孟德尔的豌豆 杂交实验（一 ）第一节商丘市第一高级中学商丘市第一高级中学杨钊杨钊 制作制作第一章 遗传因子的发现 孟德尔（18221884） 奥地利人，职业传教士 和中学自然教师。 贡献：通过8年间的豌豆 杂交试验，于1865年发 表了论文植物杂交实 验提出遗传因子的分 离规律和自由组合规律 。 自然科学-遗传学奠基人 。G.J.Mendel 一、孟德尔豌豆杂交实验一、孟德尔豌豆杂交实验为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？1、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物 。自然状态下，豌豆都是纯种。自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的 雌蕊柱头上的过程。 异花传粉：两朵花之间的传粉过程。单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？2、豌豆花大，容易做人工实验。避免自花传粉避免异花授粉 去雄 套袋 扫粉 授粉 套袋2、为什么要套上纸袋 ？思考： 1、为什么要去雄？人工 异花 传粉 方法 步骤亲本（ P ）：母本（）： 父本（）：子一代（ F1 ）子二代（ F2 ） 自花传粉，同种类型相交。 遗传因子组成不同的生物个体间 相互交配的方式。提供雌配子的个体或植株。 提供雄配子的个体或植株。实验中互相交配产生后代的 植株或个体。正交与反交是相对而言的， 若甲（）乙（）为正交， 则乙（）甲（）为反交。孟 德 尔 实 验 中 的 概 念 和 符 号自交（ ）： 杂交（）：正交与反交：正交与反交是相对而言的， 若甲（）乙（）为正交， 则乙（）甲（）为反交。正交与反交：常染色体遗传正交结果和反交结 果相同，细胞质遗传和伴性遗传正交 结果和反交结果不一定相同。所以正反交主要用来检测某待测 性状是细胞核遗传还是细胞质遗传， 是常染色体遗传还是性染色体遗传。注意：“两个相同”和“一个不同”。“两个相同”：同一种生物，同一种性状 。“一个不同”：不同表现类型。为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？3、豌豆具有稳定的容易区分的性状。性状：生物体所表现出来的形态特征和生理特征的总称。比如：肤色、血型、高度、毛色等 。 相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型 。采用了由单因子到多因子的研究方法：孟德尔首先只针对一对相对性状 的遗传进行研究，在弄清楚一对相对 性状的传递情况之后，在研究两对、 三对、甚至多对相对性状的传递情况 ，还进行了正反交实验。多对相对性状挑七对针对性的研究一对性状两对、三对、多对为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？1、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物 。自然状态下，后代永远是纯种。3、豌豆具有稳定的容易区分的性状。2、豌豆花大，容易做人工实验。4、豌豆生长周期短，易于栽培。5、子粒较多，数学统计分析结果可靠。二、一对相对性状的杂交实验二、一对相对性状的杂交实验P高茎矮茎高茎F1F2787高茎277矮茎（杂交）（自交）1、为什么子一代都是 高茎而没有矮茎的呢？2、为什么子二代中 矮茎性状又出现了呢 ？显性性状：一对相对性 状的亲本杂交，杂种子 一代显现出来的性状。隐性性状：一对相对性 状的亲本杂交，杂种子 一代未显现出来的性状 。性状分离：在杂种后代 中，同时显现出显性性 状和隐性性状的现象。