1、第第1 1章章 遗传因子的发现遗传因子的发现 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，何许人也？ 孟德尔孟德尔遗传学之父遗传学之父 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 原因：原因： 1、豌豆是豌豆是自花传粉自花传粉、闭花受粉、闭花受粉的植物，的植物， 在自然条件下，它一般是纯种。在自然条件下，它一般是纯种。 自花传粉（自交）（自花传粉（自交）（P2P2页）页） 闭花受粉闭花受粉(P2(P2页页) ) 定义定义 柱头柱头 花柱花柱 子房子房 雌蕊雌蕊 花药花药 花丝花丝 雄雄 蕊蕊 2 2、豌豆、豌豆品系多，各品种之间品
2、系多，各品种之间具有易于区分的具有易于区分的性状性状 性状定义性状定义：生物体的形态、结构和：生物体的形态、结构和 生理特性等特征。生理特性等特征。 3 3、豌豆、豌豆花大花大，易于，易于人工异化传粉（杂交）人工异化传粉（杂交） 异化传粉异化传粉: :定义定义p3p3 孟德尔的杂交试验孟德尔的杂交试验-人工杂交实验人工杂交实验 高茎的花高茎的花 矮茎的花矮茎的花 去雄去雄 传粉传粉 提供花粉提供花粉父本父本 接受花粉接受花粉母本母本 套袋套袋 一些相关概念一些相关概念： 两性花：两性花：一朵花中既有雌蕊又有一朵花中既有雌蕊又有 雄蕊的雄蕊的 花。花。 单性花：单性花：一朵花中只有雌蕊或一朵花中
3、只有雌蕊或 雄蕊的花。雄蕊的花。 自花传粉：自花传粉：两性花的花粉，落到同一两性花的花粉，落到同一 朵花的雌蕊柱头上的过程。朵花的雌蕊柱头上的过程。 异花传粉：异花传粉：两朵花之间的传粉过程。两朵花之间的传粉过程。 父本父本（）：指异花传粉时供应）：指异花传粉时供应 花粉的植株花粉的植株 母本母本（）：指异花传粉时接受）：指异花传粉时接受 花粉的植株花粉的植株 性状性状：生物体的形态、结构和生理：生物体的形态、结构和生理 特性等特征。特性等特征。 相对性状相对性状：一种生物的：一种生物的同种性状同种性状的的 不同不同表现类型表现类型。 图图2 卷卷 舌舌 1、有卷舌、有卷舌 2、无卷舌、无卷舌
4、 图图1耳垂的位置耳垂的位置 1、有耳垂、有耳垂 2、无耳垂、无耳垂 图图 7 脸颊有无酒窝脸颊有无酒窝 1、有酒窝、有酒窝 2、无酒窝、无酒窝 图图5上眼脸有无褶皱上眼脸有无褶皱 1、双眼皮、双眼皮 2、单眼皮、单眼皮 一、一、一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验 遗传图谱中的符号：遗传图谱中的符号： P:P: : : : : : : F F1 1: : F F2 2: : 亲本亲本 母本母本 父本 杂交杂交 自交自交(自花传粉自花传粉,同种类型相交同种类型相交) 杂种子一代杂种子一代 杂种子二代杂种子二代 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
5、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 F1F1表现为高茎是否与母本的选择有关？表现为高茎是否与母本的选择有关？ 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) 显性性状显性性状：杂种子一代杂种子一代 （F1F1）表现出来的性状）表现出来的性状 隐性性状隐性性状：杂种子一杂种子一 代（代（F1）未显现出来）未显现出来 的性状的性状 高茎高茎 F1 (自交自交) 高茎高茎 矮茎矮茎 F2 (子二代子二代) 3 1 在杂种后代在杂种后代 中中, ,同时出现同时出现 显性性状和显性性状和
6、 隐性性状的隐性性状的 现象现象 在在F F1 1代中，另代中，另 一个亲本的性一个亲本的性 状是永远消失状是永远消失 了还是暂时隐了还是暂时隐 藏起来了呢？藏起来了呢？ 性状分离性状分离 二、对分离现象的解释二、对分离现象的解释 1 1、生物的性状是由遗传因子、生物的性状是由遗传因子( (基因）控制的基因）控制的 显性性状：由显性性状：由显性基因显性基因控制控制 （用大写字母表示）（用大写字母表示） 隐性性状：由隐性性状：由隐性基因隐性基因控制控制 （用小写字母表示）（用小写字母表示） DD 、体细胞中，遗体细胞中，遗 传因子成对存在传因子成对存在 高茎高茎 矮茎矮茎 dd P F1 (减数
7、分裂减数分裂) 配子配子 D d 、配子形成配子形成时，时， 成对的遗传因子成对的遗传因子 分离，分别进入分离，分别进入 不同的配子不同的配子 (受精受精) Dd 高茎高茎 、受精时，、受精时，雌雄配雌雄配 子的结合是随机，子的结合是随机，遗遗 传因子恢复成对传因子恢复成对 配子中只含每对配子中只含每对 基因中的一个基因中的一个 F1 Dd 配子配子 D d D d Dd DD Dd Dd dd 高茎高茎 高茎高茎 高茎高茎 矮茎矮茎 1 2 1 3 1 F2 杂合子：杂合子： 由不同基由不同基 因的配子因的配子 结合成的结合成的 合子发育合子发育 成的个体，成的个体， 如：如：DdDd 纯合
