孟德爾豌豆雜交實驗一20160225

1、G.J. Mendel,1822-1884孟德爾孟德爾 -現(xiàn)代遺傳學的奠基人現(xiàn)代遺傳學的奠基人 生于奧地利，遺傳學的奠基人。父母都是園藝家，生于奧地利，遺傳學的奠基人。父母都是園藝家，家境貧寒，家境貧寒，2121歲起做修道士，歲起做修道士，2929歲起進修自然科學和數(shù)歲起進修自然科學和數(shù)學，研究豌豆雜交實驗長達學，研究豌豆雜交實驗長達8 8年，年，18651865年宣讀了實驗論文年宣讀了實驗論文植物雜交實驗，未能引起當時學術(shù)界的重視。植物雜交實驗，未能引起當時學術(shù)界的重視。18841884年逝世。直到年逝世。直到19001900年，年，來自三個國家的三位學者同時獨來自三個國家的三位學者同時獨立

2、地重新發(fā)現(xiàn)孟德爾遺傳定律。立地重新發(fā)現(xiàn)孟德爾遺傳定律。從此遺傳學進入了孟德爾時代。從此遺傳學進入了孟德爾時代。（1）提出了遺傳單位是）提出了遺傳單位是遺傳因子遺傳因子；（2）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和基因的自由組合定律?；虻淖杂山M合定律。主要貢獻有主要貢獻有:（現(xiàn)代遺傳學上確定為（現(xiàn)代遺傳學上確定為基因基因）。 曾經(jīng)認為兩個親本雜交后，雙親的遺傳物曾經(jīng)認為兩個親本雜交后，雙親的遺傳物質(zhì)會在子代發(fā)生混合，使子代表現(xiàn)出介于雙親質(zhì)會在子代發(fā)生混合，使子代表現(xiàn)出介于雙親之間的之間的性狀性狀，這個觀點叫，這個觀點叫融合遺傳融合遺傳。討論討論1、紅牡丹和白

3、牡丹雜交，子代、紅牡丹和白牡丹雜交，子代 的牡丹花會是什么顏色？的牡丹花會是什么顏色？2、你同意上述觀點嗎？、你同意上述觀點嗎？問題探討問題探討豌 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1 1、豌豆是、豌豆是自花傳粉自花傳粉，且是，且是閉花閉花 授粉授粉的植物。的植物。2 2、豌豆有易于區(qū)分的、豌豆有易于區(qū)分的相對性狀相對性狀 且且能穩(wěn)定地遺傳能穩(wěn)定地遺傳給后代。給后代。 兩性花兩性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊的花粉，落到同一朵花的雌蕊 柱頭上的過程，也叫自交。柱頭上的過程，也叫自交。不同植株的花進行異花不同植株的花進行異花傳粉時，提供花粉的植傳粉時，提供花粉的植株

4、叫做株叫做父本（父本（ ），接受花粉的植株叫做接受花粉的植株叫做母母本（本（ ）。閉花授粉：閉花授粉：就是花在花未開時已經(jīng)完成了授粉。就是花在花未開時已經(jīng)完成了授粉。兩朵花之間的傳粉過程。兩朵花之間的傳粉過程。自花傳粉：自花傳粉：異花傳粉：異花傳粉：豌豆的人工異花傳粉過程豌豆的人工異花傳粉過程選擇親本選擇親本,在在花蕾期雄蕊花蕾期雄蕊沒有成熟時沒有成熟時,剪掉雄蕊剪掉雄蕊,去雄的植株是母本。去雄的植株是母本。傳粉傳粉去雄去雄在去雄的花上套上紙袋在去雄的花上套上紙袋,防止外來花粉干擾。防止外來花粉干擾。再套袋再套袋雌花成熟時雌花成熟時,采集另一采集另一親本的花粉親本的花粉,撒在去雄撒在去雄的雌蕊

5、的柱頭上的雌蕊的柱頭上,提供提供花粉的植株是父本?；ǚ鄣闹仓晔歉副尽⒐と耸诜鄣幕ㄔ偬讓⒐と耸诜鄣幕ㄔ偬状?防止外來花粉干擾。防止外來花粉干擾。套袋套袋 孟德爾選用豌豆作試驗材料的另一個原因，孟德爾選用豌豆作試驗材料的另一個原因，是因為他在栽培豌豆的過程中發(fā)現(xiàn)，豌豆的一些是因為他在栽培豌豆的過程中發(fā)現(xiàn)，豌豆的一些品種之間具有易于區(qū)分的性狀，例如，豌豆中有品種之間具有易于區(qū)分的性狀，例如，豌豆中有高莖的（高度高莖的（高度1.51.52.0 m2.0 m），也有矮莖的（高度），也有矮莖的（高度0.3 m0.3 m左右）；有結(jié)圓粒種子的，也有結(jié)皺粒種左右）；有結(jié)圓粒種子的，也有結(jié)皺粒種子的。像這樣

