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基础生物实验 24 - 实验八模拟(中英):孟德尔遗传 - 红绿色盲

2021-03-22 10:10 作者:追寻花火の久妹Riku  | 我要投稿

本期是实验八的模拟部分,内容是孟德尔遗传。

本部分内容来自 University of California, Berkeley - UC Berkeley Extension, 虚拟实验的内容来自 Labster. 本部分内容均不会标记为为原创,但由于是UP主购买的课程,因此不接受非授权的转载,谢谢您的理解。

每一个生物基础实验均会分为三部分:第一部分为实验的生物理论;第二部分为实验的指导手册;第三部分为 Labster 的虚拟实验模拟。第一部分的基本信息由 Ying Liu, Ph.D. 提供,第二部分的实验手册来自 Labster, 第三部分的实验模拟过程由UP主操作。

本期的模拟过程会包括虚拟实验室的图片以及UP主的操作与注释。

欢迎页面

剧情:

左:妈妈;中:儿子;右:女儿

儿子想要绿色冰激凌,但是女儿说没有绿色的,只有红色冰激凌。儿子问妈妈怎么回事,妈妈也不知道冰激凌是什么颜色的......

好... 先穿上衣服:

实验服

从刚刚的对话中你一定发现了儿子是色盲...

向机器人提问

一般情况下,红绿色盲无法区别红色于绿色的区别,示例:

左边:正常人;右边:红绿色盲

大多数色盲是可遗传的:

实验目的:了解儿子未来的孩子会不会也是色盲。

开始干活:

先回答关于基因的几个问题:

父母给孩子的基因各占多大比例?

答案:A,父母各自的配子gamete各占50%. 

基因型 vs 表型

基因型 - 基因信息;表型 - 观测到的性状。

等位基因

显性基因/隐性基因

显性基因 A / 隐性基因 a

等位基因是:

等位基因是位于同一对染色体上相同位置并控制相对性状的基因。

好,现在前往工作台1:

工作台1

戴上手套:

手套

这些老鼠是用来进行杂交实验的!

问题:杂交种是什么?

杂交种是什么?

答案:

选D:来自不同品种的父母

实验的老鼠:

仅仅是毛发不同,一种是aa黑色,一种是AA棕色。

黑色老鼠:

aa黑色

棕色老鼠:

AA棕色

抓两只颜色相同的老鼠:

抓棕色小鼠

放入实验箱:

抓两只颜色相同的老鼠放入实验箱

加速交配:

20天后:四只小鼠宝宝

问题:

小鼠的毛色怎么都一样?

答案:

选C:与毛色有关的等位基因相同

换个不同颜色的试试:

抓出黑鼠

放入实验箱:

不同颜色的小鼠在试验箱中

20天加速:

20天后:都是棕色耶

为啥?因为棕色是显性基因鸭~ 每一只都是Aa但是都是棕色的。

我们让这些Aa再杂交一次 - 20天加速:

二代后代:3棕1黑

为什么是3:1呢?

旁氏表可以帮助我们

现在我们扔掉手套,去工作台2:

扔掉手套

工作台2:

工作台2

工作台2有一台电脑:

完成旁氏表

AA Aa Aa 三只棕色,aa 一只黑色。

孟德尔第一定律、分离定律

遗传定律(基本三条):

让我们接下来康康开篇那个儿子Joseph的家庭吧

全体家庭成员:

全体家庭成员的眼睛颜色

家谱树:方块表示男性,圆圈表示女性;颜色表示眼睛颜色。

眼睛颜色的家谱树

色盲的家谱树:方块表示男性,圆圈表示女性;颜色表示色盲,空白表示正常。

色盲的家谱树

我们可以看出,眼睛颜色与色盲没有关系。

孟德尔第二定律

孟德尔第二定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。 也叫做自由组合定律或独立分配定律("Law of independent Assortment")。

让我们来回顾一下减数分裂吧!

减数分裂:

使用2个细胞为例子

注意上图发生了crossing-over

好!现在来回顾一下孟德尔遗传定律:

问题:

两个等位基因在不同的配子中是因为?

答案:

选A:分离定律

提问:

独立分配定律指出?

答案:

控制不同性状,互不干扰

回到剧情,为什么Joseph家的男性后代成员是色盲呢?

性染色体:

左上:男;右下:女。

X染色体比Y染色体大致大2.5倍。在这里,红色的部分代表导致色盲的部分。注意Y染色体上没有红色的部分。红色部分是X-linked.

左边配子:正常Y + 蓝色X带有红色部分;右边配子:正常蓝色X + 蓝色X带有红色部分

配子组合结果:

从上到下依次为:女性携带者(不是色盲但是携带基因);女性色盲;男性色盲;正常男性。

由于女性携带者的出现,我们可以认定导致色盲的是隐性基因。

让我们画个旁氏表:

Xc表示X染色体带有导致色盲的部分;Xn表示正常的X染色体;Y表示正常的Y染色体(Y染色体不会带有导致色盲的部分)

画出旁氏表:

左边:爷爷奶奶的后代;右边爸爸妈妈的后代

发现:

即使女性有一个Xc基因耶不一定会导致色盲,而是可能成为携带者。(因为女性可以有Xn显性基因)。但是一个Xc基因足以导致男性成为色盲。

Joseph是男性色盲,那么他就是:XcY

如果Joseph和一个正常女性结婚(非携带者,XnXn),他们的孩子将不会有人是色盲。看下面的旁氏表:

只要母亲不是女性携带者,就没有子女是色盲。但是在上图中,女儿都将是女性携带者。

Joseph的结婚对象:

如果他的结婚对象是女性携带者,那么有50%的概率子女会成为色盲;如果他的结婚对象是女性色盲,那么他的子女必然是色盲。

实验完成证书~


好啦!本次实验模拟就到此结束啦!希望大家喜欢!也请大家多多给我反馈喔!

作者:離久-張所長

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