1.1.孟德尔的豌豆杂交实验(一)

,必修2遗传与进化,子代与子代之间的差异性,子代与亲代之间的相似性,遗传和变异是进化的基础！,什么是遗传？,什么是变异？,第1章遗传因子的发现,第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一),问题探讨：,不同颜色的牡丹：红牡丹和白牡丹杂交后子代的牡丹花会是什么颜色？,奥地利人，天主神父。主要工作：1856-1864经过8年的杂交试验，1865年发表了植物杂交试验的论文。,遗传学奠基人孟德尔简介,（Mendel,1822-1884）,？,孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料,1、豌豆是自花传粉，且是闭花受粉的植物。,一、用豌豆做杂交实验的优点及方法,两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。如桃花、小麦、豌豆自花传粉:花粉从花粉囊散发出后，落到同一花的柱头上的传粉现象。,胚珠,花药,花丝,柱头,花柱,雄蕊,雌蕊,自花传粉,闭花受粉,豌豆是自花传粉，且是闭花受粉的植物，在自然状态下，一般都是纯种。,相对性状,一种生物的同一种性状的不同表现类型。,性状,如：茎的高度、花的颜色及种子性状等。,2、豌豆有易于区分的、稳定遗传的相对性状。,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（）,请判断下列性状是否为相对性状：,不是,是,不是,练习,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,孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料优点：,1、豌豆是自花传粉，且是闭花受粉的植物。,2、豌豆有易于区分的、稳定遗传的相对性状。,一、用豌豆做杂交实验的优点及方法,3、豌豆花大，便于人工授粉。豌豆易栽培，生长周期短，所结籽粒多。,异花传粉,父本,母本,去雄,F1的种子,F1,杂交实验的方法：,去雄套袋人工授粉套袋,PFF1F2,杂种子一代,杂种子二代,亲本（参与杂交过程的雄性和雌性个体的总称）,杂种后代（通过杂交所产生的后代）,正交,一对相对性状的遗传试验,这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？,简单,复杂,问题一：为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？,二、一对相对性状的遗传实验,P:高茎矮茎F1高茎,正交、反交结果都一样,P:高茎矮茎F1高茎F2高茎787矮茎277比例3：1结果:(1)F1全为显性性状(高茎)(2)F2出现性状分离，且分离比为3:1。,问题二：为什么子二代中矮茎性状又出现了呢？,性状类型,显性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的那个亲本性状。隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来那个亲本性状。性状分离：杂种的自交后代中，呈现显性性状和隐性性状的现象。,(课本P4),问题三：子二代中出现3：1的性状分离比是偶然么？,现象的观察与思考,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？,1）性状由遗传因子决定,每个因子决定着一种特定的性状。,孟德尔提出假说：（阅读P5）,决定显性性状(如高茎)的遗传因子。用大写字母表示。如：高茎的显性遗传因子为D。,决定隐性性状(如矮茎)的遗传因子。用小写字母表示。如：矮茎的隐性遗传因子为d。,显性遗传因子,隐性遗传因子,三、对分离现象的解释,2）体细胞中遗传因子成对存在。,如：纯高茎遗传因子是DD，纯矮茎遗传因子是dd。,遗传因子组成相同的个体。如：纯高茎DD，纯矮茎dd。,遗传因子组成不同的个体。如：F1中的高茎Dd。,纯合子,杂合子,3）生物体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。配子中只含每对遗传因子中的一个。,D对d有显性作用，F1(Dd)只表现为高茎。,4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,成对遗传因子分离,雌雄配子随机结合,DD:Dd:dd=1:2:1高茎:矮茎=3:1,P,配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,1：2：1,F2中纯合子占？杂合子占？显性纯合占显性？,遗传图解的表示方法：,连线法,棋盘法,性状分离比的模拟实验,实验原理：,雄性生殖器官,雌性生殖器官,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,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31的结果。但证明某一假说还需实验验证。,四、对分离现象解释的验证测交,方法：让F1与隐性纯合子杂交,什么叫测交？,请你演绎推理,测交的结果:,与预期的设想相符，证实了：,F1是杂合子，基因型是Dd；F1产生D和d两种类型比值相等的配子；F1在配子形成时，遗传因子彼此分离。,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。,五、分离定律,分离定律的适用范围,1.进行有性生殖的动植物2.真核生物的性状遗传3.核遗传4.