孟德爾的豌豆雜交實驗(一)劉思源

1、子代與親代之間子代與親代之間 的相似性的相似性遺遺 傳傳 變異：親代與子代之間或者子代變異：親代與子代之間或者子代 個體間的差異性。個體間的差異性。 1.1 1.1 孟德爾的豌豆雜交實驗（一）孟德爾的豌豆雜交實驗（一） 按照上述觀點，當紅牡丹與白牡丹雜交后按照上述觀點，當紅牡丹與白牡丹雜交后, 子代的牡丹花是什么顏色呢？子代的牡丹花是什么顏色呢？ + 格雷戈爾格雷戈爾孟德爾孟德爾 （1822182218841884） 現(xiàn)代遺傳學(xué)之父現(xiàn)代遺傳學(xué)之父 孟德爾（孟德爾（1822 1884），現(xiàn)代遺傳學(xué)），現(xiàn)代遺傳學(xué) 之父。之父。21歲起做修道士，歲起做修道士， 29歲起進修自然科學(xué)和歲起進修自然科學(xué)

2、和 數(shù)學(xué)。主要貢獻：經(jīng)過數(shù)學(xué)。主要貢獻：經(jīng)過 8年的雜交試驗?zāi)甑碾s交試驗 發(fā)現(xiàn)了兩大遺傳規(guī)律：發(fā)現(xiàn)了兩大遺傳規(guī)律： 基因的基因的分離定律分離定律和基和基 因的因的自由組合定律自由組合定律。 豌豌 豆豆 孟德爾選擇了豌豆作為遺傳試驗材料孟德爾選擇了豌豆作為遺傳試驗材料 （一）豌豆是自花傳粉，而且是閉（一）豌豆是自花傳粉，而且是閉 花受粉植物，自然狀態(tài)下一般都是花受粉植物，自然狀態(tài)下一般都是 純種。純種。 花藥花藥 花絲花絲 花萼花萼 花瓣花瓣 花冠花冠 花托花托 雌蕊雌蕊 雄蕊雄蕊 子房子房 柱頭柱頭 花柱花柱 花柄花柄 我們先來試著解釋一些概念：我們先來試著解釋一些概念： 兩性花：兩性花： 單

3、性花：單性花： 自花傳粉：自花傳粉： 異花傳粉：異花傳粉： 閉花受粉：閉花受粉： 一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。 一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。 兩性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱兩性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱 頭上的過程。頭上的過程。 兩朵花之間的傳粉過程。兩朵花之間的傳粉過程。 花在未開放時就已經(jīng)完成了受粉?；ㄔ谖撮_放時就已經(jīng)完成了受粉。 異異 花花 傳傳 粉粉 自自 花花 傳傳 粉粉 自自 花花 傳傳 粉粉 提問：自然狀態(tài)下，兩株豌豆是否能受粉？提問：自然狀態(tài)下，兩株豌豆是否能受粉？ 不能，因為豌豆是自花傳粉，故自然狀態(tài)不能，因

4、為豌豆是自花傳粉，故自然狀態(tài) 下不能受粉，就是不能雜交。下不能受粉，就是不能雜交。 提問：孟德爾做的豌豆雜交試驗，那怎么提問：孟德爾做的豌豆雜交試驗，那怎么 樣讓兩株豌豆雜交呢？樣讓兩株豌豆雜交呢？ 人工異花授粉示意圖人工異花授粉示意圖 1、去雄、去雄 2、套袋、套袋 3、受粉、受粉 4、套袋、套袋 注意問題：去雄的時間？套袋的目的？注意問題：去雄的時間？套袋的目的？ 1.花未成熟時花未成熟時.2.避免其余花粉的干擾避免其余花粉的干擾 （一）豌豆是自花傳粉，而且是閉花受粉（一）豌豆是自花傳粉，而且是閉花受粉 植物，自然狀態(tài)下一般都是純種。植物，自然狀態(tài)下一般都是純種。 （二）豌豆具有多對易于區(qū)

5、分（二）豌豆具有多對易于區(qū)分 的性狀。的性狀。 性狀性狀: 生物體所表現(xiàn)的形態(tài)特征和生理特生物體所表現(xiàn)的形態(tài)特征和生理特 征。征。 相對性狀相對性狀: 同一種同一種生物的生物的同一種性狀同一種性狀的的 不同表現(xiàn)不同表現(xiàn)類型類型 大家想想人體有哪些相對性狀大家想想人體有哪些相對性狀? 圖圖1耳垂的位置耳垂的位置 1、有耳垂、有耳垂 2、無耳垂、無耳垂 圖圖2 卷卷 舌舌 1、有卷舌、有卷舌 2、無卷舌、無卷舌 圖圖3前額中央發(fā)際有一三角形突出稱美人尖前額中央發(fā)際有一三角形突出稱美人尖 1、有美人、有美人尖尖 2、無美人尖、無美人尖 圖圖4 拇指豎起時彎曲情形拇指豎起時彎曲情形 1、挺直、挺直 2

