高一生物孟德尔的豌豆杂交实验1.ppt

必修 遗传与进化 子代与亲代 子代与子代之间的差异性 变异 子代与亲代之间的相似性 遗传 遗传和变异是进化的基础 第一章孟德尔定律 第1节分离定律 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科学统计揭示了遗传的规律 孟德尔 遗传学的奠基人 孟德尔 1822 1884 一 孟德尔为什么选择了豌豆作为遗传试验材料 图1耳垂的位置1 有耳垂2 无耳垂 图4拇指竖起时弯曲情形1 挺直2 拇指向指背面弯曲 图2上眼脸有无褶皱1 双眼皮2 单眼皮 图3脸颊有无酒窝1 有酒窝2 无酒窝 人的一些相对性状 下列各组生物性状中属于相对性状的是A 番茄的红果和圆果B 水稻的早熟和晚熟C 绵羊的长毛和狗的短毛D 家鸽的长腿与毛腿 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 小练一下 返回 人工异花传粉 杂交 示意图 高茎 人工杂交 异花传粉 胚珠 花药 花丝 柱头 花柱 雄蕊 雌蕊 自花传粉 异花传粉 温馨提示 P 亲本 F 子代 F1 子一代 F2 子二代 杂交 自交 雌性个体 雄性个体 不同植株的花进行异花传粉时 供应花粉的植株叫父本 接收花粉的植株叫母本 七对相对性状的遗传试验数据 面对这些实验数据 你信服了吗 请总结该实验结果并尝试解释实验现象呢 1 孟德尔取得成功的因素 当时的科学界已开展了对多种动植物杂交试验 对自然科学的兴趣和热爱 在科学探究上持之以恒的精神 5 采用统计学的数学方法对实验结果进行分析 3 选用碗豆作试验材料 6 严谨务实的科学态度 4 试验时 先对一对相对性状进行试验 然后再对多对相对性状在一起的传递进行研究的由简单到复杂的研究方法 1 生物的性状是由遗传因子 基因 控制的 显性性状 由显性遗传因子控制 用大写字母表示 隐性性状 由隐性遗传因子控制 用小写字母表示 2 体细胞中基因是成对存在的 3 生物体在形成配子时 成对的基因彼此分离 分别进入不同的配子中 配子中只含每对基因中的一个 5 受精时 雌雄配子的结合是随机的 4 F1的体细胞内有两个不同的基因 各自独立 互不混杂 三 对分离现象的解释 遗传现象 提出问题 作出假设 P DD dd F1 Dd 配子 D d 高 单击画面继续 遗传图解分离现象 体细胞中遗传因子组成相同的个体就叫纯合子 体细胞中遗传因子组成不同的个体就叫杂合子 三 对分离现象的解释 遗传现象 提出问题 作出假设 F2 Dd 配子 DD Dd dd 高高高矮 3 1 单击画面继续 杂交 遗传因子不同的生物体间相互交配的过程 自交 遗传因子相同的生物体间相互交配 植物体中指自花传粉和雌雄异花的同株受粉 单击画面继续 布置作业1 课本P8基础题1 42 预习课本P6实验 必须记住的符号 亲本 父本 母本 子代 子一代 子二代 杂交 自交 P F1 F F2 提供精子 雄配子 的个体 提供卵细胞 雌配子 的个体 亲本 高茎豌豆作母本与矮茎豌豆作父本杂交 正交 反交 高茎豌豆作父本与矮茎豌豆作母本杂交 重要概念 自交 基因型相同的生物体间相互交配 植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉 杂交 基因型不同的生物体间相互交配的过程 F1能表现出来的亲本性状 如 高茎 F1未能表现出来的亲本性状 如矮茎 在杂交后代中 显性性状和隐性性状同时出现的现象 显性基因 隐性基因 控制显性性状的基因 大写英文字母表示 如D 控制隐性性状的基因 小写英文字母表示 如d 基因型 表现型 控制性状的基因组合类型 如CC Cc 具有特定基因型的个体表现出来的性状 如人的单 双眼皮 狗的长毛与短毛等 纯合子 纯合体 杂合子 杂合体 纯合子与杂合子在性状遗传上的区别 由两个基因型相同的配子结合发育而成的个体 由两个基因型不同的配子结合发育而成的个体 纯合子能稳定遗传 它的自交后代不会再发生性状分离 杂合子不能稳定遗传 它的自交后代还会发生性状分离 一 孟德尔为什么用豌豆做杂交实验 二 F2中高茎和矮茎的性状分离比是多少 一 复习回顾 豌豆是自花传粉 闭花受粉 3 1 三 孟德尔对分离现象的原因 提出了什么假说 1 生物的性状是由遗传因子决定的 2 体细胞中的遗传因子是成对存在的 