生物必修21-1孟德尔豌豆杂交实验(一)

问题探讨

人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混和，使子代表现出介于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混和液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。讨论：

1.按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交 后，子代的牡丹会是什么颜色？

2.你同意上述观点吗？说说你的理由。第一页，共54页。（1）提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学上确定为基因）；

孟德尔（1822—1884），奥地利人，遗传学的奠基人。21岁起做修道士，29岁起进修自然科学和数学，1865年宣读了自己研究的豌豆杂交实验的论文《植物杂交验》。62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:（2）发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。孟德尔的生平简介：第二页，共54页。（一）孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料1.豌豆适于杂交实验的生物学特征：(1)豌豆是自花传粉闭花受粉的植物,自然状态下是纯种。用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。(2)同时，豌豆还有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析﹔(3)豌豆的花大,便于人工授粉。因此，豌豆是理想的遗传实验材料。第三页，共54页。我们先来学习一些概念：两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。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。异花传粉：两朵花之间的传粉过程。第四页，共54页。亲本：（父本和母本）父本（♂）：指异花传粉时供应花粉的植株母本（♀）：指异花传粉时接受花粉的植株遗传图谱中的符号：PF1F2

子一代子二代♀♂×亲本母本父本杂交自交第五页，共54页。性状：生物体的形态、结构和生理特性等特征。比如:肤色，血型，高度，脸型等。相对性状：一种生物的同种性状的不同表现类型。第六页，共54页。高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)(父本)(母本)矮茎高茎×高茎正交反交不遵循融合遗传！第七页，共54页。相关概念:1、性状:生物体的形态特征和生理特征。2、相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。3、显性性状:杂种一代表现出来的性状。4、隐性性状:杂种一代未显现出来的性状。5、性状分离:在杂种后代中，同时显现显性性状和隐性性状的现象。6、显性基因:控制显性性状的基因。7、隐性基因:控制隐性性状的基因。8、表现型:生物个体表现出来的性状叫表现型。9、基因型:与表现型有关的基因组成叫做基因型。10、纯合子：相同基因的配子结合成的合子发育成的个体11、杂合子：不同基因的配子结合成的合子发育成的个体第八页，共54页。高茎787高茎277矮茎×PF1F2高茎矮茎×3∶1（杂交）（自交）一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象性状分离显性性状隐性性状（二）一对相对性状的杂交实验第九页，共54页。实验结果:1.F1都表现出显性性状2.F2出现了性状分离3.F2中出现3:1的性状分离比第十页，共54页。（1）为什么子一代中只表现一个亲本的性状（高茎），而不表现另一个亲本的性状或不高不矮？1、现象的思考（3）F2中的3：1是不是巧合呢？（2）另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？？第十一页，共54页。七对相对性状的遗传试验数据2.84:1277（矮）787（高）茎的高度F2的比隐性性状显性性状性状2.82:1152（黄色）428（绿色）豆荚颜色2.95:1299（不饱满）882（饱满）豆荚的形状3.01:12001（绿色）6022（黄色）子叶的颜色3.15:1224（白色）705（灰色）种皮的颜色3.14:1207（茎顶）651（叶腋）花的位置2.96:11850（皱缩）5474（圆滑）种子的形状

面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗？又要如何解释这些现象呢？第十二页，共54页。①孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为基因）决定的显性性状由显性遗传因子决定，如高茎用大写字母Ｄ表示隐性性状由隐性遗传因子决定，如矮茎用小写字母ｄ表示DD高茎矮茎ddPF1(减数分裂)配子Dd③配子形成时，成对的遗传因子分开，分别进入不同的配子(受精)Dd高茎④受精时，雌雄配子的结合是随机的。基因恢复成对（三）对分离现象的解释---提出“遗传因子”的假设②在体细胞中，遗传因子成对存在的第十三页，共54页。①孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为基因）决定的显性性状由显性遗传因子决定，如高茎用大写字母Ｄ表示隐性性状由隐性遗传因子决定，如矮茎用小写字母ｄ表示③配子形成时，成对的遗传因子分开，分别进入不同的配子④受精时，雌雄配子的结合是随机的。基因恢复成对（三）对分离现象的解释---提出“遗传因子”的假设②在体细胞中，遗传因子成对存在的F1Dd配子DdDdDdDDDdDddd高茎高茎高茎矮茎1∶2∶1

3（高茎）∶1（矮茎）F2雌雄配子的结合是随机的，才导致了3：1的结果第十四页，共54页。

高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解

Dd×DdDdDDDdDdddDD×dd高茎矮茎P配子DdF1Dd配子F2高茎高茎高茎矮茎1：2：1第十五页，共54页。第十六页，共54页。第十七页，共54页。第十八页，共54页。第十九页，共54页。第二十页，共54页。