6、、拇指向指背面彎曲、拇指向指背面彎曲 圖圖5上眼臉有無褶皺上眼臉有無褶皺 1、雙眼皮、雙眼皮 2、單眼皮、單眼皮 圖圖6 食指長短食指長短 1、食指比無名指長、食指比無名指長 2、食指比無名指短、食指比無名指短 圖圖 7 臉頰有無酒窩臉頰有無酒窩 1、有酒窩、有酒窩 2、無酒窩、無酒窩 圖圖8 雙手手指嵌合雙手手指嵌合 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 兔子毛的長毛和灰毛兔子毛的長毛和灰毛 兔子的長毛和狗的短毛兔子的長毛和狗的短毛 狗的卷毛和長毛狗的卷毛和長毛 黃豆莖的高莖和矮莖黃豆莖的高莖和矮莖 判斷判斷 1 1、下列各組中，屬于相對性狀的是、下列各組中，屬于相

7、對性狀的是 （ ） A A、雙眼皮和大眼睛、雙眼皮和大眼睛 B B、身高和體重、身高和體重 C C、短毛狗與長毛狗、短毛狗與長毛狗 D D、卷羊毛與長羊毛、卷羊毛與長羊毛 C C 首先針對一對相對性狀進行研究，首先針對一對相對性狀進行研究， 化繁為簡?；睘楹?。 l親本：（父本和母本）親本：（父本和母本） 父本父本（）：）： 母本母本（）：）： 遺傳圖譜中的符號：遺傳圖譜中的符號： P P F F1 1 F F2 2 子一代子一代 產(chǎn)生下一代產(chǎn)生下一代 親本親本 母本母本 父本父本 雜交雜交 自交自交 子二代子二代 一對相對性狀的研究一對相對性狀的研究 指異花傳粉時供應(yīng)花粉的植株指異花傳粉時供

8、應(yīng)花粉的植株 指異花傳粉時接受花粉的植株指異花傳粉時接受花粉的植株 交配類型交配類型 自交自交：自花傳粉自花傳粉, ,同種類型相交同種類型相交 雜交：雜交：遺傳因子組成不同的生物遺傳因子組成不同的生物 個體間相互交配的方式個體間相互交配的方式 測交：測交：被測驗的個體被測驗的個體與與隱性純合隱性純合 個體個體間的雜交間的雜交 基本概念基本概念 一對相對性狀的研究一對相對性狀的研究 高莖高莖矮莖矮莖 P (親本親本) 矮莖矮莖高莖高莖 P (親本親本) 正交正交 反交反交 注意問題：注意問題： 1.孟德爾怎么知道，他用的高孟德爾怎么知道，他用的高 莖豌豆和矮莖豌豆是純種？莖豌豆和矮莖豌豆是純種？

9、 2.自然狀態(tài)下豌豆能否雜交，自然狀態(tài)下豌豆能否雜交， 怎樣讓豌豆雜交？怎樣讓豌豆雜交？ 3.種子結(jié)在哪兒？第一年獲得種子結(jié)在哪兒？第一年獲得 親本的種子，當年還能不能親本的種子，當年還能不能 種下去？種下去？ 4.獲得獲得F2的種子是第幾年？的種子是第幾年？ 獲得獲得F2的植株是第幾年？的植株是第幾年？ 一對相對性狀的研究一對相對性狀的研究 高莖高莖矮莖矮莖 P (雜交雜交) 高莖高莖 F1 (子一代子一代) (親本親本) 為什么子一代中為什么子一代中 只表現(xiàn)一個親本只表現(xiàn)一個親本 的性狀（的性狀（高莖高莖），）， 而不表現(xiàn)另一個而不表現(xiàn)另一個 親本的性狀或親本的性狀或不不 高不矮高不矮？

