遗传实验设计专题课件

1、与杂交相关概念的与杂交相关概念的 理解与应用理解与应用杂交：杂交：正交与反交：正交与反交：常用于判断某性状的遗传方式是细胞核遗传常用于判断某性状的遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传，在细胞核遗传中，也可利还是细胞质遗传，在细胞核遗传中，也可利用正反交判断是常染色体遗传还是伴性遗传。用正反交判断是常染色体遗传还是伴性遗传。 测交：测交：1、判断一个显性个体的基因型（是纯合子还是杂合子）、判断一个显性个体的基因型（是纯合子还是杂合子）3、判断遵循什么遗传定律。、判断遵循什么遗传定律。自交：自交：1、判断纯合子还是杂合子。、判断纯合子还是杂合子。 2、判断性状的显、隐性。、判断性状的显、隐性。 3、

2、判断遵循什么遗传定律。、判断遵循什么遗传定律。4、杂交育种中，获取能稳定遗传的纯种。、杂交育种中，获取能稳定遗传的纯种。1、杂交主要用于判断性状的显隐性关系、杂交主要用于判断性状的显隐性关系。 2、杂交把双亲的优良性状综合到杂种后代中，再经选、杂交把双亲的优良性状综合到杂种后代中，再经选育而成新品种，这是目前培育新品种的重要方法。育而成新品种，这是目前培育新品种的重要方法。 让让F1与隐性个体杂交，叫测交与隐性个体杂交，叫测交基因型相同的个体相交基因型相同的个体相交杂交是一个比较宽泛的概念，包括个体水平，杂交是一个比较宽泛的概念，包括个体水平，细胞水平和分子水平的杂交。细胞水平和分子水平的杂交

3、。 2、判断一个显性个体形成的配子类型及其比例、判断一个显性个体形成的配子类型及其比例。 基因型不同的两种个体甲和乙杂交，如果将甲基因型不同的两种个体甲和乙杂交，如果将甲作父本，乙作母本定为正交，那么以乙作父本，作父本，乙作母本定为正交，那么以乙作父本，甲作母本为反交；反之，若乙作父本，甲作母甲作母本为反交；反之，若乙作父本，甲作母本为正交，则甲作父本，乙作母本为反交本为正交，则甲作父本，乙作母本为反交。（1）判断基因位于细胞质中还是细胞核中的实验设计判断基因位于细胞质中还是细胞核中的实验设计 1、确定一对相对性状的显隐性关系、确定一对相对性状的显隐性关系2、确定某一显性性状个体是纯合子还是杂

4、合子、确定某一显性性状个体是纯合子还是杂合子（2）判断两对基因是否位于同一对同源染色体上的实验设计）判断两对基因是否位于同一对同源染色体上的实验设计（4）判断基因位于）判断基因位于XY的同源区段还是仅位于的同源区段还是仅位于X染色体上的实验设计染色体上的实验设计 （5）判断基因位于常染色体上还是位于）判断基因位于常染色体上还是位于XY的同源区段的实验设计的同源区段的实验设计3、确定某变异性状是否为可遗传变异、确定某变异性状是否为可遗传变异遗传实验设计基本类型遗传实验设计基本类型（3）判断基因位于常染色体上还是位于）判断基因位于常染色体上还是位于X染色体上的实验设计染色体上的实验设计4、基因定位

5、、基因定位一、纯合子与杂合子的判断一、纯合子与杂合子的判断例例1：一株高茎豌豆，如何用最简单的实验方案，判：一株高茎豌豆，如何用最简单的实验方案，判断其是否属于纯合子。断其是否属于纯合子。自交自交例例2：有一匹栗色：有一匹栗色(相对于白色为显性相对于白色为显性)公马，欲在一个公马，欲在一个繁殖季节中判断其是否属于纯合子，回答应该采用什繁殖季节中判断其是否属于纯合子，回答应该采用什么杂交实验的方法，预期结果，并得出结论。么杂交实验的方法，预期结果，并得出结论。方法：方法：让这匹栗色公马与让这匹栗色公马与多匹多匹白色母马交配。白色母马交配。预期结果预期结果：（：（1）后代既有栗色马又有白色马）后代

