遗传与进化必修2第1章 遗传因子的发现第第1 1节节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔，奥地利人。孟德尔，奥地利人。 利用豌豆、山柳菊、玉米利用豌豆、山柳菊、玉米 等植物进行杂交实验，潜等植物进行杂交实验，潜 心研究心研究8 8年。其中豌豆的杂年。其中豌豆的杂 交实验非常成功，孟德尔交实验非常成功，孟德尔 通过分析豌豆杂交实验的通过分析豌豆杂交实验的 结果，发现了生物遗传的结果，发现了生物遗传的 规律。规律。两性花两性花的花粉，落到的花粉，落到同同一朵花的雌蕊柱头一朵花的雌蕊柱头 上的过程。上的过程。自花传粉闭花传粉花花未开放未开放时，已经完成受粉的过程。时，已经完成受粉的过程。异花传粉两朵花两朵花之间之间的传粉过程。的传粉过程。豌豆是豌豆是自花传粉自花传粉， 闭花受粉闭花受粉植物。植物。原因一：原因一：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？豌豆有一些豌豆有一些稳定稳定的、的、易于区分易于区分的的性状性状。原因二：原因二：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？相对性状一种生物一种生物的的同一种性状同一种性状的的不同表现类型不同表现类型。性状性状如：茎的高度、花的颜色及种子性状等。如：茎的高度、花的颜色及种子性状等。1 1）牵牛花的阔叶与小麦的窄叶）牵牛花的阔叶与小麦的窄叶 （ ） 2 2）兔的白毛与黑毛）兔的白毛与黑毛 （ ） 3 3）狗的长毛与卷毛）狗的长毛与卷毛 （ ）请判断下列性状是否为相对性状：不是不是 是是 不是不是下面都不属于相对性状的是下面都不属于相对性状的是 （ ）红葡萄与白葡萄红葡萄与白葡萄 黄菊花与白菊花黄菊花与白菊花黑头发与黄皮肤黑头发与黄皮肤 白猫与黑狗白猫与黑狗高杆水稻与矮杆水稻高杆水稻与矮杆水稻 黄牛与奶牛黄牛与奶牛A A、 B B、 C C、 D D、C C 父本父本异花传粉时，异花传粉时，供应供应花粉的植株。花粉的植株。 母本母本异花传粉时，异花传粉时，接受接受花粉的植株。花粉的植株。去雄去雄除去除去未成熟未成熟花的全部花的全部雄雄蕊蕊. .一对相对性状的杂交实验异花传粉异花传粉父本父本母本母本去雄去雄常用符号：常用符号：1 1）父本：）父本： 一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验2 2）母本：）母本： 3 3）亲本：）亲本：P P6 6）杂种后代：）杂种后代：F F4 4）杂交：）杂交： 7 7）杂种子一代：）杂种子一代：F F1 18 8）杂种子二代：）杂种子二代：F F2 25 5）自交：）自交： 实验过程：实验过程：一对相对性状的杂交实验P P纯高茎纯高茎 纯矮茎纯矮茎 F F1 1高茎高茎高茎高茎 F F2 2高茎高茎矮茎矮茎显性性状在杂种子一代在杂种子一代( (F F1 1) )中中显现显现出来的性状。出来的性状。隐性性状性状分离在杂种子二代在杂种子二代( (F F2 2) )中，同时出现显性性状和中，同时出现显性性状和 隐性性状的现象。隐性性状的现象。( (高茎高茎) )在杂种子一代在杂种子一代( (F F1 1) )中中未显现未显现出的性状。出的性状。( (矮茎矮茎) )红果西红柿与黄果西红柿杂交，红果西红柿与黄果西红柿杂交，F F1 1所结所结的果实全是红色。这说明西红柿果实红色是的果实全是红色。这说明西红柿果实红色是_性状，黄色是性状，黄色是_性状。将性状。将F F1 1产生的产生的种子种下，种子种下，100100株株F F2 2中将有中将有_株是结红色株是结红色果实的。果实的。 显性显性隐性隐性7575想一想一株高杆小麦自花传粉产生一株高杆小麦自花传粉产生200200粒种子，粒种子，长出的幼苗中长出的幼苗中148148株为高杆，株为高杆，5252株为矮杆。可株为矮杆。可知，知，_是显性的，是显性的，_是隐性的。是隐性的。高杆高杆矮杆矮杆想一想 实验结果：实验结果：一对相对性状的杂交实验P P 纯高茎纯高茎 纯矮茎纯矮茎 F F1 1高茎高茎高茎高茎 F F2 2高茎高茎矮茎矮茎787 277787 277植株统计植株统计比值比值3 3 : : 1 1孟德尔做了豌豆七孟德尔做了豌豆七 对相对性状的杂交试对相对性状的杂交试 验，并用统计学方法验，并用统计学方法 对结果进行分析，都对结果进行分析，都 得出了惊人相似的结得出了惊人相似的结 果，即果，即F F2 2代的显性代的显性: :隐隐 性性 = 3:1= 3:1。为什么子一代只出现显性性状？为什么子一代只出现显性性状？为什么子二代出现了性状分离？为什么子二代出现了性状分离？为什么性状分离比接近于为什么性状分离比接近于3:13:1？1 1）性状由遗传因子）性状由遗传因子决定决定, ,每个因子决定着一种特定每个因子决定着一种特定 的性状。的性状。孟德尔提出假说：孟德尔提出假说：决定决定显性性状显性性状( (如如高茎高茎) )的遗传因子。的遗传因子。 用用大写字母大写字母表示。（表示。（D D、B B、P P） 如：高茎的显性遗传因子为如：高茎的显性遗传因子为D D。决定决定隐性性状隐性性状( (如如矮茎矮茎) )的遗传因子。的遗传因子。 