孟德尔豌豆杂交实验一20160225

1、G.J. Mendel,1822-1884孟德尔孟德尔 -现代遗传学的奠基人现代遗传学的奠基人 生于奥地利，遗传学的奠基人。父母都是园艺家，生于奥地利，遗传学的奠基人。父母都是园艺家，家境贫寒，家境贫寒，2121岁起做修道士，岁起做修道士，2929岁起进修自然科学和数岁起进修自然科学和数学，研究豌豆杂交实验长达学，研究豌豆杂交实验长达8 8年，年，18651865年宣读了实验论文年宣读了实验论文植物杂交实验，未能引起当时学术界的重视。植物杂交实验，未能引起当时学术界的重视。18841884年逝世。直到年逝世。直到19001900年，年，来自三个国家的三位学者同时独来自三个国家的三位学者同时独立

2、地重新发现孟德尔遗传定律。立地重新发现孟德尔遗传定律。从此遗传学进入了孟德尔时代。从此遗传学进入了孟德尔时代。（1）提出了遗传单位是）提出了遗传单位是遗传因子遗传因子；（2）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和基因的自由组合定律。基因的自由组合定律。主要贡献有主要贡献有:（现代遗传学上确定为（现代遗传学上确定为基因基因）。 曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代发生混合，使子代表现出介于双亲质会在子代发生混合，使子代表现出介于双亲之间的之间的性状性状，这个观点叫，这个观点叫融合遗传融合遗传。讨论讨论1、红牡丹和白

3、牡丹杂交，子代、红牡丹和白牡丹杂交，子代 的牡丹花会是什么颜色？的牡丹花会是什么颜色？2、你同意上述观点吗？、你同意上述观点吗？问题探讨问题探讨豌 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1 1、豌豆是、豌豆是自花传粉自花传粉，且是，且是闭花闭花 授粉授粉的植物。的植物。2 2、豌豆有易于区分的、豌豆有易于区分的相对性状相对性状 且且能稳定地遗传能稳定地遗传给后代。给后代。 两性花两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊的花粉，落到同一朵花的雌蕊 柱头上的过程，也叫自交。柱头上的过程，也叫自交。不同植株的花进行异花不同植株的花进行异花传粉时，提供花粉的植传粉时，提供花粉的植株

4、叫做株叫做父本（父本（ ），接受花粉的植株叫做接受花粉的植株叫做母母本（本（ ）。闭花授粉：闭花授粉：就是花在花未开时已经完成了授粉。就是花在花未开时已经完成了授粉。两朵花之间的传粉过程。两朵花之间的传粉过程。自花传粉：自花传粉：异花传粉：异花传粉：豌豆的人工异花传粉过程豌豆的人工异花传粉过程选择亲本选择亲本,在在花蕾期雄蕊花蕾期雄蕊没有成熟时没有成熟时,剪掉雄蕊剪掉雄蕊,去雄的植株是母本。去雄的植株是母本。传粉传粉去雄去雄在去雄的花上套上纸袋在去雄的花上套上纸袋,防止外来花粉干扰。防止外来花粉干扰。再套袋再套袋雌花成熟时雌花成熟时,采集另一采集另一亲本的花粉亲本的花粉,撒在去雄撒在去雄的雌蕊

5、的柱头上的雌蕊的柱头上,提供提供花粉的植株是父本。花粉的植株是父本。将工人授粉的花再套将工人授粉的花再套袋袋,防止外来花粉干扰。防止外来花粉干扰。套袋套袋 孟德尔选用豌豆作试验材料的另一个原因，孟德尔选用豌豆作试验材料的另一个原因，是因为他在栽培豌豆的过程中发现，豌豆的一些是因为他在栽培豌豆的过程中发现，豌豆的一些品种之间具有易于区分的性状，例如，豌豆中有品种之间具有易于区分的性状，例如，豌豆中有高茎的（高度高茎的（高度1.51.52.0 m2.0 m），也有矮茎的（高度），也有矮茎的（高度0.3 m0.3 m左右）；有结圆粒种子的，也有结皱粒种左右）；有结圆粒种子的，也有结皱粒种子的。像这样

6、，子的。像这样，一种一种生物的生物的同一种同一种性状的性状的不同不同表表现类型，叫做相对性状。现类型，叫做相对性状。相对性状相对性状 例：豌豆的黄色子叶和绿色子叶；羊的白毛和黑毛；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。人的双眼皮和单眼皮等。分析：羊的白毛和长毛是不是相对性状？孟德尔经过仔细的观察孟德尔经过仔细的观察,选择了豌豆的选择了豌豆的7对性状做杂交试验。对性状做杂交试验。他还注意到一棵植株或种子上同时有多对相对性状。他还注意到一棵植株或种子上同时有多对相对性状。这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？简单简单复

