(正式）遗传因子的发现.ppt

1.1 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验（一）（一）（Mendel,1822-1884）奥国人，天主神父。奥国人，天主神父。主要工作：主要工作：1856-1856-18641864经过经过8 8年的杂交年的杂交试验，试验，18651865年发表了年发表了植物杂交试验的植物杂交试验的论文。论文。为什么用豌豆做遗传实验易成功为什么用豌豆做遗传实验易成功? ?1.豌豆豌豆自花传粉自花传粉闭花受粉闭花受粉自然状态下，自然状态下，永远是纯种永远是纯种2.具有易区分的性状具有易区分的性状相对性状相对性状一种一种生物的生物的同一性状同一性状的的不同表现类型。不同表现类型。为什么用豌豆做遗传实验易成功为什么用豌豆做遗传实验易成功? ?1.豌豆豌豆自花传粉自花传粉闭花受粉闭花受粉自然状态下，自然状态下，永远是纯种永远是纯种2.具有易区分的性状具有易区分的性状3.性状能稳定遗传性状能稳定遗传4.豌豆花大，易豌豆花大，易于做人工实验于做人工实验P PF F1 1高高F F2 2高高 3 3 ： 1 1矮矮高高矮矮787 277 787 277 一对相对性状的遗传试验一对相对性状的遗传试验 用其他相对性状做杂交实验，也用其他相对性状做杂交实验，也得到同样的结果，得到同样的结果，4 4页表页表1-11-1，这可见，这可见绝非偶然，而是有规律的绝非偶然，而是有规律的。显性性状显性性状隐性性状隐性性状性状分离性状分离人工异花授粉示意图人工异花授粉示意图1 1、去雄、去雄2 2、套袋、套袋3 3、授粉、授粉4 4、套袋、套袋P PF F1 1高高F F2 2高高 3 3 ： 1 1矮矮高高矮矮787 277 787 277 一对相对性状的遗传试验一对相对性状的遗传试验 用其他相对性状做杂交实验，也用其他相对性状做杂交实验，也得到同样的结果，得到同样的结果，4 4页表页表1-11-1，这可见，这可见绝非偶然，而是有规律的绝非偶然，而是有规律的。显性性状显性性状隐性性状隐性性状性状分离性状分离现象的观察与思考七对相对性状的遗传试验数据七对相对性状的遗传试验数据2.84:12.84:1277277（矮）（矮）787787（高）（高）茎的高度茎的高度F F2 2的比的比隐性性状隐性性状显性性状显性性状性状性状2.82:12.82:1152152（黄色）（黄色）428428（绿色）（绿色）豆荚颜色豆荚颜色2.95:12.95:1299299（不饱满）（不饱满）882882（饱满）（饱满）豆荚的形状豆荚的形状3.01:13.01:120012001（绿色）（绿色）60226022（黄色）（黄色）子叶的颜色子叶的颜色3.15:13.15:1224224（白色）（白色）705705（灰色）（灰色）种皮的颜色种皮的颜色3.14:13.14:1207207（茎顶）（茎顶）651651（叶腋）（叶腋）花的位置花的位置2.96:2.96:1 118501850（皱缩）（皱缩）54745474（圆滑）（圆滑）种子的形状种子的形状面对这些实验数据，你信服了吗？你能找出其中的规律吗？面对这些实验数据，你信服了吗？你能找出其中的规律吗？