生物：必修2第一章遗传因子的发现

(共75张PPT)
§1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
问题探讨
（Mendel,1822-1884）
奥国人，天主神父。主要工作：1856-1864经过8年的杂交试验，1865年发表了《植物杂交试验》的论文。
为何选豌豆为实验材料容易成功
自花传粉
闭花受粉
自然状态下永远是纯种
实验结果容易分析而且可靠
豌豆具有多个易于区分的性状
相对性状-----
性状-----
生物体的
形态特征或生理特征
一种生物的同一个性状的不同表现类型
如：高茎与矮茎、
圆粒与皱粒
稳定遗传
实验结果容易观察和分析
多对相对性状
挑七对
首先对每一对分别研究
人工异花授粉示意图
1、去雄
2、套袋
3、扫粉
4、授粉
5、套袋
P
×
F1
高
F2
高
3 ： 1
矮
高
矮
787 277
×
一对相对性状的遗传试验
用其他相对性状做杂交实验，也得到同样的结果，4页表1-1，这可见绝非偶然，而是有规律的。
显性性状
隐性性状
性状分离
孟德尔对分离现象的解释
1、生物的性状是由遗传因子决定的
遗传因子不融合、不消失
同一种性状的一对相对性状
显性性状：由显性遗传因子控制（如用大写D表示）
（同一个字母的大小写）
隐性性状：由隐性遗传因子控制（如用小写d表示）
2、体细胞中遗传因子是成对存在的
纯种高茎豌豆：
纯种矮茎豌豆：
DD
dd
纯合子：
杂合子：
F1高茎豌豆：
Dd
遗传因子组成相同的个体
遗传因子组成不同的个体
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。
配子中只含每对遗传因子的一个
4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。
孟德尔对分离现象的解释
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。
显性遗传因子
隐性遗传因子
纯种高茎豌豆：
纯种矮茎豌豆：
DD
dd
F1高茎豌豆：
Dd
P
DD
dd
×
F1
Dd
配子
D
d
高
高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解
F1
Dd
Dd
F2
Dd
配子
d
D
D
d
DD
Dd
dd
高 高 高 矮
3 : 1
×
F1形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。 F2性状表现类型及其比例为________________
_______，遗传因子组成及其比例为________________
_____________。
3∶1
1∶2∶1
高茎∶矮茎 =
DD∶Dd∶dd =
孟德尔对分离现象解释的验证
让F1与___________杂交
-----测交
隐性纯合子
假说—演绎法
科学实验发现事实
大胆猜测推出假设
演绎推理实验检测
反复实验揭示规律
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
融合
分离
分离
配子
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 = 3∶1
DD∶Dd∶dd =1∶2∶1
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 = 1∶1
Dd∶dd =1∶1
杂交、自交、测交等在育种方面的应用：
杂交：一般是用不同基因型的纯合子各自进行交配，目的是获得杂合的个体。
自交：目的是为了获得纯合的个体。
测交：用于鉴定某一显性个体的基因型。
正交或反交：一般是在杂交实验中，鉴定父本、母本对实验结果的影响。
Aa
Aa
Aa
a
A
A
a
AA
Aa
aa
×
亲代
配子
子代
由隐性遗传因子决定的性状遗传图谱
课本练习
1、下列各对性状中，属于相对性状的是
　A.狗的长毛和卷毛
B.棉花的掌状叶和鸡脚叶
　C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色
　D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎
2、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交
　Ａ.ＤＤ×Ｄｄ　　　　Ｂ.ＤＤ×ｄｄ
　Ｃ.Ｄｄ×Ｄｄ　　　　Ｄ.Ｄｄ×ｄｄ
课堂巩固
３、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正
确的一组是　　　　
　Ａ.ＡＡ×Ａａ　 Ｂ.ＡＡ×ａａ
　Ｃ.Ａａ×Ａａ　 Ｄ.Ａａ×ａａ
４、基因型为ＡＡ的个体与基因型为aa的个体杂交产生
的Ｆ１进行自交，那么Ｆ２中的纯合子占Ｆ２中个体
数的　
　Ａ.２５％　　　 Ｂ.５０％
　Ｃ.７５％　　　 Ｄ.１００％
5、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相
交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是　
Ａ.0％　 Ｂ.25％ Ｃ.50％　　 Ｄ.75％
6、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代
显性和隐性个体之比为52∶48。以下哪项推论是正
确的
A.两个亲本都有显性遗传因子
B.两个亲本都有隐性遗传因子
C.一个亲本只有显性遗传因子
D.前三项推论都不正确
7、下列叙述中，正确的是
A.两个纯合子的后代必是纯合子
B.两个杂合子的后代必是杂合子
C.纯合子自交后代都是纯合子
D.杂合子自交后代都是杂合子
8、番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番
茄杂交，其后代可能出现的的性状正确的一组是
①全是红果 ②全是黄果 ③红果∶黄果=1∶1　　　　　 ④红果∶黄果=3∶1　
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
9、一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子，有9粒
