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1、生物孟德尔的豌豆杂交实验人教版必修 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 问题探讨 人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混和，使子代表现出介物质会在子代体内发生混和，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于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混和液是另外一种颜色，再红墨水倒在一起，混和液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合也无法分出蓝色和红
2、色。这种观点也称作融合遗传。遗传。讨论：讨论：1.1.按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交 后，子代的牡丹会是什么颜色？后，子代的牡丹会是什么颜色？2.2.你同意上述观点吗？说说你的理由。你同意上述观点吗？说说你的理由。（1）提出了遗传单位是遗传因子）提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学上确定为基因）；（现代遗传学上确定为基因）；孟德尔（孟德尔（18221884），奥地），奥地利人，遗传学的奠基人。利人，遗传学的奠基人。21岁起做岁起做修道士，修道士，29岁起进修自然科学和数岁起进修自然科学和数学，学，1865年宣读了自己研究的豌豆年宣读了自己研究的豌豆杂交实验
3、的论文植物杂交验。杂交实验的论文植物杂交验。62岁时带着对遗传学无限的眷恋，岁时带着对遗传学无限的眷恋，回归了无机世界。主要贡献有回归了无机世界。主要贡献有:（2）发现了两大遗传规律：基因的）发现了两大遗传规律：基因的 分离定律和基因的自由组合定律。分离定律和基因的自由组合定律。孟德尔的生平简介孟德尔的生平简介：（一）孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料（一）孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料1.1.豌豆适于杂交实验的生物学特征豌豆适于杂交实验的生物学特征：(1)(1)豌豆是豌豆是自花传粉闭花受粉自花传粉闭花受粉的的植物植物,自然状态自然状态下是下是纯种纯种。用豌。用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠豆
4、做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。，又容易分析。(2)(2)同时，豌豆还有易于区分的同时，豌豆还有易于区分的性状性状，实验结果很容易观察和分析实验结果很容易观察和分析(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，豌豆是理想理想的遗传实验材料。的遗传实验材料。我们先来学习一些概念：两性花：两性花：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。单性花：单性花：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。自花传粉：自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。花的雌蕊柱头上的过程。异花传粉：异花传粉：
5、两朵花之间的传粉过程。两朵花之间的传粉过程。亲本：（亲本：（父本和母本父本和母本）父本父本（）：指异花传粉时供应花粉的植株）：指异花传粉时供应花粉的植株母本母本（）：指异花传粉时接受花粉的植株）：指异花传粉时接受花粉的植株遗传图谱中的符号：遗传图谱中的符号：P P F F1 1 F F2 2 子一代子一代子二代子二代亲本亲本母本母本父本父本杂交杂交自交自交性状性状：生物体的形态、结构和生理特性等特征。比：生物体的形态、结构和生理特性等特征。比如如:肤色，血型，高度，脸型等。肤色，血型，高度，脸型等。相对性状相对性状：一种生物的同种性状的不同表现类型。：一种生物的同种性状的不同表现类型。高茎高茎
