孟德尔的豌豆杂交实验(一)分离定律演示教学.ppt

遗传遗传(ychun)与与进化进化必修必修(bxi)2第一页，共45页。第第1 1章章 遗传因子的发现遗传因子的发现(fxin)(fxin)第二页，共45页。第第1节节 孟德尔的豌豆孟德尔的豌豆(wn du)杂交实杂交实验（一）验（一）第三页，共45页。孟德尔，奥地利人孟德尔，奥地利人(o d l rn)。利用豌豆、山柳。利用豌豆、山柳菊、玉米等植物进行杂交实菊、玉米等植物进行杂交实验，潜心研究验，潜心研究8年。其中豌年。其中豌豆的杂交实验非常成功，孟豆的杂交实验非常成功，孟德尔通过分析豌豆杂交实验德尔通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的的结果，发现了生物遗传的规律。规律。第四页，共45页。两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头(zhtu)上的过程。上的过程。自花传粉自花传粉(z hu chun fn)闭花传粉闭花传粉(chunfn)花花未开放未开放时，已经完成受粉的过程。时，已经完成受粉的过程。时，已经完成受粉的过程。时，已经完成受粉的过程。异花传粉异花传粉 两朵花两朵花之间之间的传粉过程。的传粉过程。第五页，共45页。豌豆豌豆(wn du)(wn du)是是自花传粉，闭花受自花传粉，闭花受粉植物。粉植物。原因原因(yunyn)一：一：为什么用豌豆做遗传实验为什么用豌豆做遗传实验(shyn)(shyn)容易取得容易取得成功？成功？第六页，共45页。豌豆有一些豌豆有一些(yxi)稳定的、易于区分的稳定的、易于区分的性状。性状。原因原因(yunyn)二：二：为什么用豌豆为什么用豌豆(wn du)(wn du)做遗传实验容易取做遗传实验容易取得成功？得成功？第七页，共45页。相对性状相对性状一种生物的同一种性状的不同一种生物的同一种性状的不同(b tn)表现表现类型。类型。性状性状(xngzhung)如：茎的高度如：茎的高度(god)、花的颜色及种子性、花的颜色及种子性状等。状等。第八页，共45页。1 1）牵牛花的阔叶与小麦）牵牛花的阔叶与小麦(xiomi)(xiomi)的窄叶的窄叶 （）2 2）兔的白毛与黑毛）兔的白毛与黑毛 （）3 3）狗的长毛与卷毛）狗的长毛与卷毛 （）请判断下列请判断下列(xili)性状是否为相对性状是否为相对性状：性状：不是不是(b(b shi)shi)是是不是不是第九页，共45页。下面都不属于下面都不属于下面都不属于下面都不属于(shy)(shy)相对性状的是相对性状的是相对性状的是相对性状的是 （）红葡萄与白葡萄红葡萄与白葡萄红葡萄与白葡萄红葡萄与白葡萄 黄菊花与白菊花黄菊花与白菊花黄菊花与白菊花黄菊花与白菊花 黑头发与黄皮肤黑头发与黄皮肤黑头发与黄皮肤黑头发与黄皮肤 白猫与黑狗白猫与黑狗白猫与黑狗白猫与黑狗 高杆水稻与矮杆水稻高杆水稻与矮杆水稻高杆水稻与矮杆水稻高杆水稻与矮杆水稻 黄牛与奶牛黄牛与奶牛黄牛与奶牛黄牛与奶牛 A A、B B、C C、D D、C 第十页，共45页。父本父本(fbn)异花传粉时，供应异花传粉时，供应异花传粉时，供应异花传粉时，供应(gngyng)(gngyng)(gngyng)(gngyng)花粉的花粉的花粉的花粉的植株。植株。植株。植株。母本母本(mbn)异花传粉时，异花传粉时，接受接受接受接受花粉的植株。花粉的植株。花粉的植株。花粉的植株。去雄去雄除去除去未成熟未成熟花的全部花的全部花的全部花的全部雄雄雄雄蕊蕊蕊蕊.第十一页，共45页。一对一对(y du)(y du)相对性状的杂交实验相对性状的杂交实验异花传粉异花传粉(y hu chun fn)父本父本父本父本(fb(fbn)n)母本母本去雄去雄第十二页，共45页。常用常用(chn yn)符号：符号：1 1）父本）父本）父本）父本(fbn)(fbn)：一对一对(y du)(y du)相对性状的杂交实相对性状的杂交实验验2 2）母本：）母本：3 3）亲本：）亲本：P6）杂种后代：）杂种后代：）杂种后代：）杂种后代：F F4）杂交：）杂交：7 7）杂种子一代：）杂种子一代：F F F F1 18 8）杂种子二代：）杂种子二代：）杂种子二代：）杂种子二代：F F F F2 25）自交：）自交：第十三页，共45页。