孟德尔的豌豆杂交实验(一)

遗传：子代与亲代之间性状相似的现象。+品红色（介于红色和蓝色之间）人们曾认为生物的遗传也是这样，双亲的遗传物质混合后，后代的性状介于双亲之间；这种观点称为融合遗传。问题探讨不同颜色的牡丹：红牡丹和白牡丹杂交后，子代的牡丹花会是什么颜色？高+矮=不高不矮你赞同这种观点吗？红+白=粉红•孟德尔（1822~1884）•奥地利人，职业传教士和中学自然教师。•贡献：通过8年间的豌豆杂交试验，于1865年发表了论文《植物杂交实验》提出遗传因子的分离规律和自由组合规律。•自然科学-遗传学奠基人。G.J.Mendel一、孟德尔豌豆杂交实验花梗花托花萼花瓣为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？1、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物。自然状态下，豌豆都是纯种。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。异花传粉：两朵花之间的传粉过程。单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？2、豌豆花大，容易做人工杂交实验。避免自花传粉避免异花授粉①去雄②套袋③扫粉④授粉⑤套袋2、为什么要套上纸袋？思考：1、为什么要去雄？人工异花传粉方法步骤亲本（P）：母本（♀）：父本（♂）：子一代（F1）子二代（F2）自花传粉，同种类型相交。遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的方式。提供雌配子的个体或植株。提供雄配子的个体或植株。实验中互相交配产生后代的植株或个体。正交与反交是相对而言的，若甲（♀）×乙（♂）为正交，则乙（♀）×甲（♂）为反交。孟德尔实验中的概念和符号自交（）：杂交（×）：正交与反交：正交与反交是相对而言的，若甲（♀）×乙（♂）为正交，则乙（♀）×甲（♂）为反交。正交与反交：注意：“两个相同”和“一个不同”。“两个相同”：同一种生物，同一种性状。“一个不同”：不同表现类型。为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？3、豌豆具有稳定的容易区分的性状。性状：生物体所表现出来的形态特征和生理特征的总称。比如：肤色、血型、高度、毛色等。相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。采用了由单因子到多因子的研究方法：孟德尔首先只针对一对相对性状的遗传进行研究，在弄清楚一对相对性状的传递情况之后，在研究两对、三对、甚至多对相对性状的传递情况，还进行了正反交实验。多对相对性状挑七对针对性的研究一对性状两对、三对、多对为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？1、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物。自然状态下，后代永远是纯种。3、豌豆具有稳定的容易区分的性状。2、豌豆花大，容易做人工实验。4、豌豆生长周期短，易于栽培。5、子粒较多，数学统计分析结果可靠。二、一对相对性状的杂交实验×P高茎矮茎高茎F1F2787高茎277矮茎（杂交）（自交）1、为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢？2、为什么子二代中矮茎性状又出现了呢？显性性状：一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状。隐性性状：一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状。性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。性状F2的表现显性隐性显性:隐性种子的形状圆粒5474皱粒18502.96:1茎的高度高茎787矮茎2772.84:1子叶的颜色黄色6022绿色20013.01:1种皮的颜色灰色705白色2243.15:1豆荚的形状饱满882不满2992.95:1豆荚的颜色绿色428黄色1522.82:1花的位置腋生651顶生2073.14:1面对这些实验数据，你发现什么规律？又要如何解释这些现象呢？3、F2中出现的3:1的性状分离比是偶然的吗？