6、既有栗色马又有白色马（2）后代全为栗色马。）后代全为栗色马。（3）后代全为白色马。）后代全为白色马。自交法是最简单的，通常用于植物自交法是最简单的，通常用于植物 动物通常用测交法动物通常用测交法二、显、隐性的判断二、显、隐性的判断例例3：现有自然界中获得的灰身与黑身果蝇，已知灰：现有自然界中获得的灰身与黑身果蝇，已知灰身与黑身基因在常染色体上，要求通过一代杂交实验身与黑身基因在常染色体上，要求通过一代杂交实验判断灰身与黑身基因的显隐性。判断灰身与黑身基因的显隐性。答案：答案：方案一方案一 P：多对多对灰身灰身灰身灰身实验结果预测：实验结果预测：若若F1中出现灰身与黑身，则灰身为显性中出现灰身与

7、黑身，则灰身为显性若若F1中只有灰身，则黑身为显性中只有灰身，则黑身为显性方案二方案二 P：多对多对黑身黑身黑身黑身实验结果预测：实验结果预测：若若F1中出现灰身与黑身，则黑身为显性中出现灰身与黑身，则黑身为显性若若F1中只有黑身，则灰身为显性中只有黑身，则灰身为显性方案三方案三 P：多对多对灰身灰身黑身黑身实验结果预测：实验结果预测：若若F1中灰身数量大于黑身，则灰身为显性中灰身数量大于黑身，则灰身为显性若若F1中黑身数量大于灰身，则黑身为显性中黑身数量大于灰身，则黑身为显性例例4：现有自然界中获得的雌雄红眼果蝇各一只与雌雄：现有自然界中获得的雌雄红眼果蝇各一只与雌雄白眼果蝇各一只（基因位于

8、白眼果蝇各一只（基因位于X染色体上），要求通过一染色体上），要求通过一次杂交实验判断红眼与白眼基因的显、隐性。次杂交实验判断红眼与白眼基因的显、隐性。任选一只红眼与白眼的雌雄果蝇进行交配，这样就可以出现以下情形任选一只红眼与白眼的雌雄果蝇进行交配，这样就可以出现以下情形：如果杂交后代雌雄果蝇均表现与母方相同的性状，那么双亲如果杂交后代雌雄果蝇均表现与母方相同的性状，那么双亲中母方的性状是显性的，父方的性状是隐性的（图解一）；如果中母方的性状是显性的，父方的性状是隐性的（图解一）；如果杂交后代雌雄果蝇均表现双亲的两种性状，那么双亲中母方的性杂交后代雌雄果蝇均表现双亲的两种性状，那么双亲中母方的性

9、状是显性的，父方的性状是隐性的（图解二）；如果杂交后代中状是显性的，父方的性状是隐性的（图解二）；如果杂交后代中雄果蝇表现母方性状，雌果蝇表现父方性状，那么双亲中母方的雄果蝇表现母方性状，雌果蝇表现父方性状，那么双亲中母方的性状是隐性的，父方的性状是显性的（图解三）；性状是隐性的，父方的性状是显性的（图解三）；三、确定某变异性状是否为可遗传变异三、确定某变异性状是否为可遗传变异若后代仍有该变异性状，则为遗传物质改变引起若后代仍有该变异性状，则为遗传物质改变引起的可遗传变异的可遗传变异若后代无该变异性状，则为环境引起的不可遗传若后代无该变异性状，则为环境引起的不可遗传变异变异基本思路：基本思路：

