孟德尔的豌豆杂交实验(一)刘思源

1、子代与亲代之间子代与亲代之间 的相似性的相似性遗遗 传传 变异：亲代与子代之间或者子代变异：亲代与子代之间或者子代 个体间的差异性。个体间的差异性。 1.1 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔的豌豆杂交实验（一） 按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交后按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交后, 子代的牡丹花是什么颜色呢？子代的牡丹花是什么颜色呢？ + 格雷戈尔格雷戈尔孟德尔孟德尔 （1822182218841884） 现代遗传学之父现代遗传学之父 孟德尔（孟德尔（1822 1884），现代遗传学），现代遗传学 之父。之父。21岁起做修道士，岁起做修道士， 29岁起进修自然科学和岁起进修自然科学

2、和 数学。主要贡献：经过数学。主要贡献：经过 8年的杂交试验年的杂交试验 发现了两大遗传规律：发现了两大遗传规律： 基因的基因的分离定律分离定律和基和基 因的因的自由组合定律自由组合定律。 豌豌 豆豆 孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料 （一）豌豆是自花传粉，而且是闭（一）豌豆是自花传粉，而且是闭 花受粉植物，自然状态下一般都是花受粉植物，自然状态下一般都是 纯种。纯种。 花药花药 花丝花丝 花萼花萼 花瓣花瓣 花冠花冠 花托花托 雌蕊雌蕊 雄蕊雄蕊 子房子房 柱头柱头 花柱花柱 花柄花柄 我们先来试着解释一些概念：我们先来试着解释一些概念： 两性花：两性花： 单

3、性花：单性花： 自花传粉：自花传粉： 异花传粉：异花传粉： 闭花受粉：闭花受粉： 一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。 一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。 两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱 头上的过程。头上的过程。 两朵花之间的传粉过程。两朵花之间的传粉过程。 花在未开放时就已经完成了受粉。花在未开放时就已经完成了受粉。 异异 花花 传传 粉粉 自自 花花 传传 粉粉 自自 花花 传传 粉粉 提问：自然状态下，两株豌豆是否能受粉？提问：自然状态下，两株豌豆是否能受粉？ 不能，因为豌豆是自花传粉，故自然状态不能，因

4、为豌豆是自花传粉，故自然状态 下不能受粉，就是不能杂交。下不能受粉，就是不能杂交。 提问：孟德尔做的豌豆杂交试验，那怎么提问：孟德尔做的豌豆杂交试验，那怎么 样让两株豌豆杂交呢？样让两株豌豆杂交呢？ 人工异花授粉示意图人工异花授粉示意图 1、去雄、去雄 2、套袋、套袋 3、受粉、受粉 4、套袋、套袋 注意问题：去雄的时间？套袋的目的？注意问题：去雄的时间？套袋的目的？ 1.花未成熟时花未成熟时.2.避免其余花粉的干扰避免其余花粉的干扰 （一）豌豆是自花传粉，而且是闭花受粉（一）豌豆是自花传粉，而且是闭花受粉 植物，自然状态下一般都是纯种。植物，自然状态下一般都是纯种。 （二）豌豆具有多对易于区

5、分（二）豌豆具有多对易于区分 的性状。的性状。 性状性状: 生物体所表现的形态特征和生理特生物体所表现的形态特征和生理特 征。征。 相对性状相对性状: 同一种同一种生物的生物的同一种性状同一种性状的的 不同表现不同表现类型类型 大家想想人体有哪些相对性状大家想想人体有哪些相对性状? 图图1耳垂的位置耳垂的位置 1、有耳垂、有耳垂 2、无耳垂、无耳垂 图图2 卷卷 舌舌 1、有卷舌、有卷舌 2、无卷舌、无卷舌 图图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖前额中央发际有一三角形突出称美人尖 1、有美人、有美人尖尖 2、无美人尖、无美人尖 图图4 拇指竖起时弯曲情形拇指竖起时弯曲情形 1、挺直、挺直 2

6、、拇指向指背面弯曲、拇指向指背面弯曲 图图5上眼脸有无褶皱上眼脸有无褶皱 1、双眼皮、双眼皮 2、单眼皮、单眼皮 图图6 食指长短食指长短 1、食指比无名指长、食指比无名指长 2、食指比无名指短、食指比无名指短 图图 7 脸颊有无酒窝脸颊有无酒窝 1、有酒窝、有酒窝 2、无酒窝、无酒窝 图图8 双手手指嵌合双手手指嵌合 1、右手拇指在上、右手拇指在上 2、左手拇指在上、左手拇指在上 兔子毛的长毛和灰毛兔子毛的长毛和灰毛 兔子的长毛和狗的短毛兔子的长毛和狗的短毛 狗的卷毛和长毛狗的卷毛和长毛 黄豆茎的高茎和矮茎黄豆茎的高茎和矮茎 判断判断 1 1、下列各组中，属于相对性状的是、下列各组中，属于相

