孟德尔的豌豆杂交试验

孟德尔的豌豆杂交试验一、课题目标1.阐明孟德尔的一对相对性状的杂交试验及分离定律。2.体验孟德尔遗传实验的科学方法及创新思维。3.运用分离定律解决一些遗传现象。二、课题重点与难点课题重点：（1）对分离现象的解释，阐明分离定律。（2）以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。（3）运用分离定律解决一些遗传现象。课题难点：（1）对分离现象的解释（2）假说--演绎法。教法：谈话法、多媒体辅助教学课时安排：2课时教学时间：9月16-17日第1节孟德尔的豌豆杂交实验第1章遗传因子的发现考纲要求1．孟德尔遗传实验的科学方法。II2．基因的分离定律II遗传的基本规律

基因的分离定律(孟德尔)基因的自由组合定律(孟德尔)基因的连锁和交换定律(美国摩尔根)（1）遗传学的基本定律都是对进行有性生殖的真核生物而言的，属于细胞核遗传。原核生物、细胞质遗传都不属于该定律的研究范围。遗传基本定律的适用范围（2）基因的分离定律揭示了控制一对相对性状的（一对等位基因的）遗传行为。（3）基因自由组合定律揭示两对或两对以上等位基因的遗传行为。第一节孟德尔的豌豆杂交试验（一）孟德尔●孟德尔成功的原因①选取试验材料准确为什么用豌豆做实验容易取得成功？自然状态下，永远是纯种3、豌豆还具有易于区分的性状。2、豌豆花大，易于进行人工异花传粉。

豌豆{自花传粉闭花受粉豌豆能产生较多的种子，便于收集数据进行分析

异花传粉

自花传粉

闭花传粉

：人工除去未成熟花的全部雄蕊↓套袋：套上纸袋，以防止传粉↓

：雌蕊成熟后，采集另一植株的花粉，撒在去雄花的雌蕊柱头上↓套袋：套上纸袋，确保不接受其他花粉去雄传粉什么是相对性状？性状

相关概念指生物体的形态特征或生理特征。如豌豆种子的形状、颜色；植物的抗病性、耐寒耐旱性等。人们可以根据性状的差异鉴别各种生物。相对性状

相关概念

此概念的三个要点:同种生物:豌豆同一性状:茎的高度不同表现类型:

高茎1.5～2.0米，矮茎0.3米左右同种生物的同一性状的不同表现类型。（2001年上海卷）下列性状中，不属于相对性状的是A．高鼻梁与塌鼻梁

B．卷发与直发C．五指与多指

D．眼大与眼角上翘D相对性状孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料，找出了七对易于区分的相对性状，他还发现一棵植株或种子上有多对相对性状。这么多的性状，该如何研究呢？简单复杂孟德尔●孟德尔成功的原因①选取试验材料准确先分析一对相对性状再分析两对或两对以上相对性状

③用统计学的方法进行分析PF1F2

子一代子二代♀♂×亲本母本父本杂交自交一对相对性状的杂交实验(一)：一对相对性状的遗传试验高茎的花矮茎的花正交高茎的花矮茎的花反交高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)(一)：一对相对性状的遗传试验高茎F1×(自交)高茎矮茎F2(子二代)在F2代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象，叫做性状分离显性性状隐性性状具相对性状的纯种杂交，F1表现出来的性状叫显性性状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：性状显性隐性Ｆ２之比茎的高度高：787矮：2772·84：1种子形状圆：5474皱：18502·96：1子叶颜色黄：6022绿：20013·01：1花的位置叶腋：651顶端：2073·14：1种皮颜色灰：705白：2243·15：1豆荚形状饱满：882不饱满：2992·95：1幼果颜色绿：428黄：1522·82：1F2中出现的3：1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？3∶1高茎矮茎P高茎F1××高茎矮茎F2性状分离1、性状受遗传因子的控制：显性性状（高茎）隐性性状（矮茎）控制控制显性遗传因子（D）隐性遗传因子（d）相对性状（二）：对分离现象的解释DD2、在体细胞中，遗传因子成对存在。高茎矮茎ddPF1(减数分裂)配子Dd3、配子形成时，成对的遗传因子分开，分别进入不同的配子。(受精)Dd高茎4、受精时，遗传因子恢复成对。显性遗传因子(D)对隐性遗传因子(d）有显性作用。所以F1表现显性性状×5、F1形成配子时，D与d分离，F1产生雌雄配子各两种，两种配子比值1：1F1Dd配子DdDdDdDDDdDddd高茎高茎高茎矮茎1∶2∶13∶1F26、两种雌配子与两种雄配子受精机会均等×F1Dd配子DdDdDdDDDdDdddF2纯合子杂合子由相同遗传因子的配子结合成的合子发育成的个体由不同遗传因子的配子结合成的合子发育成的个体高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解Dd×DdDdDDDdDdddDD×dd高茎矮茎P配子DdF1Dd配子F2高茎高茎高茎矮茎1：2：1注意遗传图解书写的规范:高茎高茎3:1（三）对分离现象解释的验证DdddDd配子高茎矮茎高茎杂种子一代矮茎隐性纯合子×测交测交后代dDddd1：1（三）：验证试验测交试验①测定F1产生的配子种类及其比例②用来测定F1的遗传因子组合（F1是杂合子）③证明了F1在形成配子时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子中测交实验证明了：实验现象提出问题提出假说验证理论一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释测交实验提出分离定律假说