10、利用该性状的（多个）个体多次交配（自交或杂交）利用该性状的（多个）个体多次交配（自交或杂交） 结果结论：结果结论：例题例题5：正常温度条件下（：正常温度条件下（25左右）发育的果蝇，果蝇的左右）发育的果蝇，果蝇的长翅（长翅（V）对残翅（）对残翅（v）为显性，这一对等位基因位于常染色）为显性，这一对等位基因位于常染色体上。但即便是纯合长翅品种（体上。但即便是纯合长翅品种（VV）的果蝇幼虫，在）的果蝇幼虫，在35温度条件下培养，长成的成体果蝇却表现为残翅，这种现象温度条件下培养，长成的成体果蝇却表现为残翅，这种现象叫叫“表型模拟表型模拟”。（1）这种模拟的表现性状能否遗传？为什么？）这种模拟的表现

11、性状能否遗传？为什么？（2）现有一只残翅果蝇，如何判断它是否属于纯合残翅）现有一只残翅果蝇，如何判断它是否属于纯合残翅（vv）还是）还是“表型模拟表型模拟”？请设计实验方案并进行结果分析。？请设计实验方案并进行结果分析。方法步骤：方法步骤：结果分析：结果分析：答案：答案：（1）不能遗传，因为）不能遗传，因为“表型模拟表型模拟”是由于环境条件改是由于环境条件改变而引起的变异，遗传物质（基因型）并没有改变变而引起的变异，遗传物质（基因型）并没有改变（2）方法步骤：方法步骤：让这只残翅果蝇与让这只残翅果蝇与正常温度条件下发育正常温度条件下发育的异性残翅的异性残翅（vv）果蝇交配；）果蝇交配；使其后代

12、在使其后代在正常温度条件下正常温度条件下发育；发育；观察后代翅的形态。观察后代翅的形态。结果分析结果分析：若后代表现均为残翅果蝇，则这只果蝇为纯合残翅若后代表现均为残翅果蝇，则这只果蝇为纯合残翅（vv）；）；若后代表现有长翅果蝇，则这只果蝇为若后代表现有长翅果蝇，则这只果蝇为“表型模表型模拟拟”。XY Y-1-2-1 伴伴Y-2 伴伴X XY同源区段同源区段 三三 基因在染色体上位置的判断基因在染色体上位置的判断 判断两对基因是否位于同一对同源染色体上判断两对基因是否位于同一对同源染色体上 常染色体与伴常染色体与伴X X判断判断 常染色体与常染色体与XYXY同源区段判断同源区段判断 XYXY同

13、源区段与伴同源区段与伴X X判断判断 伴伴Y Y的判断的判断1 判断两对基因是否位于同一对同源染色体上判断两对基因是否位于同一对同源染色体上（是否符合自由组合定律、位于一对还是两对同源染色体上）（是否符合自由组合定律、位于一对还是两对同源染色体上）基本思路：基本思路：A若子代中出现若子代中出现9:3:3:1的性状分离比，则控制这两对的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上。相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上。B若子代中没有出现若子代中没有出现9:3:3:1的性状分离比，则控制这的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。两对相对性状的两对

14、基因位于同一对同源染色体上。实验设计：实验设计：结果预测及结论结果预测及结论选具有选具有两对相对性状且纯合两对相对性状且纯合的雌雄个体杂交得的雌雄个体杂交得F1 ，再将再将F1中的雌雄个体相互交配产生中的雌雄个体相互交配产生F2,统计统计F2中中性性状的分离比状的分离比 (注：注：F1测交后统计测交后统计F2中性状的分离中性状的分离比也可比也可)是否符合测交与自交的特殊比例是否符合测交与自交的特殊比例例例6：实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅：实验室中现有一批未交配过的纯种长翅灰体和残翅黑檀体的果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受一对位黑檀体的果蝇。已知长翅和残翅这对相对性状受一对位于