用用小写字母小写字母表示。（表示。（d d、b b、p p） 如：矮茎的隐性遗传因子为如：矮茎的隐性遗传因子为d d。显性遗传因子隐性遗传因子对分离现象的解释杂交两个具有不同遗传因子组成的个体两个具有不同遗传因子组成的个体 间雌雄配子的结合。间雌雄配子的结合。互交杂交时，父本母本杂交时，父本母本相互交换相互交换。分为。分为 正交正交和和反交反交。自交（自花传粉）对分离现象的解释2 2）体细胞中遗传因子）体细胞中遗传因子成对成对存在。存在。 如：纯高茎遗传因子是如：纯高茎遗传因子是DDDD，纯矮茎遗传因子是纯矮茎遗传因子是dddd。孟德尔提出假说：孟德尔提出假说：遗传因子遗传因子组成相同组成相同的个体。的个体。 如：纯高茎如：纯高茎DDDD，纯矮茎，纯矮茎dddd。遗传因子遗传因子组成不同组成不同的个体。的个体。 如：如：F F1 1中的高茎中的高茎DdDd。纯合子纯合子杂合子杂合子隐性个体一定是纯合子隐性个体一定是纯合子纯合子的性状能稳定遗传纯合子的性状能稳定遗传杂合子的性状不能稳定遗传杂合子的性状不能稳定遗传对分离现象的解释对分离现象的解释3 3）生物体形成）生物体形成生殖细胞生殖细胞配子配子时，成对的时，成对的 遗传因子遗传因子彼此彼此分离分离，分别进入不同的配子中。，分别进入不同的配子中。 配子中只含每对遗传因子中的一个。配子中只含每对遗传因子中的一个。孟德尔提出假说孟德尔提出假说D D对对d d有有显性作用显性作用，F F1 1( (DdDd) )只表现为高茎。只表现为高茎。对分离现象的解释对分离现象的解释4 4）受精时，雌雄配子的）受精时，雌雄配子的结合结合是是随机随机的。的。孟德尔提出假说：孟德尔提出假说：F F2 2DDDdddDd高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎成对遗传因子分离成对遗传因子分离雌雄配子随机结合雌雄配子随机结合DD:Dd:dd=1:2:1DD:Dd:dd=1:2:1 高茎高茎: :矮茎矮茎=3:1=3:1性状分离比的模拟实验 实验原理：实验原理：精巢精巢卵巢卵巢雄配子雄配子 ( (精子精子) )雌配子雌配子 ( (卵子卵子) )模拟生殖过程中，模拟生殖过程中， 雌雄配子随机结合雌雄配子随机结合性状分离比的模拟实验 如果孟德尔当时只统计如果孟德尔当时只统计1010株豌豆杂交的结果，株豌豆杂交的结果， 他还能正确地解释性状分离现象吗？他还能正确地解释性状分离现象吗？很难正确解释，因为实验统计的样本数很难正确解释，因为实验统计的样本数 目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果 的前提条件之一。若对的前提条件之一。若对1010株豌豆的个体做统株豌豆的个体做统 计，会出现较大的误差。计，会出现较大的误差。 将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相 比较，你认为孟德尔的假说是否合理？比较，你认为孟德尔的假说是否合理？模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻 合的，出现了合的，出现了3131的结果。但证明某一假说的结果。但证明某一假说 还需实验验证。还需实验验证。 对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证杂种子一代杂种子一代隐性纯合子隐性纯合子测定测定F F1 1的基因型的基因型 测交试验：测交试验：测交测交 后代后代ddDd高茎高茎矮茎矮茎 1 : 11 : 1测交结果符合预期设想：测交结果符合预期设想：1 1）证实）证实F F1 1是杂合子；是杂合子；2 2）在形成配子时，成对的）在形成配子时，成对的 遗传因子发生了分离，分遗传因子发生了分离，分 别进入到不同的配子中。别进入到不同的配子中。测交结果：测交结果： 高茎高茎: :矮茎矮茎 = 30:34 = 30:34 1:11:1假说演绎法1 1）提出问题（观察和分析）提出问题（观察和分析）2 2）提出假说（推理和想象）提出假说（推理和想象）3 3）演绎推理）演绎推理4 4）检验结论（实验）检验结论（实验）5 5）实验结果与预期相符）实验结果与预期相符假说正确假说正确实验结果与预期不符实验结果与预期不符假说错误假说错误分离定律分离定律在生物的体细胞中，控制同一性状的在生物的体细胞中，控制同一性状的 遗传因子遗传因子成对存在成对存在，不相融合；在，不相融合；在形成配形成配 子时子时，成对的遗传因子发生，成对的遗传因子发生分离分离，分离后，分离后 的遗传因子分别进入不同的配子中，随配的遗传因子分别进入不同的配子中，随配 子遗传给后代。子遗传给后代。（五）相关公式亲代亲代 子代子代 子代性状比例子代性状比例（1 1）AA AA AA AA （2 2）aa aa aa aa （3 3）AA aa AA aa （4 4）AA AaAA Aa （5 5）Aa AaAa Aa （6 6）Aa aaAa aa AA AA aa aa Aa Aa AA AA、Aa Aa 1AA 1AA、2Aa2Aa、1aa 1aa 3:13:1 Aa Aa、aa aa 1:1 1:1 练 习1 1）下列几组植物杂交中，其实验结果可以用）