人教版必修二 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验一 课件（81张）.ppt

第一节孟德尔的豌豆杂交实验（一）,第一轮复习第一章遗传因子的发现,一、花的结构及常见植物的杂交方法,1、常见植物的花结构及分类雌雄同株同花：如豌豆、小麦、水稻、大豆番茄、桃花等，杂交时母本需要去雄，然后异株异花传粉。自交则不做处理。雌雄同株异花：如玉米、葫芦科植物等，杂交时不去雄只套袋，然后异株异花传粉。自交时同株异花传粉。雌雄异株异花：如杨梅、女蒌菜等，存在性别差异，杂交与自交都只能在异株间进行,胚珠,花药,花丝,柱头,花柱,雄蕊,雌蕊,自花授粉,闭花授粉,母本,父本,2、人工杂交方法（异花传粉）,去雄,套袋,授粉,套袋,f1子一代,p,3几种交配类型,基因型不同的生物个体间相互交配,探索基因的传递规律将不同优良性状集中到一起，得到新品种显隐性性状判断,两个基因型相同的个体相交,不断提高种群中纯合子的比例用于植物纯合子、杂合子的鉴定,f1与隐性纯合子相交，从而测定f1的基因组成,验证遗传基本定律理论解释的正确性高等动物纯合子、杂合子的鉴定,检验是细胞核遗传还是细胞质遗传验证基因在常染色体上还是性染色体上,相对而言的，正交中父方和母方分别是反交中母方和父方,分离定律的适用范围及条件（1）范围真核生物有性生殖的细胞核遗传。一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。（2）条件子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。雌雄配子结合的机会相等。子二代不同基因型的个体存活率相同。遗传因子间的显隐性关系为完全显性。观察子代样本数目足够多。,二、一对相对性状的杂交实验,遗传图谱中的符号：p:f1:f2:,亲本,母本,父本,杂交,自交(自花传粉,同种类型相交),杂种子一代,杂种子二代,2、一对相对性状的杂交实验,高茎,矮茎,p,(杂交),高茎,f1,(子一代),(亲本),矮茎,高茎,p,(杂交),高茎,f1,(亲本),(子一代),正交,反交,3、一对相对性状的研究,高茎,矮茎,p,(杂交),高茎,f1,(子一代),(亲本),为什么子一代中只表现一个亲本的性状（高茎），而不表现另一个亲本的性状或不高不矮？,显性性状：杂种一代表现出来的性状,隐性性状：杂种一代未显现出来的性状,高茎,f1,(自交),高茎,矮茎,f2,(子二代),31,在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,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_,显性性状,隐性性状,性状分离,3:1,孟德尔发现豌豆许多易于区分的性状,性状：生物体的形态特征和生理特征相对性状:同种生物的同一种性状的不同表现类型例：豌豆的黄色子叶和绿色子叶；羊的白毛和黑毛；人的双眼皮和单眼皮等。思考：羊的白毛和长毛是不是相对性状？,七对相对性状的遗传试验数据,体细胞中，遗传因子（基因）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（基因）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。,4、对分离现象的解释,(纯合子、杂合子),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,121,31,受精时，雌雄配子的结合是随机的。,f2,p,dd,dd,f1,dd,配子,d,d,高,高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解,f2,dd,配子,dd,dd,dd,高高高矮,3:1,f1形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。f2性状表现类型及其比例为_，遗传因子组成及其比例为_。,31,121,高茎矮茎=,dddddd=,通过模拟实验，来体验孟德尔的假说,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,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？,3、为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？,模拟雌、雄配子结合的机会相等,4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50100次的含义是什么？,确保观察样本数目足够多,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株不足以得出这一结论的。