3 生物体在形成生殖细胞 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 高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解 配子 F2 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 2 1 杂合子所占比例为2 3 基因型 表现型 控制性状的基因组合类型 如CC Cc 具有特定基因型的个体表现出来的性状 如人的单 双眼皮 狗的长毛与短毛等 纯合子 纯合体 杂合子 杂合体 纯合子与杂合子在性状遗传上的区别 纯合子能稳定遗传 它的自交后代不会再发生性状分离 杂合子不能稳定遗传 它的自交后代还会发生性状分离 体细胞中遗传因子组成相同的个体就叫纯合子 体细胞中遗传因子组成不同的个体就叫杂合子 1 基因型分别为bb Bb BB的三个植物个体 其中属于杂合体的是 表现型相同的个体有 2 用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验 F1产生种不同类型的雌雄配子 其比为 F2的基因型有 种 类型 其比为 F2的表现型有 种 类型 比例为 其中 不能稳定遗传 自交后代会发生性状分离的基因型为是 高茎为显性 用B和b表示 Bb BBBb 2 1 1 1 2 1 BBBbbb Bb 试一试 3 2 高茎与矮茎 3 1 二 性状分离比的模拟实验 请看课本实验 从这个模拟实验中 我们可以更进一步的了解孟德尔的实验是很有道理的 他的假说推论是成立的 通过实验我们也可以得出 小球之比DD Dd dd为 1 2 1 假说 演绎法一般步骤 科学实验发现事实 大胆猜测推出假设 演绎推理实验检测 反复实验揭示规律 发现问题 提出假设 验证假设 得出结论 测交法 分析 按孟德尔的假设 杂合子在产生配子时 可形成两种不同的配子 即一种配子含有D 另一种配子含有d 只要验证这一点 就可以证实基因分离假设的正确性 如何验证配子的类型和比例呢 四 分离假设的验证 遗传现象 提出问题 作出假设 验证假设 测交 让F1和隐性纯合子进行杂交 Dd dd D d 配子 测交后代 1 1 过程 作用 1 可以测定F1的基因型2 测定F1配子的种类和比例3 判断F1在形成配子时基因的行为 高茎 矮茎 F1 隐性纯合子 85 81 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别进入不同的配子中 随配子遗传给后代 五 基因分离定律 1 实质 控制一对相对性状的等位基因互相独立 互不沾染 在形成配子时随彼此分离 分别进入不同的配子中 随配子遗传给后代 结果一半的配子带有等位基因中的一种 另一半的配子带有等位基因中的另一种 杂合子 F1 产生配子时 等位基因分离 独立性 分离性 2 核心内容 3 等位基因的行为 遗传现象 提出问题 作出假设 验证假设 得出结论 4 发生时间 减数第一次分裂后期 基因分离定律适用范围 1 有性生殖生物的性状遗传2 真核生物的性状遗传3 细胞核遗传4 一对相对性状的遗传 即进行有性生殖的真核生物的一对相对性状的细胞核遗传 表现型 基因型 环境 秃顶 性激素影响Bb 秃顶Bb 不秃顶藏报春花色 温度影响AA20 25 红花AA30 白花 关于基因 性状的概念及关系 等位基因 显性基因 隐性基因 显性性状 隐性性状 相对性状 基因型 表现型 等位基因分离 性状分离 环境 写出子代的遗传因子与性状 AA Aa 1 1 全显 Aa 全显 AA Aa aa 1 2 1 显 隐 3 1 Aa aa 1 1 显 隐 1 1 aa 全隐 全显 AA 分离定律的应用 分离规律的应用 1 杂交育种2 遗传疾病发生概率的预测 1 杂交育种原则 按照育种目标 选配亲本进行杂交 根据性状的遗传表现选择符合人们需要的杂种后代 再经过有目的的选育 最终培育出具有稳定遗传性状的品种 事例 小麦秆锈病的抗性是由显性基因控制的 假设抗性基因为 R无抗性植株的基因为 rF2中 RR Rr 有抗性 rr 无抗性 可直接淘汰 获得稳定遗传的品种的方法 是将有抗性的进行连续自交选择 直到不出现性状分离为止 实际中一般自交5或6代即可 Dd 连续自交n代后 杂合子个体数所占比值 