7、对性状的是 （ ） A A、双眼皮和大眼睛、双眼皮和大眼睛 B B、身高和体重、身高和体重 C C、短毛狗与长毛狗、短毛狗与长毛狗 D D、卷羊毛与长羊毛、卷羊毛与长羊毛 C C 首先针对一对相对性状进行研究，首先针对一对相对性状进行研究， 化繁为简。化繁为简。 l亲本：（父本和母本）亲本：（父本和母本） 父本父本（）：）： 母本母本（）：）： 遗传图谱中的符号：遗传图谱中的符号： P P F F1 1 F F2 2 子一代子一代 产生下一代产生下一代 亲本亲本 母本母本 父本父本 杂交杂交 自交自交 子二代子二代 一对相对性状的研究一对相对性状的研究 指异花传粉时供应花粉的植株指异花传粉时供

8、应花粉的植株 指异花传粉时接受花粉的植株指异花传粉时接受花粉的植株 交配类型交配类型 自交自交：自花传粉自花传粉, ,同种类型相交同种类型相交 杂交：杂交：遗传因子组成不同的生物遗传因子组成不同的生物 个体间相互交配的方式个体间相互交配的方式 测交：测交：被测验的个体被测验的个体与与隐性纯合隐性纯合 个体个体间的杂交间的杂交 基本概念基本概念 一对相对性状的研究一对相对性状的研究 高茎高茎矮茎矮茎 P (亲本亲本) 矮茎矮茎高茎高茎 P (亲本亲本) 正交正交 反交反交 注意问题：注意问题： 1.孟德尔怎么知道，他用的高孟德尔怎么知道，他用的高 茎豌豆和矮茎豌豆是纯种？茎豌豆和矮茎豌豆是纯种？

9、 2.自然状态下豌豆能否杂交，自然状态下豌豆能否杂交， 怎样让豌豆杂交？怎样让豌豆杂交？ 3.种子结在哪儿？第一年获得种子结在哪儿？第一年获得 亲本的种子，当年还能不能亲本的种子，当年还能不能 种下去？种下去？ 4.获得获得F2的种子是第几年？的种子是第几年？ 获得获得F2的植株是第几年？的植株是第几年？ 一对相对性状的研究一对相对性状的研究 高茎高茎矮茎矮茎 P (杂交杂交) 高茎高茎 F1 (子一代子一代) (亲本亲本) 为什么子一代中为什么子一代中 只表现一个亲本只表现一个亲本 的性状（的性状（高茎高茎），）， 而不表现另一个而不表现另一个 亲本的性状或亲本的性状或不不 高不矮高不矮？

10、一对相对性状的研究一对相对性状的研究 高茎高茎 F1 (自交自交) 高茎高茎 矮茎矮茎 F2 (子二代子二代) 3 1 在杂种在杂种后后 代代中中, ,同同 时出现显时出现显 性性状和性性状和 隐性性状隐性性状 的现象的现象 性状分离性状分离 F F2 2中的中的3 3：1 1是不是巧合呢？是不是巧合呢？ 高茎高茎 787 矮茎矮茎277 2.84:1 性状类型性状类型 显性性状：显性性状：具有相对性状的亲本杂交，具有相对性状的亲本杂交，F F1 1表现出来表现出来 的的 性状性状 隐性性状：隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，具有相对性状的亲本杂交，F F1 1未未表现出表现出 来的性状。来的

11、性状。 性状分离：性状分离：杂种后代中，杂种后代中，同时显现出显性性状和隐同时显现出显性性状和隐 性性状的现象。性性状的现象。 性状分离比：性状分离比：杂交后代中显性性状和隐形性状数量杂交后代中显性性状和隐形性状数量 比（显：隐比（显：隐=3:1=3:1） 基本概念基本概念 孟德尔还观察了豌豆的其它相对性状，其结孟德尔还观察了豌豆的其它相对性状，其结 果也与茎的高度相类似。如下表：果也与茎的高度相类似。如下表： 性状性状显性显性隐性隐性 之比 之比 茎的高度茎的高度高：高：787矮：矮：277284 ：1 种子形状种子形状圆：圆：5474皱：皱：1850296 ：1 子叶颜色子叶颜色黄：黄：6

12、022绿：绿：2001301 ：1 花的位置花的位置叶腋：叶腋：651顶端：顶端：207314 ：1 种皮颜色种皮颜色灰：灰：705白：白：224315 ：1 豆荚形状豆荚形状饱满：饱满：882不饱满：不饱满：299295 ：1 幼果颜色幼果颜色绿：绿：428黄：黄：152282 ：1 F F2 2中出现的中出现的3 3：1 1的性状分离比不是偶然的，是的性状分离比不是偶然的，是 什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例 分离？分离？ 孟德尔孟德尔对分离现象的解释对分离现象的解释 1 1、生物的性状是由、生物的性状是由_决定的决定的 遗传因子不融合、