种子生成的植株开红花，第10粒种子长成的植株开红
花的可能性为
A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/4
10、一对杂合子的黑毛豚鼠交配，生出四只豚鼠。它们的
性状及数量可能是
A.全部黑色或白色 B.三黑一白或一黑三白
C.二黑二白 D.以上任何一种都有可能
孟德尔的豌豆杂交实验（二）
复习
（1）孟德尔提出的“分离定律”研究的是几对相对性状？
（2）孟德尔是如何完成一对相对性状的杂交实验？
（3）F2中出现了什么现象？
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
两对相对性状的遗传实验
F1
黄色圆粒
数量 315 101 108 32
比例 9 ： 3 ： 3 ： 1
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
1、哪个性状对哪个性状是显性性状？为什么？
不同对之间自由组合
2、 F2中可能有哪些性状组合？
3、 F2中哪些是亲本具有的性状组合？哪些是亲本所没有的性状组合？
子叶颜色
黄色种子
绿色种子
315+101=416
108+32=140
比例近似
3
：
1
种子形状
圆粒种子
皱粒种子
315+108=423
101+32=133
比例近似
3
：
1
一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？
对每一对相对性状单独分析
3/4
1/4
3/4
1/4
F2中四种性状类型出现的可能性各是多少？比值呢？
9/16
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
9 ： 3 ： 3 ： 1
3/16
3/16
1/16
将两对相对性状的遗传一并考虑，它们之间是什么关系呢？
豌豆的子叶颜色和种子形状分别由一对遗传因子控制，黄色和绿色分别由Y和y控制；圆粒和皱粒分别由R和r控制。
P的纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒的遗传因子组成是什么？
孟德尔对自由组合现象的解释
YYRR黄色圆粒 yyrr 绿色皱粒
YR
yr
YyRr(黄色圆粒 )
P(亲本)
配子
F1
×
×
F1分别可以产生哪几种雌配子？哪几种雄配子？比例如何？
F1配子的形成
F1
YyRr
F1配子
YR
yR
Yr
yr
1 : 1 : 1 : 1
4种雌配子和4种雄配子受精结合方式有几种？
YR
YR
YR
YR
Y r
Y R
yR
y r
yR
yR
yR
yR
Yr
Yr
Yr
Yr
yr
yr
yr
yr
yR
YR
Yr
yr
Yr
yr
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
YYRr
yyRR
yyRr
YYrr
Yyrr
YR
yR
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
F2
1、F2中性状表现类型有哪几种？各种类型的比例是多少？
2、遗传因子的组合形式有哪几种？各属于什么性状表现类型？
3、在这些遗传因子的组合形式中有哪些是纯合子？哪些是杂合子？
思考：
两对相对性状的遗传中 F2中4种性状表现类型和9种遗传因子的组合方式有什么规律？
作业
P12 二、拓展题
F2中性状表现类型及比例
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
9
：3
：3
：1
遗传因子的组合形式
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
9
：3
：3
：1
YYRR、YYRr、YyRR、YyRr
yyRR、yyRr
YYrr、Yyrr
yyrr
结论
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
9
：3
：3
：1
YYRR、YYRr、YyRR、YyRr
yyRR、yyRr
YYrr、Yyrr
yyrr
纯合子：YYRR、yyRR、YYrr、yyrr
杂合子：YYRr、YyRR、YyRr、yyRr、Yyrr
F2中4种性状表现类型和9种遗传因子组合方式的规律
F2的性状有22=4种，其比值分别是9/16、3/16、3/16、1/16。
F2中遗传因子组合有32=9种
其中黄色圆粒：YYRR (1/16)、YYRr(2/16)、
YyRR(2/16)、YyRr(4/16)
绿色圆粒: yyRR(1/16)、yyRr(2/16)
黄色皱粒: YYrr(1/16)、Yyrr(2/16)
绿色皱粒: yyrr(1/16)
其根本的原因是非同源染色体上的非等位基因的自由组合,这其实就是基因的自由组合规律的实质。
测 交 :
孟德尔为了检验这种解释是否正
确,也用了测交的方法检验。
预期结果:
黄圆 (YyRr) × 绿皱(yyrr)
↓ ↓
配子: YR Yr yR yr yr

基因型: YyRr Yyrr yyRr yyrr
表现型: 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
比例: 1 : 1 : 1 : 1
实验结果与预
期结果相符，说
明孟德尔的解释
是正确的。
基因自由组合规律的内容:
具有两对（或多对）相对性状的亲
本杂交；F1（杂合体）产生配子时，等
位基因随同源染色体的分离而分离，非
同源染色体上的非等位基因表现为自由
组合。
自由组合规律的意义:
1、理论上为生物的多样性提供了依据
在有性生殖过程中，由于基因重组产
生新基因型从而产生变异，是生物多样性
的原因之一。
2、实践上指导杂交育种工作
人们根据需要，把具有不同优良性状的
两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状
组合到一起，选育优良品种。
对比孟德尔的两个规律
区别\联系
成功原因\再发现
孟德尔成功的原因：
1.选材：豌豆
3.统计学方法
4.科学设计试验程序
2.先选择一对相对性状进行研究
单因素 多因素
孟德尔遗传规律的再发现
表现型 \ 基因型 \ 等位基因
减数分裂
假设:
进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式
产生两性生殖细胞.
