孟德尔豌豆杂交实验一.ppt

第一节孟德尔的豌豆杂交实验（一）,第一章遗传因子的发现,教学目标,知识与能力1、孟德尔对相对性状的遗传试验及其解释和验证2、基因的分离定律3、基因型、表现型及环境的关系4、基因分离定律在实践中的应用教学重点难点：基因分离定律的实质；相对性状；杂交方法教学方法手段讨论法、讲授法、师生互动法等,遗传：亲代与子代之间能保持性 状的稳定性。,“种瓜得瓜，种豆得豆”，“牛生小犊，山羊生羔，人生娃儿”,亚里士多德：认为雄性提供“蓝图”，母体提供物质。,柏拉图，认为子女更象父方还是更象母方，取决于受孕时哪方的感情更投入，更浓烈些。,但真正的遗传定律是由奥地利神父孟德尔揭示总结出来。,本 节 聚 焦,孟德尔的一对相对性状的杂交实验是怎样 设计的？孟德尔为解释实验结果作了那些假设？他 又设计了什么实验来验证假设？分离定律的内容是什么？,（Mendel,1822-1884）,奥国人，天主神父。主要工作：1856-1864经过8年的杂交试验，1865年发表了植物杂交试验的论文。,豌 豆,？,孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料,孟德尔成功的原因,选取实验材料准确,豌豆:自花传粉,闭花授粉,自花传粉,闭花授粉,孟德尔的杂交试验-人工杂交实验,高茎的花,矮茎的花,去雄,提供花粉父本,接受花粉母本,套袋,孟德尔豌豆杂交操作程序,人工去雄：除去未成熟的全部雄蕊 套袋隔离：套上纸袋、防止外来花粉干扰人工授粉：雌蕊成熟时将另一植株花粉撒在去雄蕊的花的雌蕊柱头上再套袋隔离：保证杂交得到的种子是人工传粉后所结,自交:指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型（遗传组成）个体间的交配或来自同一无性繁殖系的个体间的交配。例如植物，雌雄同花植物的自花授粉或雌雄异花的同株授粉均为自交；动物，由于多为雌雄异体，所以基因型相同的个体间交配即为自交，其含意较植物要广泛些。注意正确区分“自交”、“自由交配”自由交配不同于自交。自由交配是指种群中的雌雄个体随机交配。杂交：(1)不同遗传组成生物间交配以产生杂种后代的过程。(2)两种不同细胞的融合。包括正交（甲 乙）和反交（乙 甲）,孟德尔成功的原因,选取实验材料准确,先分析一对相对性状,再分析两对或两对以上相对性状,孟德尔发现豌豆许多易于区分的性状,性 状：生物体的形态特征和生理特征相对性状:同种生物的同一种性状的不同表现类型例：豌豆的黄色子叶和绿色子叶；羊的白毛和黑毛；人的双眼皮和单眼皮等。思考：羊的白毛和长毛是不是相对性状？,孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料，找出了七对易于区分的相对性状,这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？,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前额中央发际有一三角形突出称美人尖1、有美人尖 2、无美人尖,图4 拇指竖起时弯曲情形1、挺直 2、拇指向指背面弯曲,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,孟德尔成功的原因,选取试验材料准确,先分析一对相对性状，再分析两对或两对以上相对性状,简单,复杂,用统计学的方法对实验结果进行分析,一对相对性状的杂交实验,一对相对性状的杂交实验,高茎,矮茎,P,(杂交),高茎,F1,(子一代),(亲本),矮茎,高茎,P,(杂交),高茎,F1,(亲本),(子一代),正交,反交,一对相对性状的研究,高茎,矮茎,P,(杂交),高茎,F1,(子一代),(亲本),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？,显性性状：杂种一代表现出来的性状,隐性性状：杂种一代未显现出来的性状,一对相对性状的研究,高茎,F1,(自交),高茎,矮茎,F2,(子二代),在F1代中，另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？,显性性状,隐性性状,一对相对性状的研究,高茎,F1,(自交),高茎,矮茎,F2,(子二代),3 1,在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,杂交实验结果,子一代只表现出_，没有表现出_;子二代出现了_现象，并且显性性状和隐性性状的数量比接近于_,F2中的3：1是不是巧合呢？,显性性状,隐性性状,性状分离,3:1,七对相对性状的遗传试验数据,2.82:1,152（黄色）,428（绿色）,豆荚颜色,2.95:1,299（不饱满）,882（饱满）,豆荚的形状,3.01:1,2001（绿色）,6022（黄色）,子叶的颜色,3.15:1,224（白色）,705（灰色）,种皮的颜色,3.14:1,207（茎顶）,651（叶腋）,花的位置,面对这些实验数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？,如果假设：性状是由某种物质控制的，将它称为遗传因子的话,那么讨论：1、遗传因子与生物性状的关系？与显隐性性状的关系？,生物体性状都是由遗传因子控制的。,孟德尔对分离现象的解释,控制显性性状的遗传因子是显性遗传因子,用大写字母(如D)来表示控制隐性性状的遗传因子是隐性遗传因子,用小写字母(如d)来表示,、体细胞中，遗传因子成对存在。,高茎,矮茎,P,F1,(减数分裂),配子,、配子形成时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子。