15、第于第号同源染色体上的等位基因控制。现欲利用以上号同源染色体上的等位基因控制。现欲利用以上两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特点。两种果蝇研究有关果蝇灰体与黑檀体性状的遗传特点。（说明：控制果蝇灰体与黑檀体性状的基因在常染色体（说明：控制果蝇灰体与黑檀体性状的基因在常染色体上，所有果蝇均能正常繁殖成活）请设计一杂交方案，上，所有果蝇均能正常繁殖成活）请设计一杂交方案，同时研究以下两个问题：同时研究以下两个问题：问题一：研究果蝇灰体与黑檀体是否由一对等位基因控问题一：研究果蝇灰体与黑檀体是否由一对等位基因控制，并做出判断。制，并做出判断。问题二：研究控制果蝇灰体与黑檀体的等位基因是否也问

16、题二：研究控制果蝇灰体与黑檀体的等位基因是否也位于第位于第号同源染色体上，并做出判断。号同源染色体上，并做出判断。（1）杂交方案）杂交方案（2）对问题一的推断及结论）对问题一的推断及结论（3）对问题二的推断及结论）对问题二的推断及结论（1）杂交方案）杂交方案长翅灰体长翅灰体残翅黑檀体残翅黑檀体F1F2雌雄果蝇杂交雌雄果蝇杂交（2）对问题一的推断及结论）对问题一的推断及结论如果如果F2出现性状分离，且性状分离比为出现性状分离，且性状分离比为3：1，符合孟，符合孟德尔基因分离定律，则灰体和黑檀体是由一对等位基德尔基因分离定律，则灰体和黑檀体是由一对等位基因控制。反之则不是由一对等位基因控制。因控制

17、。反之则不是由一对等位基因控制。（3）对问题二的推断及结论）对问题二的推断及结论如果如果F2出现出现4种表现型，其性状分离比为种表现型，其性状分离比为9：3：3：1，说明符合基因的自由组合定律，则控制灰体和黑檀体的说明符合基因的自由组合定律，则控制灰体和黑檀体的这对等位基因不是位于第这对等位基因不是位于第号同源染色体上。反之则可号同源染色体上。反之则可能是位于第能是位于第号同源染色体上。号同源染色体上。2 判断基因位于常染色体上还是位于判断基因位于常染色体上还是位于X染色体上染色体上方法一：方法一：正反交法正反交法A.若两组杂交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上。若两组杂交结果相同，则

18、该基因位于细胞核内的常染色体上。B.若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于细胞核内的基因位于细胞核内的X染色体上。染色体上。使用条件：不知道显隐性关系使用条件：不知道显隐性关系 实验设计：实验设计：隐性的雌性隐性的雌性显性的纯合雄性；显性的纯合雄性； 显性的纯合雌性显性的纯合雌性隐性的雄性隐性的雄性结果预测及结论结果预测及结论解题思路：解题思路：雌隐雌隐雄显雄显方法二：方法二：使用条件：知道显隐性关系使用条件：知道显隐性关系 A.若子代中的雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，若子代中的雄性个体全为隐性性状，雌性个

19、体全为显性性状， 则基因位于则基因位于X染色体上。染色体上。B.若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状，则基因位若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状，则基因位 于常染色体上。于常染色体上。C.若子代中的雌雄个体全为显性性状，则基因位于常染色体上若子代中的雌雄个体全为显性性状，则基因位于常染色体上实验设计：实验设计： 雌隐雌隐雄显雄显结果预测及结论：结果预测及结论：解题思路：解题思路：例例7：假设果蝇的刚毛直毛和非直毛是一对相对性状，：假设果蝇的刚毛直毛和非直毛是一对相对性状，实验室中有纯种的直毛和非直毛果蝇若干，要求通过一实验室中有纯种的直毛和非直毛果蝇若干，要求通过一代杂交实验

