孟德尔的豌豆杂交试验改.pptx
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1、遗传现象就在我们的身边。遗传:亲代与子代之间能保持性遗传:亲代与子代之间能保持性 状的稳定性。状的稳定性。“种瓜得瓜,种豆得豆种瓜得瓜,种豆得豆”,“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿打地洞龙生龙,凤生凤,老鼠生儿打地洞”是否有一根魔棒在指挥着性状的传递呢?是否有一根魔棒在指挥着性状的传递呢?假如有这根魔棒的话,它存在于哪里呢?假如有这根魔棒的话,它存在于哪里呢?1.1 1.1 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-遗传学的奠基人遗传学的奠基人(1)、提出了遗传单位是)、提出了遗传单位是遗传因子遗传因子(现代遗传学上确定为(现代遗传学上确定为基因基因););孟德尔(孟德尔(1822
2、1884),奥),奥国人,遗传学的奠基人。国人,遗传学的奠基人。21岁起岁起做修道士,做修道士,29岁起进修自然科学岁起进修自然科学和数学。和数学。主要工作:主要工作:1856-1864经过经过8年的杂交试验,年的杂交试验,1865年发表了年发表了植物杂交试验植物杂交试验的论文。的论文。62岁岁时带着对遗传学无限的眷恋,回时带着对遗传学无限的眷恋,回归了无机世界。主要贡献有归了无机世界。主要贡献有:(2)、发现了两大遗传规律:基因)、发现了两大遗传规律:基因的的分离定律分离定律和基因的和基因的自由组合定律自由组合定律。孟德尔定律重新被欧洲的三位科学孟德尔定律重新被欧洲的三位科学家发现,遗传学就
3、同这个家发现,遗传学就同这个“再发现再发现”一起诞生了!一起诞生了!直到直到19001900年年,孟德尔的杂交实验-实验背景实验背景孟德尔历时8年的植物杂交实验孟德尔当时怎么想到做植物杂交实验呢?孟德尔当时怎么想到做植物杂交实验呢?一方面受老师的启发,想解决植物形态及花色等性状如何传递的问题,另一方面是受修道院院长的指示,寻求植物遗传的法则。孟德尔的杂交实验-实验选材实验选材花的结构雌雌蕊蕊雄雄蕊蕊l两性花:一朵花同时具有雌蕊和雄蕊。如豌豆、桃花、梅花、杏花、百合花l单性花:一朵花只具有雌蕊或雄蕊。如玉米、葫芦科(即瓜类,如黄瓜、西瓜)、杨、柳l单性花分为雌雄同株和雌雄异株l雌雄同株:指具单性
4、花的种子植物其雄花和雌花生于同一植株.l雌雄异株:单性花分别生于不同植株上。生雄花的叫雄株,生雌花的叫雌株。如 柳树、杨树。找寻课本找寻课本P2-P3 3的名词的名词自花传粉自花传粉自交自交闭花授粉闭花授粉纯种纯种人工杂交人工杂交异花传粉异花传粉去雄去雄父本父本母本母本性状性状相对性状相对性状豌 豆孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料为什么用豌豆做遗传实验易成功l豌豆是自花、闭花受粉植物,自然状态豌豆是自花、闭花受粉植物,自然状态下,一般都是纯种下,一般都是纯种l具有稳定的、容易区分的多对相对性状具有稳定的、容易区分的多对相对性状l豌豆花大,易于做人工实验豌豆花大,
5、易于做人工实验l子粒较多,数学统计分析结果更可靠子粒较多,数学统计分析结果更可靠 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。自花传粉自花传粉闭花受粉闭花受粉 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。异花传粉异花传粉 两朵花两朵花之间之间的传粉过程。的传粉过程。1 1、豌豆是自花、闭花受粉植物,自然状态、豌豆是自花、闭花受粉植物,自然状态下,下,一般都一般都是纯种是纯种2、豌豆具有多个易于区分的性状、豌豆具有多个易于区分的性状相对性状相对性状-性状性状-生物的形态、结构和生生物的形态、结构和生理、生化等方面特征。理、生化等
