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1、第一章第一章 遗传因子的发现遗传因子的发现孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验 一一孟德尔孟德尔遗传学之父遗传学之父 孟德尔孟德尔（1822-18841822-1884），奥地），奥地利人，是利人，是遗传学的奠基人遗传学的奠基人。他原是。他原是天主教神父，但从小喜爱自然科学。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许多种植物，并且进行各种杂交实验验。其中豌豆的杂交实验非常成功，。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。果，发现了生物遗传
2、的规律。为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？豌豆是自花传粉植豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受物，而且是闭花受粉，自然状态下一粉，自然状态下一般都是纯种。般都是纯种。原因一：原因一：豌豆花的结构豌豆花的结构豌豆花（剖面）豌豆花（剖面） 两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自自花传粉花传粉，也叫自交。，也叫自交。 两朵花之间的传粉过程叫做两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉异花传粉。其中，供应花粉。其中，供应花粉的植株叫做的植株叫做父本（父本（），接受花粉的植株叫做，接受花粉的植株叫做母本（母本（）。高茎（
3、高茎（F F1 1）去雄去雄套袋套袋高茎（或矮茎）的豌豆花高茎（或矮茎）的豌豆花矮茎（或高茎）的豌豆花矮茎（或高茎）的豌豆花人工异花传粉示意图人工异花传粉示意图传粉传粉豌豆有一些稳定的、易于区分的性状。豌豆有一些稳定的、易于区分的性状。原因二：原因二：相对性状：相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。一种生物的同一种性状的不同表现类型。性状：性状：如：茎的高度、花的颜色及种子性状等。如：茎的高度、花的颜色及种子性状等。1.一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验P( (亲本亲本) )F F1 1( (子一代子一代) )F F2 2( (子二代子二代) )( (杂交杂交) )( (自交
4、自交) )显性性状：显性性状：F1F1F1F1中中中中表现出来表现出来的性状。的性状。( (高茎高茎) )隐性性状：隐性性状：F1F1F1F1中中中中未显现出未显现出来的性状。来的性状。( (矮茎矮茎) )性状分离：性状分离：在杂种后代中在杂种后代中, ,同时同时出现显性性状和隐出现显性性状和隐性性状的现象。性性状的现象。 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：（1
5、064 ） 787 ：277 = 2.84:1F F2 2( (子二代子二代) )高茎高茎矮茎矮茎 为什么为什么F F1 1全为高茎？为什么全为高茎？为什么F F2 2出现了性状分离？并且出现了性状分离？并且分离比为分离比为3:13:1是偶然吗是偶然吗? ?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 可见，可见，F F2 2中出现中出现3 3:1:1的性状分离比不是偶然的。的性状分离比不是偶然的。如果这些如果这些实验数据是你得到的，你将如何解释实验现象呢？实验数据是你得到的，你将如何解释实验现象呢？2.对分离现象的解释对分离现象的解释（1 1）生生物体性状都是由物体性状都是由遗传因子
6、遗传因子控制的。控制的。 决定显决定显性性性性状的为状的为显显性遗传性遗传因子因子，用大写字母，用大写字母( (如如D D) )表示；表示；决定隐性性状的为决定隐性性状的为隐隐性遗传性遗传因子因子，用小写字母，用小写字母( (如如d)d)表示；表示；（2 2）体体细胞细胞中遗中遗传因传因子是成子是成对存对存在的。在的。遗传因子遗传因子组成相同组成相同的个体叫做纯合子。的个体叫做纯合子。如：纯高茎如：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叫做杂合子。的个体叫做杂合子。如：如：F F1 1中的高茎中的高茎DdDd。DdDd(3(3) )生物体在形成生殖细胞生
7、物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。分离，分别进入不同的配子中。配子中只含每对遗传因子中配子中只含每对遗传因子中的一个的一个。DDDDdddd高茎高茎矮茎矮茎PF1D Dd d配子配子高茎高茎(4)(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。受精时，雌雄配子的结合是随机的。DdDdDdDdDdDd高茎高茎高茎高茎F1F2D DD D配子配子高茎高茎d dd dDDDDDdDddddd高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎 1 1 ： 2 2 ： 1 1性状分离比的模拟性状分离比的模拟1.1.如果孟德尔当时只统计如果孟德尔当时只统计1010株豌豆杂交的结
8、果，他还能正确株豌豆杂交的结果，他还能正确地解释性状分离现象吗？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，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。若对是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。若对1010株豌豆的个体做统计，会出现较大的误差。株豌豆的个体做统计，会出现较大的误差。 2.2.将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？为孟德尔的假说是否合理？ 模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的，出现了模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的
9、，出现了3131的结果。但证明某一假说还需实验验证。的结果。但证明某一假说还需实验验证。 3.对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证DdDddddd杂种子一代杂种子一代高茎高茎隐形纯合子隐形纯合子矮茎矮茎测交测交测交后代测交后代D D配子配子高茎高茎d dd dDdDddddd矮茎矮茎 1 1 ： 1 1测交结果：测交结果：高茎高茎: :矮茎矮茎 = 30:34 1:1= 30:34 1:1测交结果符合预期设想：测交结果符合预期设想：1 1）证实）证实F F1 1是杂合子；是杂合子；2 2）在形成配子时，成对的）在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分遗传因子发生了分离，分别进入到不同的配
10、子中。别进入到不同的配子中。假说假说演绎法演绎法1 1）提出问题（观察和分析）提出问题（观察和分析）一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释对分离现象的解释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）2 2）提出假说（推理和想象）提出假说（推理和想象）3 3）实验检验演绎推理）实验检验演绎推理4 4）反复实验揭示规律）反复实验揭示规律分离定律分离定律分离定律分离定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子传因子成对存在成对存在，不相融合；在，不相融合；在形成配子形成配子时，时，成对的遗传因子发生成对的遗传因子发生分离分离，分离后的遗传因，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。代。
