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1、 第第1章章 遗传因子的发现遗传因子的发现第第1节节 孟德尔的孟德尔的 豌豆杂交实验豌豆杂交实验1孟德尔生平孟德尔生平孟德尔（孟德尔（G.Mendel,1822-1884) ，奥地利奥地利人，人，, 出生于贫苦农民家出生于贫苦农民家庭，年轻时进入修道院。当过庭，年轻时进入修道院。当过职业职业传教士和中学自然教师。传教士和中学自然教师。1857年开始在修道院的花园做年开始在修道院的花园做豌豌豆豆遗传试验。遗传试验。8年年后发表了题为后发表了题为“植植物杂交实验物杂交实验”的划时代论文。但当的划时代论文。但当时并未引起人们注意。时并未引起人们注意。直到直到1900年才引起遗传学家、育年才引起遗传学
2、家、育种家的高度重视，现代遗传学迅速种家的高度重视，现代遗传学迅速发展起来。发展起来。孟德尔是孟德尔是现代遗传学的奠基人现代遗传学的奠基人-遗传学之父。遗传学之父。2孟德尔的主要成就：孟德尔的主要成就：八年耕耘源于对科学的痴迷八年耕耘源于对科学的痴迷一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密实验设计开辟了研究的新路实验设计开辟了研究的新路数学统计揭示出遗传的规律数学统计揭示出遗传的规律发现了两大遗传规律：发现了两大遗传规律：分离定律、分离定律、自由组合定律自由组合定律34豌豆做遗传实验容易取得成功的原因：豌豆做遗传实验容易取得成功的原因：第一节第一节 孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交
3、实验( (一一) )5 原因原因：（1 1）豌豆是豌豆是自花传粉自花传粉植物，且是植物，且是闭花受粉闭花受粉的植的植物物, ,自然状态下一般都是自然状态下一般都是纯种纯种。豌豆做遗传实验容易取得成功的原因：豌豆做遗传实验容易取得成功的原因：两性花两性花闭花受粉闭花受粉自花传粉（自花传粉（包括雌雄异花同株）包括雌雄异花同株）（自交）（自交）6人工异花传粉（人工杂交）人工异花传粉（人工杂交）高茎的花高茎的花矮茎的花矮茎的花母本母本去雄去雄传粉传粉提供花粉提供花粉父本父本接受花粉接受花粉母本母本套袋套袋再套袋再套袋7性状：性状： 同一种同一种生物的生物的同一种同一种性状的性状的不同不同表现类型表现类
4、型豌豆豌豆 圆滑、皱缩圆滑、皱缩 种子形状种子形状 相对相对性状性状：原因：原因：（2）豌豆具有易于区分的性状。豌豆具有易于区分的性状。性状：性状：生物体表现出来的生物体表现出来的形态特征和生理特性形态特征和生理特性的总称的总称.8性状性状 指生物体的指生物体的形态特征形态特征或或生理特征生理特征。形态特征如豌豆种子的形状、颜色；形态特征如豌豆种子的形状、颜色；生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱性等。性等。相对性状相对性状指指同一种生物同一种生物的的同一种性状同一种性状的的不不同同表现类型。表现类型。9图图1耳垂的位置耳垂的位置1、有耳垂、有耳垂2、无耳、无耳垂垂
5、图图2卷卷舌舌1、有卷舌、有卷舌2、无卷、无卷舌舌图图3前额中央发际有一三角前额中央发际有一三角形突出称美人尖形突出称美人尖1、有美人尖、有美人尖2、无美人尖、无美人尖图图4拇指竖起时弯曲情形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10图图5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6食指长短食指长短1、食指比无名指长、食指比无名指长2、食指比无名指短、食指比无名指短图图7脸颊有无酒窝脸颊有无酒窝1、有酒窝、有酒窝2、无酒窝、无酒窝图图8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、左手拇指在上、左手拇指在上11下列性状中属于
6、相对性状的是下列性状中属于相对性状的是（）、猫的白毛与蓝眼、猫的白毛与蓝眼、兔的短毛与长毛、兔的短毛与长毛、人的身高与猴的身高、人的身高与猴的身高、棉花的细绒与长绒、棉花的细绒与长绒B12孟德尔选择了孟德尔选择了豌豆豌豆作为遗传试验材料，找作为遗传试验材料，找出了七对易于区分的出了七对易于区分的相对性状相对性状。这么多的性状，该如何研究呢？这么多的性状，该如何研究呢？简单简单复杂复杂孟德尔成功的孟德尔成功的奥秘：奥秘：选取选取试验材料试验材料准确准确先分析先分析一对一对相对性状再分析相对性状再分析两对两对或两对以上或两对以上相对性状相对性状 ？ ？ 13性状：性状： 孟德尔对这孟德尔对这7对相