6、，子的。像這樣，一種一種生物的生物的同一種同一種性狀的性狀的不同不同表表現(xiàn)類型，叫做相對性狀?，F(xiàn)類型，叫做相對性狀。相對性狀相對性狀 例：豌豆的黃色子葉和綠色子葉；羊的白毛和黑毛；例：豌豆的黃色子葉和綠色子葉；羊的白毛和黑毛；人的雙眼皮和單眼皮等。人的雙眼皮和單眼皮等。分析：羊的白毛和長毛是不是相對性狀？孟德爾經(jīng)過仔細的觀察孟德爾經(jīng)過仔細的觀察,選擇了豌豆的選擇了豌豆的7對性狀做雜交試驗。對性狀做雜交試驗。他還注意到一棵植株或種子上同時有多對相對性狀。他還注意到一棵植株或種子上同時有多對相對性狀。這么多的性狀，該如何研究呢？你是如何思考的？這么多的性狀，該如何研究呢？你是如何思考的？簡單簡單復

7、雜復雜簡單簡單復雜復雜一對相對性狀的遺傳試驗一對相對性狀的遺傳試驗簡單簡單復雜復雜 親本：親本：遺傳學上的符號遺傳學上的符號PF1F2父本：父本：母本：母本：雜雜 交：交：自自 交：交：子一代：子一代：子二代：子二代：一對相對性狀的遺傳學實驗一對相對性狀的遺傳學實驗高莖高莖（雜交）（雜交）（自交）（自交）PF1F2高莖的花高莖的花矮莖的花矮莖的花反交反交正交與反交正交與反交一對相對性狀的遺傳學實驗一對相對性狀的遺傳學實驗矮莖的花矮莖的花高莖的花高莖的花高莖高莖矮莖矮莖P高莖高莖F1矮莖矮莖高莖高莖P高莖高莖F1.正交正交高莖高莖787高莖高莖 277矮莖矮莖P PF F1 1F F2 2純種高

8、莖純種高莖純種矮莖純種矮莖3 3 1 1（雜交）（雜交）（自交）（自交）一對相對性狀一對相對性狀的純種親的純種親本雜本雜交交，F(xiàn) F1 1中中顯現(xiàn)出來的性狀顯現(xiàn)出來的性狀一一對相對性狀的純種親本雜對相對性狀的純種親本雜交，交，F(xiàn) F1 1中未中未顯現(xiàn)出來的性狀顯現(xiàn)出來的性狀在雜種后代中，同時顯現(xiàn)出在雜種后代中，同時顯現(xiàn)出顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象性狀分離性狀分離顯性性狀顯性性狀隱性性狀隱性性狀 一對相對性狀的遺傳學實驗一對相對性狀的遺傳學實驗討論：討論：為什么子一代全是為什么子一代全是高莖高莖的呢？的呢？難道矮莖就這樣難道矮莖就這樣消失消失了么？了么？討論：討論：F2代中

9、出現(xiàn)的代中出現(xiàn)的高矮比例為高矮比例為3：1.這是這是偶然還是必然的呢？偶然還是必然的呢？2.84:12.84:1277277（矮）（矮）787（高）莖的高度F F2 2的比的比隱性性狀隱性性狀顯性性狀顯性性狀性狀性狀2.82:12.82:1152152（黃色）（黃色）428428（綠色）（綠色）豆莢顏色豆莢顏色2.95:12.95:1299299（不飽滿）（不飽滿）882882（飽滿）（飽滿）豆莢的形狀豆莢的形狀3.01:13.01:120012001（綠色）（綠色）60226022（黃色）（黃色）子葉的顏色子葉的顏色3.15:13.15:1224224（白色）（白色）705705（灰色）（灰

