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第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔豌豆杂交实验(一)
+
双亲的遗传物质混合后,后代的性状介于双亲之间,这种观点称为融合遗传。
1、什么是融合遗传?
2、按照上述观点,当红花豌豆和白花豌豆杂交后,子代的豌豆花会是什么颜色呢?
问题探讨
阅读P2问题探讨,思考下列问题。
性状:生物体的形态特征、生理特征或行为方式
——“现代遗传学之父”
孟德尔
孟德尔种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物,进行杂交实验,最后通过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物遗传的规律。
思考:为什么种植了那么多植物,最后却是通过豌豆杂交实验得出遗传规律呢?豌豆作为遗传实验材料有哪些优点呢?
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
阅读P2~3,思考豌豆作为遗传实验材料具有哪些优点?
自花传粉
闭花授粉
柱头(雌蕊)
花药(雄蕊)
在花未开时已经完成了授粉
一朵花的花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上
雌雄同株
的两性花
优点1、自花传粉、闭花授粉,在自然状态下一般都是纯种;
两性花
柱头
花萼
胚珠
花托
花瓣
花丝
花药
雄蕊
子房
花柱
雌蕊
优点1 :自花传粉,闭花授粉
二、豌豆作为遗传实验材料的优点
人工授粉的步骤
高茎(或矮茎)豌豆
1.去雄
矮茎(或高茎)豌豆
高茎豌豆
2.套袋
1.去雄(花粉成熟之前,即花蕾期)
2.套袋(防止外来花粉干扰)
4.套袋(防止外来花粉干扰)
接收花粉:
母本♀
如何给豌豆进行人工异花传粉?
3.人工授粉
4.套袋
供应花粉:
父本♂
P3
优点2、豌豆的花比较大,易于操作人工杂交
3.人工授粉
优点3、具有易于区分的相对性状
一种生物同一性状的不同表现类型
种子形状
种子颜色
花色
花的位置
豆荚形状
豆荚颜色
植株高度
相对性状
圆粒
皱粒
黄色
绿色
紫色
白色
腋生花
顶生花
饱满
干瘪
绿色
黄色
高茎
矮茎
性状
1、双眼皮 2、单眼皮
说说人的一些相对性状
1、有卷舌 2、无卷舌
1、挺直 2、拇指向指背面弯曲
1、有耳垂 2、无耳垂
A.牵牛花的阔叶与小麦的窄叶 ( )
B.兔的白毛与黑毛 ( )
C.狗的长毛与卷毛 ( )
D.棉花的细绒和长绒 ( )
E.高杆水稻与矮杆水稻 ( )
1.请判断下列性状是否为相对性状:
小试牛刀:
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
(1)自花传粉、闭花授粉,在自然状态下一般都是纯种;
(2)豌豆的花比较大,易于操作人工杂交;
除此之外,豌豆花还有什么作为实验对象的优点?
(4)子代数量多,便于统计分析;
(5)生长周期短,利于尽快得出实验结果。
小结:
(3)具有易于区分的相对性状;
不同品种豌豆之间同时具有多对相对性状。如何处理多种
不同的相对性状,以便于观察和分析?
种子形状
种子颜色
花色
花的位置
豆荚形状
豆荚颜色
植株高度
相对性状
圆粒
皱粒
黄色
绿色
紫色
白色
腋生花
顶生花
饱满
干瘪
绿色
黄色
高茎
矮茎
性状
一对相对性状的杂交实验
1、常用符号:
1)父本:
♂
二、一对相对性状的杂交实验
2)母本:
♀
3)亲本:
P
4)杂交:
×
6)子一代:
F1
7)子二代:
F2
5)自交:
×
×
纯种高茎
杂交
纯种矮茎
P
亲本
父本♂
母本♀
F1
子一代
高茎
高茎
正交
反交
二、一对相对性状的杂交实验
纯种矮茎
纯种高茎
×
杂交
母本♀
父本♂
为什么无论正反交子一代全是高茎而没有矮茎呢?
观察实验,提出问题
阅读P4,尝试解读下图,并思考正交反交的区别。
纯种高茎
杂交
纯种矮茎
P
F1
子一代
亲本
高茎
×
为什么F2中又出现矮茎了?
自交
高茎
矮茎
F2
子二代
显性性状
一对相对性状的纯合亲本杂交,F1显现出来的性状。
隐性性状
一对相对性状的纯合亲本杂交,F1未显现出来的性状。
在 中,同时显现出
性状和 性状的
现象,叫做 。
性状分离
显性
隐性
杂种后代
观察实验,提出问题
787 ∶ 277
F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗?
观察实验,提出问题
性状 F2 的表现
显性 隐性 显性 : 隐性
茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1
种子的形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1
子叶的颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1
种皮的颜色 灰色 705 白色 224 3.15 : 1
豆荚的形状 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1
豆荚的颜色(未成熟) 绿色 428 黄色 152 2.82 : 1
花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14 : 1
不会数豌豆的修道士不是好的生物学家。
必然!
