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孟德尔的豌豆杂交实验(一)
一般来说,孩子长得像父母,这是为什么呢?
父母的特征是怎么传递给后代的呢?
问题探讨
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。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。这种观点称为融合遗传。
按照融合遗传的观点,当红花豌豆与白花豌豆杂交后,子代的豌豆花会是什么颜色?
你同意上述观点吗?你的证据有哪些?
融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行。现代遗传学之父孟德尔冲破了这个观点的束缚。通过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物遗传的规律。
一、豌豆作为遗传材料的优点
选豌豆作为实验材料的原因
四大特点
①自花传粉,闭花受粉,自然状态下一般为纯种;
②有许多易于区分的性状;
③豌豆花大,便于进行人工杂交(异花传粉);
④子代较多,容易统计分析。
什么叫自花传粉,闭花受粉 什么叫异花传粉?
自花传粉:两性花的花粉落到同一朵花雌蕊柱头上的过程。
闭花受粉:花在未开放前,雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上的过程。
异花传粉:花粉和雌蕊来自不同的植物或不同花。
一朵花中既有雄蕊又有雌蕊
单性花:玉米
相对性状
(1)性状:生物体表现出来的特征。
(2)相对性状:同种生物的同一性状的不同表现类型。
概念
人的一些相对性状
单眼皮和双眼皮
能卷舌和不能卷舌
有酒窝
无酒窝
1.下面不属于相对性状的是( )
①红葡萄与白葡萄 ②黄菊花与白菊花
③黑头发与黄皮肤 ④白猫与黑狗
⑤高杆水稻与矮杆水稻 ⑥狗的长毛和卷毛
A.①②⑤ B.①②③
C.③④⑥ D.③④⑤
C
2.孟德尔利用豌豆作为实验材料进行植物杂交实验,成功地发现了生物的遗传规律。下列各项中不属于豌豆作为遗传实验材料优点的是( )
A.豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物
B.豌豆在自然状态下一般是纯合的
C.豌豆具有许多明显的相对性状
D.杂种豌豆自交后代容易发生性状分离
D
二、一对相对性状杂交实验
遗传学常用符号
人工杂交步骤
去雄
母本除去未成熟花的全部雄蕊;目的是防止自花传粉,应在开花前(花蕾期)进行
套袋
套上纸袋,防止外来花粉干扰
人工授粉
雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊柱头上
再次套袋
保证杂交种子是人工传粉所结
如图为高茎和矮茎豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解,请据图回答以下问题:
(1)在该实验的亲本中,父本是______豌豆,
母本是__________豌豆。
(2)操作①叫______,操作②叫_________;
为了确保杂交实验成功,①的操作应该在花蕊 _______ (选填"成熟”或“未成熟”)时完成,①和②操作后要_______,以避免外来花粉的干扰。
矮茎
高茎
去雄
人工授粉
未成熟
套袋
实验现象:无论正交还是反交,子一代总是高茎的。
一次相对性状的杂交实验
为什么子一代都是高茎?
为什么不是不高不矮的?
矮茎性状消失了吗?
为什么子一代没有矮茎的,而子二代又出现了矮茎的呢?
子二代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗?
相对性状 亲本性状 F1形状 F2形状 F2比例
1.叶子形状 圆形×皱缩 全部圆形 5474株圆形 1850株皱缩 2.96:1
2.子叶颜色 黄色×绿色 全部黄色 6022株黄色 2001株绿色 3.01:1
3.种皮颜色 灰色×白色 全部灰色 705株灰色 224株白色 3.15:1
4.豆荚形状 饱满×不饱满 全部饱满 882株饱满 299株不饱满 2.95:1
5.未成熟豆荚颜色 绿色×黄色 全部绿色 428株绿色 152株黄色 2.82:1
6.花的部位 腋生×顶生 全部腋生 651株腋生 207株顶生 3.14:1
7.茎的高度 高茎×矮茎 全部高茎 787株高茎 277株矮茎 2.84:1
F2中3:1的分离比不是偶然的
下列关于遗传学基本概念的叙述中,正确的是( )
A.纯合子后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
B.纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状
C.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
D.人的五指和多指是一对相对性状
D
三、对分离现象的解释和验证
假说——演绎法
指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。
遗传方法讲解
观察现象
提出问题
提出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
提出问题
提出假说
是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离呢?
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。
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。
决定隐性性状的是隐性遗传因子,用小写字母表示。
决定显性性状的是显性遗传因子,用大写字母表示。
显性基因和隐性基因
遗传因子组成相同的个体叫做纯合子。
纯种高茎DD,纯种矮茎dd。
遗传因子组成不同的个体叫做杂合子
F,中的高茎Dd
显性遗传因子对隐性遗传因子具有完全显性作用
假说内容
(1)生物的性状是由遗传因子(hereditary factpr)决定的这些因子就像一个个独立的颗粒,既不会相互融合,也不会在传递中消失。每个因子决定一种特定的性状其中决定显性性状的为显性遗传因子,用大写字母(如D)来表示;决定隐性性状的为隐性遗传因子,用小写字母(如d)来表示。
(2)在体细胞中,遗传因子是成对存在的。例如,纯种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子DD,纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子dd。像这样,遗传因子组成相同的个体叫作纯合子。因为F1自交的后代中出现了隐性性状,所以在F1的体细胞中必然含有隐性遗传因子;而F1表现的是显性性状,因此F1的体细胞中的遗传因子应该是Dd。像这样,遗传因子组成不同的个体叫作杂合子。
(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。配子中只含有每对遗传因子中的一个。
(4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。例如,含遗传因子D的配子,既可以与含遗传因子D的配子结合,又可以与遗传因子d的配子结合
实验验证
1.在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;
2.形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
分离定理