第一节孟德尔的豌豆杂交实验一(共68张PPT).pptx

遗传与进化必修必修2第第1 1章章 遗传因子的发现遗传因子的发现第第1节节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔的豌豆杂交实验（一）遗传学中把遗传学中把生物体所表现的生物体所表现的形态形态结构结构、生理特征生理特征和和行为方式行为方式等统等统称为称为性状性状。相对性状相对性状一种生物一种生物的的同一种性状同一种性状的的不同表现类型不同表现类型。1 1）牵牛花的阔叶与小麦的窄叶）牵牛花的阔叶与小麦的窄叶 （）2 2）兔的白毛与黑毛）兔的白毛与黑毛 （）3 3）狗的长毛与卷毛）狗的长毛与卷毛 （）请判断下列性状是否为相对性状：请判断下列性状是否为相对性状：不是不是是是不是不是遗传学的奠基人遗传学的奠基人-孟德尔孟德尔豌豆豌豆 两性花两性花的花粉，落到的花粉，落到同同一朵花的雌蕊一朵花的雌蕊柱头柱头上的过程。上的过程。自花传粉自花传粉闭花传粉闭花传粉 花花未开放未开放时，已经完成受粉的过程。时，已经完成受粉的过程。异花传粉异花传粉 两朵花两朵花之间之间的传粉过程。的传粉过程。豌豆是豌豆是自花传粉自花传粉，闭花受粉闭花受粉植物。植物。原因一：原因一：一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？功？一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？功？豌豆有一些豌豆有一些稳定稳定的、的、易于区分易于区分的的性状性状。原因二：原因二：一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？功？异花传粉异花传粉父本父本母本母本去雄去雄常用符号：常用符号：1）父本：）父本：2）母本：）母本：3）亲本：）亲本：P6）杂种后代：）杂种后代：F F4）杂交：）杂交：7）杂种子一代：）杂种子一代：F F1 18）杂种子二代：）杂种子二代：F F2 25）自交：）自交：实验过程：实验过程：一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验P 纯高茎纯高茎 纯矮茎纯矮茎 F1高茎高茎 F2高茎高茎矮茎矮茎显性性状显性性状在杂种子一代在杂种子一代(F F1 1)中中显现显现出来的性状。出来的性状。隐性性状隐性性状性状分离性状分离 在杂种子二代在杂种子二代(F F2)中，同时出现显性性状和中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。隐性性状的现象。(高茎高茎)在杂种子一代在杂种子一代(F F1 1)中中未显现未显现出的性状。出的性状。(矮茎矮茎)实验结果：实验结果：一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验P 纯高茎纯高茎 纯矮茎纯矮茎 F1高茎高茎高茎高茎 F2高茎高茎矮茎矮茎787 277植株统计植株统计比值比值3 3 :1 1 孟德尔做了豌豆七孟德尔做了豌豆七对相对性状的杂交试对相对性状的杂交试验，并用统计学方法验，并用统计学方法对结果进行分析，都对结果进行分析，都得出了惊人相似的结得出了惊人相似的结果，即果，即F2代的显性代的显性:隐隐性性=3:1。性状性状性状性状显性显性显性显性隐性隐性隐性隐性F F2 2之比之比之比之比茎的高度茎的高度茎的高度茎的高度高：高：高：高：787787矮：矮：矮：矮：2772772.84 2.84：1 1种子形状种子形状种子形状种子形状圆：圆：圆：圆：54745474皱：皱：皱：皱：185018502.96 2.96：1 1子叶颜色子叶颜色子叶颜色子叶颜色黄：黄：黄：黄：60226022绿：绿：绿：绿：200120013.01 3.01：1 1花的位置花的位置花的位置花的位置叶腋：叶腋：叶腋：叶腋：651651顶端：顶端：顶端：顶端：2072073.14 3.14：1 1种皮颜色种皮颜色种皮颜色种皮颜色灰：灰：灰：灰：705705白：白：白：白：2242243.15 3.15：1 1豆荚形状豆荚形状豆荚形状豆荚形状饱满：饱满：饱满：饱满：882882不饱满：不饱满：不饱满：不饱满：2992992.95 2.95：1 1幼果颜色幼果颜色幼果颜色幼果颜色绿：绿：绿：绿：428428黄：黄：黄：黄：1521522.82 2.82：1 1为什么子一代只出现显性性状？