演绎法杂种后代为何有性状分离比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。孟德尔遗传规律的再发现1866年孟德尔的遗传定律论文发表，但并没有引起人们的注意1909年三位科学家重新发现了孟德尔的工作，并认识到了其重要意义1909年丹麦生物学家约翰逊给遗传因子重新取了一个名字叫做基因（四）：基因型和表现型F1Dd配子DF2DdDddDDDdDddd高茎矮茎高茎高茎基因型

表现型

生物个体表现出来的性状与表现型有关的基因组成基因型：

表现型：

遗传因子=基因等位基因：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（五）：基因分离规律的实质高茎矮茎PF1×F2DDDdddd减数分裂受精DDd等位基因配子减数分裂dDF1配子DDDdDddd①时间：减数Ⅰ后期②细胞学基础：同源染色体的分离③实质：等位基因的分离④基因变化特点：独立性分离性随机组合性四：在实践上的应用⑴杂交育种①隐性遗传因子控制的优良性状例小麦、水稻矮杆性状的选育(aa)F1Aa×

AAAaaa矮杆②显性遗传因子控制的优良性状例小麦抗锈病性状的选育(AA)F1Aa×AAAaaa1/42/41/4×AA1/32/3AaAAAaaa1/42/41/4AA1/3×2/3抗病F2F3⑵医学上的应用①系谱图ⅠⅡⅢ男性患者女性患者男性正常女性正常对遗传病的基因型和发病概率做出推断②隐性基因控制的遗传病(隐性遗传病)如：白化病、先天性聋哑等③显性基因控制的遗传病(显性遗传病)如：多指、偏头痛等性状显隐性的判断方法（1）根据定义判断具有一对相对性状的两亲本杂交，后代只表现出一种性状，该性状为显性（2）根据性状分离现象进行判断具有相同性状的两个亲本杂交，后代出现性状分离，则分离出来的性状为隐性，亲本性状为显性。（3）根据性状分离比判断具有一对相同性状的亲本杂交，子代分离比为3:1则分离比为3的性状为显性。(1)待定基因法(也叫隐性纯合突破法)解题关键步骤判断出显性性状和隐性性状后，设出双亲的基因型(基因式)找出后代个体中的隐性性状(控制隐性性状的基因可直接写出)求亲本基因型常用方法子代表现型之比亲本基因型显性性状:隐性性状=3:1(等于F1自交后代分离比)Aa和Aa(孟德尔的F1为杂合体;自交双方的基因型必相同)显性性状:隐性性状=1:1(等于F1测交后代分离比)Aa和aa(孟德尔的测交双方中一方为杂合体,一方为隐性纯合体全部为显性性状双方至少有一方为AA全部为隐性性状aa和aa(2)分离比法(适合一对等位基因所控制的一对相对性状而言)注：当后代个体数量足够多时，各表现型的实际比才接近理论比基因分离规律有关几率问题幼儿黑蒙性白痴是一种严重的精神病，这是一种常染色体上的隐性基因（d）遗传病，请分析回答：（1）如果两个正常的双亲生了一个患此病的女儿和一正常的儿子，那么这个儿子携带此隐性基因的几率是________（2）如果这个儿子与一正常女人结婚，他们的第一个孩子患有此病，那么第二个孩子也患病的概率是________2/31/4羊的毛色白和黑是一对相对性状，白对黑是显性，两只杂合子白羊为亲本，接连生下4只小羊,其毛色可能是（）A.3只白色，1只黑色B.2只白色，2只黑色C.全部为白色或黑色D.前面所述3种可能都有DⅠⅡⅢ12345678910①白化病是

