豌豆的杂交实验(一)

第一章遗传因子的发现 第一节孟德尔的豌豆杂交实验 一 本节聚焦 孟德尔一对相对性状的杂交实验是怎样设计的 孟德尔为解释实验结果作了哪些假设 他又设计了什么实验来验证假设 分离定律内容是什么 问题探讨 人们曾经认为两个亲本杂交后 双亲的遗传物质会在子代体内发生混合 使子代表现出介于双亲之间的性状 就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起 混合液是另外一种颜色 再也无法分出蓝色和红色 这种观点称做融合遗传 3 当红牡丹与白牡丹杂交后 子代的牡丹花是什么颜色呢 讨论 1 按照上述观点 白种人和黑种人生下的孩子会是什么肤色 不高不矮 2 可以用来解释身高吗 4 你同意上述观点吗 说说你的理由 孟德尔 1822 1884 现代遗传学的奠基人 孟德尔 八年耕耘源于对科学的痴迷一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密实验设计开辟了研究的新路数学统计揭示出遗传的规律 一 孟德尔为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功 豌豆是自花传粉 且是闭花授粉的植物 在自然状态下 一般都是纯种 豌豆花大 易于做人工实验 人工异花传粉 豌豆植株具有易区分的性状 这些性状能稳定遗传给后代 思考 自花传粉 两性花的花粉 落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程 也叫自交 异花传粉 两朵花之间的传粉过程 闭花传粉 花未开放时 已经完成受粉的过程 相关概念 雄蕊 雌蕊 人工异花传粉 不同植株的花进行异花传粉时 供应花粉的植株叫做父本 人工异花传粉示意图 接受花粉的植株叫做母本 人工异花传粉的一般步骤 人工异花传粉的一般步骤 1 去雄 除去母本未成熟花的全部雄蕊 2 套袋 套上纸袋 以免外来花粉干扰 3 传粉 待雌蕊成熟时 采集另一植株的花粉 撒在除去雄蕊的柱头上 4 套袋 传粉后继续套袋 防止外来花粉干扰 性状 指生物的形态 结构和生理生化等特征的总称 形态特征如豌豆种子的形状 颜色 生理特征如植物的抗病性 耐寒耐旱性等 相对性状 同种生物的同种性状的不同表现类型 简单复杂 豌豆的7对相对性状 图1耳垂的位置1 有耳垂2 无耳垂 图2上眼脸有无褶皱1 双眼皮2 单眼皮 图3脸颊有无酒窝1 有酒窝2 无酒窝 人的一些相对性状 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 图4拇指竖起时弯曲情形1 挺直2 拇指向指背面弯曲 图2卷舌1 有卷舌2 无卷舌 请判断下列性状是否属于相对性状 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 不是 是 不是 4 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 二 一对相对性状的杂交实验 两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉 供应花粉的植株叫做父本 接受花粉的植株叫做母本 孟德尔在做杂交实验时 先除去未成熟花的全部雄蕊 这叫做去雄 然后套上纸袋 待雌蕊成熟时 采集另一植株的花粉 撒在去雄花的雌蕊的柱头上 再套上纸袋 传粉 去雄 正交 反交 正交 反交 正交 反交相对而言 正交 反交F1性状表现一致 高茎 则为此遗传 否则不是 符号解释 PF1F2 子一代 子二代 F1自交的后代 亲本 母本 父本 杂交 自交 一对相对性状的杂交实验 疑惑一 为什么子一代都是高茎的 矮茎性状消失了吗 疑惑二 为什么矮茎在子二代中又出现了呢 显性性状 F1中显现出来的亲本性状 如高茎 隐性性状 F1中未显现出来的亲本性状 如矮茎 性状分离 在F2中 一部分个体显现出一个亲本的性状 另一部分个体显现出另一个亲本的性状 这种在后代中显现不同性状的现象 叫做性状分离 疑惑三 F2中出现3 1的分离比是偶然的吗 3 1 高茎787矮茎277 七对相对性状的遗传试验数据 2 84 1 277 矮 787 高 茎的高度 F2的比 另一种性状 一种性状 性状 2 82 1 152 黄色 428 绿色 豆荚颜色 2 95 1 299 不饱满 882 饱满 豆荚的形状 3 01 1 2001 绿色 6022 黄色 子叶的颜色 3 15 1 224 白色 705 灰色 种皮的颜色 3 14 1 207 茎顶 651 叶腋 花的位置 2 96 1 1850 皱缩 5474 圆滑 种子的形状 面对这些实验数据 你信服了吗 请总结该实验结果并尝试解释实验现象呢 1 生物的性状是由遗传因子 基因 控制的 显性性状 由显性遗传因子 基因 控制 用大写字母如D来表示 隐性性状 由隐性遗传因子 基因 控制 用小写字母如d来表示 2 体细胞中遗传因子 基因 是成对存在的 其中一个来自父本一个来自母本 三 对分离现象的解释 P 高茎 矮茎 配子 F1 DD dd d Dd 来自父母来遗传因子组成 基因 相同的个体叫纯合子 如 DD dd 能够稳定遗传 遗传因子组成 基因 不同的个体叫杂合子 如 Dd 不能稳定遗传 出现性状分离 D D d 3 F1的体细胞内有两个不同的遗传因子 基因 各自独立 互不混杂 5 受精时 雌配子的结合是随机的 Dd Dd D D F1 Dd Dd DD dd d d 高茎 高茎 高茎 高茎高茎 图为交叉线法 矮茎 1 2 1 3 1 配子 F2 性状表现 遗传因子组成 F2性状分离高茎 矮茎 3 1 符合上述实验 4 生物体在形成配子时 成对的遗传因子 基因 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 基因 中的一个 3D dd Dd Dd F1 高茎 高茎 高茎 高茎 高茎 配子 F2 矮茎 图为棋盘法 高茎 矮茎 3 1 3D dd 