孟德尔孟德尔对分离现象的解释对分离现象的解释1 1、生物的性状是由遗传因子决定的、生物的性状是由遗传因子决定的遗传因子不融合、不消失遗传因子不融合、不消失同一种性状的一对相对性状同一种性状的一对相对性状显性性状：由显性性状：由显性遗传因子显性遗传因子控制（用大写控制（用大写D D表示）表示）（同一个字母的大小写）（同一个字母的大小写）隐性性状：由隐性性状：由隐性遗传因子隐性遗传因子控制（用小写控制（用小写d d表示）表示）2 2、体细胞中遗传因子是成对存在的、体细胞中遗传因子是成对存在的纯种高茎豌豆：纯种高茎豌豆：纯种矮茎豌豆：纯种矮茎豌豆：DDDDdddd纯合子：纯合子：杂合子：杂合子：F F1 1高茎豌豆：高茎豌豆： DdDd遗传因子组成相同的个体遗传因子组成相同的个体遗传因子组成不同的个体遗传因子组成不同的个体孟德尔孟德尔对分离现象的解释对分离现象的解释3 3、生物体在形成生殖细胞、生物体在形成生殖细胞-配子时，成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中。配子中只含每对遗传因子的一个配子中只含每对遗传因子的一个4 4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。、受精时，雌雄配子的结合是随机的。一对相对性状的杂交实验图解一对相对性状的杂交实验图解PDDddF1配子配子DdDd配配 子子DdDdDDddDdDdF2高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎PF1配子配子减数减数 分裂分裂减数减数 分裂分裂受精作用受精作用高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎F1配子配子减数减数 分裂分裂减数减数 分裂分裂受精作用受精作用高茎高茎高茎高茎高茎高茎F21、了解孟德尔选择豌豆做、了解孟德尔选择豌豆做杂交实验的原因。杂交实验的原因。2、理解孟德尔实验中的概、理解孟德尔实验中的概念和符号。念和符号。3、掌握实验的过程和操作、掌握实验的过程和操作细节、结果。细节、结果。4、掌握孟德尔对实验结果、掌握孟德尔对实验结果的解释，并能绘制遗传图的解释，并能绘制遗传图解解。对分离现象解释的验证测交实验DdddDd配子配子高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎杂种子一代杂种子一代矮茎矮茎隐性纯合子隐性纯合子测交测交测交后代测交后代dDddd1 ： 1请请预预测测实实验验结结果果？分离定律的内容分离定律的内容在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子_，不相_；在形成配子时，成对的遗传因子发生_，_后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_遗传给后代成对存在成对存在融合融合分离分离分离分离配子配子假说假说演绎法演绎法科学实验发现事实科学实验发现事实大胆猜测推出假设大胆猜测推出假设演绎推理实验检测演绎推理实验检测反复实验揭示规律反复实验揭示规律例：一对杂合黑色豚鼠交配产下例：一对杂合黑色豚鼠交配产下4只小豚鼠，只小豚鼠，这这4只小豚鼠的表现型（只小豚鼠的表现型（ ） A、全部黑色全部黑色 B、黑白各一半黑白各一半 C、黑白之比为黑白之比为3：1 D、以上情况都有可能以上情况都有可能 注意：孟德尔分离定律注意：孟德尔分离定律3：1分离比成立的前提分离比成立的前提是子代个体的数量很多，并且交配后的受精卵是子代个体的数量很多，并且交配后的受精卵都能发育成新个体。都能发育成新个体。 孟德尔孟德尔“一对相对性状遗传实验一对相对性状遗传实验”的解释的解释1、细胞中有控制生物性状的、细胞中有控制生物性状的遗传因子遗传因子，即，即 。2、生物的相对性状是由、生物的相对性状是由 控制的。控制的。3、基因在体细胞中成对存在，一个来自父本，一、基因在体细胞中成对存在，一个来自父本，一 个来自母本。