生物必修二豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(一)

生物必修模塊2《遺傳與進(jìn)化》第1章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)問題探討：人們曾經(jīng)認(rèn)為兩個(gè)親本雜交后，雙親的遺傳物質(zhì)會在子代體內(nèi)發(fā)生混合，使子代表現(xiàn)出介于雙親之間的性狀。就像把一瓶藍(lán)墨水和一瓶紅墨水倒在一起，混和液是另外一種顏色，再也無法分出藍(lán)色和紅色。這種觀點(diǎn)也稱作融合遺傳。討論：1.按照上述觀點(diǎn)，當(dāng)紅牡丹與白牡丹雜交后，子代的牡丹會是什么顏色？2.你同意上述觀點(diǎn)嗎？說說你的理由。一、用豌豆做實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)和方法閱讀并思考：1.為什么用豌豆做實(shí)驗(yàn)材料容易取得成功？P2-32.孟德爾做豌豆人工雜交(異花傳粉)實(shí)驗(yàn)的一般步驟是什么？(P3小字內(nèi)容)3.什么叫做“去雄”？對母本還是對父本？在開花前還是開花后？“去雄”的目的是什么？4.套上紙袋(簡稱“套袋”)的目的是什么？一、用豌豆做實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)和方法1.為什么用豌豆做實(shí)驗(yàn)材料容易取得成功？（1）豌豆是自花傳粉(自交)的植物，而且是閉花受粉。（見圖1-1）在自然狀態(tài)下一般都是純種。（2）具有容易區(qū)分的性狀，且能穩(wěn)定遺傳給后代。（3）花大，容易進(jìn)行人工異花傳粉（人工雜交）。2.人工異花傳粉的一般步驟（圖1-2）：去雄→套袋→人工傳粉→再套袋熟記以下符號和含義(課本P3小字)：♀：母本(接受花粉的植株)或雌性。♂：父本(供應(yīng)花粉的植株)或雄性。P：親本(父本和母本的統(tǒng)稱)。二、一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)什么叫做相對性狀？孟德爾研究的七對相對性狀、七種性狀各是什么(P3圖1-3)？用相對性狀的植株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有何好處？高莖♀矮莖♂P×(雜交)高莖F1(子一代)(親本)

無論正交或反交，雜交后產(chǎn)生的第一代（子一代）總是高莖。為什么子一代都是高莖而沒有矮莖呢？高莖F1×自交(自花傳粉)高莖矮莖F2(子二代)矮莖性狀在F1代中只是隱而未現(xiàn)。為什么子二代中矮莖性狀又出現(xiàn)了呢？什么叫顯性性狀？什么隱性性狀？什么叫性狀分離？顯性與隱性的數(shù)量比接近多少？(子一代)F2出現(xiàn)接近3：1的性狀分離比是偶然的嗎？（見表1-1孟德爾做的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果）共同特點(diǎn)：(1)親本（P）具有相對性狀（不同表現(xiàn)）；(2)F1全部表現(xiàn)為顯性性狀；(3)F2出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，顯性性狀：隱性性狀≈3：1三、對分離現(xiàn)象的解釋1.孟德爾對分離現(xiàn)象提出的假說（顆粒性遺傳因子不相融合）閱讀課本P5（1）～（4）(1)生物的性狀是由遺傳因子決定的；不融合、不消失；決定顯性性狀的用D表示，決定隱性性狀的用d表示。(2)體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的。純種高莖體細(xì)胞中有DD，純種矮莖體細(xì)胞有dd。F1體細(xì)胞中是Dd(3)配子中的遺傳因子是單個(gè)存在的(只含有每對遺傳因子中的一個(gè))。(4)受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。2.作遺傳圖孟德爾用假說的4個(gè)要點(diǎn)，作遺傳圖來解釋所有一對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)。請你寫出遺傳圖，看看是否圓滿解釋以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。高莖dd高莖矮莖DD