,(受精),高茎,、受精时，遗传因子恢复成对。,对分离现象的解释,(纯合子、杂合子),、体细胞中，遗传因子成对存在。,F1,、配子形成时，成对遗传因子分离，分别进入不同的配子。,配子,高茎,高茎,高茎,矮茎,1 2 1,3 1,、受精时，雌雄配子的结合是随机的。,F2,对分离现象的解释,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,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=,孟德尔对一相对性状遗传试验的解释,在观察实验过程中思考以下问题：1、两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？,通过模拟实验，来体验孟德尔的假说,两个小桶分别代表精巢和卵巢；D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子,2、分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？,模拟雌、雄配子的随机结合,3、为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？,4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50100次的含义是什么？,模拟雌、雄配子结合的机会相等,确保观察样本数目足够多,在观察实验过程中思考以下问题：1、两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？,由这一模拟试验我们知道了随机事件的概率是在数据越大的情况下越接近，所以孟德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千株的豌豆。如果只统计10株足得不出这一结论的。同时，通过这一试验，也证明了孟德尔的假设推论是成立的。,如果孟德尔在研究遗传实验时,只统计10株豌豆杂交结果,他还能正确的解释性状分离现象吗?,一个正确的理论，不仅要能解释已经得到的试验结果，还应该能预测另一些实验结果。,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,用来测定F1的基因组合,证明了F1是杂合子,证明了F1在形成配子时，成对的基因分离，分别进入不同的配子中,孟德尔对分离现象解释的验证,-测交,让F1与_杂交,隐性纯合子,基因分离定律的验证方法(1)测交法：杂种 F1 与隐性类型杂交，后代出现两种基因型与表现型的个体，证明杂种 F1 产生了两种配子，即等位基因彼此分离。(2)自交法：杂种 F1 自交后代 F2 中出现显隐两种表现型的个体，也是由于 F1 产生两种配子。(3)花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现两种不同的颜色，杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物，遇碘呈现两种不同的颜色，且比例为 11，从而证明了杂种水稻非糯性水稻产生花粉的减数分裂过程中，等位基因彼此分离。,假说演绎法,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,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,分离定律的内容,基因分离定律的适用条件：真核生物有性生殖时的细胞核遗传。,绘制杂合子、性状分离、相对性状、显隐性性状等概念图。,性状分离,杂合子,隐性遗传因子,自交,控制,控制,显性性状,表现,隐性性状,显性遗传因子,相对性状,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=31,DDDddd=121,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=11,Dddd=11,遗传图谱中的符号：P:F1:F2:,亲本,母本,父本,杂交,自交(自花传粉,同种类型相交),杂种子一代,杂种子二代,判断性状的显隐性和显性纯合子、杂合子的方法 相对性状的显隐性判断根据子代性状判断,不同性状亲本杂交后代只出现一种性状该性状为显性性状。相同性状亲本杂交后代出现不同性状亲本都为杂合子,表现为显性性状。,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,纯合子与杂合子的比较,特别提醒测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。植物常用自交法，也可用测交法，但自交法更简便。,若某群体中有基因型 AA、Aa、aa 的个体，自交方式有 AAAA、AaAa、aaaa 三种交配方式，而自由交配方式除上述三种交配方式外，还有 AAAa、AAaa、Aaaa，共六种交配方式。,一对相对性状遗传的各种杂交组合情况,从表中可以总结出以下几个特点：,若后代性状分离比为显性隐性31，则双亲一定是杂,合子(Aa)，即 AaAa3A_1aa。,若后代性状分离比为显性隐性11，则双亲一定是测,交类型，即 Aaaa1A_1aa。,若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合,子，即 AAAA 或 AAAa 或 AAaa。,若后代性状只有隐性性状，则双亲均为隐性纯合子，即 aa,aaaa。,一般人对苯硫脲感觉有苦味，由显性遗传因子 B 控制；也有人对其无味觉，叫味盲，由遗传因子 b 控制。