孟德尔的豌豆杂交实验(一)教学内容.ppt
孟德尔的豌豆杂交实验(一)2019遗传：亲代与子代之间能保持性状的稳定性。遗传：亲代与子代之间能保持性状的稳定性。我也有萌萌我也有萌萌哒双眼皮哒双眼皮相对性状相对性状-同种生物同种生物的的同一性状同一性状的的不同表现类型不同表现类型判断下列各项是否属于判断下列各项是否属于相对性状相对性状1 1 家鸡的毛腿和长腿家鸡的毛腿和长腿2 2 人的双眼皮和单眼皮人的双眼皮和单眼皮3 3 绵羊的白毛和牛的黑毛绵羊的白毛和牛的黑毛4 4 豌豆的高茎和矮茎豌豆的高茎和矮茎5 5狗的长毛和黑毛狗的长毛和黑毛注意：不同种的生物性状是不可以比较相对性状的注意：不同种的生物性状是不可以比较相对性状的 同种生物的不同性状也不能做比较。同种生物的不同性状也不能做比较。如果让两个具有相对性状的亲本进行如果让两个具有相对性状的亲本进行杂交结果子代性状的表现型应该是什杂交结果子代性状的表现型应该是什么样的呢？么样的呢？思考：思考：两个亲本杂交后，双亲的遗传物质两个亲本杂交后，双亲的遗传物质像液体一样像液体一样会会在子代体内发生在子代体内发生混和混和，使子代表现出介于双亲之间的，使子代表现出介于双亲之间的性状。性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混和就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混和液是另外一种颜色，液是另外一种颜色，再也无法分出再也无法分出蓝色和红色。蓝色和红色。问题探讨：问题探讨：融合遗传融合遗传如果融合遗传是不正确的，那么生物的遗传如果融合遗传是不正确的，那么生物的遗传规律又是怎样的呢？规律又是怎样的呢？l孟德尔，现代遗传孟德尔，现代遗传学之父，是这一门学之父，是这一门重要生物学科的奠重要生物学科的奠基人。基人。1865年发年发现遗传定率。现遗传定率。生物学圣遗迹圣托马斯修道院修道院的中庭。孟德尔当年进行杂交实验的地方生物学有两座智力高峰：第一次是1854年至1866年孟德尔独自一人；第二次是1951年至1965年克里克(FrancisCrick)及其合作者们。两个高峰碰巧相隔一百年。-饶毅（北京大学终身讲席教授、生命科学学院院长）孟德尔本来选来做遗传研究的不是豌豆，而是小鼠。他让野生的褐色小鼠和小白鼠杂交，再观察后代皮毛色的变化。这事情让当地的主教知道了，主教觉得禁欲的修道士怎么可以从事这种玩弄性交的实验，就出手阻止。孟德尔只好改做植物的研究。对这件事，他曾经如此说：“虽然我不得不把研究对象由动物改成植物，但是有一件事主教大概不知道，植物也是经由性交产生下一代！”科学趣谈科学趣谈豌 豆孟德尔选择了豌豆作为遗传实验材料孟德尔选择了豌豆作为遗传实验材料为何选豌豆为实验材料容易成功为何选豌豆为实验材料容易成功自花传粉自花传粉闭花受粉闭花受粉自然状态下永远是纯种自然状态下永远是纯种实验结果容易分析而且可靠实验结果容易分析而且可靠具有易于区分的相对性状具有易于区分的相对性状实验结果容易观察和分析实验结果容易观察和分析性状能够稳定遗传给后代性状能够稳定遗传给后代豌豆花比较大，易于做人工实验豌豆花比较大，易于做人工实验具有易于区分的相对性状具有易于区分的相对性状实验结果容易观察和分析实验结果容易观察和分析这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？简单简单复杂复杂一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验自然状态下，两株豌豆能杂交吗？如何让豌豆杂交？自然状态下，两株豌豆能杂交吗？如何让豌豆杂交？去雄去雄套袋套袋人工授粉人工授粉套袋套袋父本：提供花粉的植株父本：提供花粉的植株母本：接受花粉的植株母本：接受花粉的植株高茎豌高茎豌豆的花豆的花矮茎豌矮茎豌豆的花豆的花自然状态下，两株豌豆能杂交吗？如何让豌豆杂交？自然状态下，两株豌豆能杂交吗？如何让豌豆杂交？汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品高茎的花高茎的花矮茎的花矮茎的花正交正交反交反交 一对相对性状一对相对性状的遗传试验的遗传试验高茎的花高茎的花矮茎的花矮茎的花高高茎茎(杂交杂交)矮矮茎茎高高茎茎F1(子一代子一代)P(亲本亲本)为什么子一代中为什么子一代中只表现一个亲本只表现一个亲本的性状（的性状（高茎高茎），），而不表现另一个而不表现另一个亲本的性状或亲本的性状或不不高不矮高不矮？