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1、一一、孟德尔豌豆杂交试验(一)、孟德尔豌豆杂交试验(一)1、孟德尔一对相对性状的杂交实验、孟德尔一对相对性状的杂交实验2、基因分离定律的内容、基因分离定律的内容3、基因分离定律及其应用、基因分离定律及其应用第第1章章 遗传因子的发现遗传因子的发现考纲要求考纲要求豌 豆一、孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材一、孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料料1 1、豌豆是、豌豆是自花传粉自花传粉,且是,且是闭花受粉闭花受粉的植物的植物2 2、豌豆、豌豆有易于区有易于区分的分的相对性状相对性状3、繁殖周期短,繁殖周期短,后代数量大后代数量大. .豌豆的豌豆的花大花大,便于观察便于观察 孟德尔选用豌豆作试验材料的另一
2、个原因,是因为孟德尔选用豌豆作试验材料的另一个原因,是因为他在栽培豌豆的过程中发现,豌豆的一些品种之间具他在栽培豌豆的过程中发现,豌豆的一些品种之间具有有易于区分的性状易于区分的性状,例如,豌豆中有开白花的也有开,例如,豌豆中有开白花的也有开紫色花的;有高茎的(高度紫色花的;有高茎的(高度1.51.52.0 m2.0 m),也有矮茎),也有矮茎的(高度的(高度0.3 m0.3 m左右)左右)。 像这样,像这样,一种生物的同一种性状的不一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫做相对性状。同表现类型,叫做相对性状。 羊的直毛和长毛是不是相对性状羊的直毛和长毛是不是相对性状?下列各组中,属于相对性状的
3、是(下列各组中,属于相对性状的是( )A A、双眼皮和大眼睛双眼皮和大眼睛B B、身高和体重身高和体重C C、短毛狗与长毛狗短毛狗与长毛狗D D、卷羊毛与长羊毛卷羊毛与长羊毛 C下列性状,不属于相对性状的是(下列性状,不属于相对性状的是( )A A 高鼻梁和塌鼻梁高鼻梁和塌鼻梁 B B、卷发和直发、卷发和直发 C C、五指和多指、五指和多指 D D、眼大和眼角上翘、眼大和眼角上翘D 人工异花传粉示意图人工异花传粉示意图 孟德尔在做杂交试验时,先除去未成熟花的孟德尔在做杂交试验时,先除去未成熟花的全部雄蕊全部雄蕊,这叫做这叫做去雄去雄。然后,。然后,套上纸袋套上纸袋,待花成熟时,再采集另一,待花
4、成熟时,再采集另一植株的花粉,撒在去雄花的柱头上植株的花粉,撒在去雄花的柱头上(授粉)(授粉)再再套袋套袋。 孟德尔经过仔细的观察,选择了豌豆的孟德尔经过仔细的观察,选择了豌豆的7 7对性状对性状做做杂交试验。他还注意到一棵植株或种子上同时有多杂交试验。他还注意到一棵植株或种子上同时有多对相对性状。对相对性状。一对相对性状的遗传试验一对相对性状的遗传试验这么多的性状,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P: 高高 矮矮F1 高高F2 高高787 矮矮277比例约比例约 3 :1 F F2 2中的中
5、的3 3:1 1是不是巧合呢?是不是巧合呢?X X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2.842.84: :1 1277277(矮)(矮)787787(高)(高)茎的高度茎的高度F F2 2的比的比另一种性状另一种性状一种性状一种性状性状性状2.822.82: :1 1152152(黄色)(黄色)428428(绿色)(绿色)豆荚颜色豆荚颜色2.952.95: :1 1299299(不饱满)(不饱满)882882(饱满(饱满)豆荚的形状豆荚的形状3.013.01: :1 120012001(绿色)(绿色)60226022(黄色)(黄色)子叶的颜色子叶的颜色3.153.15: :1