20、判断，直毛与非直毛基因是位于常染色体上代杂交实验判断，直毛与非直毛基因是位于常染色体上还是还是X染色体上。染色体上。判断基因位置最常用的方法是正交和反交判断基因位置最常用的方法是正交和反交假设假设1：基因在常染色体上基因在常染色体上假设假设2：基因在基因在X染色体上染色体上例例7变换：假设果蝇的刚毛直毛和非直毛是一对相对性变换：假设果蝇的刚毛直毛和非直毛是一对相对性状，状，且直毛为显性且直毛为显性，实验室中有纯种的直毛和非直毛果实验室中有纯种的直毛和非直毛果蝇若干，要求通过蝇若干，要求通过一次杂交实验一次杂交实验判断，直毛与非直毛基判断，直毛与非直毛基因是位于常染色体上还是因是位于常染色体上还

21、是X染色体上。染色体上。（1）选择雌性直毛与雄性非直毛杂交）选择雌性直毛与雄性非直毛杂交在这种杂交选择下，无论基因位于常染色体上还是位于在这种杂交选择下，无论基因位于常染色体上还是位于X染色体上，后代雌雄果蝇均为直毛的，因此无法对基因的染色体上，后代雌雄果蝇均为直毛的，因此无法对基因的位置作出选择。位置作出选择。在这种杂交选择下，基因位于常染色体上与位于在这种杂交选择下，基因位于常染色体上与位于X染色体染色体上的结果会出现不同，因此可以作出判断。如果后代雌雄均上的结果会出现不同，因此可以作出判断。如果后代雌雄均为直毛，那么基因位于常染色体上；如果后代雌果蝇为直毛，为直毛，那么基因位于常染色体上

22、；如果后代雌果蝇为直毛，雄果蝇为非直毛，那么基因位于雄果蝇为非直毛，那么基因位于X染色体上。染色体上。（2）选择雌性非直毛与雄性直毛杂交）选择雌性非直毛与雄性直毛杂交应用应用2：鸡的芦花对非芦花为鸡的芦花对非芦花为显性，控制这对性状的基因在显性，控制这对性状的基因在性染色体上。请你设计一个方性染色体上。请你设计一个方案，单就毛色便能辩别雏鸡的案，单就毛色便能辩别雏鸡的雌雄。雌雄。 芦花鸡非芦花鸡鸡性别决定方式：鸡性别决定方式：ZW型型亲代亲代 非芦花鸡非芦花鸡芦花鸡芦花鸡zbzbzw3 判断基因位于判断基因位于XY的同源区段还是仅位于的同源区段还是仅位于X染色体上染色体上方法一：方法一：正反交

23、法正反交法使用条件：不知道显隐性关系使用条件：不知道显隐性关系 A.若正反交子代表现型相同，则基因位于若正反交子代表现型相同，则基因位于XY的同源区段。的同源区段。 B.若正反交子代表现型不相同，则基因位于若正反交子代表现型不相同，则基因位于X染色体上。染色体上。 实验设计：实验设计：结果预测及结论：结果预测及结论：纯合隐性个体和纯合显性个体正交和反交纯合隐性个体和纯合显性个体正交和反交解题思路：解题思路：A.若子代中的个体全表现为显性性状，则基因位于若子代中的个体全表现为显性性状，则基因位于XY的的 同源区段。同源区段。 B.若子代中雌性全表现为显性性状，雄性全表现为隐性若子代中雌性全表现为

24、显性性状，雄性全表现为隐性 性状，则基因位于性状，则基因位于X染色体上。染色体上。 实验设计：实验设计：结果预测及结论：结果预测及结论：雌隐雌隐显性的纯合雄性显性的纯合雄性方法二：方法二：使用条件：知道显隐性关系使用条件：知道显隐性关系 雌隐雌隐显性的纯合雄性显性的纯合雄性解题思路：解题思路：某自然种群的雌雄异株植物为某自然种群的雌雄异株植物为XY型性别决定，该植物的花色型性别决定，该植物的花色（白色、蓝色和紫色）由常染色体上的两对独立遗传的等位基（白色、蓝色和紫色）由常染色体上的两对独立遗传的等位基因（因（D、d 和和R、r）控制，叶形（宽叶和窄叶）由另一对等位）控制，叶形（宽叶和窄叶）由另