13、不消失遗传因子不融合、不消失 同一种性状的一对相对性状同一种性状的一对相对性状 显性性状：由显性性状：由显性遗传因子显性遗传因子控制（用大写控制（用大写D D表示）表示） （同一个字母同一个字母的大小写）的大小写） 隐性性状：由隐性性状：由隐性遗传因子隐性遗传因子控制（用小写控制（用小写d d表示）表示） 2 2、体细胞中遗传因子是、体细胞中遗传因子是成对存在成对存在的的 纯种高茎豌豆：纯种高茎豌豆： 纯种矮茎豌豆：纯种矮茎豌豆： DDDD dddd F F1 1高茎豌豆：高茎豌豆： DdDd 纯合子：纯合子：遗传因子组成相同的个体遗传因子组成相同的个体 杂合子：杂合子：遗传因子组成不同的个体

14、遗传因子组成不同的个体 遗传因子遗传因子 孟德尔孟德尔对分离现象的解释对分离现象的解释 3 3、生物体在形成生殖细胞、生物体在形成生殖细胞-配子时，成配子时，成 对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的 配子中。配子中。 配子中只含每对遗传因子的一个配子中只含每对遗传因子的一个 4 4、受精时，雌雄配子的结合是、受精时，雌雄配子的结合是随机的随机的。 基本概念基本概念 基因类基因类 显性基因：显性基因：控制显性性状的基因，控制显性性状的基因， 一般用大写字母来表示。一般用大写字母来表示。 隐性基因：隐性基因：控制隐性性状的基因，控制隐性性状的基因， 一般用小写字

15、母来表示。一般用小写字母来表示。 等位基因：等位基因：(同源染色体的相同位同源染色体的相同位 置上置上)控制相对性状的一对基因控制相对性状的一对基因。 个体类个体类 表现型：表现型：是指生物个体所表现出来的性是指生物个体所表现出来的性 状。（状。（如豌豆的高茎和矮茎如豌豆的高茎和矮茎) ) 基因型：基因型：是指与表现型有关的基因组成。是指与表现型有关的基因组成。 (如：高茎豌豆基因型：如：高茎豌豆基因型：DD或或Dd；矮茎豌豆基；矮茎豌豆基 因型：因型：dd) 表现型表现型= =基因型基因型+ +环境条件。书环境条件。书P68P68 基本概念基本概念 高茎 豌豆 和矮 茎豌 豆杂 交实 验的

16、分析 图解 Dd Dd D d DDDdDddd DDdd 高茎高茎矮茎矮茎 P 配子配子 DdF1 Dd配子配子 F2 高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎 1 ： 2 ： 1 3（高茎）（高茎） 1（矮茎）（矮茎） 三、孟德尔三、孟德尔对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证 -测交测交 测交：就是让杂种子一代与测交：就是让杂种子一代与隐性个体隐性个体相交，用来相交，用来 测定测定F1个体是纯合体还是杂合体。个体是纯合体还是杂合体。 对分离现象解释的验证测交实验 Dddd Dd 配子配子 高茎高茎矮茎矮茎 高茎高茎 杂种子一代杂种子一代 矮茎矮茎 隐性纯合子隐性纯合子 测交测交 F1 测交后代

17、测交后代 F2 d Dddd 1 ： 1 请请 预预 测测 实实 验验 结结 果果 ？ 在实际的测交操作过程中，得到在实际的测交操作过程中，得到6464株后代，高茎株后代，高茎3030， 矮茎矮茎3434，比例接近，比例接近1 1：1 1 测交的意义表现在：测交的意义表现在： 1、检验、检验F1的遗传因子组成；的遗传因子组成； 2、可以证明、可以证明F1在形成配子时成对的遗传因子分在形成配子时成对的遗传因子分 离；离； 纯合子：没有性状分离纯合子：没有性状分离 3、检验是否为纯合子、检验是否为纯合子 杂合子：出现性状分离杂合子：出现性状分离 例题：下列关于测交的说法，不正确的是（例题：下列关于

18、测交的说法，不正确的是（ ） A、测交就是让杂种、测交就是让杂种F1与任一亲本交配，测交后代与任一亲本交配，测交后代 的性状比例接近的性状比例接近1:1 B、可以验证、可以验证F1的遗传因子组成的遗传因子组成 C、可以证明、可以证明F1在形成配子时成对的遗传因子彼此在形成配子时成对的遗传因子彼此 分分 离离 D、隐形个体产生含有隐形遗传因子的配子不会掩、隐形个体产生含有隐形遗传因子的配子不会掩 盖盖F1的配子在测交后代中的表现的配子在测交后代中的表现 A 分离定律（孟德尔第一定律） 在生物的体细胞中，控制同一性状在生物的体细胞中，控制同一性状 的遗传因子的遗传因子_，不相，不相_； 在形成配子