6、矮茎矮茎P(杂交杂交)高茎高茎F1(子一代子一代)(亲本亲本)(父本父本)(母本母本)矮茎矮茎高茎高茎高茎高茎正交正交反交反交不遵循融合遗传！不遵循融合遗传！高茎高茎高茎高茎787787高茎高茎高茎高茎 277 277矮茎矮茎矮茎矮茎P PF F1 1F F2 2高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎矮茎矮茎3 3 1 1（杂交）（杂交）（自交）（自交）一对相对性状的亲本杂交，杂一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状种子一代显现出来的性状一对相对性状的亲本杂交，杂一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状种子一代未显现出来的性状在杂种后代中，同时显现出在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性
7、性状的现象显性性状和隐性性状的现象性状分离性状分离显性性状显性性状隐性性状隐性性状（二）一对相对性状的杂交实验（二）一对相对性状的杂交实验实验结果:1.F1.F1 1都表现出显性性状都表现出显性性状2.F2.F2 2出现了性状分离出现了性状分离3.F3.F2 2中出现中出现3:13:1的性状分离比的性状分离比（1）为什么子一代中只表现一个亲本的性状（高茎），而不表现另一个亲本的性状或不高不矮？1、现象的思考、现象的思考（3）F2中的3：1是不是巧合呢？（2）另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？七对相对性状的遗传试验数据七对相对性状的遗传试验数据2.84:12.84:1277277
8、（矮）（矮）787787（高）（高）茎的高度茎的高度F F2 2的比的比隐性性状隐性性状显性性状显性性状性状性状2.82:12.82:1152152（黄色）（黄色）428428（绿色）（绿色）豆荚颜色豆荚颜色2.95:12.95:1299299（不饱满）（不饱满）882882（饱满）（饱满）豆荚的形状豆荚的形状3.01:13.01:120012001（绿色）（绿色）60226022（黄色）（黄色）子叶的颜色子叶的颜色3.15:13.15:1224224（白色）（白色）705705（灰色）（灰色）种皮的颜色种皮的颜色3.14:13.14:1207207（茎顶）（茎顶）651651（叶腋）（叶腋）
9、花的位置花的位置2.96:2.96:1 118501850（皱缩）（皱缩）54745474（圆滑）（圆滑）种子的形状种子的形状 面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗？又面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗？又要如何解释这些现象呢？要如何解释这些现象呢？孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为基因基因）决定的）决定的显性性状由显性性状由显性遗传因子显性遗传因子决定，如高茎用大写字母决定，如高茎用大写字母表示表示隐性性状由隐性性状由隐性遗传因子隐性遗传因子决定，如矮茎用小写字母决定，如矮茎用小写字母表示表示DD高茎高茎矮茎矮茎 ddPF1(减数分裂减
10、数分裂)配子配子D d配子形成时，成对的配子形成时，成对的遗传因子分开遗传因子分开，分别，分别进入不同的配子进入不同的配子(受精受精)Dd高茎高茎受精时，雌雄配子的受精时，雌雄配子的结合是结合是随机的随机的。基因恢。基因恢复成对复成对（三）对分离现象的解释（三）对分离现象的解释-提出提出“遗传因子遗传因子”的假设的假设在体细胞中，遗传因在体细胞中，遗传因子子成对成对存在的存在的 孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为基因基因）决定的）决定的显性性状由显性性状由显性遗传因子显性遗传因子决定，如高茎用大写字母决定，如高茎用大写字母表示表示隐性性状由隐性
11、性状由隐性遗传因子隐性遗传因子决定，如矮茎用小写字母决定，如矮茎用小写字母表示表示配子形成时，成对的配子形成时，成对的遗传因子分开遗传因子分开，分别，分别进入不同的配子进入不同的配子受精时，雌雄配子的受精时，雌雄配子的结合是结合是随机的随机的。基因恢。基因恢复成对复成对（三）对分离现象的解释（三）对分离现象的解释-提出提出“遗传因子遗传因子”的假设的假设在体细胞中，遗传因在体细胞中，遗传因子子成对成对存在的存在的F1Dd配子配子DdDdDdDDDdDddd高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎1 2 1 3（高茎）（高茎）1（矮茎）（矮茎）F2雌雄配子的结合是雌雄配子的结合是随机的，才导致了随机的，
