沪科版高中生命科学第三册第八章《遗传与变异》课件.ppt

1、第八章第八章 遗传与变异遗传与变异为什么同一物种之间会出现不同性状呢？为什么同一物种之间会出现不同性状呢？人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混合液是另外就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点称做一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点称做融合融合遗传遗传。+按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交后，子代按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交后，子代的牡丹

2、花是什么颜色呢？的牡丹花是什么颜色呢？如果如果“融合遗传融合遗传”的观点是正确的，那么可以用它来解释身的观点是正确的，那么可以用它来解释身高的遗传吗？高的遗传吗？高高+矮矮=不不高高不矮不矮如果不是正确的，那生物遗传的规律又是什么呢？如果不是正确的，那生物遗传的规律又是什么呢？18221822年年7 7月月2222日，孟德尔出生在奥地利的一日，孟德尔出生在奥地利的一个贫寒的农民家庭里，父亲和母亲都是园艺家。个贫寒的农民家庭里，父亲和母亲都是园艺家。孟德尔受到父母的熏陶，从小很喜爱植物。由于孟德尔受到父母的熏陶，从小很喜爱植物。由于家境贫寒，孟德尔家境贫寒，孟德尔2121岁便做了修道士。他利用修

3、岁便做了修道士。他利用修道院的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊、玉米道院的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行杂交实验，潜心研究了等多种植物，进行杂交实验，潜心研究了8 8年。年。其中豌豆的杂交实验非常成功，孟德尔通过分析其中豌豆的杂交实验非常成功，孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。因此，因此，孟德尔被称为孟德尔被称为“现代遗传学之父现代遗传学之父”，是遗，是遗传学的奠基人。传学的奠基人。直到直到140多年前多年前孟德尔孟德尔的植物杂交实验开始，才的植物杂交实验开始，才揭开了遗传的奥秘。揭开了遗传的奥秘。8.1 遗传

4、规律遗传规律n遗传（遗传（heredity）：）：子代与亲代相似的现象。子代与亲代相似的现象。孟德尔孟德尔遗传学之父遗传学之父v遗传学奠基人孟德尔简介遗传学奠基人孟德尔简介（Mendel,1822-1884）奥地利人，天主教神父。主要工奥地利人，天主教神父。主要工作：作：1856-1864经过经过8年的杂交试年的杂交试验，验，1865年发表了植物杂交试年发表了植物杂交试验的论文。验的论文。一、孟德尔及其科学研究的方法一、孟德尔及其科学研究的方法工作成就：工作成就：（1）提出遗传单位是遗传因子）提出遗传单位是遗传因子 （现代遗传传学确定为基因）（现代遗传传学确定为基因）基因的分离规律基因的分离规

5、律（2）发现两大遗传规律）发现两大遗传规律 基因的自由组合规律基因的自由组合规律获得成功的原因有以下几方面获得成功的原因有以下几方面:豌豆是豌豆是严格严格的的自花传粉自花传粉且且闭花授粉闭花授粉的植的植物，自然状态下永远是纯种，实验结果可靠物，自然状态下永远是纯种，实验结果可靠。并且对豌豆进行杂交操作很简便，而且豌。并且对豌豆进行杂交操作很简便，而且豌豆的相对性状比较显著容易观察。豆的相对性状比较显著容易观察。选豌豆为实验材料：选豌豆为实验材料：为什么用豌豆做实验容易成功呢？为什么用豌豆做实验容易成功呢？豌豆是闭花自花传粉植物豌豆是闭花自花传粉植物 两性花的花粉，落在同一朵花的两性花的花粉，落

6、在同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉自花传粉。豌豆花在未开放时就已经完成了豌豆花在未开放时就已经完成了受粉，称作闭花受粉，避免了外来受粉，称作闭花受粉，避免了外来花粉的干扰。花粉的干扰。子房子房柱头柱头花柱花柱雌蕊雌蕊花药花药花丝花丝雄蕊雄蕊豌豆还具有易于区分的性状豌豆还具有易于区分的性状首先针对一对相对性状进行研究，研究思首先针对一对相对性状进行研究，研究思路是路是由简到繁、先易后难由简到繁、先易后难。用用统计学方法统计学方法对结果进行分析对结果进行分析 基因的分离规律是孟德尔通过碗豆的一对基因的分离规律是孟德尔通过碗豆的一对相对性状相对性状 的遗传实验总结出来的，他

7、共做了的遗传实验总结出来的，他共做了7对相对性状的杂交实验，得到相同的结果。对相对性状的杂交实验，得到相同的结果。性状：性状：生物的形态特征和生理特性的总称。生物的形态特征和生理特性的总称。相对性状：相对性状：同种生物同种性状的不同表现类型。如：同种生物同种性状的不同表现类型。如：高茎与矮茎、圆粒与皱粒高茎与矮茎、圆粒与皱粒 下面来看看人体的一些相对性状：下面来看看人体的一些相对性状：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2 卷卷 舌舌1、有卷舌、有卷舌 2、无卷舌、无卷舌图图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖前额中央发际有一三角形突出称美人尖1、有美人尖、有美