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。三、对分离现象的解释显性性状：由显性遗传因子控制（用大写字母表示）隐性性状：由隐性遗传因子控制（用小写字母表示）纯合子：遗传因子组成相同的个体杂合子：遗传因子组成不同的个体举例：纯种高茎豌豆DD纯种矮茎豌豆dd杂种高茎豌豆Dd“成对”的理解：两个遗传因子相同或者控制一对相对性状。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。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。4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。遗传因子不会融合也不会消失！三、对分离现象的解释高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解DdDDDdDdddP配子F1配子F2高茎高茎高茎矮茎1：2：1DdDdddDD高茎矮茎×DdDd高茎高茎遗传图解的要求：1、左侧要有必要的说明，可以是文字或者符号。2、每一代都要写出基因型和表现型，最后一代还要写出比例。3、用符号表示交配方式。4、用箭头表示形成关系。遗传因子组成比例DD：Dd：dd＝1：2：1性状表现类型比例高茎：矮茎＝3：1四、性状分离比的模拟实验1、选材。选择的小球大小要一致，质地要统一，抓摸时手感要相同，以避免人为误差；盛放小球的容器最好采用小圆桶，不要采用方形容器，以便摇动小球时能使其充分混合。2、抓球时应该双手同时进行，而且要闭眼，以避免人为误差。3、桶内两种小球的数量必须相等，即标记D和d的小球数量比为1:1，每次抓球前，必须摇动小桶中的彩球，使其充分混合。每次抓出的两个小球统计后必须放回各自的小桶，以保证概率的准确。4、实验中会出现连续几次遗传因子组成相同的情况，这属于正常现象。随着抓摸次数的增多，统计的数值就会接近理论值。如果对分离现象的解释是正确的，即如果F1的遗传因子组成为Dd，则F1与隐性纯合子（dd）杂交（测交）的后代中高茎（Dd）豌豆和矮茎（dd）豌豆的比值应为1：1。测交：未知的遗传因子组成个体与隐性纯合子杂交。（让F1与隐性纯合子杂交）五、对分离现象的验证分离现象解释的关键是要验证什么呢？五、对分离现象的验证假说演绎法以观察和分析提出问题经推理和想象提出假说据假说进行演绎和推理实验检验演绎推理结论为什么F2中出现3：1的性状分离比？遗传因子决定生物的性状。遗传因子成对存在。遗传因子在形成配子时分离。雌雄配子在受精时随机结合。测交结果预测：测交后代分离比为1：1。实验结果完全符合！假说完全正确！反之错误！DdddDd配子高茎矮茎杂种子一代测交测交后代dDddd1：1测交是用于检测基因型。在实际的测交过程中，得到64株后代，高茎30株，矮茎34株，比例接近1：1。×隐性纯合子矮茎高茎测交实验①、F1是杂合子（Dd）；②、F1产生两种类型（D和d）数量相等的配子；③、F1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。1、实验目的：对孟德尔的假说合理的验证。2、实验选材：F1高茎豌豆和矮茎豌豆。3、预期结果：Dd×dd→Dd：dd＝1：14、实验结果：高茎：矮茎＝1：15、实验结论：六、分离定律分离定律：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别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。分离定律的实质：体细胞中成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离。分离定律的适用范围：1、进行有性生殖的生物的性状遗传。进行有性生殖的生物产生生殖细胞时，控制统一性状的遗传因子发生分离，分别进入到不同的配子中。2、真核生物的性状遗传。原核生物和非细胞结构的生物不进行有性生殖，也不进行减数分裂；细胞等原核生物和病毒的遗传物质数量不稳定，变化无规律。3、细胞核遗传。真核生物细胞核内有染色体规律性的变化，而细胞质中的遗传物质在遗传过程中随机分配，变化无规律。4、一对相对性状的遗传。对于两对或两对以上的相对性状的遗传，其中每一对相对性状的遗传仍遵循分离规律。