7、对性状展开了研究对相对性状展开了研究 孟德尔的研究历程：孟德尔的研究历程：14发现问题发现问题作出假设作出假设实验验证实验验证得出结论得出结论假说假说演绎法演绎法经典回顾经典回顾经典回顾经典回顾15一对一对相对性状（茎的高矮）的杂交实验相对性状（茎的高矮）的杂交实验现象的观察与思考:P P ： ：F1F1：F2F2：亲本亲本杂交杂交父本父本母本母本自交自交子一代子一代子二代子二代16一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验高高茎的花茎的花矮矮茎的花茎的花正交正交高高茎的花茎的花矮矮茎的花茎的花反交反交17一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实
8、验P P高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎F F1 1F F2 2高茎高茎矮茎矮茎3：1正交正交P P高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎F F1 1F F2 23：1反交反交对孟德尔的遗传实验你对孟德尔的遗传实验你对孟德尔的遗传实验你对孟德尔的遗传实验你能提出哪些问题？能提出哪些问题？能提出哪些问题？能提出哪些问题？为什么为什么F F1 1全为高茎？全为高茎？为什么为什么F F2 2中出现了矮中出现了矮茎，并且高：矮接近于茎，并且高：矮接近于3 3：1 1？是偶然的吗？其他？是偶然的吗？其他几对相对性状如何呢？几对相对性状如何呢？为什么为什么F2中矮茎又出中矮茎又出现了呢？现了呢？实验现象实验现象
9、实验现象实验现象（1 1）发现问题发现问题发现问题发现问题显性性状显性性状隐性性状隐性性状18高茎高茎矮茎矮茎P(杂交杂交)高茎高茎F1(子一代子一代)(亲本亲本)为什么不论正交为什么不论正交还是反交子一代还是反交子一代都是（高茎），都是（高茎），而没有矮茎或表而没有矮茎或表现现不高不矮？不高不矮？一、一对相对性状的杂交实验一、一对相对性状的杂交实验19一对一对相对性状（茎的高矮）的杂交实验相对性状（茎的高矮）的杂交实验P P 高茎高茎 矮矮茎茎F F1 1 高茎高茎F F2 2 高茎高茎 矮茎矮茎 787株株 277株株比例约比例约 3 3 ： 1 1显性性状显性性状隐性性状隐性性状性状分离
10、：性状分离：杂种后代中，杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性同时显现出显性性状和隐性性状的现象性状的现象 20F2中出现中出现3：1的比例是不是偶然？的比例是不是偶然？3：1其结果同样在其结果同样在子二代发生性状分离子二代发生性状分离，并且，并且显性性状和隐性性状显性性状和隐性性状的数量比接近于的数量比接近于3:1。21P P 高茎高茎 矮矮茎茎F F1 1 高茎高茎F F2 2 高茎高茎 矮茎矮茎对分离现象的解释:显性遗传因子显性遗传因子 - -隐性遗传因子隐性遗传因子 - -2.2.体细胞中遗传因子体细胞中遗传因子_存在存在DDDDdddd3.3.配子中只含每对遗传因子配子中只含每对遗传因
11、子中的中的_D dD d DdDd比例约比例约 3 3 ： 1 1配子配子受精作用受精作用1.1.性状是由性状是由_决定的决定的P5遗传因子遗传因子显性性状显性性状隐性性状隐性性状（D D）（d d）成对成对一个一个（如：（如：DDDD、dddd纯合子纯合子 Dd Dd杂合子）杂合子）22P P 高茎高茎 矮矮茎茎F F1 1 高茎高茎F F2 2 高茎高茎 矮茎矮茎对分离现象的解释:DDDDdddd配子配子 D dD d 4.4.受精时受精时, ,雌雄配子雌雄配子_结合结合DdDdDdDd DdDd D d D dD d D d DDDD比例约比例约 3 3 ： 1 1 3 3高高 ：1 1
12、矮矮 受精作用受精作用DdDdDdDddddd配子配子后代基因型后代基因型后代表现型后代表现型 1 1 ： 2 2 ：1 1随机随机23（2）孟德尔对分离现象的）孟德尔对分离现象的尝试解释尝试解释尝试解释尝试解释作出假设作出假设作出假设作出假设1 1、生物的性状由、生物的性状由遗传因子遗传因子决定。决定显性性决定。决定显性性状的为显性遗传因子、决定隐性性状的为隐性状的为显性遗传因子、决定隐性性状的为隐性遗传因子。遗传因子。2 2、体细胞中遗传因子、体细胞中遗传因子成对成对存在。纯合子高茎存在。纯合子高茎的遗传因子为的遗传因子为DD,DD,纯合子矮茎的为纯合子矮茎的为dddd，F1F1为杂为杂合