性 状F2 的 表 现 显 性隐 性显 性:隐 性 种子的形状圆粒 5474 皱粒18502.96 : 1 茎 的 高 度高茎787矮茎2772.84 : 1 子叶的颜色黄色 6022 绿色20013.01 : 1 种皮的颜色灰色705白色2243.15 : 1 豆荚的形状 饱满882不满2992.95 : 1 豆荚的颜色绿色 428黄色 1522.82 : 1 花 的 位 置腋生651顶生2073.14 : 1面对这些实验数据，你发现什么规律？ 又要如何解释这些现象呢？3、F2中出现的3:1的性状分离比是偶然的吗？一对相对性状的杂交实验实验结果： 1、F1都表现出显性性状 2、F2出现了性状分离 3、F2中出现3:1的性状分离比实验方法：人工异花传粉实验步骤实验现象实验材料遗传因子有何特点？ 遗传因子如何传递？ 怎样解释分离现象？1、生物的性状是由遗传因子决定的。2、体细胞中遗传因子是成对存在的。三、对分离现象的解释三、对分离现象的解释显性性状：由显性遗传因子控制（用大写字母表示）隐性性状：由隐性遗传因子控制（用小写字母表示）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举例：纯种高茎豌豆 DD 纯种矮茎豌豆 dd 杂种高茎豌豆 Dd“成对”的理解：两 个遗传因子相同或者 控制一对相对性状。1、生物的性状是由遗传因子决定的。2、体细胞中遗传因子是成对存在的。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。4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。遗传因子不会融合也不会消失 ！三、对分离现象的解释三、对分离现象的解释高茎 豌豆 和矮 茎豌 豆杂 交实 验的 分析 图解DdDDDdDdddP配子F1配子F2 高茎高茎高茎矮茎1 ： 2 ： 1DdDdddDD高茎矮茎 DdDd一、交叉线法高茎高茎P 高茎 DD 矮茎 dd配子 D dF1 高茎 Dd F2dd矮茎Dd高茎dDd高茎DD高茎DdD雌配子 雄配子3：1二、棋盘格法高茎：矮茎DD：Dd：dd 1： 2 ：1遗传图解的要求：1、左侧要有必要的说明，可以是文字或者符号。 2、每一代都要写出基因型和表现型，最后一代还要写出比例。3、用符号表示交配方式。4、用箭头表示形成关系。遗传因子组成比例 DD：Dd：dd 1 ：2：1 性状表现类型比例 高茎：矮茎 3：1四、性状分离比的模拟实验四、性状分离比的模拟实验1、选材。选择的小球大小要一致，质地要统一， 抓摸时手感要相同，以避免人为误差；盛放小球 的容器最好采用小圆桶，不要采用方形容器，以 便摇动小球时能使其充分混合。 2、抓球时应该双手同时进行，而且要闭眼，以避 免人为误差。 3、桶内两种小球的数量必须相等，即标记D和d 的小球数量比为1:1，每次抓球前，必须摇动小桶 中的彩球，使其充分混合。每次抓出的两个小球 统计后必须放回各自的小桶，以保证概率的准确 。4、实验中会出现连续几次遗传因子组成相同的情 况，这属于正常现象。随着抓摸次数的增多，统 计的数值就会接近理论值。如果对分离现象的解释是正确的，即如 果F1的遗传因子组成为Dd，则F1与隐性纯合 子（dd）杂交（测交）的后代中高茎（Dd ）豌豆和矮茎（dd）豌豆的比值应为1：1。测交：未知的遗传因子组成个体与隐性纯合 子杂交。（让F1与隐性纯合子杂交）五、对分离现象的验证五、对分离现象的验证分离现象解释的关键是要验证什么呢？五、对分离现象的验证五、对分离现象的验证假 说演 绎 法以观察和分 析提出问题经推理和想 象提出假说据假说进行 演绎和推理实验检验演 绎推理结论为什么F2中出现 3：1的性 状分离比？遗传因子决定生物的性状。 遗传因子成对存在。 遗传因子在形成配子时分离。 雌雄配子在受精时随机结合。 测交结果预测： 测交后代分离比为1：1。实验结果完全符合！ 假说完全正确！反之错误 ！DdddDd配子高茎矮茎杂种子一代测交测交后代dDddd1 ： 1测交是用于 检测基因型 。在实际的测交过程中，得到64株后代， 高茎30株，矮茎34株，比例接近1：1。