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?,杂种子一代,隐性纯合子,高茎,矮茎,测交,配子,高茎,矮茎,11,测交后代,用来测定f1的基因组合,证明了f1是杂合子,证明了f1在形成配子时，成对的基因分离，分别进入不同的配子中,5、孟德尔对分离现象解释的验证,-测交,让f1与_杂交,隐性纯合子,假说演绎法,科学实验发现事实,大胆猜测推出假设,演绎推理实验检测,反复实验揭示规律,6孟德尔基因分离定律的现代解释下图表示一个遗传因子组成为aa的性原细胞产生配子的过程,从图中得知：遗传因子组成为aa的精原细胞可能产生两种类型的精子(雄配子)，即a和a的精子，比例为1：1。遗传因子组成为aa的卵原细胞可能产生两种类型的卵细胞(雌配子)，即a和a的卵细胞，比例为1：1。,【特别提醒】(1)分离定律作用于减数第一次分裂后期。(2)分离定律只适用于真核生物，且是核基因控制的性状遗传。,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,7、分离定律的内容,1与性状有关的概念,同种生物同一性状的不同表现类型。理解此概念关键要抓住“两个相同”：同种生物、同一性状，“一个不同”：不同表现类型,具有相对性状的两个纯合亲本杂交，f1表现出来的亲本性状,具有相对性状的两个纯合亲本杂交，f1没有表现出来的亲本性状,在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象,2.与基因有关的概念,有遗传效应的dna片段，是遗传与变异的结构和功能的基本单位,位于一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因,一般是不同对等位基因之间的关系，有位于非同源染色体上的基因和位于同源染色体上不同位置上的基因两种情况,控制显性性状的基因，用大写字母来表示，如a、d等,控制隐性性状的基因，用小写字母来表示，如a、d等,3.个体水平上的几个概念,基因组成相同的个体。纯合子能稳定地遗传，它的自交后代不会发生性状分离,基因组成不同的个体。杂合子不能稳定地遗传，它的自交后代会发生性状分离,与表现型有关的基因组成，如dd、dd和dd等,生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎等。表现型是基因型(内因)和环境条件(外因)相互作用的结果,绘制杂合子、性状分离、相对性状、显隐性性状等概念图。,杂合子,隐性遗传因子,自交,控制,控制,显性性状,表现,隐性性状,性状分离,显性遗传因子,相对性状,基因和性状,c,下列关于遗传学的基本概念的叙述中正确的是()a后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离b杂合子自交后代没有纯合子c表现型是基因型和环境共同作用的结果d兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状,c,2,例3.（2012江苏高考）下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是（）a.非等位基因之间自由组合，不存在相互作用b.杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同c.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测f1的基因型d.f2的3:1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合,d,例4.水稻的晚熟和早熟是一对相对性状，晚熟受显性基因(e)控制。现有纯合的晚熟水稻和早熟水稻杂交，下列说法不正确的是()af1的基因型是ee，表现型为晚熟bf1自交时产生的雌雄配子数量之比为1：1cf1自交后得f2，f2的基因型是ee、ee和ee，其比例为1：2：1df2的表现型为晚熟和早熟，其比例为3：1,b,三、验证分离定律的方法,自交验证法：根据杂合体自交结果，若显性：隐性=3：1，则符合分离定律测交验证法：即杂合体与隐性类型杂交，后代性状分离比为1：1，则符合分离定律花粉鉴定法：根据杂合子产生的配子类型及比，若再现的配子类型的比为1：1，则符合分离定律。,例5水稻的非糯性(w)和糯性(w)是一对相对性状。前者花粉含直链淀粉，遇碘变蓝；后者花粉含支链淀粉，遇碘不变蓝。现有一批纯种非糯性和糯性水稻以及一些碘液，请设计方案来验证分离定律。(1)实验方法：_。(2)实验步骤：_；f1开花成熟时取一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察。,f1花粉鉴定法,让纯种非糯性水稻与糯性水稻杂交，获得f1杂合水稻,(3)实验预期现象：_。(4)对实验现象的解释：_。(5)上述得到的水稻长大后，抽穗时套上纸袋，让它们自花传粉，结果穗上的非糯稻与糯稻的比例为_，这符合_定律。,花粉一半为蓝色，一半不为蓝色,f1产生配子时成对的遗传因子分离，并最终形成两种不同的配子，从而直接验证了分离定律,31,分离,四、显隐性的判断技巧1.研究对象一对相对性状之中的显性性状和隐性性状。2.判断方法(1)根据子代性状判断：不同性状的亲本杂交子代只出现一种性状子代所出现的性状为显性性状。,相同性状的亲本杂交子代出现不同性状子代所出现的新的性状为隐性性状。