第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一).ppt

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1、第1章 遗传因子的发现1.1 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔的豌豆杂交实验（一）八年耕耘源于对科学的痴迷八年耕耘源于对科学的痴迷,一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密实验设计开辟了研究的新路，实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律数学统计揭示出遗传的规律课程目标：课程目标：1、阐明孟德尔的一对相对性状的杂交、阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。实验及分离定律。2、体验孟德尔遗传实验的科学方法和、体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。创新思维。3、运用分离定律解释一些遗传现象。、运用分离定律解释一些遗传现象。遗传：是指亲子间的相似性。遗传：是指亲子间

2、的相似性。 “种瓜得瓜，种豆得豆种瓜得瓜，种豆得豆”，“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞”回忆：回忆：性状：性状：变异：是指亲子间和子代个体间变异：是指亲子间和子代个体间的差异的差异性状性状 指生物体的形态特征或生理特征。形态指生物体的形态特征或生理特征。形态特征如豌豆种子的形状、颜色；生理特征特征如豌豆种子的形状、颜色；生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱性等。性状的如植物的抗病性、耐寒耐旱性等。性状的形成是生物体内的遗传物质和它的生活环形成是生物体内的遗传物质和它的生活环境相互作用的结果。人们可以根据性状的境相互作用的结果。人们可以根据性状的差异鉴别各种生物。差异鉴

3、别各种生物。问题探讨问题探讨1、按照、按照融合遗传的融合遗传的观点，当红牡丹与白牡观点，当红牡丹与白牡丹杂交后，子代的牡丹花会是什么颜色？丹杂交后，子代的牡丹花会是什么颜色？ 粉色粉色2 2、你同意上述的观点吗？、你同意上述的观点吗？（1 1）、提出了遗传单位是）、提出了遗传单位是遗传因子遗传因子（现代遗传学上确定为（现代遗传学上确定为基因基因）；）； 孟德尔（孟德尔（1822182218841884），奥国），奥国人，遗传学的奠基人。人，遗传学的奠基人。2121岁起做岁起做修道士，修道士，2929岁起进修自然科学和岁起进修自然科学和数学。主要工作：数学。主要工作：1856-18641856-

4、1864经经过过8 8年的杂交试验，年的杂交试验，18651865年发表年发表了了植物杂交试验植物杂交试验的论文。的论文。6262岁时带着对遗传学无限的眷恋，岁时带着对遗传学无限的眷恋，回归了无机世界。主要贡献有回归了无机世界。主要贡献有: :（2 2）、发现了两大遗传规律：基因的）、发现了两大遗传规律：基因的分离定律分离定律和基因和基因的的自由组合定律自由组合定律。直到直到19001900年，年， 孟德尔定律重新被欧洲的三位科学家孟德尔定律重新被欧洲的三位科学家发现，遗传学就同这个发现，遗传学就同这个“再发现再发现”一起诞生了！一起诞生了！豌 豆孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料孟德尔选择了豌

5、豆作为遗传试验材料 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，永远是纯种豌豆有易于区分的豌豆有易于区分的相对性状相对性状一种生物的同一种性状的不同表一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。现类型，叫做相对性状。相对性状相对性状兔子毛的长毛和灰毛兔子的长毛和狗的短毛狗的卷毛和长毛黄豆茎的高茎和矮茎相对性状：相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。一种生物的同一性状的不同表现类型。图图1耳垂的位置耳垂的位置1、有耳垂、有耳垂 2、无耳垂、无耳垂图图2 卷卷 舌舌1、有卷舌、有卷舌 2、无卷舌、无卷舌图图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖前额中央发际有一三角