1 2n纯合子个体数所占比值 1 1 2n纯合子比例越来越大 杂合子越来越少 2 遗传疾病发生概率的预测 在医学实践中 人们常常利用基因的分离定律对遗传病的基因型和发病概率进行科学的推断 白化病遗传图解 隐性基因控制的遗传病 隐性遗传病 如 白化病 先天性聋哑 头小畸形等 白化病 正常 AA Aa 携带者 患者 aa A A AA A A a AA Aa A a Aa 白化病 正常 AA Aa 携带者 患者 aa A A AA a A a Aa aa a a aa a a Aa Aa aa 12 显性基因控制的遗传病 显性遗传病 如 多指 偏头痛等 多指 患者 AA Aa 正常 aa A A AA A A a AA Aa A Aa a 多指 患者 AA Aa 患者 aa A A AA a A a Aa aa a a aa a a Aa Aa aa 并指是由显性基因控制的一种遗传疾病 如果父母都是杂合子 后代的发病概率是多少 A A AA a a Aa aa Aa 1 豌豆在自然状态下是纯种的原因是A 豌豆品种间性状差异大B 豌豆先开花后授粉C 豌豆是闭花自花授粉的植物D 豌豆是自花传粉的植物2 下列各项中属于相对性状的是A 玉米的黄粒和圆粒B 家鸡长腿和毛腿C 绵羊的白毛和黑毛D 豌豆的高茎和豆荚的绿色 课后拓展 3 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4 下列几组杂交中 哪组属于纯合子之间的杂交 5 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 6 基因型为 的个体与基因型为aa的个体杂交产生的 进行自交 那么 中的纯合子占 中个体数的 7 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 0 25 50 75 8 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52 48 以下哪项推论是正确的A 两个亲本都有显性遗传因子B 两个亲本都有隐性遗传因子C 一个亲本只有显性遗传因子D 前三项推论都不正确9 下列叙述中 正确的是A 两个纯合子的后代必是纯合子B 两个杂合子的后代必是杂合子C 纯合子自交后代都是纯合子D 杂合子自交后代都是杂合子 写出子代的遗传因子与性状 AA Aa 1 1 全显 Aa 全显 AA Aa aa 1 2 1 显 隐 3 1 Aa aa 1 1 显 隐 1 1 aa 全隐 全显 AA 九 基因分离定律的例题分析 例题1番茄茎的有毛 H 对无毛 h 是显性 现有基因型为Hh和Hh的两个亲本杂交 问它们的后代可以产生哪几种表现型和基因型 这几种表现型和基因型的概率各是多少 亲代Hh Hh 子代 答 两个亲本的后代有2种表现型 有毛和无毛 3种基因型 HH Hh hh 它们的概率分别是1 4 1 2 1 4 遗传题解题步骤 1 根据题意 画出便于逻辑推理的图解 2 判断显 隐性性状 3 根据性状表现初步确定遗传因子组成 隐性性状 dd 显性性状 Dd或DD D 4 根据性状分离比 根据后代表现型 遗传因子组成 判断双亲遗传因子组成 5 弄清有关配子的遗传因子及比例 6 利用配子比例求相应个体概率 例题2豚鼠的毛色由一对等位基因B和b控制 黑毛雌鼠甲与白毛雄鼠丙交配 甲生殖7窝共8只黑毛豚鼠和6只白毛豚鼠 黑毛雌鼠乙与白毛雄鼠丙交配 乙生殖7窝共15只黑毛豚鼠 问甲 乙 丙3只亲鼠的基因型 黑毛甲 白毛丙 黑毛乙 白毛丙 亲代 子代 黑毛白毛1 1 黑毛 B B B B bb bb bb b B b b 答 亲鼠甲基因型为Bb 亲鼠乙基因型为BB 亲鼠丙的基因型为bb 2 豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状 现用纯种圆粒与纯种皱粒杂交 F1全部是圆粒 将F1自交 得到F2 1 显性性状是 2 若F2中共有2000株豌豆 那圆粒豌豆应有株 皱粒豌豆有株 圆粒 1500 500 3 若F2中圆粒豌豆共有6000株 那皱粒豌豆应有株 2000 4 F2中能稳定遗传 纯种 的占 1 2 例题3番茄中红果 黄果是一对相对性状 D控制显性性状 d控制隐性性状 根据遗传图解回答下列问题 