新一轮复习y：孟德尔的豌豆杂交实验.ppt

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1、第1节：孟德尔的豌豆杂交试验（一）基因的分离定律,奥地利人,修道士,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。,遗传学奠基人孟德尔简介,(Mendel,1822-1884),基因的分离定律基因的自由组合定律,主要工作成就:发现两大遗传规律,一、豌豆做实验材料的优点：,（1）自花传粉、闭花受粉的植物自然状态下都为纯种,（2）有多对易于区分的相对性状,同种生物；同一种性状；不同表现类型。,相对性状 同种生物同一性状的不同 表现类型,(3).繁殖周期短，后代数量大。,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

2、狗的短毛 D、家鸽的长腿与毛腿,一、用豌豆做遗传实验的优点,1.豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，其自然状态下都是纯种。用它作杂交实验，结果可靠，容易分辨。,2.豌豆植株具有易于区分的性状。能稳定遗传,3.繁殖周期短，后代数量大。,补：其他实验选材,果蝇常作为遗传学实验材料的原因(1)相对性状多、易于观察;(2)培养周期短;(3)成本低；(4)容易饲养；(5)染色体数目少，便于观察等。玉米是遗传学研究的良好材料(1)具有容易区分的相对性状。(2)产生的后代数量较多，结论更可靠。(3)生长周期短，繁殖速度快。(4)雌雄异花同株，杂交、自交均可进行。,人工异花传粉,如何实现豌豆品种间的杂交？,避免外

3、来划分干扰,高茎的花,矮茎的花,正交,高茎的花,矮茎的花,反交,P 高 矮,F1 高,F2 高787 矮277,比例约 3：1,1、一对相对性状的杂交试验,二、一对相对性状的杂交试验,高茎,矮茎,P,(杂交),高茎,F1,(子一代),(亲本),显性性状：在杂种F1代显现出来的性状。（高茎）隐性性状：在杂种F1代中没有显现出来的性状（矮茎）,问题一：为什么F1都是高茎而没有矮茎呢？,二、一对相对性状的杂交试验,一对相对性状的遗传试验,高茎,F1,(自交),高茎,矮茎,F2,(子二代),3 1,性状分离,这种在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,问题：为什么F2又出现了矮茎、且高矮之比为

4、3：1呢？,2理论解释P5(1)生物的性状是由决定的。(2)体细胞中遗传因子是。(3)在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对 中的一个。(4)受精时，雌雄配子的结合是。(5)遗传图解,遗传因子,成对存在的,遗传因子,随机的,1：2：1,3：1,1/2,1/2,2,1：1,3,F1的雌雄配子各有 种，D：d=F2基因组成有 种，DD：Dd：dd=F2性状有 种，高茎：矮茎=F2中纯合子的比例：F2中显性纯合子的比例：F2中杂合子的比例：F2高茎中杂合子的比例：,2,2/3,1/4,1/2,三、对分离现象解释的验证,对解释（假说）的验证,测交：让F1与隐性

5、纯合子杂交,孟德尔的测交结果：,30株高茎,34株矮茎,1 1,测交结果证明：1、F1为杂合子且基因型为Dd 2、F1产生了2种配子且比例为1:1,测交应用：1、鉴定纯合子杂合子。2、验证是否遵循分离定律。3、推断亲本基因型。,测交后代遗传因子组成及其比例,测交后代的性状及比例是,高茎矮茎11,Dddd=11,五、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_，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,是遗传因子。,2、发生时期：,形成配子时。,3、定律实质：,体细胞中成对的控制相对性状的遗传

6、因子彼此分离。,1、描述对象：,孟德尔实验的程序 科学研究的方法,蕴含,在观察和分析的基拙上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说足错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说-演绎法。,假说-演绎法,我们学过的还有哪些科学研究用到此方法？,假说演绎法,孟德尔的假说演绎法研究过程,一对相对性状的杂交实验,推理解释,演绎推理,实验验证,观察和分析基础上提出问题,推理和想象提出假说,根据假说演绎推理,实验检验演绎推理,1、基因的分离定律的实质在杂合体的细胞中，位于