25、一对等位基因（基因（H和和h）控制，请据图分析回答：注：图）控制，请据图分析回答：注：图1为该植物的为该植物的花色控制过程。图花色控制过程。图2为该植物的性染色体简图，同源部分（图为该植物的性染色体简图，同源部分（图中的中的I片段）基因互为等位，非同源部分（图中的片段）基因互为等位，非同源部分（图中的II、III片段）片段）基因不互为等位。基因不互为等位。（2）已知控制叶形的基因（）已知控制叶形的基因（H和和h）在性染色体上，但不知）在性染色体上，但不知位于位于I片段还是片段还是II片段。片段。也不知宽叶和窄叶的显隐性关系也不知宽叶和窄叶的显隐性关系。现有。现有纯种宽叶、窄叶雌性植株若干和纯种

26、宽叶、窄叶雄性植株若干，纯种宽叶、窄叶雌性植株若干和纯种宽叶、窄叶雄性植株若干，你如何通过只做一代杂交实验判断基因（你如何通过只做一代杂交实验判断基因（H和和h）位于）位于I片段还片段还是是II片段？请写出你的实验方案、判断依据及相应结论。片段？请写出你的实验方案、判断依据及相应结论。(不要不要求判断显、隐性，不要求写出子代具体表现型求判断显、隐性，不要求写出子代具体表现型)实验方案：实验方案：_判断依据及结论：判断依据及结论：如果如果_，则控制叶形的基因，则控制叶形的基因（H、h）位于）位于片段。片段。如果如果_，则控制叶形的基因（，则控制叶形的基因（H、h）位于）位于片段。片段。例例8变式

27、：变式： 科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因科学家研究黑腹果蝇时发现，刚毛基因(B)对截刚毛基因对截刚毛基因(b)为完全显性。若这对等位基为完全显性。若这对等位基因存在于因存在于X、Y染色体上的同源区段，则刚毛雄果染色体上的同源区段，则刚毛雄果蝇表示为蝇表示为XBYB、XBYb、XbYB，若仅位于，若仅位于X染色体染色体上，则只能表示为上，则只能表示为XBY。现有各种纯种果蝇若干，。现有各种纯种果蝇若干，请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上，染色体上，请写出遗传图解，并简要说

28、明推断过程。请写出遗传图解，并简要说明推断过程。基本思路：基本思路：雌隐雌隐显性的纯合雄性显性的纯合雄性 P 截刚毛雌截刚毛雌 刚毛雄刚毛雄P截刚毛雌截刚毛雌 刚毛雄刚毛雄 XbXb XBYB XbXb XBY配子配子 Xb XB YB 配子配子 Xb XB YF1 XBXb XbYB F1 XBXb XbY 刚毛雌刚毛雌刚毛雄刚毛雄刚毛雄刚毛雄截刚毛雄截刚毛雄用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交用纯种截刚毛雌果蝇与纯种刚毛雄果蝇杂交，若子一代雄果蝇为刚毛，则这对等位基因存若子一代雄果蝇为刚毛，则这对等位基因存在于在于X、Y染色体上的同源区段，染色体上的同源区段，若子一代雄果蝇为截刚毛，则这

29、对等位基因若子一代雄果蝇为截刚毛，则这对等位基因仅位于仅位于X染色体上。染色体上。4判断基因位于常染色体上还是位于判断基因位于常染色体上还是位于XY的同源区段的同源区段实验设计：实验设计：结果预测及结论：结果预测及结论：隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交获隐性的纯合雌性与显性的纯合雄性杂交获得的得的F1全表现为显性性状，再选子代中的全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得雌雄个体杂交获得F2，观察，观察F2表现型情况。表现型情况。A.若若F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现， 则该基因位于则该基因位于常常染色体。染色体。B.若若F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又中雄性个体全表现为显