生物必修(2 )遗传与变异

生物必修（2）遗传与变异遗传现象就在我们的身边第一章遗传因子的发现第一节孟德尔的豌豆杂交实验（一）课程目标•1．孟德尔对相对性状的遗传试验及其解释和验证•2．基因的分离规律•3.了解一般的科学研究方法：实验结果----假说-----试验验证------理论。第一节孟德尔的豌豆杂交实验•1.问题探讨•2.一对相对性状的杂交实验•3.对分离现象的解释•4.对分离现象解释的验证•5.分离定律•6.孟德尔遗传实验中的科学方法1.问题探讨ⅹ→♂♀（1）黑马（2）种瓜得瓜、种豆得豆（3）马和斑马（4）牡丹？ⅹ→思考•红牡丹和白牡丹杂交后子代是什么样的？•人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。就像一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混合后是另外一种颜色。这种观点被称为融合遗传。你同意这种观点吗？为什么？孟德尔—遗传学之父•孟德尔1822年7月20日出生于奥地利西里西亚，是遗传学的奠基人，被誉为现代遗传学之父。孟德尔通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律。修道院孟德尔是从一粒粒小小的豌豆里揭开了生命的奥秘，那么豌豆又有什么神奇的地方来使孟德尔名垂青史呢？•①豌豆自花传粉（且闭花受粉），结果是：自花传粉（自交），产生纯种；•②豌豆花大，易于进行人工杂交；即去雄—套袋（防止其他花粉的干扰）—授粉（采集另一种豌豆的花粉，授到去掉雄蕊的花的柱头上），获得真正的杂种；•③具有稳定遗传的、易于区分的性状，如豌豆茎的高度有悬殊的差异，通过观察很容易区分，进行数据统计。2.一对相对性状的杂交实验豌豆的七对相对性状？！子一代中确实存在着控制矮茎性状的物质。787：277？♀♂自交为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？787：2772.84:1277（矮）787（高）茎的高度F2的比隐性性状显性性状性状2.82:1152（黄色）428（绿色）豆荚颜色2.95:1299（不饱满）882（饱满）豆荚的形状3.01:12001（绿色）6022（黄色）子叶的颜色3.15:1224（白色）705（灰色）种皮的颜色3.14:1207（茎顶）651（叶腋）花的位置2.96:11850（皱缩）5474（圆滑）种子的形状七对相对性状的遗传试验数据这些数据有什么规律吗？？3:13.对分离现象的解释•假说1、生物的性状是由遗传因子决定的•D——显性遗传因子——显性遗传因•d——隐性遗传因子——控制隐性性状矮茎Dd×DdDdDDDdDdddDD×dd高茎矮茎P配子DdF1Dd配子F2高茎高茎高茎矮茎1：2：1高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解•假说2、体细胞中遗传因子是成对存在的。•假说3、配子中只含每对配子中的一个生物体在形成生殖细胞－配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。•假说4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。1、生物的性状是由遗传因子决定的。孟德尔通过试验和统计，分析大胆的对分析现象提出了如下假说：2、体细胞中遗传因子是成对存在的。3、生物体在形成生殖细胞－配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含每对配子中的一个。4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。4.对分离现象解释的验证（1）测交，即让F1与隐形纯合子杂交（2）做正反交实验对分离现象解释的验证——测交实验Dddd配子高茎杂种子一代矮茎隐性纯合子×测交测交后代DddDddd高茎矮茎1：1请预测实验结果？正反交实验正交父本------矮茎母本-------高茎反交父本------高茎母本-------矮茎子一代仍然都是高茎而没有矮茎。高茎：显性性状矮茎：隐性性状F1体内有没有控制矮茎的物质呢？【质疑】5.分离定律•在生物的体细胞中，控制同一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，随配子遗传给后代孟德尔遗传实验中的科学方法1选择理想的模式生物2单因子分析法3数学统计分析法和模型方法4假说演绎法实验材料的选择是决定研究工作成功与否的关键因素之一。人们研究某种具有普遍规律的生命现象过程中，长期和反复作为研究材料的物种称为模式生物。1856年始，孟德尔在修道院的花园里，种植山柳菊、菜豆、豌豆、玉米等植物进行杂交实验，也饲养小家鼠和蜜蜂做杂交实验，许多实验是一无所获，而最终揭示遗传学基本定律的连续8年的豌豆杂交实验，因为豌豆是严格的自花传粉植物，从市场买来的豌豆种子都是纯种，杂交实验从纯种开始，这样才能得到真正的杂种；相对性状稳定而易于区分；容易去雄和人工授粉；一年生植物，结实率高。豌豆所具有的优良特性，使其成为那个年代遗传学研究的模式生物。孟德尔采取单因子分析法，即分别观察和分析在一个时期内某一对相对性状的遗传规律，最大限度地排除各种因素的干扰，在发现了分离定律的基础上，由简到繁，进一步研究两对甚至多对相对性状的遗传，最终发现自由组合定律。18世纪以来，许多学者开展了大量的植物杂交的实验。德国植物学家克尔罗伊特在18世纪60年代首先从事各种烟草的杂交试验，他发现无论是正交还是反交，杂种的外表都难以区分。德国植物学家格特纳在19世纪20年代统计出玉米杂交第二代的性状分离比为3.18∶1，但他无法给予解释。而孟德尔建构了3∶1的数学模型，这一数学模型可以排除环境因素、子代数量多少等无关变量的干扰，寻找出杂交实验过程中相关变量之间的本质关系，使遗传学的研究从定性描述向定量分析的方向转变。假说——演绎法以观察和分析提出问题为什么F2中出现3：1的性状分离比？经推理和想象提出假说遗传因子决定生物的性状遗传因子成对存在遗传因子在形成配子时分离雌雄配子在受精时随机结合据假说进行演绎和推理测交结果预测：测交后代分离比为1：1实验检验演绎推理结论实验结果完全符合！假说完全正确！