(2)根据子代性状分离比判断：具一对相对性状的二个亲本杂交f2性状分离比为31分离比占3/4的性状为显性性状。(3)遗传系谱图中的显隐性判断：若双亲正常，子代有患者，则为隐性遗传病；（无中生有）若双亲患病，子代有正常者，则为显性遗传病。（有中生无）,若为伴性遗传，后代中雄性个体出现性状分离，则母本为显性。若具相对性状的二个亲本杂交，后代雌性个体都象父本，雄性个体都象母本，则父本为显性。（4）在群体中，多对具相同的性状的亲本杂交，若后代出现性状分离，则亲本性状为显性，没有出现性状分离，则亲本性状为隐性。若由具相对性状的多对亲本杂交，则后代的性状中的多者为显性。,(5)显隐性判断的杂交实验合理设计：,【例6】已知马的栗色与白色由基因a与a控制，在自由放养多年的一群马中,两基因频率相等，每匹母马一次只生产1匹小马,不正确的是(),),a选择多对栗色马和白色马杂交，若后代栗色马明显多于白色马，则栗色为显性；反之，则白色为显性,b随机选出1匹栗色公马和4匹白色母马分别交配，若所产4匹马全部是白色，则白色为显性,c选择多对栗色马和栗色马杂交，若后代全部是栗色马，则说明栗色为隐性,d自由放养的马群自由交配，若后代栗色马明显多于白色马，则说明栗色马为显性,b,五纯合子和杂合子的的鉴别自交法：亲本自交，若出现性状分离，则亲本为杂合子。此方法是适合于大多数植物的最简便的方法，但不适用于动物。植物获得纯种常用连续自交法或单株选育。测交法(在已确定显隐性性状的条件下)：待测个体隐性纯合子若子代出现不同于待测个体的性状，则待测个体为杂合子,子代都是待测个体的性状，则待测个体为纯合子.动物常用此法鉴别。如果植物用于育种则不适宜用此法，因为会使纯种在子代成为杂合。,纯合子和杂合子的鉴别,后代只有一种类型，不发生性状分离,后代发生性状分离,后代不发生性状分离，只有纯合子,后代发生性状分离，有纯合子和杂合子,花粉的基因型只有一种,花粉的基因型至少两种,两种情况：可能是杂种。让此栗色马与多匹白马交配，若后代中有白马，说明栗色马含有隐性基因，故推知该栗色公马是杂种。可能是纯种。让此栗色马与多匹白马交配，若后代中没有白马，说明栗色马不含隐性基因，故推知可能该栗色公马是纯种。,例7、某农场养了一群马，有栗色马和白色马。已知栗色对白色呈完全显性，育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，请你根据毛色这一性状，用一个配种季节的时间鉴定它是杂种还是纯种。简要说明鉴定方法和理由。,完全显性具有相对性状的两个亲本杂交,f1与显性亲本的表现完全一致的现象.如:豌豆的紫花和白花,不完全显性具有相对性状的两个亲本杂交,f1表现为双亲的中间类型的现象.如:金鱼草花色,七、基因型与表现型的关系,共显性：具有相对性状的两个亲本杂交,f1同时表现出双亲性状的现象.如:ab血型,如果纯合子（iaia）a型血的人与纯合子（ibib）b型血的人结婚只能出生杂合子（iaib）ab型血的子女；如果两个杂合子（iaib）ab型血的人结婚则会导致1（iaia）：2（iaib）：1（ibib）的比率，这样，3：1的比值就被1：2：1的比值所代替，这是两个等位基因共显性的结果。,显性现象的表现形式：,完全显性,不完全显性,共显性,f1表现型,f2表现型,种类,比例,介于两个亲本间的性状,显性隐性,显性性状,两个亲本性状同时表现,亲本1中间亲本2,亲本1共显亲本2,1：2：1,3：1,1：2：1,表现型=基因型+环境,秃顶-性激素影响bb秃顶bb不秃顶藏报春花色-温度影响aa2025红花aa30白花,显性的相对性：,可见，显隐性关系不是绝对的，生物体的内在环境和所处的外界环境的改变都会影响显性的表现。,金鱼草的显性花色和外界条件的关系红色花淡黄色光充足低温：光不足温暖：光充足温暖：,红色花,淡黄色,粉红色,分离定律的异常情况(1)当子代数目较少时，不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交，生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白，有可能只有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色，甚至还可能3白1黑。,(2)某些致死基因导致遗传分离比变化隐性致死：隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如镰刀型细胞贫血症，红细胞异常，使人死亡；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。,显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显隐21。配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。,例8.