孟德尔的豌豆杂交试验.ppt

高三第一轮生物 基础知识总复习 一、课题目标 1.阐明孟德尔的一对相对性状的杂交试验及分离定律。 2.体验孟德尔遗传实验的科学方法及创新思维。 3.运用分离定律解决一些遗传现象。 二、课题重点与难点 课题重点： （1）对分离现象的解释，阐明分离定律。（ 2）以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。（3 ）运用分离定律解决一些遗传现象。 课题难点：（1）对分离现象的解释 （2）假说-演绎法。 教法：谈话法、多媒体辅助教学 课时安排：2课时 教学时间：9月16-17日 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验 第1章 遗传因子的发现 考纲要求 1孟德尔遗传实验的科学方法。 II 2基因的分离定律 II 遗传的基本规律 基因的分离定律(孟德尔) 基因的自由组合定律(孟德尔) 基因的连锁和交换定律(美国摩尔根) （1）遗传学的基本定律都是对进行有性生殖的真 核生物而言的，属于细胞核遗传。原核生物、细胞 质遗传都不属于该定律的研究范围。 遗传基本定律的适用范围 （2）基因的分离定律揭示了控制一对相对性状的 （一对等位基因的）遗传行为。 （3）基因自由组合定律揭示两对或两对以上等位 基因的遗传行为。 第一节 孟德尔的豌豆杂交试验（一） 孟德尔 孟德尔成功的原因 选取试验材料准确 为什么用豌豆做实验容易取得成功？ 自然状态下，永远是纯种 3、豌豆还具有易于区分的性状。 2、豌豆花大，易于进行人工异花 传粉。 1.豌 豆 自花传粉 闭花受粉 4.豌豆能产生较多的种子，便于收集数据 进行分析 异花传粉 自花传粉 闭花传粉 ：人工除去未成熟花的全部雄蕊 套袋：套上纸袋，以防止传粉 ：雌蕊成熟后，采集另一植株的 花粉，撒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 去雄 传粉 什么是相对性状？ 性状 指生物体的形态特征或生理特征。 如豌豆种子的形状、颜色；植物的 抗病性、耐寒耐旱性等。 人们可以根据性状的差异鉴别各种 生物。 相对性状 此概念的三个要点: 同种生物:豌豆 同一性状:茎的高度 不同表现类型: 高茎1.52.0米，矮茎0.3米左右 同种生物的同一性状的不同表现类型。 （2001年上海卷）下列性状中，不属于 相对性状的是 A高鼻梁与塌鼻梁 B卷发与直发 C五指与多指 D眼大与眼角上翘 D 相对性状 孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料，找 出了七对易于区分的相对性状，他还发现 一棵植株或种子上有多对相对性状。 这么多的性状，该如何研究呢？ 简单复杂 孟德尔 孟德尔成功的原因 选取试验材料准确 先分析一对相对性状再分析 两对或两对以上相对性状 用统计学的方法进行分析 P F1 F2 子一代 子二代 亲本 母本 父本 杂交 自交 一对相对性状的杂交实验 (一)：一对相对性状的遗传试验 高茎的花矮茎的花 正交 高茎的花矮茎的花 反交 高茎矮茎 P (杂交) 高茎F1 (子一代) (亲本 ) (一)：一对相对性状的遗传试验 高茎 F1 (自交 ) 高茎矮茎F2(子二代) 在F2代中， 同时显现出 显性性状和 隐性性状的 现象，叫做 性状分离 显性性状隐性性状 具相对性状的纯种 杂交，F1表现出来 的性状叫显性性状 孟德尔还观察了豌豆的其它相对性状，其结 果也与茎的高度相类似。如下表： 性状显性隐性之比 茎的高度高：787矮：277284 ：1 种子形状圆：5474皱：1850296 ：1 子叶颜色黄：6022绿：2001301 ：1 花的位置叶腋：651顶端：207314 ：1 种皮颜色灰：705白：224315 ：1 豆荚形状饱满：882不饱满：299295 ：1 幼果颜色绿：428黄：152282 ：1 F2中出现的3：1的性状分离比不是偶然的，是什么 原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离？ 3 1 高茎矮茎 P 高茎 F1 高茎矮茎F2 性状分离 1、性状受遗传因子的控制： 显性性状 （高茎） 隐性性状 （矮茎） 控制 控制 显性遗传因子 （D） 隐性遗传因子 （d） 相对性状 （二）：对分离现象的解释 DD 2、在体细胞中，遗 传因子成对存在。 高茎矮茎 dd P F1 (减数分裂 ) 配子 Dd 3、配子形成时， 成对的遗传因子分 开，分别进入不同 的配子。 (受精 ) Dd高茎 4、受精时，遗传 因子恢复成对。 