10、色）種皮的顏色種皮的顏色3.14:13.14:1207207（莖頂）（莖頂）651651（葉腋）（葉腋）花的位置2.96:2.96:1 118501850（皺縮）（皺縮）54745474（圓滑）（圓滑）種子的形狀種子的形狀F2F2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！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分離？是什么原因?qū)е逻z傳性狀在雜種后代中按一定比例分離？孟德爾對豌豆的其它相對性狀進行雜交實驗，其孟德爾對豌豆的其它相對性狀進行雜交實驗，其結(jié)果也與莖的高度相類似。如下表：結(jié)果也與莖的高度相類似。如下表：孟德爾對相對性狀遺傳試驗的解釋孟德爾對相對性

11、狀遺傳試驗的解釋相對性狀是由遺傳因子（現(xiàn)稱基相對性狀是由遺傳因子（現(xiàn)稱基因）決定的。顯性性狀由顯性基因因）決定的。顯性性狀由顯性基因控制，用大寫字母表示，隱性性狀控制，用大寫字母表示，隱性性狀由隱性基因控制的，用小寫字母表由隱性基因控制的，用小寫字母表示，在示，在體細胞中是成雙存在體細胞中是成雙存在。配子形成時，成雙的基因分開，配子形成時，成雙的基因分開，分別進入不同的配子。分別進入不同的配子。當雌雄配子結(jié)合完成受精后，又當雌雄配子結(jié)合完成受精后，又恢復成對。顯性基因恢復成對。顯性基因(D)對隱性基對隱性基因因(d)有顯性作用。所以有顯性作用。所以F1表現(xiàn)顯表現(xiàn)顯性性狀。性性狀。孟德爾對一相對

12、性狀遺傳試驗的解釋孟德爾對一相對性狀遺傳試驗的解釋F1形成配子時，成對的基因形成配子時，成對的基因分離，每個配子中基因成單。分離，每個配子中基因成單。F1形成的配子形成的配子種類種類、比值比值都都相等，相等，受精機會均等受精機會均等，所以，所以F2性狀分離，表現(xiàn)比為性狀分離，表現(xiàn)比為3:1，基，基因類型比為因類型比為1:2:1。 以上解釋僅僅是孟德爾認以上解釋僅僅是孟德爾認為的，到底正確與否，還要通為的，到底正確與否，還要通過實驗驗證。一個正確的理論，過實驗驗證。一個正確的理論，不僅能夠不僅能夠解釋出現(xiàn)解釋出現(xiàn)的問題，還的問題，還應能應能預測預測另一些實驗的另一些實驗的結(jié)果結(jié)果。性狀類型比性狀

13、類型比= 3顯：顯：1隱隱遺傳因子組合比遺傳因子組合比= 1：2：1孟德爾對分離現(xiàn)象解釋的驗證：孟德爾對分離現(xiàn)象解釋的驗證：設(shè)計實驗、驗證假說設(shè)計實驗、驗證假說 測交：測交：讓讓F1 代與隱代與隱性純合子雜交性純合子雜交。雜種子一代雜種子一代隱性純合子隱性純合子矮莖矮莖高莖高莖Dd配子配子ddDdd測交后代測交后代矮莖矮莖高莖高莖ddDd1 ： 1分離定律分離定律(P7)： 在生物的體細胞中，控制同一在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子性狀的遺傳因子成對存在成對存在，不相不相融合融合；在形成配子時，成對的遺；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生傳因子發(fā)生分離分離，分離后的遺傳，分離后的遺傳因子

14、分別因子分別進入不同的進入不同的配子配子中，隨中，隨配子遺傳給后代。配子遺傳給后代。 假說假說-演繹法基本步驟為演繹法基本步驟為:一對相對性狀的雜交實驗一對相對性狀的雜交實驗對分離現(xiàn)象的解釋對分離現(xiàn)象的解釋測交實驗測交實驗分離定律分離定律觀察現(xiàn)象、觀察現(xiàn)象、提出問題提出問題分析問題、分析問題、提出假說提出假說設(shè)計實驗、設(shè)計實驗、驗證假說驗證假說分析結(jié)果、分析結(jié)果、得出結(jié)論得出結(jié)論運用遺傳規(guī)律解題技巧運用遺傳規(guī)律解題技巧1、由親本推斷子代的基因型、表現(xiàn)型及其概率、由親本推斷子代的基因型、表現(xiàn)型及其概率親本基因型組合親本基因型組合后代基因型及比例后代基因型及比例后代表現(xiàn)型及比例后代表現(xiàn)型及比例AA

