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1、第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）,第1章 遗传因子的发现,孟德尔（18221884），奥地利人，是遗传学的奠基人。他原是天主教神父，但从小喜爱自然科学。他利用教堂的一小块菜园，种植了许多种植物，并且进行各种杂交实验，其中，成绩最突出的是豌豆的杂交实验。,孟德尔遗传学之父,为什么用豌豆作遗传实验容易取得成功？,1、豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉，自然状态下一般都是纯种。,由于豌豆的花冠特殊，呈蝶形，因此，花瓣紧紧地包裹着雄蕊和雌蕊。授粉时，也是本朵花的花粉落到雌蕊的柱头上，所以这种授粉过程称为自花传粉，又称自交。,2、豌豆有易于区分的性状。,如，高茎和矮茎，圆粒和皱粒。像这样，一种生物的同一
2、性状（如茎的高矮）的不同表现类型，叫相对性状。,孟德尔获得成功的原因有以下三个方面:,选豌豆为实验材料：,首先针对一对相对性状进行研究，即化繁为简的方法。,用统计学方法对结果进行分析,基因的分离规律是孟德尔通过碗豆的一对 相对性状 的遗传实验总结出来的，他共做了7对 相对性状的杂交实验，得到相同的结果。,知识外延,被子植物的个体发育,被子植物的有性生殖过程和胚、胚乳发育过程简图,花丝,花药:,花粉母细胞(2N),花粉(N),花粉管,精子(N),精子(N),母方 雌蕊,柱头,花柱,子 房,子房壁(2N),胚 珠,珠被(2N),胚囊 母细胞,单核 胚囊,八核 胚囊,卵 细 胞 (N),极核(N)
3、+ 极核(N),受精卵 (2N),受精极 核(3N),胚 (2N),胚乳 (3N),种皮(2N),果皮(2N),种 子,果 实,被子植物的有性生殖过程和胚、胚乳发育过程简图,花丝,花药:,花粉母细胞(2N),花粉(N),花粉管,精子(N),精子(N),母方 雌蕊,柱头,花柱,子 房,子房壁(2N),胚 珠,珠被(2N),胚囊 母细胞,单核 胚囊,八核 胚囊,卵 细 胞 (N),极核(N) + 极核(N),受精卵 (2N),受精极 核(3N),胚 (2N),胚乳 (3N),种皮(2N),种 子,果 实,要点,果皮、种皮染色体组成为2N，全部来自母本；性状与母本相同，与父本提供的精子的基因型无关。
4、,胚和胚乳的染色体组成分别为2N和3N，其中有一个N来自父本，其余来自母本。,受精方式:双受精(被子植物特有),二、被子植物的个体发育,受精卵,胚的发育,胚,受精极核,胚乳的发育,胚乳,幼苗,种子萌发,成体,(胚乳的发育先于胚的发育),(一)胚和胚乳的发育,1、胚的发育(场所,胚珠),受精卵 (2N),顶细胞 (远珠孔),基细胞 (近珠孔),球状胚体,胚柄 (后退化),胚(2N),子叶(2N),胚芽(2N),胚轴(2N),胚根(2N),胚芽、胚根 具分裂能力,2、胚乳的发育(场所,胚珠),受精极核 (3N),游离胚乳核 (3N),胚乳细胞 (3N),胚乳 (3N),子叶,胚芽,胚根,根,茎,叶
5、,根,茎,花,果实,种子,受精卵 (2N),顶细胞 (远珠孔),基细胞 (近珠孔),球状胚体,胚柄 (后退化),胚(2N),子叶(2N),胚芽(2N),胚轴(2N),胚根(2N),胚芽、胚根 具分裂能力,2、胚乳的发育(场所,胚珠),受精极核 (3N),游离胚乳核 (3N),胚乳细胞 (3N),胚乳 (3N),被子 植物,单子叶植物:,双子叶植物:,胚中含一片子叶，成熟的种子中一般有胚乳，营养物质贮存于胚乳中，如玉米、水稻、小麦等,胚中含两片子叶，成熟的种子中一般无胚乳(营养物质被子叶吸收)，营养物质贮存于子叶中，如荠菜、蚕豆、花生等,(二)胚后发育,胚,子叶,胚芽,胚轴,胚根,幼苗,根,茎,
