孟德尔的杂交实验一课件.ppt

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1、第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） （ 1）、提出了遗传单位是遗传因子 （现代遗传学上确定为基因）； 孟德尔（ 1822 1884），奥地利人， 遗传学的奠基人。 21岁起做修道士， 29 岁起进修自然科学和数学， 1865年宣读 了自己研究的豌豆杂交实验的论文 植 物杂交实验 。 62岁时带着对遗传学无 限的眷恋，回归了无机世界。主要贡献 有 : （ 2）、发现了两大遗传规律：基因的 分离定律和基因的自由组合定律。 （ 1）豌豆是 自花传粉 ，且是 闭花受粉 的植物 保证了自然状态下豌豆是纯种，实验结果可靠 （一）孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料 （ 2）豌豆的 相对性状易于区分 便 于 观

2、 察 、 分 析 实 验 结 果 （ 3）豌豆 花大 ， 便于进行人工异花传粉 因此，豌豆是 理想 的遗传实验材料 我们先来学习一些概念： 两性花： 一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。 单性花： 一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。 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 -自 交 异花传粉： 两朵花之间的传粉过程。 同种植物 (基因组成相同 )的异花传粉 -自 交 不同植物（基因组成不同）的异花传粉 -杂交 杂交实验的过程 : 去雄 亲本：（父本和母本） 父本 （ ）：指异花传粉时供应花粉的植株 母本 （ ）：指异花传粉时接受花粉的植株 遗传图谱中的符号： P F1 F2 子一代 子二

3、代 亲本 母本 父本 杂交 自交 矮 茎 高 茎 矮 茎 高 茎 正 交 反 交 性状 ：生物体的形态、结构和生理特性等特征。比如 :肤 色，血型，高度，脸型等。 相对性状 ：一种生物的同种性状的不同表现 类型。 注意 ： 不同种的生物性状是不可以比较状的 （举例） 同种生物的不同性状也不能做比较 （举例）。 核心概念的理解 1.相对性状 概念解读： (1)同种生物； (2)同一种性状； (3)不同表现类型。 高茎 787高茎 277矮茎 P F1 F2 高茎 矮茎 3 1 （杂交） （自交） 一对相对性状的亲本杂交，杂 种子一代显现出来的性状 一对相对性状的亲本杂交，杂 种子一代未显现出来的

4、性状 在杂种后代中，同时显现出 显性性状和隐性性状的现象 性状分离 显性性状 隐性性状 （二）一对相对性状的遗传学实验 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 1.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？ 1、现象的思考 3.F2中的 3： 1是不是巧合呢？ 2.另一个亲本的性状是永远 消失了还是暂时隐藏起来了呢？ 2.84:1 277（矮） 787（高） 茎的高度 F2的比 隐性性状 显性性状 性状 2.82:1 152（黄色） 428（绿色） 豆荚颜色 2.95:1 299（不饱满）

5、882（饱满） 豆荚的形状 3.01:1 2001（绿色） 6022（黄色） 子叶的颜色 3.15:1 224（白色） 705（灰色） 种皮的颜色 3.14:1 207（茎顶） 651（叶腋） 花的位置 2.96:1 1850（皱缩） 5474（圆滑） 种子的形状 面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗？又要如何解 释这些现象呢？ 孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说 演绎法”， 下列相关叙述中不正确的是 ( ) A.“一对相对性状的遗传实验和结果”不属于“假说 演 绎法”的内容 B.“测交实验”是对推理过程及结果的验证 C.“生物性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子成 对存在、配子中遗传

6、因子成单存在、受精时雌雄配子随机 结合”属于假说内容 D.“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子 (D d=1 1)”属于 推理内容 孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为 基因 ）决定 的；显性性状由 显性遗传因子 决定，如高茎用大写字母 表示； 隐性性状由 隐性遗传因子 决定，如矮茎用小写字母 表示。 DD 高茎 矮茎 dd P F1 (减数分裂 ) 配子 D d 配子形成时，成对 的 遗传因子分开 ，分 别进入不同的配子 (受精 ) Dd 高茎 受精时，雌雄配子 的结合是 随机的 。基 因恢复成对 2、对分离现象的解释 -提出 “ 遗传因子 ” 的假设 在体细胞中，遗传 因子 成对

