孟德尔的豌豆杂交实验 全市一等奖

第二节遗传的基本规律一、基因的分离定律孟德尔，G.J.

GregorJohannMendel(1822～1884)奥地利遗传学家,遗传学的奠基人。1822年7月22日生于奥地利的海因岑多夫（今捷克的海恩塞斯）。从1856～1863年，他进行了8年的豌豆杂交实验,并于1865年在布吕恩自然科学研究协会上报告了他的研究结果。1866年又在该会会刊上发表了题为《植物杂交试验》的论文。他在这篇论文中提出了遗传因子（现称基因）及显性性状、隐性性状等重要概念，并阐明其遗传规律,后人称之为孟德尔定律(包括“分离定律”及“独立分配定律”)。孟德尔在实验中对于解决什么问题(亦即遗传规律)、选择什么材料和怎样分析结果,都有十分清晰的构思。他冲出了已往生物学界一直因循的活力论和目的论窠臼、敢于借鉴物理学中的粒子运动，即粒子的随机结合和分离作为实验设计分析的基点。在实验方法上一反前人笼统描述亲子间总合性状相似和不同的做法，把诸如茎杆高度、子叶颜色等作为各自独立的性状，并设想个体的总合性状乃是由多种独立性状随机组合和分离的产物。他所建立的测交法最能说明他对隐性个体遗传内涵的重视。但是这些发现当时并未受到学术界的重视。直到1900年，孟德尔定律才由3位植物学家──荷兰的H.德·弗里斯、德国的C.E.科伦斯和奥地利的E.von切尔马克通过各自的工作分别予以证实，成为近代遗传学的基础。从此孟德尔也被公认为科学遗传学的奠基人。

大家知道遗传物质主要是DNA，那么这些遗传物质是肉眼看不见的，怎样才能更加方便的来研究遗传问题呢？通常是从研究生物的性状开始入手的，从性状来推测遗传物质。什么叫做性状呢？就是指形态特征和生理特性。如毛发的长短，颜色，植物的高茎与矮茎，还有各种遗传疾病等。孟德尔的豌豆杂交试验豌豆？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2、豌豆有易于区分的相对性状

？？相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型直发与卷发？兔的白毛和狗的黑毛？单击画面继续人的某些相对性状下列生物性状中，不属于相对性状的是A、小麦种子的白粒与红粒B、狗的卷毛与白毛C、小麦的有芒与无芒D、五指与多指答案:(B)传粉高茎（或矮茎）的花矮茎（或高茎）的花种子高茎去雄人工杂交（异花传粉）孟德尔杂交试验的独特之处:分别对每一对相对性状进行研究？？正交与反交?

矮茎的性状在F1中丢失了吗？显性性状隐性性状相对性状

一对相对性状的遗传试验F1中只出现高茎F2中出现高茎和矮茎，比例为3：1显性纯种和隐性纯种杂交，F1中只出现显性性状F2出现性状分离，显性性状和隐性性状，比例为3：1一对相对性状（茎的高矮）的遗传试验P:高×矮单击画面继续F1

高F2

高787矮277比例约3：1│↓│↓F2中的3：1是不是巧合呢？(性状遗传图解）×子二代中同时显现显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离。杂种子一代中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎；把未显现出来的性状，叫隐性性状，如矮茎。孟杂交全程.swf七对相对性状的遗传试验数据2.84:1277（矮）787（高）茎的高度F2的比另一种性状一种性状性状2.82:1152（黄色）428（绿色）豆荚颜色2.95:1299（不饱满）882（饱满）豆荚的形状3.01:12001（绿色）6022（黄色）子叶的颜色3.15:1224（白色）705（灰色）种皮的颜色3.14:1207（茎顶）651（叶腋）花的位置2.96:11850（皱缩）5474（圆滑）种子的形状单击画面继续孟德尔对相对性状遗传试验的解释①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，用小写字母表示，在②配子形成时，成对的基因分开，分别进入不同的配子，因此配子中基因是（）③当雌雄配子结合完成受精后，基因又恢复成对。显性基因(D)对隐性基因(d)有显性作用。所以F1代表现显性性状(高茎)单击画面继续成单的孟德尔对一相对性状遗传试验的解释④F1形成的配子种类、比值都相等，受精机会均等，所以F2性状分离，表现比为3:1，基因类型比为1:2:1。单击画面继续纯合子(纯种)：

由相同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体，这样的个体叫做纯合子。例如DD和dd杂合子(杂种)：

由不同基因的配子结合而成的合子发育而成的个体，这样的个体叫做杂合子。例如Dd

以上四条解释仅仅是孟德尔认为的，体细胞中基因真的是成对存在的吗?配子形成时，成对的基因真的是分开，分别进入不同的配子了吗?当雌雄配子结合完成受精后，基因又恢复成对了吗?假若是真的,那么把F1代的Dd和dd杂交的话,按照孟德尔所认为的理论,同学们预测以下结果应该怎样的呢?子代表现比，基因类型比又应该是怎样的呢?

