高三生物一轮复习课件遗传因子的发现

第一章

遗传因子的发现

第1节

孟德尔的豌豆杂交实验（一）

高中生物《遗传与进化》

融合遗传示意图

人们曾经认为，生物的两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶黄墨水倒在一起，混合液却是绿色的，这种观点称作融合遗传。融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行，然而在奥地利的一所修道院里，孟德尔通过实验，冲破了这个错误的观点。豌豆花色的非融合遗传一、孟德尔与他的遗传学实验现代遗传学之父：孟德尔

（1822~1884）孟德尔生平简介1、1822年7月20日，孟德尔出生在奥地利一个贫寒的园艺师家庭里，童年

时受到园艺学、农学知识的熏陶，对植物的生长和开花非常感兴趣。2、1840年他考入奥尔米茨大学哲学院，主攻古典哲学，同时学习了数学。3、1843年因家贫而辍学，同年进了布隆城奥古斯汀修道院，并在当地教会

办的一所中学教自然科学。4、1850年孟德尔被教会派到维也纳大学深造，受到相当系统和严格的科学

教育和训练，也受到许多杰出科学家们的影响。如多普勒，孟德尔为他

当过物理学演示助手。5、1856年，从维也纳大学回到修道院不久，孟德尔就开始了长达8年的

豌豆杂交实验。孟德尔首先从许多种子商那里弄来了34个品种的豌豆，

从中挑选出22个品种用于实验。它们都具有可以相互区分的稳定性状，

例如高茎或矮茎、圆粒或皱粒、紫花或白花等。实验过程中他运用了

假说—演绎法进行推理，同时用了统计学的方法处理实验数据。6、1865年发表了论文《植物杂交试验》，阐释了两大遗传学规律：

分离定律、自由组合定律。当时并未引起科学界的重视。7、1900年，来自荷兰的德弗里斯、德国的科伦斯和奥地利的切尔马克同时

独立地“重新发现”孟德尔遗传定律，该年因此成为遗传学史乃至生物

科学史上划时代的一年。从此，遗传学进入了孟德尔时代。豌豆的优点：

（1）豌豆有易于区分的相对性状相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。【练一练】：判断下列性状是否为相对性状1兔的白毛与黑毛2狗的长毛与卷毛3人的单眼皮与双眼皮4白猫与黑狗5高杆水稻与矮杆水稻6豌豆的红花与白花7黑头发与黄皮肤8人的白化病与血友病是否是否是是否否豌豆的优点：

（2）豌豆是严格的自花授粉（自交）植物两性花单性花（玉米）豌豆的花【豌豆的优点】1、豌豆有易于区分的相对性状2、豌豆是严格的自花授粉植物:①实验结果可靠、容易分析;②自然状态下一般都是纯种

二、孟德尔的豌豆杂交实验：

一对相对性状的杂交实验高茎花矮茎花雌蕊雄蕊去雄、套袋授粉父本母本①母本去雄（雄蕊成熟前）②套袋③传粉（雄蕊、雌蕊成熟后）④套袋1、人工授粉步骤2、一对相对性状的杂交实验显性性状隐性性状亲本子一代子二代性状分离比：

高：矮=3：1概率的产生一定要建立在大量实验的基础上才准确。【思考二】：为什么孟德尔在8年的豌豆杂交实验中，要反复实施这一实验并对结果进行统计学的分析？【思考一】：亲本为高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交产生子一代、子二代的性状能够用

