生物必修21-1孟德爾豌豆雜交實驗(一)

問題探討

人們曾經認為兩個親本雜交后，雙親的遺傳物質會在子代體內發(fā)生混和，使子代表現出介于雙親之間的性狀。就像把一瓶藍墨水和一瓶紅墨水倒在一起，混和液是另外一種顏色，再也無法分出藍色和紅色。這種觀點也稱作融合遺傳。討論：

1.按照上述觀點，當紅牡丹與白牡丹雜交 后，子代的牡丹會是什么顏色？

2.你同意上述觀點嗎？說說你的理由。第一頁，共54頁。（1）提出了遺傳單位是遺傳因子（現代遺傳學上確定為基因）；

孟德爾（1822—1884），奧地利人，遺傳學的奠基人。21歲起做修道士，29歲起進修自然科學和數學，1865年宣讀了自己研究的豌豆雜交實驗的論文《植物雜交驗》。62歲時帶著對遺傳學無限的眷戀，回歸了無機世界。主要貢獻有:（2）發(fā)現了兩大遺傳規(guī)律：基因的分離定律和基因的自由組合定律。孟德爾的生平簡介：第二頁，共54頁。（一）孟德爾選擇了豌豆作為遺傳試驗材料1.豌豆適于雜交實驗的生物學特征：(1)豌豆是自花傳粉閉花受粉的植物,自然狀態(tài)下是純種。用豌豆做人工雜交實驗，結果既可靠，又容易分析。(2)同時，豌豆還有易于區(qū)分的性狀，實驗結果很容易觀察和分析﹔(3)豌豆的花大,便于人工授粉。因此，豌豆是理想的遺傳實驗材料。第三頁，共54頁。我們先來學習一些概念：兩性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。單性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。自花傳粉：兩性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱頭上的過程。異花傳粉：兩朵花之間的傳粉過程。第四頁，共54頁。親本：（父本和母本）父本（♂）：指異花傳粉時供應花粉的植株母本（♀）：指異花傳粉時接受花粉的植株遺傳圖譜中的符號：PF1F2

子一代子二代♀♂×親本母本父本雜交自交第五頁，共54頁。性狀：生物體的形態(tài)、結構和生理特性等特征。比如:膚色，血型，高度，臉型等。相對性狀：一種生物的同種性狀的不同表現類型。第六頁，共54頁。高莖矮莖P×(雜交)高莖F1(子一代)(親本)(父本)(母本)矮莖高莖×高莖正交反交不遵循融合遺傳！第七頁，共54頁。相關概念:1、性狀:生物體的形態(tài)特征和生理特征。2、相對性狀:一種生物的同一種性狀的不同表現類型。3、顯性性狀:雜種一代表現出來的性狀。4、隱性性狀:雜種一代未顯現出來的性狀。5、性狀分離:在雜種后代中，同時顯現顯性性狀和隱性性狀的現象。6、顯性基因:控制顯性性狀的基因。7、隱性基因:控制隱性性狀的基因。8、表現型:生物個體表現出來的性狀叫表現型。9、基因型:與表現型有關的基因組成叫做基因型。10、純合子：相同基因的配子結合成的合子發(fā)育成的個體11、雜合子：不同基因的配子結合成的合子發(fā)育成的個體第八頁，共54頁。高莖787高莖277矮莖×PF1F2高莖矮莖×3∶1（雜交）（自交）一對相對性狀的親本雜交，雜種子一代顯現出來的性狀一對相對性狀的親本雜交，雜種子一代未顯現出來的性狀在雜種后代中，同時顯現出顯性性狀和隱性性狀的現象性狀分離顯性性狀隱性性狀（二）一對相對性狀的雜交實驗第九頁，共54頁。實驗結果:1.F1都表現出顯性性狀2.F2出現了性狀分離3.F2中出現3:1的性狀分離比第十頁，共54頁。（1）為什么子一代中只表現一個親本的性狀（高莖），而不表現另一個親本的性狀或不高不矮？1、現象的思考（3）F2中的3：1是不是巧合呢？（2）另一個親本的性狀是永遠消失了還是暫時隱藏起來了呢？？第十一頁，共54頁。七對相對性狀的遺傳試驗數據2.84:1277（矮）787（高）莖的高度F2的比隱性性狀顯性性狀性狀2.82:1152（黃色）428（綠色）豆莢顏色2.95:1299（不飽滿）882（飽滿）豆莢的形狀3.01:12001（綠色）6022（黃色）子葉的顏色3.15:1224（白色）705（灰色）種皮的顏色3.14:1207（莖頂）651（葉腋）花的位置2.96:11850（皺縮）5474（圓滑）種子的形狀

