必修二 11孟德尔德豌豆杂交实验(一)

1、LOGO模块二模块二 遗传与进化遗传与进化LOGOLOGO1.1 孟德尔德豌豆杂交实验孟德尔德豌豆杂交实验（一）（一）第第1章章 遗传因子的发现遗传因子的发现遗传遗传 指亲代指亲代的的性状性状又在又在下一代表现下一代表现的现象。的现象。融合遗传理论融合遗传理论问题探讨？孟德尔的生平简介孟德尔的生平简介： 孟德尔于孟德尔于1822年年7月月22日日,出生于奥地利出生于奥地利一个贫寒的农民家庭。从小爱劳动，念中学时就一个贫寒的农民家庭。从小爱劳动，念中学时就对自然科学发生了兴趣。对自然科学发生了兴趣。21岁做了修道士，后来岁做了修道士，后来又当过中等学校的代理教员。在此期间，业余时又当过中等学校的

2、代理教员。在此期间，业余时间进行科学实验。他对天文、气象、园艺和养蜂间进行科学实验。他对天文、气象、园艺和养蜂等都进行过研究。其中杂交实验，潜心研究了等都进行过研究。其中杂交实验，潜心研究了8年年。而。而豌豆的杂交实验豌豆的杂交实验是非常成功的。他对科是非常成功的。他对科学研究工作严肃认真，在自己的通信中说过，学研究工作严肃认真，在自己的通信中说过，“从春到秋，天天都要全神贯注、小心翼翼地监从春到秋，天天都要全神贯注、小心翼翼地监视着实验视着实验”。他通过观察对比、用数学的方法统。他通过观察对比、用数学的方法统计分析，从大量的数据中揭示了两个遗传规律，计分析，从大量的数据中揭示了两个遗传规律，

3、成为成为遗传学的奠基人遗传学的奠基人！为什么以豌豆为实验材料？ 两性花两性花闭花受粉闭花受粉进行自花传粉，即自交。进行自花传粉，即自交。 纯种纯种性状（性状（charactercharacter） 是生物的形态、结构和生理特是生物的形态、结构和生理特性的总称。性的总称。如种子形状、茎的高度。如种子形状、茎的高度。相对性状相对性状（relative characterrelative character） 同一种生物的同种性状的不同同一种生物的同种性状的不同表现类型。表现类型。如豌豆种子形状的圆滑和如豌豆种子形状的圆滑和皱缩，高茎和矮茎。皱缩，高茎和矮茎。有易于区分的性状有易于区分的性状豌豆的七

4、种相对性状豌豆的七种相对性状孟德尔的做法： 先观察一对相对性状遗传的规律。方法： 人工杂交一、一对相对性状的杂交实验一、一对相对性状的杂交实验高茎豌豆的花高茎豌豆的花 孟德尔对豌豆进行人工孟德尔对豌豆进行人工异花传粉异花传粉，也就是进行也就是进行杂交（杂交（crosscross）：矮茎豌豆的花矮茎豌豆的花亲本（亲本（P）(人工杂交）人工杂交）子一代（子一代（F1）F1全部是全部是高茎！高茎！父本（）父本（）母本（）母本（）亲本（亲本（P）(人工杂交）人工杂交）子一代（子一代（F1）F1仍然仍然全部全部是高茎！是高茎！母本（）母本（）父本（）父本（）子一代（子一代（F1） （自交）子二代（子二代

5、（F2）性状分离性状分离3：1显性性状显性性状：在杂种：在杂种F1F1代显现出来的性代显现出来的性状。状。（高茎）（高茎）隐性性状隐性性状：在杂种：在杂种F1F1代中没有显现出代中没有显现出来的性状。来的性状。（矮茎）（矮茎） 如何判断子二代出现3:1性状分离比是偶然现象还是普遍现象？对其他六对性状进行相同实验对其他六对性状进行相同实验经过孟德尔的耐心统计，经过孟德尔的耐心统计，他发现他发现F1自交后代自交后代F2中，中，两种性状的个体数目比例两种性状的个体数目比例都是都是3：1左右。左右。二、对分离现象的解释二、对分离现象的解释（1 1）生物的性状是由）生物的性状是由遗传因子遗传因子（her