6、 1224224(白色)(白色)705705(灰色)(灰色)种皮的颜色种皮的颜色3.143.14: :1 1207207(茎顶)(茎顶)651651(叶腋(叶腋)花的位置花的位置2.962.96: :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?那又如何解释实验面对这些实验数据,你信服了吗?那又如何解释实验现象呢?现象呢?孟德尔对相对性状遗传试验的解释孟德尔对相对性状遗传试验的解释生物的性状是由生物的性状是由遗传因子遗传因子(现(现称基因)决定的。显性性状由称基因)决定的。显性性状由显显性遗传因子性遗传因子控制,用大写字母
7、控制,用大写字母(如如D)表来示,隐性性状由表来示,隐性性状由隐性隐性遗传因子遗传因子控制的,用小写字母控制的,用小写字母(如如d)来表示,来表示, PDDddDdDd配子配子F1高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎体细胞中遗传因子是体细胞中遗传因子是成双存成双存在在的。的。 遗传因子组成相同的叫遗传因子组成相同的叫纯合子纯合子,如如DD和和dd;遗传因子组成不;遗传因子组成不同的叫同的叫杂合子杂合子,如,如Dd。孟德尔对一相对性状遗传试验的解释孟德尔对一相对性状遗传试验的解释受精时,雌雄配子的结合受精时,雌雄配子的结合是随机的。是随机的。 F1DdDdDDD配子配子F2dDdDd Dddd1 : 2 :
8、113 :1表现型比表现型比:基因型比基因型比:生物体在形成生殖细胞生物体在形成生殖细胞配子配子形成时,形成时,成对成对的遗传因子彼此分的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子,离,分别进入不同的配子,每个每个配子中遗传因子配子中遗传因子成单成单。 以上解释仅仅是孟德尔认为的,到底正确与以上解释仅仅是孟德尔认为的,到底正确与否,还要通过实验验证。一个正确的理论,不否,还要通过实验验证。一个正确的理论,不仅能够解释出现的问题,还应能预测另一些实仅能够解释出现的问题,还应能预测另一些实验的结果。验的结果。下列对一对相对性状的杂交实验中性状分离现象的各下列对一对相对性状的杂交实验中性状分离现象的各项假
9、设性解释,其中错误的是(项假设性解释,其中错误的是( )A、生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的、生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的 B、体细胞中的遗传因子成对存在,互不融合、体细胞中的遗传因子成对存在,互不融合B、在配子中只含有每对遗传因子中的一个、在配子中只含有每对遗传因子中的一个 D、生物的雌雄配子数量相等,且随机结合、生物的雌雄配子数量相等,且随机结合D考点精练考点精练1、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验,、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验,F1产生产生 种不同类型的雌雄配子,其比为种不同类型的雌雄配子,其比为 。F2的基因型有的基因型有 ,其比为,其比为 。其中,。其中
10、,不能稳定遗传、后代会发生性状分离的基因型不能稳定遗传、后代会发生性状分离的基因型是是 。2 21:11:13 3种种1:2:11:2:1DdDd用豌豆进行遗传试验时,下列操作错误的是用豌豆进行遗传试验时,下列操作错误的是A. A. 杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊B. B. 自交时,雌蕊和雄蕊都无需除去自交时,雌蕊和雄蕊都无需除去C. C. 杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊D. D. 人工授粉后,应套袋人工授粉后,应套袋C 菊花的紫花和白花性状是由一对等位基因控制的,紫色菊花的紫花和白花性状是由一对等位基因控制的,紫色(R R)