8、子纯合子: :由由 相同基因的相同基因的 配子结合成配子结合成 的合子发育的合子发育 成的个体，成的个体， 如如DDDD，dddd 一个正确的理论，不仅要能一个正确的理论，不仅要能解释解释已经得已经得 到的试验结果，还应该能到的试验结果，还应该能预测预测另一些实另一些实 验结果。验结果。 三、对分离现象解释的验证三、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 高茎高茎 矮茎矮茎 Dd dd 测交测交 配子配子 D d d Dd dd 高茎高茎 矮茎矮茎 1 1 测交测交 后代后代 用来测定用来测定F F1 1的的 基因组合基因组合 证明了证明了F F1 1是杂合子是杂合子
9、 证明了证明了F F1 1在形成在形成 配子时，成对的基配子时，成对的基 因分离，分别进入因分离，分别进入 不同的配子中不同的配子中 孟德尔孟德尔对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证 -测交测交 让让F F1 1与与_杂交杂交 隐性纯合子隐性纯合子 四、假说四、假说演绎法演绎法 科学实验发现事实科学实验发现事实 大胆猜测推出假设大胆猜测推出假设 演绎推理实验检测演绎推理实验检测 反复实验揭示规律反复实验揭示规律 分离定律分离定律 一对相对性状一对相对性状 的杂交实验的杂交实验 对分离现象的解释对分离现象的解释 测交实验测交实验 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因在生物的体细胞中，控制同
10、一性状的遗传因 子子_，不相，不相_；在形成配子；在形成配子 时，成对的遗传因子发生时，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，随后的遗传因子分别进入不同的配子中，随 _遗传给后代遗传给后代 成对存在成对存在 融合融合 分离分离 分离分离 配子配子 五、分离定律的内容五、分离定律的内容 1 1、两性花、两性花 2 2、单性花、单性花 4 4、自花传粉（、自花传粉（自交）自交） 5 5、异花传粉（、异花传粉（杂交）杂交） 7 7、父本（）、父本（） 8 8、母本（）、母本（） 9 9、性状、性状 1010、相对性状、相对性状 1313、显性性状、显性性状 1414、隐性性状、
11、隐性性状 1515、性状分离、性状分离 6 6、测交、测交 1111、表现型、表现型 1717、杂合子、杂合子 1616、纯合子、纯合子 1212、基因型、基因型 3 3、闭花受粉、闭花受粉 小结遗传中的定义：小结遗传中的定义： 1818、等位基因、等位基因 表现型表现型:生物个体表现出来的性状。生物个体表现出来的性状。 基因型基因型:与表现型有关的基因组成。与表现型有关的基因组成。 基因型是性状表现的内在因素，而基因型是性状表现的内在因素，而 表现型则是基因型的表现形式。表现型表现型则是基因型的表现形式。表现型 是基因型与环境相互作用的结果。是基因型与环境相互作用的结果。 表现型表现型=基因
12、型基因型+ +环境因素环境因素 表现型表现型= =基因型基因型+ +环境环境 秃顶秃顶-性激素影响性激素影响 Bb秃顶秃顶 Bb不秃顶不秃顶 藏报春花色藏报春花色-温度影响温度影响 AA 20 25 红花红花 AA 30 白花白花 实验实验1 1 性状分离比的模拟性状分离比的模拟 通过通过模拟实验模拟实验，来体验孟德尔的假说，来体验孟德尔的假说 (1) (1) 两个小桶代表什么？两个小桶中的两个小桶代表什么？两个小桶中的蓝色小球蓝色小球 和黄色小球和黄色小球代表什么？代表什么？ 答：两个小桶分别代表雌、雄生殖器官；蓝色小球和黄答：两个小桶分别代表雌、雄生殖器官；蓝色小球和黄 色小球分别代表含有
13、显性遗传因子色小球分别代表含有显性遗传因子D D和隐性遗传因子和隐性遗传因子d d的的 配子。配子。 (2) (2) 为什么每个小桶内的蓝色小球和黄色小球数为什么每个小桶内的蓝色小球和黄色小球数 目都是目都是1010个？个？ 答：每个小桶内的答：每个小桶内的 D D小球和小球数目都是小球和小球数目都是1010个，个， 确保确保D : D : d d=1 : 1=1 : 1。 (3) (3) 分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起 的含义是什么？的含义是什么？ 答：分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一答：分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一 起的含义是：模拟