10、一對相對性狀的研究一對相對性狀的研究 高莖高莖 F1 (自交自交) 高莖高莖 矮莖矮莖 F2 (子二代子二代) 3 1 在雜種在雜種后后 代代中中, ,同同 時出現(xiàn)顯時出現(xiàn)顯 性性狀和性性狀和 隱性性狀隱性性狀 的現(xiàn)象的現(xiàn)象 性狀分離性狀分離 F F2 2中的中的3 3：1 1是不是巧合呢？是不是巧合呢？ 高莖高莖 787 矮莖矮莖277 2.84:1 性狀類型性狀類型 顯性性狀：顯性性狀：具有相對性狀的親本雜交，具有相對性狀的親本雜交，F(xiàn) F1 1表現(xiàn)出來表現(xiàn)出來 的的 性狀性狀 隱性性狀：隱性性狀：具有相對性狀的親本雜交，具有相對性狀的親本雜交，F(xiàn) F1 1未未表現(xiàn)出表現(xiàn)出 來的性狀。來的

11、性狀。 性狀分離：性狀分離：雜種后代中，雜種后代中，同時顯現(xiàn)出顯性性狀和隱同時顯現(xiàn)出顯性性狀和隱 性性狀的現(xiàn)象。性性狀的現(xiàn)象。 性狀分離比：性狀分離比：雜交后代中顯性性狀和隱形性狀數(shù)量雜交后代中顯性性狀和隱形性狀數(shù)量 比（顯：隱比（顯：隱=3:1=3:1） 基本概念基本概念 孟德爾還觀察了豌豆的其它相對性狀，其結(jié)孟德爾還觀察了豌豆的其它相對性狀，其結(jié) 果也與莖的高度相類似。如下表：果也與莖的高度相類似。如下表： 性狀性狀顯性顯性隱性隱性 之比 之比 莖的高度莖的高度高：高：787矮：矮：277284 ：1 種子形狀種子形狀圓：圓：5474皺：皺：1850296 ：1 子葉顏色子葉顏色黃：黃：6

12、022綠：綠：2001301 ：1 花的位置花的位置葉腋：葉腋：651頂端：頂端：207314 ：1 種皮顏色種皮顏色灰：灰：705白：白：224315 ：1 豆莢形狀豆莢形狀飽滿：飽滿：882不飽滿：不飽滿：299295 ：1 幼果顏色幼果顏色綠：綠：428黃：黃：152282 ：1 F F2 2中出現(xiàn)的中出現(xiàn)的3 3：1 1的性狀分離比不是偶然的，是的性狀分離比不是偶然的，是 什么原因?qū)е逻z傳性狀在雜種后代中按一定比例什么原因?qū)е逻z傳性狀在雜種后代中按一定比例 分離？分離？ 孟德爾孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋對分離現(xiàn)象的解釋 1 1、生物的性狀是由、生物的性狀是由_決定的決定的 遺傳因子不融合、

13、不消失遺傳因子不融合、不消失 同一種性狀的一對相對性狀同一種性狀的一對相對性狀 顯性性狀：由顯性性狀：由顯性遺傳因子顯性遺傳因子控制（用大寫控制（用大寫D D表示）表示） （同一個字母同一個字母的大小寫）的大小寫） 隱性性狀：由隱性性狀：由隱性遺傳因子隱性遺傳因子控制（用小寫控制（用小寫d d表示）表示） 2 2、體細胞中遺傳因子是、體細胞中遺傳因子是成對存在成對存在的的 純種高莖豌豆：純種高莖豌豆： 純種矮莖豌豆：純種矮莖豌豆： DDDD dddd F F1 1高莖豌豆：高莖豌豆： DdDd 純合子：純合子：遺傳因子組成相同的個體遺傳因子組成相同的個體 雜合子：雜合子：遺傳因子組成不同的個體

14、遺傳因子組成不同的個體 遺傳因子遺傳因子 孟德爾孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋對分離現(xiàn)象的解釋 3 3、生物體在形成生殖細胞、生物體在形成生殖細胞-配子時，成配子時，成 對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的 配子中。配子中。 配子中只含每對遺傳因子的一個配子中只含每對遺傳因子的一個 4 4、受精時，雌雄配子的結(jié)合是、受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的隨機的。 基本概念基本概念 基因類基因類 顯性基因：顯性基因：控制顯性性狀的基因，控制顯性性狀的基因， 一般用大寫字母來表示。一般用大寫字母來表示。 隱性基因：隱性基因：控制隱性性狀的基因，控制隱性性狀的基因， 一般用小寫字

15、母來表示。一般用小寫字母來表示。 等位基因：等位基因：(同源染色體的相同位同源染色體的相同位 置上置上)控制相對性狀的一對基因控制相對性狀的一對基因。 個體類個體類 表現(xiàn)型：表現(xiàn)型：是指生物個體所表現(xiàn)出來的性是指生物個體所表現(xiàn)出來的性 狀。（狀。（如豌豆的高莖和矮莖如豌豆的高莖和矮莖) ) 基因型：基因型：是指與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。是指與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。 (如：高莖豌豆基因型：如：高莖豌豆基因型：DD或或Dd；矮莖豌豆基；矮莖豌豆基 因型：因型：dd) 表現(xiàn)型表現(xiàn)型= =基因型基因型+ +環(huán)境條件。書環(huán)境條件。書P68P68 基本概念基本概念 高莖 豌豆 和矮 莖豌 豆雜 交實 驗的

