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1、 孟德尔的豌豆杂交实验（一）微山一中 王士涛 奥地利人。利用豌豆、山柳菊、玉米等植物进行杂交实验，潜心研究8年。其中豌豆的杂交实验非常成功，孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。孟德尔（1822-1884）为何选豌豆为实验材料容易成功：1、自花传粉 闭花受粉 自然状态下一般是纯种2、具有易于区分的性状异花传粉：两朵花之间的传粉过程自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程 也叫做自交也叫做自交生物体所表现的形态、结构和生理生化特性。相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型性 状：图图2 卷卷 舌舌1、有卷舌、有卷舌 2、无卷舌、无卷舌图图3 拇指竖起时弯曲情形
2、拇指竖起时弯曲情形1、挺直、挺直 2、拇指向指背面、拇指向指背面弯曲弯曲图图1上眼脸有无褶皱上眼脸有无褶皱1、双眼皮、双眼皮 2、单眼皮、单眼皮图图4 双手手指嵌合双手手指嵌合1、右手拇指在上、右手拇指在上 2、左手、左手拇指在上拇指在上兔子毛的长毛和灰毛兔子的长毛和狗的短毛狗的卷毛和长毛黄豆茎的高茎和矮茎 判断 豌豆有一些稳定的、易于区分的性状。孟德尔的研究过程子一代子一代亲本：父本（）：指异花传粉时供应花粉的植株母本（）：指异花传粉时接受花粉的植株P P子二代子二代亲亲 本本杂交杂交自交自交 遗传图谱中的符号：F F1 1F F2 2 人工异花传粉示意图1、去雄2、套袋3、传粉4、套袋提供
3、花粉的：父本（提供花粉的：父本（）接受花粉的：母本（接受花粉的：母本（）未成熟时人工授粉 一对相对性状的研究 高茎矮茎P(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)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？高茎F1矮茎高茎F2(子二代)在F1代中，另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？显性性状隐性性状性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象 一对相对性状的研究 杂交实验结果子一代只表现出_，没有表现出_;子二代出现了_现象，并且显性性状和隐性性状的数量比接近于_F2中的高茎矮茎之比3：1是不是巧合呢？显性性状隐性性状性状分离3:12.84
4、2.84:1 1277277（矮）（矮）787787（高）（高）茎的高度茎的高度F F2 2的比的比另一种性状另一种性状一种性状一种性状性状性状2.822.82:1 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3.013.01:1 120012001（绿色）（绿色）60226022（黄色）（黄色）子叶的颜色子叶的颜色3.153.15:1 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
5、顶）651651（叶腋）（叶腋）花的位置花的位置2.96:12.96:118501850（皱缩）（皱缩）54745474（圆滑）（圆滑）种子的形状种子的形状 七对相对性状的遗传试验数据 对分离现象的解释1）性状由遗传因子决定,每个因子决定着一种特定的性状。孟德尔提出假说：决定显性性状(如高茎)的遗传因子。用大写字母表示。（D、B、P）如：高茎的显性遗传因子为D。决定隐性性状(如矮茎)的遗传因子。用小写字母表示。（d、b、p）如：矮茎的隐性遗传因子为d。显性遗传因子隐性遗传因子2）体细胞中遗传因子成对存在。如：纯高茎遗传因子是DD，纯矮茎遗传因子是dd。遗传因子组成相同的个体。如：纯高茎DD，纯
6、矮茎dd。遗传因子组成不同的个体。如：F1中的高茎Dd。纯合子杂合子 孟德尔提出假说：3）生物体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中的一个D对d有显性作用F1(Dd)只表现为高茎。孟德尔提出假说：4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。F F2 2DDDdddDd高茎高茎高茎矮茎成对遗传因子分离雌雄配子随机结合DD:Dd:dd=1:2:1高茎:矮茎=3:1 孟德尔提出假说：PDDddF1Dd配子配子Dd高茎高茎 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解F1DdDdF2Dd配子配子dDDdDDDddd 高高 高高 高高 矮矮 3 :1 高茎豌豆与矮茎豌
7、豆杂交实验分析图解 性状分离比的模拟实验实验原理：精巢卵巢雄配子(精子)雌配子(卵子)模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合 遗传图解的写法遗传因子比：1 :2:1性状比：3 :1F F1 1DDDdddDdP 对分离现象解释的验证1、孟德尔的设计思路只要验证F1的遗传因子组成是Dd，就能说明对分离现象的理论解释是正确的。测交后代的性状类型和比例能真实地反映出F1产生的配子种类和比例。对分离现象解释的验证杂种子一代隐性纯合子测定F1的基因型测交试验：测交测交测交测交后代后代后代后代ddDd高高高高茎茎茎茎矮矮矮矮茎茎茎茎1:1测交结果符合预期设想：1）证实F1是杂合子；2）在形成配子时，成对的遗传因
8、子发生了分离，分别进入到不同的配子中。测交结果：高茎:矮茎=30:34 1:1 假说演绎法由实验观察现象提出假说提出问题得出结论演绎推理实验验证F1为高茎，F2有高茎有矮茎（1)F1高茎哪去了（2）F2中矮茎出现说明什么？（3）为什么后代比例接近3:1（1）性状由遗传因子控制（2）遗传因子成对存在（3）在形成配子时，成对的遗传因子发生分离（4）雌雄配子的结合是随机的将F1与矮茎杂交，预期后代中高矮茎之比为1:1测交实验，发现高矮茎之比为1:1预期与结果一致，假说正确，得出基因分离定律 孟德尔第一定律分离定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因