6、方面特征。一种一种生物的生物的同一同一个性状个性状的不的不同同表现类型表现类型如:豌豆高茎与矮茎、羊的白毛和如:豌豆高茎与矮茎、羊的白毛和黑毛;人的双眼皮和单眼皮等。黑毛;人的双眼皮和单眼皮等。注意:注意:不同种的生物性状是不可以比较相对性不同种的生物性状是不可以比较相对性状的状的同种生物的不同性状也不能做比较。同种生物的不同性状也不能做比较。?问题思考:问题思考:1、兔子的长毛和灰毛是一对相对性状吗?兔子的长毛和灰毛是一对相对性状吗?2、兔子的长毛和猴子的短毛是一对相对性状吗?、兔子的长毛和猴子的短毛是一对相对性状吗?3 3、性状稳定遗传、性状稳定遗传实验结果容易观察和分析实验结果容易观察和
7、分析多对相对性状多对相对性状七对七对首先对每一对分别研究首先对每一对分别研究人工异花授粉示意图人工异花授粉示意图1 1、去雄、去雄2 2、套袋、套袋3 3、授粉、授粉4 4、套袋、套袋4 4、豌豆花大,易于做人工实验、豌豆花大,易于做人工实验父本(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.遗传图谱中的符号:遗传图谱中的符号:P:P:F F1 1:F F2 2:亲本母本父本杂交自交(自花传粉,同种类型相交)杂种子一代杂种子二代接受花粉接受花粉母本母本提供
8、花粉提供花粉父本父本一对相对性状的杂交实验-实验过程实验过程 一对相对性状的研究一对相对性状的研究 高茎高茎矮茎矮茎P:(杂交杂交)高茎高茎F1:(子一代子一代)(亲本亲本)矮茎矮茎高茎高茎P:(杂交杂交)高茎高茎F1:(亲本亲本)(子一代子一代)正交正交反交反交 一对相对性状的研究一对相对性状的研究 高茎高茎矮茎矮茎P:(杂交杂交)高茎高茎F1:(子一子一代代)(亲本亲本)为什么子一代中为什么子一代中只表现一个亲本只表现一个亲本的性状(的性状(高茎高茎),),而不表现另一个而不表现另一个亲本的性状或亲本的性状或不不高不矮高不矮?一对相对性状的研究一对相对性状的研究 高茎高茎F1(自交自交)高
9、茎高茎矮茎矮茎F2(子二子二代代)显性性状显性性状隐性性状隐性性状 一对相对性状的研究一对相对性状的研究 3 1这种在杂种这种在杂种后代中后代中,同同时出现显性时出现显性性状和隐性性状和隐性性状的现象性状的现象叫性状分离。叫性状分离。性状分离性状分离F F2 2中的中的3 3:1 1是不是巧合呢?是不是巧合呢?高茎高茎F1(自交自交)高茎高茎矮茎矮茎F2(子二子二代代)七对相对性状的遗传试验数据七对相对性状的遗传试验数据2.84:12.84:1277277(矮)(矮)787787(高)(高)茎的高度茎的高度F F2 2的比的比另一种性状另一种性状一种性状一种性状性状性状2.82:12.82:1
10、152152(黄色)(黄色)428428(绿色)(绿色)豆荚颜色豆荚颜色2.95:12.95:1299299(不饱满)(不饱满)882882(饱满)(饱满)豆荚的形状豆荚的形状3.01:13.01:120012001(绿色)(绿色)60226022(黄色)(黄色)子叶的颜色子叶的颜色3.15:13.15:1224224(白色)(白色)705705(灰色)(灰色)种皮的颜色种皮的颜色3.14:13.14:1207207(茎顶)(茎顶)651651(叶腋)(叶腋)花的位置花的位置2.96:12.96:118501850(皱缩)(皱缩)54745474(圆滑)(圆滑)种子的形状种子的形状面对这些实验
11、数据,你信服了吗?那又如何解释实验现象呢?面对这些实验数据,你信服了吗?那又如何解释实验现象呢?实验结果:1.F11.F1都表现出显性性状都表现出显性性状2.F22.F2出现了性状分离出现了性状分离3.F23.F2中出现中出现3:13:1的性状分离比的性状分离比相相关关概概念念孟德尔孟德尔对分离现象的解释对分离现象的解释假说假说1 1、生物的性状是由遗传因子决定的、生物的性状是由遗传因子决定的遗传因子不融合、不消失遗传因子不融合、不消失,每个因子决定着一种特定的性状每个因子决定着一种特定的性状显性遗传因子显性遗传因子 显性性状(大写字母表示,如显性性状(大写字母表示,如D)隐性遗传因子隐性遗传