×

配子：P：D

dF1：Dd高莖Dd配子：F1：D

dF2：高莖DdD

dDdDDDddd高莖高莖高莖矮莖31:×歸納：（1）F1的遺傳因子組成是Dd，所以全部表現(xiàn)顯性。（2）F2的遺傳因子組成及比例為：1DD：2Dd：1dd。（3）F2的性狀表現(xiàn)及比例為：顯性:隱性≈3:1假如雌雄配子的結(jié)合不是隨機(jī)的，F(xiàn)2中還會出現(xiàn)3：1的性狀分離比嗎？×3.各種符號的含義♀、♂、P、×、、F1、F2純合子：DD的個(gè)體；dd的個(gè)體。雜合子：Dd的個(gè)體。雜交組合：DD×dd自交組合：DD×DD；dd×dd；Dd×Dd測交組合：Dd×dd課堂練習(xí)：1．填出①～⑥組交配后代的遺傳因子組成類型及比例、性狀表現(xiàn)及比例。①DD×dd→

，性狀表現(xiàn)

。②DD×Dd→

，性狀表現(xiàn)

。③DD×DD→

，性狀表現(xiàn)

。④dd×dd→

，性狀表現(xiàn)

。⑤Dd×Dd→

，性狀表現(xiàn)

。⑥D(zhuǎn)d×dd→

，性狀表現(xiàn)

。

屬于自交組合的是

；屬于測交組合的是

。全部高莖全部高莖全部高莖全部矮莖3高莖：1矮莖1高莖：1矮莖③④⑤⑥D(zhuǎn)d1DD：1DdDDdd1DD：2Dd:1dd1Dd：1dd2．已知交配類型，判斷后代個(gè)體類型(純合子或雜合子)。①純合子雜交，后代

。②純合子自交，后代

。③雜合子自交，后代

。④雜合子測交，后代

。⑤雜合子自交，后代

（一定會/一定不會/不一定會）發(fā)生性狀分離。⑥純合子自交，后代

（一定會/一定不會/不一定會）發(fā)生性狀分離。全部雜合子全部純合子有純合子，有雜合子一定會一定不會有純合子，有雜合子第2課時(shí)孟德爾在不知道決定性狀的遺傳物質(zhì)是什么的情況下，用抽象的“遺傳因子”來分析雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。提出了遺傳因子在體細(xì)胞成對存在，在配子中單個(gè)出現(xiàn)的假說，這是超越了自己時(shí)代的一種非凡的設(shè)想。生物體在進(jìn)行有性生殖時(shí)，遺傳因子分離，配子隨機(jī)結(jié)合真能出現(xiàn)3：1的性狀分離現(xiàn)象嗎？讓我們通過模擬實(shí)驗(yàn)來體驗(yàn)孟德爾的假說。四、性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)(閱讀課本P6)目的：認(rèn)識和理解遺傳因子的分離和配子的隨機(jī)結(jié)合與性狀之間的數(shù)量關(guān)系。體驗(yàn)孟德爾假說。按“方法步驟”（1）-（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。思考回答以下問題：（1）甲、乙兩個(gè)小桶分別模擬什么？（2）兩個(gè)小桶內(nèi)的彩球(D和d)分別模擬什么？（3）為什么每個(gè)桶內(nèi)每種彩球都是10個(gè)？（4）用不同彩球隨機(jī)組合是模擬什么？彩球組合有哪幾種？（5）每次抓取的彩球?yàn)槭裁磻?yīng)放回？重復(fù)做的次數(shù)越多結(jié)果越怎樣？（6）如果孟德爾只統(tǒng)計(jì)10株豌豆雜交結(jié)果，能解釋性狀分離現(xiàn)象嗎？（7）如果班級人數(shù)40人，分為20組（2人一組），請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)的全班統(tǒng)計(jì)表。（1）甲、乙兩個(gè)小桶分別模擬雌、雄生殖器官（即卵巢、精巢）。（2）甲桶彩球模擬雌配子(D雌配子、d雌配子)；乙桶彩球模擬雄配子(D雄配子、d雄配子)。（3）每種彩球各10個(gè)，是為了保證同性的兩種配子(D和d)的數(shù)量相等(比例呈1:1)。（4）用不同彩球隨機(jī)組合，是模擬雌、雄配子的隨機(jī)結(jié)合。彩球組合有3種：DD、Dd、dd。（5）抓取的小球應(yīng)放回，目的是保證雌、雄配子結(jié)合機(jī)會均等。組合的次數(shù)越多，統(tǒng)計(jì)的數(shù)量足夠大，才能保證實(shí)際數(shù)量比值更接近理論比值。性狀分離模擬實(shí)驗(yàn)全班統(tǒng)計(jì)表組數(shù)抽取次數(shù)組合類型DD：Dd：dd（均值）顯性：隱性（均值）DDDddd1501026141：2.6：1.42.57：1250

