遗传因子的发现.ppt

1、孟德尔的豌豆杂交实验,必修2 遗传与进化,第一章 遗传因子的发现,孟德尔,孟德尔，奥国人，天主教神父。1856年开始在修道院的花园做豌豆遗传试验。 1865年发表了题为植物杂交实验的划时代论文，但当时并未引起人们注意。直到1900年才引起遗传学家、育种家的高度重视，被誉为遗传学的奠基人。,孟德尔的贡献： 1.发现了两个遗传定律 2.提出了“遗传因子”概念（基因） 3.创立了遗传学研究的“杂交实验模式”,问题探讨,遗传？比较亲子两代相应特征（性状）！比如： 单双眼皮、直发卷发、红白花色等性状。,杂交？红花牡丹和白花牡丹异花传粉！非近亲的男女婚配！,遗传物质？双亲会把各自的“基因”（DNA）传给子

2、代！比如：你的基因一半来自父亲，另一半来自母亲。,目标1,核心词： 杂交、自交、测交 相对性状 一对相对性状的杂交实验 显性性状、隐性性状 性状分离、分离比 纯合体（纯种）、杂合体 分离定律,为什么用豌豆做遗传实验易成功,豌豆是自花、闭花受粉植物，自然状态下，永远是纯种 具有易区分的性状 豌豆花大，易于做人工实验,孟德尔实验中的概念和符号,亲本（P）：实验中互相交配产生 后代的植株或个体 父本（）：提供雄配子的 个体或植株 母本（）：提供雌配子的 个体或植株 子一代（F1） 子二代（F2）,孟德尔实验中的概念和符号2,杂交（）：遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的方式 自交（）：自花传粉,同

3、种类型相交 正交与反交：是相对而言的，若甲（）乙（）为正交，则乙（）甲（）为反交,相对性状,同种（或同品种）生物同一性状的不同表现类型称为相对性状。,P 纯高 纯矮 F1 高 F2 高787 矮277 比例 3 ： 1,一对相对性状的杂交实验,显性性状： 在F1代中表现出来的亲本性状,隐性性状： 在F1代中没有表现出来的亲本性状,性状分离： 在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。,亲代个体的选择标准： 纯种具有一对相对性状,没有“融合遗传” 而是表现显性亲本的性状！,隐性亲本的性状没有消失！？,孟德尔豌豆杂交实验的结果（PF1F2）,7种一对相对性状杂交实验结果都相同！ 1.具有相对

4、性状的亲本杂交，子一代都显性， 2.子二代都出现性状分离，分离比3：1。-不是偶然的！,1、生物的性状是由遗传因子决定的 2、体细胞中遗传因子是成对存在的 3、生物体在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（配子中只含 每对遗传因子的一个） 4、受精时，雌雄配子的结合是随机的,遗传因子不融合、不消失,孟德尔对分离现象的解释（假设）,显性性状：由显性遗传因子控制（用大写字母表示） 隐性性状：由隐性遗传因子控制（用小写字母表示） 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 举例：纯种高茎豌豆 DD 纯种矮茎豌豆 dd 杂合高茎豌豆 Dd,孟德尔对分

5、离现象的解释（逻辑推理）,P 高 DD 矮 dd G配子 D d F1 高 Dd F2,DDdd-纯合子（纯种） Dd-杂合子（杂种）,分离比3：1出现的关键是： F1产生两种等量的配子！配子随机结合！,F1产生两种等量的配子的前提是： 亲代含成对的遗传因子！形成配子时，成对因子分离！,3 : 1,分离比模拟实验及其延伸,各组分别求比例：黑-黑：黑-红：红-红=？ 各组总和求比例：？ 孟德尔比例是否合乎统计比？,A组：1/2红、1/2黑；B组： 1/2红、1/2黑； 则： 1/2红 1/2红=1/4红红 1/2黑 1/2黑= 黑黑 1/2红 1/2黑+ 1/2黑 1/2红=1/2,测交亲本 杂