7、存在的 孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为 基因 ）决定 的；显性性状由 显性遗传因子 决定，如高茎用大写字母 表示； 隐性性状由 隐性遗传因子 决定，如矮茎用小写字母 表示。 配子形成时，成对 的 遗传因子分开 ，分 别进入不同的配子 受精时，雌雄配子 的结合是 随机的 。基 因恢复成对 2、对分离现象的解释 -提出 “ 遗传因子 ” 的假设 在体细胞中，遗传 因子 成对 存在的 Dd D d D d Dd DD Dd Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 3（高茎） 1（矮茎） 雌雄配子的结合是 随机的，才导致了 3： 1的结果 高茎 豌豆 和矮 茎豌 豆杂 交实 验的 分析 图解

8、Dd D d D d DD Dd Dd dd DD dd 高茎 矮茎 P 配子 Dd F1 D d 配子 F2 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 ： 2 ： 1 1.生物的性状是由 _决定的， D表示 _， d表示 _ 2.F1(Dd)产生配子及其结合 (1)F1产生的配子 雄配子种类及比例： _。 雌配子种类及比例： _。 遗传因子 显性遗传因子 隐性遗传因子 D d=1 1 D d=1 1 注意 : 雌、雄配子总数相等吗？ _。 配子形成时彼此间没有联系，而是 _ _。 (2)F1配子的结合 结合是 _；结合方式有 _种。 不相等，雄配子数远远多于雌配子数 成对的遗传因子彼此分离 ， 配子中只含

9、有每对遗传因子中的一个 随机的 4 【 点拨 】 F1配子的种类有两种是指雌雄配子分别为两种 (D和 d)， D和 d的比例为 1 1，而不是雌雄配子的比例为 1 1。 隐性性状不是不表现的性状，而是指 F1未表现的性状，但在 F2中可以表现出来。 性状分离比的模拟实验 实验原理： 精巢 卵巢 雄配子 (精子 ) 雌配子 (卵子 ) 模拟生殖过程中， 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 10株豌豆杂交的结果， 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 10株豌豆的个体做统计，会出

10、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 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合的， 出现了 31的结果。但证明某一假说还需实验验 证 。 （三）对分离现象解释的验证 测交实验 Dd dd D d 配子 高茎 矮茎 高茎 杂种子一代 矮茎 隐性纯合子 测交 测交后代 d Dd dd 1 ： 1 请 预 测 实 验 结 果 ？ 在实际的测交操作过程中，得到 64株后代，高茎 30， 矮茎 34，比例接近 1： 1 分离定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的 遗传因子 _，不相 _；在 形成配子时，成对的遗传因子发生 _， _后的遗传因子分别进

11、入 不同的配子中，随 _遗传给后代。 成对存在 融合 分离 分离 配子 基因分离定律实质： 减数分裂形成配子时， 同源染色体 彼此分开，等位基因也随之分离， 分别进入不同的配子 中，从而使杂合子产生两种数量相等的配子 分离定律的实质 分离定律的适用范围及条件 （ 1）范围 真核生物有性生殖的细胞核遗传。 一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。 （ 2）条件 子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。 雌雄配子结合的机会相等。 子二代不同基因型的个体存活率相同。 遗传因子间的显隐性关系为完全显性。 观察子代样本数目足够多。 假说 演绎法 以观察和分析提出问题 为什么 F2中出现 3： 1的性状分

12、离比？ 经推理和想象提出假说 提出遗传因子控制相对性状等 观点。 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 据假说进行演绎和推理 测交结果预测： 测交后代分离比为 1： 1 实验检验演绎推理结论 实验结果完全符合！ 假说完全正确！ 分离 定律 选择豌豆 作为实验材料 杂交实验 理论解释（假说） 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 = 31 DDDddd = 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 = 11 Ddd