全班累計(jì)1000254495251接近1:2:1接近3:1實(shí)驗(yàn)結(jié)論：模擬雌雄配子結(jié)合為合子的類型和比例為DD：Dd：dd≈1：2：1；彩球代表的顯、隱性數(shù)量比接近：3：1。孟德爾假說合理解釋了豌豆一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)。但是作為一種正確的假說，僅僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不夠的，還必須經(jīng)得起實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，還必須能預(yù)測另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。孟德爾是如何實(shí)現(xiàn)這一目的的呢？

孟德爾假說的關(guān)鍵在于F1是否真的是雜合子？五、對分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證1.方法：測交實(shí)驗(yàn)(概念：用F1(待測個(gè)體)與隱性純合子雜交)。例如：D

×dd2.測交實(shí)驗(yàn)的目的：驗(yàn)證F1是否為雜合子?驗(yàn)證孟德爾的假說是否正確?2.畫測交遺傳圖，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果

高莖Dd×配子：測交：D

d測交后代：矮莖ddd高莖Dd矮莖dd11:測交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖假說—演繹法提出問題提出假說演繹推理實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)孟德爾采用的科學(xué)研究方法是什么?得出結(jié)論3.結(jié)論：測交后代實(shí)際分離比1：1,符合預(yù)測結(jié)果，證實(shí)F1是雜合子，產(chǎn)生D和d兩種配子，其比值接近1：1。孟德爾的研究過程“假說—演繹法”的思路用純種高莖豌豆和純種矮莖豌豆作親本雜交，子一代都表現(xiàn)為高莖；子二代中高莖與矮莖之比為3：1。在觀察和分析的基礎(chǔ)上

：（1）

？（2）

？提出顆粒性的遺傳因子不相融合的假說。通過推理和想象提出解釋問題的假說：（1）

是由遺傳因子決定的。（2）體細(xì)胞中遺傳因子是

存在的。（3）生物體在形成配子時(shí)，成對的遺傳因子

，分別進(jìn)入不同的配子中。（4）受精時(shí)，雌雄配子結(jié)合是

的。例題：填表。（據(jù)08年市質(zhì)檢第59題改編）提出問題為什么子一代都是高莖沒有矮莖為什么子二代中矮莖又出現(xiàn)了性狀成對彼此分離隨機(jī)子一代是雜合子必然產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子，自交后代的性狀分離比必然是

。根據(jù)假說進(jìn)行演繹推理設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)假說，對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行理論預(yù)測。根據(jù)推理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)期相一致，證明假說是正確的。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論相符，就證明假說是正確的。（

