豌豆杂交试验.ppt

孟德尔Mendel spea豌豆杂交实验 李敏端广东省佛山市第四中学 孟德尔生平简介 1822年7月22日 出生在奥地利的一个贫寒的农民家庭里 父亲和母亲都是园艺家 孟德尔受到父母的熏陶 从小很喜爱植物 1843年 21岁的孟德尔进了修道院以后 曾在附近的高级中学任自然课教师 后来又到维也纳大学深造 JohannGregorMendel 1822 1884 孟德尔生平简介 大学毕业后 他回到修道院任教 1857年开始 孟德尔在他所在的修道院后院从事科研约8年 1865年 根据豌豆杂交实验的结果 发表了著名的论文 植物杂交试验 阐述他所发现的显性 隐性遗传现象和两个重要遗传学规律 分离规律和自由组合规律 两性花 同一朵花中既有雄蕊也有雌蕊 自花传粉 两性花的花粉落到同花的雌蕊上 也称自交 闭花授粉 花开放前就完成受粉 豌豆花的特点 为什么是豌豆 自花传粉 闭花授粉植物 在自然状态下一般都是纯种有易于区分的性状 实验结果容易观察和分析 性状 character 生物体具有的所有特征统称为性状 性状不但指形态结构上的特征 还包括生理上 如血型 和行为方式上 如鸟类印随行为 的特征 同一性状的表现形式 称为相对性状 相对性状 豌豆的相对性状 一对相对性状的杂交实验 孟德尔的做法 先观察一对相对性状遗传的规律 方法 人工杂交 人工杂交 给豌豆进行人工异花传粉时要先去雄 然后再人工授粉 异花传粉中 提供花粉的植株称为父本 接受花粉的植株称为母本 实验方案1 正交 亲本 P 人工杂交 子一代 F1 F1全部是高茎 父本 母本 实验方案2 反交 亲本 P 人工杂交 子一代 F1 F1仍然全部是高茎 母本 父本 实验方案3 F1自交 子一代 F1 杂交 自交 F1 F1 F2 几个相对性状的F2自交结果 经过孟德尔的耐心统计 他发现F1自交后代F2中 两种性状的个体数目比例都是3 1左右 一对相对性状的杂交实验的小结 杂种子一代F1只显现了一个亲本的性状 另一个亲本的性状则隐而未现 孟德尔把F1所表现的那个性状称为这一对相对性状中的显性性状 没显现的称为隐性性状 在F2中 既有显性性状又有隐性性状 这样的现象称为性状分离 孟德尔运用数学统计的方法 对性状分离的现象进行量化描述 发现F2中的性状分离比为3 1 孟德尔对分离现象的解释 性状是由遗传因子 hereditaryfactor 决定的 遗传因子是独立的颗粒 对应决定某一个特定的性状 决定显性性状的是显性遗传因子 D 决定隐性性状的是隐性遗传因子 d 体细胞中的遗传因子是成对存在的 像遗传因子组成为DD dd这样的个体称为纯合子 而Dd则称为杂合子 形成生殖细胞时 成对的遗传因子彼此分离进入到2个配子中 即配子中只含每对遗传因子中的一个 受精时 雌雄配子随机结合 生殖细胞 亲本 高茎 矮茎 F1 a 生殖细胞 高茎 高茎 F1 F2 aa 雌配子 雄配子 F2配子随机结合结果分析 利用孟德尔的观点推测 显性亲本 隐性亲本 配子 Pp pp Pp pp 后代中显性个体与隐性个体之比为1 1 孟德尔的测交实验 利用杂种F1高茎豌豆 与隐性纯合子矮茎豌豆杂交 得到后代高茎与矮茎之比为1 1 巧妙的测交实验证实了孟德尔对遗传因子的假说 F1 Dd 矮茎 dd 假说 演绎法 书本P7 孟德尔第一定律 分离定律 生物的体细胞中 控制同一对相对性状的遗传因子成对存在 形成配子时 成对的遗传因子分离 并进入不同的配子 即配子中没有成对的遗传因子 遗传因子的行为与减数分裂过程中的什么相似 同源染色体也是在体细胞内成对存在 在配子中单独存在 同源染色体与等位基因 遗传因子即现代所说的基因 基因是DNA上的片段 所以基因是在染色体上 在同一对同源染色体的相同位置上 含有控制同一对相对性状的基因 互称为等位基因 故 等位基因也是成对存在 体细胞中的同源染色体一个来自母方一个来自父方 故等位基因也是一个来自母方一个来自父方 初级精 卵 母细胞 精 卵 原细胞 次级精 卵 母细胞 精 卵 细胞 复制 减 减 受精作用 1对等位基因的分离是由于在减数分裂时同源染色体分开 基因型与表现型 表现型 指生物个体表现出的性状 基因型 与表现型有关的基因组成 例如 高茎 矮茎是同一对相对性状的两种表现型 表现型为高茎的豌豆 其基因型是AA或Aa 而表现型为矮茎的个体 基因型是aa 有关计算 给你任意基因型的亲本 你能计算出后代各种表现型或基因型数目的比例吗 