生物孟德爾的豌豆雜交實驗一人教必修

1、 問題探討 人們曾經(jīng)認為兩個親本雜交后，雙親的遺傳人們曾經(jīng)認為兩個親本雜交后，雙親的遺傳 物質(zhì)會在子代體內(nèi)發(fā)生混和，使子代表現(xiàn)出介物質(zhì)會在子代體內(nèi)發(fā)生混和，使子代表現(xiàn)出介 于雙親之間的性狀。就像把一瓶藍墨水和一瓶于雙親之間的性狀。就像把一瓶藍墨水和一瓶 紅墨水倒在一起，混和液是另外一種顏色，再紅墨水倒在一起，混和液是另外一種顏色，再 也無法分出藍色和紅色。這種觀點也稱作融合也無法分出藍色和紅色。這種觀點也稱作融合 遺傳。遺傳。 討論：討論： 1.1.按照上述觀點，當紅牡丹與白牡丹雜交按照上述觀點，當紅牡丹與白牡丹雜交 后，子代的牡丹會是什么顏色？后，子代的牡丹會是什么顏色？ 2.2.你同意上述

2、觀點嗎？說說你的理由。你同意上述觀點嗎？說說你的理由。 （1）提出了遺傳單位是遺傳因子）提出了遺傳單位是遺傳因子 （現(xiàn)代遺傳學上確定為基因）；（現(xiàn)代遺傳學上確定為基因）； 孟德爾（孟德爾（18221884），奧地），奧地 利人，遺傳學的奠基人。利人，遺傳學的奠基人。21歲起做歲起做 修道士，修道士，29歲起進修自然科學和數(shù)歲起進修自然科學和數(shù) 學，學，1865年宣讀了自己研究的豌豆年宣讀了自己研究的豌豆 雜交實驗的論文雜交實驗的論文植物雜交驗植物雜交驗。 62歲時帶著對遺傳學無限的眷戀，歲時帶著對遺傳學無限的眷戀， 回歸了無機世界。主要貢獻有回歸了無機世界。主要貢獻有: （2）發(fā)現(xiàn)了兩大遺傳規(guī)

3、律：基因的）發(fā)現(xiàn)了兩大遺傳規(guī)律：基因的 分離定律和基因的自由組合定律。分離定律和基因的自由組合定律。 孟德爾的生平簡介孟德爾的生平簡介： （一）孟德爾選擇了豌豆作為遺傳試驗材料（一）孟德爾選擇了豌豆作為遺傳試驗材料 1.1.豌豆適于雜交實驗的生物學特征豌豆適于雜交實驗的生物學特征 ： (1)(1)豌豆是豌豆是自花傳粉閉花受粉自花傳粉閉花受粉的的 植物植物, ,自然狀態(tài)自然狀態(tài)下是下是純種純種。用豌。用豌 豆做人工雜交實驗，結(jié)果既可豆做人工雜交實驗，結(jié)果既可 靠，又容易分析。靠，又容易分析。 (2) (2) 同時，豌豆還有易于區(qū)分的同時，豌豆還有易于區(qū)分的性狀性狀， 實驗結(jié)果很容易觀察和分析實驗

4、結(jié)果很容易觀察和分析 (3)(3)豌豆的花豌豆的花大大, ,便于人工授粉。便于人工授粉。 因此，豌豆是因此，豌豆是理想理想的遺傳實驗材料。的遺傳實驗材料。 我們先來學習一些概念： 兩性花：兩性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。 單性花：單性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。 自花傳粉：自花傳粉：兩性花的花粉，落到同一朵兩性花的花粉，落到同一朵 花的雌蕊柱頭上的過程?；ǖ拇迫镏^上的過程。 異花傳粉：異花傳粉：兩朵花之間的傳粉過程。兩朵花之間的傳粉過程。 親本：（親本：（父本和母本父本和母本） 父本父本（）：指異花傳粉時供應花粉的植株）：指

