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1、孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔的豌豆杂交实验（一）高一生物高一生物 周姗周姗格雷戈尔格雷戈尔孟德尔孟德尔（1822182218841884） 现代遗传学之父现代遗传学之父按照按照融合遗传融合遗传的观点，当红牡丹与白牡丹杂的观点，当红牡丹与白牡丹杂交后交后, 子代的牡丹花是什么颜色呢？子代的牡丹花是什么颜色呢？+一、问题探讨一、问题探讨 如果如果“融合遗传融合遗传”的观点是正确的，那么可以用它来解释身高和的观点是正确的，那么可以用它来解释身高和肤色的遗传吗？肤色的遗传吗？高高+矮矮=不不高高不矮不矮黑黑+白白=不不黑黑不白不白颗粒遗传颗粒遗传二、二、为什么选用豌豆做实验？为什么选用豌豆做实验？
2、豌豆是闭花自花传粉植物豌豆是闭花自花传粉植物 子房子房柱头柱头花柱花柱雌蕊雌蕊花药花药花丝花丝雄雄蕊蕊两性花两性花的花粉，落在同的花粉，落在同一朵花的雌蕊柱头上的一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做过程叫做自花传粉自花传粉。豌豆花在未开放时豌豆花在未开放时就已经完成了受粉，就已经完成了受粉，称作称作闭花受粉闭花受粉，避，避免了外来花粉的干扰。免了外来花粉的干扰。异花传粉异花传粉自花传粉自花传粉闭花受粉闭花受粉一一 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：人工异花传粉示意图人工异花传粉示意图1、花蕾期花蕾期母本母本去雄去雄2、套袋处理套袋处理3、采集父本花粉、采集父本花粉4、
3、人工授粉、人工授粉5、再次套袋、再次套袋1 1、豌豆是、豌豆是自花传粉自花传粉，且是，且是闭花受粉闭花受粉的植物的植物, ,自然状态自然状态下一般都是下一般都是纯种纯种。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：生物的生物的形态特征或生理特征形态特征或生理特征。相对性状相对性状：同一种生物的：同一种生物的同一种性状的不同表现同一种性状的不同表现类型。类型。豌豌豆豆的的七七对对相相对对性性状状人有哪些相对性状呢？你知道吗人有哪些相对性状呢？你知道吗？人的相对性状人的相对性状图图1耳垂的位置耳垂的位置1、有耳垂、有耳垂2、无耳垂、无耳垂图图2卷卷舌舌1、有卷舌、有卷舌2、无卷
4、舌、无卷舌图图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖前额中央发际有一三角形突出称美人尖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、拇指向指背面弯曲、拇指向指背面弯曲图图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5上眼睑有无褶皱上眼睑有无褶皱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、左手拇指在上人的相对性状人的相对性状2.豌豆具有易于区分的性状。豌豆具有易
5、于区分的性状。性状：性状：生物的生物的形态特征或生理特征形态特征或生理特征。相对性状相对性状：同一种生物的：同一种生物的同一种性状的不同表现同一种性状的不同表现类型。类型。豌豌豆豆的的七七对对相相对对性性状状这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？简单简单复杂复杂一对相对性状的遗传试验一对相对性状的遗传试验基本概念基本概念交交配配类类型型杂交：基因型不同杂交：基因型不同的生物间相互交配的过程。的生物间相互交配的过程。自交：基因型相同自交：基因型相同的生物体间相互交配；的生物体间相互交配；植植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉，物体中指自花授粉和
6、雌雄异花的同株授粉，自交是自交是获得纯系的有效方法。获得纯系的有效方法。高茎的花高茎的花矮茎的花矮茎的花正交正交高茎的花高茎的花矮茎的花矮茎的花反交反交相相关关概概念念 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 分离定律分离定律三、三、假说假说演绎法演绎法科学实验发现事实科学实验发现事实大胆猜测提出假说大胆猜测提出假说演绎推理实验验证演绎推理实验验证反复实验揭示规律反复实验揭示规律四、一对相对性状的实验四、一对相对性状的实验 (现象现象)现现象象假假说说验验证证理理论论四、一对相对性状的实验四、一对相对性状的实验