7、一对同源染色体上的 具有一定的在减数分裂形成配子过程中，随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。,等位基因,独立性。,等位基因,2、基因的分离定律的细胞学基础,五、基因的分离定律的实质,P88 4,基因分离定律的分离比实现的条件1、子一代个体形成的两种配子的数目是相等 的，它们的生活力是一样的。2、子一代的两种配子的结合机会是相等 的。3、3种基因型个体的存活率在观察期是相等的4、显性是完全的5.统计的样本足够大,等位基因之间相互作用（1）完全显性显性基因对隐性基因有完全显性作用，F1全部表现显性性状，隐性性状则被其完全“掩盖”。,（2）不完全显性,（3）共显性

8、,真核生物有性生殖的细胞核遗传一对等位基因控制的一对相对性状的遗传,3、基因的分离定律适用范围,1.必记的常用符号及含义：,亲本,父本,1.必记的常用符号及含义：,亲本,父本,基因分离定律中的基本概念（1）性状类性状：相对性状：显性性状：隐性性状：性状分离：,生物的形态特征和生理特性的总称。,同种生物同一性状的不同表现类型。,（2）交配类杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程（用表示）。自交：基因型相同的生物体间的相互交配，植物体中指自花传粉和雌雄异花的同株受粉（用表示）。测交：让F1与隐性纯合子杂交，用来测定F1基因型。正交和反交,（3）基因类显性基因：隐性基因：等位基因：,等位基因存在：

9、存在于杂合子的所有体细胞中。位置：位于一对同源染色体的相同位置上。特点：能控制一对相对性状，具有一定的独立性。分离的时间：减数第一次分裂的后期（不发生交叉互换时）。遗传行为：随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。,位于一对同源染色体上的相同位置上的，控制相对性状的基因，如A与a；B与b等。,等位基因：,一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因,一对同源染色体、同一位置、控制相对性状,个体类纯合子：杂合子：,纯合子自交后代仍是纯合子，能够稳定遗传；杂合子自交后代出现性状分离，不能稳定遗传，其后代中既有纯合子，也有杂合子。,表现型：基因型,基因型、表现型二者之间

10、的关系如何？1、基因型相同的个体，其表现型不一定相同2、表现型相同的个体，其基因型也不一定相同。3、只有基因型相同，环境条件也相同，表现型才相同。,表现型基因型环境条件,遗传相关概念间的关系本节的概念比较多，要注意联系在一起，多作比较，可以采用如下的图解，帮助理解记忆。P89 6,六、基因分离定律在实践中的应用,在农业育种中的应用（假设亲本是不同的纯种）:第一、杂交优势利用，仅限第一代。第二、选显性性状需连续种植选择直到不发生性状分离。第三、选隐性性状类型。杂合子自交一旦出现即可选择。(2)人类遗传病中的应用:第一、显性基因控制的遗传病（如：禁止生育）第二、隐性基因控制的遗传病（如：白化病，防

11、止近亲 结婚）第三、对遗传病的基因和发病概率作出科学的推断。,七：等位基因之间相互作用根据显性现象的表现形式，可将显性分为以下的几种类型：（1）完全显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1与显性亲本的表现完全一致的现象。它在生物界中比较普遍。（2）不完全显性：指具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1表现为双亲的中间类型的现象。如金鱼草的花色遗传.（3）共显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1个体同时表现出双亲的性状，即为共显性。例如人群的ABO血型中A与B不存在显隐性关系，各自发挥作用，表现为共显性。,不完全显性举例：茉莉花色遗传：P：红花（CC）白花（cc）F1:粉红色花（Cc）F

12、2:红花（CC）粉红花（Cc）白花（cc）,1 2 1,（2010上海：）一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中，有黑翅22，灰翅45，白翅24。若黑翅与灰翅昆虫交配，则后代中黑翅的比例最有可能是：A.33 B.50 C.67 D.100,不完全显性,1:2:1,Aa Aa,AA Aa aa,AA Aa,1/2AA+1/2 Aa,答案:B,八：复等位基因：控制相对性状的的基因不是一对，而是三个或三个以上，这样的有关基因称为复等位基因。例如人类的ABO血型，是由三个基因即A、B和i控制，A、B基因分别决定红细胞上A抗原、B抗原的存在，它们的相互关系总结如下：,特殊情况,显（隐）性纯合致死：杂合子在雌

