LHQ孟德尔豌豆杂交实验(一)讲课练习.ppt

遗传与进化 必修2 遗传，俯拾皆是的生物现象， 其中的奥秘却隐藏至深。人类对它 的探索之路，充满着艰难曲折，又 那么精彩绝伦！ 第一章 遗传因子的发现 第节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）第节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） （Mendel,1822-1884） 遗传学的奠基人-孟德尔 八年耕耘源于对科学的痴迷， 一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。 实验设计开辟了研究的新路， 数学统计揭示出遗传的规律。 孟德尔生平孟德尔生平 l孟德尔（G.Mendel,1822-1884)是现 代遗传学的奠基人，出生于贫苦农民家庭， 年轻时进入修道院。 l1851年被派到维也纳大学学习。 l1854年返回修道院任职。 l1857年开始在修道院的花园做豌豆遗传试 验。1865年发表了题为“植物杂交实验”的 划时代论文。但当时并未引起人们注意。 l直到1900年才引起遗传学家、育种家的高 度重视，现代遗传学迅速发展起来。 l红墨水与蓝墨水混合后的颜色？ l混合后能否再将这两种墨水分开？ l因此，人们曾认为生物的遗传也是这样，双亲的遗传 物质混合后，自带的性状介于双亲之间；这种观点称 为融合遗传。 + 品红色（介于红 色和蓝色之间） 孟德尔大胆质疑：生物的遗传真是这样的吗？ 不能 问题探讨：问题探讨： l不同颜色的牡丹： 红牡丹和白牡丹杂交后，子代的牡丹花会 是什么颜色？ 花柄 花萼 花瓣 子房 花柱 柱头 雌蕊花冠 花药 花丝 雄蕊 花花 的的 结结 构构 花托 人工异花授粉示意图 1、去雄 2、套袋 3、授粉 4、套袋 P(亲本) 高 矮 高 孟德尔一对相对性状的杂交实验 F1(子一代) 讨论： 为什么子一代全是高茎呢? 难道矮茎就这样消失了吗? 你有几种解释? F2 P F1 高 矮 高 高矮 787 277 子二代出现 了性状分离 现象。 隐性性状 显性性状 3 ： 1 偶然?还是必 然?是个别现 象?还是普遍 现象? 2.性状类 性状生物体表现出来的形态特征和生理特性的总 称 相对性状同种生物同一性状的不同表现类型 显性性状具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的那 个亲本性状 隐性性状具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的 那个亲本性状 性状分离杂种自交后代中呈现不同性状的现象 显性的相对性具有相对性状的亲本杂交，F1中不分显性和 隐性，同时表现出来。即中间性状 277（矮） 787（高）茎的高度 F2的比隐性性状显性性状性状 152（黄色）428（绿色）豆荚颜色 299（不饱满）882（饱满）豆荚的形状 2001（绿色）6022（黄色）子叶的颜色 224（白色）705（灰色）种皮的颜色 207（茎顶）651（叶腋） 花的位置 1850（皱缩）5474（圆滑）种子的形状 分离比 3:1 七对相对性状的遗传试验数据 2.96:1 2.84:1 3.01:1 3.15:1 2.95:1 2.82:1 3.14:1 对分离现象的解释 为什么子一代只出为什么子一代只出 现显性性状？现显性性状？ 为什么子二代出现为什么子二代出现 了性状分离？了性状分离？ 为什么性状分离比为什么性状分离比 接近于接近于3:13:1？ 孟德尔提出的假说： 1、生物的性状是由遗传因子决定的。 2、体细胞中遗传因子是成对存在的。 3、生物体在形成配子时，成对的遗传因 子彼此分离，分别进入不同的配子中。 4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。 高茎高茎 豌豆豌豆 和矮和矮 茎豌茎豌 豆杂豆杂 交实交实 验的验的 分析分析 图解图解 Dd Dd D d DDDdDddd DDdd 高茎矮茎 P 配子 DdF1 Dd 配子 F2 高茎高茎高茎矮茎 3 ： 1 让F1与隐性纯合子杂交，用来 测定F1的基因型。 测交 你们认为关键要验证什么? 请思考、讨论验证方法 杂合子（Dd）是否产生了两种配子 ，既：D和d，且比例为1：1 对分离现象解释的验证 测交 Dddd 配子 dDd Dddd 杂种子一代 高茎 隐性纯合子 矮茎 矮茎 高茎 测交 后代 1 ： 1 分离定律 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；在形成配子时，成对的遗传因 子发生分离，分离后的遗传因子分 子分别进入不同的配子中，随配子 遗传给后代。 假说演绎法 观察实验、发现问题 分析问题、提出假设 根据假说、演绎推理 归纳综合、总结规律 设计实验、验证假说 相对性状：相对性状： 一种生物的同一性状的不同表现类型。 基本概念基本概念 1.