8、人尖 2、无美人尖、无美人尖图图4 拇指竖起时弯曲情形拇指竖起时弯曲情形1、挺直、挺直 2、拇指向指背面弯曲、拇指向指背面弯曲图图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、单眼皮图图6 食指长短食指长短1、食指比无名指长、食指比无名指长 2、食指比无名指短、食指比无名指短图图 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8 双手手指嵌合双手手指嵌合1、右手拇指在上、右手拇指在上 2、左手拇指在上、左手拇指在上一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验高茎（或矮茎）的花高茎（或矮茎）的花矮茎（或高茎）的花矮茎（或高茎）的花高茎（高茎（F1）两朵花之

9、间的传粉过程叫两朵花之间的传粉过程叫做做异花传粉异花传粉。供应花粉的植株叫做父本供应花粉的植株叫做父本（），接受花粉的植株叫），接受花粉的植株叫做母本（做母本（）孟德尔在做杂交实验孟德尔在做杂交实验时，先除去未成熟花的时，先除去未成熟花的全部雄蕊，这叫做全部雄蕊，这叫做去雄去雄。然后套上纸袋。待雌蕊然后套上纸袋。待雌蕊成熟时，采集另一植株成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄花的的花粉，撒在去雄花的雌蕊的柱头上，再套上雌蕊的柱头上，再套上纸袋。纸袋。二、基因的分离定律二、基因的分离定律科学理论产生的一般过程科学理论产生的一般过程现现 象象(一一)一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验假假

10、说说（解释）（解释）(二二)对分离现象的解释对分离现象的解释验验 证证(三三)对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证理理 论论(四四)分离定律分离定律现现象象假假说说验验证证理理论论(一一)实验现象：实验现象：（自交）（自交）（杂交）（杂交）PF1F2子一代子一代子二代子二代亲本亲本母本母本父本父本杂交杂交自交自交解释解释:P P F1F2 为什么为什么F1F1全为高茎？全为高茎？为什么为什么F2F2出现了性状出现了性状分离？并且分离比为分离？并且分离比为3:1?3:1?是偶然吗是偶然吗?3:1杂交：基因型杂交：基因型 不同的生物间相互交配的不同的生物间相互交配的过程。过程。自交：基因型相同

11、的生物体间相互交配；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植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉，自交是获得纯系的有效方法。粉，自交是获得纯系的有效方法。显性性状：显性性状：具有相对性状的亲本杂交，具有相对性状的亲本杂交，F1F1表现出表现出来的那个亲本性状。来的那个亲本性状。隐性性状：隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，具有相对性状的亲本杂交，F1F1未表现未表现出来的那个亲本性状。出来的那个亲本性状。性状分离：性状分离：在杂种的自交后代中，呈现不同亲本在杂种的自交后代中，呈现不同亲本性状的现象。性状的现象。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

12、 可见，可见，F2中出现中出现3:1的性状分离比不是偶然的。的性状分离比不是偶然的。如果这些如果这些实验数据是你得到的，你将如何解释实验现象呢？实验数据是你得到的，你将如何解释实验现象呢？现现象象假假说说验验证证理理论论母本都去雄，父母本调换，结果一样。母本都去雄，父母本调换，结果一样。(二二)对分离现象的解释（假说）对分离现象的解释（假说）(1)(1)生物性状由遗传因子决定。遗传生物性状由遗传因子决定。遗传因子不相融合也不消失。因子不相融合也不消失。现现象象假假说说验验证证理理论论(2)(2)体细胞中遗传因子成对存在。体细胞中遗传因子成对存在。(3)(3)形成生殖细胞时，成对的遗形成生殖细胞

13、时，成对的遗传因子彼此分离。传因子彼此分离。P配子配子F1（杂交）（杂交）现现象象假假说说验验证证理理论论(4)(4)受精时，雌受精时，雌雄配子的结合是雄配子的结合是随机的。随机的。显性基因：控制显性性状的基因。显性基因：控制显性性状的基因。隐性基因：控制隐性性状的基因。隐性基因：控制隐性性状的基因。等位基因：位于一对同源染色体同一位置上等位基因：位于一对同源染色体同一位置上的控制相对性状的基因。的控制相对性状的基因。解释（假说）解释（假说）以上解释仅仅是孟德尔认为的，到底正以上解释仅仅是孟德尔认为的，到底正确与否，还要通过试验验证。而且一个正确的确与否，还要通过试验验证。而且一个正确的理论，