性基因控制的遗传病;②Ⅰ1的基因型为

,Ⅱ5的基因型为

;③Ⅲ9的基因型为

,是纯合体的概率为

;④若Ⅲ7和Ⅲ10近亲结婚,其子女串病的概率为

;⑤若Ⅲ9和一个携带该病基因的正常男人结婚，后代患病概率为

。例2、下图是某一家族的白化病系谱图，分析回答隐AaAaAA或Aa1312163.性状分离比的模拟验证甲和乙小桶分别代表？甲和乙小桶内的彩球分别代表？不同的彩球的随机组合模拟的是？注意问题：1、小球的质地大小应相同2、每次抓取小球一次后，要及时记录并将小球放回摇均，以便进行下次模拟实验3、模拟实验次数越多越好问题探讨：为什么每次抓取小球后都必须放回原位？确保每个小球被抓取的几率相等，数据准确3.性状分离比的模拟验证结果：组合类型DDDdddDDDddd次数比例记录表格Aa连续自交问题杂合子连续自交若干代后，子代中杂合子与纯合子所占的比例，如下：Aa×AAAaaa1/41/21/4AAAaaa×3/83/81/4杂合子纯合子（Aa）（AA、aa）1/21/21/43/4n次自交1/2n1-1/2nAa×AAAaaa1/41/21/4AAAaaa×3/83/81/4杂合子纯合子（Aa）（AA、aa）1/21/21/43/4n次自交1/2n1-1/2n上述比例中，AA和aa所占比例相等，均为1/2(1-1/2n),显性性状所占比例之和为1/2(1-1/2n)+1/2n=1/2(1+1/2n)杂合体的概率为：12()n纯合体的概率为：12()n1－显性纯合体和隐性纯合体的概率都为：Aa的个体连续自交n代后12()n1－2显性性状所占比例之和为1/2(1-1/2n)+1/2n=1/2(1+1/2n)双亲正常、子代中出现患者(无中生有)→该病为隐性遗传病；双亲患病、子代中出现正常(有中生无)→该病为显性遗传病；双亲一方患病、一方正常，→一般无法断定是何种遗传病。独立事件(用“且”连结)→概率相乘；互斥事件(用“或”连结)→概率相加课堂练习1.下面属于相对性状的是:A.牛的棕色毛与猪的白色毛B.中国人的黑眼睛与黄皮肤C.人有耳垂与人无耳垂D.猴的长毛与黑毛C2.遗传学上把杂种后代中显现不同性状的现象叫做:A.显性和隐性B.相对性状C.性状分离D.遗传规律C3.下列关于纯合子和杂合子的叙述,正确的一项是:A.杂合子的自交后代都是杂合子B.纯合子中都含隐性基因C.杂合子的双亲至少一方是杂合子D.纯合子的自交后代都是纯合子D4.等位基因分离发生在:A.DNA复制时B.有丝分裂后期C.减数分裂第一次分裂D.减数分裂第二次分裂C5.先天性聋哑是一种隐性遗传病,双亲均无此病,但第一个孩子患聋哑,以后所生子女中患病的可能性是:A.100%B.75%C.50%D.25%D6.某男子患白化病,他父母和妹妹均无此病,如果他妹妹与白化病患者结婚,生出病孩的概率是:A.1/2B.2/3C.1/3D.1/4C7.一匹雄性黑马与若干匹纯合子枣红马交配后,共生出20匹枣红马和23匹黑马.下列叙述中最可能的是:A.①④B.②③C.①③D.②④①雄性黑马是杂合子②黑色是隐性性状③枣红色是显性性状④枣红色是隐性性状A8.桃果实表面光滑对有毛是显性,现对毛桃的雌蕊授以纯合光桃的花粉,该雌蕊发育成的果实应为:A.光桃B.毛桃C