第二节 遗传的基本规律三、基因的连锁和交换定律 第一课时

标签:第二节 遗传的基本规律三、基因的连锁和交换定律 第一课时发布时间:2017/1/3 7:51:00

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第六章 遗传和变异

第二节 遗传的基本规律

三、基因的连锁和交换定律 第一课时

教学目的

1、理解完全连锁与不完全连锁的实质

2、掌握完全连锁与不完全连锁在杂交试验中的判别方法与应用

教学重点

1、自由组合、完全连锁和不完全连锁三者的实质

2、自由组合与完全连锁的区别及判别方法

3、完全连锁与不完全连锁的区别及判别方法

4、自由组合,完全连锁与不完全连锁在实践中的应用

教学难点

1、从自由组合到连锁互换的突破

2、连锁着的两个基因是怎样互换的

3、表面上在分析杂交实验,本质上在分析配子形成的具体过程

教学方法

1、第一课时,教师充分比较自由组合与完全连锁的杂交结果、原理及遗传图式

2、第二课时,教师充分比较完全连锁与不完全连锁的杂交结果、原理及遗传图式

课时安排

建议完全连锁讲授一课时,练习一课时

不完全连锁讲授一课时,练习一课时

第一课时 完全连锁遗传

前面我们学了豌豆的杂交,现在我们来温习一下,它的二对等位基因的自由组合遗传。黄色圆粒X绿色皱粒→黄色圆粒测交→1黄色圆粒:1黄色皱粒:1绿色圆粒:1绿色皱粒(板书遗传图式)

(一)完全连锁的发现

美国科学家摩尔根,用果蝇做杂交实验:纯种的灰身长翅与黑身残翅杂交, F1代为灰身长翅,所以,灰身长翅为显性,黑身残翅为隐性,对 F1代中的雄性个体测交,测交后代的表现型是1灰身长翅:1黑身残翅,与F1代完全相同。(板书遗传图式)

比较豌豆的测交与果蝇测交的遗传图式,可以看出:

①二组杂交的P代与 F1代情况相同。

②豌豆的测交后代与果蝇的测交后代不同,果蝇测交后代只有二种表现型,豌豆有四种,所以,果蝇的测交结果无法用基因的自由组合来解释。

(二)完全连锁的原理

我们知道人体有十万个基因,这些基因线性分布在23对同源染色体上,可见,每对同源染色体上,有许多对等位基因。

果蝇也是这样,它的灰身长翅基因位于同一条染色体上,我们把B与V串在一条染色体上的这种hv情况叫连锁,同样,它的同源染色体上的基因,也是连锁。

由于B(b)与V(v)完全连锁,所以果蝇F1代中的雄性个体,减数分裂时产生的配子只有两种,而且相等。

果蝇的杂交遗传图式,详细写出来就应该是这样(板书),这就可以圆满地解释,果蝇的测交后代中为什么只有两种表现型,而且相等。即理论分析与测交结果完全吻合。

(三)完全连锁与自由组合的本质区别

豌豆的黄色(Y)与绿色(y),圆粒(R)与皱粒(r)二对等位基因分别位于二对同源染色体上,由于Y(y)与R(r)没有连锁,减数分裂时Y与y,R与r分离的同时,Y(y)与R(r)自由组合。

豌豆的测交遗传图式,详细写出来就应该是这样(板书),这就可以圆满地解释,豌豆的测交后代中有四种表现型,而且相等。即理论分析与测交结果完全吻合。

小结。

(1)自由组合是分析分别位于二对同源染色体上的二对等位基因的遗传规律,A(a)与B(b)由于自由组合,产生四种数量相等的配子。表达式为AaBb→1AB:1Ab:1aB:1ab。

(2)完全连锁是分析共同位于一对同源染色体上的二对等位基因的遗传规律,A(a)与B(b)由于完全连锁,所以,产生两种数量相等的配子。表达式为AaBb→1AB:1ab或)1Ab:1aB。

