孟德尔的豌豆杂交实验(一)分离定律全剖析

第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）第1章遗传因子的发现亲代与子代之间或多或少保存着相似的特征。“种瓜得瓜，种豆得豆”，“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞”亲代是怎样将自己的某些性状传给子代的呢？什么是遗传？亚里士多德：认为雄性提供“蓝图”，母体提供物质。柏拉图，认为子女更象父方还是更象母方，取决于受孕时哪方的感情更投入，更浓烈些。达尔文:泛生因子论。融合遗传（1）、提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学上确定为基因）；孟德尔（1822—1884），奥国人，遗传学的奠基人。21岁起做修道士，29岁起进修自然科学和数学。主要工作：1856-1864经过8年的杂交试验，1865年发表了《植物杂交试验》的论文。62岁时带着对遗传学无限的眷恋，回归了无机世界。主要贡献有:（2）、发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。孟德尔定律重新被欧洲的三位科学家发现，遗传学就同这个“再发现”一起诞生了！直到1900年，豌豆是自花传粉，闭花受粉植物。原因一：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。自花传粉闭花传粉花未开放时，已经完成受粉的过程。异花传粉两朵花之间的传粉过程。豌豆有一些稳定的、易于区分的性状。原因二：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？相对性状一种生物的同一种性状的不同表现类型。性状如：茎的高度、花的颜色及种子性状等。1）牵牛花的阔叶与小麦的窄叶（）2）兔的白毛与黑毛（）3）狗的长毛与卷毛（）请判断下列性状是否为相对性状：不是是不是下面都不属于相对性状的是（）①红葡萄与白葡萄②黄菊花与白菊花③黑头发与黄皮肤④白猫与黑狗⑤高杆水稻与矮杆水稻⑥黄牛与奶牛A、①②⑤B、①②③C、③④⑥D、③④⑤C一对相对性状的杂交实验—人工授粉异花传粉父本母本去雄1、去雄2、套袋3、扫粉4、授粉5、套袋父本异花传粉时，供应花粉的植株。母本异花传粉时，接受花粉的植株。去雄除去未成熟花的全部雄蕊.杂交两个具有不同遗传因子组成的个体间雌雄配子的结合。互交杂交时，父本母本相互交换。分为正交和反交。自交（自花传粉）常用符号：1）父本：♂一对相对性状的杂交实验2）母本：♀3）亲本：P6）杂种后代：F4）杂交：×7）杂种子一代：F18）杂种子二代：F25）自交：⊙一对相对性状的研究高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)矮茎高茎P×(杂交)高茎F1(亲本)(子一代)正交反交•实验过程：一对相对性状的杂交实验P纯高茎×纯矮茎F1高茎高茎⊙F2高茎矮茎3:1显性性状在杂种子一代(F1)中显现出来的性状。隐性性状性状分离在杂种子二代(F2)中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。(高茎)在杂种子一代(F1)中未显现出的性状。(矮茎)•实验结果：一对相对性状的杂交实验P纯高茎×纯矮茎F1高茎高茎⊙F2高茎矮茎787277植株统计比值3:1孟德尔做了豌豆七对相对性状的杂交试验，并用统计学方法对结果进行分析，都得出了惊人相似的结果，即F2代的显性:隐性=3:1。2.84:1277（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F2中高茎与矮茎豌豆的3：1是不是巧合呢？红果西红柿与黄果西红柿杂交，F1所结的果实全是红色。这说明西红柿果实红色是_____性状，黄色是_____性状。将F1产生的种子种下，100株F2中将有_____株是结红色果实的。显性隐性75想一想一株高杆小麦自花传粉产生200粒种子，长出的幼苗中148株为高杆，52株为矮杆。可知，_____是显性的，_____是隐性的。高杆矮杆想一想为什么子一代只出现显性性状？为什么子二代出现了性状分离？为什么性状分离比接近于3:1？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对分离现象的解释对分离现象的解释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。孟德尔提出假说：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。纯合子杂合子隐性个体一定是纯合子纯合子的性状能稳定遗传杂合子的性状不能稳定遗传对分离现象的解释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。孟德尔提出假说D对d有显性作用，F1(Dd)只表现为高茎。对分离现象的解释4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。孟德尔提出假说：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=3:1Dd×DdDdDDDdDdddDD×dd高茎矮茎P配子DdF1Dd配子F2高茎高茎高茎矮茎1：2：1一对相对性状的杂交实验的遗传图解：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，雌雄配子随机结合性状分离比的模拟实验•如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，他还能正确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，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。