为什么子一代只出现显性性状？为什么子二代出现了性状分离？为什么子二代出现了性状分离？为什么性状分离比接近于为什么性状分离比接近于3:13:1？1）性状由遗传因子）性状由遗传因子决定决定,每个因子决定着一种特定每个因子决定着一种特定的性状。的性状。孟德尔提出假说：孟德尔提出假说：决定决定显性性状显性性状(如如高茎高茎)的遗传因子。的遗传因子。用用大写字母大写字母表示。（表示。（D、B、P）如：高茎的显性遗传因子为如：高茎的显性遗传因子为D。决定决定隐性性状隐性性状(如如矮茎矮茎)的遗传因子。的遗传因子。用用小写字母小写字母表示。（表示。（d、b、p）如：矮茎的隐性遗传因子为如：矮茎的隐性遗传因子为d。显性遗传因子显性遗传因子隐性遗传因子隐性遗传因子对分离现象的解释对分离现象的解释对分离现象的解释对分离现象的解释2）体细胞中遗传因子）体细胞中遗传因子成对成对存在。存在。如：纯高茎遗传因子是如：纯高茎遗传因子是DD，纯矮茎遗传因子是纯矮茎遗传因子是dd。孟德尔提出假说：孟德尔提出假说：遗传因子遗传因子组成相同组成相同的个体。的个体。如：纯高茎如：纯高茎DD，纯矮茎，纯矮茎dd。遗传因子遗传因子组成不同组成不同的个体。的个体。如：如：F1中的高茎中的高茎Dd。纯合子纯合子杂合子杂合子杂交杂交两个具有不同遗传因子组成的个体两个具有不同遗传因子组成的个体间雌雄配子的结合。间雌雄配子的结合。互交互交杂交时，父本母本杂交时，父本母本相互交换相互交换。分为。分为正交正交和和反交反交。自交（自花传粉）自交（自花传粉）对分离现象的解释对分离现象的解释3）生物体形成）生物体形成生殖细胞生殖细胞配子配子时，成对的时，成对的遗传因子遗传因子彼此彼此分离分离，分别进入不同的配子中。，分别进入不同的配子中。配子中只含每对遗传因子中的一个。配子中只含每对遗传因子中的一个。孟德尔提出假说孟德尔提出假说 D对对d有有显性作用显性作用，F1(Dd)只表现为高茎。只表现为高茎。对分离现象的解释对分离现象的解释4）受精时，雌雄配子的）受精时，雌雄配子的结合结合是是随机随机的。的。孟德尔提出假说：孟德尔提出假说：F F2 2DDDdddDd高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎矮茎矮茎成对遗传因子分离成对遗传因子分离雌雄配子随机结合雌雄配子随机结合DD:Dd:dd=1:2:1高茎高茎:矮茎矮茎=3:1=3:1对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证杂种子一代杂种子一代隐性纯合子隐性纯合子测定测定F F1 1的基因型的基因型测交试验：测交试验：测交测交后代后代ddDd高茎高茎矮茎矮茎1 :1测交结果符合预期设想：测交结果符合预期设想：1）证实）证实F1是杂合子；是杂合子；2）在形成配子时，成对的）在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分遗传因子发生了分离，分别进入到不同的配子中。别进入到不同的配子中。测交结果：测交结果：高茎高茎:矮茎矮茎=30:34 1:1假说假说假说假说演绎法演绎法演绎法演绎法1）提出问题（观察和分析）提出问题（观察和分析）2）提出假说（推理和想象）提出假说（推理和想象）3）演绎推理）演绎推理4）检验结论（实验）检验结论（实验）5）实验结果与预期相符）实验结果与预期相符假说正确假说正确 实验结果与预期不符实验结果与预期不符假说错误假说错误 如何解如何解释F2F2中出中出现的的3:13:1 提出提出4 4点假点假说 用用4 4点假点假说预测测交的交的结果果 实际做做测交交实验验证测交交结果果假说假说演绎法演绎法科学实验提出问题科学实验提出问题大胆猜测推出假设大胆猜测推出假设演绎推理演绎推理实验检测揭示规律实验检测揭示规律（四）、对分离现象解释的验证（四）、对分离现象解释的验证测交：测交：分离定律分离定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子遗传因子成对存在成对存在，不相融合；在，不相融合；在形成配形成配子时子时，成对的遗传因子发生，成对的遗传因子发生分离分离，分离后，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。子遗传给后代。适用范围：进行有性生殖的真核生物细胞核基因的遗传基本概念基本概念1.