1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一)2.ppt

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1、第第1 1节节 孟德尔的豌豆杂交孟德尔的豌豆杂交实验实验(一一)第第1 1章章 遗传因子的发现遗传因子的发现孟德尔简介孟德尔简介为什么用豌豆做遗传实验容易成功为什么用豌豆做遗传实验容易成功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分离定律分离定律课堂练习课堂练习孟德尔孟德尔是现代遗传学之父，是遗传学的奠基是现代遗传学之父，是遗传学的奠基人。人。18221822年年7 7月月2222日，孟德尔出生在奥地利的日，孟德尔出生在奥地利的一个贫寒的农民家庭里，从小很喜爱植物。一个贫寒的农民家庭里，从小很喜爱植物。当时在欧洲，学校都

2、是教会办的。当地的教会当时在欧洲，学校都是教会办的。当地的教会看到孟德尔勤奋好学，就派他到首都维也纳大看到孟德尔勤奋好学，就派他到首都维也纳大学去念书。孟德尔从学去念书。孟德尔从18561856年起开始进行他的著年起开始进行他的著名的植物育种实验。名的植物育种实验。18651865年他推导出了著名的年他推导出了著名的遗传学定律，他将定律用一篇论文表述出来，遗传学定律，他将定律用一篇论文表述出来，并将论文呈交给布鲁恩自然历史学会。并将论文呈交给布鲁恩自然历史学会。18661866年年他的成果被发表在该学会学报上，题目是他的成果被发表在该学会学报上，题目是“植植物杂交实验物杂交实验”。三年后又在同

3、一杂志上发表了。三年后又在同一杂志上发表了第二篇论文。虽然布鲁恩自然历史学会学报不第二篇论文。虽然布鲁恩自然历史学会学报不是一家有名望的杂志，但却为主要的图书馆所是一家有名望的杂志，但却为主要的图书馆所收藏。此外，孟德尔把他的论文送一份给遗传收藏。此外，孟德尔把他的论文送一份给遗传学的主要权威卡尔学的主要权威卡尔纳基里。纳基里读过论文纳基里。纳基里读过论文后给孟德尔做了答复，但却未能理解该论文的后给孟德尔做了答复，但却未能理解该论文的重大意义。此后孟德尔的文章大体上被忽视了，重大意义。此后孟德尔的文章大体上被忽视了，实际上几乎被遗忘了三十多年。实际上几乎被遗忘了三十多年。（Mendel,182

4、2-1884）豌 豆1 1、豌豆是、豌豆是自花传粉自花传粉，且是，且是闭闭花受粉花受粉的植物的植物2 2、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，为什么用豌豆做遗传实验易成功一，为什么用豌豆做遗传实验易成功?两性花：两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。单性花：单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。自花传粉：自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。花的雌蕊柱头上的过程。异花传粉：异花传粉：两朵花之间的传粉过程。两朵花之间的传粉过程。孟德尔选用豌豆作试验材料的另一个原因，孟德尔选用豌豆作

5、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有易于区分的性状，例如，豌豆中有品种之间具有易于区分的性状，例如，豌豆中有高茎的（高度高茎的（高度1.51.52.0 m2.0 m），也有矮茎的（高度），也有矮茎的（高度0.3 m0.3 m左右）；有结圆粒种子的，也有结皱粒种左右）；有结圆粒种子的，也有结皱粒种子的。像这样，子的。像这样，一种生物一种生物的的同一种性状同一种性状的不同表的不同表现类型，叫做相对性状现类型，叫做相对性状。相对性状相对性状 例：豌豆的黄色子叶和绿色子叶；羊的白毛和黑毛；例：豌豆的黄色子叶和绿色子叶；羊

6、的白毛和黑毛；人的双眼皮和单眼皮等。人的双眼皮和单眼皮等。分析：羊的白毛和长毛是不是相对性状？性状性状 指生物体的形态特征或生理特指生物体的形态特征或生理特征。征。形态特征如豌豆种子的形状、形态特征如豌豆种子的形状、颜色；生理特征如植物的抗病性、颜色；生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱性等。耐寒耐旱性等。性状的形成的生物性状的形成的生物体内的遗传物质和它的生活环境相体内的遗传物质和它的生活环境相互作用的结果。人们可以根据性状互作用的结果。人们可以根据性状的差异鉴别各种生物。的差异鉴别各种生物。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

7、、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、拇指向指背面弯曲图图5上眼脸有无褶皱上眼脸有无褶皱1、双眼皮、双眼皮 2、单眼皮、单眼皮图图6 食指长短食指长短1、食指比无名指长、食指比无名指长 2、食指比无名指短、食指比无名指短图图 7 脸颊有无酒窝脸颊有无酒窝1、有酒窝、有酒窝 2、无酒窝、无酒窝图图8 双手手指嵌合双手手指嵌合1、右手拇指在上、右手拇指在上 2、左手拇指在上、左手拇指在上 孟德尔经过仔细的观察，选择了豌豆

