孟德爾的豌豆雜交試驗

■孟德爾的豌豆雜交實驗一、用豌豆做實驗材料的優(yōu)點1．豌豆是的植物，而且是受粉，在自然狀態(tài)下一般都是。2．豌豆還具有易于區(qū)分的。1．常用符號及含義P表示親本；G表示配子；F1表示子一代；F2表示子二代（依次類推）；義表示雜交；九表示自交；金表示父本；帛表示母本。金和帛也表示雌、雄配子。.實驗過程.實驗結(jié)果：高莖豌豆在雜交中無論是作母本（正交）還是作父本（反交），F(xiàn)1都是，F(xiàn)2出現(xiàn)的性狀分離比。［互動探究］1.豌豆是自花傳粉的植物，在實驗中怎樣實現(xiàn)異花傳粉？［提示］先除去未成熟花的雄蕊，然后套上紙袋，待雌蕊成熟時采集另一植株的花粉，散在去雄花的雌蕊的柱頭上，再套上紙袋。2.如果孟德爾在實驗中只統(tǒng)計了一兩株豌豆植株上所結(jié)的種子，那么在F2中一定還是3:1的性狀分離比嗎？［提示］不一定，因為3:1是一個用統(tǒng)計學(xué)方法得到的比例，如果豌豆數(shù)量太少，則誤差太大。三、對實驗現(xiàn)象的解釋1．生物的性狀都是由（后來改為基因）控制的?？刂频幕蚴秋@性基因，控制隱性性狀的基因是。2．體細(xì)胞中控制生物性狀的基因都是的?；蚪M成相同的為，不同的為。3．生物體在時，彼此分離，分別進(jìn)入配子中。這樣雜合子就會形成種不同的配子，兩種配子的數(shù)量是的。4．在受精時，不同基因組成的配子是結(jié)合的。5．遺傳圖解即圖中所展示的F2的基因組成及比例為，F(xiàn)2的性狀表現(xiàn)及其比例為。四、對分離現(xiàn)象解釋的驗證1.測交是指讓F1與雜交，用來測定(基因型)。2．遺傳圖解.結(jié)論：F［的基因組成為，形成配子時，成對的基因發(fā)生了分離，分離后的基因分別進(jìn)入到不同的配子中。從而產(chǎn)生了含有的兩種配子，且數(shù)目。.測交試驗的實質(zhì)：測交后代的代表了F1產(chǎn)生的配子的類型及比例。五、性狀分離比的模擬實驗1．模擬內(nèi)容：用甲、乙兩小桶分別代表，甲、乙內(nèi)的彩球分別代表，用不同彩球隨機(jī)組合，模擬。2．實驗?zāi)康模和ㄟ^模擬實驗，認(rèn)識和理解的分離和的隨機(jī)結(jié)合與生物性狀之間的數(shù)量關(guān)系。3．方法步驟(1)設(shè)定雌雄配子：用的彩色小球代替。(2)雌雄配子結(jié)合：抓取小球組合在一起。(3)重復(fù)次。(4)分析結(jié)果得出結(jié)論：彩球組合類型數(shù)量比DD:Dd:dd=。彩球代表的顯隱性數(shù)值比接近。［互動探究］3.在實驗過程中，每次抓出的小球是否要放回小桶，為什么？