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1、遗传与进化必修2第第1 1章章 遗传因子的发现遗传因子的发现第第1 1节节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔的豌豆杂交实验（一）遗传学中把生物体所表现的生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。相对性状一种生物一种生物的的同一种性状同一种性状的的不同表现类型不同表现类型 。1 1）牵牛花的阔叶与小麦的窄叶）牵牛花的阔叶与小麦的窄叶 （ ） 2 2）兔的白毛与黑毛）兔的白毛与黑毛 （ ） 3 3）狗的长毛与卷毛）狗的长毛与卷毛 （ ）请判断下列性状是否为相对性状：不是不是 是是不是不是下面都不属于相对性状的是下面都不属于相对性状的是 （ ）红葡萄与白葡萄红葡萄与白葡萄 黄菊花与白菊
2、花黄菊花与白菊花黑头发与黄皮肤黑头发与黄皮肤 白猫与黑狗白猫与黑狗高杆水稻与矮杆水稻高杆水稻与矮杆水稻 黄牛与奶牛黄牛与奶牛A A、 B B、 C C、 D D、C C 遗传学的奠基人- -孟德尔孟德尔孟德尔现代遗传学之父现代遗传学之父l l 孟德尔于孟德尔于18221822年出生在奥地利海因珍多弗镇（现为捷克）。年出生在奥地利海因珍多弗镇（现为捷克）。 l l 18431843年他进入奥地利布鲁恩一家修道院。年他进入奥地利布鲁恩一家修道院。 l l 18471847年他被任命为牧师。年他被任命为牧师。 l l 18431843年他参加一次获得教师证书的考试，但未能如愿，他的年他参加一次获得教
3、师证书的考试，但未能如愿，他的 生物和地质的分数最低！他所在修道院的院长却送他上了维也生物和地质的分数最低！他所在修道院的院长却送他上了维也 纳大学。纳大学。1851185118531853年他在那里学习数学和自然科学。年他在那里学习数学和自然科学。 l l 与此同时，与此同时，孟德尔从孟德尔从18561856年起开始利用修道院的一小块园地年起开始利用修道院的一小块园地 ，种植了豌豆、山柳菊、玉米等植物，进行杂交实验。其中，种植了豌豆、山柳菊、玉米等植物，进行杂交实验。其中豌豌 豆豆的杂交实验非常成功。的杂交实验非常成功。 l l 18651865年他推导出了著名的遗传学定律，他将定律用一篇论
4、文年他推导出了著名的遗传学定律，他将定律用一篇论文 表述出来，并将论文呈交给布鲁恩自然历史学会。表述出来，并将论文呈交给布鲁恩自然历史学会。 l l 18661866年他的成果被发表在该学会学报上，题目是年他的成果被发表在该学会学报上，题目是“ “植物杂交植物杂交 实验实验” ”。三年后又在同一杂志上发表了第二篇论文。三年后又在同一杂志上发表了第二篇论文。 l l 此外，孟德尔把他的论文送一份给遗传学的主要权威卡尔此外，孟德尔把他的论文送一份给遗传学的主要权威卡尔 纳纳 基里。纳基里读过论文后给孟德尔做了答复，但却未能理解该基里。纳基里读过论文后给孟德尔做了答复，但却未能理解该 论文的重大意义
5、。论文的重大意义。孟德尔孟德尔现代遗传学之父现代遗传学之父l l此后孟德尔的文章大体上被忽视了，实际上几乎被遗忘了此后孟德尔的文章大体上被忽视了，实际上几乎被遗忘了 三十年。三十年。l l18681868年孟德尔被任命为牧师会会长。从那时起，行政的年孟德尔被任命为牧师会会长。从那时起，行政的 职责使得他没有什么时间继续搞植物实验。职责使得他没有什么时间继续搞植物实验。l l18841884年当他六十一岁去世时，他那光辉的研究成果几乎年当他六十一岁去世时，他那光辉的研究成果几乎 被世人遗忘，他从未得到过任何承认。被世人遗忘，他从未得到过任何承认。孟德尔的研究成果直孟德尔的研究成果直 到到1900