12、才导致了3：1的结果的结果高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解DdDdDdDDDdDdddDDdd高茎高茎矮茎矮茎P配子配子DdF1Dd配子配子F2高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎1 ：2 ：1总结：总结：F F1 1形成的配子种类、比值都相等，配子形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。结合是随机的。F F2 2性状表现类型及其比例性状表现类型及其比例为为高茎：矮茎高茎：矮茎 3 3：1 1 ，遗传因子组成及其，遗传因子组成及其比例为比例为DD:Dd:dd 1DD:Dd:dd 1：2 2：1 1（四）（四）对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证测交实验测交实验DdddDd配子配子高茎
13、高茎矮茎矮茎高茎高茎杂种子一代杂种子一代矮茎矮茎隐性纯合子隐性纯合子测交测交测交后代测交后代dDddd1 ：1请请预预测测实实验验结结果果？在实际的测交操作过程中，得到64株后代，高茎30，矮茎34，比例接近1：1分离定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子_，不相_；在形成配子时，成对的遗传因子发生_，_后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_遗传给后代。成对存在成对存在融合融合分离分离分离分离配子配子分离定律的适用范围：分离定律的适用范围：（1 1）只适用于真核细胞中细胞核中的遗）只适用于真核细胞中细胞核中的遗传因子的传递规律，而不适用于原核生传因子的传递规律，而不适用于原核生物、细胞
14、质的遗传因子的遗传物、细胞质的遗传因子的遗传.（2 2）揭示了控制一对相对性状的一对遗）揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子行为，而两对或两对以上的遗传传因子行为，而两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。传行为不属于分离定律。假说假说演绎法演绎法以观察和分析提出问题以观察和分析提出问题为什么为什么F F2 2中出现中出现3 3：1 1的性状分离比？的性状分离比？经推理和想象提出假说经推理和想象提出假说遗传因子决定生物的性状遗传因子决定生物的性状遗传因子成对存在遗传因子成对存在遗传因子在形成配子时分离遗传因子在形成配子时分离
15、雌雄配子在受精时随机结合雌雄配子在受精时随机结合据假说进行演绎和推理据假说进行演绎和推理测交结果预测：测交结果预测：测交后代分离比为测交后代分离比为1 1：1 1实验检验演绎推理结论实验检验演绎推理结论实验结果完全符合！实验结果完全符合！假说完全正确！假说完全正确！分离分离 定律定律选择豌豆选择豌豆 作为实验材料作为实验材料杂交实验杂交实验理论解释（假说）理论解释（假说）测交验证测交验证分离定律内容分离定律内容自花传粉、闭花受粉自花传粉、闭花受粉具有多个易于区分的性状具有多个易于区分的性状F F2 2性状表现类型及其比例为性状表现类型及其比例为F F2 2遗传因子组成及其比例遗传因子组成及其比
16、例高茎高茎矮茎矮茎=3131DDDddd=DDDddd=121121子代性状表现类型及其比例为子代性状表现类型及其比例为子代遗传因子组成及其比例子代遗传因子组成及其比例高茎高茎矮茎矮茎=1111Dddd=Dddd=1111技能训练：P7提示：提示：将获得的紫色花连续几代自交，将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进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行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。花为止。基本概念之间的关系基本概念之间的关系遗传遗传因子因子显性遗传因子显性遗传因子隐性遗传因子隐性遗传因子杂合子杂合子纯合子纯合子性状分离性状分离隐性性状隐性
17、性状显性性状显性性状相对性状相对性状控制控制自自交交自自交交纯合子纯合子杂杂交交1、根据题意，画出便于逻辑推理的图解；、根据题意，画出便于逻辑推理的图解；2、根据性状分离，判断显、隐性性状；、根据性状分离，判断显、隐性性状；3、根据性状表现初步确定遗传因子组成；（隐、根据性状表现初步确定遗传因子组成；（隐性性状性性状dd，显性性状，显性性状Dd或或DDD_）4、根据性状分离比（根据后代表现型、遗传因、根据性状分离比（根据后代表现型、遗传因子组成），判断双亲遗传因子组成；子组成），判断双亲遗传因子组成；5、弄清有关配子的遗传因子及比例；、弄清有关配子的遗传因子及比例；6、利用配子比例求相应个体概