9、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。1、进行有性生殖生物的性状遗传2、真核生物的性状遗传3、细胞核遗传4、一对相对性状的遗传 基因分离定律的适用条件：基因分离定律的适用条件：1正确解释某些遗传现象 两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病，两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。基因分离定律的应用：(1)优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。(2)优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。(3)优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交后代
10、就是杂合子，但每年都要育种。2指导杂交育种 基因分离定律的应用：杂合子Aa连续多代自交问题分析(1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：杂合子Aa连续多代自交问题分析(2)根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为：由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。规律性比值在解决遗传性问题的应用比值在解决遗传性问题的应用后代显性:隐性为1:1，则亲本遗传因子为：Aa X aa后代显性：隐性为3:1，则亲本的遗传因子为：Aa X Aa后代遗传因子 Aa：aa为1:1，则亲本的遗传因子为：Aa X aa后代
11、遗传因子 AA:Aa:aa为1:2:1，则亲本的遗传因子为：Aa X Aa 拓展一：根据后代比例解题根据后代比例解题例：豌豆的种子黄色（例：豌豆的种子黄色（A A）对绿色（）对绿色（a a）显性。结黄）显性。结黄色种子与结绿色种子的豌豆杂交，子代个体表现型色种子与结绿色种子的豌豆杂交，子代个体表现型及比例为黄色种子：绿色种子为及比例为黄色种子：绿色种子为1 1：1 1，子代结黄色，子代结黄色种子的个体自交，其后代表现型的比例是（种子的个体自交，其后代表现型的比例是（）A A、1 1：1 B1 B、1 1：0 C0 C、3 3：1 D1 D、1 1：2 2：1 1C判断显性个体是否为纯合子的方法
12、自交法：测交法:拓展二：杂合子纯合子纯合子后代有显性和隐性性状：有：无：后代只有显性性状：看后代是否有性状分离杂合子杂交、测交、自交的作用1、杂交：2、测交：3、自交：判断显隐性判断显隐性判断基因型为纯合或杂合判断基因型为纯合或杂合提高后代纯合体的比例提高后代纯合体的比例注意：（1）测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性关系此方法常用语动物遗传组成的检测（2）植物常用自交法，可以用测交法。但自交法更简便隐性个体在解决遗传题目中的运用 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。（1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子代中每
13、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：（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，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 拓展四：1 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 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 3、根据性状表现初步确定遗传因子组成；（隐性性状、根据性状表现初步确定遗传因子组成；（隐性性状dd
14、dd，显性性状，显性性状DdDd或或DDD_DDD_）4 4、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、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；5 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 6、利用配子比例求相应个体概率。、利用配子比例求相应个体概率。遗传题解题步骤1 1、判断显、隐性、判断显、隐性方法方法1 1：相同表现型杂交：相同表现型杂交：表现型表现型A A X X 表现型表现型 A A A A、B B 说明：说明：B B为隐性为隐性方法方法2 2：不同表现型杂交：不同表现型杂交：表现型表现型A A
15、X X表现型表现型 B B 全部为全部为A(A(或或B)B)说明：为显性（或说明：为显性（或B B为显性）为显性）解题思路：解题思路：2、确定基因型、表现型：1.1.正推类型正推类型：已知亲本的基因型、表现型，推测子代的基因型表现型。：已知亲本的基因型、表现型，推测子代的基因型表现型。2.2.逆推类型逆推类型:根据子代的基因型和表现型推亲本的基因型。根据子代的基因型和表现型推亲本的基因型。突破方法突破方法:1:1、隐性纯合突破法、隐性纯合突破法 2 2、根据后代比例解题、根据后代比例解题a a、隐性纯合突破法、隐性纯合突破法：例题：例题：现有一只白公羊与一只白母羊交配，生了一只小黑羊。试现有一
16、只白公羊与一只白母羊交配，生了一只小黑羊。试问：那只公羊和那只母羊的基因型分别是什么？它们生的那只问：那只公羊和那只母羊的基因型分别是什么？它们生的那只小黑羊是什么基因型。（用字母小黑羊是什么基因型。（用字母B、b表示）表示）公羊：公羊：Bb 母羊：母羊：Bb 小羊：小羊：bb1.确定显性、隐性，列出遗传图解确定显性、隐性，列出遗传图解2.隐性纯合突破隐性纯合突破确定性状的显、隐性，知道最基本的六种杂交组合。确定性状的显、隐性，知道最基本的六种杂交组合。以豌豆的高茎以豌豆的高茎D和矮茎和矮茎d为例：为例：（1）DD x DD（2）DD x Dd（3）DD x dd （6）dd x dd2 2、根据后代比例解题、根据后代比例解题（4）Dd x Dd（5）Dd x dd子代全部隐性子代全部隐性显性：隐性显性：隐性=3：1显性：隐性显性：隐性=1：1子代全部显性子代全部显性DDDD、DdDd下图是某白化病家庭的遗传系谱，请推测下图是某白化病家庭的遗传系谱，请推测-2-2与与-3-3这对夫妇生白化病孩子的几率是这对夫妇生白化病孩子的几率是A A、1/9 B1/9 B、1/4 C1/4 C、1/36 D1/36 D、1/181/18？1234A正常男女正常男女患病男女患病男女解析：解析：2/3Aa x 2/3Aa