“融合遗传”的观点解释吗？不能生物体显隐性状的判断方法方法一：

亲代是相对性状，后代只表现出一种性状，则所表现出来的性状是显性性状。未表现出来的性状是隐性性状。红花↓红花×白花方法二：

双亲的性状相同，后代出现了两种性状，则后代新出现的性状是隐性性状，双亲的性状是显性性状。红花×↓红花

白花

红花显性性状隐性性状显性性状隐性性状3、孟德尔对实验的结果的分析：

假说-演绎法DDdd配子：D配子：dDd配子：D或dDdDdDDDdDddd1、生物的性状是由遗传因子决定的，决定显性性状的为显性

遗传因子（后被称为显性基因，如：D）；决定隐性性状的

为隐性遗传因子（后被称为隐性基因，如：d）2、在体细胞中，遗传因子成对存在（如：显性纯合子高茎豌豆

为DD，杂合子高茎豌豆为Dd，隐性纯合子矮茎豌豆为dd）3、生物形成生殖细胞—配子时，成对的遗传因子彼此分离，

分别进入不同的配子中。配子只含有每对遗传因子中的一个。4、受精时雌雄配子随机结合（导致子代形成了不同的基因型，

然后决定了子代不同的表现型）。【思考】:孟德尔的假说仅仅解释了现有的实验结果，

就一定成立吗

？精子卵细胞【孟德尔对豌豆杂交实验的四点假说】4、孟德尔对实验的结果的验证：

测交实验ddDd【测交实验分析】1、孟德尔巧妙的设计了测交实验，让F1与亲本P中的隐性纯合子测交2、理论上推测出后代高茎豌豆与矮茎豌豆数量比应该为1：1，后来的实验结果也证实了他的推测

5、假说—演绎分析法的思路演绎推理验证假说分析问题提出假说观察现象提出问题分析结果得出结论“融合遗传”能解释豌豆杂交实验的结果吗？豌豆杂交实验的结果是什么原因导致的？

（提出四点假说）反复杂交、自交实验将实验结果与理论分析结果进行比较。1856年，从维也纳大学回到修道院不久，孟德尔就开始了长达8年的豌豆杂交实验。19世纪下半叶，“融合遗传”的观点深入人心，然而孟德尔却并不盲从，他利用统计学的方法分析每一次豌豆杂交实验，发现“融合遗传”并不能解释实验结果。于是他提出了四点假说以解释实验结果，并且创造了“测交”的方法进行验证，将实验结果与理论分析结果进行比较，最终在1865年发表了论文《植物杂交试验》，阐释了两大遗传学规律：分离定律、自由组合定律。第一章

遗传因子的发现

第1节

孟德尔的豌豆杂交实验（二）

高中生物《遗传与进化》

一、分离定律的适应范围、遗传学的名词解释

1、【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，不相融和；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。

MⅠ后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合【分离定律的适用范围】1、真核生物2、有性生殖3、细胞核遗传4、一对相对性状

2、遗传学名词解释遗传因子显性遗传因子隐性遗传因子表现型

（性状）相对性状显性性状隐性性状性状分离基因型显性纯合子隐性纯合子杂合子交配类型杂交自交测交正交、反交（显性基因）：决定显性性状，记作A

,

B

,

C...（隐性基因）：决定隐性性状，记作a,b,c...一种生物的同一性状的不同表现类型，如：紫花、白花一对相对性状亲本杂交，F1中只表现出来的性状一对相对性状亲本杂交，F1中没有表现出来的性状亲本是显性，子代中同时出现显性性状和隐性性状的现象如：AA

,AABB

,

AABBCC...如：aa

,

aabb

,

aabbcc...如：Aa

,

AABb

,

AABBCc...任意两个亲本交配产生子代的过程相同基因型个体交配产生子代的过程某一个体与隐性纯合子交配产生子代的过程调换父本（

）、母本（

）进行交配产生子代的过程♂♀⊗×3、生物基因型与表现型的关系【实例分析】：现有甲、乙两株高茎豌豆，分别对它们做了以下实验，据此分析生物

的表现型和基因型之间的关系：(1)在适宜的田地里分别种植两株豌豆，让它们自然受粉，种子收获后再分别种植，发现甲的后代都是

高茎，乙的后代有高茎也有矮茎，如果用D、d表示等位基因，甲、乙的基因型是否相同？不相同。甲的基因型是DD，乙的基因型是Dd。(2)将甲后代的高茎豌豆种子种植在土壤贫瘠、缺水少肥的田里，结果都表现为植株矮小，是它们的