实验实验(shyn)过过程：程：一对相对性状的杂交一对相对性状的杂交(zjio)(zjio)实验实验P纯高茎纯高茎 纯矮茎纯矮茎 F1高茎高茎高茎高茎高茎高茎 F F2 2高茎高茎矮茎矮茎第十四页，共45页。显性性状显性性状(xngzhung)在杂种在杂种(zzhng)(zzhng)子一代子一代(F1)(F1)中显现出来的中显现出来的性状。性状。隐性性状隐性性状(xngzhung)性状分离性状分离 在杂种子二代在杂种子二代(F F2)中，同时出现显性性状和隐中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。性性状的现象。(高茎高茎)在杂种子一代在杂种子一代在杂种子一代在杂种子一代(F F F F1 1)中中未显现未显现未显现未显现出的性状。出的性状。(矮茎矮茎)第十五页，共45页。红红果果西西红红柿柿与与黄黄果果西西红红柿柿杂杂交交，F1所所结结的的果果实实全全是是红红色色。这这说说明明西西红红柿柿果果实实红红色色是是_性性状状，黄黄色色(hungs)是是_性性状状。将将F1产产生生的的种种子子种种下下，100株株F2中中将将有有_株株是结红色果实的。是结红色果实的。显性显性隐性隐性75想一想想一想想一想想一想第十六页，共45页。一一株株高高杆杆小小麦麦自自花花传传粉粉(z hu chun fn)产产生生200粒粒种种子子，长长出出的的幼幼苗苗中中148株株为为高高杆杆，52株株为为矮矮杆杆。可可知知，_是是显显性性的的，_是是隐性的。隐性的。高杆高杆矮杆矮杆想一想想一想想一想想一想第十七页，共45页。实验实验(shyn)结果：结果：一对相对性状的杂交一对相对性状的杂交(zjio)(zjio)实验实验P 纯高茎纯高茎 纯矮茎纯矮茎 F1高茎高茎高茎高茎 F2高茎高茎矮茎矮茎787 277植株植株(zhzh)统计统计比值比值3 3 3 3 :1 1 1 1 孟德尔做了豌豆七孟德尔做了豌豆七对相对性状的杂交试对相对性状的杂交试验，并用统计学方法验，并用统计学方法对结果进行分析，都对结果进行分析，都得出了惊人相似的结得出了惊人相似的结果，即果，即F F2代的显性代的显性代的显性代的显性:隐隐性性=3:1。第十八页，共45页。为什么子一代只出现显性性状为什么子一代只出现显性性状(xngzhung)(xngzhung)？为什么子二代出现了性状为什么子二代出现了性状(xngzhung)(xngzhung)分离？分离？为什么性状为什么性状(xngzhung)(xngzhung)分离比接分离比接近于近于3:13:1？第十九页，共45页。1）性状由遗传因子决定）性状由遗传因子决定(judng),每个因子决定每个因子决定(judng)着一种特定的性状。着一种特定的性状。孟德尔提出孟德尔提出(t ch)假假说：说：决决定定显显性性性性状状(xngzhung)(如如高高茎茎)的遗传因子。的遗传因子。用大写字母表示。（用大写字母表示。（D、B、P）如：高茎的显性遗传因子为如：高茎的显性遗传因子为D。决定决定隐性性状隐性性状(如如如如矮茎矮茎)的遗传因子。的遗传因子。用用用用小写字母小写字母表示。（表示。（d d、b b、p）如：矮茎的隐性遗传因子为如：矮茎的隐性遗传因子为d。显性遗传因子显性遗传因子隐性遗传因子隐性遗传因子对分离现象的解释对分离现象的解释第二十页，共45页。杂交杂交(zjio)两个具有不同遗传因子组成两个具有不同遗传因子组成(z(z chn)chn)的个体间雌雄配子的结合。的个体间雌雄配子的结合。互交互交(h jio)杂交时，父本母本杂交时，父本母本相互交换相互交换。分为。分为正交正交和和和和反交反交。自交（自花传粉）自交（自花传粉）第二十一页，共45页。对分离现象对分离现象(xinxing)(xinxing)的解释的解释2）体细胞中遗传因子成对存在）体细胞中遗传因子成对存在(cnzi)。如：纯高茎遗传因子是如：纯高茎遗传因子是DD，纯矮茎遗传因子是纯矮茎遗传因子是dd。孟德尔提出孟德尔提出孟德尔提出孟德尔提出(t ch)(t ch)假说：假说：假说：假说：遗传因子遗传因子遗传因子遗传因子组成相同组成相同的个体。的个体。如：纯高茎如：纯高茎DD，纯矮茎，纯矮茎dd。遗传因子遗传因子组成不同组成不同组成不同组成不同的个体。