5、異花傳粉時供應花粉的植株 母本母本（）：指異花傳粉時接受花粉的植株）：指異花傳粉時接受花粉的植株 遺傳圖譜中的符號：遺傳圖譜中的符號： P P F F1 1 F F2 2 子一代子一代 子二代子二代 親本親本母本母本 父本父本 雜交雜交 自交自交 性狀性狀：生物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理特性等特征。比：生物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理特性等特征。比如如: 膚色，血型，高度，臉型等。膚色，血型，高度，臉型等。 相對性狀相對性狀：一種生物的同種性狀的不同表現(xiàn)類型。：一種生物的同種性狀的不同表現(xiàn)類型。 高莖高莖 矮莖矮莖 P (雜交雜交) 高莖高莖 F1 (子一代子一代) (親本親本)(父本父本)(母本母本) 矮

6、莖矮莖 高莖高莖 高莖高莖 正交正交反交反交 不遵循融合遺傳！不遵循融合遺傳！ 3 3 1 1 （雜交）（雜交） （自交）（自交） 一對相對性狀的親本雜交，雜一對相對性狀的親本雜交，雜 種子一代顯現(xiàn)出來的性狀種子一代顯現(xiàn)出來的性狀 一對相對性狀的親本雜交，雜一對相對性狀的親本雜交，雜 種子一代未顯現(xiàn)出來的性狀種子一代未顯現(xiàn)出來的性狀 在雜種后代中，同時顯現(xiàn)出在雜種后代中，同時顯現(xiàn)出 顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象 性狀分離性狀分離 顯性性狀顯性性狀 隱性性狀隱性性狀 （二）一對相對性狀的雜交實驗（二）一對相對性狀的雜交實驗 實驗結(jié)果: 1.F1.F1 1都表現(xiàn)出顯性性狀都表現(xiàn)

7、出顯性性狀 2.F2.F2 2出現(xiàn)了性狀分離出現(xiàn)了性狀分離 3.F3.F2 2中出現(xiàn)中出現(xiàn)3:13:1的性狀分離比的性狀分離比 （1）為什么子一代中只表現(xiàn) 一個親本的性狀（高莖）， 而不表現(xiàn)另一個親本的性狀 或不高不矮？ 1、現(xiàn)象的思考、現(xiàn)象的思考 （3）F2中的3：1是不是巧合 呢？ （2）另一個親本的性狀是永 遠消失了還是暫時隱藏起來 了呢？ 七對相對性狀的遺傳試驗數(shù)據(jù)七對相對性狀的遺傳試驗數(shù)據(jù) 2.84:12.84:1277277（矮）（矮） 787787（高）（高）莖的高度莖的高度 F F2 2的比的比隱性性狀隱性性狀顯性性狀顯性性狀性狀性狀 2.82:12.82:1152152（黃色

8、）（黃色）428428（綠色）（綠色）豆莢顏色豆莢顏色 2.95:12.95:1299299（不飽滿）（不飽滿）882882（飽滿）（飽滿）豆莢的形狀豆莢的形狀 3.01:13.01:120012001（綠色）（綠色）60226022（黃色）（黃色）子葉的顏色子葉的顏色 3.15:13.15:1224224（白色）（白色）705705（灰色）（灰色）種皮的顏色種皮的顏色 3.14:13.14:1207207（莖頂）（莖頂）651651（葉腋）（葉腋） 花的位置花的位置 2.96:2.96:1 1 18501850（皺縮）（皺縮）54745474（圓滑）（圓滑）種子的形狀種子的形狀 面對這些實驗

9、數(shù)據(jù)，你能找出其中的規(guī)律嗎？又面對這些實驗數(shù)據(jù)，你能找出其中的規(guī)律嗎？又 要如何解釋這些現(xiàn)象呢？要如何解釋這些現(xiàn)象呢？ 孟德爾認為生物的性狀是由遺傳因子（后改稱為孟德爾認為生物的性狀是由遺傳因子（后改稱為基因基因）決定的）決定的 顯性性狀由顯性性狀由顯性遺傳因子顯性遺傳因子決定，如高莖用大寫字母決定，如高莖用大寫字母表示表示 隱性性狀由隱性性狀由隱性遺傳因子隱性遺傳因子決定，如矮莖用小寫字母決定，如矮莖用小寫字母表示表示 DD 高莖高莖矮莖矮莖 ddP F1 ( (減數(shù)分裂減數(shù)分裂) ) 配子配子 D d 配子形成時，成對的配子形成時，成對的 遺傳因子分開遺傳因子分開，分別，分別 進入不同的配

