胞质遗传。子代性状一直和母本一样，正反交结果不一致。紫茉莉的细胞质遗传紫茉莉的细胞质遗传二、判别显隐性关系二、判别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。如何来确定正常肢和短肢的显隐性？(A a表示基因)思绪：思绪：显性个体都是纯合子显性个体都是纯合子显性个体都是杂合子显性个体都是杂合子显性个体既有杂显性个体既有杂合子又有纯合子合子又有纯合子种群中，显性个体的能够的基因型？思索：思索：假设把常染色体换成是X染色体呢？情景情景3 3：不同性状杂交不同性状杂交一样性状杂交一样性状杂交多组实验多组实验杂交杂交F1表

11、现型表现型能否有性状分别能否有性状分别子代中数量多子代中数量多的为显性的为显性假设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。但实验室只需从自然界捕获的、具有繁衍才干的直刚毛雌、雄果蝇各一只和焦刚毛雌、雄果蝇各一只，他能否经过杂交实验确定性状的显隐性？二、判别显隐性关系二、判别显隐性关系一样性状杂交可以吗？一样性状杂交可以吗？不同性状杂交结果如何？不同性状杂交结果如何？情景情景4 4：分析果蝇类型：分析果蝇类型：直刚毛雌性直刚毛雌性焦刚毛雌性焦刚毛雌性直刚毛雄性直刚毛雄性焦刚毛雄性焦刚毛雄性思索思索1：杂交杂交杂交杂交思索思索2：或或思索思索3:假照实验室里的是一个种群

12、呢假照实验室里的是一个种群呢?XaXaXAYXAXaXaYXAXAXaY直刚毛直刚毛直刚毛直刚毛焦刚毛焦刚毛焦刚毛焦刚毛XAYXAXAXAXAXAYXXXaXaXaY假设直刚毛和焦刚毛得雌性果蝇都是纯合假设直刚毛和焦刚毛得雌性果蝇都是纯合子的时候，那么符合组合子的时候，那么符合组合 。这时子代。这时子代和亲代性状一样，无法判别显隐性状和亲代性状一样，无法判别显隐性状一样性状个体杂交直刚毛直刚毛直刚毛直刚毛焦刚毛焦刚毛焦刚毛焦刚毛XX不同性状个体杂交：XaXaXAYXXAXaXAXaXaYXXAXaXaYXaXaXAYXAXAXaYXXAXaXAYXaY假设子代中雌雄分别不同性状，符合图假设子代

13、中雌雄分别不同性状，符合图假设子代中无论雌雄都为同一性状，那么符合图假设子代中无论雌雄都为同一性状，那么符合图。焦刚毛为显性焦刚毛为显性 直刚毛为隐性。直刚毛为隐性。假设子代中各种性状雌雄都有，那么符合图。假设子代中各种性状雌雄都有，那么符合图。直刚毛为显性直刚毛为显性 焦刚毛为隐性。焦刚毛为隐性。综合思索题：综合思索题：从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色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等，每种体色的果蝇雌雄各半. . 请设计一种杂交组请设计一种杂交组合合,

14、,只做一代杂交实验，每个杂交组合选用多对果只做一代杂交实验，每个杂交组合选用多对果蝇。对哪一种体色为显性性状蝇。对哪一种体色为显性性状, ,以及控制体色的基以及控制体色的基因位于因位于X X染色体上还是常染色体上进展判别染色体上还是常染色体上进展判别思绪思绪1: 先确定何种染色体上的遗传,再确定显隐性关系先确定显隐性关系,在确定何种染色体上的遗传思绪思绪2:分析分析:灰色雌蝇灰色雌蝇黄色雄蝇黄色雄蝇 黄色雌蝇黄色雌蝇灰色雄蝇灰色雄蝇XaXaXAYXXAXa XaYXAXaXaYXXAXaXaYXaXaXAYXAXAXaYXXAXaXAY1 1、假设在、假设在X X染色体上染色体上: :正交：正

15、交：反交：反交：2 2、假设在常染色体上、假设在常染色体上: :AA AaaaXXAa aaAaaa正交正交反交反交结果表述结果表述(多组实验多组实验)用正反交用正反交v假设两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰假设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，那么黄色为色个体，并且体色的遗传与性别无关，那么黄色为显性，基因位于常染色体上显性，基因位于常染色体上v假设两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄假设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，那么灰色为色个体，并且体色的遗传与性别无关，那么灰色为显性，基因位于常染色体上显性，基因位于常染色体上v假设在杂交组合灰色雌蝇假设在杂交组合灰色雌蝇黄色雄蝇的子一代中的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交组合黄色雌蝇灰色雄蝇的子一代