使用孟德尔豌豆杂交实验.ppt

红墨水和蓝墨水倒在一起，混合液是另一种 颜色，分不清是红是蓝（融合遗传）那么按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂 交后,子代的牡丹花是什么颜色呢？,+,问题探讨,第1章遗传因子的发现,第 1 节孟德尔的豌豆杂交实验（一）,（Mendel,1822-1884）,-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。,现代遗传学之父,孟德尔生平,孟德尔（G.Mendel,1822-1884)是奥地利人,天主神父!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。1851年被派到维也纳大学学习。1854年返回修道院任职。1857-1864经过8年的杂交试验1865年发表了“植物杂交实验”的划时代论文,为什么用豌豆做遗传实验容易成功？,试验材料,豌豆,1、严格的自花传粉，闭花受粉。自然状态下，永远是纯种,2、有易于区分的性状,3、豌豆花较大，易于做人工杂交实验,花柄,花萼,花瓣,子房,花柱,柱头,雌蕊,花冠,花药,花丝,雄蕊,花 的 结 构,花托,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(如玉米）,相关概念,花的类型,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。,传粉方式,闭花受粉：花在未开放时，就已经完成了受粉,相对性状的概念,性 状:生物体的形态、结构和生理特性等特征称为性状。相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型,大家想想人体有哪些相对性状?,图1 耳垂的位置 1、有耳垂 2、无耳垂,图2 卷 舌 1、有卷舌 2、无卷舌,图3 脸颊有无酒窝 1、有酒窝 2、无酒窝,图4 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、弯曲,图5 食指长短 1.食指比无名指长 2.食指比无名指短,豌豆的7对相对性状,B 兔子毛的长毛和细毛,C 番茄的红果与圆果,D 狗的卷毛和长毛,A 水稻的早熟与晚熟,E 桃树的红花与绿叶,F 人的单双眼皮,请判断下列性状是否为相对性状：,常用符号：,1）父本：,一对相对性状的杂交实验,2）母本：,3）亲本：,P,6）杂种后代：,F,4）杂交：,7）子一代：,F1,8）子二代：,F2,5）自交：,相关概念,杂交：指两个具有不同基因型品种或类型的个体间雌雄配子的结合自交：指同一个个体或不同个体但为同一基因型的个体间雌雄配子的结合,人工异花授粉示意图,1、去雄,2、套袋,3、授粉,4、套袋,一对相对性状的杂交实验,未成熟的花,雌蕊成熟时,高茎的花,矮茎的花,正交,高茎的花,矮茎的花,反交,相关概念,二、一对相对性状的实验,一、实验现象：,F1,F2,实验过程：,P,纯高茎 纯矮茎,F1,高茎,高茎,F2,高茎,矮茎,一、实验现象：,F1,F2,一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,P(亲本),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?而不表现另一个亲本的性状或不高不矮？难道矮茎就这样消失了吗?,F2,787 277,子二代出现了性状分离现象，是偶然吗？,隐性性状,显性性状,3：1,F2中的3：1是不是巧合呢？,七对相对性状的遗传试验数据,分离比 3:1,红果西红柿与黄果西红柿杂交，F1所结的果实全是红色。这说明西红柿果实红色是_性状，黄色是_性状。将F1产生的种子种下，100株F2中将有_株是结红色果实的。,显性,隐性,75,想一想,一株高杆小麦自花传粉产生200粒种子，长出的幼苗中148株为高杆，52株为矮杆。可知，_是显性的，_是隐性的。,高杆,矮杆,想一想,二.对分离现象的解释：,1.性状是由遗传因子决定的。各种遗传因子像一个个独立的颗粒，不会在遗传中相互融合和消失。,显性性状由显性遗传因子控制用大写字母表示（如D、E、A）隐性性状由隐性基因遗传因子控制的用小写字母表示（如d、e、a）,二.对分离现象的解释：,2.遗传因子在体细胞中的是成对存在的。纯种高茎豌豆：DD纯种矮茎豌豆：dd 纯合子（纯合体）：遗传因子组成相同的个体。杂合子（杂合体）：遗传因子组成不同的个体。,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 如（高茎、矮茎）,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，表现型一般相同如（DD、Dd）,表现型：,基因型：,二.对分离现象的解释：,3.在形成生殖细胞-（配子），成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同配子，配子中只含有每对遗传因子中的一个。4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。,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。