6、形突出称美人尖1、有美人尖、有美人尖 2、无美人尖、无美人尖图图4 拇指竖起时弯曲情形拇指竖起时弯曲情形1、挺直、挺直 2、拇指向指背面弯曲、拇指向指背面弯曲豌豆作为实验材料的优点：豌豆作为实验材料的优点：1、豌豆是严格的自花传粉和闭花受粉的植物。、豌豆是严格的自花传粉和闭花受粉的植物。豌豆在自然条件下都是纯种。豌豆在自然条件下都是纯种。2、豌豆有一些稳定的，差异较大而又容易区分、豌豆有一些稳定的，差异较大而又容易区分的相对性状。的相对性状。3、豌豆的花冠较大，便于进行人工杂交工作。、豌豆的花冠较大，便于进行人工杂交工作。4、后代数量多、繁殖周期短等、后代数量多、繁殖周期短等孟德尔经过仔细的观

7、察，选择孟德尔经过仔细的观察，选择了豌豆的了豌豆的7 7对相对性状做试验。对相对性状做试验。多对相对性状多对相对性状首先对每一对分别研究首先对每一对分别研究豌豆豌豆:人工杂交实验人工杂交实验高茎的花高茎的花矮茎的花矮茎的花去雄去雄授粉授粉提供花粉提供花粉父本父本接受花粉接受花粉母本母本套袋套袋套袋套袋高茎的花高茎的花矮茎的花矮茎的花正交正交高茎的花高茎的花矮茎的花矮茎的花反交反交相相关关概概念念P(杂交杂交)矮茎矮茎高茎高茎高茎高茎F1(子一代子一代)(亲本亲本)一对相对性状杂交的实验研究一对相对性状杂交的实验研究 在在F F1 1代中，矮代中，矮茎的性状为什么不茎的性状为什么不见了？见了？

8、(自交自交)高茎高茎矮茎矮茎F2(子二代子二代)787 2773 : 1 你替孟德尔想想用你替孟德尔想想用什么办法证明决定矮茎什么办法证明决定矮茎性状的物质是否存在呢性状的物质是否存在呢? ?显性性状显性性状隐性性状隐性性状性状分离性状分离你试着猜测后代可能会出现那些性状？你试着猜测后代可能会出现那些性状？实验结果:1.F11.F1都表现出显性性状都表现出显性性状2.F22.F2出现了性状分离出现了性状分离3.F23.F2中出现中出现3:13:1的性状分离比的性状分离比相相关关概概念念F2F2中的中的3 3：1 1是不是巧合呢？是不是巧合呢？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

9、2.84:12.84:1277277（矮）（矮）787787（高）（高）茎的高度茎的高度F F2 2的比的比另一种性状另一种性状一种性状一种性状性状性状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

10、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、孟德尔二、孟德尔对分离现象的假说对分离现象的假说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显性遗传因子显性遗传因子（用大写（用大写D D表示）显性性状表示）显性性状隐性遗传因子隐性遗传因子（用小写（用小写d d表示）隐性性状表示）隐性性状2 2、体细胞中遗传因子是成对存在的，成对的遗、体细胞中遗传因

11、子是成对存在的，成对的遗传因子才能决定生物的性状传因子才能决定生物的性状纯种高茎豌豆：纯种高茎豌豆：DDDD（显性性状）（显性性状）纯种矮茎豌豆：纯种矮茎豌豆：dddd（隐性性状）（隐性性状）F F1 1高茎豌豆：高茎豌豆：DdDd（显性性状）（显性性状）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。请试着用假说画出孟德尔的一对相对性状实验遗传图解请试着

12、用假说画出孟德尔的一对相对性状实验遗传图解控制控制控制控制DdDdDdDDDdDdddDDdd高茎高茎矮茎矮茎P配子配子DdF1Dd配子配子F2高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎1 ： 2 ： 1实验的遗传图解孟德尔的一对相对性状纯合子纯合子 杂合子杂合子F2杂合子所占比杂合子所占比例为例为1/2高茎高茎高茎高茎课堂练习：课堂练习：用孟德尔的假说解释此过程用孟德尔的假说解释此过程: :单眼皮女性和双单眼皮女性和双眼皮男性眼皮男性( (纯合子纯合子) )结婚结婚, ,生下一男孩，将来和一双生下一男孩，将来和一双眼皮女性眼皮女性( (杂合子杂合子) )结婚后生下子女结婚后生下子女, ,其眼皮可能会其