［提示］在實驗過程中，每次抓出的小球要放回小桶，是為了保證樣本足夠多，能隨機(jī)抓取的次數(shù)多，結(jié)果較準(zhǔn)確。1．幾種交配類型的區(qū)分雜交：泛指兩基因型不同個體之間的交配過程①探索控制生物性狀的基因的傳遞規(guī)律②將不同優(yōu)良性狀集中到一起，得到新品種③顯隱性性狀判斷自交：嚴(yán)格的自交是指一個體產(chǎn)生的雌、雄配子結(jié)合并發(fā)育為下一代的過程；也泛指兩基因型相同個體之間的交配過程①可不斷提高種群中純合子的比例；②可用于植物純合子、雜合子的鑒定測交：F1與隱性類型相交，從而測定F［的基因組成①驗證遺傳基本規(guī)律理論解釋的正確性；②檢測待測個體基因型如對高等動物的純合子、雜合子的鑒定正交和反交：雙親互作父、母本的雜交方式。在符合孟德爾定律的常染色體遺傳現(xiàn)象中，正、反交結(jié)果是一致的檢驗是細(xì)胞核遺傳還是細(xì)胞質(zhì)遺傳2.相對性狀、性狀的顯隱性及性狀分離(1)相對性狀同種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型叫做相對性狀。如豌豆的高莖與矮莖、山羊毛色的黑色與白色等。(2)性狀的顯隱性及其確認(rèn)方法①概念：若具有相對性狀的純合親本相交，則F1表現(xiàn)出的那個親本性狀為顯性性狀，未表現(xiàn)出的那個親本性狀為隱性性狀。②性狀顯隱性的確定方法方法一：相同性狀的雙親相交，子代有其相對性狀出現(xiàn)。如：白色山羊甲又白色山羊乙I有黑色小羊則新出現(xiàn)的不同于親本的性狀為隱性性狀，雙親所具有的性狀為顯性性狀(即為無中生有)。方法二：相對性狀的雙親相交，若后代僅表現(xiàn)一方親本的性狀且正反交結(jié)果相同，則后代所表現(xiàn)出的那個親本性狀為顯性性狀，未表現(xiàn)出的那個親本性狀為隱性性狀。如：玉米黃粒義玉米紅粒IF1只表現(xiàn)黃粒，則黃粒為顯性③性狀分離：在雜種后代中，后代中同時表現(xiàn)不同性狀類型的現(xiàn)象叫性狀分離。如F1為黃色性狀，其自交后代中若出現(xiàn)黃色與綠色兩種性狀，即為性狀分離。3．基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系(1)基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)因，表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。(2)表現(xiàn)型是基因型的表現(xiàn)形式，表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同，如DD和Dd均表現(xiàn)為高莖。