若对10株豌豆的个体做统计，会出现较大的误差。•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？模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的，出现了3∶1的结果。但证明某一假说还需实验验证。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。实验现象假说推论验证理论假说演绎法一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释设计测交实验测交实验分离定律相关概念（五）相关公式亲代子代子代性状比例（1）AA×AA（2）aa×aa（3）AA×aa（4）AA×Aa（5）Aa×Aa（6）Aa×aa→AA高茎→aa矮茎→Aa高茎→AA、Aa高茎→1AA、2Aa、1aa3高:1矮→Aa、aa1高:1矮练习1）下列几组植物杂交中，其实验结果可以用分离规律加以解释的是（）A、抗病×早熟→F1→F2B、杂高×纯矮→F1→F2C、高杆×抗病→F1→F2D、纯高×纯高→F1→F2B练习2）一个杂交组合的后代(F1)，呈3:1的性状分离，这个杂交组合是（）呈1:1的性状分离，这个杂交组合是（）A、DD×ddB、Dd×ddC、Dd×DdD、dd×ddCB练习3）一只白色公羊与一只黑色母羊交配，生出的小羊全部表现为白色，这是因为（）A、黑色母羊必为杂合子B、白色小羊必为纯合子C、控制黑色的基因消失D、控制黑色的基因未消失，但不表现D练习4）下列个体中属于纯合子的是（）A、aaBBB、AABbC、AaBBD、aaBbA练习5）下列哺乳动物细胞中，一般不存在成对遗传因子的细胞（）A、精子细胞B、合子C、受精卵D、神经元A练习6）一对杂合的黑色豚鼠交配，生出黑色小鼠的概率是（）生出黑色小鼠为杂合子的概率是（）A、2/3B、3/4C、1/2D、1/4BA练习7）一对杂合的黑色豚鼠交配，生出四只豚鼠，它们的性状可能是（）A、全部白色或全部黑色B、三黑一白或一黑三白C、二黑二白D、以上任何一种D练习8）一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的几率是多少？解：（1）确定该夫妇的遗传因子及其几率。Aa的几率是2/3，AA的几率是1/3。（2）假设该夫妇为Aa，后代患病可能性为1/4。（3）生白化病小孩的几率是：2/3×2/3×1/4=1/9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。遗传题解题步骤隐性个体在解决遗传题目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后代遗传因子为Aa比aa为1:1，则亲本的遗传因子为AaXaa后代遗传因子为AA:Aa:aa为1:2:1，则亲本的遗传因子为AaXAa杂合子（Dd）连续自交n代的结果DdF1(DD,ddDd)F2(DD,ddDD,ddDd)…Fn(DD,ddDd)1/21/21/21/221/221－1/2n1/2n结论：（Dd）连续自交n代后：杂合子个体数所占比值=1/2n纯合子个体数所占比值=1—1/2n纯合子比例越来越大，杂合子越来越少。概率在遗传学分析中的应用1、加法定律：互斥事件的概率等于各自概率之和。例题1：人体肤色正常（A）对白化（a）是显性。一对夫妇基因型都是Aa，他们所生的孩子中，表现型正常的概率是多少？答案：3/4乘法定律：独立事件同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积例题2、人类的双眼皮（B）对单眼皮（b）为显性。现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？答案：1/8例题：白化病是人类的一种隐性遗传病，控制基因为a，分析下图：123ⅠⅡ12求：（1）Ⅰ1，Ⅰ2，Ⅱ2的基因型；（2）该夫妇再生1个孩子患白化病的概率有多大？（Aa）（Aa）（aa）（AA/Aa）（答案：1/4）例题：桃果实表面光滑（B）对有毛（b）为显性。现对毛桃的雌蕊授以纯合光桃花粉，该雌蕊所发育成的果实为？子房壁果皮雌蕊的子房果实胚珠种子所以：果实的性状只与母本有关判断显性个体是否为纯合子的方法自交法：看后代是否有性状分离有：杂合子无：纯合子后代只有显性性状：纯合子测交法：后代有显性和隐性性状：杂合子1、下列各对性状中，属于相对性状的是A.狗的长毛和卷毛B.棉花的掌状叶和鸡脚叶C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎2、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交Ａ.ＤＤ×ＤｄＢ.ＤＤ×ｄｄＣ.Ｄｄ×ＤｄＤ.Ｄｄ×ｄｄ课堂巩固３、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正确的一组是Ａ.ＡＡ×ＡａＢ.ＡＡ×ａａＣ.Ａａ×ＡａＤ.Ａａ×ａａ４、基因型为ＡＡ的个体与基因型为aa的个体杂交产生的Ｆ１进行自交，那么Ｆ２中的纯合子占Ｆ２中个体数的Ａ.２５％Ｂ.５０％Ｃ.７５％Ｄ.１００％5、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的占Ａ.0％Ｂ.25％Ｃ.50％Ｄ.75％6、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代显性和隐性个体之比为52∶48。以下哪项推论是正确的A.两个亲本都有显性遗传因子B.两个亲本都有隐性遗传因子C.一个亲本只有显