7、杂复杂简单简单复杂复杂一对相对性状的遗传试验一对相对性状的遗传试验简单简单复杂复杂 亲本：亲本：遗传学上的符号遗传学上的符号PF1F2父本：父本：母本：母本：杂杂 交：交：自自 交：交：子一代：子一代：子二代：子二代：一对相对性状的遗传学实验一对相对性状的遗传学实验高茎高茎（杂交）（杂交）（自交）（自交）PF1F2高茎的花高茎的花矮茎的花矮茎的花反交反交正交与反交正交与反交一对相对性状的遗传学实验一对相对性状的遗传学实验矮茎的花矮茎的花高茎的花高茎的花高茎高茎矮茎矮茎P高茎高茎F1矮茎矮茎高茎高茎P高茎高茎F1.正交正交高茎高茎787高茎高茎 277矮茎矮茎P PF F1 1F F2 2纯种高

8、茎纯种高茎纯种矮茎纯种矮茎3 3 1 1（杂交）（杂交）（自交）（自交）一对相对性状一对相对性状的纯种亲的纯种亲本杂本杂交交，F F1 1中中显现出来的性状显现出来的性状一一对相对性状的纯种亲本杂对相对性状的纯种亲本杂交，交，F F1 1中未中未显现出来的性状显现出来的性状在杂种后代中，同时显现出在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象显性性状和隐性性状的现象性状分离性状分离显性性状显性性状隐性性状隐性性状 一对相对性状的遗传学实验一对相对性状的遗传学实验讨论：讨论：为什么子一代全是为什么子一代全是高茎高茎的呢？的呢？难道矮茎就这样难道矮茎就这样消失消失了么？了么？讨论：讨论：F2代中

9、出现的代中出现的高矮比例为高矮比例为3：1.这是这是偶然还是必然的呢？偶然还是必然的呢？2.84:12.84:1277277（矮）（矮）787（高）茎的高度F F2 2的比的比隐性性状隐性性状显性性状显性性状性状性状2.82:12.82:1152152（黄色）（黄色）428428（绿色）（绿色）豆荚颜色豆荚颜色2.95:12.95:1299299（不饱满）（不饱满）882882（饱满）（饱满）豆荚的形状豆荚的形状3.01:13.01:120012001（绿色）（绿色）60226022（黄色）（黄色）子叶的颜色子叶的颜色3.15:13.15:1224224（白色）（白色）705705（灰色）（灰

10、色）种皮的颜色种皮的颜色3.14:13.14:1207207（茎顶）（茎顶）651651（叶腋）（叶腋）花的位置2.96:2.96:1 118501850（皱缩）（皱缩）54745474（圆滑）（圆滑）种子的形状种子的形状F2F2中出现的中出现的3 3：1 1的性状分离比不是偶然的！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分离？是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离？孟德尔对豌豆的其它相对性状进行杂交实验，其孟德尔对豌豆的其它相对性状进行杂交实验，其结果也与茎的高度相类似。如下表：结果也与茎的高度相类似。如下表：孟德尔对相对性状遗传试验的解释孟德尔对相对性

11、状遗传试验的解释相对性状是由遗传因子（现称基相对性状是由遗传因子（现称基因）决定的。显性性状由显性基因因）决定的。显性性状由显性基因控制，用大写字母表示，隐性性状控制，用大写字母表示，隐性性状由隐性基因控制的，用小写字母表由隐性基因控制的，用小写字母表示，在示，在体细胞中是成双存在体细胞中是成双存在。配子形成时，成双的基因分开，配子形成时，成双的基因分开，分别进入不同的配子。分别进入不同的配子。当雌雄配子结合完成受精后，又当雌雄配子结合完成受精后，又恢复成对。显性基因恢复成对。显性基因(D)对隐性基对隐性基因因(d)有显性作用。所以有显性作用。所以F1表现显表现显性性状。性性状。孟德尔对一相对

12、性状遗传试验的解释孟德尔对一相对性状遗传试验的解释F1形成配子时，成对的基因形成配子时，成对的基因分离，每个配子中基因成单。分离，每个配子中基因成单。F1形成的配子形成的配子种类种类、比值比值都都相等，相等，受精机会均等受精机会均等，所以，所以F2性状分离，表现比为性状分离，表现比为3:1，基，基因类型比为因类型比为1:2:1。 以上解释仅仅是孟德尔认以上解释仅仅是孟德尔认为的，到底正确与否，还要通为的，到底正确与否，还要通过实验验证。一个正确的理论，过实验验证。一个正确的理论，不仅能够不仅能够解释出现解释出现的问题，还的问题，还应能应能预测预测另一些实验的另一些实验的结果结果。性状类型比性状

