遗传与进化

遗传与进化,必修2,第1章遗传因子的发现,第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）,主要内容,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？,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,孟德尔,孟德尔（G.J.Mendel，1822-1884）现代遗传学奠基人。奥地利一所修道院的修道士。利用修道院的一小块园地，种植了豌豆，山柳菊，玉米，进行杂交实验。潜心研究8年，豌豆杂交实验非常成功。发现了生物的遗传规律。,为什么用豌豆做遗传实验易成功？,1、豌豆是自花传粉（且闭花授粉），结果：自花传粉（自交）产生纯种；实验结果分析容易、可靠2、豌豆花大，易于进行人工杂交；3、具有稳定遗传的、易于区分的性状，如高茎、矮茎。,豌豆的结构特点：,两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。,自花传粉,闭花传粉,花未开放时，已经完成受粉的过程。,异花传粉,两朵花之间的传粉过程。,杂交,两个具有不同遗传因子组成的个体间雌雄配子的结合。,互交,杂交时，父本母本相互交换。分为正交和反交。,自交,雌雄同体生物的自体受精。例如植物，雌雄同花植物的自花授粉或雌雄异花的同株授粉均为自交；动物，由于多为雌雄异体，所以基因型相同的个体间交配即为自交,人工异花授粉示意图,1、去雄,2、套袋,3、授粉,4、套袋,遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。如：豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、茎的高矮等都可以称之为性状。,相对性状：,一种生物的同一性状的不同表现类型。,1）牵牛花的阔叶与小麦的窄叶（）2）兔的白毛与黑毛（）3）狗的长毛与卷毛（）,请判断下列性状是否为相对性状：,不是,是,不是,下面都不属于相对性状的是（）红葡萄与白葡萄黄菊花与白菊花黑头发与黄皮肤白猫与黑狗高杆水稻与矮杆水稻黄牛与奶牛A、B、C、D、,C,常用符号：,1）父本：,2）母本：,3）亲本：,P,6）杂种后代：,F,4）杂交：,7）杂种子一代：,F1,8）杂种子二代：,F2,5）自交：,一对相对性状的杂交实验,P,（亲本）,（杂交）,（自交）,F1,F2,787,277,3:1,隐性性状,显性性状,性状分离,一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代(F1)显现出来的性状,一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状,在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象,（子一代）,（子二代）,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？为什么性状分离比接近于3:1？,1）性状由遗传因子决定,每个因子决定着一种特定的性状。,孟德尔提出假说：,决定显性性状(如高茎)的遗传因子。用大写字母表示。（D、B、P）如：高茎的显性遗传因子为D。,决定隐性性状(如矮茎)的遗传因子。用小写字母表示。（d、b、p）如：矮茎的隐性遗传因子为d。,显性遗传因子,隐性遗传因子,对分离现象的解释,对分离现象的解释,2）体细胞中遗传因子成对存在。,如：纯高茎遗传因子是DD，纯矮茎遗传因子是dd。,孟德尔提出假说：,遗传因子组成相同的个体。如：纯高茎DD，纯矮茎dd。,遗传因子组成不同的个体。如：F1中的高茎Dd。,纯合子,杂合子,对分离现象的解释,3）生物体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。配子中只含每对遗传因子中的一个。,孟德尔提出假说,D对d有显性作用，F1(Dd)只表现为高茎。,对分离现象的解释,4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。,孟德尔提出假说：,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,成对遗传因子分离,雌雄配子随机结合,DD:Dd:dd=1:2:1高茎:矮茎=3:1,隐性个体一定是纯合子,纯合子的性状能稳定遗传杂合子的性状不能稳定遗传,对分离现象解释的验证,杂种子一代隐性纯合子测定F1的基因型,测交试验：,测交后代,高茎,矮茎,1:1,测交结果符合预期设想：1）证实F1是杂合子；2）在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分别进入到不同的配子中。,测交结果：高茎:矮茎=30:341:1,假说演绎法,1）提出问题（观察和分析）2）提出假说（推理和想象）3）演绎推理4）检验结论（实验）5）实验结果与预期相符假说正确实验结果与预期不符假说错误,如何解释F2中出现的3:1,提出4点假说,用4点假说预测测交的结果,实际做测交实验验证测交结果,假说演绎法,科学实验提出问题,大胆猜测推出假设,演绎推理,实验检测揭示规律,（四）、对分离现象解释的验证测交：,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。