11、对白色()对白色(r r)显性。现已克隆到控制紫色的基因)显性。现已克隆到控制紫色的基因R R,如果你打算利用上述材料开展研究,那么下表选项中,合如果你打算利用上述材料开展研究,那么下表选项中,合理的是理的是( (双选双选) )ABDdddDddDddd测交测交配子配子测交后代测交后代一对相对性状测交实验的分析图解一对相对性状测交实验的分析图解杂种子一代杂种子一代 高茎高茎隐性纯合子隐性纯合子 矮茎矮茎高茎高茎矮茎矮茎3034:约约1 :1 测交就是让测交就是让杂种一代与隐杂种一代与隐性类型相交,性类型相交,用来测定用来测定F1的的基因型。基因型。大豆的花色是由一对等位基因大豆的花色是由一对等
12、位基因Aa控制着,下表控制着,下表是大豆的花色三个组合的遗传实验结果。是大豆的花色三个组合的遗传实验结果。组合组合 亲本表现型亲本表现型 F1的表现型和植株数目的表现型和植株数目紫花紫花白花白花一一紫花紫花X白花白花405411二二紫花紫花X白花白花8070三三紫花紫花X紫花紫花1240413(1)根据哪个组合能够断显性的花色类型?试根据哪个组合能够断显性的花色类型?试说明理由。说明理由。(2)写出各个亲本组合中两个亲本的基因型。写出各个亲本组合中两个亲本的基因型。(3)哪一组为测交实验?给出其遗传图解。哪一组为测交实验?给出其遗传图解。孟德尔第一定律孟德尔第一定律分离定律分离定律 在生物的体
13、细胞中,控制在生物的体细胞中,控制同一性同一性状状的遗传因子的遗传因子成对存在成对存在,不相融合,不相融合 在形成配子时在形成配子时成对的遗传因子发生成对的遗传因子发生分离分离,分离后的遗传因子,分离后的遗传因子分别进入不分别进入不同的配子中同的配子中,随配子遗传给后代,随配子遗传给后代基因的分离的基因的分离的实质实质杂合子的细胞中,等位基杂合子的细胞中,等位基因分别位于一对同源染色体因分别位于一对同源染色体上上(等位基因具独立性,分离(等位基因具独立性,分离的基础)的基础)等位基因随同源染色体的等位基因随同源染色体的分开而分离,随配子传递给分开而分离,随配子传递给后代。后代。最能体现基因分离
14、规律实质的是(最能体现基因分离规律实质的是( )A F1显隐性之比为显隐性之比为1:0BF2显隐性之比为显隐性之比为3:1C F2的遗传因子组成之比的遗传因子组成之比1:2 : 1 D测交后代显隐性之比为测交后代显隐性之比为1:1D观察实验观察实验发现问题发现问题实验验证实验验证演绎推理演绎推理(纸上谈兵纸上谈兵)提出假说提出假说解释问题解释问题总结规律总结规律一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释对分离现象的解释对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证得出分离定律得出分离定律孟德尔实验的程序孟德尔实验的程序科学研究的方法科学研究的方法假说假说-演绎法演绎法蕴含蕴含 性状
15、分离比的模拟实验性状分离比的模拟实验1、实验原理:、实验原理:等位基因(如等位基因(如D D和和d d)在减数分裂形成)在减数分裂形成配子时彼此分离,因此形成了两种比例均等的配子配子时彼此分离,因此形成了两种比例均等的配子(与(与d d)受精作用时,两种类型的雌雄配子结合)受精作用时,两种类型的雌雄配子结合机会均等,形成后代的基因型有机会均等,形成后代的基因型有d d dddd, ,其其比为:;表现型有两种,其比为:比为:;表现型有两种,其比为:、目的要求:、目的要求:、方法步骤、方法步骤性状分离比的模拟验证性状分离比的模拟验证说明:说明:1、每人从盒子里随机取一粒棋子,记住颜色,、每人从盒子
16、里随机取一粒棋子,记住颜色, 重新放回,再随机取一粒,记住组合。重新放回,再随机取一粒,记住组合。 2、用黑色表示显性性状,白色表示隐性性状;、用黑色表示显性性状,白色表示隐性性状;结果:组合类型结果:组合类型 DDDddd实验成功的关键及注意事项:关键是模拟实实验成功的关键及注意事项:关键是模拟实验的验的重复次数重复次数,重复次数越多,结果越准确。,重复次数越多,结果越准确。每次抓取前,必须每次抓取前,必须充分摇匀充分摇匀各桶中的彩球,各桶中的彩球,每次将抓出的小球记录完之后必须每次将抓出的小球记录完之后必须放回原桶放回原桶中,千万不要将两桶中的小球相混。中,千万不要将两桶中的小球相混。 某
