孟德尔的豌豆杂交实验(7).ppt

遗传: 生物亲代与子代之间，子代个体之间相似的现象。,变异: 生物亲代与子代之间，子代个体之间在形态特征、生理特征等方面所表现出的差异。,1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）,第一章 遗传因子的发现,亚里士多德：认为雄性提供“蓝图”，母体提供物质。,柏拉图：认为子女更像父方还是更像母方，取决于受孕时哪方的感情更投入，更浓烈些。,达尔文: 泛生因子论。 融合遗传,红墨水与蓝墨水混合后的颜色？ 混合后能否再将这两种墨水分开？ 因此，人们曾认为生物的遗传也是这样，双亲的遗传物质混合后，子代的性状介于双亲之间；这种观点称为融合遗传。,+,品红色（介于红色和蓝色之间）,不能,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？,有位科学家大胆质疑：生物的遗传真是这样的吗？,自学指导：,自学课本2-3页的内容，完成下列问题,谁是遗传学之父? 为什么用豌豆做遗传试验容易成功? 怎样理解自交与杂交? 人工异花传粉过程?如何区分正交与反交? 什么是性状?相对性状如何理解?,格雷戈尔孟德尔 （18221884）,现代遗传学之父,发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。,豌 豆,？,孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料,一、为什么选用豌豆做实验？,（一）豌豆是自花传粉，而且是闭花受粉植物，自然状态下一般都是纯种。,我们先来学习一些概念：,两性花： 单性花： 自花传粉： 异花传粉：,闭花受粉：,一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。,一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。,两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。,两朵花之间的传粉过程。,在未开放时就已经完成了受粉。,异 花 传 粉,自 花 传 粉,自 花 传 粉,1,2,提问：自然状态下，两株豌豆是否能受粉？,不能，因为豌豆是自花传粉，故自然状态下不能受粉，就是不能杂交。,提问：孟德尔做的豌豆杂交试验，那怎么样让两株豌豆杂交呢？,人工异花授粉示意图,1、去雄,2、套袋,3、扫粉,4、授粉,5、套袋,注意问题：去雄的时间？套袋的目的？,1.开花之前.2.避免其余花粉的干扰, 孟德尔的杂交试验-人工杂交实验, 孟德尔的杂交试验-人工杂交实验,高茎的花,矮茎的花,去雄,提供花粉父本,接受花粉母本,套袋,一、为什么选用豌豆做实验？,（一）豌豆是自花传粉，而且是闭花受粉植物，自然状态下一般都是纯种。,（二）豌豆具有多对易于区分的性状。,性状: 生物体所表现的形态特征和生理特 征。 相对性状: 同一种生物的同一种性状的 不同表现类型,大家想想人体有哪些相对性状?,图1耳垂的位置 1、有耳垂 2、无耳垂,图2 卷 舌 1、有卷舌 2、无卷舌,图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖 1、有美人尖 2、无美人尖,图4 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、拇指向指背面弯曲,图5上眼脸有无褶皱 1、双眼皮 2、单眼皮,图6 食指长短 1、食指比无名指长 2、食指比无名指短,图 7 脸颊有无酒窝 1、有酒窝 2、无酒窝,图8 双手手指嵌合 1、右手拇指在上 2、左手拇指在上,兔子毛的长毛和灰毛,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,判断,练习,1、下列各组中，属于相对性状的是 （ ） A、双眼皮和大眼睛 B、身高和体重 C、短毛狗与长毛狗 D、卷羊毛与长羊毛,C,一、为什么选用豌豆做实验？,（一）豌豆是自花传粉，而且是闭花受粉植物，自然状态下一般都是纯种。用豌豆做杂交试验，结果可靠又易于分析。,（二）豌豆具有多对易于区分的性状。这些性状能稳定地遗传给后代，用具有相对性状的植株进行杂交，试验结果很容易观察很分析。,首先针对一对相对性状进行研究，化繁为简。,亲本：（父本和母本） 父本（）：指异花传粉时供应花粉的植株 母本（）：指异花传粉时接受花粉的植株 遗传图谱中的符号：,P F1 F2,子一代,产生下一代, ,亲本,母本,父本,杂交,自交,子二代, 一对相对性状的杂交实验,反交则以B为父本，A为母本进行交配为反交,杂交（ ）遗传因子组成不同的生物间相互交配过程,测交杂种子一代与隐性个体交配，用来测定F1的基因组成（属杂交） 测交是检验某生物个体是纯合体还是杂合体的有效方法。