6、叶,成体,根,茎,叶,花,果实,种子,两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。 单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花(如玉米）。,相关概念,花的类型,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。 异花传粉：两朵花之间的传粉过程。,传粉方式,自交：两个基因型相同的个体相交。植物指自花传粉。,杂交：同种生物两个个体相交。常指两个基因型不同的个体相交，植物指不同品种之间的异花传粉。,测交：指某个个体与隐性类型相交，是测定某个个体基因型的常用方法。,正交和反交：在杂交中，如果高茎豌豆作母本为正交，则高茎豌豆作父本时就为反交。细胞核遗传中，正交和反交的结果相同，但在细胞质遗传中，结果不同，表现为
7、母系遗传。,交配类型,性状：指生物体的形态、结构和生理生化等特征的总称。,相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型，即。例如，高茎和矮茎，长毛与短毛。,显性性状：具有相对性状的两个纯种杂交，在F1中只表现出一个亲本的性状，在F1中表现出来的那个亲本性状叫显性性状。,隐性性状：具有相对性状的纯种亲本杂交，在F1中没有表现出来的那个亲本性状叫隐性性状。,性状分离：杂种后代中同时显现出显性性状和隐性性状的现象叫性状分离。例如，纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，在子二代中，一部分个体显现高茎的性状，另一部分个体显现矮茎的性状。,性状类型,图2 卷 舌 1、有卷舌 2、无卷舌,图1耳垂的位置 1、有耳垂
8、 2、无耳垂,图 7 脸颊有无酒窝 1、有酒窝 2、无酒窝,图5上眼脸有无褶皱 1、双眼皮 2、单眼皮,拇指竖起时弯曲情形 1.挺直 2.拇指向指背面弯曲,食指长短 1.食指比无名指长 2.食指比无名指短,双手手指嵌合 1.右手拇指在上 2.左手拇指在上,基因：DNA上具有遗传效应的DNA片段。,等位基因：在同源染色体上占据相同位置，控制相对性状的两种不同形式的基因，即。,非等位基因：同源染色体或非同源染色体上，不同位置上的，控制不同性状的基因。,显性基因：控制显性性状（如高茎）的基因是，用大写英文字母来表示（如D）。,隐性基因：控制隐性性状（如矮茎）的基因是，用小写英文字母来表示（如d）。,
9、基因类,基因型：指与表现型有关的基因组成，如高茎的基因型有Dd和DD。,表现型：指生物个体表现出来的性状，如高茎和矮茎。,基因型与表现型之间的关系,个体类,纯合子：由两个基因型相同的配子结合而成的个体，称。如纯合高茎DD。,杂合子：由两个基因型不同的配子结合而成的个体，称。如杂合高茎Dd。,基因型是决定表现型的主要因素 。 基因型相同，表现型一般相同。 表现型相同，基因型不一定相同。 在相同的环境中，基因型相同，表现型一定相同。,表现型=基因型+环境,一对相对性状的杂交实验,两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。供应花粉的植株叫做父本（），接受花粉的植株叫做母本（）,孟德尔在做杂交实验时，先除去未
10、成熟花的全部雄蕊，这叫做去雄。然后套上纸袋。待雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄花的雌蕊的柱头上，再套上纸袋。,结 果,种子,科学理论(假说-演绎法)产生的一般过程,一、实验现象：,F1,F2,为什么F1全为高茎？为什么F2出现了性状分离？并且分离比为3:1?是偶然吗?,七对相对性状的遗传试验数据,可见，F2中出现3:1的性状分离比不是偶然的。如果这些实验数据是你得到的，你将如何解释实验现象呢？,二、对分离现象的解释（假说）,(1)生物性状由遗传因子决定。遗传因子不相融合也不消失。,(2)体细胞中遗传因子成对存在。,(3)形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离。,P,配子,F1,(4)受