一对相对性状的遗传规律,假说演绎法,1）提出问题（对实验观察和分析）2）提出假说（四条假说）3）演绎推理（推理测交遗传过程）4）检验结论（实验：测交、自交、花粉鉴定法）5）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,花粉鉴定法,课后题一、3玉米、高粱等也都有类似的花粉分离现象。,Ww,F1,W,w,花粉=雄配子,非糯性糯性,六种基本的交配组合,AA,AA:Aa=1:1,Aa,AA:Aa:aa=1:2:1,Aa:aa=1:1,aa,全为显性,全为显性,全为显性,显性:隐性=3:1,显性:隐性=1:1,全为隐性,规律性比值在解决遗传性问题的应用：正推法,规律性比值在解决遗传性问题的应用：反推法,后代显性:隐性为1:1，则亲本基因型为：,AaXaa,后代显性：隐性为3:1，则亲本的基因型为,AaXAa,后代基因型Aa比aa为1:1，则亲本的基因型为,AaXaa,后代基因型AA:Aa:aa为1:2:1，则亲本的基因型为,AaXAa,基因与性状的概念系统图,基因,决定,性状,显性基因,隐性基因,显性性状,隐性性状,控制,等位基因,相对性状,控制,基因型,+环境,决定,性状分离,纯合子,杂合子,发生,表现型,1、预测遗传病的发生,分离定律在实践中的应用,显性遗传：,隐性遗传：,AA、Aa患病（A_）aa正常,AA、Aa正常(A_)aa患病,父母正常,生一个孩子患白化病(a),(1)再生一个孩子患白化病的概率是_;(2)再生一个白化女儿的概率是_;,(3)第二个男孩,患白化病的概率是_;(4)第二个孩子正常,携带白化病基因概率。,1/4,1/8,1/4,2/3,例题1,父亲六指(B),母亲和儿子正常,问：(1)再生一个六指患者的概率是_;(2)再生一个六指男孩的概率是_;,(3)第二个女儿,六指概率是_;,(4)第二个孩子正常,携带六指基因概率是_;,1/2,1/4,1/2,0,例题2,技巧：当杂合子（患病）不易算时，可先算纯合子（正常）,例题：白化病是人类的遗传病，分析下图：,12,（1）1，2，2的基因型；（2）3与一个白化病女性结婚，所生孩子患病的概率是多少？第一个孩子患病，生第二个孩子患病的概率是多少？,（Aa）,（Aa）,（aa）,（AA/Aa）,（1/3，1/2）,技巧,1.先判断基因型，“无中生有”为隐性；2.计算概率：方法一：直接按分离比计算方法二：用配子概率计算（课后题2,4）,应用：禁止近亲结婚,概率在遗传学分析中的应用,加法定律：互斥事件的概率等于各自概率之和。,例题1：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,乘法定律：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,例题2、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：1/8,2、农业育种,紫色花,白色花,紫色花,白色花,连续自交筛选，直到不再出现白色花为止,分离定律在实践中的应用,显性性状的育种：,隐性性状的育种：,来到就是，发现即可,关于杂合子Aa自交n代的问题：,Aa,Aa,1/2-1/2n+1,1-1/2n,1/2n,1/2-1/2n+1,1/2+1/2n+1,1/2-1/2n+1,1,纯合子比例,自交代数n,显性纯合子比例,1/2,0,杂合子比例,连续自交并逐代淘汰隐性个体，Fn中Aa基因型频率为2/(2n+1)，解析如下：,随机（自由）交配,例：基因型为Aa的玉米自交一代的种子全部种下，待其长成幼苗，人工去掉aa个体，并分成两组，第一组全部让其自交，第二组让其自由传粉。第一组，第二组的植株上aa基因型的种子所占的比例为？,1,1,指种群内具有生殖能力的雌雄个体间可以随机交配,1/9aa,4/9AA,2/9Aa,2/9Aa,与分离定律相关遗传学问题,问题一：判断显隐性,假设法,显性遗传病,隐性遗传病,当一个事件有两种可能时，先假设一种可能，带入题目，看是否符合题意,技巧：有中生无显无中生有隐,定义法（杂交）,自交法,一对相对性状的杂交，F1表现的性状是显性。,1.如果自交发生性状分离，分离比是3:1“3”是显性，“1”是隐性2.不发生性状分离，是纯合子，还要杂交。,问题二：判断纯合子、杂合子,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：纯合子后代有显性和隐性性状：杂合子（课后题）,1.隐性性状：纯合子,2.显性性状的纯、杂合子,自交法（植物，最简便）,测交法（动物）,测交法,2.被测个体的配子种类、比例,1.测未知个体的基因型，是否纯合,3.验证分离定律,问题三：致死问题,1.不符合的预期分离比。2.致死基因：隐性致死、显性致死、配子致死等。,例题,D,问题四：从性遗传,相同的基因型在雌雄个体中表现不同,A,胚珠,子房壁果皮胚珠被种皮胚珠胚、胚乳,种子,果实,子房,母本,母本,受精,例题：桃果实表面光滑（B）对有毛（b）为显性。现对毛桃的雌蕊授以纯合光桃花粉，该雌蕊所发育成的果实为？,子房壁果皮胚珠被种皮胚珠胚、胚乳,所以：果实、种皮的性状只与母本有关种子（胚、胚乳、子叶）性状与后代有关,种子,果实,子房,问题五：被子植物果实性状问题,（胚芽，胚轴，胚根，子叶）,杂交,p,母本的豆荚F1的种子,F1植株,问题六：杂交实验中豌豆荚与种子的代数,F1的豆荚F2的种子,F2植株,B,问题七：间行种植问题,非甜,问题八：ABO血型问题,A,问题九：蜜蜂繁殖问题,蜂王（蜂后，雌蜂）：任务是产卵雄峰：单倍体，和蜂后繁殖后代工蜂：雌性，筑巢采蜜,蜂王,与雄蜂交配受精,食蜂王浆,蜂王,食普通蜂蜜,工蜂,卵细胞，未受精,雄蜂,孤雌生殖,C,问题十：母性效应,母性效应是指子代某一性状的表