,回交杂种子一代与亲本或亲本基因型相同个体杂交,正交如以A为父本，B为母本进行交配为正交, 交配类型, 一对相对性状的杂交实验,高茎,矮茎,P,(杂交),高茎,F1,(子一代),(亲本),矮茎,高茎,P,(杂交),高茎,F1,(亲本),(子一代),正交,反交,高茎,F1,(自交),高茎,矮茎,F2,(子二代),在F1代中，另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？,显性性状,隐性性状,显性性状：杂种一代表现出来的性状,隐性性状：杂种一代未显现出来的性状, 一对相对性状的杂交实验,在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,注意问题： 1.F1的种子结在哪儿？第一年获得F1的种子，当年还能不能种下去？ 2.获得F2的种子是第几年？获得F2的植株是第几年？,高茎,F1,(自交),高茎,矮茎,F2,(子二代),3 1,F2中的3：1是不是巧合呢？, 一对相对性状的杂交实验,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：,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？,孟德尔对分离现象的解释,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,DD,Dd,DD,dd,Dd,纯种 高茎豌豆,纯种 矮茎豌豆,杂种 高茎豌豆,纯合子,杂合子,显性遗传因子D对隐性遗传因子d具有完全显性作用，即Dd的个体表现为显性遗传因子D所控制的高茎,显性基因：控制显性性状的基因,用大写英文 字母表示,写在前面。 隐性基因：控制隐性性状的基因,用小写英文 字母表示,写在后面。 等位基因：在遗传学上,把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,叫做等位 基因，如Aa。具有等位基因的个体一定是杂合子。,DD,dd,Dd,纯种 高茎豌豆,纯种 矮茎豌豆,杂种 高茎豌豆,基因型: 是指与表现型有关的基因组成。,表现型: 是指生物个体所表现出来的性状。,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。,配子中遗传因子成单存在,F1形成的配子种类、比值都相等,1 : 1,配子中只含每对遗传因子的一个,孟德尔对分离现象的解释,D,D,d,DD,Dd,4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。,d,雌配子,雄配子,Dd,dd,1 ： 2 ： 1,高茎 3,矮茎 1,孟德尔对分离现象的解释,思考：雌配子和雄配子的数目是否相同？,显性遗传因子,隐性遗传因子,显性性状,隐性性状,相对性状,（D）,（d）,（高茎）,（矮茎）,DD,Dd,dd,显性纯合子,隐性纯合子,杂合子,表现型,基因型,本节内容概念图,高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解,配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,1 ： 2 ： 1,3（高茎）1（矮茎）,以上解释仅仅是孟德尔认为的，到底正确与否，还要通过实验验证。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。,三、孟德尔对分离现象解释的验证,-测交,测交：就是让杂种子一代与隐性个体相交，用来测定F1个体是纯合体还是杂合体。,对分离现象解释的验证测交实验,Dd,dd,D,d,配子,高茎,矮茎,测交,测交后代,1 ： 1,请 预 测 实 验 结 果 ？,在实际的测交操作过程中，得到64株后代，高茎30，矮茎34，比例接近1：1,3、测交的结果:,与预期的设想相符，证实了：,F1是杂合子，遗传因子组成是Dd； F1产生D和d两种类型的比值相等的配子； F1在配子形成时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同配子,F1矮30株高34株矮 高：矮 1：1,由上可知，F2发生性状分离的关键原因并不是F2本身，而在于F1代产生配子时产生了两种类型的配子。从性状分离比1：1可以推知F1产生的两种配子的比例也为1:1,4、测交的作用：,A、测定F1产生的配子的种类及比例 B、测定F1的遗传因子的组成 C、判断F1在形成配子时遗传因子的行为,测交：就是让杂种子一代与隐性个体相交，用来测定F1个体是纯合体还是杂合体。