第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)

孟德尔的豌豆杂交实验（一）微山一中王士涛奥地利人。利用豌豆、山柳菊、玉米等植物进行杂交实验，潜心研究8年。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果，发现了生物遗传的规律。孟德尔（1822-1884）为何选豌豆为实验材料容易成功：1、自花传粉闭花受粉自然状态下一般是纯种2、具有易于区分的性状异花传粉：两朵花之间的传粉过程自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程也叫做自交生物体所表现的形态、结构和生理生化特性。相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型性状：图2卷舌1、有卷舌2、无卷舌图3拇指竖起时弯曲情形1、挺直2、拇指向指背面弯曲图1上眼脸有无褶皱1、双眼皮2、单眼皮图4双手手指嵌合1、右手拇指在上2、左手拇指在上兔子毛的长毛和灰毛兔子的长毛和狗的短毛狗的卷毛和长毛黄豆茎的高茎和矮茎判断×××√豌豆有一些稳定的、易于区分的性状。孟德尔的研究过程子一代亲本：父本（♂）：指异花传粉时供应花粉的植株母本（♀）：指异花传粉时接受花粉的植株P子二代×亲本杂交自交遗传图谱中的符号：F1F2×人工异花传粉示意图1、去雄2、套袋3、传粉4、套袋提供花粉的：父本（♂）接受花粉的：母本（♀）未成熟时人工授粉●一对相对性状的研究高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)为什么子一代中只表现一个亲本的性状（高茎），而不表现另一个亲本的性状或不高不矮？高茎F1×矮茎高茎F2(子二代)在F1代中，另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？显性性状隐性性状性状分离:在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象●一对相对性状的研究杂交实验结果•子一代只表现出__________，没有表现出__________;•子二代出现了__________现象，并且显性性状和隐性性状的数量比接近于_______F2中的高茎矮茎之比3：1是不是巧合呢？显性性状隐性性状性状分离3:12.84:1277（矮）787（高）茎的高度F2的比另一种性状一种性状性状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对分离现象的解释1）性状由遗传因子决定,每个因子决定着一种特定的性状。孟德尔提出假说：决定显性性状(如高茎)的遗传因子。用大写字母表示。（D、B、P）如：高茎的显性遗传因子为D。决定隐性性状(如矮茎)的遗传因子。用小写字母表示。（d、b、p）如：矮茎的隐性遗传因子为d。显性遗传因子隐性遗传因子2）体细胞中遗传因子成对存在。如：纯高茎遗传因子是DD，纯矮茎遗传因子是dd。遗传因子组成相同的个体。如：纯高茎DD，纯矮茎dd。遗传因子组成不同的个体。如：F1中的高茎Dd。纯合子杂合子孟德尔提出假说：3）生物体形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含每对遗传因子中的一个D对d有显性作用F1(Dd)只表现为高茎。孟德尔提出假说：4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。F2DDDdddDd高茎高茎高茎矮茎←成对遗传因子分离←雌雄配子随机结合DD:Dd:dd=1:2:1高茎:矮茎=3:1孟德尔提出假说：PDDdd×F1Dd配子Dd高茎高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解F1DdDdF2Dd配子dDDdDDDddd高高高矮3:1×高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解性状分离比的模拟实验实验原理：精巢卵巢雄配子(精子)雌配子(卵子)模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合遗传图解的写法遗传因子比：1:2:1性状比：3:1F1DDDdddDdP对分离现象解释的验证1、孟德尔的设计思路只要验证F1的遗传因子组成是Dd，就能说明对分离现象的理论解释是正确的。测交后代的性状类型和比例能真实地反映出F1产生的配子种类和比例。对分离现象解释的验证杂种子一代×隐性纯合子→测定F1的基因型•测交试验：测交后代ddDd高茎矮茎1:1测交结果符合预期设想：1）证实F1是杂合子；2）在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分别进入到不同的配子中。测交结果：高茎:矮茎=30:34≈1:1假说——演绎法由实验观察现象提出假说提出问题得出结论演绎推理实验验证F1为高茎，F2有高茎有矮茎（1)F1高茎哪去了（2）F2中矮茎出现说明什么？