7、(现象现象)现现象象假假说说验验证证理理论论四、一对相对性状的实验四、一对相对性状的实验子一代子一代子二代子二代亲本亲本母本母本父本父本杂交杂交自交自交 P PF1F2现现象象假假说说验验证证理理论论3:1高茎高茎高茎高茎787787高茎高茎高茎高茎 277277矮茎矮茎矮茎矮茎 P PF F1 1 1 1F F2 23 3 1 1（杂交）（杂交）（自交）（自交）一对相对性状的亲本杂交，杂一对相对性状的亲本杂交，杂种种子一代显现子一代显现出来的性状出来的性状一对相对性状的亲本杂交，杂一对相对性状的亲本杂交，杂种种子一代未显现子一代未显现出来的性状出来的性状在杂种后代中，在杂种后代中，同时显现出
8、同时显现出显性性状和隐性性状显性性状和隐性性状的现象的现象性状分离性状分离显性性状显性性状隐性性状隐性性状高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎矮茎矮茎传粉传粉去雄蕊去雄蕊去雄蕊去雄蕊孟德尔还观察了豌豆的其它相对性状，其结孟德尔还观察了豌豆的其它相对性状，其结果也与茎的高度相类似。如下表：果也与茎的高度相类似。如下表：性状性状显性显性隐性隐性之比之比茎的高度茎的高度高：高：787矮：矮：2772.84 ：1种子形状种子形状圆：圆：5474皱：皱：18502.96 ：1子叶颜色子叶颜色黄：黄：6022绿：绿：20013.01 ：1花的位置花的位置叶腋：叶腋：651顶端：顶端：2073.14 ：1种皮颜色种皮颜
9、色灰：灰：705白：白：2243.15 ：1豆荚形状豆荚形状饱满：饱满：882不饱满：不饱满：2992.95 ：1幼果颜色幼果颜色绿：绿：428黄：黄：1522.82 ：1F F2 2中出现的中出现的3 31 1的性状分离比不是偶然的，是的性状分离比不是偶然的，是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离？分离？3 3、生物体在形成生殖细胞、生物体在形成生殖细胞-配子配子时，成对的遗时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。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的一个配子中只含每对遗传因子的一个4 4、受精时，雌雄配子
10、的结合是、受精时，雌雄配子的结合是随机随机的。的。 五、孟德尔对分离现象的解释五、孟德尔对分离现象的解释1 1、生物的性状是由、生物的性状是由遗传因子遗传因子决定的。决定的。2 2、体细胞中遗传因子是、体细胞中遗传因子是成对存在成对存在的。的。显性遗传因子（显性遗传因子（D D）隐性遗传因子隐性遗传因子（d)d)纯种高茎豌豆：纯种高茎豌豆：纯种矮茎豌豆：纯种矮茎豌豆：DDDDddddF F1 1高茎豌豆：高茎豌豆： DdDd高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解子一代子一代子二代子二代亲本亲本母本母本父本父本杂交杂交自交自交 P PF1F23:1高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解DdDdDdD
11、DDdDdddDDdd高茎高茎矮茎矮茎P配子配子DdF1Dd配子配子F2高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎1 ： 2 ： 1l例：两杂合黄色籽粒豌豆杂交产生种子例：两杂合黄色籽粒豌豆杂交产生种子120粒，其中纯合黄色种子的数目约为（）粒，其中纯合黄色种子的数目约为（）lA0粒粒 B30粒粒lC60粒粒D90粒粒B六、孟德尔六、孟德尔对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证 -测交测交测交：测交：就是让杂种子一代与就是让杂种子一代与隐性个体相交隐性个体相交，用来，用来测定测定F F1 1个体是个体是纯合体还是杂合体。纯合体还是杂合体。若是纯合体，则测交后代有若是纯合体，则测交后代有种性状种性状若是