凡是体细胞中成对基因相同的基因组成个来自母本。凡是体细胞中成对基因相同的基因组成称为称为“ ”，不同则为，不同则为“ ”。减数分减数分裂裂时成对基因彼此分离，因而配子中总是含有成对基时成对基因彼此分离，因而配子中总是含有成对基因中的一个。因中的一个。等位基因等位基因基因基因纯合子纯合子杂合子杂合子4、杂合子内的不同基因互不融合或混杂，保持其独立、杂合子内的不同基因互不融合或混杂，保持其独立性，但显性基因对隐性基因有性，但显性基因对隐性基因有“ ”。减数分。减数分裂时，生成两种数量相同的配子。裂时，生成两种数量相同的配子。显性作用显性作用5、受精时，不同类型的雌雄配子间随机结合。、受精时，不同类型的雌雄配子间随机结合。如何证明其解释是否正确？如何证明其解释是否正确？测交测交隐性个体只产生一种含隐性基因的配子，若隐性个体只产生一种含隐性基因的配子，若F1是是孟德尔所预计的那样的杂合体，其能产生分别含孟德尔所预计的那样的杂合体，其能产生分别含显性基因和隐性基因的两种配子，且出现机率相显性基因和隐性基因的两种配子，且出现机率相等。隐性亲本的配子与等。隐性亲本的配子与F1的配子随机结合产生合的配子随机结合产生合子子,合子发育成的新个体的性状只决定于合子发育成的新个体的性状只决定于F1的配的配子所含的基因。若子所含的基因。若F1为杂合体，则测交后代会同为杂合体，则测交后代会同时出现显、隐两种性状，且比例为时出现显、隐两种性状，且比例为1:1。 杂种杂种F1与隐性亲本杂交以测定杂种与隐性亲本杂交以测定杂种F1基因组成。基因组成。 自交、杂交、测交自交、杂交、测交 自交：自交： 基因型相同的生物间相互交配。植物指自花授粉和基因型相同的生物间相互交配。植物指自花授粉和同株异花授粉。同株异花授粉。 杂交：杂交： 基因型不同的生物间相互交配，指的是不同品种基因型不同的生物间相互交配，指的是不同品种间的间的 交配。交配。 测交：测交： 杂种子一代与隐性个体相交，用来测定杂种子一代与隐性个体相交，用来测定F1的基因型。的基因型。 等位基因：等位基因：杂合体内，在一对同源染色体同一位置上，杂合体内，在一对同源染色体同一位置上，控制着相对性状的基因，如控制着相对性状的基因，如A与与a。 相同基因：相同基因：纯合体内，一对同源染色体的同一位置上纯合体内，一对同源染色体的同一位置上的两个相同基因，的两个相同基因，如如D与与D或或d与与d。不论是等位基因，还不论是等位基因，还是相同基因，在形成配子时，均要随着同源染色体的分开是相同基因，在形成配子时，均要随着同源染色体的分开而分离，进入到不同的配子中。具有一对等位基因的个体而分离，进入到不同的配子中。具有一对等位基因的个体形成两种不同类型的配子，自交后代出现性状分离，具有形成两种不同类型的配子，自交后代出现性状分离，具有一对相同基因的个体只形成一种配子，自交后代不发生性一对相同基因的个体只形成一种配子，自交后代不发生性状分离。状分离。 非等位基因：非等位基因：位于不同对的染色体上或者一对同源染位于不同对的染色体上或者一对同源染色体不同位置上的基因。色体不同位置上的基因。 等位基因、相同基因、非等位基因等位基因、相同基因、非等位基因 表现型表现型: :生物体的性状表现。生物体的性状表现。 基因型基因型: :与表现型有关的基因组成的类型与表现型有关的基因组成的类型, ,用用字母来表示。字母来表示。什么是什么是“基因型基因型”、“表现表现型型”？“基因型基因型”和和“表现型表现型”的关系的关系1 1、基因型是表现型的内在因素，表现型是基、基因型是表现型的内在因素，表现型是基 因型的外在表现形式。因型的外在表现形式。