推理:
从上一代到下一代,体细胞中染色体
数目发生了什么变化
2N
2N
4N
2N
2N
4N
父方
母方
精子
卵细胞
受精卵
新个体
受精
推理：
（有丝分裂）
推理错误
减数分裂的概念　
减数分裂的过程（动画）
减数分裂过程中DNA、染色体的变化
有丝分裂与减数分裂的区别
减数第一次 分裂与第二次分裂的 区别
讨论：
1》什么是减数分裂？
2》减数分裂与有丝分裂的
区别是什么？
减数分裂：是指原始生殖细胞中的染色体复制一次，而细胞
连续分裂两次，结果形成的生殖细胞中只有原始
生殖细胞一半的染色体的特殊的有丝分裂。
分裂的细胞
有丝分裂
减数分裂
分生组织的细胞
原始的生殖细胞
分裂次数
只分裂一次
连续分裂两次
分裂后的细胞
体细胞
精子细胞或卵细胞
分裂前后细胞
中染色体DNA
母细胞与子细胞完
全相同
染色体、DNA的数目
都减少了一半
范围
特点
结果
　
范围　：凡是进行有性生殖的生物，在原始的生殖细胞（如动物的精原细胞或卵原细胞）发展为成熟的生殖细胞（精子或卵细胞）的过程中。
特点：在整个减数分裂过程中，染色体只
复制一次，而细胞连续分裂两次。
结果：新产生的生殖细胞中的染色体数目，
比原始的生殖细胞减少了一半。
比较项目 减数第一次分裂 减数分裂第二次分裂
同源染色体
染色体数
同源染色体行为
中期分裂相
后期分裂相
减数第一次分裂与减数第二次分裂区别
比较项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂
同源染色体 有 无
染色体数 2n和体细胞相同 N体细胞的一半
同源染色体行为 有联会，四分体 无
中期分裂相 同源染色体排列在赤道板两侧 着丝点排列赤道板上
后期分裂相 同源染色体分离 着丝点分离
减数第一次分裂与减数第二次分裂区别
精子的形成过程
卵细胞的形成过程
精卵形成过程的异同点
图解
图解
几个概念
减I和减II的区别
同源染色体：指配对的两条染色体，
形状和大小一般都相同，一条来自父方，
一条来自母方。
联会：指同源染色体两两配对
四分体：联会后的每对同源染色体
上含有四条染色单体，叫做四分体。
练习
练习一
例1(广东2002高考)同源染色体指
A.一条染色体复制形成的两条染色体
B.分别来自父亲和母亲的两条染色体
C.形态特征大体相同的两条染色体
D.减数分裂过程中联会的两条染色体
例2　下列关于四分体的叙述不正确的是（　）
A.四分体出现在减数第一次分裂过程中
B.每一个四分体包含有一对同源染色体的四条染色单体
C.染色体的交叉互换发生在四分体时期
D.经过复制的同源染色体都能形成四分体
精子的形成过程
返回
精
子
的
形
成
过
程
卵细胞的形成过程
二.卵细胞的形成过程
卵原细胞(2n)
初级卵母细胞(2n)
次级卵
母细胞
(n)
第一极体(n)
第二极体(n)
卵细胞
(n)
第一次分裂
第二次分裂
（仅发生于
某些种）
精卵生殖细胞形成过程的异同
精细胞 卵细胞
相同点
　不
　同
　点
精卵生殖细胞形成过程的异同
精细胞 卵细胞
相同点 都是染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，形成的生殖细胞中的染色体数目是原始细胞的一半
　不
　同
　点 细胞质均等分裂 细胞质不均等分裂
一个精原细胞形成四个精细胞 一个卵原细胞形成一个卵细胞
精细胞形成精子需要变形 卵细胞的形成不变形
练习
　有丝分裂与减数分裂的区别
有丝分裂 减数分裂
适用范围
形成细胞数目
同源染色体
特　　点
下一页
练习二
　　例3、(上海1996高考)雌蛙的卵巢中有初级卵母细胞6000个,从理论上计算,经减数分裂所生成的卵细胞和极体数分别是：
A.6000和6000 B.6000和18000
C.6000和24000 D.12000和12000
返回
精、卵原
细胞
（2n） 　 初级精\