,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,1.交配方式,2.性状类,3.基因类,4.个体类,遗传学的解题步骤,步骤一：写出该题的相对性状,步骤二：判断显隐性关系,步骤三：写出亲子代的遗传图解,步骤四：依据概率的运算规律解题,解题方法小结,一、相对性状中显、隐性性状的判断：,方法一：定义法。方法二：性状分离法。,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；,显性遗传病,1、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（）紫花紫花紫花；紫花紫花301紫花+101白花；紫花白花紫花紫花白花98紫花+102白花ABCD,D,二、显性纯合子和杂合子的判断：,方法一：自交法（只适用于植物）方法二：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是纯合子，最常用的方法是（）A杂交B自交C测交D观察性状,B,一对相对性状的交配方式与子代遗传因子组成及表现型的比例,100%的AA,1：0,AA：Aa=1:1,1：0,100%的Aa,1：0,AA：Aa：aa=1:2:1,显：隐=3：1,Aa：aa=1:1,显：隐=1：1,100%的aa,0：1,三、根据后代的性状分离比解题（由亲代推子代即正推型）,四、根据后代的性状分离比解题（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=3：1，则双亲一定是杂合子。（AaAa）2若后代性状分离比为显性：隐性=1：1，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，则双亲都为隐性纯合子。（aaaa）,练习,下图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,（1）在该实验的亲本中，父本是，母本是。（2）操作叫，为了确保杂交实验成功，的操作应注意，时间上；操作叫，此处理后必需用纸袋对母本进行。其目的是。,（3）红花（A）对白花（a）为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为色。（4）若P皆为纯合体，让F1进行自交，F2性状中红花与白花之比为，F2的基因类型有，且比值为。生物体的这种现象称作,矮茎豌豆,高茎豌豆,去雄,未成熟时,授粉,套袋,防止其他花粉干扰,红,3:1,DD、Dd、dd,性状分离,1:2:1,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,练习,1）下列几组植物杂交中，其实验结果可以用分离规律加以解释的是（）A、抗病早熟F1F2B、杂高纯矮F1F2C、高杆抗病F1F2D、纯高纯高F1F2,?,B,练习,2）一个杂交组合的后代(F1)，呈3:1的性状分离，这个杂交组合是（）呈1:1的性状分离，这个杂交组合是（）A、DDddB、DdddC、DdDdD、dddd,?,C,B,练习,3）一只白色公羊与一只黑色母羊交配，生出的小羊全部表现为白色，这是因为（）A、黑色母羊必为杂合子B、白色小羊必为纯合子C、控制黑色的基因消失D、控制黑色的基因未消失，但不表现,?,D,练习,4）下列个体中属于纯合子的是（）A、aaBBB、AABbC、AaBBD、aaBb,?,A,练习,5）下列哺乳动物细胞中，一般不存在成对遗传因子的细胞（）A、精子细胞B、合子C、受精卵D、神经元,?,A,练习,6）一对杂合的黑色豚鼠交配，生出黑色小鼠的概率是（）生出黑色小鼠为杂合子的概率是（）A、2/3B、3/4C、1/2D、1/4,?,B,A,练习,7）一对杂合的黑色豚鼠交配，生出四只豚鼠，它们的性状可能是（）A、全部白色或全部黑色B、三黑一白或一黑三白C、二黑二白D、以上任何一种,?,D,练习,8）一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的几率是多少？,?,解：（1）确定该夫妇的遗传因子及其几率。Aa的几率是2/3，AA的几率是1/3。（2）假设该夫妇为Aa，后代患病可能性为1/4。（3）生白化病小孩的几率是：2/32/31/4=1/9,9.下列关于遗传因子的表述中，错误的是（）A体细胞中的遗传因子是成对存在的B具有显性遗传因子的个体都为显性类型C配子中的遗传因子是成单存在的D具有隐性遗传因子的个体都为隐性类型10.用纯种高茎豌豆与矮茎豌豆作杂交实验时，需要（）A以高茎作母本，矮茎作父本B以矮茎作母本，高茎作父本C对母本去雄，授以父本花粉D对父本去雄，授以母本花粉11.人的卷舌对非卷舌是显性，一对能卷舌的夫妇生了一个不能卷舌的孩子，这对夫妇和孩子的遗传因子型依次是：（）ARr、Rr、rrBRR、RR、rrCRr、rr、RrDRR、Rr、rr,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