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第一节 孟德尔的豌豆杂交实验 一 第一章 遗传因子的发现 1 按照上述观点 当红牡丹与白牡丹杂交后 子代的牡丹花是什么颜色呢 一 问题探讨 如果 融合遗传 的观点是正确的 那么可以用它来解释身高和肤色的遗传吗 不高不矮 不黑不白 2 3 4 5 6 7 一 杂交实验的材料 豌豆 选豌豆为实验材料的原因 8 选取豌豆成功的原因 一 豌豆 自花传粉 闭花受粉 自花传粉 闭花受粉 9 两性花 10 单性花 11 两性花 单性花 12 13 3 闭花传粉 花在未开放前 因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着 雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上 称之为闭花传粉 4 父本和母本 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 14 1 去雄 2 套袋 3 传粉 4 套袋 提供花粉的 父本 接受花粉的 母本 人工异花传粉示意图 孟德尔的研究方法 15 性状 生物体所表现的一切形态特征和生理特征 相对性状 一种生物的同一种性状的不同表现类型 二 豌豆具有豌豆许多易于区分的性状 16 17 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 18 图7脸颊有无酒窝1 有酒窝2 无酒窝 图5上眼睑有无褶皱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8双手手指嵌合1 右手拇指在上2 左手拇指在上 相对性状 19 一 豌豆作遗传实验材料的优点 一 豌豆是自花传粉植物 而且是闭花受粉 所以豌豆在自然状态下一般都是纯种 二 具有稳定的易于区分的性状 三 豌豆生长周期短 易于栽培 四 子粒较多 数学统计分析结果更可靠 五 豌豆的花比较大 易于操作 六 性状能稳定遗传 说明 前两个优点是最主要的 20 P F1 高茎 F2 高茎 3 1 矮茎 高茎 矮茎 787277 一对相对性状的杂交实验 相关概念 正交 反交 显性性状 隐性性状 性状分离 二 一对相对性状的杂交实验 现象 21 三 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 相关概念 显性遗传因子 隐性遗传因子 2 体细胞中遗传因子是成对存在的 相关概念 纯合子 杂合子 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 配子中只含有每对遗传因子中的一个 4 受精时 雌雄配子的结合是随机的 一 解释 22 P DD dd F1 Dd 配子 D d 高 二 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解 23 F2 Dd 配子 DD Dd dd 高高高矮 3 1 F1高茎豌豆自交实验分析图解 24 四 孟德尔对分离现象解释的验证 Dd dd D d 配子 高茎 矮茎 一 测交 后代 1 1 30 34 25 二 验证分离定律的3种方法 1测交法2自交法3花粉鉴定法 26 发现问题 分析问题 提出假说 演绎推理及验证 得出结论 是什么原因导致杂种后代中出现3 1的性状分离比 对分离现象的解释 假说的4项内容 单因子测交实验设计及验证 分离定律 孟德尔遗传实验过程 假说 演绎法 观察实验 一对相对性状的杂交实验 三 27 四 体验孟德尔的假说 性状分离比的模拟 28 1 混合小球分别摇动甲 乙小桶 使桶内小球充分混合 2 随机取球分别从两个小桶内随机抓取一个小球 组合在一起 这表示雌配子与雄配子随机结合成合子的过程 记录这两个小球的字母组合 3 重复实验将抓取的小球放回原来的小桶 摇动小桶中的彩球 使小球充分混合后 再按上述方法重复做50 100次 重复次数越多 模拟效果越好 29 实验结论彩球组合类型数量比DD Dd dd 彩球代表的显隐性数值比接近 1 2 1 3 1 统计小球组合统计小球组合为DD Dd和dd的数量分别是多少 计算小球组合DD Dd和dd之间的百分比 30 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 6 注意事项 两个小桶分别代表精巢和卵巢 