2 2、表现型相同，基因型不一定相同、表现型相同，基因型不一定相同。3 3、基因型相同，环境条件不同，表现型也不、基因型相同，环境条件不同，表现型也不 一定相同。一定相同。表现型表现型= =基因型环境条件。基因型环境条件。分离定律的适用条件分离定律的适用条件（1 1）有性生殖的生物有性生殖的生物: :（2 2）真核生物的性状遗传真核生物的性状遗传。 （3 3）细胞核遗传细胞核遗传。 （4 4）一对相对性状的遗传一对相对性状的遗传。 基因与性状的关系基因与性状的关系基基 因因等位基因等位基因显性显性基因基因隐性隐性基因基因显性显性性状性状隐性隐性性状性状相对性状相对性状性性 状状基因型基因型表现型表现型环境因素环境因素1、为鉴定一株高茎豌豆和一只黑色豚鼠的纯合与否，、为鉴定一株高茎豌豆和一只黑色豚鼠的纯合与否，应采用的简便遗传方法分别是应采用的简便遗传方法分别是 （ ） A A、杂交、杂交杂交、杂交 B B、杂交、测交杂交、测交 C C、自交、自交自交、自交 D D、自交、测交自交、测交【解析】（【解析】（1 1）高茎豌豆自交：若自交后代无性状）高茎豌豆自交：若自交后代无性状分离，则为纯合体；若自交后代有性状分离，则分离，则为纯合体；若自交后代有性状分离，则为杂合体。为杂合体。（2 2）让黑色豚鼠与多只隐性个体交配：若后代全）让黑色豚鼠与多只隐性个体交配：若后代全为黑色，则可认为是纯合体；若后代有隐性个体为黑色，则可认为是纯合体；若后代有隐性个体出现，则是杂合体。出现，则是杂合体。D练练 习习4 4、属于一对相对性状的是、属于一对相对性状的是 （ ）A、人的黄发和卷发人的黄发和卷发B、兔的长毛和粗毛兔的长毛和粗毛C、豌豆的黄粒和皱粒豌豆的黄粒和皱粒D、鸡的光腿和毛腿鸡的光腿和毛腿D5、杂合的红花植株为第一代，让其连续自交，第三、杂合的红花植株为第一代，让其连续自交，第三代中纯合体占同代个体总数的代中纯合体占同代个体总数的 （ ）A、25%B、50% C、75%D、100%【解析】设第一代基因型为解析】设第一代基因型为Aa，则第二代中基因型及比则第二代中基因型及比例为例为AA：Aa：aa=1：2：1，其中纯合体为其中纯合体为1/2，第三代，第三代中纯合体为中纯合体为1/21/21/2=3/4。C 6 6、下列哪组实验结果将出现性状分离、下列哪组实验结果将出现性状分离 （ ） A、BBBb B、BBBB C、BbBb D、bbbb【解析】解析】B、D两项都是纯合体自交，后代仍为纯合体，两项都是纯合体自交，后代仍为纯合体，A项后代仍是项后代仍是BB、Bb，只有只有C项杂合体自交，后代将出项杂合体自交，后代将出现性状分离。现性状分离。C7、牛的黑色对红色为显性，若要确定一条黑色公牛的、牛的黑色对红色为显性，若要确定一条黑色公牛的基因型是否纯合，最好选择什么样的牛与之交配（基因型是否纯合，最好选择什么样的牛与之交配（ ） A纯合黑母牛纯合黑母牛 B杂合黑母牛杂合黑母牛 C任何黑母牛任何黑母牛 D任何红母牛任何红母牛【解析】测定某一个体是纯合体还是杂合体，最简便的【解析】测定某一个体是纯合体还是杂合体，最简便的方法是测交，即选用红色母牛。方法是测交，即选用红色母牛。D8、将具有、将具有1对等位基因的杂合体，逐代自交对等位基因的杂合体，逐代自交3次，在次，在F3代中纯合体比例为代中纯合体比例为 （ ） A、1/8 B、7/8 C、7/16D、9/16【解析】这是一个考查一对相对性状杂交实验的应用型解析】这是一个考查一对相对性状杂交实验的应用型题。由于杂合体自交之后发生性状分离，所以后代中纯题。