13、d = 11 2、 对每一对相对性状的遗传分别进行研究 。 3、 用统计学方法对实验结果进行分析 。 1、 选择了豌豆作为遗传实验材料 。 性 状 类 型 性状： 生物体的形态特征和生理特征的总称。 相对性状： 一种生物同一性状的不同表现类型。 显性性状： 具有相对性状的亲本杂交， F1表现 出来的性状。 隐性性状： 具有相对性状的亲本杂交， F1未 表 现出来的性状。 性状分离： 杂种后代中， 同时显现出显性性状 和隐性性状的现象。 基本概念（一） 交 配 类 型 自交 ： 基因型相同 的生物体间相互交配；植物 体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉。 杂交：基因型不同的 个体间交配。 测交：

14、杂种第一代与隐性纯合个体相交。 正交 反交：高茎 X矮茎 高茎 X矮茎 回交： 子代与亲代交配 基本概念 三、几种交配类型的区分和应用 杂交 自交 含义 作用 基因型不同的生物个体 间相互交配 1、将不同优良性状集中到一起，得 到新品种 2、显隐性性状判断 两个基因型相同的个体 杂交 1、可不断提高种群中纯合子的比例 2、可用于植物纯合子、杂合子的鉴定 测交 正交与 反交 待测个体与隐性纯合子杂 交，从而测定其基因型 1、验证基因遗传定律理论解释的正 确性 2、高等动物纯合子、杂合子的鉴定 正交中的父方和母方分别 是反交中的母方和父方 检验细胞核遗传与细胞质遗传 F1与亲本相交。 回交 迅速得

15、到更多表现突变性状的动物个体 【典例 1】采用下列哪一组方法，可以依次 解决中的遗传学问题 ： 鉴定一只白羊是否是纯种 在一对 相对性状中区分显隐性 不断提高小麦 抗病品种的纯合度 检验杂种 F1的基因 型鉴定一只有芒小麦是否是纯合子最常 用的方法（ ） A杂交、自交、测交、测交、杂交 B测交、杂交、自交、测交、自交 C测交、测交、杂交、自交、测交 D杂交、杂交、杂交、测交、自交 【典例 1】 【 典例 1】 采用下列哪一组方法，可以依次解决 中的遗传学问题 ： 鉴定一只白羊是否是纯种 在一对相对性状 中区分显隐性 不断提高小麦抗病品种的纯合 度 检验杂种 F1的基因型鉴定一只有芒小麦 是否是

16、纯合子最常用的方法（ ） A杂交、自交、测交、测交、杂交 B测交、杂交、自交、测交、自交 C测交、测交、杂交、自交、测交 D杂交、杂交、杂交、测交、自 交 基本概念 (二 ) 基 因 类 显性基因： 控制显性性状的基因，一般用 大写字母来表示。 隐性基因： 控制隐性性状的基因，一般用 小写字母来表示。 等位基因： 同源染色体的相同位置上控制 相对性状的基因 。 非等位基因： 非同源染色体上，控制不同 性状的基因；同源染色体上控制不同性状 的基因。 复等位基因 ： ABO血型等 个 体 类 表现型： 是指生物个体所表现出来的性 状。（ 如豌豆的高茎和矮茎 ) 基因型： 是指与表现型有关的基因组成

17、。 (如：高茎豌豆基因型： DD或 Dd；矮茎 豌豆基因型： dd) 纯合体： 是由含有 相同基因 的配子结合 成合子发育而成的个体。 杂合体： 是由含有 不同基因 的配子结合 成合子发育而成的个体。 基本概念（三） 2.纯合子和杂合子的比较 项目 纯合子 杂合子 试 验 鉴 定 测 交 自 交 花粉鉴 定方法 后代只有一种类型， 不发生性状分离 后代发生性状分离 后代不发生性状分离， 只有纯合子 后代发生性状分离，既 有纯合子，又有杂合子 花粉的基因型只有一种 花粉的基因型至少两种 表现型和基因型以及它们的关系 表现型 =基因型 +环境 基因型是决定表现型的主要因素 。 基因型相同，表现型一