交配方式 杂交基因型不同的生物体间相互交配的过程 判断性状的显隐性关系 自交基因型相同的生物体间相互交配，植物 体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受 粉 区分纯合子和杂合子； 提高纯合子比例 测交就是让杂种第一代与隐性个体相交，用 来测定F1的基因型 鉴定纯合子和杂合子 回交杂种与双亲之一交配有利于某些性状的传递 正交与 反交 若甲为父本，乙为母本为正交，则为乙 父本，甲为母本为反交 检验是细胞核遗传还是 细胞质遗传 4.4.基因类基因类 显性基因控制显性性状的基因 隐性基因控制隐性性状的基因 等位基因同源染色体的相同位置上控制相 对性状的基因 。用同一个英语字 母的大小写表示 3.个体类 纯合子指由相同基因型的配子结合成合子而发育而 成的个体 杂合子指由不同基因型的配子结合成合子而发育而 成的个体 表现型是指生物个体所表现出来的性状 。是一定 的基因在特定环境条件下的表现 基因型是指与表现型有关的基因组成。表现型=基 因型+环境。基因型相同，表现型一般相同 P 亲本 杂交 F1 杂种子一代 自交 基因与性状的概念系统图 基因基因型等位基因 显性基因 隐性基因 性状相对性状 显性性状 隐性性状 性状分离 纯合子 杂合子 表现型 发 生决 定决 定控 制控 制 控 制 图5上眼脸有无褶皱 1、双眼皮 2、单眼皮 图6 食指长短 1、食指比无名指长 2、食指比无 名指短 图 7 脸颊有无酒窝 1、有酒窝 2、无酒窝 图8 双手手指嵌合 1、右手拇指在上 2、左手拇 指在上 分离定律在实践中的应用分离定律在实践中的应用 杂交育种 科学推断遗传病 1、如果所要选育作物的性状是由显性遗传 因子控制的，F1就可能表现出显性性状来， 这样的作物能立即推广吗？还需怎样做？ 2、如果所要选育作物的性状是由隐性基因 控制的，F1不会表现出来，能把这样的作 物丢掉吗？为什么？ 3、隐性性状一旦出现，还需要不断选择吗？ 1 ： 2 ： 1 P5P5 l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，即任何一个雄配子（ 或雌配子）与任何一个雌配子（或雄配子） 的结合机会相等，这样才能出现31的性状 分离比。 l3.（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，其比例为11。 l（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。 l（3）2。 l4.（1）白色；黑色。 l（2）性状分离；白毛羊为杂合子，杂合子 在自交时会产生性状分离现象。 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。 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，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。 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。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。 分离定律的事例分析 1.番茄茎的有毛与无毛是一对遗传 性状,并且已经知道有毛(H) 对无毛 (h)是显性。如果让基因型都为Hh 的两个亲本杂交，那么，这两个亲 本的后代会产生什么样的表现型和 基因型呢？你能通过分析，推算出 后代的表现型和基因型的概率吗？ 2.某学校动物饲养室里养有2只黑毛豚鼠 和1只白毛豚鼠,其中黑毛雌豚鼠(甲)与白 毛雄豚鼠(丙)交配后,共生殖了7窝小豚鼠 ,其中8只黑毛,6只白毛。另一只黑毛雌 豚鼠（乙）与白毛雄豚鼠(丙)交配后,生 殖的7窝小豚鼠全部是黑毛豚鼠。已知豚 鼠的毛色是由一对等位基因B和b控制的 性状。根据以上资料，你能够推算出甲 、乙、丙3只豚鼠的基因型吗？ 1、下列各对性状中，属于相对性状的是 A.狗的长毛和卷毛 B.棉花的掌状叶和鸡脚叶 C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色 D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎 课堂巩固 2、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交试验 ，产生 种不同类型的雌、雄配子， 其比为 。 的遗传因子组合有 种，其比 为 F2的表现性状有 种，比例为 ： ： ： 3、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 A.全部黑色或白色 B.三黑一白或一黑三白 C.二黑二白 D.以上任何一种都有可能 4、一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒 种子，有9粒种子生成的植株开红花，第10粒 种子长成的植株开红花的可能性为 A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/4 、肤色正常的夫妇生了一个