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1-1孟德尔豌豆杂交实验(一)

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高中生物审核员

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                   牡丹花的颜色
“人们曾经认为两个个体杂交后,双亲的遗传物质会在子代
 体内发生混合,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,混合液是另外一种
 颜色,再也无法分出蓝色和红色,这种观点也称做融合遗
 传。”          红   + 白  = 粉红
              高  + 矮   = 不高不矮
 你赞同这种观点吗?
生物必修2《遗传与进化》


                     第1章   遗传因子的发现
                  第1节   孟德尔的豌豆杂交实验(一)
一、孟德尔(G.J.Mendel,1822--1884)
             遗传学的奠基人----孟德尔
            • 孟德尔(G.Mendel,1822---1884)是现代遗
             传学的奠基人,出生于贫苦农民家庭,年
             轻时进入修道院。
            • 1851年被派到维也纳大学学习。
            • 1854年返回修道院任职。
            • 1857年开始在修道院的花园做豌豆遗传试
             验。1865年发表了题为“植物杂交实验”
             的划时代论文。但当时并未引起人们注意。
            • 直到1900年才引起遗传学家、育种家的高
             度重视,现代遗传学迅速发展起来。
二、一对相对性状的杂交实验
(一)实验材料

              豌   豆
                                 单性花
花的类型                              雄花
          两性花

                  雄蕊
      雌蕊
                                雌花
异花传粉(不同植株的传粉叫杂交)


        自花传粉(自交)
交配方式
  自交:植物自花受粉和雌雄异花的同株受粉。符号:⊗
   杂交:不同表现类型的个体间交配的过程。符号:×
       包括:正交、反交。               正交
 若甲为父本,乙为母
                      母本    父本
 本为正交,则为乙父
 本,甲为母本为反交。                          母本    父本
                              反交
为何选豌豆为实验材料容易成功
    (阅读P2-3,1min)
         特点1
     自花传粉    闭花受粉


      避免了外来花粉的干扰


     自然状态下一般都是纯种
     特点2 豌豆许多易于区分的性状,且
     这些性状能够稳定地遗传给后代。


相对
性状
相对性状:一种生物的同一性状的不同表现类型。
      此概念的三个要点:
 同种生物:豌豆
 同一性状:茎的高度
 不同表现类型:  
     高茎1.5~2.0米,矮茎0.3米左右
        图1耳垂的位置                              图2     卷 舌
    1、有耳垂      2、无耳垂                     1、有卷舌     2、无卷舌


图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖                     图4 拇指竖起时弯曲情形
   1、有美人尖      2、无美人尖                1、挺直     2、拇指向指背面弯曲
下列各组生物性状中属于相对性状的是(               B )
 A.番茄的红果和圆果
 B.水稻的早熟和晚熟
 C.绵羊的长毛和细毛
 D.马的白毛和鼠的褐毛
(二)实验过程
                               1、雄蕊
                               未成熟时,
                               去雄

                               2、套袋
   接受花粉—母本       提供花粉—父本
                               3、人工传粉

     人工异花授粉示意图                 4、授粉
                               5、套袋
 思考:  1.为什么要在雄蕊未成熟
 时去雄?    避免自花传粉
      2.为什么要套上纸袋?避免其他花粉的干扰
(二)实验过程


                                                            高茎为母本
      高茎    ×   矮茎
  P                    问:实验结果会不会与高茎
            (杂交)
(亲本)                   做母本有关?


   F1
 (子一代)
           高茎
  P    高茎     ×    矮茎        P   矮茎      ×   高茎
(亲本)          (杂交)         (亲本)         (杂交)

   正交                                         反交

   F1                         F1
 (子一代)
              高茎             (子一代)      高茎
  P  高茎      ×     矮茎
            (杂交)
(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?
  F1        高茎
(子一代)
                             在F1代中,另
                             一个亲本的性
      F        高茎            状是永远消失
        1                    了还是暂时隐
            (自交)  ×          藏起来了呢?

                             这种在杂种后代
                             中,同时出现显性
                             性状和隐性性状
                             的现象   叫做性状
(子二代)F2       高茎     矮茎      分离
           显性性状      隐性性状
  F 高茎
   1            F2中的3:1是
     (自交) ×     不是巧合呢?