的个体。如：如：F1中的高茎中的高茎Dd。纯合子纯合子杂合子杂合子杂合子杂合子第二十二页，共45页。隐性个体隐性个体(gt)一定是纯合子一定是纯合子纯合子的性状能稳定遗传纯合子的性状能稳定遗传(ychun)杂合子的性状不能稳定遗传杂合子的性状不能稳定遗传(ychun)第二十三页，共45页。对分离对分离(fnl)(fnl)现象的解释现象的解释3）生物体形成生殖细胞）生物体形成生殖细胞配子时，成对的配子时，成对的遗传因子彼此分离遗传因子彼此分离(fnl)，分别进入不同的配，分别进入不同的配子中。配子中只含每对遗传因子中的一个。子中。配子中只含每对遗传因子中的一个。孟德尔提出孟德尔提出(t ch)假假说说 D对对d有有显性作用显性作用显性作用显性作用，F F1(Dd)只表现为高茎。只表现为高茎。只表现为高茎。只表现为高茎。第二十四页，共45页。对分离现象对分离现象(xinxing)(xinxing)的的解释解释4 4）受精时，雌雄）受精时，雌雄）受精时，雌雄）受精时，雌雄(cxing)(cxing)配子的结合是随机配子的结合是随机配子的结合是随机配子的结合是随机的。的。的。的。孟德尔提出孟德尔提出孟德尔提出孟德尔提出(t ch)(t ch)假说：假说：假说：假说：F F2 2DDDdddDd高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎矮茎矮茎成对遗传因子分离成对遗传因子分离雌雄配子随机结合雌雄配子随机结合DD:Dd:dd=1:2:1高高高高茎茎茎茎:矮茎矮茎=3:1=3:1第二十五页，共45页。性状性状性状性状(xngzhung)(xngzhung)(xngzhung)(xngzhung)分离比分离比分离比分离比的模拟实验的模拟实验的模拟实验的模拟实验实验实验(shyn)原原理：理：精巢精巢精巢精巢(jng(jngcho)cho)卵巢卵巢卵巢卵巢雄配子雄配子雄配子雄配子(精子精子)雌配子雌配子雌配子雌配子(卵子卵子卵子卵子)模拟生殖过程中，模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合雌雄配子随机结合第二十六页，共45页。性状性状性状性状(xngzhung)(xngzhung)(xngzhung)(xngzhung)分离比分离比分离比分离比的模拟实验的模拟实验的模拟实验的模拟实验 如果孟德尔当时只统计如果孟德尔当时只统计如果孟德尔当时只统计如果孟德尔当时只统计1010株豌豆杂交的结果，他还株豌豆杂交的结果，他还株豌豆杂交的结果，他还株豌豆杂交的结果，他还能正确地解释性状能正确地解释性状能正确地解释性状能正确地解释性状(xngzhung)(xngzhung)分离现象吗？分离现象吗？分离现象吗？分离现象吗？很难正确解释很难正确解释(jish)，因为实验统计的，因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。若对验结果的前提条件之一。若对10株豌豆的个株豌豆的个体做统计，会出现较大的误差。体做统计，会出现较大的误差。将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？你认为孟德尔的假说是否合理？你认为孟德尔的假说是否合理？你认为孟德尔的假说是否合理？模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的，出现了的，出现了31313131的结果。但证明某一假说还需的结果。但证明某一假说还需实验验证。实验验证。第二十七页，共45页。对分离对分离(fnl)(fnl)现象解释的验证现象解释的验证杂种子一代杂种子一代(y di)(y di)隐性纯合子隐性纯合子测定测定F1F1的的基因型基因型 测交试验测交试验测交试验测交试验(shyn)(shyn)：测交后测交后测交后测交后代代代代ddDd高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎矮茎矮茎1 :11 :1测交结果符合预期设想：测交结果符合预期设想：1）证实）证实F1 1是杂合子；是杂合子；是杂合子；是杂合子；2）在形成配子时，成对的）在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分遗传因子发生了分离，分别进入到不同的配子中。