一对相对性状一对相对性状的遗传试验的遗传试验高茎高茎F1F2(子二代子二代)(自交自交)高茎高茎矮茎矮茎在在F1代中，代中，另一个亲本另一个亲本的性状是永的性状是永远消失了还远消失了还是暂时隐藏是暂时隐藏起来了起来了呢？呢？显性性状：显性性状：一对相对性一对相对性状的纯合亲本杂交，状的纯合亲本杂交，F1F1表现出来的性状。表现出来的性状。性状分离：性状分离：杂种后代中，杂种后代中，同时出现显性性状和隐同时出现显性性状和隐性性状的现象性性状的现象隐性性状：隐性性状：一对相对性一对相对性状的纯合亲本杂交，状的纯合亲本杂交，F1F1没有表现出来的性状。没有表现出来的性状。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品遗传图谱中的符号：遗传图谱中的符号：P:P:F F1 1:F F2 2:亲本母本父本杂交自交(自花传粉,同种类型相交)杂种子一代杂种子二代 一对相对性状的研究一对相对性状的研究 高茎高茎F1(自交自交)高茎高茎(787株株)矮茎矮茎（277株）株）F2(子二代子二代)3 1这种在杂这种在杂种后代中种后代中,同时出现同时出现显性性状显性性状和隐性性和隐性性状的现象状的现象 性状分离性状分离F F2 2中的中的3 3：1 1是不是巧合呢？是不是巧合呢？现象的思考l为什么F1只有高茎而没有矮茎呢？l为什么F2中出现了矮茎？l为什么F2中出现性状比3:1，是否偶然？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）茎的高度茎的高度显性：隐性显性：隐性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2.96:12.96:118501850（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？那又如何解释实验现象呢？面对这些实验数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？二、对分离现象的解释二、对分离现象的解释1 1、生物的性状由遗传因子（基因）决定。、生物的性状由遗传因子（基因）决定。显性基因控制显性基因控制显性性状，显性性状，e.g.De.g.D隐性基因控制隐性基因控制隐性性状，隐性性状，e.g.de.g.d2 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。纯合子：基因组成相同的个体叫做纯合子纯合子：基因组成相同的个体叫做纯合子杂合子：基因组成不同的个体叫做杂合子杂合子：基因组成不同的个体叫做杂合子3 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，分别进入不同的配子中。遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。4、受精时，雌雄配子随机结合，合子（受精卵）受精时，雌雄配子随机结合，合子（受精卵）中遗传因子又恢复成对。中遗传因子又恢复成对。DD高茎高茎矮茎矮茎ddPF1配子配子Dd(受精受精)Dd高茎高茎F1Dd配子配子DdDdDDDddd高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎1 2 1F2DdDd3 1 F1 F1在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子，随配子遗传给后代。别进入不同的配子，随配子遗传给后代。验证孟德尔的假说，本质就是要验证验证孟德尔的假说，本质就是要验证F1F1的的 D D和和d d是是否分离并进入不同的配子，也相当于要验证否分离并进入不同的配子，也相当于要验证F1F1是否产是否产生了生了_的配子。的配子。我们能直接观察到遗传因子吗？我们能直接观察到遗传因子吗？遗传因子（遗传因子（D D和和d d）控制的性状（高茎和矮茎）能在配）控制的性状（高茎和矮茎）能在配子中表现出来吗？子中表现出来吗？含含D D和含和含d d的的2 2种种遗传因子遗传因子控制的性状控制的性状能在子代表现出来吗，怎样才能能在子代表现出来吗，怎样才能表现出来？表现出来？汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品孟德尔假说的核心是：孟德尔假说的核心是：如果如果F1产生的含产生的含D的配子传递给子代，则无论另一个的配子传递给子代，则无论另一个异性配子含什么遗传因子，受精后子代都表现为异性配子含什么遗传因子，受精后子代都表现为D控制控制的高茎；如果的高茎；如果F1产生的含产生的含d的配子传递给子代，子代怎的配子传递给子代，子代怎么样才能表现出么样才能表现出d控制的矮茎呢？控制的矮茎呢？F1F1dddd要想要想使使F1产生的含产生的含D和含和含d的配子控制的性状都在子的配子控制的性状都在子代表现出来代表现出来，与，与F1的配子的配子“合伙合伙”的另一个配子只能含的另一个配子只能含有有_因子。什么样的个体产生的配子才只含有因子。什么样的个体产生的配子才只含有d呢呢？汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品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在孟德尔的时代，尚未发现遗传因子的作用能在配在孟德尔的时代，尚未发现遗传因子的作用能在配子中表现出来的实例，后来发现了一个实例。子中表现出来的实例，后来发现了一个实例。例例(学案学案2-32-3：水稻的糯性和非糯性是一对相对性状，：水稻的糯性和非糯性是一对相对性状，水稻的非糯性对糯性为显性，将纯合子糯性品种与水稻的非糯性对糯性为显性，将纯合子糯性品种与纯合子非糯性品种杂交，将纯合子非糯性品种杂交，将F1F1的花粉用碘液染色，的花粉用碘液染色，非糯性花粉呈黑色，糯性花粉呈橙红色。在显微镜非糯性花粉呈黑色，糯性花粉呈橙红色。在显微镜下统计这两种花粉，非糯性花粉与糯性花粉的比例下统计这两种花粉，非糯性花粉与糯性花粉的比例是（是（）A 1A 1：1 B 11 B 1：2 C 2:1 D 3:12 C 2:1 D 3:1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知识扩展知识扩展亲代遗传因子组亲代遗传因子组合合后代遗传因子组合及后代遗传因子组合及比例比例后代表现型及后代表现型及比例比例AAAAAAAaAAaaAaAaAaaaaaaa应用基因的分离定律来解释遗传现象通常需应用基因的分离定律来解释遗传现象通常需要六把钥匙。要六把钥匙。应用基因的分离定律来解释遗传现象通常需要六把钥匙。应用基因的分离定律来解释遗传现象通常需要六把钥匙。(1)AA AA (1)AA AA AA AA 全显全显(2)aa aa aa (2)aa aa aa 全隐全隐(3)AA aa Aa (3)AA aa Aa 全显全显(4)Aa aa 1/2Aa:1/2 aa (4)Aa aa 1/2Aa:1/2 aa 显：隐显：隐=1:1=1:1(5)Aa Aa 1/4 AA:1/2Aa:1/4 aa (5)Aa Aa 1/4 AA:1/2Aa:1/4 aa 显：隐显：隐=3=3：1 1(6)AA Aa 1/2AA:1/2Aa (6)AA Aa 1/2AA:1/2Aa 全显全显（二）遗传规律中的解题思路与方法（二）遗传规律中的解题思路与方法1 1、正推法、正推法方法：方法：由亲代基因型由亲代基因型配子基因型配子基因型子代基因型种类及比例子代基因型种类及比例例：例：AaAa1AA2Aa1aa。故子代故子代中显性性状中显性性状A 占占 ，显性个体显性个体A 中纯合子中纯合子AA占占 。2 2、逆推法：已知子代表现型或基因型，推导出亲、逆推法：已知子代表现型或基因型，推导出亲代的基因型。代的基因型。（1）隐性突破法）隐性突破法若子代中有隐性个体（若子代中有隐性个体（aa）存在，则双亲基）存在，则双亲基因型一定都至少有一个因型一定都至少有一个a存在，然后再根据亲存在，然后再根据亲代表现型做进一步推断代表现型做进一步推断（2）根据子代分离比解题）根据子代分离比解题后代显性后代显性:隐性为隐性为1:1,1:1,则亲本遗传因子为：则亲本遗传因子为：Aa X aaAa X aa后代显性：隐性为后代显性：隐性为3:13:1，则亲本的遗传因子为，则亲本的遗传因子为:Aa X AaAa X Aa后代全表现为隐性性状，则双亲都为后代全表现为隐性性状，则双亲都为aaaa后代全表现为显性性状，则亲本之一必为后代全表现为显性性状，则亲本之一必为AAAA一、判断显、隐性状的判定方法一、判断显、隐性状的判定方法方法方法1 1：杂交的方式。