（3）在相同的環(huán)境條件下，基因型相同，表現(xiàn)型一定相同；在不同環(huán)境中，即使基因型相同，表現(xiàn)型也未必相同。4．純合子與雜合子的區(qū)別（1）純合子自交后代都是純合子，但純合子雜交，后代會出現(xiàn)雜合子。（2）雜合子自交，后代會出現(xiàn)性狀分離，且后代中會出現(xiàn)一定比例的純合子。1．自交、測交的應(yīng)用：驗證某一株植物（雌雄同株）是純合子還是雜合子。植物得純系最簡便的方法是自交；驗證某一動物是純合子還是雜合子用測交。鑒別自花傳粉的植物基因型時盡管測交、自交均達(dá)到目的，但由于測交時需人工去雄及人工傳粉，故為簡便起見，常采用自交的方法予以鑒定。同同相-四純合子雜合子基因一型也合，卜卬同源染色體一基因相同位置'等位基因顯性

基因隱性

基因決定決定顯性同同相-四純合子雜合子基因一型也合，卜卬同源染色體一基因相同位置'等位基因顯性

基因隱性

基因決定決定顯性

性狀障性

性狀性狀分離后類的有構(gòu)成同一性狀的性狀不同表現(xiàn).相對性狀懿叫曉征）3．應(yīng)注意的幾個問題①隱性性狀不是不能表現(xiàn)出來，而是指F1未表現(xiàn)出來，但在F2中可表現(xiàn)出來。②理解相對性狀要抓住“兩個相同”和“一個不同”。“兩個相同”：同種生物、同一性狀；“一個不同”：不同表現(xiàn)類型。如（豌豆）的（高莖和矮莖）為一對相對性狀。II同種生物高度的不同表現(xiàn)類型③注意等位基因與相同基因的區(qū)別與聯(lián)系。④只要有一對基因雜合，不管有幾對純合，該個體即為雜合子；只有每一對都純合時，才叫純合子。⑤純合子自交后代還是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳；雜合子自交后代出現(xiàn)性狀分離，不能穩(wěn)定遺傳，其后代中既有純合子，也有雜合子。⑥基因型、表現(xiàn)型、環(huán)境三者的關(guān)系可以概括為：基因型+環(huán)境=表現(xiàn)型。注：基因分離定律的適用范圍(1)進(jìn)行有性生殖生物的性狀遺傳(2)真核生物的性狀遺傳(3)細(xì)胞核遺傳(4)一對相對性狀的遺傳分離定律的實質(zhì)及應(yīng)用：1．在生物的體細(xì)胞中，控制的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，發(fā)生分離，分別進(jìn)入，隨配子遺傳給后代。2．基因分離定律發(fā)生的時間：。3．實質(zhì)：。一、對基因分離定律的理解1．等位基因的獨(dú)立性：等位基因雖然共存于一個細(xì)胞內(nèi)，但分別位于一對同源染色體上，既不融合，也不混雜，各自保持獨(dú)立。2．等位基因的分離性：由于等位基因在雜合子內(nèi)獨(dú)立存在，在減數(shù)分裂形成配子時，隨同源染色體的分開而彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子。3．隨機(jī)組合性：受精作用中雌雄配子結(jié)合的機(jī)會均等，等位基因隨配子遺傳給后代?；蚍蛛x定律的應(yīng)用1．基因分離定律的實踐應(yīng)用(1)指導(dǎo)雜交育種第一步：按照育種的目標(biāo)，選擇親本進(jìn)行雜交；第二步：根據(jù)性狀的表現(xiàn)選擇符合需要的雜種類型；第三步：有目的地選育，培育出穩(wěn)定遺傳的新品種?；蚍蛛x定律告訴我們，如果優(yōu)良性狀是隱性的，可直接在F2代中選種培育；如果優(yōu)良性狀是顯性的，則必須從F2代起連續(xù)自交，選擇若干代(一般5?6代)，直至不再發(fā)生性狀分離為止。(2)醫(yī)學(xué)實踐中的應(yīng)用計算：(1)用分離比直接計算如人類白化病遺傳：Aa*Aa1AA2Aa1aa，則雜合雙親再生正常孩子的概率是3/4,生白化病孩子的概率為1/4，再生正常孩子是雜合子的概率為2/3。(2)用配子的概率計算①方法：先算出親本產(chǎn)生幾種配子，求出每種配子產(chǎn)生的概率，再用相關(guān)的兩種配子的概率相乘。②實例：如白化病遺傳，Aa*Aa1AA2Aa1aa，父方產(chǎn)生A、a配子的概率各是1/2，母方產(chǎn)生A、a配子的概率也各是1/2,因此再生一個白化病(aa)孩子的概率為1/2*1/2=1/4。(3)雜合子自交n代后，純合子與雜合子所占比例的計算當(dāng)雜合子依2)自交n代后，后代中的雜合子(Aa)所占比例為1/2n,純合子(AA+aa)所占比例為1—1/2%其中AA、aa所占比例分別為(1—1/2n)*1/2。當(dāng)n無限大時，純合概率接近100%。這就是自花傳粉植物(如豌豆)在自然情況下一般為純合子的原因。如圖曲線表示隨著自交代數(shù)的變化,純合子、雜合子所占比例的變化。姓今姓今T比例(雜拿比例3．分離定律的解題思路(1)分離定律問題的類型(2)確定基因型四步曲3)下面結(jié)合實例談推導(dǎo)思想和方法方法一：隱性純合突破法例：綿羊的白色由顯性基因(B)控制，黑色由隱性基因(b)控制。現(xiàn)有一只白色公羊與一只白色母羊,生了一只黑色小羊。試問：親代公羊和母羊的基因型分別是什么？它們生的那只小羊又是什么基因型？①根據(jù)題意列出遺傳圖式：因為白色(B)為顯性，黑色(b)為隱性，雙親為白羊，生下一只黑色小羊,根據(jù)此條件列出遺傳圖示。