,配子中只含每对遗传因子的一个,4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。,孟德尔对分离现象的解释,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。,显性遗传因子（D）,隐性遗传因子（d),纯种高茎豌豆：,纯种矮茎豌豆：,DD,dd,F1高茎豌豆：,Dd,P,DD,dd,F1,Dd,配子,D,d,高,高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解,矮,F2,Dd,配子,DD,Dd,dd,高 高 高 矮,3:1,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_，遗传因子组成及其比例为_ _。,31,121,高茎矮茎=,DDDddd=,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,解释（假说）,以上解释仅仅是孟德尔认为的，到底正确与否，还要通过试验验证。而且一个正确的理论，不仅能够解释出现的问题，还应能预测另一些实验的结果。,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,杂种子一代,隐性纯合子,高茎,矮茎,测交,配子,高茎,矮茎,1 1,测交后代,三.对分离现象解释的验证-测交实验,在64株后代中30株高茎34株矮茎,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、提出问题,分析问题、提出假说,根据假说、演绎推理,归纳综合、总结规律,设计实验、验证假说,一对相对性状 的杂交实验,对分离现象的解释,设计测交实验,测交实验,分离定律,“性状分离比的模拟”实验,一、模拟原理：进行有性生殖的生物，形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子中，形成比例相等的两种配子。受精作用时，两种配子随机结合，机会均等。结果后代形成1：2：1的遗传因子组成和3：1的性状表现。,二、步骤：甲桶（雌配子）：两种彩球各20个 乙桶（雄配子）：两种彩球各20个,摇动混合均匀,随机抓取一个小球，组合，记录彩球字母组合,放回小球，摇均，再抓取（重复做50100次）,统计分析,结论：DD:Dd:dd=1:2:1,概念图,杂合子、性状分离、相对性状、显性性状、隐性性状、显性遗传因子、隐性遗传因子等的关系。,隐性性状,显性性状,性状分离,杂合子,高茎高茎（1）DD DDDD高茎（2）DD Dd 高茎DD：高茎D d（3）D d Dd1DD：2Dd：1dd3高：1矮高茎矮茎（4）DD dd D d 高茎（5）D d d d D d：d d1高：1矮矮茎矮茎（6）d d d d d d 矮茎,1、最基本的6种交配组合（豌豆的高茎D和矮茎d）,加法定律：当一个事件出现时另一个事件被排除，这样的事件称互斥事件，这样的事件出现的概率是它们的概率之和。,遗传概率题分析,例：一对肤色正常遗传因子组成是Aa的夫妇，生了一个患白化病的孩子，问这对夫妇再生出正常孩子的可能性是,34,乘法定律：当一个事件的发生不影响另一个事件的发生，这样两个独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积,遗传题分析,例：一对肤色遗传因子组成是Aa的夫妇，这对夫妇生白化病男孩的可能性是,8,生男：生女=1:1,患病、生男孩互相不影响,（）正推类型：已知双亲的遗传因子或表现推后代的遗传因子或表现及比例例：一株杂合的红花豌豆自花受粉，其结出粒种子，有粒种子长成的植株开红花第粒种子长成的植株开红花的可能性是（）A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/4,B,遗传题分析,逆推类型：根据后代的表现和遗传因子，推双亲的遗传因子方法一：隐性纯合突破法例：绵羊的白色由显性基因（B）控制，黑色由隐性基因（b）控制现有一只白色公羊与一只白色母羊生了一只黑色小羊试问：公羊和母羊的基因型分别是什么？他们生的那只小羊又是什么基因型？,答案：公羊与母羊的基因型都是Bb 他们生的那只小羊的基因型是bb,方法二：根据后代分离比推双亲若后代性状分离比为显性：隐性：，则双亲的一定为若后代性状分离比为显：隐性：，则双亲一定是 若后代性状只有显性性状则双亲至少有一方为,杂合子Aa X Aa,测交类型Aa X aa,显性纯合子AA X aa、AA X Aa、AA X AA,例：正常人对苯硫脲感觉味苦，对苯硫脲没有味 觉叫味盲若三对夫妇子代味盲率分别是、，则双亲的基因 型依次是（）BBBB bbbb BBbb BbBb Bbbb BBBb,B.C.D.,D,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,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,水稻某些品种茎秆的高矮是一对相对性状，一个纯合显性亲本与一个隐性亲本杂交产生的F1进行测交，其后代中，杂合体的几率是（）A0 B25 C50 D75,C,5、人的双眼皮对单眼皮是显性，一对双眼皮的夫妇生了四个孩子，三个单眼皮一个双眼皮，对这种现象的最好解释是（）A、3：1符合基因的分离规律 B、基因不能自由组合，产生了误差 C、这对夫妇都含有单眼皮的基因，在每胎生育中都有出现单眼皮的可能性 D、单眼皮基因与双眼皮基因发生了互换,C,某校饲养室养有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8只黑毛鼠,6只白毛鼠。