孟德尔的豌豆杂交实验(一)课件

遗传：子代与亲代之间性状相似的现象。§1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）第一课时+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=粉红遗传学奠基人孟德尔（Mendel,1822-1884）◆孟德尔(1822-1884)奥地利人，天主教父，遗传学的奠基人。◆1851年～1853年，在维也纳大学学习自然科学和数学。◆1856年～1864年，在修道院进行长达8年的一系列的植物杂交实验。◆1865年，经过8年的豌豆杂交实验，发表了《植物杂交实验》的论文。八年耕耘源于对科学的痴迷,一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密,实验设计开辟了研究的新路,数学统计揭示出遗传的规律.他选用了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物进行杂交实验,最成功的是豌豆。为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功?豌豆的相关知识：1、豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，避免了外来花粉的干扰，在自然状态下一般都是纯种。问题：自然状态下，两株豌豆能否受粉？不能，因为豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物受粉：雄蕊的花粉落在雌蕊柱头上的过程自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉。异花传粉：两朵花之间的传粉过程。闭花受粉：豌豆花在未开放时就已经完成了受粉，称作闭花受粉。（一）自花传粉，而且是闭花受粉（能避开外来花粉的干扰自然状态下都是纯种）（二）具有稳定的、易于区分的相对性状。一、豌豆作遗传实验材料的优点豌豆具有多个易于区分的性状性状-----生物体的形态特征或生理特征例如，豌豆植株的高度、种子的形状，小麦的抗锈病与易染锈病，人有无耳垂以及头发的曲直、血压和脉搏等都是性状。豌豆植株中有高茎的（高度1.5～2.0m），也有矮茎的（高度0.3m左右）；有结圆粒种子的，也有结皱粒种子的。像这样，一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。相对性状-----例：豌豆的子叶有黄色和绿色；豌豆花色有红色和白色，种子形状有圆和皱，羊的毛色有白和黑；人的眼皮有双和单等。抓住相对性状的三大要点：同种生物、同一性状、不同表现类型兔子的长毛和灰毛兔子的长毛和狗的短毛狗的卷毛和长毛黄豆茎的高茎和矮茎XXX人的一些相对性状孟德尔经过仔细的观察，选择了豌豆的7对性状做杂交试验。他还注意到一棵植株或种子上同时有多对相对性状。一对相对性状的遗传试验这么多的性状，该如何研究呢？简单复杂1、下列属于相对性状的是（）A、狗的短毛和兔的长毛B、兔的长毛和卷毛C、豌豆种皮的黄色和绿色D、人的双眼皮和有酒窝C2、下列性状中属于相对性状的是()A．人的身高与体重B．狗的长毛与短毛C．猫的白毛与蓝眼D．棉花的细绒与长绒B3、下列各对性状中，属于相对性状的是()A.狗的长毛和卷毛B.棉花的掌状叶和鸡脚叶C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎B人工异花传粉示意图1、去雄2、套袋3、受粉4、套袋孟德尔在做杂交试验时，先除去未成熟花的全部雄蕊，这叫做去雄。然后，套上纸袋，待花成熟时，再采集另一植株的花粉，撒在去掉了雄蕊的花的柱头上，再套上纸袋。父本与母本：不同植物的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫父本♂；接受花粉的植株叫母本♀。二、孟德尔的研究方法---杂交实验人工杂交实验：去雄受粉套袋再套袋1、杂交过程操作要点：去雄：①花蕾期去雄，避免自花传粉②对母本去雄套袋：防止异花传粉受粉：用人工方法帮助已经去雄的豌豆传粉PF1×自交F2三、一对相对性状的杂交实验正交与反交：在具有相对性状的遗传实验中，若将显性个体作母本，隐性个体作父本的杂交方式称为正交；那么将显性个体作父本，隐性个体作母本的杂交方式就为反交。杂交：遗传因子不同的生物体间相互交配的过程。自交：遗传因子相同的生物体间相互交配。植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉，自交是获得纯系的有效方法。三、孟德尔的豌豆杂交实验一对相对性状的杂交实验P(亲本)×F1(子一代)F2(子二代)1064787277︰31︰高茎豌豆×(显性性状)(隐性性状)(显性性状)高茎豌豆(显性性状)矮茎豌豆(隐性性状)高茎豌豆矮茎豌豆讨论：1.为什么子一代都是高茎的呢？难道矮茎性状消失了吗？2.为什么子二代中矮茎性状又出现了呢？3.F2中出现3︰1的性状分离比是偶然的吗？显性性状和隐性性状：孟德尔把F1中显现出来的性状，叫做显性性状；未显现出来的性状，叫做隐性性状。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。七对相对性状的遗传试验数据2.84:1277（矮）787（高）茎的高度F2的比另一种性状一种性状性状2.82:1152（黄色）428（绿色）豆荚颜色2.95:1299（不饱满）882（饱满）豆荚的形状3.01:12001（绿色）6022（黄色）子叶的颜色3.15:1224（白色）705（灰色）种皮的颜色3.14:1207（茎顶）651（叶腋）花的位置2.96:11850（皱缩）5474（圆滑）种子的形状F2中显性性状个体：隐性性状个体都接近3：1，由此可以看出是一个固定的分离比。1、生物的性状是由遗传因子决定的①遗传因子之间不相互融合、不在传递中消失②显性遗传因子：控制显性性状，用大写字母表示隐性遗传因子：控制隐性性状，用小写字母表示（同一个字母）2、体细胞中遗传因子是成对存在的纯种高茎豌豆：纯种矮茎豌豆：DDdd①纯合子：②杂合子：F1高茎豌豆：Dd遗传因子组成相同的个体，如DD、dd遗传因子组成不同的个体，如Dd三、孟德尔对相对性状遗传试验的解释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。