D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子 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 31 每做完一次模拟实验 放回小球到原桶 保证代表两种基因的小球数目比是1 1 表示形成配子时等位基因分离 形成两种数目相等的含显性基因和隐性基因的配子必须充分摇匀各桶中小球 再做下次模拟实验 5 抓取时 眼不要看小球 两手同时去两个桶内随机摸取一个 6 重复做50 100次的含义是什么 确保观察样本数目足够多实验成功的关建是模拟实验的重复次数 重复次数越多 结果越准确 32 由这一模拟试验我们知道了随机事件的概率是在数据越大的情况下越接近 所以孟德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千株的豌豆 如果只统计10株足得不出这一结论的 同时 通过这一试验 也证明了孟德尔的假设推论是成立的 如果孟德尔在研究遗传实验时 只统计10株豌豆杂交结果 他还能正确的解释性状分离现象吗 33 例题 某同学用黄 白色的乒乓球各20个做性状分离比的模拟实验 将红色的D d分别贴在黄 白球上表示雌配子 黑色的D d分别贴在黄 白球上表示雄配子 实验中他左手伸人桶中搅拌一下抓取一小球 再将抓有一小球的左手伸人另一桶中搅拌一下又抓取一球 右手记录抓取两球的组合 再放回原桶中 如此反复50次 实验结果如下 试分析 该同学出现此实验结果的原因 未充分将小球混合均匀 未两手同时抓取 重复实验次数太少 34 五 孟德尔第一定律 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 35 一 植物杂交实验的相关概念及杂交实验的符号表示 36 P 亲本 作为母本 作为父本 提供花粉粒 表示人工杂交过程 F1 表示杂种第一代 表示自交 采用自花授粉方式传粉受精产生后代 F2 F1代自交得到的种子及其所发育形成的的生物个体称为杂种二代 即F2 37 分离定律的六种交配方式 AA A AA Aa A Aa A AA 2Aa aa 3A a Aa aa A a aa a 二 确定遗传因子组成 1 正推类型 已知亲本的性状 遗传因子组成 推测子代的遗传因子组成 38 根据后代分离比直接推知若后代性状分离比为显性 隐性 3 1 若后代性状分离比为显性 隐性 1 1 若后代性状只有显性性状 则双亲一定是杂合子 Bb 则双亲一定是测交类型 则双亲至少有一方为显性纯合子 2 逆推类型 根据子代的性状 遗传因子组成 推测亲本的遗传因子组成 39 三 分离定律适用的条件 1 进行有性生殖生物的性状遗传2 真核生物的性状遗传3 细胞核遗传4 一对相对性状的遗传 40 四 判断显性个体A 是否为纯合子的方法 自交法 看后代是否有性状分离有 杂合子无 纯合子后代只有显性性状 纯合子测交法 后代有显性和隐性性状 杂合子 41 方法1 相同性状个体杂交 性状AX性状A A和B 或只有B 说明 B为隐性 无中生有 有为隐性 五 判断显 隐性 方法2 不同性状个体杂交 性状AX性状B 全部为A 或B 说明 为显性 或B为显性 42 注 杂交 测交 自交的作用 判断显隐性 判断遗传因子组成为纯合或杂合 提高后代纯合体的比例 1 杂交 2 测交 3 自交 43 六 遗传图谱 A 正常男女 患病男女 44 六 遗传图谱 例题 45 七 书写遗传图解 1 2 棋盘法 46 八 致死基因 47 完全显性不完全显性共显性 孟德尔所研究的7对相对性状 九 显性的相对性 48 金鱼草花色的不完全显性遗传 49 马的毛色遗传表明 Rr这一对遗传因子之间互不遮盖 红色毛与白色毛这两个亲本所具有的性状都在杂合体F1身上同时得到了显现 马毛色的共显性 Rr 红毛与白毛掺杂在一起 50 卵细胞 极核 精子均为减数分裂的产物 染色体数为体细胞的一半 五 十 果实各部分基因型和表现型 51 52 十一 应用 1 在医学实践中的应用分析单基因遗传病的基因型和发病率 为禁止近亲结婚提供理论依据 53 1 例题 下图是某白化病家庭的遗传系谱 请推测 2与 3这对夫妇生白化病孩子的几率是A 1 9B 1 4C 1 36D 1 18 A 正常男女 患病男女 54 2 男孩白化 白化男孩 55 2 指导杂交育种有目的地选育符合要求的具有遗传稳定性的优良品种 1 若选择的优良性状是隐性 则一定是纯合子 能稳定遗传 出现即可选择作为优良品种 