孟德尔的豌豆杂交实验(一)2019

§1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）遗传：亲代与子代之间能保持性状的稳定性。性状-----生物体的形态特征或生理特征•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，耐旱性。上眼脸有无褶皱1、双眼皮2、单眼皮耳垂的位置1、有耳垂2、无耳垂脸颊有无酒窝1、有酒窝2、无酒窝卷舌1、有卷舌2、无卷舌食指长短1、食指比无名指长2、食指比无名指短双手手指嵌合1、右手拇指在上2、左手拇指在上前额中央发际有一三角形突出称美人尖1、有美人尖2、无美人尖拇指竖起时弯曲情形1、挺直2、拇指向指背面弯曲我也有萌萌哒双眼皮相对性状-----同种生物的同一性状的不同表现类型判断下列各项是否属于相对性状1家鸡的毛腿和长腿2人的双眼皮和单眼皮3绵羊的白毛和牛的黑毛4豌豆的高茎和矮茎5狗的长毛和黑毛注意：不同种的生物性状是不可以比较相对性状的同种生物的不同性状也不能做比较。如果让两个具有相对性状的亲本进行杂交结果子代性状的表现型应该是什么样的呢？思考：两个亲本杂交后，双亲的遗传物质像液体一样会在子代体内发生混和，使子代表现出介于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混和液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。问题探讨：融合遗传如果融合遗传是不正确的，那么生物的遗传规律又是怎样的呢？孟德尔，现代遗传学之父，是这一门重要生物学科的奠基人。1865年发现遗传定率。生物学圣遗迹——圣托马斯修道院修道院的中庭。孟德尔当年进行杂交实验的地方生物学有两座智力高峰：第一次是1854年至1866年孟德尔独自一人；第二次是1951年至1965年克里克(FrancisCrick)及其合作者们。两个高峰碰巧相隔一百年。-饶毅（北京大学终身讲席教授、生命科学学院院长）孟德尔本来选来做遗传研究的不是豌豆，而是小鼠。他让野生的褐色小鼠和小白鼠杂交，再观察后代皮毛色的变化。这事情让当地的主教知道了，主教觉得禁欲的修道士怎么可以从事这种玩弄性交的实验，就出手阻止。孟德尔只好改做植物的研究。对这件事，他曾经如此说：“虽然我不得不把研究对象由动物改成植物，但是有一件事主教大概不知道，植物也是经由性交产生下一代！”科学趣谈豌豆孟德尔选择了豌豆作为遗传实验材料为何选豌豆为实验材料容易成功自花传粉闭花受粉自然状态下永远是纯种实验结果容易分析而且可靠①具有易于区分的相对性状实验结果容易观察和分析②③性状能够稳定遗传给后代④豌豆花比较大，易于做人工实验具有易于区分的相对性状实验结果容易观察和分析②这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？简单复杂一对相对性状的杂交实验自然状态下，两株豌豆能杂交吗？如何让豌豆杂交？①去雄②套袋③人工授粉④套袋父本：提供花粉的植株母本：接受花粉的植株高茎豌豆的花矮茎豌豆的花自然状态下，两株豌豆能杂交吗？如何让豌豆杂交？汉水丑生侯伟作品高茎的花矮茎的花正交反交一对相对性状的遗传试验高茎的花矮茎的花高茎×(杂交)矮茎高茎F1(子一代)P(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？一对相对性状的遗传试验高茎F1F2(子二代)(自交)×高茎矮茎在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：一对相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出来的性状。性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象隐性性状：一对相对性状的纯合亲本杂交，F1没有表现出来的性状。汉水丑生侯伟作品遗传图谱中的符号：P:♀:♂:×:F1:F2:亲本母本父本杂交自交(自花传粉,同种类型相交)杂种子一代杂种子二代×●一对相对性状的研究高茎F1×(自交)高茎(787株)矮茎（277株）F2(子二代)3∶1这种在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象性状分离F2中的3：1是不是巧合呢？现象的思考为什么F1只有高茎而没有矮茎呢？为什么F2中出现了矮茎？为什么F2中出现性状比3:1，是否偶然？七对相对性状的遗传试验数据2.84:1277（矮）787（高）茎的高度显性：隐性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）种子的形状面对这些实验数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？二、对分离现象的解释1、生物的性状由遗传因子（基因）决定。显性基因控制→显性性状，e.g.D隐性基因控制→隐性性状，e.g.d2、体细胞中遗传因子成对存在。纯合子：基因组成相同的个体叫做纯合子杂合子：基因组成不同的个体叫做杂合子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。4、受精时，雌雄配子随机结合，合子（受精卵）中遗传因子又恢复成对。DD高茎矮茎ddPF1配子Dd(受精)Dd高茎F1Dd配子DdDdDDDddd高茎高茎高茎矮茎1∶2∶1F2DdDd3∶1F1在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子，随配子遗传给后代。验证孟德尔的假说，本质就是要验证F1的D和d是否分离并进入不同的配子，也相当于要验证F1是否产生了____________________的配子。①我们能直接观察到遗传因子吗？②遗传因子（D和d）控制的性状（高茎和矮茎）能在配子中表现出来吗？含D和含d的2种③遗传因子控制的性状能在子代表现出来吗，怎样才能表现出来？汉水丑生侯伟作品孟德尔假说的核心是：④如果F1产生的含D的配子传递给子代，则无论另一个异性配子含什么遗传因子，受精后子代都表现为D控制的高茎；如果F1产生的含d的配子传递给子代，子代怎么样才能表现出d控制的矮茎呢？F1dd⑤要想使F1产生的含D和含d的配子控制的性状都在子代表现出来，与F1的配子“合伙”的另一个配子只能含有______因子。什么样的个体产生的配子才只含有d呢？汉水丑生侯伟作品假说—演绎法科学实验发现事实大胆猜测推出假设演绎推理实验检测反复实验揭示规律在孟德尔的时代，尚未发现遗传因子的作用能在配子中表现出来的实例，后来发现了一个实例。