11、精时，雌雄配子的结合是随机的。,解释（假说）,以上解释仅仅是孟德尔认为的，到底正确与否，还要通过试验验证。而且一个正确的理论，不仅能够解释出现的问题，还应能预测另一些实验的结果。,杂种子一代,隐性纯合子,高茎,矮茎,测交,配子,高茎,矮茎,1 1,测交后代, 用来测定F1的基因组合, 证明了F1是杂合子, 证明了F1在形成配子时，成对的基因分离，分别进入不同的配子中,三.对分离现象解释的验证 -测交实验,测交的结果:,与预期的设想相符，证实了：,F1是杂合体，基因型是Dd； F1产生D和d两种类型比值相等的配子； F1在配子形成时，等位基因彼此分离。,四：分离定律,在生物体的体细胞中，控制同一
12、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。,五：分离定律的实质,配子,高茎,F1,F1配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,位于一对同源染色体的同一位置 上控制一对相对性状的基因。,P,显性基因,隐性基因,五：分离定律的实质,实质:在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分离而分离（减数第一次分裂后期），分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。,下列有关遗传规律的正确叙述是 A遗传规律适用于一切生物 B遗传规律只适用于植物 C遗
13、传规律适用于受精过程 D遗传规律在配子形成过程中起作用,孟德尔的遗传规律只能适用于哪些生物 A噬菌体 B乳酸菌 C酵母菌 D蓝藻,掌握基因分离规律，应抓住以下三点：,等位基因的独立性：等位基因虽然共存于一 个细胞内，但分别位于一对同源染色体上，既 不融合，也不混杂，各自保持独立。 等位基因的分离性：正是由于等位基因在杂 合体内存在，才使得等位基因在减数分裂形成 配子时，随同源染色体的分开彼此分离，分别 进入不同的配子。 随机组合性：受精作用中雌雄配子结合的机会均等，等位基因随配子遗传给后代。,基因分离定律的细胞学基础 减数第一次分裂后期，同源染色体分开。 基因分离定律的适用范围 进行有性生殖的
14、性状遗传 真核生物的性状遗传 细胞核遗传 一对相对性状的遗传,关于概率:,指某一事件发生可能性的大小.,F2中表现型,DD的概率1/4,Dd的概率1/2,dd的概率1/4,高茎的概率3/4,矮茎的概率1/4,高茎中纯合子的概率1/3,高茎中杂合子的概率2/3,F2中基因型,下列各项依次采用哪种方法最适宜 鉴别一只羊是纯合体还是杂合体 在一对相对性状中区分显隐性 不断提高小麦抗病品种的纯度 检验杂种基因型的方法 A杂交、自交、测交、测交 B测交、测交、杂交、自交 C测交、杂交、自交、测交 D杂交、杂交、杂交、测交,杂合子高茎豌豆自交，后代中已有15株高茎，第16、17、18、19、20株分别是高
15、茎的可能性是 A.25% B.75% C.100% D.0,测定某一个体的基因型或某一个体是否为纯合子的方法:植物常用自交;动物多用测交,练习： 1、水稻某些品种茎秆的高矮是由一对相对性状，对一个纯合显性亲本与一个纯合隐性亲本杂交产生的F1进行测交，其后代中，杂合体的几率是（ ）A0 B25 C50 D75,2、下列各对性状中，属于相对性状的是（ ）A狗的长毛和卷毛B人的身高与体重C棉花的掌状叶和鸡脚叶 D豌豆的高茎与蚕豆的矮茎,C,C,3、下列各基因中，属于等位基因的是（ ）AAA BABCAb DAa,4、用纯种高茎豌豆与矮茎豌豆作杂交实验时，需要（ ）A以高茎作母本，矮茎作父本B以矮茎作母本，高茎作父本C对母本去雄，授以父本花粉D对父本去雄，授以母本花粉,D,C,5、人的双眼皮对单眼皮是显性，一对双眼皮的夫妇生了四个孩子，三个单眼皮一个双眼皮，对这种现象的最好解释是（ ）A、3：1符合基因的分离规律B、基因不能自由组合，产生了误差C、这对夫妇都含有单眼皮的基因，在每胎生育中都有出现单眼皮的可能性D、单眼皮基因与双眼皮基因发生了互换,