按照孟德尔的理论用遗传图解来看看理论上的结果.(我们把这种杂交的方法叫做测交)测交亲本杂种一代隐性纯种Dddd配子Ddd

Dd

dd测交后代高茎

矮茎比例

1：1对分离现象解释验证测交试验:让F1与隐性纯合子杂交按照测交的结果推测的理论值是1：1。但是在实践种植的过程中是否是这样的呢？实践结果表明：孟得尔用一代高茎豌豆（Dd）与矮茎豌豆（dd）杂交，在得到的64株后代中，30株是高茎，34株是矮茎，即这两种性状的分离比是1：1。符合预期的理论推测，从而证明了F1是杂合子（Dd）;并且证明了F1在形成配子时(即在减数分裂过程产生精子或者是卵细胞时)，成对的基因发生了分离,分离后的基因分别进入不同配子当中;当雌雄配子结合完成受精后，基因又恢复成对;而且F1形成的配子种类、比值都相等，受精机会均等.(结合减数分裂来看看)AAAAAAaaaaaa染色体复制减Ⅰ

同源染色体分离减Ⅱ

减Ⅱ

着丝点分裂AaDNA着丝点杂合子Aa分离定律的实质:

在杂合子(如:Aa)的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代AAAAAAaaaaaa染色体复制减Ⅰ

同源染色体分离减Ⅱ

减Ⅱ

着丝点分裂AaDNA着丝点杂合子Aa(等位基因)

等位基因隐性基因显性基因

实质

在杂合子(如:Dd)的细胞中位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代.单击画面继续表现型是指生物个体所表现出来的性状。例如，豌豆的高茎和矮茎指与表现型有关系的基因组成基因型：表现型：基因型和表现型基因型与表现型的关系?基因型是性状表现的内在因素,表现型是基因型的表现形式,表现型相同,基因型不一定相同,表现型不同,基因型不一定不同.因为表现型还受到环境的影响显性的相对性完全显性:具有一对相对性状的纯合亲本杂交,F1的全部个体都表现出显性性状,并且在表现程度上和显性亲本完全一样,这种显性叫完全显性(如孟德尔研究的豌豆的7对相对性状)不完全显性:在生物性状的遗传中,如果F1的介于显性和隐性亲本之间,这种显性叫不完全显性共显性:在生物性状的遗传中,如果两个亲本的性状同时在F1的的个体上显现出来,而不是单一的表现出中间性状,这种显性叫共显性基因分离定律在实践的应用在遗传育种上的应用在医学实践中的应用基因分离定律事例分析棋盘法和交叉线图解法解释的正确性（一）、一对相对性状的遗传实验：（二）、测交P：高(纯)X矮F1高(显性性状)F2：高3：矮1(性状分离)理论解释：P：DDXddF1：Dd配子：F2基因型：1D：1d(受精机会均等)(等位基因)1DD：2Dd：1dd杂交实验的数据与理论分析相符，即测F1基因型为Dd结论：30株高：34株矮F1X矮茎实验：1Dd:1dd的结果应有DdXdd如解释正确，分析：验证对分离现象测F1基因型F1X隐性类型目的：基因分离规律小结：基因与性状的概念系统图基因基因型等位基因显性基因隐性基因性状相对性状显性性状隐性性状性状分离纯合子杂合子表现型发生决定决定控制控制控制单击画面继续血型遗传血型（复等位基因）