交配方式交配方式杂交杂交基因型不同的生物体间相互交配的基因型不同的生物体间相互交配的过程过程 自交自交基因型相同的生物体间相互交配，基因型相同的生物体间相互交配，植物体中是指自花受粉和雌雄异花植物体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉的同株受粉(只适用植物只适用植物)测交测交就是让杂种第一代与隐性个体相交，就是让杂种第一代与隐性个体相交，用来测定用来测定F1F1的基因型的基因型正交与正交与反交反交若甲为父本，乙为母本为正交，则若甲为父本，乙为母本为正交，则为乙父本，甲为母本为反交为乙父本，甲为母本为反交2.性状类性状类性状性状生物体表现出来的形态特征和生理特性生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称的总称相对性状相对性状同种生物同一性状的不同表现类型同种生物同一性状的不同表现类型显性性状显性性状具有相对性状的亲本杂交，具有相对性状的亲本杂交，F1F1表现出来表现出来的那个亲本性状的那个亲本性状 隐性性状隐性性状具有相对性状的亲本杂交，具有相对性状的亲本杂交，F1F1未表现出未表现出来的那个亲本性状来的那个亲本性状性状分离性状分离杂种自交后代中呈现不同性状的现象杂种自交后代中呈现不同性状的现象3.基因类基因类显性基因显性基因 控制显性性状的基因控制显性性状的基因隐性基因隐性基因 控制隐性性状的基因控制隐性性状的基因4.个体类个体类纯合子纯合子指由相同基因型的配子结合成合子而发育而指由相同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体成的个体杂合子杂合子指由不同基因型的配子结合成合子而发育而指由不同基因型的配子结合成合子而发育而成的个体成的个体解题方法小结解题方法小结一、相对性状中显、隐性性状的判断：一、相对性状中显、隐性性状的判断：方法一：定义法。方法一：定义法。方法二：性状分离法。方法二：性状分离法。1、大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交、大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判断出显性和隐性关系的是（实验中，能判断出显性和隐性关系的是（）紫花紫花紫花紫花紫花；紫花；紫花紫花紫花紫花301紫花紫花+101白花；白花；紫花紫花白花白花紫花紫花紫花紫花白花白花98紫花紫花+102白花白花AB C DD二、显性纯合子和杂合子的判断二、显性纯合子和杂合子的判断：方法一：方法一：自交法自交法（只适用于植物）（只适用于植物）方法二：方法二：测交法（动植物均可）测交法（动植物均可）例题：小麦麦穗有芒对无芒为显性，鉴别一株有芒小麦是否例题：小麦麦穗有芒对无芒为显性，鉴别一株有芒小麦是否是纯合子，最常用的方法是（是纯合子，最常用的方法是（）A杂交杂交 B自交自交 C测交测交 D观察性状观察性状B一对相对性状的一对相对性状的交配方式交配方式与子代与子代遗传遗传因子组成因子组成及及表现型表现型的比例的比例 亲代遗传因子组合亲代遗传因子组合亲代遗传因子组合亲代遗传因子组合后代遗传因子组合及比例后代遗传因子组合及比例后代遗传因子组合及比例后代遗传因子组合及比例后代表现型及比例后代表现型及比例后代表现型及比例后代表现型及比例显性：隐性显性：隐性显性：隐性显性：隐性AAAAAAAAAAAAAaAaAAAAaaaaAaAaAaAaAaAaaaaaaaaaaaaa100%的的AA1：0AA：Aa=1:11：0100%的的Aa1：0AA：Aa：aa=1:2:1显：隐显：隐=3：1Aa：aa=1:1显：隐显：隐=1：1100%的的aa0：1三、根据后代的性状分离比解题三、根据后代的性状分离比解题（由亲代推子代即正推型（由亲代推子代即正推型）四、根据后代的性状分离比解题四、根据后代的性状分离比解题（由子代推亲代型即逆推型）（由子代推亲代型即逆推型）1若后代性状分离比为显性：隐性若后代性状分离比为显性：隐性=3：1，则双亲一定是杂合子。（则双亲一定是杂合子。（AaAa）2若后代性状分离比为显性：隐性若后代性状分离比为显性：隐性=1：1，则双亲为测交类型。（则双亲为测交类型。（Aaaa）3若后代只表现出显性性状，则双亲中至少若后代只表现出显性性状，则双亲中至少有一个是显性纯合子。（有一个是显性纯合子。