1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一).ppt

第一章 遗传因子的发现,1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）,孟德尔,-现代遗传学的奠基人,孟德尔生活于19世纪的奥地利，原是天主教神父。他利用教堂的一小块菜地，种植豌豆，玉米等多种植物进行了大量的杂交实验，其中豌豆杂交实验非常成功，通过分析这实验结果发现了两条遗传基本规律基因的分离定律和基因的自由组合定律。,思考：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？,1、豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，避免外来花粉的干扰。自然状态下一般是纯种。,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。,自交,闭花受粉,花未开放时，已经完成受粉的过程。,父本,异花传粉时，供应花粉的植株。,母本,异花传粉时，接受花粉的植株。,去雄,除去未成熟花的全部雄蕊.,异花传粉,两朵花之间的传粉过程。,人工异花授粉示意图,1、去雄,2、套袋,3、扫粉,4、授粉,5、套袋,用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因：2.豌豆有很多易于区分的性状 如茎的“高 矮”、“粗细”果实的“大小”生长速度的“快 慢”,相对性状：同一种生物同一性状的不同表现类型。,1、牵牛花的阔叶与小麦的窄叶2、兔的白毛与黑毛 3、狗的长毛与卷毛,请判断下列性状是否为相对性状：,不是,是,不是,下面都不属于相对性状的是（）红葡萄与绿葡萄 黄菊花与白菊花 黑头发与黄皮肤 白猫与黑狗 高杆水稻与矮杆水稻 黄牛与奶牛 A、B、C、D、,C,下列性状中属于相对性状的是（）A.人的身高与体重B兔的长毛与短毛C猫的白毛与蓝眼D棉花的细绒与长绒,B,用豌豆做遗传实验容易取得成功的原因：3.花较大，易于进行人工异花传粉4.能产生较多的种子，便于收集数据,利于结果的统计。5.易于栽培，生长期短。实验易于开展和分析。,孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花传粉前的处理是（）豌豆是闭花受粉植物豌豆在自然状态下是纯种用豌豆做实验材料有直接经济价值豌豆各品种间具有一些稳定的、差异较大而且 容易区分的性状开花时期母本去雄，然后套袋花蕾期母本去雄，然后套袋A.;B.;C.;D.;,C,纯高,一对相对性状的杂交实验,疑问-提出问题 为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？,纯矮,高茎,亲本：,P,F1,F2,父本：母本：,杂交：,自交：,子一代：,子二代：,亲本,子一代,遗传学上的符号,一对相对性状的研究,高茎,F1,(自交),高茎,矮茎,F2,(子二代),显性性状,隐性性状,把在F1中显现出来的性状,把在F1中没有显现出来的性状,提出问题：为什么F2中矮茎性状又出现了呢？,一对相对性状的研究,高茎,F1,(自交),高茎,矮茎,F2,(子二代),在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,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。,显性,隐性,想一想,一对相对性状的研究,高茎,F1,(自交),高茎,矮茎,F2,(子二代),787 277 3:1,F2中出现的3：1的性状分离比是偶然的吗？,提出问题,孟德尔对豌豆的其它相对性状进行杂交实验，其结果也与茎的高度相类似。如下表：,F2中出现的3：1的性状分离比不是偶然的,1）生物的性状是由_ _ 决定的。,遗传因子,决定显性性状的遗传因子是_，用的_英文字母表示，如高茎D或者A、B,显性遗传因子,大写,隐性遗传因子,小写,决定隐性性状的遗传因子是_，用_英文字母表示，如矮茎-d或者a、b,（二）对分离现象的解释：,（基因）,提出假说,2）体细胞中遗传因子是 _存在的,成对,遗传因子组成相同的个体叫做_,纯合子,P,F1,F2,纯高,纯矮,遗传因子组成不同的个体叫做_,杂合子,D,D,d,d,d,D,练 习,5）下列个体中属于纯合子的是（）A、aa B、AA C、Aa D、Bb,A B,练 习,6）下列个体中属于纯合子的是（）A、aaBB B、AABb C、AaBB D、aaBb,A,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。,成单,d,高茎,受精作用,合子,在配子中遗传因子 存在，,成对,合子中_存在,D对d有显性作用，F1(Dd)只表现为高茎。