13、类型比= 3显：显：1隐隐遗传因子组合比遗传因子组合比= 1：2：1孟德尔对分离现象解释的验证：孟德尔对分离现象解释的验证：设计实验、验证假说设计实验、验证假说 测交：测交：让让F1 代与隐代与隐性纯合子杂交性纯合子杂交。杂种子一代杂种子一代隐性纯合子隐性纯合子矮茎矮茎高茎高茎Dd配子配子ddDdd测交后代测交后代矮茎矮茎高茎高茎ddDd1 ： 1分离定律分离定律(P7)： 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，不相不相融合融合；在形成配子时，成对的遗；在形成配子时，成对的遗传因子发生传因子发生分离分离，分离后的遗传，分离后的遗传因子

14、分别因子分别进入不同的进入不同的配子配子中，随中，随配子遗传给后代。配子遗传给后代。 假说假说-演绎法基本步骤为演绎法基本步骤为:一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释对分离现象的解释测交实验测交实验分离定律分离定律观察现象、观察现象、提出问题提出问题分析问题、分析问题、提出假说提出假说设计实验、设计实验、验证假说验证假说分析结果、分析结果、得出结论得出结论运用遗传规律解题技巧运用遗传规律解题技巧1、由亲本推断子代的基因型、表现型及其概率、由亲本推断子代的基因型、表现型及其概率亲本基因型组合亲本基因型组合后代基因型及比例后代基因型及比例后代表现型及比例后代表现型及比例AA

15、AAAAAaAAaaAaAaAaaaaaaaAAAA：Aa=11AaAA :Aa:aa=1:2:1Aa:aa=1:1aa全显全显全显全显全显全显显性显性:隐性隐性=3:1显性显性:隐性隐性=1:1全隐全隐2、由子代推断亲代的基因型、由子代推断亲代的基因型方法一：方法一： 基因填充法。基因填充法。先根据亲代表现型写出能够确定的基因，先根据亲代表现型写出能够确定的基因，如显性性状的基因型可用如显性性状的基因型可用A_来表示，隐来表示，隐性性状基因型只有一种性性状基因型只有一种aa，根据子代中一，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。未知的基

16、因。方法二：方法二：根据分离定律中规律性比值来直接推断。根据分离定律中规律性比值来直接推断。（1）若后代性状分离比为）若后代性状分离比为显性显性:隐性隐性为为3 : 1，则双亲一定是杂合子。则双亲一定是杂合子。AaXAa（2）若后代性状比为）若后代性状比为显性显性:隐性隐性为为1 : 1，则双亲一定是测交类型。则双亲一定是测交类型。AaXaa（3）若后代性状）若后代性状只有显性性状只有显性性状，则双亲至少有一方是显性纯合子。则双亲至少有一方是显性纯合子。AAX_ _（4）若后代性状）若后代性状只有隐性性状只有隐性性状，则双亲都是隐性纯合子。则双亲都是隐性纯合子。aaXaa 根据两个显性性状亲本

17、可以产生隐性性状的后代根据两个显性性状亲本可以产生隐性性状的后代( (如如高秆高秆 X X 高秆高秆矮秆矮秆) )或两个隐性亲本产生的后代全为隐或两个隐性亲本产生的后代全为隐性，不应该出现显性性状的后代性，不应该出现显性性状的后代( (白化白化 X X 白化白化 全为白全为白化化) )的规律来否认某些性状是隐性或显性，从而判断显性、的规律来否认某些性状是隐性或显性，从而判断显性、隐性的性状。隐性的性状。常用的几种判断显隐性的方法有：常用的几种判断显隐性的方法有：（1 1）反证法：）反证法：例如：豌豆中黄色子叶例如：豌豆中黄色子叶X X黄色子叶黄色子叶绿色子叶绿色子叶问亲本及子代的基因型是什么？