典例导析第二十一页，共54页。[答案]

A第二十二页，共54页。总结：

F1形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。F2性状表现类型及其比例为高茎：矮茎3：1

，遗传因子组成及其比例为DD:Dd:dd1：2：1第二十三页，共54页。（四）对分离现象解释的验证——测交实验DdddDd配子高茎矮茎高茎杂种子一代矮茎隐性纯合子×测交测交后代dDddd1：1请预测实验结果？在实际的测交操作过程中，得到64株后代，高茎30，矮茎34，比例接近1：1第二十四页，共54页。分离定律

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。成对存在融合分离分离配子第二十五页，共54页。分离定律的适用范围：（1）只适用于真核细胞中细胞核中的遗传因子的传递规律，而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传.（2）揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子行为，而两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。第二十六页，共54页。

典例导析第二十七页，共54页。[答案]

C第二十八页，共54页。第二十九页，共54页。[答案]

B第三十页，共54页。假说——演绎法以观察和分析提出问题为什么F2中出现3：1的性状分离比？经推理和想象提出假说遗传因子决定生物的性状遗传因子成对存在遗传因子在形成配子时分离雌雄配子在受精时随机结合据假说进行演绎和推理测交结果预测：测交后代分离比为1：1实验检验演绎推理结论实验结果完全符合！假说完全正确！第三十一页，共54页。分离定律选择豌豆作为实验材料杂交实验理论解释（假说）测交验证分离定律内容自花传粉、闭花受粉具有多个易于区分的性状F2性状表现类型及其比例为F2遗传因子组成及其比例高茎∶矮茎=3∶1DD∶Dd∶dd=1∶2∶1子代性状表现类型及其比例为子代遗传因子组成及其比例高茎∶矮茎=1∶1Dd∶dd=1∶1小结第三十二页，共54页。技能训练：P7提示：将获得的紫色花连续几代自交，即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为止。第三十三页，共54页。相关概念:1、性状:生物体的形态特征和生理特征。2、相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。3、显性性状:杂种一代表现出来的性状。4、隐性性状:杂种一代未显现出来的性状。5、性状分离:在杂种后代中，同时显现显性性状和隐性性状的现象。6、显性基因:控制显性性状的基因。7、隐性基因:控制隐性性状的基因。8、表现型:生物个体表现出来的性状叫表现型。9、基因型:与表现型有关的基因组成叫做基因型。10、纯合子：相同基因的配子结合成的合子发育成的个体11、杂合子：不同基因的配子结合成的合子发育成的个体第三十四页，共54页。基本概念之间的关系遗传因子显性遗传因子隐性遗传因子杂合子纯合子性状分离隐性性状显性性状相对性状控制自交自交纯合子杂交第三十五页，共54页。1、根据题意，画出便于逻辑推理的图解；2、根据性状分离，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。遗传题解题步骤第三十六页，共54页。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

当堂练习第三十七页，共54页。3、下列叙述正确的是

A．纯合体测交后代都是纯合体

B．纯合体自交后代是纯合体

C．杂合体自交后代都是杂合体

D．杂合体测交后代都是杂合体4、羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白羊为亲本，接连生下了3只小羊是白羊，若它们再生第4只小羊，其毛色

A．一定是白色的

B．是白色的可能性大

C．一定是黑色的

D．是黑色的可能性大第三十八页，共54页。5．下列基因型中不是配子的是

A.YR B.DdC.BV D.AB

6、下列各项中，基因型不同而表现型相同的是

A.RR和rr B.Rr和rrC.RR和Rr D.Rr和Rr第三十九页，共54页。规律性比值在解决遗传性问题的应用后代显性:隐性为1:1，则亲本遗传因子为：AaXaa后代显性：隐性为3:1，则亲本的遗传因子为：AaXAa后代遗传因子为Aa比aa为1:1，则亲本的遗传因子为：AaXaa后代遗传因子为AA:Aa:aa为1:2:1，则亲本的遗传因子为：AaXAa拓展一第四十页，共54页。隐性个体在解决遗传题目的运用

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，且只能产生一种配子。（1）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遗传因子，由此可知后代个体的遗传因子。例：人类白化病遗传：（2）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性遗传因子，由此可推知亲本的遗传因子。如：白色公羊X白色母羊黑色小羊很明显黑色是隐性(用aa来表示)所以两个亲本的遗传因子是Aa拓展二第四十一页，共54页。判断显性个体是否为纯合子的方法自交