（AA_ _）4若后全部表现为隐性性状，则双亲都为隐若后全部表现为隐性性状，则双亲都为隐性纯合子。（性纯合子。（aaaa）概率在遗传学分析中的应用概率在遗传学分析中的应用1 1、加法定律：、加法定律：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件称为互斥事件，它们的概率等于各自概率之和。个事件称为互斥事件，它们的概率等于各自概率之和。例题：例题：人体肤色正常（人体肤色正常（A A）对白化（）对白化（a a）是显性。一对夫）是显性。一对夫妇基因型都是妇基因型都是AaAa，他们所生的孩子中，表现型正常，他们所生的孩子中，表现型正常的概率是多少的概率是多少？答案：答案：3/43/4 例题：人类的双眼皮（例题：人类的双眼皮（B B）对单眼皮（）对单眼皮（b b）为显性。）为显性。现有一对夫妇基因型均为现有一对夫妇基因型均为BbBb，则他们生一个单眼，则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？皮男孩的概率是多少？答案：答案：1/41/21/41/21/81/82 2、乘法定律：、乘法定律：当一个事件的发生不影响另一事件的发当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立事件同时出现或相继出现的概生时，这样的两个独立事件同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积。率等于各自概率的乘积。小李患白化病，但小李的父母及妹妹小李患白化病，但小李的父母及妹妹的表现型正常，问：的表现型正常，问：（1 1）小李的妹妹携带白化病基因的可）小李的妹妹携带白化病基因的可能性是多少？能性是多少？（2 2）如果小李的妹妹与一位白化病患）如果小李的妹妹与一位白化病患者婚配，出生病孩的概率是多少？者婚配，出生病孩的概率是多少？23 13 什么是不完全显性？什么是不完全显性？什么是不完全显性？什么是不完全显性？在生物性状的遗传中，如果在生物性状的遗传中，如果在生物性状的遗传中，如果在生物性状的遗传中，如果F1F1F1F1的性状表现介于显性和的性状表现介于显性和的性状表现介于显性和的性状表现介于显性和隐性的亲本之间，这种显性表现叫做隐性的亲本之间，这种显性表现叫做隐性的亲本之间，这种显性表现叫做隐性的亲本之间，这种显性表现叫做不完全显性。不完全显性。不完全显性。不完全显性。AaAa紫茉莉的不完全显性紫茉莉的不完全显性补充内容补充内容什么是完全显性？什么是完全显性？什么是完全显性？什么是完全显性？显性对隐形绝对控制显性对隐形绝对控制显性对隐形绝对控制显性对隐形绝对控制什么是共显性什么是共显性什么是共显性什么是共显性?混花毛马的共显性混花毛马的共显性混花毛马的共显性混花毛马的共显性（红毛与白毛掺杂在一起）（红毛与白毛掺杂在一起）（红毛与白毛掺杂在一起）（红毛与白毛掺杂在一起）在生物性状的遗传中，在生物性状的遗传中，如果如果两个亲本的性状，同两个亲本的性状，同时在时在F1F1的个体上显现出来的个体上显现出来，而不是只单一的表现出中而不是只单一的表现出中间性状，这种显性表现叫间性状，这种显性表现叫做做共显性共显性。血型血型血型血型 基因型基因型基因型基因型红细胞上的抗原红细胞上的抗原红细胞上的抗原红细胞上的抗原显隐性关系显隐性关系显隐性关系显隐性关系A A型型型型I IA AI IA A 、I IA Ai i A AI I I IA A A A对对对对i i i i完全显性完全显性完全显性完全显性B B型型型型I IB BI IB B 、I IB Bi i B B I I I IB B B B对对对对i i i i完全显性完全显性完全显性完全显性ABAB型型型型I IA AI IB B A A、B B I IA A与与与与I IB B 为共显性为共显性为共显性为共显性OO型型型型ii ii ii ii 隐性隐性隐性隐性练练 习习1 1）下下列列几几组组植植物物杂杂交交中中，其其实实验验结结果果可可以以用用分离规律加以解释的是分离规律加以解释的是 （）A A、抗病、抗病早熟早熟 F F1 1 F F2 2 B B、杂高、杂高纯矮纯矮 F F1 1 F F2 2 C C、高杆、高杆抗病抗病 F F1 1 F F2 2 D D、纯高、纯高纯高纯高 F F1 1 F F2 2?B 练练 习习2 2）一个杂交组合的后代）一个杂交组合的后代(F