(09山东卷)人类常染色体上蛋白基因(a)，既有显性突变(a)，又有隐性突变(a)，突变均可导致地中海贫血，一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能a都是纯合子(体)b都是杂合子(体)c都不携带显性突变基因d都携带隐性突变基因,b,1由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型),六、基因型与表现型的推断,从表中可以总结出以下几个特点：,若后代性状分离比为显性隐性31，则双亲一定是,杂合子(aa)。即aaaa3a_1aa。,若后代性状比为显性隐性11，则双亲一定是测交,类型。即aaaa1aa1aa。,若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子,即aaaa或aaaa或aaaa。,若后代性状只有隐性性状，则双亲均为隐性纯合子，即,aaaaaa。,2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)(1)基因填充法。先据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的可用a_来表示，那么隐性性状基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。(2)隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。,(3)根据分离定律中规律性的比值来直接判断：若后代分离比为显性隐性31，则双亲一定都是杂合子(bb)。即bbbb3b_1bb。若后代性状分离比为显性隐性11，则双亲一定是测交类型。即bbbb1bb1bb。若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即bbbb或bbbb或bbbb。若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即bbbbbb,3、四步曲写基因型第一步：判断相对性状显隐性；第二步：显性大写在前，隐性小写在后，不确定的基因就空着；第三步：看后代表现型有无隐性性状；第四步：填空得出基因型。,例9：某夫妇表现正常，他们的父母表现型正常，但他们的兄弟中都有一个白化病患者，问这对夫妇生一个白化儿子的可能性为多少？若这对夫妇已生了一个白化患儿，问其再生一个孩子患白化的可能性为多少？,(1)自交概念：雌雄同体的生物同一个体上的雌雄配子结合(自体受精)。在植物方面，指自花传粉和雌雄异花的同株传粉。通常是指基因型相同的个体杂交，对于植物，自花传粉是一种最为常见的自交方式。杂合子连续自交，纯合子与杂合子所占比例及应用(变化曲线见下图),七、自交和自由交配的辨析及解题方法,杂合子、纯合子所占比例的曲线表示如下：,纯合子,01234n/自交代数,0.5,1,比例,相关计算：某自花传粉的植物群体中；aa占1/3，则aa自交后产生aa的概率为1/311/3。,(2)自由交配,概念：一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式，交配个体的基因型可以相同也可以不同。,思考：根据教材内容，请推出f3代的表现型与基因型的比？,具有一对相对性状的一个种群中的自由交配类型：aaaa、aaaa、aaaa、aaaa、aaaa、aaaa。相关计算：某种动物基因型aa占1/3，aa占2/3，自由交配类型有aaaa、aaaa、2aaaa(aa中有雌、雄，各占,1/3)，则产生,aa1/31/32/32/31/4,21/32/31/24/9；或a基因频率(1/322/3)/22/3，a基因频率1/3，aa2/32/34/9。,而在群体之间自由交配的情况下，可采用基因频率来计算。在自由交配的情况下，采用先求基因频率再求基因型频率的方法比较简单。某种动物基因型aa占1/3，aa占2/3，则a基因频率为2/3，a基因频率为1/3.则其子代中aa=2/32/3aa=22/31/3aa=1/31/3,思考：若aa与aa杂交，则f3代基因型与表现型比？,注意“自交和自由交配”时各种基因型出现的概率，如f2中aa自交为1/2（aaaa），而aa自由交配为1/2aa1/2aa。因为自交时，某个体基因型aa的概率是1/2，当它的基因型确定后，与之交配的个体，其基因型也就随之确定了，因此不用再乘以1/2。自由交配则不同，两个个体基因型都是未知的，所以都要先确定它们各自的概率。在解此类习题时，一定弄清在哪个范围内求自交还是自由交配的概率，然后选择合适的方法。,【例10】果蝇的灰身和黑身是一对相对性状(设其等位基因为b和b)，基因位于常染色体上，将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，f1全部为灰身，让f1自由交配得到f2，将f2的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为()a.11b.21c.31d.81,d,例11、豌豆花色有红色与白色，现纯种红花豌豆与白花豌豆杂交，得到f1为红色，让f1自交得到的f2中有红花与白花二种，取f2中红花豌豆繁殖得到f3中红花与白花豌豆的比例是多少？（）,a.11b.31c.51d.81,c,例12.2010全国已知某环境条件下某种动物的