　卵母细胞 次级精\卵母细胞 精子
或
卵
细胞
前中　 后
间期 前中后 末
染色体数
DNA分子
减数分裂过程中染色体DNA的变化
下一页
精、卵原
细胞
（2n） 　初级精\
　卵母细胞 次级精\卵母细胞 精子
或
卵
细胞
前中　 后
间期 前中后 末
染色体数 2n 2n 2n n n 2n n
DNA分子 2n 4n 4n 2n 2n 2n n
减数分裂过程中染色体DNA的变化
变化曲线
卵
细
胞
的
形
成
返回
练习
2n
4n
染色体数
DNA分子数
减数第一次分裂
减数第二次分裂
　减数分裂过程中曲线图解
(母本)高等动物(2N)(父本)
受精卵(2N)
卵细胞(N)
精子(N)
减数分裂
减数分裂
有丝分裂
受精作用
2n
4n
染色体数
DNA分子数
减（1）
减（2）
减数分裂与受精作用
1 2
3 4 7 9
5 6
10 11 12 15 16
13 14
受精作用
B C
D E O P
F G
Q R
S T
A
新个体发育
练习三
有关染色体、染色单体DNA、四分体、的计算
（1）一个四分体＝一对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子
（2）四分体的数目＝1/2体细胞＝生殖细胞＝同源染色体的对数
（3）借助曲线计算DNA和染色体
例4　家兔的初级卵母细胞中有22个四分体，则其卵原细胞中染色体数为（　）
A.11条　 B.11对　 C.不成对的22条　 D.44个
例5、(广东1998高考)初级精母细胞经过减数分裂,形成四个精子细胞。如果每个精子细胞的DNA相对含量为1C,则每个精母细胞和精原细胞的DNA相对含量分别是
A.2C和4C. B.4C和4C. C.2C和2C. D.4C和2C
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　有丝分裂与减数分裂的区别
有丝分裂 减数分裂
适用范围 体细胞的形成 生殖细胞的形成
形成细胞数目 2个 1个(卵)或4个(精子)
同源染色体 同源染色体不配对 同源染色体配对、联会、还有分离
特　　点 染色体复制一次细胞分裂一次，子细胞中染色体与体细胞相同 染色体复制一次，细胞分裂两次，子细胞中的染色体数目是体细胞的一半
区分有丝分裂与减数分裂技巧
识图判断有丝分裂与减数分裂
判断方法：
首先判断时期，如染色体无规律分布为前期，染色体排列在中央为中期，染色体移向两极为后期；
其次判断分裂方式
图形识别
奇数：减数第二次分裂
偶数：
奇偶数
有无同源染色体
有丝分裂
减数第一次分裂
减数第二次分裂
无：减数第二次分裂
有：
有丝分裂
减数第一次分裂
同源染色体有无
联会或分开
无：有丝分裂
有：减数第一次分裂
“三看”
有丝分裂 减数分裂
第一次分裂第二次分裂
前期
中期
后期
练习
1、下列甲、乙、丙三图分别表示某个生物的三个正在进行分裂的细胞图，请回答：
甲
乙
丙
A、图甲表示细胞正处于 分裂 期，产生的子细胞是
细胞。
B、图已表示细胞正处于 分裂 期，产生的子细胞是 细胞。
C、图丙表示细胞正处于 分裂 期，产生的子细胞是 细胞。
D、这三种细胞可同时存在于 性蚊子的哪种器官中 。
减数第一次
后
次级卵母细胞、极体
有丝
后
体
减数第二次
后
第二极体
雌
卵巢
下一页
练习四
练习(广东1999高考)左图为细胞分裂某一时期的示意图。
(1)此细胞处于_______分裂时期,此时有四分体_______个
(2)可以和1号染色体组成一个染色体组的是_______染色体
(3)此细胞全部染色体中有DNA分子_______个。
(4)在此细胞分裂后的一个子细胞中,含有同源染色体_______对。子细胞染色体的组合为_______.
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