基因型发生了改变吗？不是。是受环境的影响。(3)综上分析，基因型和表现型二者之间的关系是怎样的？表现型是基因型和环境共同作用的结果。二、性状分离比的模拟实验实验目的通过模拟实验，理解成对的遗传因子的分离和配子的随机结合过程，基因型与表现型之间的数量关系，体验孟德尔提出的分离定律。实验原理用具、操作模拟对象、过程甲、乙两个小桶雌蕊、雄蕊小桶内的彩球雌、雄配子彩球的随机组合雌、雄配子随机组合操作步骤注意事项实验结果小桶编号分装彩球混合彩球随机取球放回小桶重复实验1、两个小桶内D和d的球各占一半。2、代表雌蕊的小桶内球的数量可以少一些（自然界中雌配子数量较少，雄配子数量非常多）。3、每次从小桶内随机抓取小球，统计完毕后将小球放回原小桶并混合均匀。4、实验次数要足够多，获得的数据误差才会小。①彩球组合数量

DD

∶Dd

∶dd

≈②彩球组合代表的显隐性状的数值比接近：

1:2:13:1第一章

遗传因子的发现

第2节

孟德尔的豌豆杂交实验（三）

高中生物《遗传与进化》

豌豆一对相对性状的遗传符合分离定律，如果两对以上的性状联系在一起看，又有怎样的规律呢

？豌豆的优点：

有易于区分的相对性状一、孟德尔的豌豆杂交实验：

两对相对性状的杂交实验形状分析315

+108

=

423圆粒皱粒

101

+32

=

133圆粒

︰

皱粒接近

3︰1颜色分析315

+101=

416黄色绿色

108

+32

=

140黄色

︰

绿色接近

3︰1【分析结论】每一对相对性状的遗传仍然遵循分离定律，而两对相对性状则发生了自由组合，导致F2中出现了9：3：3：1的性状分离比。YYRRYyRryyrr

Y_R_黄圆绿圆黄皱绿皱

yyR_

Y_rr

yyrrYRyRYryrF2YRyRYryrYyRrYyRRYYRrYyRRYyRrYYRrYyRrYyRryyRryyRrYyrrYyrrYYRRyyRRYYrryyrrF1卵细胞F2中表现型4种，基因型9

种。表现型基因型概率黄圆1YYRR

2YyRR2YYRr

4YyRr9/16黄皱1YYrr

2Yyrr3/16绿圆1yyRR

2yyRr3/16绿皱1yyrr1/16F1精细胞2、孟德尔对自由组合定律的验证：测交实验YyRryyrrYYRR【测交实验分析】1、孟德尔巧妙的设计了测交实验，让F1与亲本P中的隐性纯合子测交2、理论上推测出后代四种表现型数量比应该为1

：1：

1：

1，后来的实验结果也证实了他的推测

二、自由组合定律及其适应范围

1、【自由组合定律】在生物的体细胞中，控制两对以上性状的遗传因子的分离、组合不互相干扰（如：两对基因位于两对同源染色体上），在形成配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。

MⅠ后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合【自由组合定律的适用范围】1、真核生物2、有性生殖3、细胞核遗传4、两对以上相对性状

三、孟德尔成功提出遗传学两大定律的原因正确选择实验材料巧妙设计实验精确统计分析首创了测交方法兴趣、毅力辛勤的劳动豌豆作为杂交实验材料的优点：①豌豆花比较大，易于做人工杂交实验。②具有稳定的易于区分的相对性状。③严格自花传粉，实验结果可靠且在自然状态下可获得纯合子遵循了由简单到复杂的原则，即先研究一对相对性状的遗传，再研究多对相对性状的遗传，由此从数学统计中发现遗传规律。通过对杂交实验的子代性状进行分类、计数，归纳出实验数据的规律性，找到数字比例中所隐藏的深刻意义和规律。巧妙地设计了测交方法，令人信服地证明了他的预测假说的正确性。实验证明这种以杂交子一代个体与隐性纯合子进行