17、同学在利用红色彩球(标记某同学在利用红色彩球(标记D D)和绿色彩球(标记)和绿色彩球(标记d d)进行进行“性状分离比模拟实验性状分离比模拟实验”的过程中进行了以下操作,的过程中进行了以下操作,其中错误的做法是(其中错误的做法是( )。)。在代表雌配子的小桶中放人两种彩球各在代表雌配子的小桶中放人两种彩球各3030个个B B在代表雄配子的小桶中放人两种彩球各在代表雄配子的小桶中放人两种彩球各3030个个C C在每次随机抓取彩球之前摇匀小桶中的彩球在每次随机抓取彩球之前摇匀小桶中的彩球D D在抓取在抓取1010次后统计分析彩球组合类型比例次后统计分析彩球组合类型比例D 有关分离定律问题的解题思
18、路有关分离定律问题的解题思路以因求果以因求果, ,由亲代推断子代的基因型、表现型及其由亲代推断子代的基因型、表现型及其概率概率(正推法)(正推法)亲本亲本 子代基因型及比例子代基因型及比例 子代表现型及比例子代表现型及比例1 1、AAAAAA AA 2 2、AAAAAaAa 3 3、AAAAaaaa 4 4、AaAaAaAa 5 5、AaAaaaaa 6 6、aaaaaaaa AA AA 全为显性全为显性 AA:AaAA:Aa=1:1 =1:1 全为显性全为显性 AaAa 全为显性全为显性 AA:Aa:aaAA:Aa:aa=1:2:1 =1:2:1 显性显性: :隐性隐性=3:1=3:1 Aa
19、:aaAa:aa=1:2:1 =1:2:1 显性显性: :隐性隐性=1:1=1:1 aaaa 全为隐性全为隐性b.b.若后代性状分离比若后代性状分离比显性显性: :隐性为隐性为1 :1 : 1 1,则则亲本一定是测交类型亲本一定是测交类型:AaAa X X aaaaa.a.若后代性状分离比为显性:隐性为若后代性状分离比为显性:隐性为3 :3 : 1 1,则亲本的基因型为杂合子则亲本的基因型为杂合子AaAa X X AaAac.c.若后代性状只有显性性状,则双亲至若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子()少有一方为显性纯合子(),方法二方法二: :由子代推断亲代的基因型由子代推断亲
20、代的基因型( (逆推法逆推法) )即即X X或或AA XAA Xa a 或或X X aaaa基因的分离规律在实践中的应用基因的分离规律在实践中的应用 在杂交育种过程中如何选用显性性在杂交育种过程中如何选用显性性状和隐性性状的品种?状和隐性性状的品种? 培育显性品种:培育显性品种:应连续自交,直到确认得到应连续自交,直到确认得到不再发生分离的显性类型为止。不再发生分离的显性类型为止。为什么婚姻法禁止近亲结婚?为什么婚姻法禁止近亲结婚? 在人类,虽然由隐性基因控制的遗传病通常很在人类,虽然由隐性基因控制的遗传病通常很少出现,但在近亲结婚(例如表兄妹结婚)的情况少出现,但在近亲结婚(例如表兄妹结婚)
21、的情况下,下,他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因,他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因,而使其后代出现病症的机会大大增加。而使其后代出现病症的机会大大增加。想一想想一想想一想想一想培育隐性品种:培育隐性品种:一但出现隐性性状的品种,一但出现隐性性状的品种,就是选用的品种。就是选用的品种。如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回答如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回答(以(以A A、a a表示有关的基因):表示有关的基因):12345678910注: 女正常 男正常 女患者 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
22、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AaAaaaaaAAAA1/ 31/ 3AaAa2/32/3AAAA1/31/3AaAa2/32/3近亲近亲1/91/93 3号和号和4 4号号隐性个体在