18、般相同。 表现型相同，基因型不一定相同。（举例） 在相同的环境中，基因型相同，表现型一定 相同。（举例） 基本概念之间的关系 遗传 因子 显性遗传因子 隐性遗传因子 杂合子 纯合子 性状分离 隐性性状 显性性状 相对性状 控制 自 交 自 交 纯合子 杂 交 1. 豌豆在自然状态下是纯种的原因是 A豌豆品种间性状差异大 B豌豆先开花后授粉 C豌豆是闭花自花授粉的植物 D豌豆是自花传粉的植物 2.下列各项中属于相对性状的是 A玉米的黄粒和圆粒 B家鸡长腿和毛腿 C绵羊的白毛和黑毛 D豌豆的高茎和豆荚的绿色 C C 3、下列基因型中不是配子的是 ( ) A、 YR B、 Dd C、 BV D、 A

19、B B 4、下列各项中，基因型不同而表现型相同的是： A、 RR和 rr B、 Rr和 rr C、 RR和 Rr D、 Rr和 Rr C 5、下列叙述正确的是 A纯合体测交后代都是纯合体 B纯合体自交后代是纯合体 C杂合体自交后代都是杂合体 D杂合体测交后代都是杂合体 6、羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白羊为 亲本，接连生下了 3只小羊是白羊，若它们再生 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 B B （一）由亲代推断子代的基因型、表现型 亲本 子代基因型 子代表现型 AA AA AA 全为显性 AA Aa AA Aa 1 1 全为显性

20、 AA aa Aa 全为显性 Aa Aa AA Aa aa1 2 1 显性 隐性 3 1 Aa aa Aa aa 1 1 显性 隐性 1 1 aa aa aa 全为隐性 三 :分离定律的有关问题 例题 1 变式训练 大豆的白花和紫花是由一对等位 基因控制的相对性状，下列 4种杂交实验中， 能判断显隐性关系的是 （ ） 1.紫花紫花 紫花 紫花紫花 301紫花 +101白花 紫花白花 紫花 紫花 白花 97紫花 +110白花 A : 2 3 B : 1 4 C : 1 3 D : 2 4 解析过程 ： 亲本 子一代 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 亲本遗

21、传因子为： Aa X aa 2.后代显性：隐性为 3 : 1，则亲 本的遗传因子为 ： Aa X Aa 3.后代遗传因子为 Aa比 aa为 1 : 1，则 亲本的遗传因子为： Aa X aa 4.后代遗传因子为 AA:Aa:aa为 1 : 2 : 1，则 亲本的遗传因子为： Aa X Aa （二） .由子代推断亲代的基因型 (逆推型 ) 方法：由子代推断亲代的基因型 (逆推型 ) （ 1）基因填充法。 （ 2）根据分离定律中规律性比值来直接判断： 显性：隐性 =3 ： 1 Aax Aa F1 显性：隐性 =1 ： 1 Aax aa 全为显性 AAxA （或 aa） 全为隐性 aax aa 隐性

22、个体在解决遗传题目的运用 根据分离规律，某显性性状可能是纯合的，也可能是杂 合的，而隐性性状一旦出现，则一定是纯合的，且只能产生 一种配子。 （ 1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子 代中每一个个体一个隐性遗传因子，由此可知后 代个体的遗传因子。例：人类白化病遗传： （ 2）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性遗传因 子，由此可推知亲本的遗传因子。如： 白色公羊 X 白色母羊 黑色小羊 很明显黑色是隐性 (用 aa来表示 )所以两个亲 本的遗传因子是 Aa （ 1）用分离比直接计算： Aa Aa1AA 2Aa 1aa （ 2）用配子的概率计算 方法：先算出亲本产生几种配子，求出每种配

23、子 产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。 （三） 分离定律的相关计算 遗传学 有关概率计算 的应用 1、加法定律： 当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这 样的两个事件称为互斥事件，它们的概率等于各自 概率之和。 例题 2：人体肤色正常（ A）对白化（ a）是显 性。一对夫妇基因型都是 Aa，他们所生的孩子中， 表现型正常的概率是多少？ 答案： 3/4 例题 3：一对夫妇正常且他们的双亲都正常， 但双方都有一个白化病的兄弟，求他们婚后生 白化病孩子的几率是多少？ 乘法定律 ：当一个事件的发生不影响另一事件 的发生时，这样的两个独立事件同时出现或相继出 现的概率等于各自概率的乘积。 例题