6、1900年才被重新发现，年才被重新发现，当时有三位不同的科学家（荷兰的当时有三位不同的科学家（荷兰的 雨果雨果 德德 弗里斯，德国的卡尔弗里斯，德国的卡尔 考伦斯，奥地利的埃里克考伦斯，奥地利的埃里克 冯冯 车车 尔麦克）各自独立工作，却都意外地发现了孟德尔的文章。尔麦克）各自独立工作，却都意外地发现了孟德尔的文章。 他们三人中每人都做自己的植物实验；每人都独自发现了孟他们三人中每人都做自己的植物实验；每人都独自发现了孟 德尔定律；每人在发表自己的结果之前都在查阅文献中找到德尔定律；每人在发表自己的结果之前都在查阅文献中找到 了孟德尔的原文；每人都认真地引证了孟德尔的论文，用自了孟德尔的原文；
7、每人都认真地引证了孟德尔的论文，用自 己的实验结果证实了孟德尔的结论。一个多么奇妙的三重巧己的实验结果证实了孟德尔的结论。一个多么奇妙的三重巧 合啊！同年也有一位英国科学家偶然发现了孟德尔的原文，合啊！同年也有一位英国科学家偶然发现了孟德尔的原文， 并立即使其得到了其他科学家的重视。到了年底，孟德尔得并立即使其得到了其他科学家的重视。到了年底，孟德尔得 到了他有生之年就应该得到的祝贺。到了他有生之年就应该得到的祝贺。豌豆豌豆两性花两性花的花粉，落到的花粉，落到同同一朵花的雌蕊一朵花的雌蕊 柱头柱头 上的过程。上的过程。自花传粉闭花传粉花花未开放未开放时，已经完成受粉的过程。时，已经完成受粉的过
8、程。异花传粉两朵花两朵花之间之间的传粉过程。的传粉过程。豌豆是豌豆是自花传粉自花传粉， 闭花受粉闭花受粉植物。植物。原因一：原因一：一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成 功？功？一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成 功？功？豌豆有一些豌豆有一些稳定稳定的、的、易于区分易于区分的的性状性状。原因二：原因二：一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成一、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成 功？功？异花传粉异花传粉父本父本母本母本去雄去雄父本父本异花传粉时，异花传粉时，供应供应花粉的植株。花粉的植株。母本母本异花传粉时，异花传粉时，接受
9、接受花粉的植株。花粉的植株。去雄去雄除去除去未成熟未成熟花的全部花的全部雄雄蕊蕊. .常用符号：常用符号：1 1）父本：）父本： 2 2）母本：）母本： 3 3）亲本：）亲本：P P6 6）杂种后代：）杂种后代：F F4 4）杂交：）杂交： 7 7）杂种子一代：）杂种子一代：F F1 18 8）杂种子二代：）杂种子二代：F F2 25 5）自交：）自交： 实验过程：实验过程：一对相对性状的杂交实验P P纯高茎纯高茎 纯矮茎纯矮茎 F F1 1高茎高茎 F F2 2高茎高茎矮茎矮茎显性性状在杂种子一代在杂种子一代( (F F1 1) )中中显现显现出来的性状。出来的性状。隐性性状性状分离在杂种子
10、二代在杂种子二代( (F F2 2) )中，同时出现显性性状和中，同时出现显性性状和 隐性性状的现象。隐性性状的现象。( (高茎高茎) )在杂种子一代在杂种子一代( (F F1 1) )中中未显现未显现出的性状。出的性状。( (矮茎矮茎) ) 实验结果：实验结果：一对相对性状的杂交实验P P 纯高茎纯高茎 纯矮茎纯矮茎 F F1 1高茎高茎高茎高茎 F F2 2高茎高茎矮茎矮茎787 277787 277植株统计植株统计比值比值3 3 : : 1 1孟德尔做了豌豆七孟德尔做了豌豆七 对相对性状的杂交试对相对性状的杂交试 验，并用统计学方法验，并用统计学方法 对结果进行分析，都对结果进行分析，都
11、 得出了惊人相似的结得出了惊人相似的结 果，即果，即F F2 2代的显性代的显性: :隐隐 性性 = 3:1= 3:1。性状性状显性显性隐性隐性F F2 2之比之比茎的高度茎的高度高：高：787787矮：矮：2772772.84 2.84 ：1 1种子形状种子形状圆：圆：54745474皱：皱：185018502.96 2.96 ：1 1子叶颜色子叶颜色黄：黄：60226022绿：绿：200120013.01 3.01 ：1 1 花的位置花的位置叶腋：叶腋：651651顶端：顶端：2072073.14 3.14 ：1 1 种皮颜色种皮颜色灰：灰：705705白：白：2242243.15 3.1