显性遗传因子(D)对隐性遗传因子(d）有显性 作用。所以F1表现显性性状 5、F1形成配子时 ，D与d分离，F1产 生雌雄配子各两种 ，两种配子比值 1 ：1 F1Dd 配子DdDd Dd DDDdDddd 高茎高茎高茎矮茎 1 2 1 3 1 F2 6、两种雌配子与 两种雄配子受精 机会均等 F1Dd 配子DdDd Dd DDDdDdddF2 纯合子杂合子 由相同遗传因 子的配子结合 成的合子发育 成的个体 由不同遗传 因子的配子 结合成的合 子发育成的 个体 高茎 豌豆 和矮 茎豌 豆杂 交实 验的 分析 图解 Dd Dd D d DDDdDddd DDdd 高茎矮茎 P 配子 DdF1 Dd 配子 F2 高茎高茎高茎矮茎 1 ： 2 ： 1 注意遗传图解 书写的规范: 高茎 高茎 3 : 1 （三）对分离现象解释的验证 Dddd Dd配子 高茎矮茎 高茎 杂种子一代 矮茎 隐性纯合子 测交 测交后代 d Dddd 1 ： 1 （三）：验证试验 测交试验 测定F1产生的配子种类及其比例 用来测定F1的遗传因子组合（F1是杂合子 ） 证明了F1在形成配子时，成对的遗传因子分 离，分别进入不同的配子中 测交实验证明了： 实验 现象 提出问题 提出假说 验证 理论 一对相对性状 的杂交实验 对分离现 象的解释 测交实验 提出分离定律 假 说 演 绎 法 杂种后代为何 有性状分离比 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。 孟德尔遗传规律的再发现 1866年孟德尔的遗传定律论文发表，但 并没有引起人们的注意 1909年三位科学家重新发现了孟德尔的 工作，并认识到了其重要意义 1909年丹麦生物学家约翰逊给遗传因子 重新取了一个名字叫做基因 （四）：基因型和表现型 F1 Dd 配子D F2 Dd Ddd DDDdDddd 高茎矮茎高茎 高茎 基因型 表现型 生物个体表现 出来的性状 与表现型有关 的基因组成 基因型： 表现型： 遗传因子=基因 等位基因： 位于一对同源染色体的相同位置上，控 制着相对性状的基因 （五）：基因分离规律的实质 高茎矮茎 P F1 F2 DD D dd d d 减数分裂 受精 D Dd等位基因 配子 减数分裂 d D F1配子 DD Dd Dd dd 时间： 减数后期 细胞学基础： 同源染色体的分离 实质： 等位基因的分离 基因变化特点 ： 独立性 分离性 随机组合性 四：在实践上的应用 杂交育种 隐性遗传因子控制的优良性状 例 小麦、水稻矮杆性状的选育(aa) F1 Aa AA Aa aa矮杆 显性遗传因子控制的优良性状 例 小麦抗锈病性状的选育(AA) F1 Aa AA Aa aa 1/4 2/4 1/4 AA1/3 2/3 Aa AA Aa aa 1/4 2/4 1/4 AA 1/3 2/3 抗病 F2 F3 医学上的应用 系谱图 男性患者 女性患者 男性正常 女性正常 对遗传病的基因型和 发病概率做出推断 隐性基因控制的遗传病(隐性遗传病 ) 如：白化病、先天性聋哑等 显性基因控制的遗传病(显性遗传病 ) 如：多指、偏头痛等 性状显隐性的判断方法 v（1）根据定义判断 v具有一对相对性状的两亲本杂交，后代只表 现出一种性状，该性状为显性 v（2）根据性状分离现象进行判断 v具有相同性状的两个亲本杂交，后代出现性 状分离，则分离出来的性状为隐性，亲本性 状为显性。 v（3）根据性状分离比判断 v具有一对相同性状的亲本杂交，子代分离比 为3:1则分离比为3的性状为显性。 (1)待定基因法(也叫隐性纯合突破法)解题关键步骤 判断出显性性状和隐性性状后，设出双亲的基因型(基因式) 找出后代个体中的隐性性状(控制隐性性状的基因可直接写出) 求亲本基因型常用方法 子代表现型之比 亲本基因型 显性性状:隐性性状=3:1 (等于F1自交后代分离比) Aa和Aa(孟德尔的F1为杂合 体;自交双方的基因型必相同) 显性性状:隐性性状=1:1 (等于F1测交后代分离比) Aa和aa(孟德尔的测交双方中 一方为杂合体,一方为隐性纯合体 全部为显性性状双方至少有一方为AA 全部为隐性性状aa和aa (2)分离比法(适合一对等位基因所控制的一对相对性状而言) 注：当后代个体数量足够多时，各表现型的实际比才接近理论比 基因分离规律有关几率问题 幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神病，这是一种常 染色体上的隐性基因（d）遗传病，请分析回答： （1）如果两个正常的双亲生了一个患此病的女儿和 一正常的儿子，那么这个儿子携带此隐性基因的几 率是_ （2）如果这个儿子与一正常女人结婚，他们的第一 个孩子患有此病，那么第二个孩子也患病的概率是 _ 2/3 1/4 v羊的毛色白和黑是一对相对性状，白对黑 是显性，两只杂合子白羊为亲本，接连生 下4只小羊,其毛色可能是（ ） A.3只白色，1只黑色 B.2只白色，2只黑色 C.