遗传实验设计专题
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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, 18641933)，玉米 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《德国植 物学会杂志》18卷上，都证实了孟德尔定律。 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。
分析： 红眼 白眼
XAXa XaXa XAXA XaY XAY
图解： XaXa X XAY
杂交方式： 白眼雌果蝇 X 红眼雄果蝇
XAXa 红眼
XaY 白眼
结果： 子代中白眼为雄性，红眼为雌性
体会：伴X遗传，如果用显性的雄性和隐性的雌性杂交就可以用性状分辨后代雌雄
情景1 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。通过一次 杂交，判断这对性状是否是X染色体遗传？
毛身雌果蝇×正常身雄果蝇(2分) ①子代中雌果蝇全部正常身,雄果蝇全部
毛身,则这对基因位于X染色体上(2分) ②子代中雌,雄果蝇全部为正常身,则这 对基因位于常染色体上(2分) ③子代中雌,雄果蝇均既有正常身又有毛 身,则这对基因位于常染色体上(2分)
情景2：
一、确定何种染色体遗传
………….
遗传实验常见的材料
果蝇
豌豆
玉 米
授之予鱼 不如授之予渔
《老子》
遗传实验设计的总思路
性状
基因的遗传方式
核基因
遵循伴性遗传和孟德尔遗传规律
性状 = 环境因素 + 基因型
遵循细胞质系遗传
质基因
寻找遗传实验设计的基本规律
一、确定何种染色体遗传
知识准备： 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，请你设计一组杂交 实验，通过眼色即可直接判断子代果蝇的性别。
果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。请你设计 一组杂交方式，通过一代杂交来判断是否是X 染色体遗传？
1、假设在X染色体上: 正交：XAXA X XaY XAXa XAY XAXa X XaY 反交： XaXa X XAY
正反交 XAXa XaY 红眼雌性 XAY X白眼雄性 XaXa
正交 ♀
XAXa
XaY
Vires
Correns
Tschermak
1902年，鲍维丰(T.Boveri)和1903年萨顿W.Sutton) 在研究减数分裂时，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，詹森斯 (F.A.Janssen)观察到染色体在减 数分裂时呈交叉现象，为解释基因连锁现象提供 了基础。
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承认，甚至受到讥笑。
60年代，阐明mRNA、tRNA 及核糖体的功能、 蛋白质生物合成的过程、 “中心法则”等。
70年代，发现限制性核酸内切酶、人工分离 和合成基因取得进展 1972年P.Berg 成功实现了DNA体外重组 1973年S.N.Cohen 通过DNA的体外重组成功 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重组技术为核心的基因工程 研究。 90年代，1992年“人类基因组计划”开始实施， 投资30亿美元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 .
摩尔根
果蝇
1944年艾弗里(O.T.Avery)等在用纯化 因子研究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(A· D· Hershey)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双螺旋结构模型，标志着遗 传学以及整个生物学进入分子水平 的新时代。
图解分析： aa X Aa 白眼雌性 X 红眼雄性 aa X AA
一、确定何种染色体遗传
XaXa XAXa 红眼
X
XAY XaY 白眼
Aa
aa
Aa
无性别差异
Байду номын сангаас
无性别差异
结果预测
①子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染 色体上 ②子代中雌、雄果蝇全部红眼，则这对基因位于常染色体上
③子代中雌、雄果蝇既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上 体会：用显性的雄性和隐性的雌性杂交后代的雌雄性状差异来判断是否X遗传
摩尔根(T.H.Morgan,1866-1945) 对果蝇的实验遗传学研究，发现了伴 性遗传的规律。他和他的学生还发现 了连锁、交换和不分离规律等。并进 一步证明基因在染色体上呈直线排列， 从而发展了染色体遗传学说。 1926年摩尔根提出基因学说，发表 《基因论》。这是对孟德尔遗传学说 的重大发展
2、假设在常染色体上:
♂ ♀ ♂ Aa X aa AA X aa 红眼雄性 X 白眼雌性 反交 ♂ ♀ ♀ ♂
Aa aa Aa
结果预测
体会：不知道显隐性，可以通过正反交后代是否与后代性别有关来判断是否伴X遗传
1、假设在X染色体上:
正交：XAXA X XaY XAXa XAY
XAXa X XaY 反交： XaXa X XAY
遗传学发展中的伟大科学家
魏斯曼( August Weisman，18341914)种质学论： 种质：性细胞和产生性细胞的细胞 体质：身体除种质以外的所有其余 部分的细胞 种质负责传递保持物种种性的全部 遗传因子，其自身永世长存，在世 代之间连续相续；体质保护和帮助 种质自身繁衍
魏斯曼
孟德尔(Johann Gregor Mendel，1822-1884) 奥地利的一个修道士，他从1856 年开始进行了8年的豌豆杂交试验， 提出了遗传因子的分离定律和自由 组合定律的假设，并应用统计学方 法分析和验证了这些假设。但是他 的发现并未引起重视，而是被埋没 了35年之后才被3位科学家重新发 现。
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, 18641933)，玉米 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《德国植 物学会杂志》18卷上，都证实了孟德尔定律。 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。
分析： 红眼 白眼
XAXa XaXa XAXA XaY XAY
图解： XaXa X XAY
杂交方式： 白眼雌果蝇 X 红眼雄果蝇
XAXa 红眼
XaY 白眼
结果： 子代中白眼为雄性，红眼为雌性
体会：伴X遗传，如果用显性的雄性和隐性的雌性杂交就可以用性状分辨后代雌雄
情景1 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。通过一次 杂交，判断这对性状是否是X染色体遗传？
毛身雌果蝇×正常身雄果蝇(2分) ①子代中雌果蝇全部正常身,雄果蝇全部
毛身,则这对基因位于X染色体上(2分) ②子代中雌,雄果蝇全部为正常身,则这 对基因位于常染色体上(2分) ③子代中雌,雄果蝇均既有正常身又有毛 身,则这对基因位于常染色体上(2分)
情景2：
一、确定何种染色体遗传
………….