：杂交的方式。（从概念入手）（从概念入手）AB后代只表现一个亲本性状后代只表现一个亲本性状,则出现的即为则出现的即为显性性状显性性状,未出现的即为隐性性状未出现的即为隐性性状(A、B为一为一对相对性状对相对性状)。归纳一句话归纳一句话:亲亲2子子1,子显性子显性即即亲亲代代两两个个性性状状,子子代代一一个个性性状状,即即可可确确定定显隐性关系。显隐性关系。显性性状：显性性状：一对相对性一对相对性状的纯合亲本杂交，状的纯合亲本杂交，F1F1表现出来的性状。表现出来的性状。性状分离：性状分离：杂种后代中，杂种后代中，同时出现显性性状和隐同时出现显性性状和隐性性状的现象性性状的现象隐性性状：隐性性状：一对相对性一对相对性状的纯合亲本杂交，状的纯合亲本杂交，F1F1没有表现出来的性状。没有表现出来的性状。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品方法方法2 2：相同性状相同性状的亲本杂交，的亲本杂交，若若子代子代能发生性状分离能发生性状分离，性状分离比，性状分离比_ 则多的为则多的为_性状性状 出现与亲本不相同的性状，即为出现与亲本不相同的性状，即为_归归 纳一句话：纳一句话：亲亲1 1子子2,2,亲显性亲显性，即亲代一个即亲代一个性状性状,子代两个性状子代两个性状,发生性状分离发生性状分离,即可确即可确定显隐性关系。定显隐性关系。观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题。（1）毛色的显性性状是_，隐性性状是_。（2）白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为_。产生这种现象的原因是_。例：纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现例：纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上无甜甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒玉米籽粒:A.A.甜是显性性状甜是显性性状B.B.相互混杂相互混杂C.C.非甜是显性性状非甜是显性性状D.D.相互选择相互选择例（学案例（学案3-163-16）大豆的白花和紫花为一对相对）大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判定显隐性关性状。下列四组杂交实验中，能判定显隐性关系的是：系的是：紫花紫花紫花紫花紫花紫花紫花紫花紫花紫花301301紫花紫花+110+110白花白花紫花紫花白花白花紫花紫花紫花紫花白花白花9898紫花紫花+107+107白花白花 A.A.和和 B B和和 C C和和 D D和和 两个有病的双亲生出无病两个有病的双亲生出无病的孩子，即的孩子，即“有中生无有中生无”，说明患病为说明患病为_性。性。隐性遗传病隐性遗传病显性遗传病显性遗传病 两个无病的双亲生出有病两个无病的双亲生出有病的孩子，即的孩子，即“无中生有无中生有”，说明患病为说明患病为_性。性。汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品应用：推测某种遗传病的显隐性应用：推测某种遗传病的显隐性（二）纯合子和杂合的鉴定（二）纯合子和杂合的鉴定方法方法1：测交的方式：测交的方式：让让待待测测个个体体与与隐隐性性类类型型测交测交待待测测对对象象若若为为生生育育后后代代少少的的雄雄性性动动物物,注注意意应应与与多多个个隐隐性性雌雌性性个个体体交交配配，以以使使后后代代产产生生更多的个体更多的个体,使结果更有说服力。使结果更有说服力。若后代只有显性性状个体若后代只有显性性状个体,则可能为纯则可能为纯合子合子若后代出现隐性类型若后代出现隐性类型,则一定为杂合子则一定为杂合子 猪的白毛对黑毛为显性，要判断一只白猪的白毛对黑毛为显性，要判断一只白毛猪是否是纯合子，选用与它交配的猪毛猪是否是纯合子，选用与它交配的猪最好是最好是A.A.纯种白毛猪纯种白毛猪B.B.黑毛猪黑毛猪C.C.杂种白毛猪杂种白毛猪D.D.