隐性纯合子 矮茎高茎测交实验、F1是杂合子（Dd）；、F1 产生两种类型（D和d）数量相等的配子 ；、F1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。1、实验目的：对孟德尔的假说合理的验证。2、实验选材：F1高茎豌豆和矮茎豌豆。3、预期结果：Dd dd Dd ：dd 1 ：14、实验结果：高茎：矮茎 1 ：15、实验结论：六、分离定律六、分离定律分离定律：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。分离定律的实质：体细胞中成对的控制 相对性状的遗传因子彼此分离。分离定律的适用范围 ：1、进行有性生殖的生物的性状遗传。进行有性生殖 的生物产生生殖细胞时，控制统一性状的遗传因子发 生分离，分别进入到不同的配子中。 2、真核生物的性状遗传。原核生物和非细胞结构的 生物不进行有性生殖，也不进行减数分裂；细胞等原 核生物和病毒的遗传物质数量不稳定，变化无规律。 3、细胞核遗传。真核生物细胞核内有染色体规律性 的变化，而细胞质中的遗传物质在遗传过程中随机分 配，变化无规律。 4、一对相对性状的遗传。对于两对或两对以上的相 对性状的遗传，其中每一对相对性状的遗传仍遵循分 离规律。分 离 定 律选择豌豆 作为实验材料杂交实验现象解释（假说-演绎法）测交验证分离定律内容自花传粉、闭花受粉具有多个易于区分的性状 F2性状表现类型及其比例为F2遗传因子组成及其比例高茎矮茎 31DDDddd =121子代性状表现类型及其比例为子代遗传因子组成及其比例高茎矮茎 11Dddd =11第一种情况：豌豆为例P高茎（DD）矮茎（dd） F1 高茎（Dd）F2 高茎（DD ）高茎（Dd ）矮茎（dd）比例121七、显性的相对性七、显性的相对性完全显性：显性遗传因子对隐性遗传 因子有显性作用。第二种情况：牡丹花的花色为例亲本（P ）红色（RR）白色（rr）F1 粉色（Rr）F2 红色（RR ）粉色（Rr ）白色（rr ） 比例121不完全显性：F1的性状表现介于显性和 隐性之间。第三种情况：ABO血型为例血型基因IAIBi血型 （表现型 ）A型血B型血AB型O型血基因型IA IA IA iIB IB IB iIAIBi i共显性：两个亲本的性状，同时在F1的 个体上显现出来，而不是单一地表现出 中间性状。八、做题思路及方法步骤八、做题思路及方法步骤性状 相对性状 显性性状 隐性性状 性状分离正交 反交杂交自交回交 测交显性遗传因子 隐性遗传因子基因型表现型显性基因 隐性基因分离定律 自由组合定律纯合子 杂合子等位基因完全显性 不完全显性 共显性假说-演绎法遗传因子性状类型交配类型基因类型个体类型显隐性型1）基本概念：亲本（P ）子代基因型子代表现型AA AA AA全为显性 AA AaAAAa =11全为显性 AA aa Aa全为显性 Aa Aa AAAaaa=121 显性：隐性3：1 Aa aa Aaaa =11显性：隐性1：1 aa aa aa全为隐性1、由亲代推断子代的基因型、表现型及其概率（正推法）2）推断个体基因型和表现型：2、由子代推断亲代的基因型、表现型及其概率（逆推法）方法一：基因填充法。先根据亲代表现型写出能确 定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，那 么隐性性状的基因型只有aa一种，根据子代中一对 基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知基因。方法二：隐性突破法。如果子代中有隐性个体存在 ，它往往是逆推过程中的突破口。若基因隐性个体 是纯合子aa，可推知其亲代基因型中必然都有一个 a基因，然后再根据亲代的表现型作进一步的判断 。2）推断个体基因型和表现型：3）规律性比值在解决遗传性问题的应用： 1、后代显性：隐性为1 ：1，则亲本的 基因型为：Aa X aa 2、后代显性：隐性为3：1，则亲本的 基因型为：Aa X Aa 3、后代全为显性性状，则双