②然后從遺傳圖式中出現(xiàn)的隱性純合體突破因為子代為黑色小羊，基因型為bb,它是由精子和卵細(xì)胞受精后發(fā)育形成的，所以雙親中都有一個b基因，因此雙親基因型均為Bb。方法二：根據(jù)后代分離比解題3:1，則雙親一定是雜合體（Bb）。即Bbx,?1:1，則雙親一定是測交類型。即,親至少有一方為顯性純合。即BBxBB或BBxBb分離定律中最基本的6種交配組合（以豌豆的高莖D和矮莖d為例）①DDXDDTDD高莖②ddxdddd矮莖③DDxddDd高莖④DdxDd1DD:Dd:1dd3高:1矮⑤Ddxdd1Dd:1dd1高:1矮?DdxDD1DD:1Dd高莖1．驗證分離定律的方法肉自交法——――T顯隱=3即可證明。1測交法——義隱性T顯隱=1即可證明。1（3花）粉鑒定法：非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同顏色，雜合子非糯性水稻的花粉是減數(shù)分裂的產(chǎn)物，遇碘液呈現(xiàn)兩種不同的顏色，且比例為1：1，從而直接證明了雜合子非糯性水稻產(chǎn)生的花粉為兩種：一種含顯性基因，一種含隱性基因，且數(shù)量均等。2．假說演繹法通過孟德爾雜交試驗，體驗“提出問題、構(gòu)想假說、實驗設(shè)計、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論”的基本科學(xué)探究方法。．兩對相對性狀由基因控制，且基因分別位于上。.產(chǎn)生配子時，等位基因分離與上的自由組合同時發(fā)生，不分先后。.配子中有種組合方式，產(chǎn)生種基因型，種表現(xiàn)型。

4表現(xiàn)型中，有種親本類型，種重組類型，其中雙顯性個體占，單顯性個體有兩種表2現(xiàn)型：黃皺、綠圓）各占，雙隱性個體占，它們間的比例為。［互動探究］1在.該實驗中，孟德爾為什么要用正交和反交進(jìn)行實驗？正交和反交的結(jié)果一致說明什么？若從中收獲了綠色皺粒豌豆粒，按理論計算，同時收獲黃色圓粒豌豆多少粒？純合2的黃色圓粒豌豆多少粒？［提示］用正交和反交實驗是為了證明性狀的遺傳是否和母本有關(guān)（排除細(xì)胞質(zhì)遺傳），結(jié)果證明后代的性狀與哪個親本作母本無關(guān)。270粒0，030粒0。02．對兩對相對性狀的雜交實驗進(jìn)行分析，其中的每一對相對性狀是否也遵循分離定律？［提示］遵守，兩對相對性狀的雜交可分解為兩個獨(dú)立的分離實驗來考慮。一、兩對相對性狀遺傳實驗的分析及規(guī)律1．實驗分析（1豌）豆的粒形和粒色兩對相對性狀分別受兩對同源染色體上的兩對等位基因控制。產(chǎn)生配子時，等位基因隨同源染色體分開而分離，非等位基因隨非同源染色體的自由組合進(jìn)入配子，結(jié)果產(chǎn)生比值相等的雌雄各四種配子即、、、r的各種雌雄配子結(jié)合是隨機(jī)的，結(jié)合的機(jī)會相等。因此有種組合方式，產(chǎn)生9種基1因型，4種表現(xiàn)型。2．隱含規(guī)律減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，等位基因的分離、非同源染色體上非等位基因的自由組合，同時發(fā)生不分先后。種表現(xiàn)型中，把握住相關(guān)基因組合②的因型種基因型中，

的系數(shù)為每種基因型的系數(shù)可1M,基因型的系其中純合子種，各占總數(shù)的16種表現(xiàn)型中，把握住相關(guān)基因組合②的因型種基因型中，