红血球的血型有十几种分类法。最常见是ABO血型，它由3种基因的不同组合决定，区别仅在于各基因所生成的红血球表面结构极微小的差别。

A基因对O基因显性，A型：

B基因对O基因也显性，B型：

AB型：

O型：IAIA、IAiIBIB、IBiIAIBii血型人类的ABO血型系统：Ａ型、Ｂ型、ＡＢ型、Ｏ型。

人类的ABO血型是由三个基因控制的，它们是IA、IB、i。但是对每个人来说，只可能有两个基因，其中IA、IB都对i为显性，而IA和IB之间无显性关系。所以说人类的血型是遗传的，而且遵循分离规律。依据分离规律推算，后代只可能是Ａ型或Ｂ型，不可能现出ＡＢ型或O型，所以目前常用血型鉴定法来进行亲子鉴定。母亲为Ｏ型，父亲为ＡＢ型，其子女可能是ＡＢ型吗？亲子血型鉴定题.swf相关概念：亲本（P）—用于交配的两个实验材料,包括父本,母本子代——交配后产生的后代，包括子一代（F1）、子二代（F2）······正交——如以A为父本，B为母本进行交配反交——以B为父本，A为母本进行交配父本———提供精子的亲本母本——提供卵细胞的亲本自交——同种性状的两个亲本交配，以表示杂交——两种不同性状的亲本杂交，以X表示子代解题方法

1、隐性性状

直接写出基因型如矮茎dd2、AAXAA/Aa/aa后代全是显性性状3、AaXAa显性3:隐性1AA1:Aa2:aa14、AaXaa显性1:隐性1Aa1:aa1亲代显性性状直接写出基因式如：高茎可以直接写出基因式A

思考1、基因型分别为bb、Bb、BB的三个植物个体，其中属于杂合体的是

，表现型相同的个体有

。2、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验，F1产生

种不同类型的雌雄配子，其比为

。F2的基因型有

，其比为

。其中，不能稳定遗传、后代会发生性状分离的基因型是

。3、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

，这对夫妇再生白化病孩子的可能性是

。BbBb和BB21:13种1:2:1DdBb和Bb1/44、大豆的花色是由一对等位基因Pp控制着，下表是大豆的花色三个组合的遗传实验结果。组合亲本表现型F1的表现型和植株数目紫花白花一紫花X白花405411二紫花X白花8070三紫花X紫花1240413(1)根据哪个组合能够断显性的花色类型？试说明理由。(2)写出各个亲本组合中两个亲本的基因型。(3)哪一组为测交实验？给出其遗传图解。5、一株纯黄玉米（YY）与一株纯白玉米(yy)相互传粉，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B、胚细胞和胚乳细胞都相同C、胚细胞不同、胚乳细胞相同D、胚细胞和胚乳细胞都不同解释：若纯黄玉米作父本，纯白玉米作母本。则黄玉米产生的精子基因为Y，白玉米产生的卵细胞的基因为y,则胚的基因型为Yy，胚乳的基因型为Yyy;反之,若纯黄玉米作母本，纯白玉米作父本。则黄玉米产生的精子基因为y，白玉米产生的卵细胞的基因为Y,则胚的基因型为Yy，胚乳的基因型为Yyy.6、如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回答（以A、a表示有关的基因）：12345678910ⅠⅡⅢ注：女正常男正常女患者男患者(1).该病致病基因是

性的。(2)5号、9号的基因型分别是

和

。(3)8号的基因型是

(概率为

)或

(概率为

)；10号的基因型是

(概率为

)或

(概率为

)。(4)8号与10号属

关系，两者不宜结婚，后代中白化病机率将是

。(5)7号的致病基因直接来自哪些亲体？

。隐AaaaAA1/3Aa2/3AA1/3Aa2/3近亲1/93号和4号隐性个体在解决遗传题目的运用很明显黑色是隐性(用aa来表示)所以两个亲本的基因型是Aa黑色小羊白色公羊X白色母羊（2）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性基因，由此可推知亲本的基因型。如：（1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子代中每一个个体一个隐性基因，由此可知后代个体的基因型。例：人类白化病遗传：根据分离规律，某显性性状可能是纯合的，也可能是杂合的，而隐性性状一旦出现，则一定是纯合的，且只能产生一种配子根据两个显性性状亲本可以产生隐性性状的后代(如高秆X高秆→矮秆)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(白化X白化→全为白化)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。常用的几种判断显隐性的方法有：（1）反证法：例如：豌豆中黄色子叶X黄色子叶绿色子叶问亲本及子代的基因型是什么？（用Yy表示）这首先判断黄色、绿色的显隐性关系。假设黄色是隐性，则黄色X黄色→全为黄色，不应出现绿色，与事实不符，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Yy，子代的绿色为yy.。（2）推理法：规律性比值在解决遗传性问题的应用后代显性:隐性为1:

1，则亲本基因型为：AaXaa后代显性：隐