由于杂合体自交之后发生性状分离，所以后代中纯合体比例升高，杂合体比例下降，其后代中杂合体比例合体比例升高，杂合体比例下降，其后代中杂合体比例占上一代杂合体比例的占上一代杂合体比例的1/2，即杂合体自交即杂合体自交n代之后，杂代之后，杂合体占（合体占（1/2）n，纯合体为纯合体为1（1/2）n。所以本题中纯合所以本题中纯合体比例为体比例为1（1/2）n=7/8。B9、人的双眼皮对单眼皮是显性，一对双眼皮的夫妇生、人的双眼皮对单眼皮是显性，一对双眼皮的夫妇生了四个孩子，三个单眼皮一个双眼皮，对这种现象的最好了四个孩子，三个单眼皮一个双眼皮，对这种现象的最好解释是解释是 （ ） A、3：1符合基因的分离规律符合基因的分离规律 B、基因不能自由组合，产生了误差基因不能自由组合，产生了误差 C、这对夫妇都含有单眼皮的基因，在每胎生育中都这对夫妇都含有单眼皮的基因，在每胎生育中都 有出现单眼皮的可能性有出现单眼皮的可能性 D、单眼皮基因与双眼皮基因发生了互换单眼皮基因与双眼皮基因发生了互换【解析】由于双眼皮对单眼皮为显性，这对双眼皮夫妇【解析】由于双眼皮对单眼皮为显性，这对双眼皮夫妇所生子女中有单眼皮个体，所以这对双眼皮夫妇都是杂所生子女中有单眼皮个体，所以这对双眼皮夫妇都是杂合体。由基因的分离规律可知，这对夫妇每生一个子女合体。由基因的分离规律可知，这对夫妇每生一个子女都有出现单眼皮的可能性，并且不同胎次互不影响。都有出现单眼皮的可能性，并且不同胎次互不影响。C10、研究基因遗传规律的主要方法是、研究基因遗传规律的主要方法是 （ ） A、由基因表达出的性状推知的由基因表达出的性状推知的 B、仅从理论分析总结出的仅从理论分析总结出的 C、用显微镜观测染色体的变化规律总结出来的用显微镜观测染色体的变化规律总结出来的 D、通过测交实验总结的通过测交实验总结的【解析】基因是肉眼看不见的，基因通过控制蛋白质的【解析】基因是肉眼看不见的，基因通过控制蛋白质的合成进而控制生命活动即生物的性状，所以基因与性状合成进而控制生命活动即生物的性状，所以基因与性状间有对应关系，因而研究外观性状的遗传规律可推知基间有对应关系，因而研究外观性状的遗传规律可推知基因的传递规律。因的传递规律。A11、玉米幼苗绿色（、玉米幼苗绿色（G）对白色（对白色（g）为显性，以杂合体为显性，以杂合体自交产生的种子进行实验，其中自交产生的种子进行实验，其中400粒种子种在有光处，粒种子种在有光处，另另400粒种子种在黑暗处，数日后，种子萌发成幼苗，粒种子种在黑暗处，数日后，种子萌发成幼苗，统计结果如下：统计结果如下： 绿色幼苗绿色幼苗白色幼苗白色幼苗黑暗黑暗0391光照光照29998请分析回答：请分析回答：（1 1）杂合体自交产生的种子的基因型及比例：）杂合体自交产生的种子的基因型及比例： GG：Gg：gg=1：2：1 （2 2）所得幼苗表现型理论上的比例是：）所得幼苗表现型理论上的比例是：绿色：白色绿色：白色=3：1 （3 3）所得种子中纯合体占：）所得种子中纯合体占：2/4（1/2） （4 4）生长在暗处的）生长在暗处的391391株白色幼苗都是纯合体吗？请株白色幼苗都是纯合体吗？请分析原因。分析原因。 答：不都是纯合体，纯合的白色幼苗只占答：不都是纯合体，纯合的白色幼苗只占1/4。 原因是：绿色基因原因是：绿色基因G所控制的性状表现还要受环境所控制的性状表现还要受环境 因素光照的影响，无光照射时，虽有显因素光照的影响，无光照射时，虽有显 性基因性基因G存在，但不能形成叶绿素，因此，存在，但不能形成叶绿素，因此，无论基因型如何，表现型均为白色。无论基因型如何，表现型均为白色。12、家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状。