2 若选择的优良性状是显性 子代中出现该性状后 由于后代有可能发生性状分离 需连续自交 直至不发生性状分离为止 即 纯合亲本杂交 杂种F1自交 F2性状分离 性状分离选择 后代连续自交和选择 纯合个体 56 杂合子 Aa 自交n代 求后代中是杂合子的概率 杂合子 Aa 的概率 纯合子 AA aa 的概率 显性纯合子 AA 的概率 隐性纯合子 aa 的概率 57 58 注 自交不等于自由交配 自交强调的是相同基因型个体的交配 如基因型为AA Aa群体中自交是指 AA AA Aa Aa 自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配 如基因型为AA Aa群体中自由交配是指 AA AA Aa Aa AA Aa Aa AA 59 若每次自交后均除去aa再自交 自交n次后AA所占的比例又是多少 60 概率在遗传学分析中的应用 1 加法定律 当一个事件出现时 另一个事件就被排除 这样的两个事件称为互斥事件 它们的概率等于各自概率之和 例题 人体肤色正常 A 对白化 a 是显性 一对夫妇基因型都是Aa 他们所生的孩子中 表现型正常的概率是多少 答案 3 4 61 例题 人类的双眼皮 B 对单眼皮 b 为显性 现有一对夫妇基因型均为Bb 则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少 答案 1 4 1 2 1 8 2 乘法定律 当一个事件的发生不影响另一事件的发生时 这样的两个独立事件同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积 62 P8课后练习 3 水稻的非糯性和糯性是一对相对性状 非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉 遇碘变蓝黑色 而糯性花粉中所含的是支链淀粉 遇碘变橙红色 现在用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交 取F 花粉加碘液染色 在显微镜下观察 半数花粉呈蓝黑色 半数呈橙红色 请回答 1 花粉出现这种比例的原因是 2 实验结果验证了 3 如果让F 自交 产生的植株中花粉有 种类型 63 答案 1 在F1水稻细胞中含有一个控制合成支链淀粉的遗传因子和一个控制合成直链淀粉的遗传因子 在F1形成配子时 两个遗传因子分离 分别进入不同配子中 含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉 遇碘变蓝黑色 含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉 遇碘变橙红色 其比例为1 1 2 验证了孟德尔的分离定律 即在F1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 64 拓展题1 1 将被鉴定的栗色公马与多匹母马配种 这样可在一个季节里产生多匹杂交后代 2 杂交后代可能有两种结果 一是杂交后代全部为栗色马 此结果说明被鉴定的栗色公马很可能时纯合子 二是杂交后代中既有白色马 又有栗色马 此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子 65 思考讨论1 在一对相对性状的豌豆杂交实验中 若F2共得到20株豌豆 其中矮茎个体一定是5株吗 为什么 答案 不一定 因为孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下统计出来的 若实验材料较少 则不一定得到这样的结果 66 2 测交中为什么用隐性纯合子与F1杂交 答案 隐性纯合子与F1杂交 能使F1中各种遗传因子控制的性状全部表达出来 从而推知F1中含有的遗传因子种类 67 基因型为AA的牛与杂种公牛表现有角 杂种母牛与基因型为aa的牛表现为无角 现有一对有角牛交配 生下一只无角牛 这只牛的性别是 A 雄牛B 雌牛C 雌 雄牛均可D 无法确定 B 68 本文出现的名词及符号 1杂交 2自花传粉3闭花授粉4性状5相对性状6显性性状7隐性性状8性状分离9亲本P10父本 11母本 12正交13反交14子一代F115子二代F216杂合子17纯合子18受精19测交20自交 21去雄21假说 演绎法22分离规律 69 相关概念 1 性状 生物体的形态特征和生理特征 2 相对性状 一种生物的同一