15、AAAAAaAAaaAaAaAaaaaaaaAAAA：Aa=11AaAA :Aa:aa=1:2:1Aa:aa=1:1aa全顯全顯全顯全顯全顯全顯顯性顯性:隱性隱性=3:1顯性顯性:隱性隱性=1:1全隱全隱2、由子代推斷親代的基因型、由子代推斷親代的基因型方法一：方法一： 基因填充法?；蛱畛浞?。先根據(jù)親代表現(xiàn)型寫出能夠確定的基因，先根據(jù)親代表現(xiàn)型寫出能夠確定的基因，如顯性性狀的基因型可用如顯性性狀的基因型可用A_來表示，隱來表示，隱性性狀基因型只有一種性性狀基因型只有一種aa，根據(jù)子代中一，根據(jù)子代中一對基因分別來自兩個親本，可推出親代中對基因分別來自兩個親本，可推出親代中未知的基因。未知的基

16、因。方法二：方法二：根據(jù)分離定律中規(guī)律性比值來直接推斷。根據(jù)分離定律中規(guī)律性比值來直接推斷。（1）若后代性狀分離比為）若后代性狀分離比為顯性顯性:隱性隱性為為3 : 1，則雙親一定是雜合子。則雙親一定是雜合子。AaXAa（2）若后代性狀比為）若后代性狀比為顯性顯性:隱性隱性為為1 : 1，則雙親一定是測交類型。則雙親一定是測交類型。AaXaa（3）若后代性狀）若后代性狀只有顯性性狀只有顯性性狀，則雙親至少有一方是顯性純合子。則雙親至少有一方是顯性純合子。AAX_ _（4）若后代性狀）若后代性狀只有隱性性狀只有隱性性狀，則雙親都是隱性純合子。則雙親都是隱性純合子。aaXaa 根據(jù)兩個顯性性狀親本

17、可以產(chǎn)生隱性性狀的后代根據(jù)兩個顯性性狀親本可以產(chǎn)生隱性性狀的后代( (如如高稈高稈 X X 高稈高稈矮稈矮稈) )或兩個隱性親本產(chǎn)生的后代全為隱或兩個隱性親本產(chǎn)生的后代全為隱性，不應該出現(xiàn)顯性性狀的后代性，不應該出現(xiàn)顯性性狀的后代( (白化白化 X X 白化白化 全為白全為白化化) )的規(guī)律來否認某些性狀是隱性或顯性，從而判斷顯性、的規(guī)律來否認某些性狀是隱性或顯性，從而判斷顯性、隱性的性狀。隱性的性狀。常用的幾種判斷顯隱性的方法有：常用的幾種判斷顯隱性的方法有：（1 1）反證法：）反證法：例如：豌豆中黃色子葉例如：豌豆中黃色子葉X X黃色子葉黃色子葉綠色子葉綠色子葉問親本及子代的基因型是什么？

18、（用問親本及子代的基因型是什么？（用YyYy表示）表示） 這首先判斷黃色、綠色的顯隱性關(guān)系。假設(shè)黃色是這首先判斷黃色、綠色的顯隱性關(guān)系。假設(shè)黃色是隱性，則隱性，則黃色黃色X X黃色黃色全為黃色全為黃色，不應出現(xiàn)，不應出現(xiàn)綠色綠色，與事，與事實不符，故假設(shè)不成立，黃色應為顯性，綠色應為隱性。實不符，故假設(shè)不成立，黃色應為顯性，綠色應為隱性。由此推知親本的黃色均為由此推知親本的黃色均為YyYy，子代的綠色為，子代的綠色為yy.yy.。（2 2）推理法：）推理法：基因的分離規(guī)律在實踐中的應用基因的分離規(guī)律在實踐中的應用 在雜交育種過程中如何選用顯性性在雜交育種過程中如何選用顯性性狀和隱性性狀的品種？

19、狀和隱性性狀的品種？ 培育顯性品種：應連續(xù)自交，直到確認得到培育顯性品種：應連續(xù)自交，直到確認得到不再發(fā)生分離的顯性類型為止。不再發(fā)生分離的顯性類型為止。為什么婚姻法禁止近親結(jié)婚？為什么婚姻法禁止近親結(jié)婚？ 在人類，雖然由隱性基因控制的遺傳病通常很在人類，雖然由隱性基因控制的遺傳病通常很少出現(xiàn)，但在近親結(jié)婚（例如表兄妹結(jié)婚）的情況少出現(xiàn)，但在近親結(jié)婚（例如表兄妹結(jié)婚）的情況下，他們有可能從共同的祖先那里繼承相同的基因，下，他們有可能從共同的祖先那里繼承相同的基因，而使其后代出現(xiàn)病癥的機會大大增加。而使其后代出現(xiàn)病癥的機會大大增加。想一想想一想想一想想一想培育隱性品種：一但出現(xiàn)隱性性狀的品種，培

