孟德尔的豌豆杂交实验(一)小玉.ppt

2013年8月28日南方都市报报道 印度少年阿里 侯赛因年方14岁 却拥有110岁老人的身躯 这都是因为他患上了罕见的早衰症 导致他的身体衰老速度较正常快8倍 据悉 他的5个兄弟姐妹都死于这一罕见的怪病 父母系近亲结婚 目前全世界确诊该病的患者仅有80人 遗传 亲代与子代之间能保持性状的稳定性 进化 生物由低级到高级 由简单到复杂的发展过程 例如 种瓜得瓜 种豆得豆 龙生龙 凤生凤 老鼠生仔会打洞 明星父子兵 红墨水和蓝墨水倒在一起 混合液是另一种颜色 分不清是红是蓝 融合遗传 孟德尔 遗传学之父 八年耕耘源于对科学的痴迷 一畦畦豌豆蕴藏遗传的奥秘 实验设计开辟了研究的新路 数学统计揭示出遗传的规律 第一节 孟德尔的豌豆杂交实验 一 第一章 遗传因子的发现 豌豆花 1 花比较大 易于做人工实验 3 有多个易于区分的性状 且能稳定遗传 2 严格的自花传粉且闭花受粉 自然状态下一般都是纯种 一 孟德尔选用豌豆的原因 花的结构 花药 花丝 雄蕊 柱头 花柱 子房 萼片 花托 雌蕊 花瓣 雌蕊的结构 柱头 花柱 子房 胚珠 卵细胞 种皮 胚 果皮 珠被 种子 果实 自花传粉 两性花的花粉落到同花的雌蕊上 也叫自交 闭花受粉 花开放前就完成受粉 异花传粉 两朵花之间的传粉 思考 自然状态下 两株豌豆能否发生异花传粉 不能 2 严格的自花传粉且闭花受粉 自然状态下一般都是纯种 3 豌豆具有多个易于区分的性状 相对性状 性状 生物体的形态特征或生理特征 同种生物的同一性状的不同表现类型 性状 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 判断下列哪个属于相对性状1 家鸡的毛腿和长腿2 羊的白毛与牛的黄毛3 绵羊的白毛和牛的黑毛4 桃树的红花和绿叶5 狗的长毛和黑毛6 人的双眼皮和单眼皮 高茎豌豆的花 F1 高茎 不同植株的花进行异花传粉时 供应花粉的植株叫做父本 接受花粉的植株叫做母本 异花传粉 去雄 二 一对相对性状的杂交实验 注意 去雄时间 套袋目的 人工异花传粉 去雄 套袋 授粉 套袋 套袋 高茎 矮茎 P 杂交 高茎 F1 子一代 亲本 显性性状 杂种一代表现出来的性状 如高茎 隐性性状 杂种一代未显现出来的性状 如矮茎 在F1代中 隐性性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢 高茎 F1 自交 787高茎 277矮茎 说明F1代体内可能有矮的 但没有显现出来 3 1 性状分离 子一代 为什么F2代中隐性性状又出现了呢 杂交实验结果 子一代只表现出 没有表现出 子二代出现了 现象 并且显性性状和隐性性状的数量比接近于 F2中的3 1是不是巧合呢 显性性状 隐性性状 性状分离 3 1 七对相对性状的遗传试验数据 面对这些实验数据 你信服了吗 提出问题 F2中为什么会出现的3 1的性状分离比呢 提出假说 性状是由某种物质控制的 将它称为遗传因子的话 那么 1 在杂种F1代植株体内至少有几个与茎的高矮有关的遗传因子呢 三 孟德尔对分离现象的解释 控制显性性状的遗传因子是显性遗传因子 用大写字母 如D 来表示控制隐性性状的遗传因子是隐性遗传因子 用小写字母 如d 来表示 体细胞中 遗传因子成对存在 高茎 矮茎 P F1 减数分裂 配子 配子形成时 成对的遗传因子分离 分别进入不同的配子 受精 高茎 受精时 遗传因子恢复成对 对分离现象的解释 体细胞中 遗传因子成对存在 F1 配子形成时 成对遗传因子分离 分别进入不同的配子 配子 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 2 1 3 1 受精时 雌雄配子的结合是随机的 F2 对分离现象的解释 高茎的花 矮茎的花 正交 反交 性状 生物体的形态特征和生理特征的总称 相对性状 一种生物同一性状的不同表现类型 显性性状 F1表现出来的性状 如 豌豆的高茎隐性性状 F1未表现出来的性状 如 豌豆的矮茎性状分离 杂种后代中 同时出现显性性状和隐性性状的现象 回顾概念 性状类型 个体类 亲本 P 实验中互相交配产生后代的个体父本 提供花粉的个体母本 接受花粉的个体杂交 遗传因子组成不同的生物间相互交配的方式自交 同一个体或遗传因子组成相同的个体之间的结合测交 被测验的个体与隐性纯合体间的杂交正交与反交 是相对而言的 若甲 乙 为正交 则乙 甲 为反交纯合体 遗传因子组成相同的个体 如DD dd杂合体 遗传因子组成不同的个体 如 Dd 对性状分离现象的解释 但是假说如果不能被证明 它将永远是个假说 如果你是孟德尔 你将如何证明这个假设呢 杂种子一代 隐性纯合子 高茎 矮茎 配子 高茎 矮茎 1 1 测交后代 演绎推理 应用 用来测定F1的基因组成 测交 让F1与 杂交 隐性纯合子 五 对分离现象解释的验证 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 34 1 1 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 六 分离定律的内容 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 实验验证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5 