高茎
矮茎
P
_______ ________
_____
配 子
_____
4.受精时,雌雄配子的结合是 的。
3.生物体在形成配子时,成对的遗传
因子 分别进入不同的配子。
2.体细胞中遗传因子是 存在的。
1.生物的性状是由 决定的。
决定显性性状的为 遗传因子 ,
字母表示; 决定隐性性状的为
遗传因子 , 字母表示;
DD
dd
D
高茎
遗传因子
成对
彼此分离
随机
F1
______
Dd
d
显性
隐性
大写
小写
三、对分离现象的解释
受D控制
受d控制
纯合子
杂合子
大胆猜测,提出假说
×
(受精)
F1
Dd
配子
D
d
D
d
Dd
DD
Dd
Dd
dd
高茎
高茎
高茎
矮茎
1 ∶ 2 : 1
3 ∶ 1
F2
三、对分离现象的解释
大胆猜测,提出假说
高茎
矮茎
P
_______ ________
_____
配 子
_____
DD
dd
D
高茎
F1
(受精)
______
Dd
d
×
×
高茎
高茎
四 对分离现象解释的验证
实验验证:
现实中孟德尔用杂种子一代高茎豌豆(Dd)与隐性纯合子矮茎豌豆(dd)杂交,在得到的166株后代中,高茎87株,矮茎79株,性状的分离比接近1∶1。
孟德尔所做的测交实验的结果与他的预测吻合,进而验证了他的假说的正确性。
测交
杂种子一代
隐性纯合子
Dd
dd
D
d
d
Dd
dd
P
配子
F1
高茎
矮茎
高茎
矮茎
1
1
∶
×
(隐性亲本的配子仅携带隐性基因,不会掩盖F1配子中基因的作用)。
方案一 纯种自交
方案二 纯种高茎和纯种矮茎杂交
方案四 杂种子一代自交
方案三 杂种子一代与纯种高茎杂交
方案五 杂种子一代与纯种矮茎杂交
通过测交实验的结果可证实:
①F1是杂合子;
②F1产生了两种比例相等的配子;
③F1在形成配子时,成对的遗传因子发生了分离。
测定F1配子的种类及比例
意义 测定F1的基因型
判断F1在形成配子基因的行为
注意说明:用F1与隐性纯合子杂交的原因是:隐性纯合子只能产生“含有隐性遗传因子”的配子,它与F1的配子结合时,不会遮盖F1配子中遗传因子所决定的性状。这样测交后代的性状表现类型及比例就能直接反映F1产生配子的类型及比例,从而验证分离定律,也可间接反映F1的基因型
阅读P7,阐述测交实验流程。
科学方法——假说演绎法
她怎么盯着我看
可能是喜欢我
找她加微信应该没问题
“美女加个微信”
“啪”
P7
一般步骤:
发现问题
提出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
科学方法——假说演绎法
发现问题:无论正交和反交,F1都表现高茎,F2出现性状分离,分离比接近3:1
①生物体性状都是由遗传因子控制的。
②体细胞中,遗传因子成对存在
③配子形成时,成对的遗传因子分离,分别进入不同的配子(核心)
④受精时,雌雄配子的结合是随机的
演绎推理:①测交(预期结果)
②验证(实际结果)
结果一致
分离定律
五 分离定律
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
适用范围:
1、真核生物、有性生殖生物、细胞核遗传
2、一对相对性状的遗传
抓取一次情况之一
六、性状分离比的模拟实验
思考:
1.甲小桶和乙小桶分别代表什么?
2.从甲桶中随机取出一小球,代表什么生理过程?
3.从两个桶取出小球混合在一起,代表什么生理过程?
4.第4步中提到要重复50~100次,为什么?
5.取出小球后,为什么要放回去,再进行下一次抓取小球?
P6
六、分离定律的解题规律
1、判断显隐性
甲性状 X 乙性状 →甲性状
甲性状 X 甲性状 → 甲性状、乙性状
——甲为显性性状
——乙为隐性性状
实验组 亲本表现型 F1的表现型和植株数目
紫花 白花
一 紫花×白花 405 411
二 紫花×白花 807 0
三 紫花×紫花 1 240 420
请判断紫花和白花谁为显性,谁为隐性?
例1、豌豆的紫花和白花是一对相对性状,这对相对性状由基因A,a控制。下表是豌豆花色的三个组合的遗传实验结果。请分析回答:
实验组 亲本表现型 F1的表现型和植株数目
紫花 白花
一 紫花×白花 405 411
二 紫花×白花 807 0
三 紫花×紫花 1 240 420
请写出亲本和子代的遗传因子组成类型和组合三的F1显性类型植株中,杂合子所占比例?
2、推导遗传因子组成类型
隐性纯合突破法、基因填充法
思维训练:设计实验方案
有一天,你突然发现一种本来开白花的花卉,出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值,决定培育这种花卉新品种。当你知道这种花是自花受粉的以后,将这株开紫花的植株的种子种下去,可惜的是在长出的126株新植株中,却有36株是开白花的,这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种呢?请你写出解决这一问题的实验程序,与同学交流,看谁设计的程序更简捷。
杂
Pp
90
36
U
直接无
法区分
U
U
种成株系/株行(单株收获的种子种在一起)
稳定遗传
性状分离
两种
PP
Pp
【提示】将获得的紫花植株连续自交几代,即将每次自交后代的紫花植株选育后再进行自交, 直至自交后代中不再出现白花植株为止。具体过程可用以下图解表示。