13、雄个体中表现型不同P92 9 10,方法一：两个性状不同的亲本杂交，子代只表现一个亲本 的性状，则子代显现的性状为显性，未显现的为隐性；概念法、亲二子一】,例：红花白花全是红花，则红花为显性,例：红花红花 3红花：1白花,方法二：两个性状相同的亲本杂交，子代出现不同的性状，则新出现的性状为隐性；【性状分离法、亲一子二】,1、性状显隐性的判断方法,双亲正常子代患病隐性遗传病。双亲患病子代正常显性遗传病。,方法三 遗传系谱图中显、隐性判断,方法四：若以上方法无法判断，可用假设法,P90 1,1、测交法若测交后代无性状分离，待测个体为纯合子若测交后代有性状分离，待测个体为杂合子2、自交法若自交后代无

14、性状分离，待测个体为纯合子若自交后代有性状分离，待测个体为杂合子3、花粉鉴定法非糯性与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。若一半呈蓝色，一半呈红褐色，则待测个体为杂合子；若全为一种颜色，则待测个体为纯合子,对于动物来说，一般测交法鉴别,2.纯合体与杂合体的判断方法,P91 4,(1)自交法F1显隐31即可证明。(2)测交法F1隐性显隐11即可证明。,3、验证基因的分离定律方法,(3)花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色，杂合子非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物，遇碘液呈现两种不同的颜色，且比例为11，从而直接证明了杂合子非糯性

15、水稻产生的花粉为两种：一种含显性遗传因子，一种含隐性遗传因子，且数量均等。,为鉴定一株高茎豌豆和一只黑色豚鼠的纯合与否，应采取的简便遗传方法分别是（）,A.杂交 杂交 B.杂交 测交C.自交 自交 D.自交 测交,D,4、亲子代表现型、基因型的相互推导及概率计算,P90 2分离定律的应用,孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例，能说明基因分离定律实质的是()AF2的表现型比为31BF1产生配子的比为11CF2基因型的比为121D测交后代比为11,B,五、基因的分离规律在实践中的应用,1、在杂交育种过程中如何选育显性性状和隐性性状的优良品种？

16、,2、为什么婚姻法禁止近亲结婚？,五、基因的分离规律在实践中的应用,1、在杂交育种过程中如何选育显性性状和隐性性状的优良品种？,要选育显性性状品种：应连续自交，直到确认得到不再发生分离的显性类型为止。,要选育隐性性状品种：一但出现隐性性状的品种，就是选用的品种。,杂合子Aa连续自交问题分析杂合子自交n代后，子代所占比例的计算和相关曲线(1)杂合子(2)纯合子(3)显性(隐性)纯合子,(4)杂合子、纯合子所占比例的曲线表示如下：,例6,2、为什么婚姻法禁止近亲结婚？,在人类，虽然由隐性基因控制的遗传病通常很少出现，但在近亲结婚（例如表兄妹结婚）的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因，

17、而使其后代出现病症的机会大大增加。,豌豆作为实验材料的优点,一对相对性状的杂交实验,理论解释（假说）,测交验证,基因的分离定律内容,知识小结：,基因的分离定律的实质和应用,孟德尔的豌豆杂交试验(一),遗传图谱中的符号：P:F1:F2:,亲本,母本,父本,杂交（遗传因子组成不同的个体 交配）,:自交（自花传粉；遗传因子相 同的雌雄个体交配）,杂种子一代,杂种子二代,基因与性状的概念系统图,基因,基因型,等位基因,显性基因,隐性基因,性状,相对性状,显性性状,隐性性状,性状分离,纯合子,杂合子,表现型,发 生,决 定,决 定,控 制,控 制,控 制,+环境,敬请指导,.下图是关于某遗传病的家族系谱

18、图（基因用B和b表示），图中3号不带致病基因，7号带致病基因根据图示回答下列问题：,（1）该病的遗传方式是，4号的基因型是（2）若9号和10号婚配，后代患病的几率是。,隐性遗传,BB或Bb,1/18,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,(基因的分离定律),学以致用人类的白化病是由隐性基因（a）控制的遗传疾病。患者的基因型为：aa。现有一对表现型正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子，问他们再生一个孩子，患白化病的概率（事件发生的可能性）？,分离 定律,选择豌豆 作为实验材料,杂交实验,理论解释（假说