,测交的意义表现在： 1、检验F1的遗传因子组成； 2、可以证明F1在形成配子时成对的遗传因子分离； 纯合子：没有性状分离 3、检验是否为纯合子 杂合子：出现性状分离,例题：下列关于测交的说法，不正确的是（ ） A、测交就是让杂种F1与任一亲本交配，测交后代的性状比例接近1:1 B、可以验证F1的遗传因子组成 C、可以证明F1在形成配子时成对的遗传因子彼此分 离 D、隐形个体产生含有隐形遗传因子的配子不会掩盖F1的配子在测交后代中的表现,A,分离定律（孟德尔第一定律）,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,分离定律的适用范围： （1）只适应于进行有性生殖的生物。 （2）只适用于真核生物细胞核中的遗传，而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传. (2)只适应于一对相对性状的遗传，而两对或两对以上的相对性状的遗传行为不适应。,假说演绎法,以观察和分析提出问题,为什么F2中出现3：1的性状分离比？,经推理和想象提出假说,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,据假说进行演绎和推理,测交结果预测： 测交后代分离比为1：1,实验检验演绎推理结论,实验结果完全符合！ 假说完全正确！,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,高茎矮茎 = 31,DDDddd =121,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 = 11,Dddd =11,小 结,1. 豌豆在自然状态下是纯种的原因是 A豌豆品种间性状差异大 B豌豆先开花后授粉 C豌豆是闭花自花授粉的植物 D豌豆是自花传粉的植物 2.下列各项中属于相对性状的是 A玉米的黄粒和圆粒 B家鸡长腿和毛腿 C绵羊的白毛和黑毛 D豌豆的高茎和豆荚的绿色,C,C,当 堂 练 习,3、下列叙述正确的是 A纯合体测交后代都是纯合体 B纯合体自交后代是纯合体 C杂合体自交后代都是杂合体 D杂合体测交后代都是杂合体 4、羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白羊为亲本，接连生下了3只小羊是白羊，若它们再生第4只小羊，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,B,B,6、下列各项中，基因型不同而表现型相同的是： A、RR和rr B、Rr和rr C、RR和Rr D、Rr和Rr,C,（一）性状显隐性的判断方法,六、运用分离定律解题,1、根据子代性状分析 A、不同性状的亲本杂交后代只出现一种性状这种为显性性状具有这种性状的亲本为显性纯合子 B、相同性状亲本杂交 后代出现不同的性状这种新出现的为隐性性状 亲本为杂合子 2、根据子代性状分离比进行判断： 具有一对相同性状的亲本杂交子代性状分离比为3：1 分离比为3的性状为显性性状。 3、遗传系谱图中显隐性判断 A、双亲正常子代患病这种病为隐性遗传病 B、双亲患病子代正常这种病为显性遗传病,（二）确定个体的遗传因子组成（基因型）,1、首先考虑纯合子，特别是隐性纯合子 如果亲代中有显性纯合子BB,则子代一定为显性性状B 如果亲代中有隐形纯合子bb，则子代中一定含有b遗传因子 如果子代中有纯合子（BB或bb），则两个亲本都至少含有一个遗传因子B或b,2、根据分离定律中规律性比值来直接判断,亲本组合,亲本表现型,子代遗传因子组成及比例,子代表现型及比例,纯合子 纯合子,AAAA,显显,AA,全是显性,AAaa,显隐,Aa,全是显性,aaaa,隐隐,aa,全是隐性,纯合子 杂合子,AAAa,显显,AA：Aa=1：1,全是显性,aaAa,隐显,Aa：aa=1：1,显：隐=1：1,杂合子 杂合子,AaAa,显显,AA：Aa：aa =1：2：1,显：隐=3：1,从表中总结如下：,A、若后代性状分离比为显：隐=3：1，则双亲一定是杂合子（如Aa）。即Aa Aa3A:1aa B、若后代性状分离比为显：隐=1：1，则双亲一定是测交类型。即Aa aa 1Aa：1aa C、若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即AA AA 或AA Aa或AA aa D、若后代性状只有隐性性状，则双亲均为隐性纯合子。