例(学案2-3：水稻的糯性和非糯性是一对相对性状，水稻的非糯性对糯性为显性，将纯合子糯性品种与纯合子非糯性品种杂交，将F1的花粉用碘液染色，非糯性花粉呈黑色，糯性花粉呈橙红色。在显微镜下统计这两种花粉，非糯性花粉与糯性花粉的比例是（）A1：1B1：2C2:1D3:1分离定律的内容在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子__________，不相_______；在形成配子时，成对的遗传因子发生_______，______后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_____遗传给后代成对存在融合分离分离配子知识扩展亲代遗传因子组合后代遗传因子组合及比例后代表现型及比例AAAAAAAaAAaaAaAaAaaaaaaa应用基因的分离定律来解释遗传现象通常需要六把钥匙。应用基因的分离定律来解释遗传现象通常需要六把钥匙。(1)AA×AAAA全显(2)aa×aaaa全隐(3)AA×aaAa全显(4)Aa×aa1/2Aa:1/2aa显：隐=1:1(5)Aa×Aa1/4AA:1/2Aa:1/4aa显：隐=3：1(6)AA×Aa1/2AA:1/2Aa全显（二）遗传规律中的解题思路与方法1、正推法方法：由亲代基因型→配子基因型→子代基因型种类及比例例：Aa×Aa→1AA︰2Aa︰1aa。故子代中显性性状A占，显性个体A中纯合子AA占。2、逆推法：已知子代表现型或基因型，推导出亲代的基因型。（1）隐性突破法若子代中有隐性个体（aa）存在，则双亲基因型一定都至少有一个a存在，然后再根据亲代表现型做进一步推断（2）根据子代分离比解题后代显性: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后代全表现为隐性性状，则双亲都为aa后代全表现为显性性状，则亲本之一必为AA一、判断显、隐性状的判定方法方法1：杂交的方式。（从概念入手）A×B后代只表现一个亲本性状,则出现的即为显性性状,未出现的即为隐性性状(A、B为一对相对性状)。归纳一句话:亲2子1,子显性即亲代两个性状,子代一个性状,即可确定显隐性关系。显性性状：一对相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出来的性状。性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象隐性性状：一对相对性状的纯合亲本杂交，F1没有表现出来的性状。汉水丑生侯伟作品方法2：相同性状的亲本杂交，若子代能发生性状分离，性状分离比_____则多的为_____性状出现与亲本不相同的性状，即为______归纳一句话：亲1子2,亲显性，即亲代一个性状,子代两个性状,发生性状分离,即可确定显隐性关系。观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题。（1）毛色的显性性状是________，隐性性状是________。（2）白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为________。产生这种现象的原因是________。例：纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒:A.甜是显性性状B.相互混杂C.非甜是显性性状D.相互选择例（学案3-16）大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判定显隐性关系的是：①紫花×紫花→紫花②紫花×紫花→301紫花+110白花③紫花×白花→紫花④紫花×白花→98紫花+107白花A.①和③B．②和③C．③和④D．①和④两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，说明患病为_____性。隐性遗传病显性遗传病两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，说明患病为_____性。汉水丑生侯伟作品应用：推测某种遗传病的显隐性（二）纯合子和杂合的鉴定方法1：测交的方式：让待测个体与隐性类型测交待测对象若为生育后代少的雄性动物,注意应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体,使结果更有说服力。若后代只有显性性状个体,则可能为纯合子若后代出现隐性类型,则一定为杂合子猪的白毛对黑毛为显性，要判断一只白毛猪是否是纯合子，选用与它交配的猪最好是A.纯种白毛猪B.黑毛猪C.杂种白毛猪D.以上都不对B例：书P8某农场养了一群马，有栗色马和白色马．已知栗色基因（B）对白色基因（b）呈完全显性．育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，请你根据毛色这一性状鉴定它是杂种还是纯种．（1）为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需要的杂交工作，你应怎样配种？_______________________。（2）杂交后代可能出现哪些结果？并对每一结果作出相应的鉴定．__________________。1）用该栗色公马与多匹白色母马配种2）A．杂交后代全是白马，该栗色公马是杂种B．杂交后代有栗色马又有白色马，该栗色公马是杂种C．杂交后代全是栗色马，该栗色公马可认为是纯种方法2:自交的方式。此法是最简便的方法,但只适合于植物,不适合于动物。若后代无性状分离,则可能为纯合子。若后代能发生性状分离，则亲本一定为杂合子例（学案三-18）采用下列哪一组方法，可以依次解决①～④中的遗传学问题①鉴定一只白羊是否纯种②在一对相对性状中区分显隐性③不断提高抗病小麦的纯合度④检验杂种F1的基因型A．杂交、自交、测交、测交B．测交、杂交、自交、测交C．测交、测交、杂交、自交D．杂交、杂交、杂交、自交人类的眼色是由眼球虹膜的色素决定的。在丹麦，蓝眼睛的人相当多。某学校生物兴趣小组在对一些家庭进行眼色遗传调查后，得到数据如下表。(1)根据表中第__________组数据可以推测褐眼是__________性状。(2)如果显性基因用D表示，隐性基因用d表示，请写出上述三组数据中双亲婚配的基因组成：I__________；Ⅱ__________Ⅲ__________(3)第Ⅱ组数据中褐眼子女的基因组成是__________，如果他们与蓝眼人婚配，所生子女为蓝眼的概率是______