遗传实验常见的材料
果蝇
豌豆
玉 米
授之予鱼 不如授之予渔
《老子》
遗传实验设计的总思路
性状
基因的遗传方式
核基因
遵循伴性遗传和孟德尔遗传规律
性状 = 环境因素 + 基因型
遵循细胞质系遗传
质基因
寻找遗传实验设计的基本规律
一、确定何种染色体遗传
知识准备： 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，请你设计一组杂交 实验，通过眼色即可直接判断子代果蝇的性别。
果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。请你设计 一组杂交方式，通过一代杂交来判断是否是X 染色体遗传？
1、假设在X染色体上: 正交：XAXA X XaY XAXa XAY XAXa X XaY 反交： XaXa X XAY
正反交 XAXa XaY 红眼雌性 XAY X白眼雄性 XaXa
正交 ♀
XAXa
XaY
Vires
Correns
Tschermak
1902年，鲍维丰(T.Boveri)和1903年萨顿W.Sutton) 在研究减数分裂时，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，詹森斯 (F.A.Janssen)观察到染色体在减 数分裂时呈交叉现象，为解释基因连锁现象提供 了基础。
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承认，甚至受到讥笑。
60年代，阐明mRNA、tRNA 及核糖体的功能、 蛋白质生物合成的过程、 “中心法则”等。
70年代，发现限制性核酸内切酶、人工分离 和合成基因取得进展 1972年P.Berg 成功实现了DNA体外重组 1973年S.N.Cohen 通过DNA的体外重组成功 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重组技术为核心的基因工程 研究。 90年代，1992年“人类基因组计划”开始实施， 投资30亿美元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 .
摩尔根
果蝇
1944年艾弗里(O.T.Avery)等在用纯化 因子研究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(A· D· Hershey)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双螺旋结构模型，标志着遗 传学以及整个生物学进入分子水平 的新时代。
图解分析： aa X Aa 白眼雌性 X 红眼雄性 aa X AA
一、确定何种染色体遗传
XaXa XAXa 红眼
X
XAY XaY 白眼
Aa
aa
Aa
无性别差异
Байду номын сангаас
无性别差异
结果预测
①子代中雌果蝇全部红眼，雄果蝇全部白眼，则这对基因位于X染 色体上 ②子代中雌、雄果蝇全部红眼，则这对基因位于常染色体上
③子代中雌、雄果蝇既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上 体会：用显性的雄性和隐性的雌性杂交后代的雌雄性状差异来判断是否X遗传
摩尔根(T.H.Morgan,1866-1945) 对果蝇的实验遗传学研究，发现了伴 性遗传的规律。他和他的学生还发现 了连锁、交换和不分离规律等。并进 一步证明基因在染色体上呈直线排列， 从而发展了染色体遗传学说。 1926年摩尔根提出基因学说，发表 《基因论》。这是对孟德尔遗传学说 的重大发展
2、假设在常染色体上:
♂ ♀ ♂ Aa X aa AA X aa 红眼雄性 X 白眼雌性 反交 ♂ ♀ ♀ ♂
Aa aa Aa
结果预测
体会：不知道显隐性，可以通过正反交后代是否与后代性别有关来判断是否伴X遗传
1、假设在X染色体上:
正交：XAXA X XaY XAXa XAY
XAXa X XaY 反交： XaXa X XAY
遗传学发展中的伟大科学家
魏斯曼( August Weisman，18341914)种质学论： 种质：性细胞和产生性细胞的细胞 体质：身体除种质以外的所有其余 部分的细胞 种质负责传递保持物种种性的全部 遗传因子，其自身永世长存，在世 代之间连续相续；体质保护和帮助 种质自身繁衍
魏斯曼
孟德尔(Johann Gregor Mendel，1822-1884) 奥地利的一个修道士，他从1856 年开始进行了8年的豌豆杂交试验， 提出了遗传因子的分离定律和自由 组合定律的假设，并应用统计学方 法分析和验证了这些假设。但是他 的发现并未引起重视，而是被埋没 了35年之后才被3位科学家重新发 现。