18、（用问亲本及子代的基因型是什么？（用YyYy表示）表示） 这首先判断黄色、绿色的显隐性关系。假设黄色是这首先判断黄色、绿色的显隐性关系。假设黄色是隐性，则隐性，则黄色黄色X X黄色黄色全为黄色全为黄色，不应出现，不应出现绿色绿色，与事，与事实不符，故假设不成立，黄色应为显性，绿色应为隐性。实不符，故假设不成立，黄色应为显性，绿色应为隐性。由此推知亲本的黄色均为由此推知亲本的黄色均为YyYy，子代的绿色为，子代的绿色为yy.yy.。（2 2）推理法：）推理法：基因的分离规律在实践中的应用基因的分离规律在实践中的应用 在杂交育种过程中如何选用显性性在杂交育种过程中如何选用显性性状和隐性性状的品种？

19、状和隐性性状的品种？ 培育显性品种：应连续自交，直到确认得到培育显性品种：应连续自交，直到确认得到不再发生分离的显性类型为止。不再发生分离的显性类型为止。为什么婚姻法禁止近亲结婚？为什么婚姻法禁止近亲结婚？ 在人类，虽然由隐性基因控制的遗传病通常很在人类，虽然由隐性基因控制的遗传病通常很少出现，但在近亲结婚（例如表兄妹结婚）的情况少出现，但在近亲结婚（例如表兄妹结婚）的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因，下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的基因，而使其后代出现病症的机会大大增加。而使其后代出现病症的机会大大增加。想一想想一想想一想想一想培育隐性品种：一但出现隐性性状的品种，培

20、育隐性品种：一但出现隐性性状的品种，就是选用的品种。就是选用的品种。1.以下各组生物性状属于相对性状的是（以下各组生物性状属于相对性状的是（ ） A.番茄的红果和圆果番茄的红果和圆果 B.水稻的早熟和晚熟水稻的早熟和晚熟C.绵羊的长毛和细毛绵羊的长毛和细毛 D.棉花的短绒和粗绒棉花的短绒和粗绒 2.大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中，能大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判断显性和隐性关系的是（判断显性和隐性关系的是（ ） 紫花紫花紫花紫花紫花紫花 紫花紫花紫花紫花301紫花紫花 101白花白花 紫花紫花白花白花紫花紫花 紫花紫花白花白花98紫花紫花 102白

21、花白花 A.和和 B.和和 C.和和 D.和和巩固练习巩固练习BD解析：实验解析：实验如果两个亲本都是纯合子，不管显性还是隐性都不会出如果两个亲本都是纯合子，不管显性还是隐性都不会出现性状分离；实验现性状分离；实验的两个亲本都是杂合子，所以出现了性状分离，的两个亲本都是杂合子，所以出现了性状分离，分离比为显性分离比为显性 隐性隐性=3 1，可以判断出紫花是显性；实验，可以判断出紫花是显性；实验中，必有中，必有一个亲本为隐性纯合，杂交后代只表现出显性性状；实验一个亲本为隐性纯合，杂交后代只表现出显性性状；实验为测交，为测交，有一个亲本为隐性纯合，一个亲本为显性杂合，后代的性状比为有一个亲本为隐性

22、纯合，一个亲本为显性杂合，后代的性状比为1 1，不能确定显性和隐性性状。不能确定显性和隐性性状。3.两杂合子黄色豌豆杂交产生种子两杂合子黄色豌豆杂交产生种子120粒，其中纯合子粒，其中纯合子 黄色种子的数目约为（黄色种子的数目约为（ ） A.0 B.30 C.60 D.90B4、基因型分别为、基因型分别为bb、Bb、BB的三个植物个体，的三个植物个体，其中属于杂合体的是其中属于杂合体的是 ，表现型相同的个体，表现型相同的个体有有 。 5、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验，、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验，F1产生产生 种不同类型的雌雄配子，其比为种不同类型的雌雄配子，其比为 。F

23、2的基因型有的基因型有 ，其比为，其比为 。其中，。其中，不能稳定遗传、后代会发生性状分离的基因型不能稳定遗传、后代会发生性状分离的基因型是是 。6、肤色正常的夫妇生了一个白化病的孩子，这、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对夫妇的基因型是 ，这对夫妇再生，这对夫妇再生白化病孩子的可能性是白化病孩子的可能性是 。BbBbBbBb和和BBBB2 21:11:13 3种种1:2:11:2:1DdDdAaXAaAaXAa1/41/47、大豆的花色是由一对等位基因、大豆的花色是由一对等位基因Bb控制着，控制着，下表是大豆的花色三个组合的遗传实验结果。下表是大豆的花色三个组合的遗传实验结果。组合组合亲本表现型亲本表现型 F1的表现型和植株数目的表现型和植株数目紫花紫花白花白花一一紫花紫花X白花白花405411二二紫花紫花X白花白花8070三三紫花紫花X紫花紫花1240413(1)