遗传因子组成为Dd的生物体，产生的雌、雄配子各有D和d两种类型，且比值为1：1三、孟德尔对相对性状遗传试验的解释注：产生的雌配子数量与雄配子的数量不同，一般来说雄配子数量较多。4、受精时，雌雄配子的结合是随机的含有D和d的雌、雄配子之间的结合机会相等出现三种遗传因子的组合形式：DD、Dd、dd且比例为1：2：15、显性遗传因子D对隐性遗传因子d有显性作用，即Dd的个体表现为显性遗传因子D所控制的高茎三、孟德尔对相对性状遗传试验的解释PDDdd×F1Dd配子Dd高高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验遗传图解F1DdDdF2Dd配子dDDdDDDddd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_____________________________。3∶11∶2∶1高茎∶矮茎=DD∶Dd∶dd=Dd×DdDdDDDdDdddDD×dd高茎矮茎P配子DdF1Dd配子F2高茎高茎高茎矮茎1:2:1高茎高茎3:1高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解F2代出现杂合子的概率是，纯合子的概率是，显性纯合子的概率是，高茎豌豆中杂合子的概率是，高茎豌豆中纯合子的概率是，矮茎豌豆的概率是。1/21/21/42/31/31/4动动手画出纯种黄粒（RR）和纯种皱粒（rr）豌豆杂交的遗传图解。孟德尔的豌豆杂交实验·对分离现象的解释实验性状分离比的模拟·目的要求：通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。孟德尔的豌豆杂交实验·对分离现象的解释实验性状分离比的模拟·目的要求：·材料用具：⑴小桶2个，分别标记为甲、乙。⑵两种不同颜色的彩球各20个，一种标记为D，另一种标记为d。甲乙孟德尔的豌豆杂交实验·对分离现象的解释实验性状分离比的模拟·目的要求：·材料用具：·方法步骤：⑴在甲、乙两个小桶中分别放入两种彩球各10个，摇匀。⑵分别从两个桶内随机抓取一个小球，记下字母组合。⑶将抓取的彩球放回原桶，摇匀，重复步骤⑵50～100次。甲乙孟德尔的豌豆杂交实验·对分离现象的解释实验性状分离比的模拟·目的要求：·材料用具：·方法步骤：·讨论：⑴将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你有什么发现？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？⑵将模拟实验的结果与孟德尔杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？甲乙孟德尔的豌豆杂交实验·对分离现象的解释假说—演绎法：在观察和分析的基础上提出问题以后，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，则说明假说是错误的。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。想一想，这种方法与传统的归纳法有什么不同？孟德尔对分离现象解释的验证-----测交假说—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假说仅仅是孟德尔认为的，到底正确与否，还要通过试验验证。而且一个正确的理论，不仅能够解释出现的问题，还应能预测另一些实验的结果。四、对分离现象解释的验证—测交1、方法：让F1与隐性纯合子杂交2、分析：即：杂交后代中高茎：矮茎的比例为1：1由孟德尔的解释可知，F2发生性状分离的关键并不是F2本身，而在于F1代产生了几种类型的配子Dd×dd→1Dd∶1dd的结果如果解释正确，则应有3、测交的结果:与预期的设想相符，证明假设正确。F1×矮→高株30∶矮株34高：矮≈1：1五、基因分离规律1、内容：在生物的体细胞内，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。2、适用范围：一对相对性状的遗传，只适用于真核生物的有性生殖中细胞核的遗传3、作用时间：有性生殖形成配子时4、实质：有性生殖形成配子时，细胞中控制相对性状的遗传因子彼此分离。五、基因分离规律分离定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基因分离定律适用范围:1、有性生殖的生物2、真核生物3、细胞核遗传4、一对相对性状的遗传即进行有性生殖的真核生物的一对相对性状的细胞核遗传。1．交配类型(1)杂交：基因型不同的生物个体之间的相互交配，一般用×表示。(2)自交：基因型相同的生物个体之间的相互交配。植物体的自花传粉和雌雄同株异花的传粉都属于自交。自交是获得纯系的有效方法，一般用×表示。○小结：(3)测交：杂种子一代与隐性个体相交，用来测定F1的基因型(属杂交)。(4)回交：杂种子一代与亲本或与亲本基因型相同的个体杂交。(5)正交和反交：是一组相对概念，如果甲作父本，乙作母本为正交，则乙作父本，甲作母本为反交，这两种杂交方式合称为互交。2．性状类型(1)性状：生物体的形态特征和生理特性的总称。(2)相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。(3)显性性状：杂种子一代中显现出来的性状。(4)隐性性状：杂种子一代中未显现出来的性状。(5)性状分离：杂种自交后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离。分离定律的应用1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，收获其种子，留种推广。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，但每年都要配种。2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。3禁止近亲结婚每个人都携带5-6个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。4遗传疾病发生概率的预测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