13、眼皮可能会出现那些性状？出现那些性状？( (其中双眼皮是有显性遗传因子其中双眼皮是有显性遗传因子A A控制的，单眼皮是有隐性遗传因子控制的，单眼皮是有隐性遗传因子a a控制的控制的) )AaAaAaAAAaAaaaAAaa双眼皮双眼皮单眼皮单眼皮P配子配子AaF1Aa配子配子F21 ： 2 ： 1双眼皮双眼皮双眼皮双眼皮单眼皮单眼皮双眼皮双眼皮双眼皮双眼皮F F2 2出现出现3 3：1 1的性状分离比是偶然的吗？的性状分离比是偶然的吗？观察实验观察实验发现问题发现问题F F2 2为什么会出现为什么会出现3 3：1 1的性状分离比呢？的性状分离比呢？F F2 2出现出现3 3：1 1的性状分离比

14、的性状分离比提出假说提出假说解释问题解释问题遗传因子决定生物的性状遗传因子决定生物的性状体细胞中遗传因子成对存在体细胞中遗传因子成对存在成对的遗传因子在形成配子时分离成对的遗传因子在形成配子时分离雌雄配子在受精时随机结合雌雄配子在受精时随机结合观察实验观察实验 发现问题发现问题提出假说提出假说解释问题解释问题演绎推理演绎推理（纸上谈兵纸上谈兵）配子配子后代后代F1高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎矮茎矮茎1 ： 1隐性个体隐性个体观察实验观察实验 发现问题发现问题实验验证实验验证实验实验结果结果：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结果结果与预与预期相期相符符 测交测交实

15、验实验验证对分离现象的解释验证对分离现象的解释假说正确！假说正确！高茎豌豆高茎豌豆 矮茎豌豆矮茎豌豆测交测交后代后代 30株株 34株株比例比例 高茎：矮茎高茎：矮茎：用隐性性状的个体与杂用隐性性状的个体与杂种一代杂交验证杂种一种一代杂交验证杂种一代基因型的方法。代基因型的方法。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

16、学研究的方法假说假说-演绎法演绎法蕴含蕴含四、分离定律的内容四、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相相关关概概念念1 1性状性状相对性状相对性状2 2显性性状显性性状隐性性状隐性性状3 3显性基因显性基因隐性基因隐性基因4 4等位基因等位基因5 5纯合子纯合子杂合子杂合子6 6稳定遗传稳定遗传性状分离性状分离7 7自交自交杂交杂交测交测交8 8基因型基因型表现型表现型 总总 结结遗传图谱中的符号：遗传图谱中的符号：P:

17、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)子一代子二代技能训练技能训练设计实验程序设计实验程序P7将获得的紫色的花连续几代自交，即将获得的紫色的花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进行将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花自交，直至自交后代不再出现白色花为止。为止。选育自交选育自交紫色花紫色花紫色花紫色花紫色花紫色花白色花白色花选育紫色花选育紫色花自交自交淘汰淘汰紫色花紫色花白色花白色花淘汰淘汰选育紫色花选育紫色花自交自交直至不再出现白色花为止直至不再出现白色花为止F1F2杂合子（杂合子（Dd）

18、连续自交）连续自交n代的结果代的结果1/2 1/21/2 1/22 1/2211/2n 1/2n Dd F1(DD,dd Dd) F2(DD,dd DD,dd Dd) Fn(DD,dd Dd)结论： （Dd）连续自交）连续自交n代后：代后： 杂合子个体数所占比值杂合子个体数所占比值=1/2n 纯合子个体数所占比值纯合子个体数所占比值=11/2n 纯合子比例越来越大，杂合纯合子比例越来越大，杂合子越来越少。子越来越少。五、总结规律五、总结规律分离定律的分离定律的6种基本类型：种基本类型：（1）DDDD DD 高高（2）dddddd 矮矮（3）DDdd Dd 高高（4）DdDd DD：Dd：dd