10、子進入不同的配子 ( (受精受精) ) Dd 高莖高莖 受精時，雌雄配子的受精時，雌雄配子的 結(jié)合是結(jié)合是隨機的隨機的。基因恢?；蚧?復成對復成對 （三）對分離現(xiàn)象的解釋（三）對分離現(xiàn)象的解釋-提出提出“遺傳因子遺傳因子”的假設的假設 在體細胞中，遺傳在體細胞中，遺傳 因子因子成對成對存在的存在的 孟德爾認為生物的性狀是由遺傳因子（后改稱為孟德爾認為生物的性狀是由遺傳因子（后改稱為基因基因）決定的）決定的 顯性性狀由顯性性狀由顯性遺傳因子顯性遺傳因子決定，如高莖用大寫字母決定，如高莖用大寫字母表示表示 隱性性狀由隱性性狀由隱性遺傳因子隱性遺傳因子決定，如矮莖用小寫字母決定，如矮莖用小寫字母表

11、示表示 配子形成時，成對的配子形成時，成對的 遺傳因子分開遺傳因子分開，分別，分別 進入不同的配子進入不同的配子 受精時，雌雄配子的受精時，雌雄配子的 結(jié)合是結(jié)合是隨機的隨機的?；蚧帧；蚧?復成對復成對 （三）對分離現(xiàn)象的解釋（三）對分離現(xiàn)象的解釋-提出提出“遺傳因子遺傳因子”的假設的假設 在體細胞中，遺傳在體細胞中，遺傳 因子因子成對成對存在的存在的 F1 Dd 配子配子 DdDd Dd DDDdDddd 高莖高莖高莖高莖高莖高莖矮莖矮莖 1 2 1 3（高莖）（高莖） 1（矮莖）（矮莖） F2 雌雄配子的結(jié)合是雌雄配子的結(jié)合是 隨機的，才導致了隨機的，才導致了3： 1的結(jié)果的結(jié)果 高莖

12、 豌豆 和矮 莖豌 豆雜 交實 驗的 分析 圖解 Dd Dd D d DDDdDddd DDdd 高莖高莖矮莖矮莖 P 配子配子 DdF1 Dd配子配子 F2 高莖高莖高莖高莖高莖高莖矮莖矮莖 1 ： 2 ： 1 總結(jié)：總結(jié)： F F1 1形成的配子種類、比值都相等，配子形成的配子種類、比值都相等，配子 結(jié)合是隨機的。結(jié)合是隨機的。 F F2 2性狀表現(xiàn)類型及其比例性狀表現(xiàn)類型及其比例 為為高莖：矮莖高莖：矮莖 3 3：1 1 ，遺傳因子組成及其，遺傳因子組成及其 比例為比例為DD:Dd:dd 1DD:Dd:dd 1：2 2：1 1 （四）對分離現(xiàn)象解釋的驗證（四）對分離現(xiàn)象解釋的驗證測交實驗

13、測交實驗 Dddd Dd 配子配子 高莖高莖矮莖矮莖 高莖高莖 雜種子一代雜種子一代 矮莖矮莖 隱性純合子隱性純合子 測交測交 測交后代測交后代 d Dddd 1 ： 1 請請 預預 測測 實實 驗驗 結(jié)結(jié) 果果 ？ 在實際的測交操作過程中，得到64株后代， 高莖30，矮莖34，比例接近1：1 分離定律 在生物的體細胞中，控制同一性狀的 遺傳因子_，不相_；在 形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生 _，_后的遺傳因子分別進入 不同的配子中，隨_遺傳給后代。 成對存在成對存在 融合融合 分離分離分離分離 配子配子 分離定律的適用范圍：分離定律的適用范圍： （1 1）只適用于真核細胞中細胞核中的遺）只適