，總結(jié)規(guī)律）（接上頁）3：1測交得出結(jié)論六、(遺傳因子)分離定律1.基本內(nèi)容(P7黑體字)：在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。2.描述對象：遺傳因子。3.發(fā)生時(shí)期：在（減數(shù)分裂）形成配子時(shí)。4.適用范圍：有性生殖的生物。5.實(shí)質(zhì)：形成配子時(shí)，成對的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同配子中，隨配子遺傳給后代。七、概念總結(jié)1.交配類（1）自交：植物體中自花傳粉（豌豆）和雌雄異株的同株傳粉（玉米）。廣義上講，遺傳因子組成相同的個(gè)體間的交配均可稱為自交。（DD×DD、dd×dd、Dd×Dd）（2）測交：讓雜種（子一代）與隱性純合子相交（Dd×dd），用來測子一代的遺傳因子的組成。（3）雜交：狹義上指兩個(gè)具有不同遺傳因子組成的雌雄個(gè)體交配（DD×dd）；廣義上指所有雌雄個(gè)體間的交配方式（包括自交、測交等）。在植物指異株受粉，在動(dòng)物指不同個(gè)體間的交配。2.性狀類（1）相對性狀：同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型。（例：同種生物——豌豆，同一性狀——莖的高度，不同表現(xiàn)——高莖與矮莖）

（2）顯性性狀：雜種（雜合子）表現(xiàn)出來的性狀。

（3）隱性性狀：雜種（雜合子）沒有表現(xiàn)出來的性狀（4）性狀分離：在雜種后代中，同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。

3.遺傳因子類（1）顯性遺傳因子：控制顯性性狀的遺傳因子（如D）

（2）隱性遺傳因子：控制隱性性狀的遺傳因子（如d）

4.個(gè)體類（1）純合子：遺傳因子組成相同的個(gè)體。包括顯性純合子（DD的個(gè)體）和隱性純合子（dd的個(gè)體）。純合子能穩(wěn)定遺傳；純合子只能產(chǎn)生1種配子。（2）雜合子：遺傳因子組成不同的個(gè)體（Dd的個(gè)體）雜合子不能穩(wěn)定遺傳；雜合子能產(chǎn)生不只1種配子。遺傳因子、性狀等概念之間的相互關(guān)系

自交雜合子隱性遺傳因子性狀分離顯性遺傳因子控制隱性性狀顯性性狀相對性狀表現(xiàn)控制技能訓(xùn)練閱讀課本P7設(shè)計(jì)“獲得紫花純種的實(shí)驗(yàn)程序”提示：該紫花植株自花傳粉(自交)，后代126株中，46株白花，80株紫花(紫花自交后代性狀分離，多者為顯性)，說明該紫花植株是雜合子。

設(shè)計(jì)方案1.（文字表達(dá)法）讓這株紫花植株自交，F(xiàn)1中開白花的植株淘汰，開紫花的植株選育并自交，F(xiàn)2中同樣淘汰白花植株選育紫花植株，如此將紫花植株連續(xù)多代自交，直到不再出現(xiàn)白花為止。最后得到紫花植株及其自交所結(jié)的種子都是紫花純種。設(shè)計(jì)方案2.

（圖解法）紫花紫花白花（淘汰）選育××F1F2紫花紫花白花（淘汰）選育×直至不再出現(xiàn)白花為止第3課時(shí)：分離定律的解題指導(dǎo)一、如何判斷顯、隱性？設(shè)：A和B代表一對相對性狀。（1）A×B→A，則A為顯性，B為隱性。A×B→B，則B為顯性，A為隱性。A×B→A、B，無法判斷顯、隱性。

雙親不同表現(xiàn)，后代全部一種表現(xiàn)，該表現(xiàn)為顯性。（2）若A×A→A或B×B→B，則無法判斷顯隱性。若A×A→A、B。則A為顯性(雜合子)，B為隱性。