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？,Bb BB bb,例：在人类中，惯用右手（R）对惯用左手(r)为显性。有一对惯用右手的夫妇，生了一个惯用左手的男孩和一个惯用右手的女孩。若该女孩与一个惯用左手的男人结婚，生一个惯用左手孩子的几率是（）A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.1/4,B,例:某水稻的基因型是Aa，让它连续自花传粉，从理论上推算，逐代自交3次，在F3代中纯合子比例为 A1/8 B7/8 C7/16 D9/16,1.在杂交育种中的应用,显性性状的选择,隐性性状的选择,选出后连续自交，直到不发生性状分离为止,选出后直接利用,分离规律的应用,杂交育种中，人们可按照育种目标，经过杂交和有目的的选育，最终培育出具有稳定遗传性状的品种（纯合子）。,某水稻的基因型是Aa，让它连续自花授粉，从理论上推算，逐代自交n次，在Fn代中,杂合体比例:1/2n纯合体比例:1-1/2n显性/隐性纯和比例(1-1/2n)/2,若让某杂合体连续自交，那么能表示自交代数后纯合体比例关系的是,某水稻的基因型是Aa，让它连续自花授粉，逐代自交3次，若每代的aa都被淘汰，则在F3代中杂合子占？,杂合子：2/(2n+1),如自交n次呢？,2/9,下列各项依次采用哪种方法最适宜鉴别一只羊是纯合体还是杂合体 在一对相对性状中区分显隐性不断提高小麦抗病品种的纯度 A杂交、自交、测交B测交、测交、杂交C测交、杂交、自交D杂交、杂交、杂交,测定某一个体是否为纯合子的方法:植物常用自交;动物多用测交；花粉鉴定法;,3.（1）F1水稻中含有一个合成支链淀粉的遗传因子和一个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。（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。（3）2,花粉鉴定法,（书P8练习题3题）,基本概念,1.交配方式,（1）孟德尔的分离定律适用于有性生殖的真核生物细胞核遗传而不适用于原核生物、细胞质遗传细胞质遗传属于母系遗传(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。,分离规律的应用,2.在人类遗传病预防上的应用,显性遗传病,隐性遗传病,控制患者的生育,禁止近亲结婚,在医学实践上，利用基因分离定律对遗传病的基因型和发病概率做出科学的的推断。,如人类白化病遗传：杂合的双亲再生正常孩子的概率是，生白化病孩子的概率为。写出杂合的双亲产生后代的遗传图解。,3/4,1/4,遗传系谱图,亲代,子代,配偶关系,双胞胎,解释遗传现象,无中生有,有中生无,隐性遗传病,显性遗传病,右图为某个单基因遗传病的系谱图,基因用Aa表示,（1）该病的致病基因是 性遗传病。（2）I-2和II-3的基因型相同的概率是。（3）-2的基因型可能是。（4）-2的基因型可能是。（5）-2若与一携带致病基因的女子结婚，生育出患病女孩的概率是。,隐,100%,Aa,AA或Aa,1/12,在人类，正常A对白化病(a)是显性，求下面家系中(如下图)有关个体出现的概率。(1)9号个体为有病个体的概率?(2)7号个体为杂合体的概率?(3)10号个体为有病男性的概率?,1/4,2/3,1/18,如图是白化病的系谱图（该病受B、b控制）,1).白化病是 性遗传病 2).写出遗传因子组成 2 4.10.3).8号个体是纯合子的几率是多少?4).8号个体与9号婚配,生出患病孩子的几率是多少?,隐,Bb,Bb,Bb,BB或Bb,Bb,1/6,1/3,一只白色公羊与一只黑色母羊交配，生出的小羊全部表现为白色，这是因为（）A、黑色母羊必为杂合子 B、白色小羊必为纯合子 C、控制黑色的基因消失 D、控制黑色的基因未消失，但不表现,D,在紫茉莉中，基因型为CC的开红花，cc的开白花，Cc的开粉花。在下列杂交组合中，开红花的比例最高的是 ACCcc；BCcCC；CccCc；DCcCc。,B,不完全显性：出现了中间型 如：人的天然卷发,ABO血型和遗传问题,有对夫妇两人血型都是“A”型,于是以为孩子的血型一定是“A”型。可是拿到化验单一看,女儿的血型是“O”型。这是怎么一回事呢?,血型：A型 IAIA IAi B型 IBIB IBi AB型 IAIB O型 ii,共显性：杂合子中连个遗传因子都表现的现象,自交与自由交配,例：豌豆种子圆粒对皱粒为显性，现将纯合圆粒与皱粒种子交配，产生F1再自交得F2，将F2中所有皱粒除去，让所有圆粒自交得F3,问F3中圆粒与皱粒的比例为多少？,答案：5:1,例：果蝇灰翅对黑翅为显性，现将纯合灰翅与黑翅果蝇交配，产生F1再自交得F2，将F2中所有黑翅除去，让所有灰翅自由交配得F3,问F3中灰翅与黑翅的比例为多少？,答案：8:1,书上练习P5,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。,4.（1）白色；黑色。（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。,