统计味盲家族，若三对夫妇的子女味盲各是：25%、50%和 100%，则这三对夫妇的,遗传因子组成最可能是(,),BBBB,bb bb,BBbb,BbBb,Bbbb,BBBb,AC,BD,【解析】BbBb 组合后代产生 bb 占 1/4；Bbbb 组合后代产生 bb 占 1/2；bbbb 组合后代产生 bb 占 1。【答案】D,结果不同,(1)含一对等位基因(Aa)的生物，连续自交 n 代产生的后代中，基因型为 Aa 的个体占 1/2n，每代递减 50%；而纯合子(AAa)所占比例为 11/2n，随自交代数的增加而增大，其中 AA、aa 所占比例为 1/2(11/2n)；当 n 无限大时，纯合子概率接近 100%，若自由交配 n 代产生的后代中，AAAaaa 121。(2)杂合子自交 n 代，纯合子、杂合子所占比例的变化曲线,【说明】相关计算,连续自交的概率计算：涉及一个个体的自交方式中，如基因型为 AA，占 1/3 的植物的自花传粉(如豌豆)，后代产生 AA 的概率为 1/311/3；涉及两个个体的交配方式中(如动物自由交配)，如基因型为 AA，占 1/3 的雌雄个体交配，后代产生 AA 的概率为 1/31/311/9。,某种动物基因型 AA 占 1/3，Aa 占 2/3，自由交配类型有AAAA、AaAa、2AAAa(AA 中有雌、雄，各占 1/3)，产生 AA1/31/32/32/31/421/32/31/24/9；或 A 基因频率2/3，a1/3，AA2/32/34/9。,【演绎题 2】将具有 1 对等位基因的杂合子 Dd，逐代自交 3,次，在 F4 中纯合子比例为(,),A1/8,B7/8,C7/16,D9/16,【解题指导】Dd 自交后代基因型比例为 1DD2Dd 1dd，纯合子占 1/2，依次可以推出自交 3 次，后代中纯合子占 7/8。【答案】B,备选题 AA 与 aa 杂交得 F1，F1 自交得 F2，取表现型为显性,的个体自由交配，后代中显性、隐性性状之比为(,),A81C91,B31D161,【解析】正确的理解是 P：AAaaF1：Aa F21AA2Aa1aa，F2 中显性个体自由交配，存在三种交配组合 AAAA、AAAa、AaAa,AA 占 1/3，Aa 占 2/3。可看出只有 AaAa 后代中才会出现隐性个体，其出现概率为 2/32/31/41/9，所有显性个体出现的概率是 11/98/9，后代中显性、隐性性状之比为 81。【答案】A,备选题老鼠毛色中的黑色和黄色是一对相对性状。表 1 中有三组,),交配组合，请判断显性性状及纯合子亲本分别为(表1,A.黄色；甲和乙C黄色；丙和丁,B黑色；甲和丙D黑色；甲和丁,【解析】交配组合中，两种性状杂交只产生一种性状的后代，则黑色为显性性状，黄色是隐性性状，黄色一定是纯合子，且黑色也是纯合子。【答案】D,1(2011盐城调研)下列有关孟德尔的“假说演绎法”的叙述中不正确的是()A在“一对相对性状的遗传实验”中提出了等位基因 的说法B“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验C“生物性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子成对存在；配子中遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合”属于假说内容D“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容,A,2(2011西安模拟)水稻的晚熟和早熟是一对相对性状，晚熟受显性基因(E)控制。现有纯合的晚熟水稻和早熟水稻杂交，下列说法不正确的是()AF1的基因型是Ee，表现型为晚熟BF1自交时产生的雌雄配子数量之比为11CF1自交后得F2，F2的基因型是EE、Ee和ee，其比例为 121DF2的表现型为晚熟和早熟，其比例为31,B,3南瓜的花色是由一对等位基因(A和a)控制的，用一株开黄花 的南瓜和一株开白花的南瓜杂 交，子代(F1)既有开黄花的，也有开白花的。让F1自交产生 F2，表现型如右图所示。下列说法不正确的是()A由可知黄花是隐性性状B由可知白花是显性性状CF1中白花的基因型是AaDF2中，开黄花与开白花南瓜的理论比是53,A,判断下列说法是否正确：1(2009江苏卷，7，A)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交()2兔的白毛与黑毛，狗的长毛与卷毛都是相对性状()3基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离()4表现型相同的生物，基因型一定相同()5纯合子的自交后代中不会发生性状分离，杂合子的自交后代中不会出现纯合子()6基因型为Dd的豌豆，产生雌雄两种配子的数量比接近11()提示：1.2.3.4.5.6.,、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,.、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.5、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.0.25.50.75,6、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5248。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7、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=11 红果黄果=31 A.