6、种一代 隐性纯种,Dd dd,G D d d,F,Dd,dd,性状,高茎,矮茎,比例,1 ： 1,测交实验对分离解释的验证（预期和实测比较）,测交：被测验的个体与隐性纯合体间的杂交,7类测交实验预期和实测结果基本吻合！假设为真！,分离定律的内容,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。,把“遗传因子”换成“基因”，则可以说：控制性状的基因成对存在，形成配子时，基因分离。,1.联系亲子代间的细胞是？ 2.亲子代遗传因子有何关系？,孟德尔遗传规律的再发现,表现型 基因型 等位基因,高

7、茎 矮茎 DD dd,孟德尔杂交实验模式,杂交 自交 测交,练习,最基本的6种交配组合,（以豌豆的高茎和矮茎为例） DDDD DD 高茎 dd dd dd 矮茎 DDdd Dd 高茎 Dd Dd 1DD:2Dd:1dd=3高：1矮 Dd dd 1 Dd：1dd =1高：1矮 Dd DD 1 DD：1Dd 高茎,练习书写遗传图式,16那些算杂交？自交？测交？,显隐性的确定,（1）具有相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出来的那 个性状为显性。 （2）杂交后代有性状分离，数目占3/4的性状为显性。,练习,遗传因子（基因型）的确定,（有关基因用A、a 表示） （1）表现型为隐性，基因型肯定是两个隐性基因

8、组成，即aa。表现 型为显性，至少有一个显性基因，另一个不能确定，即AA 或Aa。 （2）测交后代性状不分离，推测显性亲本为纯合子AA；测交后代性 状分离推测为杂合子Aa。 （3）自交后代性状不分离，推测亲本为纯合子；自交后代性状分 离，双亲为杂合子（AaAa）。 （4）双亲为显性，杂交后代仍为显性，双亲之一为显性纯合子。杂 交后代有隐性纯合子分离出来，双亲一定是AaAa。,练习,练习基础题,1.B。2.B。 3.（1）在F1水稻细胞中含有一个控制合成支链淀粉的遗传因子和一个控制合成直链淀粉的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉

9、，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为11。 （2）孟德尔的分离定律。即在F1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。 （3）2。 4.（1）白色；黑色。 （2）性状分离；白毛羊为杂合子，杂合子在自交时会产生性状分离现象。,拓展题,1.（1）将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。 （2）杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。,2. 提示：选择适宜的实验材料是确保

10、实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，因此发现了遗传的基本规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点，例如，豌豆严格自花受粉，在自然状态下是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆花大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的可以区分的性状，易于区分、统计实验结果。,3. 19世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果出发提出某种理论或学说（归纳法）。 而假说演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的研究，使遗传学由描述性研究进

11、入理性推导和实验验证的研究阶段。 （凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，都是通过假说演绎法得出结论的。）,技能训练P7,杂合体连续自交的结果,提示： 紫花为显性性状。 将获得的紫色花（纯合、杂合都有）连续几代自交。 即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。,达标检测1,1.大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判定性状显隐性关系的是 紫花紫花紫花 紫花紫花301紫花110白花 紫花白花紫花 紫花白花98紫花107白花 A.和 B.和 C.和 D.和,自交有性状分离！圆为显性（R）， 圆圆Rr Rr,达标检测2,3.下列

12、几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交 . . . . 4.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（ ） . . . .,达标检测3,10.视神经萎缩症是一种显性遗传病。若一对夫妇均为杂合子，生正常男孩的概率是（ ） A.25 B.12.5 C.32.5 D.0.75 11. 现有一对性状表现正常的夫妇，已知男方父亲患白化病，女方父母正常，但其弟也患白化病。那么，这对夫妇生出白化病孩子的概率是 A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/12,达标检测4,12.水稻的迟熟和早熟是一对相对性状，迟熟受遗传因子控制，早熟受遗传因子e控制。现有纯合的迟熟水稻和早熟水稻杂交，下列说法不正