19、）,测交验证,分离定律内容,花传粉、闭花受粉,有多具个易于区分的性状,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,知识小结：,分离定律的实质和应用,要选育显性性状品种：应连续自交，直到确认得到不再发生分离的显性类型为止。,要选育隐性性状品种：一但出现隐性性状的品种，就是选用的品种。,在人类，虽然由隐性基因控制的遗传病通常很少出现，但在近亲结婚（例如表兄妹结婚）的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因，而使其后代出现病症的机会大大增加。,定义法：杂交F1

20、表现出来的性状即为显性，没有表现出来的即为隐性：甲乙甲，则甲为显性。方法二：性状分离法：(1)具一对相同性状亲本杂交子代性状分离比为31分离比为3的性状为显性性状。,1显、隐性性状的判断,方法三：遗传系谱图中显隐性判断A、双亲正常子代患病这种病为隐性遗传病B、双亲患病子代正常这种病为显性遗传病方法四：若以上方法无法判断，可用假设法,二、一对相对性状的杂交试验,P 高 矮,F1 高,F2 高787 矮277,比例约 3：1,1、一对相对性状的杂交试验,根据孟德尔分离定律，请判断：一个只含一对等位基因（A和a）的群体，在自然条件下随机交配产生后代的方式有哪些？,例4,根据孟德尔分离定律，请判断：一

21、个只含一对等位基因（A和a）的群体，在自然条件下随机交配产生后代的方式有哪些？,AA,AA X AA,1/2AA:1/2Aa,AA X Aa,1/4AA:1/2Aa:1/4aa,Aa X Aa,Aa,AA X aa,aa X aa,aa,1/2Aa:1/2aa,Aa X aa,2、显性性状/隐性性状具有相对性状的两个纯合体亲本杂交，F1中显现出来的性状/F1中未显现出来的性状,3、性状分离在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象.,显性遗传因子、隐性遗传因子、纯合子、杂合子,1、对分离现象的解释,生物的性状都是由遗传因子决定的,体细胞中的遗传因子是成对出现的,生物在形成生殖细胞配子时,成对

22、的遗传因子彼此分离分别进入不同的配子。配子中只含有每对遗传因子中的一个,受精时,雌雄配子的结合是随机的,2、对分离现象解释的验证：测交实验,过程讨论,1.如果孟德尔在实验中只得到4株F2植物，那在F2中一定是3株高茎，1株矮茎吗？,2.鼠的黑毛对白毛是显性,一对杂合体的黑毛豚鼠交配,产生子代4仔,它们的表现型是（）A.全部黑毛 B.三黑一白 C.一黑三白 D.以上任何一种都有可能,3.在什么条件下，F2的性状分离比是3：1，有可能2:11:2:1吗？,F2的样本量足够大F2每一种基因型发育成活的机会相等,对,三、基因分离定律的实质,1.相对性状(1)同种生物；(2)同一种性状；(3)不同表现类

23、型。,2.等位基因,存在：杂合子的所有体细胞中,位置：一对同源染色体的同一位置上,特点：控制一对相对性状，具有一定的独立性,分离时间：减数第一次分裂后期,行为：随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗 传给后代,解释的正确性,（一）、一对相对性状的遗传实验：,（二）、测交,P：高(纯)X 矮,F1高(显性性状),F2：高3：矮1,(性状分离),理论解释：,P：DD X dd,F1：Dd,配子：,F2基因型：,1D：1d,(受精机会均等),(等位基因),1DD：2Dd：1dd,杂交实验的数据与理论分析相符，即检测F1基因型为Dd,结论：,30株高：34株矮,F1 X 矮茎,实

24、验：,1Dd:1dd的结果,应有DdXdd,如解释正确，,分 析：,验证对分离现象,测F1基因型,F1 X 隐性纯合子,目的：,基因分离规律小结：,例.孟德尔在一对相对性状的研究过程中，发现了基因的分离定律，下列有关基因分离定律的几组比例，最能说明基因分离定律实质的是 A、F2的表现型比为3：1 B、F1产生配子的比为1：1 C、F2基因型的比为1：2：1 D、测交后代比为1：1,对,孟德尔获得成功的原因P11,拓展,1、正确地选用实验材料,自花传粉、闭花受粉；各品种间有一些稳定的、容易区分的相对性状,一对相对性状,多对相对性状,3、应用统计学原理对实验结果进行分析,4、设计科学严谨实验程序。