19、1 ： 2 ：1 3高：高： 1矮矮 （5）Dddd Dd：dd 1 ：1 高高 ：矮：矮（6）DdDD Dd：DD 1 ： 1 高高 1 1、相关计算、相关计算2 2、纯合子、杂合子判断、纯合子、杂合子判断3 3、显、隐性判断、显、隐性判断4 4、验证分离定律的方法、验证分离定律的方法教材实验：形状分离比的模拟教材实验：形状分离比的模拟 P P6 6分离定律的适用范围：分离定律的适用范围： 只适用于进行只适用于进行有性生殖有性生殖的生物，且为的生物，且为细胞细胞核中核中的遗传因子的传递规律，而不适用于无性的遗传因子的传递规律，而不适用于无性生殖生物（如原核生物、部分真核生物）及其生殖生物（如

20、原核生物、部分真核生物）及其细胞质的遗传因子的遗传细胞质的遗传因子的遗传. .例题：例题：白化病是人类的一种隐性遗传白化病是人类的一种隐性遗传病，控制基因为病，控制基因为a，分析下图：，分析下图： 1 2 3（Aa）（Aa）（aa）（AA / Aa）求：求：（1）1，2，2 的基因的基因型；型；（2）该夫妇再）该夫妇再生生1个孩子患白个孩子患白化病的概率有多化病的概率有多大？大？（答案（答案：1/4）1 1、下列各对性状中，属于相对性状的是、下列各对性状中，属于相对性状的是A.A.狗的长毛和卷毛狗的长毛和卷毛 B.B.棉花的掌状叶和鸡脚叶棉花的掌状叶和鸡脚叶C.C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色玉

21、米叶梢的紫色和叶片的绿色 D.D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎豌豆的高茎和蚕豆的矮茎2 2、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交. . . . .课堂巩固课堂巩固、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正 确的一组是确的一组是. . . . . . .、基因型为的个体与基因型为、基因型为的个体与基因型为aaaa的个体杂交产生的个体杂交产生 的的进行自交，那么进行自交，那么中的纯合子占中的纯合子占中个体中个体 数的数的. . . . . . .5 5、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相、在一对相

22、对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相 交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是.0.0 .25.25 .50.50 .75.756 6、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代 显性和隐性个体之比为显性和隐性个体之比为52485248。以下哪项推论是正。以下哪项推论是正 确的确的 A.A.两个亲本都有显性遗传因子两个亲本都有显性遗传因子 B.B.两个亲本都有隐性遗传因子两个亲本都有隐性遗传因子 C.C.一个亲本只有显性遗传因子一个亲本只有显性遗传因子 D.D.前三项推论都不正确前三项推论都不

23、正确7 7、下列叙述中，正确的是、下列叙述中，正确的是 A.A.两个纯合子的后代必是纯合子两个纯合子的后代必是纯合子 B.B.两个杂合子的后代必是杂合子两个杂合子的后代必是杂合子 C.C.纯合子自交后代都是纯合子纯合子自交后代都是纯合子 D.D.杂合子自交后代都是杂合子杂合子自交后代都是杂合子8 8、番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番、番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番 茄杂交，其后代最可能出现的的性状正确的一组是茄杂交，其后代最可能出现的的性状正确的一组是 全是红果全是红果 全是黄果全是黄果 红果红果黄果黄果=11=11 红果红果黄果黄果=31=31 A.A. B.

24、B. C. C. D. D.9 9、一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出、一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出1010粒种子，有粒种子，有9 9粒粒 种子生成的植株开红花，第种子生成的植株开红花，第1010粒种子长成的植株开红粒种子长成的植株开红 花的可能性为花的可能性为 A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/4A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/41010、一对杂合子的黑毛豚鼠交配，生出四只豚鼠。它们的、一对杂合子的黑毛豚鼠交配，生出四只豚鼠。它们的 性状及数量可能是性状及数量可能是 A.A.全部黑色或白色全部黑色或白色 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.以上任何一种都有可能以上任何一种都有可能【新的问题新的问题】 母亲是卷发双眼皮，父亲是直发单眼皮，母亲是卷发双眼皮，父亲是直发单眼皮，他们的孩子有可能是他们的孩子有可能是直发双眼皮直发双眼皮吗？吗？再见！再见！