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第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) 一、豌豆作实验材料1.优点(1)豌豆是自花传粉的植物,而且是闭花受粉,在自然状态下一般都是纯种。(2)豌豆还具有易于区分的相对性状。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)2.操作步骤去雄:人工除去未成熟花的全部雄蕊↓套袋:套上纸袋,以防止传粉↓传粉:雌蕊成熟后,采集另一植株的花粉,涂抹在去雄花的雌蕊柱头上↓套袋:套上纸袋,确保不接受其他花粉二、一对相对性状的遗传实验第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)1.常用符号及含义2.实验过程及说明符号PF1F2⊗×♀♂含义亲本子一代子二代自交杂交母本父本第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)实验过程说明P高茎×矮茎↓F1高茎 F2性状:高茎∶矮茎①P具有相对性状②F1全部表现为显性性状③F2出现性状分离现象,显性性状∶隐性性状约为3∶1 如果孟德尔在实验中只统计了一两株豌豆植株上所结的种子,那么在F2中一定还是3∶1的性状分离比吗?思考感悟第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)提示:不一定,因为3∶1是一个用统计学方法得到的比例,如果豌豆数量太少,则误差会较大。三、对实验现象的解释1.理论解释(1)生物的性状都是由遗传因子(即基因)决定的。控制显性性状的基因是显性基因,控制隐性性状的基因是隐性基因。(2)体细胞中控制生物性状的基因都是成对存在的。基因组成相同的第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)为纯合子,不同的为杂合子。(3)生物体在形成配子时,成对的基因彼此分离,分别进入不同配子中。这样杂合子就会形成两种不同的配子,两种配子的数量是相等的。(4)在受精时,不同基因组成的配子是随机结合的。2.遗传图解第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) 即图中所展示的F2的基因组成及比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,F2的性状表现及其比例为高茎∶矮茎=3∶1。四、对分离现象解释的验证1.测交是指让F1与隐性纯合子杂交,用来测定F1的基因组成(基因型)。2.遗传图解第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) 3.结论:F1的基因组成为Dd,形成配子时,成对的基因发生了分离,分离后的基因分别进入到不同的配子中。从而产生了含有D、d的两种配子,且数目相等。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)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。解析第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)解析解析第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)解析第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)解析第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) 要点一遗传学基本概念及联系1.几种交配的区别交配类型含义作用杂交泛指两个体之间的交配过程①探索控制生物性状的基因的传递规律②将不同优良性状集中到一起,得到新品种③显、隐性性状判断第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)交配类型含义作用自交严格的自交是指一个个体产生的雌雄配子结合并发育为下一代的过程;动物指两基因型相同个体之间的交配;植物如自花受粉①可不断提高种群中纯合子的比例②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定续表第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)测交F1与隐性类型相交,从而测定F1的基因组成①验证遗传基本规律理论解释的正确性②检测待测个体基因型如对高等动物的纯合子、杂合子的鉴定第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)续表(1)植物获得纯系最简便的方法是自交;验证某动物是纯合子还是杂合子用测交。交配类型含义作用正交和反交双亲互作父、母本的杂交方式。在符合孟德尔定律的常染色体遗传现象中,正、反交结果是一致的检验是细胞核遗传还是细胞质遗传第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)(2)鉴别自花传粉的植物基因型时尽管测交、自交均可达到目的,但由于测交时需人工去雄及人工传粉,故为简便起见,常采用自交的方法予以鉴定。2.相对性状、性状的显隐性及性状分离(1)相对性状同种生物的同一性状的不同表现类型叫做相对性状。如豌豆的高茎与矮茎、山羊毛色的黑色与白色等。(2)性状的显隐性若具有相对性状的纯合亲本相交,则F1表现出的那个亲本性状为显性第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)性状,未表现出的那个亲本性状为隐性性状。(3)性状分离:在杂种后代中,同时表现不同性状类型的现象叫性状分离。如F1为黄色性状,其自交后代中若出现黄色与绿色两种性状,即为性状分离。3.基因型与表现型的关系(1)基因型是性状表现的内因,表现型是基因型与环境因素共同作用的结果。(2)表现型是基因型的表现形式,表现型相同,基因型不一定相同,如DD和Dd均表现为高茎。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)(3)在相同的环境条件下,基因型相同,表现型一定相同;在不同环境中,即使基因型相同,表现型也未必相同。4.纯合子与杂合子的区别(1)纯合子自交后代都是纯合子,但纯合子杂交,后代会出现杂合子。(2)杂合子自交,后代会出现性状分离,且后代中会出现一定比例的纯合子。5.遗传学有关概念之间的关系第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) (1)隐性性状不是不能表现出来,而是指F1未表现出来,但在F2中可表现出来。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)(2)理解相对性状要抓住“两个相同”和“一个不同”。“两个相同”:同种生物、同一性状;“一个不同”:不同表现类型。(3)只要有一对基因杂合,不管有几对纯合,该个体即为杂合子;只有每一对都纯合时,才叫纯合子。(4)纯合子自交后代还是纯合子,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。(5)基因型、表现型、环境三者的关系可以概括为:基因型+环境=表现型。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)【对点训练】(密码原创)甲豌豆表现为绿豆荚红花、乙豌豆表现为黄豆荚白花,已知两株豌豆均为纯合体,用乙豌豆的花粉给甲豌豆受粉后,甲豌豆植株上均结绿豆荚,其中种子种下后,F1受均开红花,由此可判断出的显隐性关系是… ()A.红花是显性B.红花是隐性C.绿豆荚是显性D.绿豆荚是隐性第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)解析:显性性状是杂种F1表现出来的性状。两纯种的红花和白花豌豆杂交,F1均开红花,说明红花是显性性状。