别进入到不同的配子中。测交结果：测交结果：高茎高茎:矮茎矮茎=30:34 1:1第二十八页，共45页。假说假说假说假说(ji shu)(ji shu)(ji shu)(ji shu)演绎法演绎法演绎法演绎法1 1）提出问题（观察和分析）提出问题（观察和分析）提出问题（观察和分析）提出问题（观察和分析）2 2）提出假说（推理和想象）提出假说（推理和想象）提出假说（推理和想象）提出假说（推理和想象）3 3）演绎推理）演绎推理）演绎推理）演绎推理4 4）检验结论）检验结论）检验结论）检验结论(jiln)(jiln)（实验）（实验）（实验）（实验）5 5）实验结果与预期相符）实验结果与预期相符）实验结果与预期相符）实验结果与预期相符假说正确假说正确假说正确假说正确 实验结果与预期不符实验结果与预期不符实验结果与预期不符实验结果与预期不符假说错误假说错误假说错误假说错误第二十九页，共45页。分离分离(fnl)(fnl)定律定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别的遗传因子分别(fnbi)进入不同的配子中，进入不同的配子中，随配子遗传给后代。随配子遗传给后代。第三十页，共45页。（五）相关（五）相关(xinggun)(xinggun)公公式式亲代亲代亲代亲代 子代子代子代子代(zdi)(zdi)子代子代子代子代(zdi)(zdi)性状比例性状比例性状比例性状比例（1）AA AA AA AA （2）aa aa （3 3）AA aa （4）AA Aa（5）Aa Aa（6）Aa aaAa aa AA aa Aa AA、Aa 1AA 1AA、2Aa、1aa 3:13:1 Aa、aa 1:1 第三十一页，共45页。练练 习习1 1）下下列列几几组组植植物物杂杂交交中中，其其实实验验结结果果可可以以(ky)(ky)用分离规律加以解释的是用分离规律加以解释的是 （）A A、抗病、抗病早熟早熟 F1 F2 F1 F2 B B、杂高、杂高纯矮纯矮 F1 F2 F1 F2 C C、高杆、高杆抗病抗病 F1 F2 F1 F2 D D、纯高、纯高纯高纯高 F1 F2 F1 F2?B 第三十二页，共45页。练练 习习2 2 2 2）一个杂交组合）一个杂交组合）一个杂交组合）一个杂交组合(zh)(zh)(zh)(zh)的后代的后代的后代的后代(F1)(F1)(F1)(F1)，呈呈呈呈3:13:13:13:1的的的的性性性性状状状状分分分分离离离离，这这这这个个个个杂杂杂杂交交交交组组组组合合合合(zh)(zh)(zh)(zh)是是是是（）呈呈呈呈1:11:11:11:1的的的的性性性性状状状状分分分分离离离离，这这这这个个个个杂杂杂杂交交交交组组组组合合合合(zh)(zh)(zh)(zh)是是是是（）A A A A、DDdd BDDdd BDDdd BDDdd B、Dddd Dddd Dddd Dddd C C C C、DdDd DDdDd DDdDd DDdDd D、dddddddddddddddd?C B 第三十三页，共45页。练练 习习3 3）一一只只白白色色公公羊羊与与一一只只黑黑色色母母羊羊交交配配，生生出出的的小羊全部表现为白色，这是因为（小羊全部表现为白色，这是因为（）A A、黑色母羊必为杂合子、黑色母羊必为杂合子 B B、白色小羊必为纯合子、白色小羊必为纯合子 C C、控制黑色的基因、控制黑色的基因(jyn)(jyn)消失消失 D D、控制黑色的基因、控制黑色的基因(jyn)(jyn)未消失，但不表现未消失，但不表现?D 第三十四页，共45页。练练 习习4 4）下下列列个个体体(gt)(gt)中中属属于于纯纯合合子子的的是是 （）A A、aaBB aaBB B B、AABb AABb C C、AaBB AaBB D D、aaBb aaBb?A 第三十五页，共45页。练练 习习5 5）下下列列哺哺乳乳动动物物细细胞胞(xbo)(xbo)中中，一一般般不不存存在在成成对对遗遗传传因因子子的的细细胞胞(xbo)(xbo)（）A A、精子细胞、精子细胞(xbo)(xbo)B B、合子、合子 C C、受精卵、受精卵 D D、神经元、神经元?A 第三十六页，共45页。