12、杂合体，则测交后代有若是杂合体，则测交后代有种性状种性状1 12 2 以上解释仅仅是孟德尔认为的，到底正确与否，还要以上解释仅仅是孟德尔认为的，到底正确与否，还要通过通过实验验证实验验证。一个正确的理论，不仅。一个正确的理论，不仅能够解释出现的问能够解释出现的问题题，还应能，还应能预测另一些实验的结果预测另一些实验的结果。七、分离定律的内容七、分离定律的内容（孟德尔第一定律）（孟德尔第一定律）在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子_，不相，不相_；在形成配子时，成；在形成配子时，成对的遗传因子发生对的遗传因子发生_，_后的遗传因后的遗传因子分别进入不同
13、的配子中，随子分别进入不同的配子中，随_遗传给后代遗传给后代成对存在成对存在融合融合分离分离分离分离配子配子性状分离比的模拟实验性状分离比的模拟实验本试验成功的关键是什么？本试验成功的关键是什么？1.1.模拟试验重复的次数越多，实验越准确。模拟试验重复的次数越多，实验越准确。2. 2. 每次抓棋子以前必须摇动，充分混合均匀。每次抓棋子以前必须摇动，充分混合均匀。记录完之后，棋子要放回原来的容器中，不要记录完之后，棋子要放回原来的容器中，不要将两个容器中的棋子相混。将两个容器中的棋子相混。结果：组合类型（遗传因子组成类型）结果：组合类型（遗传因子组成类型）DDDddd 1 ： 2 ： 11/4
14、2/4 1/4显显/隐隐?讨论：讨论：1、从盒子里随机取一粒棋子你能估算出、从盒子里随机取一粒棋子你能估算出DD、 Dd、dd组合的机会各是多少吗？组合的机会各是多少吗？2、如果当时孟德尔只统计了、如果当时孟德尔只统计了10株，那他还能株，那他还能 否得出正确结论？否得出正确结论？分离分离 定律定律选择豌豆选择豌豆 作为实验材料作为实验材料杂交实验杂交实验理论解释（假说）理论解释（假说）测交验证测交验证分离定律内容分离定律内容自花传粉、自花传粉、闭花受粉闭花受粉具有多个易于区分的性状具有多个易于区分的性状F F2 2性状表现类型及其比例为性状表现类型及其比例为F F2 2遗传因子组成及其比例遗
15、传因子组成及其比例高茎高茎矮茎矮茎 = = 3131DDDddd =DDDddd =121121子代性状表现类型及其比例为子代性状表现类型及其比例为子代遗传因子组成及其比例子代遗传因子组成及其比例高茎高茎矮茎矮茎 = = 1111Dddd =Dddd =1111现代的科学界对孟德尔有这样的现代的科学界对孟德尔有这样的评价：评价：八年耕耘源于对科学的痴迷八年耕耘源于对科学的痴迷对科学的执着对科学的执着一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密选择了正确的实验材料选择了正确的实验材料实验设计开辟了研究的新路实验设计开辟了研究的新路单因子分析法单因子分析法数学统计揭示出遗传的规律数学统计揭示出
16、遗传的规律运用了数学统计的方法运用了数学统计的方法课后拓展课后拓展1.豌豆在自然状态下是纯种的原因是（豌豆在自然状态下是纯种的原因是（）A豌豆品种间性状差异大豌豆品种间性状差异大B豌豆先开花后授粉豌豆先开花后授粉C豌豆是闭花自花授粉的植物豌豆是闭花自花授粉的植物D豌豆是自花传粉的植物豌豆是自花传粉的植物2.下列各项中属于相对性状的是（下列各项中属于相对性状的是（）A玉米的黄粒和圆粒玉米的黄粒和圆粒B家鸡长腿和毛腿家鸡长腿和毛腿C绵羊的白毛和黑毛绵羊的白毛和黑毛D豌豆的高茎和豆荚的绿色豌豆的高茎和豆荚的绿色3.一一对对杂杂合合白白羊羊，生生有有4只只小小羊羊，则则4只只小小羊羊的的表表现现型型可
17、可能为（能为（）A全白全白B.全黑全黑C.三白一黑三白一黑D.A.B.C均可能均可能4.下列几下列几组杂交，哪交，哪组属于属于纯合子之合子之间的的杂交（交（ ） A ADDDDDd BDd BDDDDdd dd C CDdDdDd DDd DDdDddddd相交类相交类基因型不同基因型不同的生物体间相互交配的过程的生物体间相互交配的过程杂杂交交基基 本本 概概 念念自自交交测测交交基基因因型型相相同同的的生生物物体体间间相相互互交交配配，植植物物体体中中是是指指自自花花受受粉粉和和雌雌雄雄异异花花的的同同株株受受粉粉。自自交交是是获获得纯系的有效方法得纯系的有效方法就是让就是让杂种第一代杂种第