(3)判别自由组合与完全连锁的方法。

如果AaBbxaabb→1:1:l:1,则为自由组合。

如果AaBbxaabb→1:1,则为完全连锁。

三、基因的连锁和交换定律

(一)完全连锁遗传

1、豌豆的自由组合遗传

PYYRR X yyrr

F1YyRr X yyrr

1YyRr:1yyrr:1Yvrr: 1yyRr

2、果蝇的完全连锁遗传

3、豌豆自由组合遗传的解释

4、判别自由组合与完全连锁的方法

(1)如果AaBbXaabb→1:1:1:1,则为自由组合。

(2)如果AaBbXaabb→1:1,则为完全连锁

第二课时 不完全连锁遗传

前面我们学了果蝇完全连锁的测交实验,现在我们来温习一下,二对等位基因的完全连锁遗传。

果蝇BBVV X bbvv→F1BbVv

选择F1中雄性BbVv测交:

BbVvXbbvv→BbVv bbvv

50% 50%

(一)不完全连锁杂交实例

摩尔根用果蝇做了另一组杂交实验,所用果蝇的性状和基因型与完全连锁的相同,但结果不同,请看具体过程。

BBVV X bbvv→F1BbVv

选择F1中的雌性BbVv测交:

BbVv X bbvv→BbVv bbvv Bbvv bbVv

42% 42% 8%8%

(二)比较完全连锁与不完全连锁的异同

(1)相同点:二组杂交的P代与F1代情况相同。

(2)不同点:完全连锁的测交后代只有两种基因型,与亲本相同,数量比1:1。不完全连锁的测交后代有四种基因型,其中亲本基因型(与其亲本相同的基因型)各占42%,重组基因型(与其亲本不同的基因型)各占8%。

(三)连锁着的两个基因是可以改变的

例如果蝇的卵原细胞,减数分裂过程中,同源染色体联会形成四分体,此时,同源染色体之间的染色单体交叉互换,就有可能改变B(b)与V(v)之间的连锁关系。

如果交叉互换点在B(b)与V(v)之间,就会改变连锁关系(如n路径),产生四种配子;如果交叉互换点在B(b)与V(v)之外,或者没有实现交叉互换,则不会改变连锁关系(如m路径),产生两种配子。

事实上,果蝇F1代的卵原细胞减数分裂时,走m路径的细胞多,走n路径的细胞少,所以,总体上产生BV与bv连锁型的配子就多,产生Bv与bV重组型的配子就少。这样,就可以圆满地解释果蝇的不完全连锁。

(四)完全连锁是不完全连锁的特殊情况(选讲)

从生物界的总体情况来看,连锁关系的改变与否,取决于连锁着的二个基因之间的距离,如果A(a)与B(b)之间的距离长,则互换的可能性大,产生的重组型配子就多;如果A(a)与B(b)之间的距离短,则互换的可能性小,产生的重组型配子就少;如果A(a)与B(b)之间没有发生互换,则不产生重组型配子,即表现为完全连锁。

所以,不完全连锁产生的四种配子,数量上没有固定的比值,只有连锁型配子多,重组型配子少的规律。当重组型配子少到零时,即为完全连锁。

(五)判别完全连锁、不完全连锁与自由组合遗传的方法

(1)自由组合

AaBb x aabb→1AaBb:1aabb:1Aabb:laaBb

特点:后代有四种基因型,且比值1:1:l:1。

(2)完全连锁

AaBb x aabb→1AaBb:1aabb

AaBb x aabb→1Aabb:1aaBb

特点:后代只有两种基因型,且比值1:1。

(3)不完全连锁

AaBb x aabb→AaBb多:aabb多:Aabb少:aabb少

AaBb x aabb→AaBb少:aabb少:Aabb多:aaBb多

特点:后代有四种基因型,其中亲本基因型多,重组基因型少。

总而言之, AaBbXaabb的测交:①如果后代为1:1:1:1,则A(a)与B(b)自由组合。②如果后代为1:1,则A(a)与B(b)完全连锁。③如果后代为多:多:少:少,则A(a)与B(b)不完全连锁。

Bs

(二)不完全连锁遗传

1.果蝇的完全连锁

2.果蝇的不完全连锁

3.基因的连锁互换

(1)基因的互换是细胞四分体时期,交叉互换实现的

(2)互换未改变连锁关系(m路径)的情况

(3)互换改变连锁关系(n路径)的情况

(4)所以,m路径+n路径的结果

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