19、时，成对的遗传因子发生在形成配子时，成对的遗传因子发生 _，_后的遗传因子分别进入后的遗传因子分别进入 不同的配子中，随不同的配子中，随_遗传给后代。遗传给后代。 成对存在成对存在融合融合 分离分离分离分离 配子配子 实质：实质： 等位基因的分离等位基因的分离 假说假说演绎法演绎法 以观察和分析提出问题以观察和分析提出问题 为什么为什么F2F2中出现中出现3 3：1 1的性的性 状分离比？状分离比？ 经推理和想象提出假说经推理和想象提出假说 遗传因子决定生物的性状遗传因子决定生物的性状 遗传因子成对存在遗传因子成对存在 遗传因子在形成配子时分离遗传因子在形成配子时分离 雌雄配子在受精时随机结合

20、雌雄配子在受精时随机结合 据假说进行演绎和推理据假说进行演绎和推理 测交结果预测：测交结果预测： 测交后代分离比为测交后代分离比为1 1：1 1 实验检验演绎推理结论实验检验演绎推理结论 实验结果完全符合！实验结果完全符合！ 假说完全正确！假说完全正确！ 分离定律的适用范围：分离定律的适用范围： （1 1）只适用于进行）只适用于进行有性生殖有性生殖的生物。的生物。 （2 2）只适用于）只适用于真核生物细胞核真核生物细胞核中的遗传，而中的遗传，而 不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传. . (2)(2)只适用于只适用于一对相对性状一对相对性状的遗传，而

21、两对或的遗传，而两对或 两对以上的相对性状的遗传行为不适应。两对以上的相对性状的遗传行为不适应。 分离分离 定律定律 选择豌豆选择豌豆 作为实验材料作为实验材料 杂交实验杂交实验 理论解释（假说）理论解释（假说） 测交验证测交验证 分离定律内容分离定律内容 自花传粉、闭花受粉自花传粉、闭花受粉 具有多个易于区分的性状具有多个易于区分的性状 F F2 2性状表现类型及其比例为性状表现类型及其比例为 F F2 2遗传因子组成及其比例遗传因子组成及其比例 高茎高茎矮茎矮茎 = = 3131 DDDdddDDDddd = =121121 子代性状表现类型及其比例为子代性状表现类型及其比例为 子代遗传因

22、子组成及其比例子代遗传因子组成及其比例 高茎高茎矮茎矮茎 = = 1111 DdddDddd = =1111 小结：小结： 1 1、下列叙述正确的是、下列叙述正确的是 A A纯合体测交后代都是纯合体纯合体测交后代都是纯合体 B B纯合体自交后代是纯合体纯合体自交后代是纯合体 C C杂合体自交后代都是杂合体杂合体自交后代都是杂合体 D D杂合体测交后代都是杂合体杂合体测交后代都是杂合体 2 2、羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白羊为、羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白羊为 亲本，接连生下了亲本，接连生下了3 3只小羊是白羊，若它们再生只小羊是白羊，若它们再生 第第4 4只小羊，其毛色只小羊，

23、其毛色 A A一定是白色的一定是白色的 B B是白色的可能性大是白色的可能性大 C C一定是黑色的一定是黑色的 D D是黑色的可能性大是黑色的可能性大 B B 3 3、下列各项中，基因型不同而表现型相同的是：、下列各项中，基因型不同而表现型相同的是： A A、RRRR和和rr Brr B、RrRr和和rrrr C C、RRRR和和Rr DRr D、RrRr和和RrRr C 4、下列各对性状中，属于相对性状的是、下列各对性状中，属于相对性状的是 A.狗的长毛和卷毛狗的长毛和卷毛 B.棉花的掌状叶和鸡脚叶棉花的掌状叶和鸡脚叶 C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色玉米叶梢的紫色和叶片的绿色 D.豌豆的高茎

24、和蚕豆的矮茎豌豆的高茎和蚕豆的矮茎 5、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交 . . 课堂巩固课堂巩固 6、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正 确的一组是确的一组是 . . . . 7、基因型为的个体与基因型为、基因型为的个体与基因型为aa的个体杂交产生的个体杂交产生 的的 进行自交，那么 进行自交，那么 中的纯合子占 中的纯合子占 中个体 中个体 数的数的 . . . . 8、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相、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 9、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代、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显性和隐性个体之比为52 48。以下哪项推论是正。以下哪项推论是正 确的确的 A