14、用于真核細胞中細胞核中的遺 傳因子的傳遞規(guī)律，而不適用于原核生傳因子的傳遞規(guī)律，而不適用于原核生 物、細胞質(zhì)的遺傳因子的遺傳物、細胞質(zhì)的遺傳因子的遺傳. . （2 2）揭示了控制一對相對性狀的一對遺）揭示了控制一對相對性狀的一對遺 傳因子行為，而兩對或兩對以上的遺傳傳因子行為，而兩對或兩對以上的遺傳 因子控制兩對或兩對以上相對性狀的遺因子控制兩對或兩對以上相對性狀的遺 傳行為不屬于分離定律。傳行為不屬于分離定律。 假說假說演繹法演繹法 以觀察和分析提出問題以觀察和分析提出問題 為什么為什么F F2 2中出現(xiàn)中出現(xiàn)3 3：1 1 的性狀分離比？的性狀分離比？ 經(jīng)推理和想象提出假說經(jīng)推理和想象提出

15、假說 遺傳因子決定生物的性狀遺傳因子決定生物的性狀 遺傳因子成對存在遺傳因子成對存在 遺傳因子在形成配子時分離遺傳因子在形成配子時分離 雌雄配子在受精時隨機結(jié)合雌雄配子在受精時隨機結(jié)合 據(jù)假說進行演繹和推理據(jù)假說進行演繹和推理 測交結(jié)果預測：測交結(jié)果預測： 測交后代分離比為測交后代分離比為1 1：1 1 實驗檢驗演繹推理結(jié)論實驗檢驗演繹推理結(jié)論 實驗結(jié)果完全符合！實驗結(jié)果完全符合！ 假說完全正確！假說完全正確！ 分離分離 定律定律 選擇豌豆選擇豌豆 作為實驗材料作為實驗材料 雜交實驗雜交實驗 理論解釋（假說）理論解釋（假說） 測交驗證測交驗證 分離定律內(nèi)容分離定律內(nèi)容 自花傳粉、閉花受粉自花傳

16、粉、閉花受粉 具有多個易于區(qū)分的性狀具有多個易于區(qū)分的性狀 F F2 2性狀表現(xiàn)類型及其比例為性狀表現(xiàn)類型及其比例為 F F2 2遺傳因子組成及其比例遺傳因子組成及其比例 高莖高莖矮莖矮莖 = = 3131 DDDddd =DDDddd =121121 子代性狀表現(xiàn)類型及其比例為子代性狀表現(xiàn)類型及其比例為 子代遺傳因子組成及其比例子代遺傳因子組成及其比例 高莖高莖矮莖矮莖 = = 1111 Dddd =Dddd =1111 技能訓練：P7 提示：提示： 將獲得的紫色花連續(xù)幾代自交，將獲得的紫色花連續(xù)幾代自交， 即將每次自交后代的紫色花選育再進即將每次自交后代的紫色花選育再進 行自交，直至自交后

17、代不再出現(xiàn)白色行自交，直至自交后代不再出現(xiàn)白色 花為止?；橹埂?基本概念之間的關系基本概念之間的關系 遺傳遺傳 因子因子 顯性遺傳因子顯性遺傳因子 隱性遺傳因子隱性遺傳因子 雜合子雜合子 純合子純合子 性狀分離性狀分離 隱性性狀隱性性狀 顯性性狀顯性性狀 相對性狀相對性狀控制控制 自自 交交 自自 交交 純合子純合子 雜雜 交交 1、根據(jù)題意，畫出便于邏輯推理的圖解；、根據(jù)題意，畫出便于邏輯推理的圖解； 2、根據(jù)性狀分離，判斷顯、隱性性狀；、根據(jù)性狀分離，判斷顯、隱性性狀； 3、根據(jù)性狀表現(xiàn)初步確定遺傳因子組成；、根據(jù)性狀表現(xiàn)初步確定遺傳因子組成； （隱性性狀（隱性性狀dd，顯性性狀，顯性性