13、子合子DdDd。 4、受精时，雌雄配子受精时，雌雄配子随机随机结合，合子中遗传结合，合子中遗传因子又恢复成对。因子又恢复成对。3 3、生物体形成生殖细胞、生物体形成生殖细胞配子时，成对的配子时，成对的遗传因子彼此遗传因子彼此分离分离，分别进入不同的配子中。，分别进入不同的配子中。241：2 ：13 ：11/21/221：13F1的雌雄配子各有的雌雄配子各有 种，种，D ：d= F2基因组成有基因组成有 种，种，DD：Dd ：dd= F2性状有性状有 种，种，高茎：矮茎高茎：矮茎= F2中纯合子的比例：中纯合子的比例：F2中杂合子的比例：中杂合子的比例：225三三.对分离现象解释的验证对分离现象
14、解释的验证测交：测交：用用F1与与隐隐性纯合子性纯合子杂交。杂交。用来测定用来测定F1的基的基因组合。因组合。科学研究常用方法：科学研究常用方法：假说假说- 演绎法演绎法DdddDd高茎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dDddd1 ： 1配子配子测交后代测交后代请请预预测测实实验验结结果果？基因组成基因组成性状性状比例比例测交测交26(3)(3)实验验证实验验证实验验证实验验证配子配子DdDdd dD Dd ddddd测交测交后代后代1 1 ： 1 1测交实验：测交实验：让让F1F1与隐性纯合子杂交与隐性纯合子杂交ddddDdDd隐性纯合子隐性纯合子F F1
15、 1孟德尔测交孟德尔测交实验结果实验结果高茎高茎3030株、矮茎株、矮茎3434株株思考：鉴别一株高茎豌豆是否是纯思考：鉴别一株高茎豌豆是否是纯合子，最简单易行的方法是合子，最简单易行的方法是A. 杂交杂交 B .回交回交 C.测交测交 D.自交自交C27测交实验测交实验表现型表现型高茎高茎矮茎矮茎数量（总数数量（总数64）3034比例比例约为约为 1 ：1思考思考：为什么为什么这里的比例不是严格的这里的比例不是严格的1：1呢？呢？ 如果能得到更多的杂交后代，那么高茎和矮如果能得到更多的杂交后代，那么高茎和矮茎的比例就能够更接近茎的比例就能够更接近1：1。三三.对分离现象解释的验证对分离现象解
16、释的验证28对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证测交实验应用测交实验应用 有一株高茎豌豆，想知道它的基因组成，有一株高茎豌豆，想知道它的基因组成，请简要叙述程序设计思路？请简要叙述程序设计思路？方法方法1：测交：测交方法方法2：自交：自交对于对于动物动物只能用只能用测交测交，即用隐性纯合子与之交配。，即用隐性纯合子与之交配。（对于（对于植物植物，此方法，此方法更简单更简单）29分离定律:一、一、在生物在生物体细胞体细胞中，控制同一性状的中，控制同一性状的遗传因子遗传因子成对成对存在，不相融合；存在，不相融合；二、二、在形成在形成配子配子时，成对的遗传因子发时，成对的遗传因子发生生分离分离，
17、分离后的遗传因子分别进入，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。不同的配子中，随配子遗传给后代。孟德尔第一定律孟德尔第一定律P73031基因型和表现型基因型和表现型P12F1Dd配子配子DF2DdDddDDDdDddd高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎 高茎高茎基因型基因型表现型表现型1.表现型相同，基因型表现型相同，基因型不一定不一定相同；相同；2.基因型相同，环境相基因型相同，环境相同，表现型同，表现型相同相同；环境；环境不同，表现型不同，表现型不一定不一定相相同。同。表现型基因型环境表现型基因型环境指生物表现出来的指生物表现出来的性状性状。与表现型有关的与表现型有关的基因组成基因
18、组成。32小结：遗传因子遗传因子( (基因基因) ) 决定决定 性状性状显性基因显性基因 决定决定 显性性状显性性状隐性基因隐性基因 决定决定 隐性性状隐性性状DD DD 纯合子纯合子 显性性状显性性状( (高茎高茎) )dd dd 纯合子纯合子 隐性性状隐性性状( (矮茎矮茎) )Dd Dd 杂合子杂合子 显性性状显性性状( (高茎高茎) )后代会发生性状分离后代会发生性状分离基基因因型型表表现现型型能稳定遗传能稳定遗传33堂练：堂练：1 1如果一株红果番茄的花（如果一株红果番茄的花（RRRR），接受了一株黄果番），接受了一株黄果番茄的花粉（茄的花粉（rrrr），那么在红果番茄上结的果是（）