12、因子 隐性性状(小写字母表示,如隐性性状(小写字母表示,如d)2 2、体细胞中遗传因子是、体细胞中遗传因子是成对成对存在的存在的 纯合子:纯合子:遗传因子组成相同的遗传因子组成相同的个体个体。显性纯合子:显性纯合子:DD 隐性纯合子:隐性纯合子:dd 杂合子:杂合子:遗传因子遗传因子组成不同的组成不同的个体个体。如。如Dd3 3、生物体在形成生殖细胞、生物体在形成生殖细胞-配子时,配子时,成成对对的遗传因子彼此的遗传因子彼此分离分离,分别进入不同的,分别进入不同的配子中。配子中。配子中配子中只含有只含有每对遗传因子的每对遗传因子的一个一个4 4、受精时,雌雄配子的结合是随机的。、受精时,雌雄配
13、子的结合是随机的。基因型和表现型生物个体表现出来的性状与表现型有关的遗传因子遗传因子组成表现型基因型高茎高茎DD Dd矮茎矮茎dd环境单击画面继续在不同的环境条件下,同一种基因型的个体,可以有不同的表现型高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解DdDdDdDDDdDdddDDdd高茎高茎矮茎矮茎P配子配子DdF1Dd配子配子F2高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎1 :2 :1孟德尔对分离现象的解释P 高高 DD 矮矮 dd配子配子 D dF1 高高 Dd F2ddDddDdDDDdD雌配子雄配子3:1假说假说仅仅是孟德尔认为的,到仅仅是孟德尔认为的,到底正确与否,还要通过试验验证。底正确与否,还要通
14、过试验验证。而且一个正确的理论,不仅能够解而且一个正确的理论,不仅能够解释出现的问题,还应能预测另一些释出现的问题,还应能预测另一些实验的结果。实验的结果。作业:作业:请你来设计一个实验验请你来设计一个实验验证一下孟德尔的假说证一下孟德尔的假说,看看这个假说看看这个假说是否是正确的。是否是正确的。三、对分离现象的解释的验证测交测交测交:就是让就是让F F1 1与与隐性纯合子隐性纯合子杂交,这个方法可以用来杂交,这个方法可以用来 测定测定F F1 1的遗传因子组合的遗传因子组合隐性纯合子隐性纯合子 杂种子一代杂种子一代 高茎高茎 矮茎矮茎 Dddd测交测交 配子配子DddDddd高茎高茎 矮茎矮
15、茎 1 1测交测交后代后代 .证明了证明了F F1 1是是杂合子杂合子.证明了证明了F F1 1在形成配在形成配子时,子时,成对的遗传因子成对的遗传因子分离分离,分别进入不同的,分别进入不同的配子中配子中 测定测定F1配子的种类及比例配子的种类及比例 作用作用 测定测定F1的基因型的基因型 判断判断F1在形成配子时基因的行为在形成配子时基因的行为分离定律的内容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_,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入不同的配子中,随_遗传给后代成对存在成对存在融合融合分离分离分离分离配子配子假说假说演绎法演绎法以观察和分析提出问
16、题以观察和分析提出问题为什么为什么F2F2中出现中出现3 3:1 1的性状分离比?的性状分离比?经推理和想象提出假说经推理和想象提出假说遗传因子决定生物的性状遗传因子决定生物的性状遗传因子成对存在遗传因子成对存在遗传因子在形成配子时分离遗传因子在形成配子时分离雌雄配子在受精时随机结合雌雄配子在受精时随机结合据假说进行演绎和推理据假说进行演绎和推理测交结果预测:测交结果预测:测交后代分离比为测交后代分离比为1 1:1 1实验检验演绎推理结论实验检验演绎推理结论实验结果完全符合!实验结果完全符合!假说完全正确!假说完全正确!性状分离比的模拟实验性状分离比的模拟实验实验原理:精巢精巢卵巢卵巢雄配子雄