12、5 ：1 1 豆荚形状豆荚形状饱满：饱满：882882不饱满：不饱满：2992992.95 2.95 ：1 1幼果颜色幼果颜色绿：绿：428428黄：黄：1521522.82 2.82 ：1 1为什么子一代只出现显性性状？为什么子一代只出现显性性状？为什么子二代出现了性状分离？为什么子二代出现了性状分离？为什么性状分离比接近于为什么性状分离比接近于3:13:1？1 1）性状由遗传因子）性状由遗传因子决定决定, ,每个因子决定着一种特定每个因子决定着一种特定 的性状。的性状。孟德尔提出假说：孟德尔提出假说：决定决定显性性状显性性状( (如如高茎高茎) )的遗传因子。的遗传因子。 用用大写字母大写
13、字母表示。（表示。（D D、B B、P P） 如：高茎的显性遗传因子为如：高茎的显性遗传因子为D D。决定决定隐性性状隐性性状( (如如矮茎矮茎) )的遗传因子。的遗传因子。 用用小写字母小写字母表示。（表示。（d d、b b、p p） 如：矮茎的隐性遗传因子为如：矮茎的隐性遗传因子为d d。显性遗传因子隐性遗传因子对分离现象的解释对分离现象的解释2 2）体细胞中遗传因子）体细胞中遗传因子成对成对存在。存在。 如：纯高茎遗传因子是如：纯高茎遗传因子是DDDD，纯矮茎遗传因子是纯矮茎遗传因子是dddd。孟德尔提出假说：孟德尔提出假说：遗传因子遗传因子组成相同组成相同的个体。的个体。 如：纯高茎如
14、：纯高茎DDDD，纯矮茎，纯矮茎dddd。遗传因子遗传因子组成不同组成不同的个体。的个体。 如：如：F F1 1中的高茎中的高茎DdDd。纯合子纯合子杂合子杂合子杂交两个具有不同遗传因子组成的个体两个具有不同遗传因子组成的个体 间雌雄配子的结合。间雌雄配子的结合。互交杂交时，父本母本杂交时，父本母本相互交换相互交换。分为。分为 正交正交和和反交反交。自交（自花传粉）对分离现象的解释对分离现象的解释3 3）生物体形成）生物体形成生殖细胞生殖细胞配子配子时，成对的时，成对的 遗传因子遗传因子彼此彼此分离分离，分别进入不同的配子中。，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。配子中只含
15、每对遗传因子中的一个。孟德尔提出假说孟德尔提出假说D D对对d d有有显性作用显性作用，F F1 1( (DdDd) )只表现为高茎。只表现为高茎。对分离现象的解释对分离现象的解释4 4）受精时，雌雄配子的）受精时，雌雄配子的结合结合是是随机随机的。的。孟德尔提出假说：孟德尔提出假说：F F2 2DDDdddDd高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎成对遗传因子分离成对遗传因子分离雌雄配子随机结合雌雄配子随机结合DD:Dd:dd=1:2:1DD:Dd:dd=1:2:1 高茎高茎: :矮茎矮茎=3:1=3:1隐性个体一定是纯合子隐性个体一定是纯合子纯合子的性状能稳定遗传纯合子的性状能稳定遗传杂合子的性状不能稳定遗传杂合子的性状不能稳定遗传性状分离比的模拟实验 实验原理：实验原理：精巢精巢卵巢卵巢雄配子雄配子 ( (精子精子) )雌配子雌配子 ( (卵子卵子) )模拟生殖过程中，模拟生殖过程中， 雌雄配子随机结合雌雄配子随机结合性状分离比的模拟实验 如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果， 他还能正确地解释性状分离现象吗？很难正确解释，因为实验统计的样本数 目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果 的前提条件之一。若对10株豌豆的个体做统 计，会出现较大的误差。 将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相 比较，你