13、确的是（ ） AF1的遗传因子组成是Ee，表现型为迟熟 BF1自交时产生的雌雄配子数比为1：1 CF1自交后得F2，F2的遗传因子组成是EE、Ee和ee，其比例为1：2：1 DF2的表现型为迟熟和早熟，其比例为3：1,目标2,核心词： 两对相对性状杂交 性状重组 亲本类型、重组类型 自由组合 自由组合定律,用杂交的办法能否培育出既生长快，又产奶量高的奶牛新品种？ （产奶多+生长慢）（产奶少+生长快）,两对相对性状的遗传实验分析,双显性 黄对绿显性 圆对皱显性,双显性占9/16 单显性各占3/16 双隐性占1/16,F2有4种表现型,两对性状发生了自由组合！ 亲本性状和新性状,两对性状各自独立遗

14、传，互不干扰！,对自由组合现象的解释（假设-演绎推理）,1.决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离 2.决定不同性状的遗传因子自由组合,16个组合、9种基因型、4种表现型（9：3：3：1）,9：3：3：1实现的基础主要是：F1能产生4种配子！而4种配子产生的基础是：基因的分离和自由组合！,测交实验（设计验证实验）,若F1通过分离和自由组合能产生4种配子，则测交后代就会出现1：1：1：1,测交实验（预期和实测结果比较）,测交试验的结果符合预期的设想，因此可以证明，F1在形成配子时，不同对的遗传因子是自由组合的。,自由组合定律,控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的（独立遗传）； 在形成配子

15、时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。,YyRr,Y,y,R,r,YR,yR,Yr,yr,把“遗传因子”换成“基因”，则可以说：控制性状的基因成对存在，形成配子时，同类基因分离，非同类基因自由组合。,孟德尔取得成功的原因,1、选用豌豆作为实验材料 （自花传粉、闭花受精） 2、由单因素到多因素的研究方法 （一对相对性状两对相对性状） 3、用统计学方法对实验结果进行分析 （3:1 9:3:3:1 1:1:1:1） 4、科学设计实验程序 （杂交自交测交）,孟德尔遗传定律应用,育种应用 在杂交育种工作中，有目的地组合双亲优良性状，预测杂交后代中出现的优良组合及大致比

16、例，以便确定育种工作的规模。 杂种通过自交将产生性状分离，同时导致基因纯合,医学上的应用 临床上一个家系中如果出现一种或两种遗传病的患者，而且是单基因遗传病，那么，在大多数情况下，可以按分离和自由组合定律来分析。,总结,课后练习,遗传图式的两种写法,练习1,两对相对性状的遗传数量关系分析,F1配子：4种 F2表型：4种 F2基因型：9种 F2双显性比例：9/16 F2单显性比例：6/16 F2双隐性比例：1/16 F2纯合体比例：4/16 F2杂合体比例：12/16,写出遗传图式， 找找规律！ 尝试变一下亲本，写图示！找简便方法！,练习2,遗传分析的简便方法,练习,基因分离和自由组合定律同时起作用，分离定律是自由组合定律的基础！,分离定律和自由组合定律拓展,n:代表基因型中等位基因数,过关测试,1. 自由组合定律是孟德尔通过豌豆多少对相对性状的杂交实验总结出来的（ ） A.1 B.2 C.3 D.多 2. 在完全显性情况下，在同一环境条件下，性状表现完全相同的一组是（ ） A.AABB和AABb B.Aabb和aaBb C.aaBB和AAbb D.AaBb和aaBB,过关测试2,课后练习,基础题 1.（1）；（2）。2.C。 拓展题 （1）YyRr；yyRr。 （2）黄色皱粒，绿色皱粒；11；1/4。 （3）YyRR