即aa aa aa,答一答,后代显性:隐性为1 : 1，则亲本基因型为：,Aa X aa,后代显性：隐性为3 : 1，则亲本的基因型为,Aa X Aa,后代基因型Aa:aa为1 : 1，则亲本的基因型为,Aa X aa,后代基因型AA:Aa:aa为1 : 2:1，则亲本的基因型为,Aa X Aa,（三）显性纯合子与杂合子的实验鉴别方法,对于植物来说实验鉴别的方法有三种： 1、与隐性纯合子相交（测交法） 若测交后代无性状分离，待测个体为纯合子 若测交后代有性状分离，待测个体为杂合子 2、自交法 若自交后代无性状分离，待测个体为纯合子 若自交后代有性状分离，待测个体为杂合子 3、花粉鉴定法 非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。让待测个体长大开花后，取出花粉粒放在载玻片上，加一滴碘液。 若一半呈蓝色，一半呈红褐色，则待测个体为杂合子；若全为一种颜色，则待测个体为纯合子,对于动物来说，可用测交法鉴别,（四）从杂合子中获得纯合子,杂合子连续自交，第n代出现的结果：,遗传因子组成为Dd的个体，连续自交两代，杂合子在后代中所占的比例是多少？如果自交三代，四代，n代呢？,自交一代，杂合子所占比例为1/2，纯合子所占比例为1/2 自交两代，杂合子所占比例为1/4，纯合子所占比例为3/4 自交n代，杂合子所占比例为1/2n，纯合子所占比例为1-1/2n 其中显性纯合子和隐性纯合子各有多少？,连续自交,遗传计算的两个基本原理 A、乘法原理:相互独立事件同时出现的几率为各个独立 事件几率的乘积。,（五）遗传概率的计算,小李患白化病，但小李的父母及妹妹的表现型正常，问： （1）小李的妹妹携带白化病基因的可能性是多少？ （2）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？,23,13,肤色正常的夫妇生了一个白化病的孩子，这对夫妇的遗传因子组成是 ，这对夫妇再生白化病孩子的可能性是,Aa和Aa,1/4,B、加法原理:几个互斥事件（互不相容的事件）出现的几率，等于各相关互斥事件的几率的和。,一对夫妇生了两个孩子都是女儿的概率是多少？,1/4,一对夫妇生了两个孩子是一儿一女的概率是多少？,1/2,遗传概率计算法棋盘法 1、将两个亲本杂交时，每一个亲本产生的配子及配子出现的概率分别放在一侧。 2、根据配子间的组合规律，在每一个空格中写出它们后代的遗传因子组成和表现型。 3、每一格中合子的概率是两个配子概率的乘积。,子代,1/4HH 有毛,1/4Hh 有毛,1/4Hh 有毛,1/4hh 无毛,在人类，正常(A)对白化病(a)是显性，求下面家系中有关个体出现的几率。 1、9个体患病的几率? 2、7个体为杂合子的几率? 3、10个体为有病男孩的几率?,正常男女 有病男女,1、8个体有病，基因型为(aa)，说明了3和4是杂合子，3和4产生a配子几率均为1/2，两个事件为独立事件。两个a配子受精成(aa)合子，为两个独立事件同时出现，几率为1/21/2=1/4, 即9个体为有病个体的几率为1/4.,如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回答（以A、a表示有关的基因）：,(1).该病致病遗传因子是 性的。(2)5号、9号的遗传因子组成分别是 和 。(3)8号的遗传因子组成是 (概率为 )或 (概率为 )；10号的遗传因子组成是 (概率为 )或 (概率为 )。(4)8号与10号属 关系，两者不宜结婚，若结婚则后代中白化病机率将是 。(5)7号的致病遗传因子直接来自哪些亲体？ 。,隐,Aa,aa,AA,1/ 3,Aa,2/3,AA,1/3,Aa,2/3,近亲,1/9,3号和4号,七、显性的相对性,P 卷羽FF 正常羽ff F1 轻度卷羽Ff F2 卷羽：轻度卷羽：正常羽 1 FF 2 Ff 1 ff,2、不完全显性:,在生物性状的遗传中,如果F1的介于显性和隐性亲本之间,这种显性叫不完全显性,人的天然卷发是由一对不完全显性基因决定的。卷发对直发是不完全显性。纯合子的头发十分卷曲，杂合子的头发卷曲程度中等，隐性纯合子是直发。,3、共显性:,在生物性状的遗传中,如果两个亲本的性状同时在F1的个体上显现出来,而不是单一的表现出中间性状, 这种显性叫共显性,混花毛马,DD,dd,P,配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,1 ： 2 ： 1,1、雌雄配子交叉线法,八、两种方法画两种遗传图谱,P 高 DD 矮 dd 配子 F1 高 Dd F2,F2遗传因子的组成：1：2：1,2、棋盘法,F2性状表现类型：3：1,D d,1、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