24、 3、人类的双眼皮（ B）对单眼皮（ b）为 显性。现有一对夫妇基因型均为 Bb,则他们生一个 单眼皮男孩的概率是多少？ 8 1 2 1 4 1 例题 4： 白化病是人类的一种隐性遗传病，控制基因 为 a，分析下图： 1 2 3 1 2 求： （ 1） 1， 2， 2 的基因型； （ 2）该夫妇再生 1个 孩子患白化病的概率 有多大？ （ Aa） （ Aa） （ aa） （ AA / Aa） （答案 ： 1/4） 有关概率的计算 例 题 5：一对表现正常的夫妇，生了一个患白化病的 孩子，如果他们再生一个孩子，表现正常的概率是多少？ 患白化病的概率是多少（有关基因用 A、 a表示） 解 ： （

25、1）显、隐性及 P基因型的判断 正常对白化病为显性，双亲的基因型都是 Aa。 解 ： （ 2）求第二胎为正常和白化病的概率 （ 一） 用分离比直接推出 （ 二） 用配子的概率计算方法，求出患者的概率，再用总概率 （为 1）患者的概率 = 正常的概率 两个性状相同的亲本杂交，子代出现了不同的性状，则亲本 为杂合子，子代（新性状）为隐性性状。 高考总复习 生物 2 3 5 1 4 6 7 8 9 10 患者男女 正常男女 例 题 6：右图为一罕见的遗传 病图解，请据图回答； （ 1） 1号和 5号的基因型（用 A、 a 表示）分别是 _（ 2）若 9 号与 10号婚配，其后代出现患者 的概率是 _

26、,若他们第一胎是个 患者，则第二胎为正常孩子的概 率是 _。（ 3）若 3号与 4号再生 一个孩子为携带者的概率是 _ 。 双亲为杂合子， 后代是杂合子的概 率是 已知后代为显性时，杂合子的概率是 Aa、 aa 未知后代的性状时，杂合子的概率是 2 / 3 1 / 2 1 / 6 3/ 4 1 / 2 3.杂合子自交 n代后，求纯合子与杂合子所占比例 例 题 3； 下列曲线能正确表示杂合子 (Aa)连续 自交若干代，子代中显性纯合子所占比例的 是 ( ) 基因分离规律的应用 1、杂交育种方面的应用 (指导育种 ) 禁止近亲结婚的原理： 2、预防人类遗传病 AA Aa Aa AA aa AA A

27、a Aa 表兄妹 1/2 1/2 此代患病率： 1/4 1/2 1/2=1/16 遗传题概率计算的一般步骤： 1、确定显、隐性 2、写出 隐性个体 的基因型 3、显性性状的个体一定有一个显性基因 4、 子代的基因 一个来自父方，一个来自母方 构建知识网络 构建知识网络 【 高考警示钟 】 自交不等于自由交配 (1)自交 强调的是 相同基因型个体的交配 ，如基因型 为 AA、 Aa群体中自交是指： AA AA 、 Aa Aa； (2)自由交配 强调的是 群体中所有个体进行随机交配 ， 如基因型为 AA、 Aa群体中自由交配是指： AA AA 、 Aa Aa、 AA Aa 、 Aa AA 。 2.测交 与 自交 的选取视生物类型而定 鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体 是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时， 测交法、自交法均可以，但自交法较简单。 四；补充：被子植物的双受精作用 子房的结构 珠被 胚囊 卵细胞（ 1个） 极核（ 2个） 子房壁 胚 珠 双受精 反足细胞 3个 助细胞 2个 子 房 子 房 壁 胚 珠 胚 囊 珠 被 1个卵细胞 2个极核 子叶 胚芽 胚轴 胚根 胚 受精极核 胚乳 种皮 种 子 果皮 果 实 2N 2N 2N 2N 3N 3N 2N 2N 受 精 卵 +1个精子 +1精子 N + N 2N + N