18、狀Dd或或DDD_） 4、根據(jù)性狀分離比（根據(jù)后代表現(xiàn)型、遺傳、根據(jù)性狀分離比（根據(jù)后代表現(xiàn)型、遺傳 因子組成），判斷雙親遺傳因子組成；因子組成），判斷雙親遺傳因子組成； 5、弄清有關配子的遺傳因子及比例；、弄清有關配子的遺傳因子及比例； 6、利用配子比例求相應個體概率。、利用配子比例求相應個體概率。 遺傳題解題步驟 1. 豌豆在自然狀態(tài)下是純種的原因是豌豆在自然狀態(tài)下是純種的原因是 A豌豆品種間性狀差異大豌豆品種間性狀差異大 B豌豆先開花后授粉豌豆先開花后授粉 C豌豆是閉花自花授粉的植物豌豆是閉花自花授粉的植物 D豌豆是自花傳粉的植物豌豆是自花傳粉的植物 2.下列各項中屬于相對性狀的是下列各

19、項中屬于相對性狀的是 A玉米的黃粒和圓粒玉米的黃粒和圓粒 B家雞長腿和毛腿家雞長腿和毛腿 C綿羊的白毛和黑毛綿羊的白毛和黑毛 D豌豆的高莖和豆莢的綠色豌豆的高莖和豆莢的綠色 C C 3、下列敘述正確的是、下列敘述正確的是 A純合體測交后代都是純合體純合體測交后代都是純合體 B純合體自交后代是純合體純合體自交后代是純合體 C雜合體自交后代都是雜合體雜合體自交后代都是雜合體 D雜合體測交后代都是雜合體雜合體測交后代都是雜合體 4、羊的毛色白色對黑色為顯性。兩只雜合白、羊的毛色白色對黑色為顯性。兩只雜合白 羊為親本，接連生下了羊為親本，接連生下了3只小羊是白羊，若它只小羊是白羊，若它 們再生第們再生

20、第4只小羊，其毛色只小羊，其毛色 A一定是白色的一定是白色的 B是白色的可能性大是白色的可能性大 C一定是黑色的一定是黑色的 D是黑色的可能性大是黑色的可能性大 B B 5 5下列基因型中不是配子的是下列基因型中不是配子的是 A.YR A.YR B.Dd B.Dd C.BV C.BV D.ABD.AB B 6 6、下列各項中，基因型不同而表現(xiàn)型相同的、下列各項中，基因型不同而表現(xiàn)型相同的 是是 A.RRA.RR和和rr rr B.RrB.Rr和和rrrr C.RR C.RR和和Rr Rr D.RrD.Rr和和RrRr C 規(guī)律性比值在解決遺傳性問題的應用規(guī)律性比值在解決遺傳性問題的應用 后代顯

21、性后代顯性: :隱性為隱性為1 : 11 : 1， 則親本遺傳因子為：則親本遺傳因子為： Aa X aaAa X aa 后代顯性：隱性為后代顯性：隱性為3 : 13 : 1，則，則 親本的遺傳因子為：親本的遺傳因子為：Aa X Aa Aa X Aa 后代遺傳因子為后代遺傳因子為AaAa比比aaaa為為1 : 11 : 1， 則親本的遺傳因子為：則親本的遺傳因子為：Aa X aa Aa X aa 后代遺傳因子為后代遺傳因子為AA:Aa:aaAA:Aa:aa為為1 : 2 : 11 : 2 : 1， 則親本的遺傳因子為：則親本的遺傳因子為： Aa X AaAa X Aa 隱性個體在解決遺傳題目的運

22、用隱性個體在解決遺傳題目的運用 根據(jù)分離規(guī)律，某顯性性狀可能是純合的，也可能是雜根據(jù)分離規(guī)律，某顯性性狀可能是純合的，也可能是雜 合的，而隱性性狀一旦出現(xiàn)，則一定是純合的，且只能產(chǎn)生合的，而隱性性狀一旦出現(xiàn)，則一定是純合的，且只能產(chǎn)生 一種配子。一種配子。 （1 1）如果一親本是隱性個體，則它一定傳給子）如果一親本是隱性個體，則它一定傳給子 代中每一個個體一個隱性遺傳因子，由此可知后代中每一個個體一個隱性遺傳因子，由此可知后 代個體的遺傳因子。例：人類白化病遺傳：代個體的遺傳因子。例：人類白化病遺傳： （2 2）子代有隱性個體，則其兩個親本至少有一個隱性遺傳因）子代有隱性個體，則其兩個親本至少