F1 1)，呈呈3:13:1的性状分离，这个杂交组合是（的性状分离，这个杂交组合是（）呈呈1:11:1的性状分离，这个杂交组合是（的性状分离，这个杂交组合是（）A A、DDdd BDDdd B、Dddd Dddd C C、DdDd DDdDd D、dddddddd?C B 练练 习习3 3）一一只只白白色色公公羊羊与与一一只只黑黑色色母母羊羊交交配配，生生出出的小羊全部表现为白色，这是因为（的小羊全部表现为白色，这是因为（）A A、黑色母羊必为杂合子、黑色母羊必为杂合子 B B、白色小羊必为纯合子、白色小羊必为纯合子 C C、控制黑色的基因消失、控制黑色的基因消失 DD、控制黑色的基因未消失，但不表现、控制黑色的基因未消失，但不表现?D 练练 习习4 4）下列个体中属于纯合子的是）下列个体中属于纯合子的是 （）A A、aaBB aaBB B B、AABb AABb C C、AaBB AaBB D D、aaBb aaBb?A 练练 习习5 5）下下列列哺哺乳乳动动物物细细胞胞中中，一一般般不不存存在在成成对对遗传因子的细胞遗传因子的细胞 （）A A、精子细胞、精子细胞 B B、合子、合子 C C、受精卵、受精卵 DD、神经元、神经元?A 练练 习习6 6）一对杂合的黑色豚鼠交配，）一对杂合的黑色豚鼠交配，生出黑色小鼠的概率是生出黑色小鼠的概率是 （）生出黑色小鼠为杂合子的概率是（生出黑色小鼠为杂合子的概率是（）A、2/3 B、3/4 C、1/2 D、1/4?B A 练练 习习7 7）一一对对杂杂合合的的黑黑色色豚豚鼠鼠交交配配，生生出出四四只只豚豚鼠，它们的性状可能是鼠，它们的性状可能是 （）A A、全部白色或全部黑色、全部白色或全部黑色 B B、三黑一白或一黑三白、三黑一白或一黑三白 C C、二黑二白、二黑二白 DD、以上任何一种、以上任何一种?D 练练 习习8 8）一一对对夫夫妇妇均均正正常常，且且他他们们的的双双亲亲也也都都正正常常，但但双双方方都都有有一一白白化化病病的的兄兄弟弟，求求他他们们婚后生白化病孩子的几率是多少？婚后生白化病孩子的几率是多少？?解：（解：（1）确定该夫妇的遗传因子及其几率。）确定该夫妇的遗传因子及其几率。Aa的几率是的几率是2/3，AA的几率是的几率是1/3。（2）假设该夫妇为）假设该夫妇为Aa，后代患病可能性为后代患病可能性为1/4。（3）生白化病小孩的几率是：）生白化病小孩的几率是：2/3 2/3 1/4=1/9 P5不会。因为满足孟德尔实验条件之一是雌、雄配子结合机会相等，即任何一个雄配子（或雌配子）与任何一个雌配子（或雄配子）的结合机会相等，这样才能出现31的性状分离比。3.（1）在F1水稻细胞中含有一个控制合成支链淀粉的遗传因子和一个控制合成直链淀粉的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为11。（2）孟德尔的分离定律。即在F1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。（3）2。4.（1）白色；黑色。（2）性状分离；白毛羊为杂合子，杂合子在自交时会产生性状分离现象。1.（1）将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。（2）杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。2.提示：选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，因此发现了遗传的基本规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点，例如，豌豆严格自花受粉，在自然状态下是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆花大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的可以区分的性状，易于区分、统计实验结果。3.提示：凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，都是通过假说演绎法得出结论的。19世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的研究，使遗传学由描述性研究进入理性推导和实验验证的研究阶段。