必须记住的符号 亲本 父本 母本 子代 子一代 子二代 杂交 自交 P F1 F F2 提供精子 雄配子 的个体 提供卵细胞 雌配子 的个体 亲本 复习回顾 紫花豌豆作母本与白花豌豆作父本杂交 正交 反交 紫花豌豆作父本与白花豌豆作母本杂交 重要概念 遗传因子组成 基因型 相同的生物体间相互交配 植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉 遗传因子组成 基因型 不同的生物体间相互交配的过程 自交 杂交 显性遗传因子 基因 隐性遗传因子 基因 控制显性性状的遗传因子 基因 大写英文字母表示 如D 控制隐性性状的遗传因子 基因 小写英文字母表示 如d F1能表现出来的亲本性状 如高茎 F1未能表现出来的亲本性状 如矮茎 在杂交后代中 显性性状和隐性性状同时出现的现象 纯合子特点 只产生一种配子 自交后代不发生性状分离 遗传因子组成相同 无等位基因 纯合子 纯合体 杂合子 杂合体 纯合子与杂合子在性状遗传上的区别 由两个遗传因子组成 基因型 相同的配子结合发育而成的个体 由两个遗传因子组成 基因型 不同的配子结合发育而成的个体 纯合子能稳定遗传 它的自交后代不会再发生性状分离 杂合子不能稳定遗传 它的自交后代还会发生性状分离 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 课后巩固 C C 3 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4 下列几组杂交中 哪组属于纯合子之间的杂交 B B 第二课时 四 分离假设的验证 控制一对相对性状的两个不同的遗传因子 基因 互相独立 互不沾染 在形成配子时彼此分离 分别进入不同的配子中 结果是一半的配子带有一种遗传因子 基因 另一半的配子带有另一种遗传因子 基因 孟德尔对分离现象假设的核心内容 测交法 分析 按孟德尔的假设 杂合子在产生配子时 可形成两种不同的配子 即一种配子含有D 另一种配子含有d 只要验证这一点 就可以证实基因分离假设的正确性 如何验证配子的类型和比例呢 发现问题 提出假设 验证假设 得出结论 假说 演绎法 测交 应用 可以测定亲本是纯合子还是杂合子 测交后代有性状分离 则亲本为杂合子 否则为纯合子 判断F1在形成配子时遗传因子 基因 的行为 测定F1配子的种类及比例 矮茎 矮茎 DD Dd 让F1与隐性亲本纯合子杂交 F1 dd 五 基因分离定律 杂合子 F1 产生配子时 等位基因分离 独立性 分离性 在生物的体细胞中 控制一对相对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 结果一半的配子带有成对的遗传因子中的一种 另一半的配子带有成对的遗传因子中的另一种 1 实质 2 核心内容 3 不同的遗传因子 等位基因 的行为 基因分离定律适用范围 1 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 即进行有性生殖的真核生物的一对相对性状的细胞核遗传 白花 紫花 P F1 紫花 5 基因分离规律的应用 1 在农业上的应用 育种 选育紫花种 显性 白花 F2 F3 紫花 白花 紫花 淘汰 淘汰 紫花 不分离为选育紫花种 紫花 紫花 医学上的应用 系谱图 男性患者 女性患者 男性正常 女性正常 对遗传病的基因型和发病概率做出推断 5 基因分离规律的应用 白化病 a表示 aa Aa aa Aa 1 3AA 2 3Aa Aa 孩子白化病概率 2 3Aa Aa 2 3 1 4 1 6 显性遗传因子控制的遗传病 显性遗传病 如 多指 并指等 患者 AA Aa 正常 aa 已知亲本的的基因型 求后代的基因型 AA AAAa Aaaa Aa AAAaaa aa 写出子代的遗传因子与性状 DD Dd 1 1 全显 Dd 全显 DD Dd dd 1 2 1 显 隐 3 1 Dd dd 1 1 显 隐 1 1 dd 全隐 全显 DD 根据子代性状比例判断亲代遗传因子组成 Dd Dd Dd dd dd dd DD DD Dd dd 1 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 2 基因型为 的个体与基因型为aa的个体杂交产生的F1进行自交 那么F2中的纯合子占F2中个体数的 3 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 课后巩固 D B A 4 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5 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 D C 6 番茄果实的红色形状对黄色为显性 现有两株红色番茄杂交 其后代最可能出现的的性状正确的一组是 全是红果 全是黄果 红果 黄果 1 1 红果 黄果 3 1A B C D 7 一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子 有9粒种子生成的植株开红花 第10粒种子长成的植株开红花的可能性为 A 9 10B 3 4C 1 2D 1 48 一对杂合子的黑毛豚鼠交配 生出四只豚鼠 它们的性状及数量可能是 A 全部黑色或白色B 三黑一白或一黑三白C 二黑二白D 以上任何一种都有可能 B B D 9 豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状 现用纯种圆粒与纯种皱粒杂交 F1全部是圆粒 将F1自交 得到F2 1 显性性状是 2 若F2中共有2000株豌豆 那圆粒豌豆应有株 皱粒豌豆有株 圆粒 1500 500 3 若F2中圆粒豌豆共有6000株 那皱粒豌豆应有株 2000 4 F2中能稳定遗传 纯种 的占 1 2 10 在豌豆中 高茎 D 对矮茎 d 为显性 现将A B C D E5株豌豆