,4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,成对遗传因子分离,雌雄配子随机结合,DD:Dd:dd=1:2:1高茎:矮茎=3:1,孟德尔提出假说：,对分离现象的解释,1）性状由遗传因子决定,每个因子决定着一种特定的性状。,2）体细胞中遗传因子成对存在。,3）生物体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中的一个。,4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。,假说图解,配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,1：2：1,遗传因子成对存在,形成配子时，成对的遗传因子彼此分离,成对遗传因子分离,雌雄配子随机结合,DD:Dd:dd=1:2:1高茎:矮茎=3:1,杂交,自交,对分离现象解释的验证 演绎与推理,杂种子一代隐性纯合子测定F1的基因型,测交试验：,测交后代,高茎,矮茎,1:1,测交结果符合预期设想：1）证实F1是杂合子；2）在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分别进入到不同的配子中。,通过实验高茎:矮茎=30:341:1,检验结论,1）提出问题（观察和分析）2）提出假说（推理和想象）3）演绎推理4）检验结论（实验）5）实验结果与预期相符假说正确 实验结果与预期不符假说错误,假说演绎法,12.孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说演绎”法。下列叙述错误的是（）A.“一对相对性状的遗传实验中F2出现3:1的性状分离比”属于假说内容B.“F1（Dd）能产生数量相等的2种配子（D:d=1:1）”属于演绎推理内容C.“决定相对性状的遗传因子在体细胞中成对存在”属于假说内容D.“测交实验”的目的在于对假说及演绎推理的结论进行验证,A,分离定律 得出结论 总结规律,在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子_，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生_，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。,成对存在,分离,适用范围：1.一对相对性状的遗传2.细胞核内染色体上的遗传因子3.适用于有性生殖的真核生物,发生时期：,减数第一次分裂后期,10分离定律的实质是（）A子二代出现性状分离 B子二代性状分离比为3：1C产生配子时成对的遗传因子会分离进入不同的配子 D测交后代分离比为1：1 11若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是（）A所选实验材料是否为纯合子B所选相对性状的显隐性是否易于区分C所选相对性状是否受一对等位基因控制D是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法,C,A,9.孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是（）A.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花B.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花C.红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离D.红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花,C,4.以豌豆的一对相对性状为研究现象，将纯合显性个体和隐性个体间进行种植，隐性一行植株上所产生的子一代将表现为（）A.显、隐性个体的比例是1:1B.显、隐性个体的比例是3:1C.都是隐性个体D.都是显性个体,C,3.经嫁接后，接穗的基因型为Aa，砧木的基因型为aa，若这种植物自花受粉，那么接穗所结的种子胚的遗传因子组成是（）A.Aa B.Aa:aa=2:1C.aa D.AA:Aa:aa=1:2:1,D,实验原理：,睾丸,卵巢,雄配子(精子),雌配子(卵子),模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合,性状分离比的模拟实验,注意：1.抓取小球时应随机抓取；双手同时进行,且闭眼；2.桶内两种小球的数量必须相等，即D:d=1:1 3.应将抓取的小球放回原桶；4.重复多次 5.实验中两个桶内的小球数量都是20个，不符合实际情况。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。