19、，那么在红果番茄上结的果是（ ）A A红色红色 B B黄色黄色C C红黄相间红黄相间 D D有的是红色，有的是黄色有的是红色，有的是黄色A A某人是双眼皮（此为显性性状某人是双眼皮（此为显性性状 ，用，用A A表示），表示），但是她只能产生一种生殖细胞，那么她的基因组成但是她只能产生一种生殖细胞，那么她的基因组成为（）为（）a Ba Baa Caa CAA DAA DAAAA或或AaAaC35堂练：堂练：3 3已知白化病是一种隐性基因（已知白化病是一种隐性基因（a a）控制的遗传病，）控制的遗传病，一男子表现正常，但带有白化病基因，与一白化病女一男子表现正常，但带有白化病基因，与一白化病女子结
20、婚，他们第一个孩子患白化病的机率是（子结婚，他们第一个孩子患白化病的机率是（ ），第二个孩子患白化病的机率是（），第二个孩子患白化病的机率是（） A。50%B。100%C。25%D。75% Aa aa A a a配子配子 Aa aa A Aaa: 患白化病患白化病Aa和和AA：表现正常：表现正常1 ： 136A。1/2B。1/4C。1/8D。1/6书P82、人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼）结婚，这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是（ ）AaaaA_aaa_a配子配子 A aAa aa褐眼褐眼 蓝
21、眼蓝眼 女孩女孩 372.2.纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植, ,收获时发现甜玉米收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒果穗上有非甜玉米籽粒, ,而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒. .原因是原因是: ( ): ( ) A. A. 甜是显性性状甜是显性性状 B.B.相互混杂相互混杂 C.C.非甜是显性性状非甜是显性性状D.相互选择相互选择C383 3杂合高茎豌豆自交产生的后代中，杂杂合高茎豌豆自交产生的后代中，杂合高茎植株约占后代总数的合高茎植株约占后代总数的( )( ) A A1/41/4 B B1/21/2 C C3/43/4 D D1
22、00100B39课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习番茄中红果、黄果是一对相对性状，番茄中红果、黄果是一对相对性状，D D控制显性性状，控制显性性状，d d控控制隐性性状，如下图所示，根据遗传图解回答下列问题：制隐性性状，如下图所示，根据遗传图解回答下列问题：（1）红果、黄果中显性性状是）红果、黄果中显性性状是_。（2）F1红果的遗传因子组成是红果的遗传因子组成是_，F2红果的遗传因子组红果的遗传因子组成及比例是成及比例是_。（3）P的两个个体的杂交相当于的两个个体的杂交相当于_。（4）F1黄果植株自交后代表现型是黄果植株自交后代表现型是_，遗传因子，遗传因子组成是组成是_。红果红果Dd1DD：2
23、Dd测交测交黄果黄果dd40DdDdDdDDDdDdddDDdd高茎高茎矮茎矮茎配子配子DdDdF2高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎1 ： 2 ： 1PF1配子配子高茎高茎基因组成基因组成性状性状比例比例4F1的雌雄配子各有的雌雄配子各有 种，种，D ：d= F1的雌雄配子的雌雄配子结合方式结合方式 种种：F2基因组成有基因组成有 种，种， DD：Dd ：dd= F2性状有性状有 种，种，高茎：矮茎高茎：矮茎= 1：2 ：13 ：121：132复习：复习：具有具有相对性状相对性状的亲本杂交后的亲本杂交后F F1 1都表现都表现显性性状显性性状；F F1 1自交自交的子代的子代F F2 2发生了发生了性状分离性状分离；出现性状分离现象的根本出现性状分离现象的根本原因是什么原因是什么?形成配子时，成对的遗传形成配子时，成对的遗传因子发生分离因子发生分离41