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.9/10 B.3/4 C.1/2 D.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,(2009山东卷)人类常染色体上蛋白基因(A)，既有显性突变(A)，又有隐性突变(a)，突变均可导致地中海贫血，一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能()A都是纯合子(体)B都是杂合子(体)C都不携带显性突变基因 D都携带隐性突变基因 _B_,(2011江苏镇江)通过饲养灰鼠和白鼠(基因型未知)的实验，得到实验结果如下表：,如果第组亲本中的灰色雌鼠和第组亲本中的灰色雄鼠杂交，结果最可能是()A都是灰色 B都是白色C1/2是灰色 D1/4是白色,A,(2010江苏卷)喷瓜有雄株、雌株和两性植株，G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g基因决定雌株。G对g、g是显性，g对g是显性，如：Gg是雄株，gg是两性植株，gg是雌株。下列分析正确的是()AGg和Gg能杂交并产生雄株B一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子C两性植株自交不可能产生雌株D两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子,D,(2009宁夏辽宁卷)已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性，红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有的F2植株都能成活，F2植株开花时，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为()A1/4 B1/6C1/8 D1/16_B_,1(2011深圳质检)对下列实例的判断中，正确的是()A有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女，因此无耳垂为隐性性状B杂合子的自交后代不会出现纯合子C高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，子一代出现了高茎和矮茎，所以高茎是显性性状D杂合子的测交后代都是杂合子答案：A,下列叙述正确的是()A杂种后代中只显现出显性性状的现象，叫做性状分离B隐性性状是指生物体不能表现出来的性状C测交是指F1与隐性纯合子杂交D杂合子的后代不能稳定遗传答案：D,(2011镇江模拟)已知黑尿症是由隐性遗传因子控制的，丈夫(3)的姐姐(4)和妻子(2)的哥哥(1)都是黑尿症患者，如下图所示。则表现正常的该夫妇生育出黑尿症患者的概率是()A1/9B1/8 C1/4 D1/3,A,下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是()A孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交B孟德尔研究豌豆花的构造，但不需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度C孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合D孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性答案：D,(2010全国卷)已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为12。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是()A11 B12C21 D31,A,(2011菏泽质检)给你一粒黄色玉米(玉米是雌雄同株、雌雄异花的植物)，请你从下列方案中选一个既可判断其基因型又能保持纯种的遗传特性的可能方案()A观察该黄色玉米，化验其化学成分B让其与白色玉米杂交，观察果穗C进行同株异花传粉，观察果穗D让其进行自花传粉，观察果穗,C,一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子，三个单眼皮和一个双眼皮，对这种形象最好的解释是A.3:1符合基因的分离规律B.该遗传不符合基因的分离规律C.这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能D.单眼皮基因和双眼皮基因发生了互换,C,基因型和表现型,表现型:生物个体表现出来的性状。基因型:与表现型有关的基因组成。基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。表现型是基因型与环境相互作用的结果。表现型=基因型+环境因素,一、基因概念辨析,(1)相同基因：同源染色体上相同位置，控制同一性状的基因。纯合子由两个相同基因组成，图中A和A就叫相同基因。,(2)等位基因：生物杂合子中在一对同源染色体的同一位置上、控制着相对性状的基因。如图 中 C 和 c 就是等位基因。,(3)非等位基因：非等位基因有两种，即一种是位于非同源染色体上的基因，如图 中 A 和 D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图 中 A 和 b。,【说明】位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律；位于同源染色体上的非等位基因遵循基因的连锁和互换规律。,