16、分析 圖解 Dd Dd D d DDDdDddd DDdd 高莖高莖矮莖矮莖 P 配子配子 DdF1 Dd配子配子 F2 高莖高莖高莖高莖高莖高莖矮莖矮莖 1 ： 2 ： 1 3（高莖）（高莖） 1（矮莖）（矮莖） 三、孟德爾三、孟德爾對分離現(xiàn)象解釋的驗證對分離現(xiàn)象解釋的驗證 -測交測交 測交：就是讓雜種子一代與測交：就是讓雜種子一代與隱性個體隱性個體相交，用來相交，用來 測定測定F1個體是純合體還是雜合體。個體是純合體還是雜合體。 對分離現(xiàn)象解釋的驗證測交實驗 Dddd Dd 配子配子 高莖高莖矮莖矮莖 高莖高莖 雜種子一代雜種子一代 矮莖矮莖 隱性純合子隱性純合子 測交測交 F1 測交后代

17、測交后代 F2 d Dddd 1 ： 1 請請 預(yù)預(yù) 測測 實實 驗驗 結(jié)結(jié) 果果 ？ 在實際的測交操作過程中，得到在實際的測交操作過程中，得到6464株后代，高莖株后代，高莖3030， 矮莖矮莖3434，比例接近，比例接近1 1：1 1 測交的意義表現(xiàn)在：測交的意義表現(xiàn)在： 1、檢驗、檢驗F1的遺傳因子組成；的遺傳因子組成； 2、可以證明、可以證明F1在形成配子時成對的遺傳因子分在形成配子時成對的遺傳因子分 離；離； 純合子：沒有性狀分離純合子：沒有性狀分離 3、檢驗是否為純合子、檢驗是否為純合子 雜合子：出現(xiàn)性狀分離雜合子：出現(xiàn)性狀分離 例題：下列關(guān)于測交的說法，不正確的是（例題：下列關(guān)于

18、測交的說法，不正確的是（ ） A、測交就是讓雜種、測交就是讓雜種F1與任一親本交配，測交后代與任一親本交配，測交后代 的性狀比例接近的性狀比例接近1:1 B、可以驗證、可以驗證F1的遺傳因子組成的遺傳因子組成 C、可以證明、可以證明F1在形成配子時成對的遺傳因子彼此在形成配子時成對的遺傳因子彼此 分分 離離 D、隱形個體產(chǎn)生含有隱形遺傳因子的配子不會掩、隱形個體產(chǎn)生含有隱形遺傳因子的配子不會掩 蓋蓋F1的配子在測交后代中的表現(xiàn)的配子在測交后代中的表現(xiàn) A 分離定律（孟德爾第一定律） 在生物的體細胞中，控制同一性狀在生物的體細胞中，控制同一性狀 的遺傳因子的遺傳因子_，不相，不相_； 在形成配子

19、時，成對的遺傳因子發(fā)生在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生 _，_后的遺傳因子分別進入后的遺傳因子分別進入 不同的配子中，隨不同的配子中，隨_遺傳給后代。遺傳給后代。 成對存在成對存在融合融合 分離分離分離分離 配子配子 實質(zhì)：實質(zhì)： 等位基因的分離等位基因的分離 假說假說演繹法演繹法 以觀察和分析提出問題以觀察和分析提出問題 為什么為什么F2F2中出現(xiàn)中出現(xiàn)3 3：1 1的性的性 狀分離比？狀分離比？ 經(jīng)推理和想象提出假說經(jīng)推理和想象提出假說 遺傳因子決定生物的性狀遺傳因子決定生物的性狀 遺傳因子成對存在遺傳因子成對存在 遺傳因子在形成配子時分離遺傳因子在形成配子時分離 雌雄配子在受精時隨機結(jié)合