20、育隱性品種：一但出現(xiàn)隱性性狀的品種，就是選用的品種。就是選用的品種。1.以下各組生物性狀屬于相對性狀的是（以下各組生物性狀屬于相對性狀的是（ ） A.番茄的紅果和圓果番茄的紅果和圓果 B.水稻的早熟和晚熟水稻的早熟和晚熟C.綿羊的長毛和細毛綿羊的長毛和細毛 D.棉花的短絨和粗絨棉花的短絨和粗絨 2.大豆的白花和紫花是一對相對性狀。下列四組雜交實驗中，能大豆的白花和紫花是一對相對性狀。下列四組雜交實驗中，能判斷顯性和隱性關(guān)系的是（判斷顯性和隱性關(guān)系的是（ ） 紫花紫花紫花紫花紫花紫花 紫花紫花紫花紫花301紫花紫花 101白花白花 紫花紫花白花白花紫花紫花 紫花紫花白花白花98紫花紫花 102白

21、花白花 A.和和 B.和和 C.和和 D.和和鞏固練習鞏固練習BD解析：實驗解析：實驗如果兩個親本都是純合子，不管顯性還是隱性都不會出如果兩個親本都是純合子，不管顯性還是隱性都不會出現(xiàn)性狀分離；實驗現(xiàn)性狀分離；實驗的兩個親本都是雜合子，所以出現(xiàn)了性狀分離，的兩個親本都是雜合子，所以出現(xiàn)了性狀分離，分離比為顯性分離比為顯性 隱性隱性=3 1，可以判斷出紫花是顯性；實驗，可以判斷出紫花是顯性；實驗中，必有中，必有一個親本為隱性純合，雜交后代只表現(xiàn)出顯性性狀；實驗一個親本為隱性純合，雜交后代只表現(xiàn)出顯性性狀；實驗為測交，為測交，有一個親本為隱性純合，一個親本為顯性雜合，后代的性狀比為有一個親本為隱性

22、純合，一個親本為顯性雜合，后代的性狀比為1 1，不能確定顯性和隱性性狀。不能確定顯性和隱性性狀。3.兩雜合子黃色豌豆雜交產(chǎn)生種子兩雜合子黃色豌豆雜交產(chǎn)生種子120粒，其中純合子粒，其中純合子 黃色種子的數(shù)目約為（黃色種子的數(shù)目約為（ ） A.0 B.30 C.60 D.90B4、基因型分別為、基因型分別為bb、Bb、BB的三個植物個體，的三個植物個體，其中屬于雜合體的是其中屬于雜合體的是 ，表現(xiàn)型相同的個體，表現(xiàn)型相同的個體有有 。 5、用純種的高莖豌豆與矮莖豌豆進行雜交實驗，、用純種的高莖豌豆與矮莖豌豆進行雜交實驗，F(xiàn)1產(chǎn)生產(chǎn)生 種不同類型的雌雄配子，其比為種不同類型的雌雄配子，其比為 。F

23、2的基因型有的基因型有 ，其比為，其比為 。其中，。其中，不能穩(wěn)定遺傳、后代會發(fā)生性狀分離的基因型不能穩(wěn)定遺傳、后代會發(fā)生性狀分離的基因型是是 。6、膚色正常的夫婦生了一個白化病的孩子，這、膚色正常的夫婦生了一個白化病的孩子，這對夫婦的基因型是對夫婦的基因型是 ，這對夫婦再生，這對夫婦再生白化病孩子的可能性是白化病孩子的可能性是 。BbBbBbBb和和BBBB2 21:11:13 3種種1:2:11:2:1DdDdAaXAaAaXAa1/41/47、大豆的花色是由一對等位基因、大豆的花色是由一對等位基因Bb控制著，控制著，下表是大豆的花色三個組合的遺傳實驗結(jié)果。下表是大豆的花色三個組合的遺傳實驗結(jié)果。組合組合親本表現(xiàn)型親本表現(xiàn)型 F1的表現(xiàn)型和植株數(shù)目的表現(xiàn)型和植株數(shù)目紫花紫花白花白花一一紫花紫花X白花白花405411二二紫花紫花X白花白花8070三三紫花紫花X紫花紫花1240413(1)