25、（假说演绎法）问题实验假设验证结论,豌豆,2、由单因素到多因素的研究,1、扎实的知识基础和对科学的热爱2、严谨的科学态度3、勤于实践4、敢于向传统挑战,真核生物有性生殖的细胞核遗传一对等位基因控制的一对相对性状的遗传,(1)分离定律适用范围,(2)分离定律适用条件,子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。雌雄配子结合的机会相等。子二代不同基因型的个体存活率相同遗传因子间的显隐性关系为完全显性。观察子代样本数目足够多。,（3）分离定律的细胞学基础,减数分裂中同源染色体的分离,3、对分离现象解释的验证测交,五、基因的分离规律在实践中的应用,在杂交育种过程中如何选育显性性状和隐性性状的优良品种？,

26、要选育显性性状品种：应连续自交，直到确认得到不再发生分离的显性类型为止。,要选育隐性性状品种：一但出现隐性性状的品种，就是选用的品种。,为什么婚姻法禁止近亲结婚？,在人类，虽然由隐性基因控制的遗传病通常很少出现，但在近亲结婚（例如表兄妹结婚）的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因，而使其后代出现病症的机会大大增加。,杂合子Aa连续自交问题分析杂合子自交n代后，子代所占比例的计算和相关曲线(1)杂合子(2)纯合子(3)显性(隐性)纯合子,(4)杂合子、纯合子所占比例的曲线表示如下：,四、分离定律的应用,0 1 2 3 4 n/自交代数,0.5,1,比例,例6、7,为什么婚姻法禁止近亲

27、结婚？,在人类，虽然由隐性基因控制的遗传病通常很少出现，但在近亲结婚（例如表兄妹结婚）的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因，而使其后代出现病症的机会大大增加。,如下图为某种遗传病家族系谱图。以下是对该系谱图分析得出的结论，其中叙述错误的是,A该病的遗传方式最可能为常染色体隐性遗传B家族中一定携带该致病基因的有：2、4、5、6、8、9、12、13C家族中10为杂合子的几率为1/2D若家族中14与一患者结婚，则他们生患病孩子的几率为1/3,C,遗传图谱中的符号：P:F1:F2:,亲本,母本,父本,杂交（遗传因子组成不同的个体 交配）,:自交（自花传粉；遗传因子相 同的雌雄个体交配）,

28、杂种子一代,杂种子二代,概念考查 判断正误,1、豌豆花的顶生与腋生是一对相对性状2、人的左利手与右利手是一对相对性状3、等位基因D与d控制的是不同的性状4、豌豆控制高茎的基因和控制矮茎的基因控制不同的生物性状 5、纯种豌豆自交产生的子代只有一种性状6、隐性基因控制隐性状，含有隐性基因的个体都能表现出隐性性状7、基因型相同的个体其表现型相同，表现型相同的个体,基因型也相同,错,错,错,错,错,等位基因,存在：,位置：,特点：,分离时间：,行为：,杂合子的所有体细胞中,一对同源染色体的同一位置上,控制一对相对性状，具有一定的独立性,减数第一次分裂后期,随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，

29、独立地随配子遗 传给后代,2采用下列哪一组方法，可以依次解决中的遗传学问题鉴定一只白羊是否是纯种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合度检验杂种F1的基因型A杂交、自交、测交、测交B测交、杂交、自交、测交C测交、测交、杂交、自交 D杂交、杂交、杂交、测交,B,如下图为某种遗传病家族系谱图。以下是对该系谱图分析得出的结论，其中叙述错误的是,A该病的遗传方式最可能为常染色体隐性遗传B家族中一定携带该致病基因的有：2、4、5、6、8、9、12、13C家族中10为杂合子的几率为1/2D若家族中14与一患者结婚，则他们生患病孩子的几率为1/3,C,基因与性状的概念系统图,基因,基因型,等位基因,显性基因,隐性基因,性状,相对性状,显性性状,隐性性状,性状分离,纯合子,杂合子,表现型,发 生,决 定,决 定,控 制,控 制,控 制,敬请指导,G.J.Mendel,1822-1884,第1节：孟德尔的豌豆杂交试验（一）基因的分离定律,