（3）为什么后代比例接近3:1（1）性状由遗传因子控制（2）遗传因子成对存在（3）在形成配子时，成对的遗传因子发生分离（4）雌雄配子的结合是随机的将F1与矮茎杂交，预期后代中高矮茎之比为1:1测交实验，发现高矮茎之比为1:1预期与结果一致，假说正确，得出基因分离定律孟德尔第一定律——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。1、进行有性生殖生物的性状遗传2、真核生物的性状遗传3、细胞核遗传4、一对相对性状的遗传基因分离定律的适用条件：1．正确解释某些遗传现象两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病，两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。基因分离定律的应用：(1)优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。(2)优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。(3)优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。2．指导杂交育种基因分离定律的应用：杂合子Aa连续多代自交问题分析(1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：杂合子Aa连续多代自交问题分析(2)根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为：•由该曲线得到的启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体(显性)，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。规律性比值在解决遗传性问题的应用后代显性:隐性为1:1，则亲本遗传因子为：AaXaa后代显性：隐性为3:1，则亲本的遗传因子为：AaXAa后代遗传因子Aa：aa为1:1，则亲本的遗传因子为：AaXaa后代遗传因子AA:Aa:aa为1:2:1，则亲本的遗传因子为：AaXAa拓展一：根据后代比例解题例：豌豆的种子黄色（A）对绿色（a）显性。结黄色种子与结绿色种子的豌豆杂交，子代个体表现型及比例为黄色种子：绿色种子为1：1，子代结黄色种子的个体自交，其后代表现型的比例是（）A、1：1B、1：0C、3：1D、1：2：1C判断显性个体是否为纯合子的方法自交法：测交法:拓展二：杂合子纯合子纯合子后代有显性和隐性性状：有：无：后代只有显性性状：看后代是否有性状分离杂合子杂交、测交、自交的作用1、杂交：2、测交：3、自交：判断显隐性判断基因型为纯合或杂合提高后代纯合体的比例注意：（1）测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性关系此方法常用语动物遗传组成的检测（2）植物常用自交法，可以用测交法。但自交法更简便隐性个体在解决遗传题目中的运用根据分离规律，某显性性状可能是纯合的，也可能是杂合的，而隐性性状一旦出现，则一定是纯合的，且只能产生一种配子。（1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子代中每一个个体一个隐性遗传因子，由此可知后代个体的遗传因子。例：人类白化病遗传：（2）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性遗传因子，由此可推知亲本的遗传因子。如：白色公羊X白色母羊黑色小羊很明显黑色是隐性(用aa来表示)所以两个亲本的遗传因子是Aa拓展四：1、根据题意，画出便于逻辑推理的图解；2、根据性状分离，判断显、隐性性状；3、根据性状表现初步确定遗传因子组成；（隐性性状—dd，显性性状—Dd或DD→D_）4、根据性状分离比（根据后代表现型、遗传因子组成），判断双亲遗传因子组成；5、弄清有关配子的遗传因子及比例；6、利用配子比例求相应个体概率。遗传题解题步骤1、判断显、隐性方法1：相同表现型杂交：表现型AX表现型AA、B说明：B为隐性方法2：不同表现型杂交：表现型AX表现型B全部为A(或B)说明：Ａ为显性（或B为显性）解题思路：2、确定基因型、表现型：1.正推类型：已知亲本的基因型、表现型，推测子代的基因型表现型。2.逆推类型:根据子代的基因型和表现型推亲本的基因型。突破方法:1、隐性纯合突破法2、根据后代比例解题a、隐性纯合突破法：例题：现有一只白公羊与一只白母羊交配，生了一只小黑羊。试问：那只公羊和那只母羊的基因型分别是什么？它们生的那只小黑羊是什么基因型。（用字母B、b表示）公羊：Bb母羊：Bb小羊：bb1.确定显性、隐性，列出遗传图解2.隐性纯合突破确定性状的显、隐性，知道最基本的六种杂交组合。以豌豆的高茎D和矮茎d为例：（1）DDxDD（2）DDxDd（3）DDxdd（6）ddxdd2、根据后代比例解题（4）DdxDd（5）Ddxdd子代全部隐性⇒显性：隐性=3：1⇒显性：隐性=1：1⇒子代全部显性DDDD、DdDd下图是某白化病家庭的遗传系谱，请推测Ⅱ-2与Ⅱ-3这对夫妇生白化病孩子的几率是A、1/9B、1/4C、1/36D、1/18ⅢⅠⅡ？1234A正常男女患病男女解析：2/3Aax2/3Aa