注意“乙豌豆的花粉给甲豌豆受粉后,甲豌豆植株上均结绿豆荚”,豆荚属于母本的一部分,是母本基因型决定的,由此不能作出显隐性推断。答案:A分离定律的实质与研究方法1.研究方法——假说—演绎法(1)观察分析→一对相对性状的杂交实验。要点二第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)(2)提出问题→F1为什么只表现一种性状?F2为什么总是表现出3∶1的分离比?(3)作出假设→用显性原理解释F1的性状表现;用分离原理解释F2的性状分离。(4)演绎推理→F1是杂合子,测交后代的性状分离比是1∶1。(5)实验检验→测交实验:F1与隐性个体杂交。(6)得出结论→实验结果与预期结论相符证明假说是正确的。2.基因分离定律的实质第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)如图表示一个遗传因子组成为Aa的性原细胞产生配子的过程。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) 【对点训练】(2011·海南单科)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 ()第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)分离定律的解题技巧及应用1.基因型和表现型的相互推断要点三解析第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)(1)由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型)第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)(2)由子代推断亲代的基因型(逆推型)①基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因,如显性性状的基因型可用A_来表示,那么隐性性状基因型只有一种aa,根据子代中一对基因分别来自两个亲本,可推出亲代中未知的基因。②隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推过程中的突破口,因为隐性个体是纯合子(aa),因此亲代基因型中必然都有一个a基因,然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。③根据分离定律中规律性比值来直接判断:第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)a.若后代性状分离比为显性∶隐性=3∶1,则双亲一定都是杂合子(Bb)。即Bb×Bb→3B_∶1bb。b.若后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型。即Bb×bb→1Bb∶1bb。c.若后代只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子。即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。d.若后代只有隐性性状,则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即bb×bb→bb。2.显、隐性性状的判断第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) (1)据子代性状判断第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) 3.应用(1)正确解释某些遗传现象两个有病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,肯定是显性遗传病;两个无病的双亲生出有病的孩子,即“无中生有”,肯定是隐性遗传病。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) (2)指导杂交育种①优良性状为显性性状:连续自交,直到不发生性状分离为止,收获性状不发生分离的植株上的种子,留种推广。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)②优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广。③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子,但每年都要育种。(3)禁止近亲结婚的原理每个人都携带5~6种不同的隐性致病遗传因子。近亲结婚的双方很可能是同一种致病遗传因子的携带者,他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加,因此法律禁止近亲结婚。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)【典题例析】如图为白化病遗传系谱图(有关基因用A、a表示),请据图回答: (1)该遗传病的致病基因在染色体上,是性遗传病。(2)Ⅱ2和Ⅲ1的基因型分别为、。(3)Ⅲ2是纯合子的概率为,Ⅲ3的基因型为。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)解析:(1)由系谱图中Ⅰ1、Ⅰ2生育出患者Ⅱ3,判断该遗传病是隐性的且致病基因位于常染色体上。(2)根据遗传系谱图中每一代个体的表现型和性状的显隐性,即可写出每一个体的基因型。Ⅲ1是白化病患者,基因型一定是aa,可逆推出Ⅱ1和Ⅱ2都是杂合子,基因型为Aa。(3)Ⅲ2表现型正常,Ⅱ1、Ⅱ2都是杂合子,基因型都是Aa,所以Ⅲ2基因型为AA或Aa,根据Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa,可推出Ⅲ2是纯合子AA的概率是1/3。Ⅲ3的表现型正常,Ⅲ3的母亲Ⅱ3为白化病患者(aa),所以Ⅲ3的基因型是Aa。答案:(1)常隐(2)Aaaa(3)1/3Aa第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) 植物显性个体基因组成(纯合子、杂合子)的实验鉴定第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)(1)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。(2)植物常用自交法检测,也可用测交法,但自交法更简便。【对点训练】科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载“神舟”飞船,应用基因突变的原理,培育出了果实较大的个体——太空甜椒。假设果实大与小是一对相对性状,且由基因A、a控制,请你用一次杂交实验的方法,设计实验方案,以鉴别太空甜椒的基因型。第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)(1)实验设计原理:果实性状的遗传遵循定律。(2)请完成实验设计方案,并预测实验结果和相应的结论:①选择的亲本是。②A.;B.;C.。解析:题设条件“辣椒的大小由一对基因(A、a)控制”,性状的遗传解析第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)遵循分离定律。在未知性状显隐性关系条件下,要求用一次杂交实验的方法鉴别太空甜椒的基因型,宜用杂交法,根据后代的性状表现及是否发生分离,作出判断。答案:(1)基因的分离(2)①太空甜椒和普通甜椒②A.若后代均为普通甜椒,那么太空甜椒的基因型为aaB.若后代均为太空甜椒,那么太空甜椒的基因型为AAC.若后代既有太空甜椒又有普通甜椒,那么太空甜椒的基因型为Aa第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)【变式演练】小麦抗锈病对易染病为显性。现有甲、乙两种抗锈病的小麦,其中一种为纯种,若要鉴别并保留纯合的抗锈病小麦,下列最简便易行的方法是 ()A.甲×乙B.甲×乙得F1再自