20、雌雄配子在受精時隨機結(jié)合 據(jù)假說進行演繹和推理據(jù)假說進行演繹和推理 測交結(jié)果預(yù)測：測交結(jié)果預(yù)測： 測交后代分離比為測交后代分離比為1 1：1 1 實驗檢驗演繹推理結(jié)論實驗檢驗演繹推理結(jié)論 實驗結(jié)果完全符合！實驗結(jié)果完全符合！ 假說完全正確！假說完全正確！ 分離定律的適用范圍：分離定律的適用范圍： （1 1）只適用于進行）只適用于進行有性生殖有性生殖的生物。的生物。 （2 2）只適用于）只適用于真核生物細胞核真核生物細胞核中的遺傳，而中的遺傳，而 不適用于原核生物、細胞質(zhì)的遺傳因子的遺傳不適用于原核生物、細胞質(zhì)的遺傳因子的遺傳. . (2)(2)只適用于只適用于一對相對性狀一對相對性狀的遺傳，而

21、兩對或的遺傳，而兩對或 兩對以上的相對性狀的遺傳行為不適應(yīng)。兩對以上的相對性狀的遺傳行為不適應(yīng)。 分離分離 定律定律 選擇豌豆選擇豌豆 作為實驗材料作為實驗材料 雜交實驗雜交實驗 理論解釋（假說）理論解釋（假說） 測交驗證測交驗證 分離定律內(nèi)容分離定律內(nèi)容 自花傳粉、閉花受粉自花傳粉、閉花受粉 具有多個易于區(qū)分的性狀具有多個易于區(qū)分的性狀 F F2 2性狀表現(xiàn)類型及其比例為性狀表現(xiàn)類型及其比例為 F F2 2遺傳因子組成及其比例遺傳因子組成及其比例 高莖高莖矮莖矮莖 = = 3131 DDDdddDDDddd = =121121 子代性狀表現(xiàn)類型及其比例為子代性狀表現(xiàn)類型及其比例為 子代遺傳因

22、子組成及其比例子代遺傳因子組成及其比例 高莖高莖矮莖矮莖 = = 1111 DdddDddd = =1111 小結(jié)：小結(jié)： 1 1、下列敘述正確的是、下列敘述正確的是 A A純合體測交后代都是純合體純合體測交后代都是純合體 B B純合體自交后代是純合體純合體自交后代是純合體 C C雜合體自交后代都是雜合體雜合體自交后代都是雜合體 D D雜合體測交后代都是雜合體雜合體測交后代都是雜合體 2 2、羊的毛色白色對黑色為顯性。兩只雜合白羊為、羊的毛色白色對黑色為顯性。兩只雜合白羊為 親本，接連生下了親本，接連生下了3 3只小羊是白羊，若它們再生只小羊是白羊，若它們再生 第第4 4只小羊，其毛色只小羊，

23、其毛色 A A一定是白色的一定是白色的 B B是白色的可能性大是白色的可能性大 C C一定是黑色的一定是黑色的 D D是黑色的可能性大是黑色的可能性大 B B 3 3、下列各項中，基因型不同而表現(xiàn)型相同的是：、下列各項中，基因型不同而表現(xiàn)型相同的是： A A、RRRR和和rr Brr B、RrRr和和rrrr C C、RRRR和和Rr DRr D、RrRr和和RrRr C 4、下列各對性狀中，屬于相對性狀的是、下列各對性狀中，屬于相對性狀的是 A.狗的長毛和卷毛狗的長毛和卷毛 B.棉花的掌狀葉和雞腳葉棉花的掌狀葉和雞腳葉 C.玉米葉梢的紫色和葉片的綠色玉米葉梢的紫色和葉片的綠色 D.豌豆的高莖

24、和蠶豆的矮莖豌豆的高莖和蠶豆的矮莖 5、下列幾組雜交中，哪組屬于純合子之間的雜交、下列幾組雜交中，哪組屬于純合子之間的雜交 . . 課堂鞏固課堂鞏固 6、下列四組交配中，能驗證對分離現(xiàn)象的解釋是否正、下列四組交配中，能驗證對分離現(xiàn)象的解釋是否正 確的一組是確的一組是 . . . . 7、基因型為的個體與基因型為、基因型為的個體與基因型為aa的個體雜交產(chǎn)生的個體雜交產(chǎn)生 的的 進行自交，那么 進行自交，那么 中的純合子占 中的純合子占 中個體 中個體 數(shù)的數(shù)的 . . . . 8、在一對相對性狀的遺傳中，隱性親本與雜合子親本相、在一對相對性狀的遺傳中，隱性親本與雜合子親本相 交，其子代個體中與雙親遺傳因子組成都不相同的是交，其子代個體中與雙親遺傳因子組成都不相同的是 .0 .25 .50 .75 9、分別具有顯性和隱性性狀的兩個親本雜交，其子代、分別具有顯性和隱性性狀的兩個親本雜交，其子代 顯性和隱性個體之比為顯性和隱性個體之比為52 48。以下哪項推論是正。以下哪項推論是正 確的確的 A