1 红果 黄果中显性性状是 做出这一判断是根据哪一过程 2 P中红果基因型是 F2红果基因型是 3 F1黄果植株自交后代的表现型是 基因型是 红果 F1红果自交后代F2中分离出黄果这一隐性性状 Dd DD Dd 黄果 dd 根据子代性状比例判断亲代遗传因子组成 Aa Aa Aa aa aa aa AA 写出子代的遗传因子与性状 AA Aa 1 1 全显 Aa 全显 AA Aa aa 1 2 1 显 隐 3 1 Aa aa 1 1 显 隐 1 1 aa 全隐 全显 AA 1 在豌豆中 高茎 D 对矮茎 d 为显性 现将A B C D E5株豌豆进行杂交 实验结果如下 写出遗传因子组成 A B C D E Dd Dd DD dd Dd 试一试 3 一种脚很短的鸡叫爬行鸡 由显性基因A控制 1 爬行鸡 爬行鸡 子代2977只爬行鸡和995只正常鸡 2 爬行鸡 正常鸡 子代1676只爬行鸡和1661只正常鸡 分析回答 1 第一组两亲本的基因型 子代爬行鸡基因型 正常鸡基因型 2 第二组爬行鸡基因型 若子代爬行鸡相交配 在F2中共得小鸡6000只 从理论上讲有正常鸡只 有纯合子爬行鸡只 Aa Aa AA和Aa aa Aa 1500 1500 如何区分纯合子和杂合子 对于植物有三种鉴别方法 1 测交法 与隐性纯合子相交 结果 若后代无性状分离 则待测个体为纯合子若后代有性状分离 则待测个体为杂合子 2 自交法 结果 若后代无性状分离 则待测个体为纯合子若后代有性状分离 则待测个体为杂合子 3 花粉鉴别法 如 糯性和非糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色 让待测个体长大开花后 取出花粉粒放在载玻片上 加一滴碘液 结果 一半蓝色一半红褐色 则待测个体为杂合子全为红褐色 则待测个体为纯合子 对于雌雄异体的动物常用测交 而雌雄同花的植物常用自交的方法 例题4某农场养了一群马 有栗色马和白色马 已知栗色基因 B 对白色基因 b 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 并根据每一结果做出相应的定 C 测交后代全为栗色马 用栗色公马与多匹白色母马配种 A 测交后代有栗色马又有白色马 B 测交后代全为白色马 该栗色公马为杂种 该栗色公马为杂种 该栗色公马为纯种的可能性最大 附 解分离定律题时注意的几个问题 1 显 隐性性状的确定 1 根据基因型与表现型的关系 2 根据显 隐性性状的概念 3 根据性状分离的概念 2 不同个体基因型的确定 1 表现型为隐性 基因型肯定是隐性纯合子 表现型为显性 必含有一个显性基因 2 根据测交 与隐性类型交配 后代性状不分离 被测个体为纯合子 否则为杂合子 3 自交后代性状不分离 亲本为纯合子 否则为杂合子 4 若双亲均表现显性 且杂交后代仍表现显性 则亲本之一为显性纯合子 另一亲本为显性纯合子或杂合子 若双亲后代有隐性类型出现 则双亲一定均为杂合子 两种情况 可能是杂种 让此栗色马与多匹白马交配 若后代中有白马 说明栗色马含有隐性基因 故推知该栗色公马是杂种 可能是纯种 让此栗色马与多匹白马交配 若后代中没有白马 说明栗色马不含隐性基因 故推知可能该栗色公马是纯种 4 某农场养了一群马 有栗色马和白色马 已知栗色对白色呈完全显性 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状 用一个配种季节的时间鉴定它是杂种还是纯种 简要说明鉴定方法和理由 1 豌豆在自然状态下是纯种的原因是A 豌豆品种间性状差异大B 豌豆先开花后授粉C 豌豆是闭花自花授粉的植物D 豌豆是自花传粉的植物2 下列各项中属于相对性状的是A 玉米的黄粒和圆粒B 家鸡长腿和毛腿C 绵羊的白毛和黑毛D 豌豆的高茎和豆荚的绿色 课后拓展 3 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4 下列几组杂交中 哪组属于纯合子之间的杂交 5 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 6 基因型为 的个体与基因型为aa的个体杂交产生的 进行自交 那么 中的纯合子占 中个体数的 7 