14、不仅能够解释出现的问题，还应能预测理论，不仅能够解释出现的问题，还应能预测另一些实验的结果。另一些实验的结果。作业：作业：现在你来设计一个实验验证一下孟现在你来设计一个实验验证一下孟德尔的假说德尔的假说,看看这个假说是否是正确的。看看这个假说是否是正确的。现现象象假假说说验验证证理理论论PF1高高F2高高 3 ：1矮矮高高一对相对性状的遗传试验的图解一对相对性状的遗传试验的图解矮矮787 277 787 277 PDDddF1Dd配子配子Dd高高PDDddF1Dd配子配子Dd高高F1DdDdF2Dd配子配子dDDdDDDddd高高 高高 高高 矮矮3 :1 表现型：具有特定基因型的个体所能表表

15、现型：具有特定基因型的个体所能表现出来的性状。现出来的性状。基因型：控制生物性状的基因组成。基因型：控制生物性状的基因组成。纯合子：同源染色体同一位置上的基因纯合子：同源染色体同一位置上的基因组成相同的个体。组成相同的个体。杂合子：同源染色体同一位置上的基因杂合子：同源染色体同一位置上的基因组成不同的个体。组成不同的个体。一对相对性状的遗传图解：一对相对性状的遗传图解：实验材料：豌豆；实验材料：豌豆；相对性状：相对性状：P:DDdd配子：配子：DdF1:Dd高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎F2:DDddDDDdDddd高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎矮茎基因型：基因型：DD:Dd:dd=1:2:1表现型：

16、高茎：矮茎表现型：高茎：矮茎=3：1高茎高茎矮茎矮茎Ddv对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证测交测交 让杂种让杂种F1F1与隐性纯与隐性纯合亲本杂交合亲本杂交什么叫测交？什么叫测交？测交的结果测交的结果:与预期的设想相符，证实了：与预期的设想相符，证实了：F1是杂合体，基因型是是杂合体，基因型是Dd；F1产生产生D和和d两种类型比值相两种类型比值相等的配子；等的配子；F1在配子形成时，等位基因在配子形成时，等位基因彼此分离。彼此分离。v基因分离规律的实质基因分离规律的实质 在杂合体内，等位基因在杂合体内，等位基因分别分别位于一对同源染色体上位于一对同源染色体上，具有一定的，具有一定的独立

17、性独立性，在杂，在杂合体形成配子时，等位基因合体形成配子时，等位基因随着同源染色体的分离而分随着同源染色体的分离而分开开，分别，分别进入两个配子进入两个配子中，中，独立地随配子遗传给独立地随配子遗传给后代。后代。基本概念基本概念交配类型交配类型杂交：杂交：基因型基因型 不同的生物间相互交配的过程。不同的生物间相互交配的过程。自交：自交：基因型相同的生物体间相互交配；植物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体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉 ，自交是获得纯系的有效方法。，自交是获得纯系的有效方法。测交：测交：让杂种第一代与隐性亲本杂交，用让杂种第一代与隐性亲本杂

18、交，用 来测定来测定F1基因型基因型。测交是检验某生物个。测交是检验某生物个 是纯合体还是杂合体的有效方法。是纯合体还是杂合体的有效方法。性状类型性状类型性状：生物体的形态特征和生理特征的总称。性状：生物体的形态特征和生理特征的总称。相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。相对性状：同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，显性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1表现表现 出来的那个亲本性状。出来的那个亲本性状。隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1未表未表 现出来的那个亲本性状。现出来的那个亲本性状。性状分离：在杂种的自交后代中，呈现

19、不同亲性状分离：在杂种的自交后代中，呈现不同亲 本性状的现象。本性状的现象。基因类基因类等位基因：位于一对同源染色体同一位置等位基因：位于一对同源染色体同一位置上的控制相对性状的基因。上的控制相对性状的基因。显性基因：控制显性性状的基因。显性基因：控制显性性状的基因。隐性基因：控制隐性性状的基因。隐性基因：控制隐性性状的基因。个体类个体类表现型：具有特定基因型的个体所能表现出来表现型：具有特定基因型的个体所能表现出来的性状。的性状。基因型：控制生物性状的基因组成。基因型：控制生物性状的基因组成。纯合子：同源染色体同一位置上的基因组成相纯合子：同源染色体同一位置上的基因组成相同的个体。同的个体。杂合子：同源染色体同一位置上的基因组成不杂合子：同源染色体同一位置上的基因组成不同的个体。同的个体。(一一)实验现象：实验现象：PF1F2解释解释:P P F1F2生物的形态特征和生理特性的总生物的形态特征和生理特性的总称。称。-（）同种生物同种性状的不同表现类同种生物同种性状的不同表现类型。如：高茎与矮茎、圆粒与皱型。如：高茎与矮茎、圆粒与皱粒。粒。（）3:1