6、editary factorhereditary factor）决定的。）决定的。显性遗传因子：大写字母，如显性遗传因子：大写字母，如 D隐性遗传因子：小写字母，如隐性遗传因子：小写字母，如 d（2 2）体细胞中遗传因子应该）体细胞中遗传因子应该成对成对存存在。在。纯合子：遗传因子组成相同的个体纯合子：遗传因子组成相同的个体杂合子：遗传因子组成不同的个体杂合子：遗传因子组成不同的个体（3 3）在形成生殖细胞）在形成生殖细胞- -配子配子时，成对的遗传因子时，成对的遗传因子彼此分离彼此分离。（4 4）受精时，雌雄配子的结）受精时，雌雄配子的结合是合是随机随机的。的。高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎PF1

7、配子配子减数减数 分裂分裂减数减数 分裂分裂受精作用受精作用高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎F1配子配子减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂受精作用受精作用高茎高茎高茎高茎高茎高茎F2三、对分离现象解释的验证三、对分离现象解释的验证 怎么知道F1是杂合子，产生配子时D和d分离了，而且比例是1:1？ 你能通过实验来证实吗？（ ）怎么知道F1是杂合子，产生配子时D和d分离了，而且比例是1:1？你能通过实验来证实吗？A、F1和纯种高茎和纯种高茎B、F1和杂种高茎和杂种高茎C、F1和矮茎杂交和矮茎杂交 C实验预测：实验预测：第一种：后代高茎第一种：后代高茎 : 矮茎矮茎 = 1 : 1（假设成立）（假设成立）第二

8、种：后代全是高茎第二种：后代全是高茎（假设不成立）（假设不成立）v利用杂种利用杂种F1高茎豌豆，与隐性纯合子矮茎豌高茎豌豆，与隐性纯合子矮茎豌豆杂交，得到后代高茎与矮茎之比为豆杂交，得到后代高茎与矮茎之比为1：1。v巧妙巧妙的测交实验证实了孟德尔对遗传因子的的测交实验证实了孟德尔对遗传因子的假说。假说。F1 （Dd）测交后代测交后代矮茎（矮茎（dd） 测交（测交（test cross）：杂种：杂种F1与隐性亲本杂交以测定与隐性亲本杂交以测定杂种杂种F1基因组成。基因组成。P Dd dd配子配子 D d d测交后代测交后代 Dd dd表现型表现型 高茎高茎 矮茎矮茎比比 例例 1 : 1解释的正

9、确性解释的正确性（一）、一对相对性状的遗传实验：（一）、一对相对性状的遗传实验：（二）、测交（二）、测交P P：高高( (纯纯)X )X 矮矮F F1 1高高( (显性性状显性性状) )F F2 2：高高3 3：矮：矮1 1( (性状分离性状分离) )理论解释：理论解释：P P：DD X ddDD X ddF F1 1：DdDd配子：配子：F F2 2基因型：基因型：1D1D：1d1d( (受精机会均等受精机会均等) )( (等位基因等位基因) )1DD1DD：2Dd2Dd：1dd1dd杂交实验的数据与理论分析相符，即测杂交实验的数据与理论分析相符，即测F F1 1基因型为基因型为DdDd结论

10、：结论：3030株高：株高：3434株矮株矮F F1 1 X X 矮茎矮茎实验：实验：1Dd:1dd1Dd:1dd的的结果结果应有应有DdXddDdXdd如解释正确，如解释正确，分析：分析：验证对分离现象验证对分离现象测测F F1 1基因型基因型F F1 1 X X 隐性类型隐性类型目的：目的：分离规律小结：观察实验观察实验发现问题发现问题 分析问题分析问题提出假说提出假说设计实验设计实验验证假说验证假说归纳综合归纳综合总结规律总结规律四、分离定律四、分离定律“假说假说演绎法演绎法”是在观察和是在观察和分析基础上提出问题以后，通分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的过推理和想象提

11、出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结再通过实验检验演绎推理的结论。论。“假说假说演绎法演绎法” 提出问题提出问题 ：为什么为什么F1全为显性，全为显性， F2中总是出现性状中总是出现性状分离，且分离比为分离，且分离比为3:1？ 假说解释假说解释 ：提出遗传因子控制相对性状，产生配子时提出遗传因子控制相对性状，产生配子时成对的遗传因子彼此分离等观点。成对的遗传因子彼此分离等观点。 演绎推理演绎推理： F1为杂合子，其测交后代应为为杂合子，其测交后代应为: 实验验证实验验证：实际的测交实验结果也为实际的测交实验结果也为: 总结规律总结规律：