17、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性状分离比的模拟实验性状分离比的模拟实验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。孟德尔成功的原因孟德尔成功的原因 选取选取试验材
18、料试验材料准确准确 先分析先分析一对一对相对性相对性状,状,再分析再分析两对或两两对或两对以上对以上相对性状相对性状简单简单复杂复杂 用用统计学统计学的方法对实的方法对实验结果进行分析验结果进行分析找寻课本找寻课本P4-P7的名词的名词亲本亲本杂交杂交正交正交反交反交自交自交显性性状显性性状隐性性状隐性性状性状分离性状分离性状分离比性状分离比遗传因子遗传因子显性遗传因子显性遗传因子 (基因)(基因)隐性遗传因子隐性遗传因子纯合子纯合子杂合子杂合子配子配子测交测交分离定律分离定律显性性状、隐性性状、性状分离显性性状、隐性性状、性状分离显性性状显性性状:是指相对性状的亲本杂交后,在是指相对性状的亲
19、本杂交后,在F1中表中表现出来的那个亲本性状。例如:豌豆的高茎。现出来的那个亲本性状。例如:豌豆的高茎。隐性性状隐性性状:是指相对性状的亲本杂交后,在:是指相对性状的亲本杂交后,在F1中中未未表现表现出来的那个亲本性状。例如:豌豆的矮茎。出来的那个亲本性状。例如:豌豆的矮茎。性状的分离性状的分离:在杂种后代中,同时表现出显性性状:在杂种后代中,同时表现出显性性状和隐性性状的现象。和隐性性状的现象。性状分离比:性状分离比:杂交后代中显隐性性状数量比。杂交后代中显隐性性状数量比。孟德尔实验中的概念和符号l杂交(交():):遗传因子因子组成不同的生物成不同的生物个体个体间相互交配的方式相互交配的方式
20、l自交(自交():自花):自花传粉粉,同种同种类型相交型相交l测交:交:被被测验的个体与的个体与隐性性纯合个体合个体间的的杂交交l正交与反交:是相正交与反交:是相对而言的,若甲而言的,若甲()乙(乙()为正交,正交,则乙乙()甲(甲()为反交反交 1、基因的分离定律的、基因的分离定律的F1和和F2要表现特定的分要表现特定的分离比应具备以下条件:离比应具备以下条件:(1)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控)所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性。制,而且等位基因要完全显性。(2)不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机
21、会均等。的机会均等。(3)所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存)所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。活率相同。(4)供试验的群体要大,个体数量要足够多。)供试验的群体要大,个体数量要足够多。孟德尔遗传规律的限用因素孟德尔遗传规律的限用因素(1)真核生物的性状遗传。真核生物的性状遗传。原核生物和非细胞结原核生物和非细胞结构的生物无染色体,不进行减数分裂。构的生物无染色体,不进行减数分裂。(2)有性生殖过程中的性状遗传。有性生殖过程中的性状遗传。只有在有性生只有在有性生殖过程中才发生等位基因分离,以及非同源染色殖过程中才发生等位基因分离,以及非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
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