18、一代与与隐性个体隐性个体相交，用来测定相交，用来测定F1的基因型的基因型正交和反交正交和反交：父母本互换的杂交方式：父母本互换的杂交方式相相对对性性状状性性状状类类显显性性性性状状隐隐性性性性状状性性状状分分离离性性状状 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同种生物同一性状的同种生物同一性状的不同表现类型不同表现类型具有相对性状的亲本杂交，具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来表现出来的那个亲本的那个亲本性状性状具有相对性状的亲本杂交，具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来未表现出来的那个亲的那个亲本性状本性状杂种自交后代中呈现不同性状杂种自交后代中呈
19、现不同性状的现象的现象同源染色体相同位置上同源染色体相同位置上控制某一相对性状控制某一相对性状的基因的基因。用。用同一个英语字母的大小写同一个英语字母的大小写表示表示表表 现现 型型等等位位基基因因个体类个体类基因类基因类基基 因因 型型纯纯 合合 子子显显性性基基因因隐隐性性基基因因杂杂 合合 子子控制控制显性性状显性性状的基因。的基因。控制控制隐性性状隐性性状的基因。的基因。是指生物个体所表现出来的性状是指生物个体所表现出来的性状。是一定的。是一定的基因在特定环境条件下的表现。基因在特定环境条件下的表现。是指与表现型有关的基因组成。是指与表现型有关的基因组成。表现型表现型= =基因基因型型
20、+ +环境环境。基因型相同，表现型一般相同。基因型相同，表现型一般相同。指由指由相同基因型的配子结合成合子相同基因型的配子结合成合子而发育而而发育而成的个体。成的个体。指由指由不同基因型的配子结合成合子不同基因型的配子结合成合子而发育而而发育而成的个体。成的个体。基本概念基本概念绘制杂合子、性状分离、相对性状、绘制杂合子、性状分离、相对性状、显隐性性状等概念图。显隐性性状等概念图。杂合子杂合子 隐性遗传因子隐性遗传因子 自交自交 控制控制 控制控制显性显性性状性状 表现表现隐性隐性性状性状性状性状分离分离显性遗显性遗传因子传因子相对相对性状性状l1、根据题意，画出便于逻辑推理的图解；、根据题意
21、，画出便于逻辑推理的图解；l2、根据性状分离，、根据性状分离，判断显、隐性性状判断显、隐性性状；l3、根据性状表现、根据性状表现初步确定遗传因子组成初步确定遗传因子组成；（隐性性状（隐性性状dd，显性性状，显性性状Dd或或DDD_）l4、根据性状分离比（根据后代表现型、遗传、根据性状分离比（根据后代表现型、遗传因子组成），因子组成），判断双亲遗传因子组成；判断双亲遗传因子组成；l5、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；l6、利用配子比例、利用配子比例求相应个体概率求相应个体概率。遗传题解题步骤遗传题解题步骤一对相对性状的六种结合方式与子一对相对性状的六种结合方式与子代
22、遗传因子表表现型的比例代遗传因子表表现型的比例 亲代代遗传因子因子组合合后代后代遗传因子因子组合合及及比例比例后代后代表表现型型及及比例比例AAAAAAAaAAaaAaAaAaaaaaaa100%的的AA100%显性性状显性性状AA：Aa=1:1100%显性性状显性性状100%的的Aa100%显性性状显性性状AA：Aa：aa=1:2:1显：隐显：隐=3：1Aa：aa=1:1显：隐显：隐=1：1100%的的aa100%隐性性状隐性性状解题思路：解题思路：先判断显隐性先判断显隐性，后代全显，亲代至少有一个显性纯合子；后代全显，亲代至少有一个显性纯合子；“无中生有无中生有”为隐性为隐性，根据后代分离
23、比根据后代分离比 若后代若后代显：隐显：隐=3：1，则一定为，则一定为杂合子自交杂合子自交；若后代若后代性状比性状比=1：1，则双亲一定是，则双亲一定是测交类型测交类型；l已知父母本基因型或表现型，推断子代。已知父母本基因型或表现型，推断子代。l例：一只白色公羊和一只白色母羊生下一只黑色例：一只白色公羊和一只白色母羊生下一只黑色公羊。假如再生一只小羊，该羊是黑色的概率为公羊。假如再生一只小羊，该羊是黑色的概率为（ ）lA、1/8 B、1/6 lC、1/4 D、1/2l根据后代推断亲代基因型根据后代推断亲代基因型l练习见练习见创新设计创新设计P9 例例2C如何确定显性性状为纯合子还是杂合子？如何