18、率。、利用配子比例求相应个体概率。遗传题解题步骤1.豌豆在自然状态下是纯种的原因是豌豆在自然状态下是纯种的原因是A豌豆品种间性状差异大豌豆品种间性状差异大B豌豆先开花后授粉豌豆先开花后授粉C豌豆是闭花自花授粉的植物豌豆是闭花自花授粉的植物D豌豆是自花传粉的植物豌豆是自花传粉的植物2.下列各项中属于相对性状的是下列各项中属于相对性状的是A玉米的黄粒和圆粒玉米的黄粒和圆粒B家鸡长腿和毛腿家鸡长腿和毛腿C绵羊的白毛和黑毛绵羊的白毛和黑毛D豌豆的高茎和豆荚的绿色豌豆的高茎和豆荚的绿色 CC3、下列叙述正确的是、下列叙述正确的是 A纯合体测交后代都是纯合体纯合体测交后代都是纯合体 B纯合体自交后代是纯合
19、体纯合体自交后代是纯合体 C杂合体自交后代都是杂合体杂合体自交后代都是杂合体 D杂合体测交后代都是杂合体杂合体测交后代都是杂合体4、羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白、羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白羊为亲本，接连生下了羊为亲本，接连生下了3只小羊是白羊，若它只小羊是白羊，若它们再生第们再生第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BB5 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 B6
20、 6、下列各项中，基因型不同而表现型相同的、下列各项中，基因型不同而表现型相同的 是是 A.RR A.RR和和rr rr B.RrB.Rr和和rrrr C.RR C.RR和和Rr Rr D.RrD.Rr和和RrRrC规律性比值在解决遗传性问题的应用规律性比值在解决遗传性问题的应用后代显性后代显性:隐性为隐性为1:1，则亲本遗传因子为：则亲本遗传因子为：Aa X aa后代显性：隐性为后代显性：隐性为3:1，则，则亲本的遗传因子为：亲本的遗传因子为：Aa X Aa后代遗传因子为后代遗传因子为Aa比比aa为为1:1，则亲本的遗传因子为：则亲本的遗传因子为：Aa X aa后代遗传因子为后代遗传因子为A
21、A:Aa:aa为为1:2:1，则亲本的遗传因子为：则亲本的遗传因子为：Aa X Aa隐性个体在解决遗传题目的运用隐性个体在解决遗传题目的运用 根据分离规律，某显性性状可能是纯合的，也可能是杂根据分离规律，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。一种配子。（1 1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子）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遗传因子，由此可知后代中每一个个体一个隐性遗传因子，由此可知后代个体的遗传因子。例：人类白化病遗传：代个体的遗传因子。例：人类白化病
22、遗传：（2 2）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性遗传因）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性遗传因子，由此可推知亲本的遗传因子。如：子，由此可推知亲本的遗传因子。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显黑色是隐性很明显黑色是隐性(用用aaaa来表示来表示)所以两个亲所以两个亲本的遗传因子是本的遗传因子是AaAa判断显性个体是否为纯合子的方法自交法：自交法：看后代是否有性状分离看后代是否有性状分离 有：杂合子有：杂合子 无：纯合子无：纯合子 后代只有显性性状：纯合子后代只有显性性状：纯合子测交法：测交法：后代有显性和隐性性状：杂合子后代有显性和隐性性状
23、：杂合子概率在遗传学分析中的应用1.加法定律：加法定律：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件称为互斥事件，它们的概率这样的两个事件称为互斥事件，它们的概率 等于各自概率之和。等于各自概率之和。例题例题1：人体肤色正常（人体肤色正常（A）对白化（）对白化（a）是显性。一对夫）是显性。一对夫 妇基因型都是妇基因型都是Aa，他们所生的孩子中，表现型正，他们所生的孩子中，表现型正 常的概率是多少？常的概率是多少？答案：答案：3/4例题例题2:2:人类的双眼皮（人类的双眼皮（B B）对单眼皮（）对单眼皮（b b）为显性。现有）为显性。现有一对夫妇基因型均为一对夫妇基因型均为Bb,Bb,则他们生一个单眼皮男则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？孩的概率是多少？答案：答案：1/41/21/82.乘法定律：乘法定律：当一个事件的发生不影响另一事当一个事件的发生不影响另一事 件的发生时，这样的两个独立事件同时出现件的发生时，这样的两个独立事件同时出现 或相继出现的概率等于各自概率的乘积。或相继出现的概率等于各自概率的乘积。