23、有一個隱性遺傳因 子，由此可推知親本的遺傳因子。如：子，由此可推知親本的遺傳因子。如： 白色公羊白色公羊 X X 白色母羊白色母羊 黑色小羊黑色小羊 很明顯黑色是隱性很明顯黑色是隱性( (用用 aaaa來表示來表示) )所以兩個親所以兩個親 本的遺傳因子是本的遺傳因子是AaAa 判斷顯性個體是否為純合子的方法 自交法：自交法：看后代是否有性狀分離看后代是否有性狀分離 有：雜合子有：雜合子 無：純合子無：純合子 后代只有顯性性狀：純合子后代只有顯性性狀：純合子 測交法：測交法： 后代有顯性和隱性性狀：雜合子后代有顯性和隱性性狀：雜合子 概率在遺傳學分析中的應用 1.加法定律：加法定律： 當一個事

24、件出現(xiàn)時，另一個事件就被排除，當一個事件出現(xiàn)時，另一個事件就被排除， 這樣的兩個事件稱為互斥事件，它們的概率這樣的兩個事件稱為互斥事件，它們的概率 等于各自概率之和。等于各自概率之和。 例題例題1： 人體膚色正常（人體膚色正常（A）對白化（）對白化（a）是顯性。一對夫）是顯性。一對夫 婦基因型都是婦基因型都是Aa，他們所生的孩子中，表現(xiàn)型正，他們所生的孩子中，表現(xiàn)型正 常的概率是多少？常的概率是多少？ 答案：答案：3/4 例題例題2:2: 人類的雙眼皮（人類的雙眼皮（B B）對單眼皮（）對單眼皮（b b）為顯性。現(xiàn)有）為顯性?，F(xiàn)有 一對夫婦基因型均為一對夫婦基因型均為Bb,Bb,則他們生一個單

25、眼皮男則他們生一個單眼皮男 孩的概率是多少？孩的概率是多少？ 答案：答案：1/41/21/8 2.乘法定律：乘法定律：當一個事件的發(fā)生不影響另一事當一個事件的發(fā)生不影響另一事 件的發(fā)生時，這樣的兩個獨立事件同時出現(xiàn)件的發(fā)生時，這樣的兩個獨立事件同時出現(xiàn) 或相繼出現(xiàn)的概率等于各自概率的乘積?；蛳嗬^出現(xiàn)的概率等于各自概率的乘積。 親本：（親本：（父本和母本父本和母本） 父本父本（）：指異花傳粉時供應花粉的植株）：指異花傳粉時供應花粉的植株 母本母本（）：指異花傳粉時接受花粉的植株）：指異花傳粉時接受花粉的植株 遺傳圖譜中的符號：遺傳圖譜中的符號： P P F F1 1 F F2 2 子一代子一代

26、子二代子二代 親本親本母本母本 父本父本 雜交雜交 自交自交 性狀性狀：生物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理特性等特征。比：生物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理特性等特征。比如如: 膚色，血型，高度，臉型等。膚色，血型，高度，臉型等。 相對性狀相對性狀：一種生物的同種性狀的不同表現(xiàn)類型。：一種生物的同種性狀的不同表現(xiàn)類型。 七對相對性狀的遺傳試驗數(shù)據(jù)七對相對性狀的遺傳試驗數(shù)據(jù) 2.84:12.84:1277277（矮）（矮） 787787（高）（高）莖的高度莖的高度 F F2 2的比的比隱性性狀隱性性狀顯性性狀顯性性狀性狀性狀 2.82:12.82:1152152（黃色）（黃色）428428（綠色）（綠色）豆莢顏色豆莢顏色 2.95:12.95:1299299（不飽滿）（不飽滿）882882（飽滿）（飽滿）豆莢的形狀豆莢的形狀 3.01:13.01:120012001（綠色）（綠色）60226022（黃色）（黃色）子葉的顏色子葉的顏色 3.15:13.15:1224224（白色）（白色）705705（灰色）（灰色）種皮的顏色種皮的顏色 3.14:13.14:1207207（莖頂）（莖頂）651651（葉腋）（葉腋） 花的位置花的位置 2.96:2.96:1 1 18501850（皺縮）（皺縮）54745474（圓滑）（圓滑）種子的形狀種子的形狀 面對這些實驗數(shù)據(jù)，你能找出其中