,9.在“性状分离比的模拟”实验中，有人在两个小桶中分别放了10个、50个玻璃球。下列对他的这种做法的评价，你认为正确的是（）A.会影响配子出现的概率，从而导致实验结果误差增大B.两个桶中玻璃球数量不同，会影响实验的结果C.玻璃球数量少的桶代表雄性生殖器官D.玻璃球数量多的桶代表雄性生殖器官,D,小桶内只要其中的两种玻璃球数量相等，两种配子出现的概率就相等，与玻璃球数量的多少无关。,判断显性个体是否为纯合子的方法,自交：看后代是否有性状分离 有：无：后代只有显性性状：亲本为纯合子测交：后代有显性和隐性性状:亲本杂合子,显性个体的基因型：,AA 或 Aa,杂合子 AaAaAA、2Aa aa 3:1,纯合子 AAAAAA,AAaaAa,Aaaa Aa:aa 1:1,练 习,1）一个杂交组合的后代(F1),呈3:1的性状分离，这个杂交组合是（）呈1:1的性状分离，这个杂交组合是（）A、DDdd B、Dddd C、DdDd D、dddd,C,B,6.为鉴定一株高茎豌豆和一匹黑马的纯合与否，应采取的简便方法分别是（）A.杂交、自交 B.杂交、测交 C.自交、自交 D.自交、测交,D,4.下列各项实验应采取的交配方法分别是（）鉴别一只白兔是否为纯合子鉴别一对相对性状的显性和隐性不断提高小麦抗病品种的纯度A.杂交、测交、自交 B.测交、杂交、自交C.杂交、自交、测交 D.自交、测交、杂交,B,通过现象总结规律：,杂合子（Dd）连续自交n代后杂合子个体数所占比值=纯合子个体数所占比值=显性纯合子=隐性纯合子=,应用：利用连续自交提高显性性状的纯合度,1/2n,1-1/2n,1/2（1-1/2n）,纯合子比例越来越大，杂合子越来越少。,练 习,2）一对杂合的黑色豚鼠交配，生出四只豚鼠，它们的性状可能是（）A、全部白色或全部黑色 B、三黑一白或一黑三白 C、二黑二白 D、以上任何一种,D,练 习,3）一对杂合的黑色豚鼠交配，生出黑色小鼠的概率是（）生出黑色小鼠为杂合子的概率是（）A、2/3 B、3/4 C、1/2 D、1/4,B,A,如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，他还能正确地解释性状分离现象吗？,很难正确解释，因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。若对10株豌豆的个体做统计，会出现较大的误差。,将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？,模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的，出现了31的结果。但证明某一假说还需实验验证。,性状分离比的模拟实验,练 习,4）下列几组植物杂交中，其实验结果可以用分离规律加以解释的是（）A、抗病早熟 F1 F2 B、杂高纯矮 F1 F2 C、高杆抗病 F1 F2 D、纯高纯高 F1 F2,B,一对相对性状的杂交组合,AA,1AA1Aa,Aa,1AA2Aa1aa,1Aa 1 aa,aa,全显,全显,全显,全隐,1显性 1隐性,3显性 1隐性,复 习,隐性个体一定是纯合子,纯合子的性状能稳定遗传杂合子的性状不能稳定遗传,练 习,2）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,（3）AA aa Aa,巩固练习,1.下列各组中属于相对性状的是()A.狗的长毛与黑毛 B.羊的白毛与牛的黄毛 C.桃树的红花和绿叶 D.人的双眼皮和单眼皮,D,4杂合高茎豌豆自交产生的后代中，杂合高茎植株约占后代总数的()A1/4 B1/2 C3/4 D100,B,C,5、下列有关说法正确的是（）A、在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离B、测交也可用F与显性纯合子杂交进行C、杂种后代中，一定出现性状分离D、若杂交后代出现性状分离，则一定符合3：1的分离比,A,4、纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒,而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒.原因是:()A.甜是显性性状 B.相互混杂 C.非甜是显性性状 D.相互选择,C,练 习,列哺乳动物细胞中，一般不存在成对遗传因子的细胞()A、精子细胞 B、合子 C、受精卵 D、神经元,A,概率在遗传学分析中的应用,1、加法定律：互斥事件的概率等于各自概率之和。,例题1：人体肤色正常（A）对白化（a）是显性。一对夫妇基因型都是Aa，他们所生的孩子中，表现型正常的概率是多少？,答案：3/4,乘法定律：独立事件同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积,例题2、人类的双眼皮（B）对单眼皮（b）为显性。