24、确定显性性状为纯合子还是杂合子？1、测交法测交法：多用于多用于动物动物2、自交法自交法：多用于雌雄同花或同株植物多用于雌雄同花或同株植物 一一如如何何用用最最简简单单的的方方法法鉴鉴定定高高杆杆小小麦麦是是纯纯种种还还是是杂杂种种？如果需要？如果需要留种留种呢？呢？ 在在一一个个配配种种季季节节里里完完成成栗栗色色雄雄马马是是否否基基因因纯纯种种的的鉴鉴定定，如何进行？（另一性状为白色）如何进行？（另一性状为白色）自交自交该马与该马与多匹多匹白色雌马交配白色雌马交配3、花粉鉴定法花粉鉴定法：杂合子植物鉴定杂合子植物鉴定练习练习创新设计创新设计P10例例3l2 2、遗传病判断：、遗传病判断：l无
25、中生有为隐性，有中生无为显性无中生有为隐性，有中生无为显性。（致病基因）（致病基因）l符号：符号： 男性男性女性女性男患者男患者女患者女患者l l l人类白化病隐性基因遗传病人类白化病隐性基因遗传病l多指、先天性软骨发育不全显性基因遗传病多指、先天性软骨发育不全显性基因遗传病 人类的显性遗传性状多指一个患先天性软骨发育不全症(侏儒症)的男孩显性遗传病显性遗传病一个患有白化病的印第安霍皮人女孩(中)例题：例题：白化病是人类的一种隐性遗传白化病是人类的一种隐性遗传病，控制基因为病，控制基因为a，分析下图：，分析下图： 1 2 31 2求：求：（1）1，2，2 的基因的基因型；型；（2）该夫妇再）该
26、夫妇再生生1个孩子患白个孩子患白化病的概率有多化病的概率有多大？大？（Aa）（Aa）（aa） （AA / Aa）（答案（答案：1/4）正常女性正常女性 患病女性患病女性正常男性正常男性 患病男性患病男性人的血型人的血型（共显性性状）（共显性性状）由由I IA A ，I IB B ，i i三个基因控制，三个基因控制，I IA A 和和I IB B 对对i i为显性，为显性， I IA A 和和I IB B 为共显性。为共显性。 A A型：型：I IA AI IA A ，I IA Ai iB B型：型： I IB BI IB B ，I IB Bi i ABAB型：型： I IA AI IB BO
27、O型：型：iiii练习见练习见创新设计创新设计P8 P8 例例1 16 6、如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回、如图所示为某家族中白化病的遗传图谱。请分析并回答（以答（以A A、a a表示有关的基因）：表示有关的基因）：12345678910注： 女正常 男正常 女患者 男患者(1).(1).该病致病基因是该病致病基因是 性的。性的。(2)5(2)5号、号、9 9号的基因型分号的基因型分别是别是 和和 。(3)8(3)8号的基因型是号的基因型是 ( (概率为概率为 ) )或或 ( (概率为概率为 ) )；1010号的基因型是号的基因型是 ( (概率为概率为 ) )或或 ( (概率为
28、概率为 ) )。(4)8(4)8号与号与1010号属号属 关系，关系，两者不宜结婚，后代中白化病机率将是两者不宜结婚，后代中白化病机率将是 。(5)7(5)7号的号的致病基因直接来自哪些亲体？致病基因直接来自哪些亲体？ 。隐隐AaaaAA1/ 3Aa2/3AA1/3Aa2/3近亲近亲1/93号和号和4号号花花蕊蕊雄蕊雄蕊雌雌蕊蕊花药花药(花粉花粉)花丝花丝柱头柱头花柱花柱子房子房子房壁子房壁胚珠胚珠珠被珠被卵细胞卵细胞精子精子受精卵受精卵胚胚极核极核精子精子受精极核受精极核胚乳胚乳果皮果皮种种子子果果实实传传粉粉种皮种皮子房的子房的发育发育(2个个)(1个个)概率在遗传学中的应用：概率在遗传学
29、中的应用：加法原理和乘法原理加法原理和乘法原理(1)分类分类:加法原理加法原理一步做一步做, ,做一件事，完成它可以有做一件事，完成它可以有n类办法类办法，在，在第一第一类类办法中有办法中有m1种不同的方法，在种不同的方法，在第二类第二类办法中有办法中有m2种不同的方法，种不同的方法，在第，在第n类办法中有类办法中有mn种不同的种不同的方法，那么完成这件事共有方法，那么完成这件事共有Nm1m2m3mn种不同方法种不同方法(2)分步分步:乘法原理乘法原理几步做几步做,做一件事，完成它需要分成做一件事，完成它需要分成n个步骤个步骤，做，做第一第一步步有有m1种不同的方法，做种不同的方法，做第二步第二步有有m2种不同的方法，种不同的方法，做第，做第n步有步有mn种不同的方法，那么完成这件事种不同的方法，那么完成这件事共有共有Nm1m2m3mn种种不同的方法不同的方法