14、雌、雄配子的随机结合。起的含义是：模拟雌、雄配子的随机结合。 (4) (4) 为什么每次抓取小球后都必须先放回原位为什么每次抓取小球后都必须先放回原位, ,然然 后才重新抓取后才重新抓取? ?按步骤（按步骤（3 3）重复做）重复做5050100100次的含次的含 义是什么？义是什么？ 答：答：答答: :确保每个小球被抓取的几率相等确保每个小球被抓取的几率相等, ,数据准数据准 确确. . 重复做重复做5050100100次，次，是为了确保观察样本数目是为了确保观察样本数目 足够多。足够多。 由这一模拟试验我们知道了由这一模拟试验我们知道了随机事件随机事件的的 概率概率是在是在数据越大数据越大的
15、情况下的情况下越接近越接近，所以孟，所以孟 德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千 株的豌豆。如果只统计株的豌豆。如果只统计1010株足得不出这一结株足得不出这一结 论的。同时，通过这一试验，也论的。同时，通过这一试验，也证明了孟德证明了孟德 尔的假设推论是成立的尔的假设推论是成立的。 如果孟德尔在研究遗传实验时如果孟德尔在研究遗传实验时, 只统计只统计10株豌豆杂交结果株豌豆杂交结果,他还他还 能正确的解释性状分离现象吗能正确的解释性状分离现象吗? 在观察实验过程中思考以下问题：在观察实验过程中思考以下问题： 1 1、两个小桶代表什么？两个小桶中的、两个
16、小桶代表什么？两个小桶中的D D小球和小球和d d小球代表什小球代表什 么？么？ 两个小桶分别代表精巢和卵巢；两个小桶分别代表精巢和卵巢；D D小球和小球和d d小球分别代表含小球分别代表含 有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子 2 2、分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？、分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？ 模拟雌、雄配子的随机结合模拟雌、雄配子的随机结合 3 3、为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？、为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？ 4 4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（、将抓取的小球放回原来的小桶内，
17、摇匀，按步骤（3 3）重）重 复做复做5050100100次的含义是什么？次的含义是什么？ 模拟雌、雄配子结合的机会相等模拟雌、雄配子结合的机会相等 确保观察样本数目足够多确保观察样本数目足够多 在观察实验过程中思考以下问题：在观察实验过程中思考以下问题： 1 1、两个小桶代表什么？两个小桶中的、两个小桶代表什么？两个小桶中的D D小球和小球和d d小球代表什小球代表什 么？么？ 实验原理：由于进行有性杂交的亲本在形成配子时，成对的遗 传因子会发生分离，分别进入不同的配子中。受精时，雌雄配 子随机结合成合子。因此，当杂合子自交时，后代出现性状分 离，性状分离比为显性隐性=31。本实验是模拟生物
18、在有 性生殖过程中雌雄配子的随机组合，来探讨杂种后代 性状的分 离比。 实验目的：通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和配子 的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。 实验材料用具：每组两种颜色（黄、白）的大小体积相同的小 球各20个，体积相同的小桶2个。 实验步骤： 3.3.实验：性状分离比的模拟实验：性状分离比的模拟 相关概念：相关概念： 显性性状显性性状：F1中显现出来的性状。 隐性性状隐性性状：F1中未显现出来的性状。 性状分离：性状分离：杂种的自交后代中，同时杂种的自交后代中，同时 出现显性性状与隐性性状的现象。出现显性性状与隐性性状的现象。 一对相对性状的杂交实验 疑惑
19、一：为什么子一代都是高茎的？矮茎性状疑惑一：为什么子一代都是高茎的？矮茎性状 消失了吗？消失了吗？ 疑惑二：为什么矮茎在子二代中又出现了呢？疑惑二：为什么矮茎在子二代中又出现了呢？ 显性性状：显性性状：F F1 1中显现出来的亲本性状，如高茎。中显现出来的亲本性状，如高茎。 隐性性状：隐性性状：F F1 1中未显现出来的亲本性状，如矮茎。中未显现出来的亲本性状，如矮茎。 性状分离：性状分离：在在F F2 2中，一部分个体显现出一个亲本中，一部分个体显现出一个亲本 的性状，另一部分个体显现出另一个亲本的性状。的性状，另一部分个体显现出另一个亲本的性状。 这种在后代中显现不同性状的现象，叫做性状分离。这种在后代中显现不同性状的现象，叫做性状分离。 疑惑三：疑惑三：F F2 2中出现中出现3 3：1 1的分离比是偶然的吗？的分离比是偶然的吗？ 对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证测交测交 方法：让方法：让F1与隐性纯合与隐性纯合 亲本相交亲本相交 什么叫测交？什么叫测交？ 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