得出结论 性状分离比的模拟实验 实验原理 精巢 卵巢 雄配子 精子 雌配子 卵子 模拟生殖过程中 雌雄配子随机结合 性状分离比的模拟实验 如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果 他还能正确地解释性状分离现象吗 很难正确解释 因为实验统计的样本数目足够多 是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一 若对10株豌豆的个体做统计 会出现较大的误差 将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较 你认为孟德尔的假说是否合理 模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的 出现了3 1的结果 但证明某一假说还需实验验证 两个小桶分别代表雌 雄生殖器官 D小球和d小球分别代表雌 雄配子 2 分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么 模拟雌 雄配子的随机结合 3 为什么选择形状 大小 质量等同的彩球 4 将抓取的小球放回原来的小桶内 摇匀 按步骤 3 重复做50 100次的含义是什么 模拟雌 雄配子结合的机会相等 确保观察样本数目足够多 在观察实验过程中思考以下问题 1 两个小桶代表什么 两个小桶中的D小球和d小球代表什么 八 基因型和表现型 F1 配子 F2 高茎 矮茎 高茎 高茎 基因型 表现型 表现型 生物个体表现出来的性状 基因型 与表现型有关的基因组成 基因型是性状表现的内在因素 而表现型则是基因型的表现形式 表现型是基因型与环境相互作用的结果 表现型 基因型 环境因素 十 在实践上的应用 杂交育种 隐性基因控制的优良性状 例小麦矮杆性状的选育 aa F1Aa AAAaaa 显性基因控制的优良性状 例小麦抗杆锈病性状的选育 AA F1Aa AAAaaa 1 42 41 4 AA 1 4 2 4 AAAaaa 1 42 41 4 思考 一对相对性状杂合子连续自交n次 后代中杂合子出现的概率 纯合子出现的概率 1 2 n 1 1 2 n 隐性基因控制的遗传病 隐性遗传病 如 白化病 先天性聋哑 头小畸形等 白化病 正常 AA Aa 携带者 患者 aa A A AA A A a AA Aa A a Aa 白化病 正常 AA Aa 携带者 患者 aa A A AA a A a Aa aa a a aa a a Aa Aa aa 显性基因控制的遗传病 显性遗传病 如 多指 偏头痛等 多指 患者 AA Aa 正常 aa A A AA A A a AA Aa A a Aa 多指 患者 AA Aa 患者 aa A A AA a A a Aa aa a a aa a a Aa Aa aa 1 确定显隐性方法 定义法 具相对性状的两纯种亲本杂交 F1表现出来的性状 即为显性性状 自交法 具相同性状的两亲本杂交 或一个亲本自交 若后代出现新的性状 则新的性状必为隐性性状 十一 利用分离定律解题的方法 a 由表现型直接写基因型 只能写出隐性基因型 b 由亲代 或子代 的基因型推测子代 或亲代 的基因型 正推 逆推 从后代表现型比例推测亲本基因型 1 子代只表现出显性性状 2 子代显性 隐性 3 1 3 子代显性 隐性 1 1 4 子代只表现出隐性性状 亲本之一必为显性纯合子 两亲本必为显性杂合子 亲本之一为显性杂合子 另一亲本为隐性个体 两亲本必为隐性个体 2 确定基因型 纯合 杂合 的方法 豌豆种子的形状是由一对等位基因R和r控制的 下表是有关豌豆种子形状的三组杂交试验结果 1 根据哪个组合能判断出显性类型 试说明理由 2 写出各个组合中两个亲本的基因型 3 哪一个组合为测交试验 写出遗传图解 1 根据组合二可知圆粒对皱粒为显性 因为圆粒与圆粒杂交产生了圆粒和皱粒 并且其数量比约为3 1 2 组合一为rr rr 组合二为Rr Rr 组合三为Rr rr 3 组合三为测交类型 显性遗传病的特征 隐性遗传病的特征 有中生无为显性 3 遗传系谱图 无中生有为隐性 下图是某遗传病谱系图 如果6与有病女性结婚 则生育有病男孩的概率是 A 1 4B 1 3C 1 8D 1 6 4 求概率的问题 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茎2 下列几组杂交中 哪组属于纯合子之间的杂交 下列四组交配中 能验证对分离现象的解释是否正确的一组是 基因型为 的个体与基因型为aa的个体杂交产生的 进行自交 那么 中的纯合子占 中个体数的 5 在一对相对性状的遗传中 隐性亲本与杂合子亲本相交 其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是 0 25 50 75 6 分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交 其子代显性和隐性个体之比为52 48 以下哪项推论是正确的A 两个亲本都有显性遗传因子B 两个亲本都有隐性遗传因子C 一个亲本只有显性遗传因子D 前三项推论都不正确7 下列叙述中 正确的是A 两个纯合子的后代必是纯合子B 两个杂合子的后代必是杂合子C 纯合子自交后代都是纯合子D 杂合子自交后代都是杂合子 8 番茄果实