以上都不对以上都不对B B例：书例：书P8 某农场养了一群马，有栗色马和某农场养了一群马，有栗色马和白色马已知栗色基因（白色马已知栗色基因（B）对白色基因）对白色基因（b）呈完全显性育种工作者从中选出一）呈完全显性育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，请你根据毛色这一性匹健壮的栗色公马，请你根据毛色这一性状鉴定它是杂种还是纯种状鉴定它是杂种还是纯种（1）为了在一个配种季节里完成这一鉴定）为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需要的杂交工作，你应怎样配种？所需要的杂交工作，你应怎样配种？_。（2）杂交后代可能出现哪些结果？并对每）杂交后代可能出现哪些结果？并对每一结果作出相应的鉴定一结果作出相应的鉴定_。1）用该栗色公马与多匹白色母马配种2）A杂交后代全是白马，该栗色公马是杂种B杂交后代有栗色马又有白色马，该栗色公马是杂种C杂交后代全是栗色马，该栗色公马可认为是纯种方法方法2:自交的方式。自交的方式。此此法法是是最最简简便便的的方方法法,但但只只适适合合于于植植物物,不不适合于动物。适合于动物。若后代无性状分离若后代无性状分离,则可能为纯合子。则可能为纯合子。若后代能发生性状分离，则亲本一定为若后代能发生性状分离，则亲本一定为杂合子杂合子例例（学案三学案三-18）采用下列哪一组方法，可）采用下列哪一组方法，可以依次解决以依次解决中的遗传学问题中的遗传学问题鉴定一只白羊是否纯种鉴定一只白羊是否纯种在一对相对性状中区分显隐性在一对相对性状中区分显隐性 不断提高抗病小麦的纯合度不断提高抗病小麦的纯合度检验杂种检验杂种F1的基因型的基因型A杂交、自交、测交、测交杂交、自交、测交、测交B测交、杂交、自交、测交测交、杂交、自交、测交C测交、测交、杂交、自交测交、测交、杂交、自交D杂交、杂交、杂交、自交杂交、杂交、杂交、自交人类的眼色是由眼球虹膜的色素决定的。在丹麦，蓝眼睛的人相当多。某学校生物兴趣小组在对一些家庭进行眼色遗传调查后，得到数据如下表。(1)根据表中第_组数据可以推测褐眼是_性状。(2)如果显性基因用D表示，隐性基因用d表示，请写出上述三组数据中双亲婚配的基因组成：I_；_(3)第组数据中褐眼子女的基因组成是_，如果他们与蓝眼人婚配，所生子女为蓝眼的概率是_。l遗传学的解题步骤：步骤一：写出该题的相对性状步骤一：写出该题的相对性状步骤二：判断显隐性关系步骤二：判断显隐性关系步骤三：写出亲子代的遗传图解步骤三：写出亲子代的遗传图解步骤四：依据概率的运算法则解题步骤四：依据概率的运算法则解题例例1 1、人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗、人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼）个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼）结婚，这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是：结婚，这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是：解：解：蓝色：蓝色：aaaaa?a a1Aa1Aa：1aa1aa1 1褐：褐：1 1蓝蓝蓝眼女孩：蓝眼女孩：1/2 aa 1/2 aa 1/2 =1/41/2 =1/4褐色：褐色：AP:aa A _汉汉水水丑丑生生侯侯伟伟作作品品6 6、如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回答（以答（以A A、a a表示有关的基因）：表示有关的基因）：12345678910注：注：女正常女正常 男正常男正常 女患者女患者 男患者男患者(1).1).该病致病基因是该病致病基因是 性的。性的。(2)5(2)5号、号、9 9号的基因型分号的基因型分别是别是 和和 。(3)8(3)8号的基因型是号的基因型是 (概率为概率为 )或或 (概率为概率为 )；1010号的基因型是号的基因型是 (概率为概率为 )或或 (概率为概率为 )。(4)8(4)8号与号与1010号属号属 关系，关系，两者不宜结婚，后代中白化病机率将是两者不宜结婚，后代中白化病机率将是 。(5)7(5)7号的号的致病基因直接来自哪些亲体？致病基因直接来自哪些亲体？。隐隐AaaaAA1/3Aa2/3AA1/3Aa2/3近亲近亲1/93号和号和4号号