23、解决遗传题目的运用隐性个体在解决遗传题目的运用很明显黑色是隐性很明显黑色是隐性( (用用aaaa来表示来表示) )所以两个亲本的基因型是所以两个亲本的基因型是AaAa黑色小羊黑色小羊白色公羊白色公羊 X X 白色母羊白色母羊(2 2)子代有隐性个体,则其两个亲本至少有一个隐性基因,)子代有隐性个体,则其两个亲本至少有一个隐性基因,由此可推知亲本的基因型。如:由此可推知亲本的基因型。如:(1 1)如果一亲本是隐性个体,则它一定传给子代中每一个个)如果一亲本是隐性个体,则它一定传给子代中每一个个体一个隐性基因,由此可知后代个体的基因型。例:人类白化体一个隐性基因,由此可知后代个体的基因型。例:人类
24、白化病遗传:病遗传: 根据分离规律,某显性性状可能是纯合的,也可能是杂根据分离规律,某显性性状可能是纯合的,也可能是杂合的,而隐性性状一旦出现,则一定是纯合的,且只能产生合的,而隐性性状一旦出现,则一定是纯合的,且只能产生一种配子一种配子两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫做,接收花粉的植株叫做。异花传粉异花传粉闭花受粉闭花受粉就是花在花未开时已经完成了受粉。就是花在花未开时已经完成了受粉。自花传粉自花传粉 两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉,也叫自交.豌豆花的结构很适合豌豆花的结构很适合自花传自
25、花传粉粉,这是因为呈蝶形的花冠中,这是因为呈蝶形的花冠中,有一对花瓣始终紧紧地包裹着有一对花瓣始终紧紧地包裹着雄蕊和雌蕊。雄蕊和雌蕊。 在在F2中,一部分个体显现出一个亲本的中,一部分个体显现出一个亲本的性状,另一部分的个体显现出另一个亲本的性状,这性状,另一部分的个体显现出另一个亲本的性状,这种在种在后代中显现出不同的性状(如高茎和矮茎)的现后代中显现出不同的性状(如高茎和矮茎)的现象象,叫做,叫做 性状分离性状分离。性状分离:性状分离: 在遗传学上,把在遗传学上,把F1中显现出来的那个亲本中显现出来的那个亲本的性状叫做显性性状。的性状叫做显性性状。 在遗传学上,把在遗传学上,把F1中未显现
26、出来的那个亲本中未显现出来的那个亲本的性状叫做隐性性状的性状叫做隐性性状显性性状:显性性状:隐性性状:隐性性状:常见的几个符号常见的几个符号P:亲本亲本X X:杂交:杂交雌性个体雌性个体(母本母本) 雄性个体雄性个体(父本父本) F F1 1:子一代:子一代 F F2 2:子二代:子二代杂交:杂交:自交自交X X基因型不同的个体进行的交配。基因型不同的个体进行的交配。自交:自交:基因型相同的个体进行的交配。基因型相同的个体进行的交配。正交:正交:反交:反交:显性类型个体做母本的杂交方式显性类型个体做母本的杂交方式显性类型个体做父本的杂交方式显性类型个体做父本的杂交方式 含有相同基因的配子结合而
27、成的合子发含有相同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体,这样的个体叫做纯合子。例如育而成的个体,这样的个体叫做纯合子。例如DD和和dd。 含有不同基因的配子结合而成的合子发含有不同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体,这样的个体叫做杂合子。例如育而成的个体,这样的个体叫做杂合子。例如Dd。杂合子杂合子(杂种杂种):纯合子纯合子(纯种纯种): 在一对同源染色体的同一位置上的,控在一对同源染色体的同一位置上的,控制相对性状的基因,叫做等位基因。例如制相对性状的基因,叫做等位基因。例如Dd。分析:分析:DD和和dd是不是等位基因?是不是等位基因?等位基因:等位基因:韶关一模韶关一模豌豆控制高茎的基因和控制矮茎的基因豌豆控制高茎的基因和控制矮茎的基因A A具有相同的脱氧核苷酸排列顺序具有相同的脱氧核苷酸排列顺序 B B控制不同的生物性状控制不同的生物性状C C脱氧核苷酸种类不同脱氧核苷酸种类不同 D D位于同源染色体上位于同源染色体上D
限制150内