例如 某对相对性状 亲本Aa与Aa的后代中 表现型为显性的个体占后代总数的多少 基因型的AA的占后代总数的多少 AA aa Aa aa 有关计算 基因型计算AA Aa aa 表现型计算显性 AA Aa 隐性 aa 2对相对性状的遗传规律 F1 2对相对性状的杂交实验 P F2 3 9 3 1 这个实验符合孟德尔的分离规律吗 F1 2对相对性状的杂交实验 P F2 3 9 3 1 种子颜色黄色 绿色 黄色 黄色绿色3 1 种子形状圆粒 皱粒 圆粒 圆粒皱粒3 1 每一对相对性状仍然是符合分离规律 复习 如何运用孟德尔的遗传因子理论去解释2对相对性状的遗传现象呢 由于遗传因子 基因 位于染色体上 所以应该从减数分裂是同源染色体的行为去解释 含2对同源染色体的精原细胞在减数分裂后 可以形成多少种类型配子 aAbB AbaB aAbB aABb 非同源染色体间是自由组合的 由于非同源染色体间自由组合 形成的次级精母细胞染色体组成就有2种可能 于是精细胞也共有4种不同类型 非同源染色体自由组合 aAbB 2对同源染色体的细胞减数分裂可能形成4种类型的生殖细胞 思考 若豌豆细胞中 种子的黄 A 绿 a 圆 B 皱 b 这2对等位基因就是位于2对同源染色体上 则减数分裂后形成的配子有哪些基因类型 小结 同1对等位基因 由于减数分裂时同源染色体分开 等位基因就分配到2个配子中 2对等位基因 位于2对非同源染色体上 由于减数分裂时非同源染色体自由组合 所以2对等位基因两两组合 形成4种类型的配子 1 精子 卵子有多少种类型 各类型的比例为 2 表现型有多少种 各种比例为 3 受精卵能有多少种基因组合类型呢 各占多少比例 2对等位基因的杂合子相关计算 2对等位基因杂合子AaBb自交产生配子类型为4种 各占 后代的基因型共9种 比例为1 2 1 2 4 2 1 2 1后代表现型共4种 比例为9 3 3 1 自由组合定律 书本P11 自由组合定律的验证 测交法 思考 分离定律是因为在减数分裂时 同源染色体分离而使得等位基因分离 那么 你能用减数分裂时 染色体的行为来解释自由组合定律吗 位于非同源染色体上的等位基因 由于减数分裂时 非同源染色体自由组合 所以它们也是自由组合 2 对等位基因的杂合子相关计算 2对等位基因杂合子AaBb自交产生配子类型为4种 各占 后代受精卵的基因型共9种 比例为1 2 1 2 4 2 1 2 1后代表现型共4种 比例为9 3 3 1n对等位基因的杂合子 以上结果又如何表示呢 关于n对等位基因 分别位于不同的同源染色体上对n对等位基因 产生配子类型为2n种 各占1 2n后代受精卵的基因型共3n种 比例为 1 2 1 n后代表现型共2n种 比例为 3 1 n 孟德尔实验成功的原因 选材适当先从一对相对性状入手运用数学统计的方法对实验显性进行解释能够运用合适的方法去检验理论扎实的科学知识 严谨的态度 勤于实践 敢于挑战传统 孟德尔的理论为什么被忽视 孟德尔在临死前几个月曾说过一句令人心酸的话 我深信 全世界承认这项工作成果之时已为期不远了 虽说不远 其实也不近 从孟德尔逝世 到他的工作完全被学术界承认 又过了16年 而距他的论文发表之时已经长达35年 孟德尔的理论为什么被忽视 孟德尔 生不逢时 他所处的正是达尔文进化理论问世的时代 马太效应 人们不仅把达尔文看成是进化论领域的权威 也把他看成是生物学界的泰斗 达尔文也有自己的遗传理论 对自己研究成果的意义认识不足 一项成果要想得到别人的承认 作者往往需要反复强调 广征博引 大力宣传 才能如愿 孟德尔却从未这样理直气壮过 由于数学统计方法首次引入生物学中 孟德尔以前的生物学完全是一门描述性的科学 生物学家们根本想不到数学会与生物学有联系 也搞不懂统计数学对揭示生物学规律有什么帮助 1900年 是遗传学史乃至生物科学史上划时代的一年 来自三个国家的三位学者独立地 重新发现 了孟德尔的遗传规律 他们是荷兰的德弗里斯 HugoDeVries 1848 1935 德国的柯灵斯 CarlErichCorrens 1864 1933 和澳大利亚的契马克 ErichvonTschermak Seysenegg 1871 1962 从此 遗传学进人了孟德尔时代 孟德尔也被称为 遗传学之父 重新发现 孟德尔 HugoDeVries 1848 1935 CarlErichCorrens 1864 1933 ErichvonTschermak 1871