练练 习习6 6 6 6）一对杂合的黑色豚鼠交配，）一对杂合的黑色豚鼠交配，）一对杂合的黑色豚鼠交配，）一对杂合的黑色豚鼠交配，生出黑色小鼠的概率生出黑色小鼠的概率生出黑色小鼠的概率生出黑色小鼠的概率(gil)(gil)(gil)(gil)是是是是 （）生出黑色小鼠为杂合子的概率生出黑色小鼠为杂合子的概率生出黑色小鼠为杂合子的概率生出黑色小鼠为杂合子的概率(gil)(gil)(gil)(gil)是（是（是（是（）A A A A、2/3 B2/3 B2/3 B2/3 B、3/4 3/4 3/4 3/4 C C C C、1/2 D1/2 D1/2 D1/2 D、1/4 1/4 1/4 1/4?B A 第三十七页，共45页。练练 习习7 7）一一对对杂杂合合的的黑黑色色豚豚鼠鼠交交配配，生生出出四四只只豚豚鼠鼠，它它们们的的性性状状可可能能(knng)(knng)是是 （）A A、全部白色或全部黑色、全部白色或全部黑色 B B、三黑一白或一黑三白、三黑一白或一黑三白 C C、二黑二白、二黑二白 D D、以上任何一种、以上任何一种?D 第三十八页，共45页。练练 习习8 8）一一对对夫夫妇妇(ff)(ff)均均正正常常，且且他他们们的的双双亲亲也也都都正正常常，但但双双方方都都有有一一白白化化病病的的兄兄弟弟，求求他他们婚后生白化病孩子的几率是多少？们婚后生白化病孩子的几率是多少？?解：（解：（1）确定该夫妇）确定该夫妇(ff)的遗传因子及其几率。的遗传因子及其几率。Aa的几率是的几率是2/3，AA的几率是的几率是1/3。（2）假设该夫妇）假设该夫妇(ff)为为Aa，后代患病可能性为后代患病可能性为1/4。（3）生白化病小孩的几率是：）生白化病小孩的几率是：2/3 2/3 1/4=1/9 第三十九页，共45页。P5o不会。因为满足孟德尔实验条件之一是雌、雄配子结合机会相等，即任何(rnh)一个雄配子（或雌配子）与任何(rnh)一个雌配子（或雄配子）的结合机会相等，这样才能出现31的性状分离比。第四十页，共45页。o3.（1）在F1水稻细胞中含有一个控制合成支链淀粉的遗传因子和一个控制合成直链淀粉的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例(bl)为11。o（2）孟德尔的分离定律。即在F1形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。o（3）2。第四十一页，共45页。o4.（1）白色；黑色。o（2）性状分离；白毛羊为杂合子，杂合子在自交(z jio)时会产生性状分离现象。第四十二页，共45页。1.（1）将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个(y)季节里产生多匹杂交后代。（2）杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。第四十三页，共45页。2.提示：选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，因此发现了遗传的基本规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点(tdin)，例如，豌豆严格自花受粉，在自然状态下是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆花大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的可以区分的性状，易于区分、统计实验结果。第四十四页，共45页。3.提示：凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，都是通过假说演绎法得出结论的。19世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果出发提出某种理论或学说(xu shu)。而假说演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的研究，使遗传学由描述性研究进入理性推导和实验验证的研究阶段。第四十五页，共45页。