  F2
(子二代)
      高茎   矮茎
       787 277
       3  ∶  1
         七对相对性状的遗传试验数据

   性状         一种性状         另一种性状        F2比例
 茎的高度        787(高)         277(矮)      2.84:1
种子的形状       5474(圆滑)      1850(皱缩)      2.96:1
子叶的颜色       6022(黄色)      2001(绿色)      3.01:1
 花的位置       651(叶腋)        207(茎顶)      3.14:1
种皮的颜色       705(灰色)        224(白色)      3.15:1
豆荚的形状       882(饱满)       299(不饱满)      2.95:1
 豆荚颜色       428(绿色)        152(黄色)      2.82:1
孟德尔对分离现象的解释
1.生物的性状是由遗传因子决定的
  遗传因子不融合、不消失

显性性状:由显性遗传因子控制(如用大写D表示)
隐性性状:由隐性遗传因子控制(如用小写d表示)
2.体细胞中遗传因子是成对存在的
        纯种高茎豌豆:DD
                          F 高茎豌豆:Dd
        纯种矮茎豌豆:dd          1
     纯合子:遗传因子组成相同的个体
     杂合子:遗传因子组成不同的个体
   3.生物体在形成生殖细胞---配子时,成对的
遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。
   配子中只含每对遗传因子的一个
   4.受精时,雌雄配子的结合是随机的。
  高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解
                    高茎          矮茎
   1.生物的性
                P          ×
 状是由遗传因子            DD          dd
 决定的。
               配子      D       d
   2.体细胞中
遗传因子是成对
存在的。            F1        Dd
                          高茎
                   高茎       高茎
  3.生物体在
形成生殖细胞-      F      Dd    ×  Dd
--配子时,成        1
对的遗传因子       配
彼此分离,分             D   d    D    d
别进入不同的       子
配子中。
            F
  4.受精时,      2   DD   Dd   Dd   dd
雌雄配子的结            高    高    高    矮
合是随机的。
                   1  :   2    :  1
                       3
          孟德尔假说的关键

 F1(Dd)形成的配子D:d=1:1,配子结合
 是随机的。

如何设计实验验证?F1与什么个体杂交?


  让F1与隐性亲本杂交,来检测F1类型的
  实验方法——测交。
对分离现象解释的验证——测交

       杂种子一代   隐性纯合子
        高茎       矮茎     请写出遗
 测交                     传图解,
                        预测实验
                        结果。
   对分离现象解释的验证——测交

          杂种子一代       隐性纯合子
            高茎           矮茎       请写出遗
                                  传图解,
  测交         Dd    ×     dd
                                  预测实验
                                  结果。
  配子     D       d        d
                              隐性植株的优点:
                              1、不掩盖其他性状。
                              2、隐性性状肯定为纯
测交后代         Dd       dd      合子,易于选材,分
            高茎        矮茎      析遗传因子组成。
              1      : 1
          三、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
__________成对存在 ,不相_______融合 ;在形成配子时,成
对的遗传因子发生_______分离  ,______分离 后的遗传因
子分别进入不同的配子中,随_____配子      遗传给后代

 分离定律的适用范围:
 ⒈真核生物;      ⒉有性生殖的生物;
 ⒊细胞核遗传;⒋一对相对性状的遗传。
     孟德尔在一对相对性状的研究过程中,发现了分
离定律。下列几组比例中,最能说明分离定律实质的
是(  B  )

 A.F2高茎与矮茎的数量比为3∶1 
 B.F1产生两种配子的数量比为1∶1
 C.F2 3种遗传因子组成的个体数量比为1∶2∶1 
 D.测交后代高茎与矮茎的数量比为1∶1
四、研究方法

               发现问题      性状分离=3∶1。
假说-演绎法
           作出假设     假
演绎过程                设
是哪一步?
                     推理:测交后代出现两种
           演绎推理      表现类型,比例= 1∶1。

         实验验证      验证:完成测交实验。推理正确。

             得出结论        假设是正确的。
 假说-演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。
 下列属于孟德尔在发现基因分离定律时“演绎”过程
 的是( C  )
A.生物的性状是由遗传因子决定的

B.由F2出现了3∶1性状分离比,推测生物体产生配子
 时,成对遗传因子彼此分离

C.若F1产生配子时成对遗传因子分离,则测交后代会
 出现两种性状比接近1∶1

D.若F1产生配子时成对遗传因子分离,则F2中三种遗传
 因子组成的个体比接近1∶2∶1
 技能训练:

有一株高茎豌豆,想知道它的遗传因子组成,请
简要叙述程序设计思路?

 方法1:测交
 方法2:自交(对于一些特殊情况,此方法更
 简单)

 方法3 :花粉鉴定法(十分特殊的情况)
   F1产生两种类型配子的实验证据:
水稻的非糯性(W)与糯性(w)是一对相对性状。

前者花粉含直链淀粉,遇I2变蓝;后者花粉含支

链淀粉,遇I2不变蓝。WW与ww杂交的F1代产生的
花粉,滴加碘液,在显微镜下观察,看到的颜色
是:
        蓝色:红棕色=1:1
名词小结

亲代与子代            纯合子与杂合子
杂交与自交            配子
正交与反交            性状分离
性状与相对性状          去雄
显性性状与隐性性状
显性遗传因子
隐性遗传因子
遗传图谱中的符号:
P: 亲本
♀: 母本       : 父本
×: 杂交
  :自交(自花传粉,同种类型相交)

F1: 子一代

F2: 子二代
  作业:

1.完成本节启迪有方大书剩余部分;

2.完成课本第8页课后练习。
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