现有、家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状。现有4只家兔只家兔甲、乙、丙、丁，其中甲和乙为雌兔，丙和丁为雄兔。甲、甲、乙、丙、丁，其中甲和乙为雌兔，丙和丁为雄兔。甲、乙、丙兔均为黑毛，丁兔为褐毛。已知甲和丁交配的后代乙、丙兔均为黑毛，丁兔为褐毛。已知甲和丁交配的后代全部为黑毛子兔，乙和丁交配的后代中有褐色子兔。请回全部为黑毛子兔，乙和丁交配的后代中有褐色子兔。请回答：答：（1）判断黑毛和褐毛的显隐性，并用符号）判断黑毛和褐毛的显隐性，并用符号B和和b表示。表示。 _。（2）写出甲、乙、丁三只兔的基因型）写出甲、乙、丁三只兔的基因型 _。（3）如何鉴别丙兔的基因型是纯种还是杂种？）如何鉴别丙兔的基因型是纯种还是杂种？ 黑毛（黑毛（B）对褐毛（对褐毛（b）为显性为显性 甲：甲：BB； 乙：乙：Bb；丁：丁：bb 答：让丙与乙交配，若后代全部为黑毛子兔，则答：让丙与乙交配，若后代全部为黑毛子兔，则丙基因型为丙基因型为BB，若后代出现褐毛子兔，则丙基因若后代出现褐毛子兔，则丙基因型为型为Bb。【解析】【解析】 （3）本题不能按常规方法用测交，因为丙为雄兔，而本题不能按常规方法用测交，因为丙为雄兔，而在甲、乙二雌兔中无隐性个体，所以只能让丙与乙交配来在甲、乙二雌兔中无隐性个体，所以只能让丙与乙交配来鉴别其基因型；如果交配后得到的子代全部是黑毛子兔，鉴别其基因型；如果交配后得到的子代全部是黑毛子兔，说明丙为纯合体，基因型是说明丙为纯合体，基因型是BB；如果交配后子代中有隐如果交配后子代中有隐性的个体褐毛子兔出现，则丙为杂合体，基因型是性的个体褐毛子兔出现，则丙为杂合体，基因型是Bb。 （1）已知甲兔和丁兔交配的后代全部为黑毛兔，无性状）已知甲兔和丁兔交配的后代全部为黑毛兔，无性状分离，即可断定黑毛为显性（分离，即可断定黑毛为显性（B），），褐毛为隐性（褐毛为隐性（b）。）。 （2）由上述分析，甲和丁的子代无性状分离，说明甲由上述分析，甲和丁的子代无性状分离，说明甲兔为显性纯合体，基因型为兔为显性纯合体，基因型为BB，丁兔为隐性个体，基因丁兔为隐性个体，基因型为型为bb，而乙和丁的交配后代中有性状分离现象，所以而乙和丁的交配后代中有性状分离现象，所以显性个体乙为杂合体，基因型为显性个体乙为杂合体，基因型为Bb。【解析】【解析】1 13 3、1 1）孟德尔运用科学的研究方法，经八年观察研究，）孟德尔运用科学的研究方法，经八年观察研究，成功地总结出豌豆的性状遗传规律：成功地总结出豌豆的性状遗传规律：孟德尔选用豌豆为试验材料，是因为豌豆各品种间孟德尔选用豌豆为试验材料，是因为豌豆各品种间的的_，而且是，而且是_和和_植植物，可以避免外来花粉的干扰。研究性状遗传时，由简到物，可以避免外来花粉的干扰。研究性状遗传时，由简到繁，先从繁，先从_相对性状入手，然后再研究相对性状入手，然后再研究_ _ 相相对性状，以减少干扰。在处理观察到的数据时，应用对性状，以减少干扰。在处理观察到的数据时，应用_方法，得到前人未注意到的子代比例关系。他根方法，得到前人未注意到的子代比例关系。他根据试验中等到的材料提出了假设，并对此作了验证实验，据试验中等到的材料提出了假设，并对此作了验证实验，从而发现了遗传规律。从而发现了遗传规律。孟德尔遗传规律是：孟德尔遗传规律是：下一节学习基因的自由组合定律下一节学习基因的自由组合定律. .相对性状易于区分相对性状易于区分 自花传粉自花传粉 闭花授粉闭花授粉 一对一对二对二对以上以上统计统计基因的分离定律和基因的自由组合定律基因的分离定律和基因的自由组合定律