面對這些實驗數據，你能找出其中的規(guī)律嗎？又要如何解釋這些現象呢？第十二頁，共54頁。①孟德爾認為生物的性狀是由遺傳因子（后改稱為基因）決定的顯性性狀由顯性遺傳因子決定，如高莖用大寫字母Ｄ表示隱性性狀由隱性遺傳因子決定，如矮莖用小寫字母ｄ表示DD高莖矮莖ddPF1(減數分裂)配子Dd③配子形成時，成對的遺傳因子分開，分別進入不同的配子(受精)Dd高莖④受精時，雌雄配子的結合是隨機的?；蚧謴统蓪ΓㄈΨ蛛x現象的解釋---提出“遺傳因子”的假設②在體細胞中，遺傳因子成對存在的第十三頁，共54頁。①孟德爾認為生物的性狀是由遺傳因子（后改稱為基因）決定的顯性性狀由顯性遺傳因子決定，如高莖用大寫字母Ｄ表示隱性性狀由隱性遺傳因子決定，如矮莖用小寫字母ｄ表示③配子形成時，成對的遺傳因子分開，分別進入不同的配子④受精時，雌雄配子的結合是隨機的。基因恢復成對（三）對分離現象的解釋---提出“遺傳因子”的假設②在體細胞中，遺傳因子成對存在的F1Dd配子DdDdDdDDDdDddd高莖高莖高莖矮莖1∶2∶1

3（高莖）∶1（矮莖）F2雌雄配子的結合是隨機的，才導致了3：1的結果第十四頁，共54頁。

高莖豌豆和矮莖豌豆雜交實驗的分析圖解

Dd×DdDdDDDdDdddDD×dd高莖矮莖P配子DdF1Dd配子F2高莖高莖高莖矮莖1：2：1第十五頁，共54頁。第十六頁，共54頁。第十七頁，共54頁。第十八頁，共54頁。第十九頁，共54頁。第二十頁，共54頁。

典例導析第二十一頁，共54頁。[答案]

A第二十二頁，共54頁?？偨Y：

F1形成的配子種類、比值都相等，配子結合是隨機的。F2性狀表現類型及其比例為高莖：矮莖3：1

，遺傳因子組成及其比例為DD:Dd:dd1：2：1第二十三頁，共54頁。（四）對分離現象解釋的驗證——測交實驗DdddDd配子高莖矮莖高莖雜種子一代矮莖隱性純合子×測交測交后代dDddd1：1請預測實驗結果？在實際的測交操作過程中，得到64株后代，高莖30，矮莖34，比例接近1：1第二十四頁，共54頁。分離定律

在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子__________，不相______；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不同的配子中，隨_____遺傳給后代。成對存在融合分離分離配子第二十五頁，共54頁。分離定律的適用范圍：（1）只適用于真核細胞中細胞核中的遺傳因子的傳遞規(guī)律，而不適用于原核生物、細胞質的遺傳因子的遺傳.（2）揭示了控制一對相對性狀的一對遺傳因子行為，而兩對或兩對以上的遺傳因子控制兩對或兩對以上相對性狀的遺傳行為不屬于分離定律。第二十六頁，共54頁。

典例導析第二十七頁，共54頁。[答案]

C第二十八頁，共54頁。第二十九頁，共54頁。[答案]