全部为白色或黑色 D.前面所述3种可能都有 D 12 3456 78910 白化病是 性基因控制 的遗传病; 1的基因型为 , 5的基因型为 ; 9的基因型为 , 是纯合体的概率为 ; 若7和10近亲结婚,其子女串病的概率为 ; 若9和一个携带该病基因的正常男人结婚，后代患病概 率为 。 例2、下图是某一家族的白化病系谱图，分析回答 隐 Aa Aa AA或Aa 1 3 1 2 1 6 3.性状分离比的模拟验证 甲和乙小桶分别代表？ 甲和乙小桶内的彩球分别代表？ 不同的彩球的随机组合模拟的是？ 注意问题： 1、小球的质地大小应相同 2、每次抓取小球一次后，要及时记录并将小球放回摇均，以便 进行下次模拟实验 3、模拟实验次数越多越好 问题探讨：为什么每次抓取小球后都必须放回原位？ 确保每个小球被抓取的几率相等，数据准确 3.性状分离比的模拟验证 结果：组合类型 DD Dddd DDDddd 次数 比例 记录表格 Aa连续自交问题 杂合子连续自交若干代后，子代中杂合 子与纯合子所占的比例，如下： Aa AA Aa aa 1/4 1/2 1/4 AA Aa aa 3/8 3/81/4 杂合子 纯合子 （Aa） （AA、aa） 1/2 1/2 1/43/4 n次自交 1/2n1-1/2n Aa AA Aa aa 1/4 1/2 1/4 AA Aa aa 3/8 3/81/4 杂合子 纯合子 （Aa） （AA、aa） 1/2 1/2 1/43/4 n次自交 1/2n1-1/2n 上述比例中，AA和aa所占比例相等，均为 1/2(1-1/2n),显性性状所占比例之和为 1/2(1-1/2n)+ 1/2n= 1/2(1+1/2n) 杂合体的概率为： 1 2 ( ) n 纯合体的概率为： 1 2 ( ) n 1 显性纯合体和隐性纯合体的概率都为： Aa的个体连续自交n代后 1 2 ( ) n 1 2 显性性状所占比例之和为1/2(1-1/2n)+ 1/2n= 1/2(1+1/2n) 双亲正常、子代中出现患者(无中生有) 该病为隐性遗传病； 双亲患病、子代中出现正常(有中生无) 该病为显性遗传病； 双亲一方患病、一方正常， 一般无法断定是何种遗传病。 独立事件(用“且”连结)概率相乘； 互斥事件(用“或”连结)概率相加 课堂练习 1.下面属于相对性状的是: A.牛的棕色毛与猪的白色毛 B.中国人的黑眼睛与黄皮肤 C.人有耳垂与人无耳垂 D.猴的长毛与黑毛 2. 遗传学上把杂种后代中显现不同性状的现象 叫做: A.显性和隐性 B.相对性状 C.性状分离 D.遗传规律 3. 下列关于纯合子和杂合子的叙述,正确的一 项是: A.杂合子的自交后代都是杂合子 B.纯合子中都含隐性基因 C.杂合子的双亲至少一方是杂合子 D.纯合子的自交后代都是纯合子 4.等位基因分离发生在: A.DNA复制时 B.有丝分裂后期 C.减数分裂第一次分裂 D.减数分裂第二次分裂 5. 先天性聋哑是一种隐性遗传病,双亲均无此 病,但第一个孩子患聋哑,以后所生子女中患病 的可能性是: A.100% B.75% C.50% D.25% D 6.某男子患白化病,他父母和妹妹均无此病,如 果他妹妹与白化病患者结婚,生出病孩的概率是 : A.1/2 B.2/3 C.1/3 D.1/4 C 7. 一匹雄性黑马与若干匹纯合子枣红马交 配后,共生出20匹枣红马和23匹黑马.下列 叙述中最可能的是: A. B. C. D. 雄性黑马是杂合子 黑色是隐性性状 枣红色是显性性状 枣红色是隐性性状 A 8.桃果实表面光滑对有毛是显性,现对毛桃 的雌蕊授以纯合光桃的花粉,该雌蕊发育成 的果实应为: A.光桃 B.毛桃 C.光桃的概率为1/3 D.毛桃的概率为1/3 B 受精卵(Aa) 胚(Aa) 珠被(aa)种皮(aa) 受精极核(Aaa)胚乳(Aaa) 子房壁(aa)果皮(aa) 纯合毛桃(aa) 纯合光桃(AA) 两个精子基因型为A和A 卵细胞和两个极核的基因型都为a仍为毛桃 由该胚发育而来的植 株所结桃子才为光桃 (2004.高考辽宁卷)下图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图 解，请仔细读图后回答下列问题： （1）在该实验的亲本中，父本是 _，母本是