分离定律选择豌豆作为实验材料杂交实验现象解释（假说-演绎法）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＝3∶1DD∶Dd∶dd=1∶2∶1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＝1∶1Dd∶dd=1∶1第一种情况：豌豆为例P高茎（DD）矮茎（dd）F1高茎（Dd）F2高茎（DD）高茎（Dd）矮茎（dd）比例121七、显性的相对性完全显性：显性遗传因子对隐性遗传因子有显性作用。第二种情况：牡丹花的花色为例亲本（P）红色（RR）白色（rr）F1粉色（Rr）F2红色（RR）粉色（Rr）白色（rr）比例121不完全显性：F1的性状表现介于显性和隐性之间。第三种情况：ABO血型为例血型基因IAIBi血型（表现型）A型血B型血AB型O型血基因型IAIAIAiIBIBIBiIAIBii共显性：两个亲本的性状，同时在F1的个体上显现出来，而不是单一地表现出中间性状。八、做题思路及方法步骤亲本（P）子代基因型子代表现型AA×AAAA全为显性AA×AaAA∶Aa=1∶1全为显性AA×aaAa全为显性Aa×AaAA∶Aa∶aa=1∶2∶1显性：隐性＝3：1Aa×aaAa∶aa=1∶1显性：隐性＝1：1aa×aaaa全为隐性1、由亲代推断子代的基因型、表现型及其概率（正推法）1）推断个体基因型和表现型：2、由子代推断亲代的基因型、表现型及其概率（逆推法）方法一：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，那么隐性性状的基因型只有aa一种，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知基因。方法二：隐性突破法。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。若基因隐性个体是纯合子aa，可推知其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作进一步的判断。1）推断个体基因型和表现型：2）规律性比值在解决遗传性问题的应用：1、后代显性：隐性为1：1，则亲本的基因型为：AaXaa2、后代显性：隐性为3：1，则亲本的基因型为：AaXAa3、后代全为显性性状，则双亲至少一方为显性纯合子：AAX__4、后代全为隐性性状，则双亲一定都为隐性纯合子：aaXaa以上结论是在统计大量后代的基础上得出的，若统计的个体数量有限，则不能如此判断。3）不同交配方式在遗传中的作用：杂交自交测交将不同优良性状集中在一起，得到新品种。显隐性性状的判断。连续自交可提高种群中纯合子的比例。可用于植物纯合子、杂合子的鉴定。验证遗传基本定律理论解释的正确性。高等动物纯合子、杂合子的鉴定。4）鉴别显性纯合子、杂合子的实验方法：区分显性纯合子与杂合子的关键，是纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代往往发生性状分离。当待测个体是植物时，测交法和自交法均可采用。若后代无性状分离，则待测个体为纯合子。若后代有性状分离，则待测个体为杂合子。若后代无性状分离，则待测个体为纯合子。若后代有性状分离，则待测个体为杂合子。测交法自交法当待测个体是动物时，常采用测交法。1、根据题意，找出该题的相对性状；2、根据性状分离，判断显隐性的关系；3、根据性状表现初步确定遗传因子组成；（隐性性状—dd，显性性状—Dd、DD→D_）4、根据性状分离比（推出后代表现型、遗传因子组成），判断双亲遗传因子组成；5、写出亲子代的遗传图解；6、依据概率的运算法则解题。5）解遗传题的一般步骤：1、下列各组生物性状中，属于相对性状的是（）A、棉花的短绒和粗绒B、绵羊的白毛和黑毛C、家鸽的长腿和鸡的毛腿D、豌豆的黄粒和圆粒2、下列各项中应采取的最佳交配方式分别是①鉴别一只白兔是否为纯合子②鉴别一株小麦是否为纯合子③不断提高水稻品种的纯合度④鉴别一对相对性状的显隐性关系A、杂交、测交、自交、测交B、测交、自交、自交、杂交C、杂交、测交、自交、杂交D、测交、测交、杂交、自交BB4、下列叙述正确的是（）A、杂合体自交后代都是杂合体B、杂合体测交后代都是杂合体C、纯合体测交后代都是纯合体D、纯合体自交后代是纯合体D3、狗的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白狗为亲本，接连生下了3只小白狗，若它们再生第4只小狗，其毛色（）A．一定是白色的B．是白色的可能性大C．一定是黑色的D．是黑色的可能性大B5、一般人对苯硫脲感觉味苦，由显性遗传因子B控制。也有人对其无味觉