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 0 25 50 75 8 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52 48 以下哪项推论是正确的A 两个亲本都有显性遗传因子B 两个亲本都有隐性遗传因子C 一个亲本只有显性遗传因子D 前三项推论都不正确9 下列叙述中 正确的是A 两个纯合子的后代必是纯合子B 两个杂合子的后代必是杂合子C 纯合子自交后代都是纯合子D 杂合子自交后代都是杂合子 8 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 全是红果 全是黄果 红果 黄果 1 1 红果 黄果 3 1A B C D 9 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 10B 3 4C 1 2D 1 410 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 思考 1 在孟德尔的遗传实验中 高茎和矮茎豌豆杂交后代表现什么性状 2 在相对性状的遗传中 显性性状和隐性性状各有几种基因组成 显性性状有两种 DD Dd 隐性性状有一种dd 3 基因组成是Dd的豌豆表现的是高茎还是矮茎 矮茎基因还能遗传下去么 4 如果夫妻双方的基因都是Aa 分别控制卷舌和不卷舌 其后代可能有那些表现性状 三个卷舌 一个不卷舌 二 为什么要禁止近亲结婚 我国婚姻法规定 直系血亲和三代以内的旁系血亲之间禁止结婚 同一个家族携带相同的隐性致病基因可能性较大 如果结亲结婚后代的隐性致病基因结合的几率就大 出现遗传病的机会大大增加 白化病遗传图解 AA Aa Aa AA aa AA Aa Aa 表 兄妹 1 2 1 2 子代患病率 1 4 1 2 1 2 1 16 分离定律 在生物的体细胞中 控制同一性状的遗传因子 基因 成对存在 不相融合 在形成配子时 成对的遗传因子 基因 发生分离 分离后的遗传因子 基因 分别进入不同的配子中 随配子遗传给后代 要求 理解记忆 补充内容 显性的相对性 第一种情况 豌豆为例 第一种情况 完全显性 第二种情况 茉莉花的花色为例 第二种情况 不完全显性 第三种情况 ABO血型为例 第三种情况 IAIB为共显性 IAi和IBi为完全显性 第一种情况 完全显性 需要说明的是 在以后的作业或习题中 题干或信息材料中没有明确说明是 显性的相对性我们都认为是 完全显性 如上述事例中的 F1一定表现为显性性状 分离定律的应用 分离规律的应用 1 杂交育种2 遗传疾病发生概率的预测 1 杂交育种原则 按照育种目标 选配亲本进行杂交 根据性状的遗传表现选择符合人们需要的杂种后代 再经过有目的的选育 最终培育出具有稳定遗传性状的品种 事例 小麦秆锈病的抗性是由显性基因控制的 假设抗性基因为 R无抗性植株的基因为 rF2中 RR Rr 有抗性 rr 无抗性 可直接淘汰 获得稳定遗传的品种的方法 是将有抗性的进行连续自交选择 直到不出现性状分离为止 实际中一般自交5或6代即可 2 遗传疾病发生概率的预测 在医学实践中 人们常常利用基因的分离定律对遗传病的基因型和发病概率进行科学的推断 并指是由显性基因控制的一种遗传疾病 如果父母都是杂合子 后代的发病概率是多少 孟德尔的豌豆杂交实验 孟德尔 孟德尔 奥国人 天主神父 1856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 直到1900年才引起遗传学家 育种家的高度重视 被誉为遗传学的奠基人 为什么用豌豆做遗传实验易成功 豌豆是自花 闭花受粉植物 自然状态下 永远是纯种具有易区分的性状性状能稳定遗传豌豆花大 易于做人工实验 同种 或同品种 生物同一性状的不同表现类型称为相对性状 人的某些相对性状 孟德尔实验中的概念和符号 亲本 P 实验中互相交配产生后代的植株或个体父本 提供雄配子的个体或植株母本 提供雌配子的个体或植株子一代 F1 子二代 F2 显性性状 在F1代中表现出来的亲本性状隐性性状 在F1代中没有表现出来的亲本性状 孟德尔实验中的概念和符号 杂交 遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的方式自