8、的孟德尔经过仔细的观察，选择了豌豆的7对性状做杂交试验。对性状做杂交试验。他还注意到一棵植株或种子上同时有多对他还注意到一棵植株或种子上同时有多对相对性状。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？这么多的性状，该如何研究呢？简单简单复杂复杂 二二，一对相对性状的，一对相对性状的杂交杂交实验实验 高茎高茎矮茎矮茎P(杂交杂交)高茎高茎F1(子一代子一代)(亲本亲本)矮茎矮茎高茎高茎P(杂交杂交)高茎高茎F1(亲本亲本)(子一代子一代)正交正交反交反交 二，一对相对性状的研究二，一对相对性状的研究 高茎高茎矮茎矮茎P(杂交杂交)高茎高茎F1(子一代子一代)

9、(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？二，一对相对性状的研究二，一对相对性状的研究 高茎高茎F1(自交自交)高茎高茎矮茎矮茎F2(子二代子二代)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？显性性状显性性状隐性性状隐性性状二，二，一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)高茎高茎矮茎矮茎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

10、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？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）

11、（黄色）子叶的颜色子叶的颜色3.153.15:1 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？三，孟德尔三，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

12、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3 3、生物体在形成生殖细胞、生

13、物体在形成生殖细胞-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。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。高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解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 ：1F F1 1形成的配子种类、比值都相等，配子结形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。合是随机的。F F2 2性状表现类型及其比例性状表现类型及其比例为为高茎：矮茎高茎

14、：矮茎=，遗传因子组成及，遗传因子组成及其比例为其比例为DD:Dd:ddDD:Dd:dd=3：11：2：1四，孟德尔四，孟德尔对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证让让F F1 1与与_杂交杂交-测交测交隐性纯合子隐性纯合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

15、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概率在遗传学分析中的应用概率在遗传学分析中的应用1、加法定律：、加法定律：互斥事件的概率等于各自概率之和。互斥事件的概率等于各自概率之和。例题例题1：人体肤色正常（人体肤色正常（A）对白化（）对白化（a）是显）是显性。一对夫妇基因型都是性。一对夫妇基因型都是Aa，他们所生，他们所生的孩子中，表现型正常的概率是多少的孩子中，表现型正常的概率是多少？答案：答案：3/4乘法定律乘法定律：独立事件同时出现或相独立事件同时出现

16、或相继出现的概率等于各自概率的乘积继出现的概率等于各自概率的乘积例题例题2、人类的双眼皮（、人类的双眼皮（B）对单）对单眼皮（眼皮（b）为显性。现有一对夫妇）为显性。现有一对夫妇基因型均为基因型均为Bb,则他们生一个单眼则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？皮男孩的概率是多少？答案：答案：1/8 规律性比值在解决遗传性问题的应用规律性比值在解决遗传性问题的应用后代显性后代显性:隐性为隐性为1:1，则亲本基因型为：则亲本基因型为：Aa X aa后代显性：隐性为后代显性：隐性为3:1，则，则亲本的基因型为亲本的基因型为Aa X Aa后代基因型后代基因型Aa比比aa为为1:1，则亲本的基因型为则亲本的

17、基因型为Aa X aa后代基因型后代基因型AA:Aa:aa为为1:2:1，则亲本的基因型为则亲本的基因型为Aa X Aa1 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.狗的长毛和卷狗的长毛和卷毛毛 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

18、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

19、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

20、、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，其后代可能出现的的性状正确的一组是茄杂交，其后代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.B.C.D.A.B.C.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.1/410

21、10、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 根据两个显性性状亲本可以产生隐性性状的后代根据两个显性性状亲本可以产生隐性性状的后代(如如高秆高秆 X X 高秆高秆矮秆矮秆)或两个隐性亲本产生的后代全为隐或两个隐性亲本产生的后代全为隐性，不应该出现显性性状的后代性，不应该出现显性性状的后代(白化白化 X X 白化白化 全为白全为白化化)的规律来否认某些

22、性状是隐性或显性，从而判断显性、的规律来否认某些性状是隐性或显性，从而判断显性、隐性的性状。隐性的性状。常用的几种判断显隐性的方法有：常用的几种判断显隐性的方法有：（1 1）反证法：）反证法：例如：豌豆中黄色子叶例如：豌豆中黄色子叶X X黄色子叶黄色子叶 绿色子叶绿色子叶问亲本及子代的基因型是什么？（问亲本及子代的基因型是什么？（用用YyYy表示）表示）这首先判断黄色、绿色的显隐性关系。假设黄色是这首先判断黄色、绿色的显隐性关系。假设黄色是隐性，则隐性，则黄色黄色X X黄色黄色全为黄色全为黄色，不应出现，不应出现绿色绿色，与事，与事实不符，故假设不成立，黄色应为显性，绿色应为隐性。实不符，故假

23、设不成立，黄色应为显性，绿色应为隐性。由此推知亲本的黄色均为由此推知亲本的黄色均为YyYy，子代的绿色为，子代的绿色为yyyy.。（2 2）推理法：）推理法：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：应连续自交，直到确认得到培育显性品种：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

24、（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）的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因，下，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：一旦出现隐性性状的品种，培育隐性品种：一旦出现隐性性状的品种，就是选用的品种。就是选用的品种。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。测交就是让杂种一代与隐性类型相交，用来测测交就是让杂种一代与隐性类型相交，用来测定定F1的基因型。的基因型。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。测交：测交：