12、演绎推理结果与实际结果一致，假说成立。演绎推理结果与实际结果一致，假说成立。否否 则不成立。则不成立。分离定律：分离定律： 在生物的体细胞中，控制同一在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子性状的遗传因子成对存在成对存在，不相融，不相融合；在合；在形成配子形成配子时，成对的时，成对的遗传因遗传因子发生分离子发生分离，分离后的遗传因子，分离后的遗传因子分分别进入不同的配子别进入不同的配子中，中，随配子遗传随配子遗传给后代给后代。（遗传因子后来称为基因）。（遗传因子后来称为基因）分离定律中的基本概念（1）性状类性状：生物体的任何可以鉴别的表型特征。相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。显性性状

13、：在杂种F1代显现出来的性状。隐性性状：在杂种F1代中没有显现出来的性状。性状分离：在杂种后代中，同时显现显性性状和隐性性状的现象。（2）交配类自花传粉：两性花的花粉落在同一朵花的雌蕊的柱头上的过程。异花传粉：两朵花之间的传粉过程。杂交：不同的生物体间相互交配的过程（用表示）。自交：相同的生物体间的相互交配，植物体中指自花传粉和雌雄异花的同株受粉（用表示）。测交：让F1与隐性纯合子杂交，用来测定F1基因型。（3）遗传因子类显性遗传因子：控制显性性状的遗传因子，用大写字母来表示，如D 。隐性遗传因子：控制隐性性状的遗传因子。用小写字母来表示，如d。（4）个体类纯合子：由相同遗传因子的配子结合成的

14、合子发育成的个体，如DD、dd。纯合子能够稳定遗传，自交后代不再发生性状分离。杂合子：由不相同遗传因子的配子结合成的合子发育成的个体，如Dd。杂合子不能稳定遗传，自交后代会发生性状分离。 巩固练习巩固练习1 1、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 A、狗的长毛和卷毛、狗的长毛和卷毛 （ ） B B、棉花的掌状叶和鸡脚叶、棉花的掌状叶和鸡脚叶C 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 D、豌豆的高茎和蚕豆的矮茎、豌豆的高茎和蚕豆的矮茎2 2、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 （ ）、下列四

15、组交配中，能验证对分离现、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（象的解释是否正确的一组是（）、基因型为的个体与基因型为的个体、基因型为的个体与基因型为的个体杂交产生的进行自交，那么中的纯合子杂交产生的进行自交，那么中的纯合子占中个体数的（占中个体数的（ ）、肤色正常的夫妇生了一个白化病的孩子，这对夫、肤色正常的夫妇生了一个白化病的孩子，这对夫妇的基因型是妇的基因型是 ，这对夫妇再，这对夫妇再生白化病孩子的可能性是生白化病孩子的可能性是、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交试验，、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交试验，产生种不同类型的雌、雄配子，其产生种不同类型的雌、雄配子，其

16、比为。比为。的基因型有种，其比为的基因型有种，其比为F2F2的表现性状有的表现性状有 种，比例为种，比例为 其中不能稳定遗传，后代会发生性状分离的基因其中不能稳定遗传，后代会发生性状分离的基因型是。型是。：7、一株纯黄玉米（、一株纯黄玉米（YY）与一株纯白玉米）与一株纯白玉米(yy)相互传粉，相互传粉，两株植株结出的种子的胚和胚乳的基因情况是：两株植株结出的种子的胚和胚乳的基因情况是：A、胚细胞相同、胚乳细胞不同、胚细胞相同、胚乳细胞不同B、胚细胞和胚乳细胞都相同、胚细胞和胚乳细胞都相同C、胚细胞不同、胚乳细胞相同、胚细胞不同、胚乳细胞相同D、胚细胞和胚乳细胞都不同、胚细胞和胚乳细胞都不同1.