雙親同一表現(xiàn)，后代性狀分離，則親本的表現(xiàn)為顯性（或后代中多者為顯性，或新表現(xiàn)為隱性）例題1.根據(jù)哪組能夠判斷顯、隱性？理由是什么？①白羊×黑羊→白羊、黑羊②白羊×白羊→全部白羊③黑羊×黑羊→全部黑羊④白羊×白羊→白羊、黑羊⑤白羊×黑羊→白羊二、如何判斷純合子和雜合子？（1）表現(xiàn)出隱性性狀的個(gè)體一定是：隱性純合子。如果A代表顯性，B代表隱性，純合子和雜合子的判斷：（2）若親本A×A→A，則親本至少一方是純合子。舉例：DD×DD；DD×Dd（3）若親本A×A→A、B，呈3：1則親本A一定是雜合子。舉例：Dd×Dd→DD、Dd、dd（4）若親本A×B→全部A，則親本A是顯性純合子，B是隱性純合子，子代A一定是雜合子。舉例：DD×dd→Dd（5）若親本A×B→A、B，且A：B≈1：1，則親本A和子代A一定都是雜合子。舉例：Dd×dd→Dd、dd（6）在植物，鑒定顯性個(gè)體是純合子還是雜合子，采用方法：測交（D_×dd）或自交（D_×D_）。自交最簡便（省去人工異花傳粉的麻煩）。（7）在動(dòng)物，鑒定顯性個(gè)體是純合子還是雜合子，采用方法：主要用測交（D_×dd）。例題2.課本P8拓展題1.據(jù)題意：栗色馬（B）對白色（b）為顯性。（1）如何讓一匹健壯栗色公馬在一個(gè)季節(jié)里配種？答案：該公馬的后代要盡可能多才能鑒定。一匹母馬一次只能生一匹小馬，因此應(yīng)將被鑒定的栗色公馬與多匹白色母馬交配（測交）。（2）如何根據(jù)結(jié)果判斷該栗色公馬純合或雜合？(栗色公馬)B_

×bb(多匹白色母馬)①如果后代出現(xiàn)白馬（bb），該栗色公馬一定是雜種。②如果后代全部栗色馬（數(shù)量必須較多），則該栗色公馬很可能是純種。三、如何推斷個(gè)體的遺傳因子組成？1.正推法：知道親代，推后代。根據(jù)已介紹的6種雜交方式推出。2.逆推法：知道后代，推親代。（1）后代隱性純合子是突破口。例如：D_×D_→后代有dd，推知親代是Dd×Dd。（2）椐課時(shí)(1)校本作業(yè)題6.由后代表現(xiàn)比推知親代。①后代顯：隱≈3：1，雙親為自交類型，即Dd×Dd②后代顯：隱≈1：1，雙親為測交類型，即Dd×dd③后代只有隱性，雙親均為隱性純合子，即dd×dd④后代只有顯性，雙親至少一方是顯性純合子。即：DD×DD；DD×Dd；DD×dd四、如何求某種性狀或某種遺傳因子組合出現(xiàn)的概率？概率：指某事件發(fā)生的可能性。（在0%～100%之間）1.根據(jù)所求事件在特定范圍內(nèi)所占的比例×100%例3.一對白羊雙親生了1只白羊1只黑羊，如果再生一只小羊，是白羊的概率？是黑羊的概率？是雜合子的概率？已經(jīng)生的那只白羊是雜合子的概率？解：據(jù)后代出現(xiàn)雙親沒有的性狀（黑羊），黑羊是隱性純合子（設(shè)為aa的個(gè)體），逆推知雙親是Aa×Aa。再根據(jù)Aa×Aa→3白：1黑，則所求“生一只白羊的概率”＝白羊數(shù)量/后代性狀總數(shù)×100%＝3/4；“生一只黑羊的概率”＝1/4；“生一只雜合子的概率”＝Aa/（AA+Aa+aa）＝1/2；“已生白羊是雜合子的概率”＝Aa/（AA+Aa）＝2/32.用配子的概率計(jì)算例4.課本P8一基礎(chǔ)題2.人類藍(lán)眼是由常染色體上的隱性遺傳因子（設(shè)為a）控制的。褐眼對藍(lán)眼為顯性，藍(lán)眼男人與褐眼女人（母親藍(lán)眼）結(jié)婚，生下藍(lán)眼女孩的概率是多少？分析：褐