现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？,答案：1/8,例题：白化病是人类的一种隐性遗传病，控制基因为a，分析下图：,1 2,求：（1）1，2，2 的基因型；（2）该夫妇再生1个孩子患白化病的概率有多大？,（Aa）,（Aa）,（aa）,（AA/Aa）,（答案：1/4）,2的基因型是杂合子的概率是多少？纯合体呢？,练 习,8）一对夫妇均正常，生了一个白化病的孩子，求他们再生一个白化病孩子的几率是多少？,解：（1）确定该夫妇的遗传因子。夫妇的遗传因子都是Aa（2）Aa Aa 1AA、2Aa、1aa 3:1 所以再生一个白化病孩子的几率是：1/4,(3）一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的几率是多少？,(4)有一对正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的双亲都正常但她的弟弟是白化病患者，这对正常夫妇的孩子患白化病的概率是（）A.2/3 B.1/2 C.1/4 D.1/6,D,2/32/31/4=1/9,练习册P3 跟踪训练5.紫花和白花性状由一对遗传因子A、a控制，对下列三对组合的分析错误的是（）,A.紫花植株P2、P4的遗传因子组成不同B.根据组合二或组合三都能判断出紫花为显性性状C.若将组合二中的P2改为P1，其后代也一定全开紫花D.组合二中的P2、P3都为纯合子,C,1.孟德尔对遗传规律的探索经过了（）A.假设实验结论验证 B.分析假设实验验证 C.实验分析假设结论 D.实验假设验证结论,6给你一粒黄色玉米（玉米是雌雄同株异花的植物）请选择一个既可判断其基因型又能保持纯种的方案（）A观察该黄粒玉米，化验其成分 B进行同株异花传粉，观察果穗C让其与白色玉米杂交，观察果穗 D让其进行自花传粉，观察果穗,D,B,7卷毛鸡由于羽毛卷曲受到家禽爱好者的欢迎。但是这种鸡无法稳定遗传，两只卷毛鸡杂交总是得到50%的卷毛鸡,25%的野生型,25%的丝状羽的鸡。若需要大量生产卷毛鸡,最好采用的杂交方式是（）A卷毛鸡卷毛鸡 B卷毛鸡丝状羽C野生型野生型 D野生型丝状羽,D,例题：桃果实表面光滑（B）对有毛（b）为显性。现对毛桃的雌蕊授以纯合光桃花粉，该雌蕊所发育成的果实为？,子房壁,珠被,卵细胞,果皮,种皮,+精子,受精卵,胚,F1植株,极核（2个）,子房壁 果皮 雌蕊 的子房 胚珠 受精卵,珠被,种皮,胚,(1个卵细胞+1个精子),母本：,受精极核,(2个极核+1个精子),胚乳,果实,所以：果皮与种皮的性状只与母本有关,种子,毛桃雌蕊发育成的果实有毛的,如果把杂交后的毛桃的种子种植后，植株长出的果实是有毛的还是光滑的？,作业：书本P8继续新课P9 孟德尔的豌豆交杂实验（二）,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。,3.（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。（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。,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。,发现问题,假说-演绎则法,分离定律(P7)：,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。,提供花粉:父本,接受花粉:母本,异花传粉：,两朵花之间的传粉过程,（杂交）,1,2,问题：对母本的去雄在什么时候？为何母本去雄后和授粉后都要套上纸袋？,人工异花传粉示意图,遗传因子组成相同的个体叫做_,遗传因子组成不同的个体叫做_,纯合子,杂合子,成对,2）体细胞中遗传因子是_存在的,纯种高茎豌有成对的高茎遗传因子（DD），纯种矮茎豌豆有成对的矮茎遗传因子（dd）。,F1自交的后代出现隐性性状，所以在F1细胞中必然含有隐性遗传因子；而F1表现的显性性状，因此F1体细胞中遗传因子应该是Dd,纯高,一对相对性状的杂交实验,P(亲本),F1(子一代),正交,反交,P,F1,疑问 为什么子一代都是高茎而没有矮茎或不高不矮呢？,纯矮,高茎,高茎,纯矮,纯高,互交,杂交时，父本母本相互交换。分为正交和反交。,小结,亲本：,P,F1,F2,父本：母本：,杂交：,自交：,子一代：,子二代：,一、遗传学上的符号,显性性状:把在F1中显现出来的,隐性性状:把在F1中没有显现出来的,性状分离:在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状现象,二、概念,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,F2中出现的3：1的性状分离比是不是偶然的？,