17、水稻的非糯性对糯性为显性，将纯非糯性品种与糯性品种杂交水稻的非糯性对糯性为显性，将纯非糯性品种与糯性品种杂交得得F1，取，取F1的花粉用碘液染色；凡非糯性花粉呈蓝色，糯性花粉的花粉用碘液染色；凡非糯性花粉呈蓝色，糯性花粉呈棕红色，在显微镜下这两种花粉的微粒，非糯性与糯性的比例为：呈棕红色，在显微镜下这两种花粉的微粒，非糯性与糯性的比例为：A1：1 B1：2 C2：1 D不成比例不成比例2.有一对表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的有一对表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的弟弟也是白化病患者，但女方双亲表现正常。这对夫妇生出白化弟弟也是白化病患者，但女方双亲表现正常。这对夫妇

18、生出白化病的孩子的概率是病的孩子的概率是A1/2 B2/3 C1/4 D1/63.蜜蜂的体色褐色对黑色为显性，控制一对相对性状的遗传因子蜜蜂的体色褐色对黑色为显性，控制一对相对性状的遗传因子在常染色体上。现有褐色雄蜂与黑色雌蜂杂交，则在常染色体上。现有褐色雄蜂与黑色雌蜂杂交，则F1蜜蜂体色是：蜜蜂体色是：A全部是褐色全部是褐色 B褐色：黑色褐色：黑色=3：1C母蜂和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色母蜂和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色D母蜂和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色母蜂和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色ADC课后拓展课后拓展 ： 4.已知小麦抗锈病是由显性基因控制，让一株杂合子小麦自已知小麦抗锈病是由显性基因

19、控制，让一株杂合子小麦自交得交得F1，淘汰掉其中不抗锈病的植株后，再自交得，淘汰掉其中不抗锈病的植株后，再自交得F2，从理论，从理论上计算，上计算，F2中不抗锈病占植株总数的中不抗锈病占植株总数的 A1/4 B1/6 C1/8 D1/165.具有一对遗传因子的杂合体，逐代自交具有一对遗传因子的杂合体，逐代自交3次，在次，在F3中纯合中纯合体比例为：体比例为：A1/8 B7/8 C7/16 D9/166.孟德尔遗传定律不适于原核生物，是因为原核生物孟德尔遗传定律不适于原核生物，是因为原核生物 A没有细胞核没有细胞核B没有遗传物质没有遗传物质C没有完整的细胞器没有完整的细胞器D主要进行无性生殖主要

20、进行无性生殖B BB BD D亲代基因型不确定的情况下的计算题亲代基因型不确定的情况下的计算题 遗传概率的常用计算方法遗传概率的常用计算方法杂合子连续自交，可使后代的纯合子越来杂合子连续自交，可使后代的纯合子越来越多，杂合子越来越少。所以当杂交育种选越多，杂合子越来越少。所以当杂交育种选择显性性状时，常采用择显性性状时，常采用连续自交连续自交的方法。的方法。复等位基因复等位基因同一基因座出现多个等位基因。如: A 和 a1、 a2、 a3 那么AA Aa1 Aa2 Aa3 a1a2 a2a3 a1a3 均可表现出不同性状。实例：A、 B、 i 基因决定A、B、O、 A B血型 兔子的毛色有灰色

21、、青色、白色、黑色、褐色等，控制毛色的基因在常染兔子的毛色有灰色、青色、白色、黑色、褐色等，控制毛色的基因在常染色体上。其中，色体上。其中，灰色由显性基因（灰色由显性基因（B）控制，青色（）控制，青色（b1）、白色（）、白色（b2）、黑色）、黑色（b3）、褐色（）、褐色（b4）均为）均为B基因的等位基因。基因的等位基因。（1）已知）已知b1、b2、b3、b4之间具有不循环但有一定次序的完全显隐性关系之间具有不循环但有一定次序的完全显隐性关系（即如果（即如果b1对对b2显性、显性、b2对对b3显性，则显性，则b1对对b3显性）。为探究显性）。为探究b1、b2、b3、b4之间的显性关系，有人做了以下杂交试验（子代数量足够多，雌雄都有）：之间的显性关系，有人做了以下杂交试验（子代数量足够多，雌雄都有）：甲：纯种青毛兔甲：纯种青毛兔纯种白毛兔纯种白毛兔F1为青毛兔；乙：纯种黑毛兔为青毛兔；乙：纯种黑毛兔纯种褐毛兔纯种褐毛兔f1为黑毛兔；丙：为黑毛兔；丙：F1青毛兔青毛兔F1黑毛兔。黑毛兔。 请推测杂交组合丙的子一代可能出现的性状，并结合甲、乙的子代情况，请推测杂交组合丙的子一代可能出现的性状，并结合甲、乙的子代情况，对对b1、b2、b3、b4之间的显隐性关系做出