的系數(shù)為每種基因型的系數(shù)可1M,基因型的系其中純合子種，各占總數(shù)的16對基因雜合的雜表米的系數(shù)為，各占總數(shù)的的對數(shù)），如基的種表現(xiàn)型與29種基因型情況統(tǒng)計如下：①雙顯性狀：純合）一■雜）Y一■雜）雙雜。②顯隱性狀3純合）一'雜。③隱顯性狀3純合）一'雜。④雙隱性狀1純合）信）息提?。簝蓪蚨茧s合的雜合子1種，占總數(shù)的1中親本類型指實驗所用的純合顯性和純合隱性親本即黃圓和綠皺，重組類型是指2黃皺、綠圓。.若親本是黃皺和綠圓，則中重組類型為綠皺和黃圓各占、，共占0/，1親6本類型為黃皺和綠圓2各占3/，16共占6/。163兩對相對性狀的純合體親本雜交，在計算中重組類型所占后代比例的時候，有兩種情況，一是父本或母本均是“雙顯”或“雙隱”的純合子，所得的表現(xiàn)型中重組類型占+=；二是父本和母本或母本和父本為“一?顯一■隱”和“一'隱一顯”的純合子，所得中重組類型所占+=/基因自由組合定律：1．驗證方法：測交親本：，結(jié)果：，原因：減數(shù)分裂產(chǎn)生。2．實質(zhì)非同源染色體上的基因在表現(xiàn)為。3．孟德爾成功的原因：第一，恰當(dāng)?shù)剡x擇實驗材料，孟德爾選擇作實驗材料，這是因為它是的植物，且具有許多明顯的相對性狀；第二，對生物性狀的分析由簡到繁的方法：先研究一對相對性狀的遺傳，發(fā)現(xiàn)了定律，再研究兩對及兩對以上的性狀的遺傳，得出基因的定律；第三，對實驗結(jié)果應(yīng)用方法進(jìn)行分析；第四，嚴(yán)密的假說演繹：T演繹推理一作出假設(shè)TT得出結(jié)論。4．孟德爾遺傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)：186年6孟德爾將研究成果整理發(fā)表；190年0有三位科學(xué)家分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的工作；190年9丹麥生物學(xué)家約翰遜把孟德爾的“”更名為“”，并且提出了表現(xiàn)型和基因型的概念；表現(xiàn)型是指，如豌豆的高莖和矮莖；與表現(xiàn)型相關(guān)的基因組成叫基因型，如高莖豌豆的基因組成和，矮莖豌豆的；控制的基因叫等位基因。［互動探究］1分.離定律和自由組合定律發(fā)生在什么時候？［提示］發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離的過程中。2.孟德爾用豌豆作實驗材料有什么優(yōu)點？［提示］嚴(yán)格的自花傳粉，自然狀態(tài)下都是純合體；具有多種容易區(qū)分的相對性狀，易于觀察；繁殖周期短，易于培養(yǎng)等。基因自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)基因自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期。隨同源染色體分離，等位基因分離，隨非同源染色體的自由組合，非同源染色體上的非等位基因自由組合，圖解表示如下：（1在）減數(shù)分裂時，無論雄性個體還是雌性個體，理論上所產(chǎn)生的配子種類均相同，即均為種代表等位基因?qū)?shù)）（2分）析配子產(chǎn)生時應(yīng)特別注意是“一個個體”還是“一個性原細(xì)胞”。①若是一個個體則產(chǎn)生2種配子；②若是一個性原細(xì)胞，則一個卵原細(xì)胞僅產(chǎn)生個種卵細(xì)胞，而一個精原細(xì)胞可產(chǎn)生4個2種（兩兩相同）精細(xì)胞（未發(fā)生交叉互換的情況）。特別提醒關(guān)于兩大遺傳定律：①適用生物類別：真核生物，凡原核生物及病毒的遺傳均不符合。②遺傳方式：細(xì)胞核遺傳，真核生物的細(xì)胞質(zhì)遺傳不符合細(xì)胞質(zhì)遺傳具母系遺傳及后代不呈現(xiàn)一定分離比的特點）。③在進(jìn)行有絲分裂的過程中不遵循兩大定律。④單基因遺傳病含性染色體上的基因符合該定律，多基因遺傳病和染色體異常遺傳病，遺傳時不符合該定律。1）配子類型的問題如：AaBb