B第三十頁，共54頁。假說——演繹法以觀察和分析提出問題為什么F2中出現3：1的性狀分離比？經推理和想象提出假說遺傳因子決定生物的性狀遺傳因子成對存在遺傳因子在形成配子時分離雌雄配子在受精時隨機結合據假說進行演繹和推理測交結果預測：測交后代分離比為1：1實驗檢驗演繹推理結論實驗結果完全符合！假說完全正確！第三十一頁，共54頁。分離定律選擇豌豆作為實驗材料雜交實驗理論解釋（假說）測交驗證分離定律內容自花傳粉、閉花受粉具有多個易于區(qū)分的性狀F2性狀表現類型及其比例為F2遺傳因子組成及其比例高莖∶矮莖=3∶1DD∶Dd∶dd=1∶2∶1子代性狀表現類型及其比例為子代遺傳因子組成及其比例高莖∶矮莖=1∶1Dd∶dd=1∶1小結第三十二頁，共54頁。技能訓練：P7提示：將獲得的紫色花連續(xù)幾代自交，即將每次自交后代的紫色花選育再進行自交，直至自交后代不再出現白色花為止。第三十三頁，共54頁。相關概念:1、性狀:生物體的形態(tài)特征和生理特征。2、相對性狀:一種生物的同一種性狀的不同表現類型。3、顯性性狀:雜種一代表現出來的性狀。4、隱性性狀:雜種一代未顯現出來的性狀。5、性狀分離:在雜種后代中，同時顯現顯性性狀和隱性性狀的現象。6、顯性基因:控制顯性性狀的基因。7、隱性基因:控制隱性性狀的基因。8、表現型:生物個體表現出來的性狀叫表現型。9、基因型:與表現型有關的基因組成叫做基因型。10、純合子：相同基因的配子結合成的合子發(fā)育成的個體11、雜合子：不同基因的配子結合成的合子發(fā)育成的個體第三十四頁，共54頁?；靖拍钪g的關系遺傳因子顯性遺傳因子隱性遺傳因子雜合子純合子性狀分離隱性性狀顯性性狀相對性狀控制自交自交純合子雜交第三十五頁，共54頁。1、根據題意，畫出便于邏輯推理的圖解；2、根據性狀分離，判斷顯、隱性性狀；3、根據性狀表現初步確定遺傳因子組成；（隱性性狀—dd，顯性性狀—Dd或DD→D_）4、根據性狀分離比（根據后代表現型、遺傳因子組成），判斷雙親遺傳因子組成；5、弄清有關配子的遺傳因子及比例；6、利用配子比例求相應個體概率。遺傳題解題步驟第三十六頁，共54頁。1.豌豆在自然狀態(tài)下是純種的原因是A．豌豆品種間性狀差異大B．豌豆先開花后授粉C．豌豆是閉花自花授粉的植物D．豌豆是自花傳粉的植物2.下列各項中屬于相對性狀的是A．玉米的黃粒和圓粒B．家雞長腿和毛腿C．綿羊的白毛和黑毛D．豌豆的高莖和豆莢的綠色

當堂練習第三十七頁，共54頁。3、下列敘述正確的是

A．純合體測交后代都是純合體

B．純合體自交后代是純合體

C．雜合體自交后代都是雜合體

D．雜合體測交后代都是雜合體4、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3只小羊是白羊，若它們再生第4只小羊，其毛色

A．一定是白色的

B．是白色的可能性大

C．一定是黑色的

D．是黑色的可能性大第三十八頁，共54頁。5．下列基因型中不是配子的是

A.YR B.DdC.BV D.AB

6、下列各項中，基因型不同而表現型相同的是

A.RR和rr B.Rr和rrC.RR和Rr D.Rr和Rr第三十九頁，共54頁。規(guī)律性比值在解決遺傳性問題的應用后代顯性:隱性為1:1，則親本遺傳因子為：AaXaa后代顯性：隱性為3:1，則親本的遺傳因子為：AaXAa后代遺傳因子為Aa比aa為1:1，則親本的遺傳因子為：AaXaa后代遺傳因子為AA:Aa:aa為1:2:1，則親本的遺傳因子為：AaXAa拓展一第四十頁，共54頁。隱性個體在解決遺傳題目的運用

根據分離規(guī)律，某顯性性狀可能是純合的，也可能是雜合的，而隱性性狀一旦出現，則一定是純合的，且只能產生一種配子。（1）如果一親本是隱性個體，則它一定傳給子代中每一個個體一個隱性遺傳因子，由此可知后代個體的遺傳因子。例：人類白化病遺傳：（2）子代有隱性個體，則其兩個親本至少有一個隱性遺傳因子，由此可推知親本的遺傳因子。如：白色公羊X白色母羊黑色小羊很明顯黑色是隱性(用aa來表示)所以兩個親本的遺傳因子是Aa拓展二第四十一頁，共54頁。判斷顯性個體是否為純合子的方法自交