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生 物 学
(新苏教版)
第一章 遗传的细胞基础
第2节 分离定律
必修2 遗传与进化
人们曾经认为两个亲本发生杂交后,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,这个观点叫融合遗传。(混合遗传学说)
积极思维
按照上述的观点,当紫花豌豆和白花豌豆杂交后,子代的豌豆花会怎样的什么颜色呢?
+
孟德尔
——“现代遗传学之父”
孟德尔于1822年出生在奥地利(现为捷克)的一个贫苦家庭,他从小酷爱自然科学。
1843年,他进入奥地利布鲁恩一家修道院。
由于他勤奋好学,1851年他所在修道院的院长送他上了维也纳大学。1851-1853年他在那里学习数学和自然科学。
孟德尔从1856年起开始利用修道院的一小块园地,种植了豌豆、山柳菊、玉米等植物,进行杂交实验。其中豌豆的杂交实验非常成功。
经过整整8年(1856-1864)的不懈努力,终于在1865年发表了《植物杂交试验》的论文,提出了遗传单位是遗传因子的论点,并揭示出遗传学的两个基本规律——分离定律和自由组合定律。
论文发表34年后他的观点才被少部分人认可,至此他已经去世16年了。
孟德尔选择了豌豆作为实验材料
豌豆适于杂交实验的生物学特征 :
(1)豌豆是严格的自花传粉且闭花授粉的植物,自然状态下一般是纯种,用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析。
(2) 豌豆有易于区分的相对性状,这些性状能够稳定的遗传给后代,用具有相对性状的植株进行杂交实验,实验结果很容易观察和分析。
同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊。如豌豆
1、两性花:
2、单性花:
一朵花中只有雄蕊或者雌蕊。如玉米
3.雌雄同株:
雌花和雄花在同一植株上,如玉米、黄瓜。
4.雌雄异株:
雌花和雄花不在同一植株上,如桑、菠菜等。
【与植物有关的知识】
甲
乙
自花传粉
异花传粉
自花传粉:两性花的花粉,落到 的雌蕊柱头上的过程,也叫 。
同一朵花
自交
异花传粉: 之间的传粉过程。
两朵花
自交
自花传粉与异花传粉
父本(♂):
供应花粉的植株。
母本(♀):
接受花粉的植株。
豌豆杂交的方法:人工异花传粉
1.母本去雄
2.套袋
3.传粉
4.再套袋
(开花之前)
(防止外来花
粉干扰)
(花蕊成熟)
(防止外来花粉干扰)
性状:生物的形态特征或生理特征
形态特征如豌豆种子的形状、颜色;
生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱性等。
图1 上眼脸有无褶皱
1、双眼皮 2、单眼皮
图 2 脸颊有无酒窝
1、有酒窝 2、无酒窝
分离定律
图3 双手手指嵌合
1、右手拇指在上 2、左手拇指在上
同一种生物同一种性状的不同表现类型。
相对性状:
2、兔子毛的长毛和细毛
3、番茄的红果与圆果
1、 水稻的早熟与晚熟
4、豌豆的高茎和矮茎
5、兔的长毛和灰毛
6、兔子的长毛和狗的短毛
7、狗的卷毛和直毛
√
×
√
×
×
×
√
思考讨论:是否属于相对性状?
积极思维:孟德尔的实验数据说明了什么?
分析每个杂交组合中,F2中都表现显性性状和隐性性状的植株,计算比例填在表中
性状 F2 的表现
显性 隐性 显性 : 隐性
茎的高度 高茎 787 矮茎 277
种子的形状 圆粒 5474 皱粒 1850
子叶的颜色 黄色 6022 绿色 2001
花的颜色 紫色 705 白色 224
豆荚的形状 饱满 882 不饱满 299
豆荚的颜色(未成熟) 绿色 428 黄色 152
花的位置 腋生 651 顶生 207
2.84 : 1
2.96 : 1
3.01 : 1
3.15 : 1
2.95 : 1
2.82 : 1
3.14 : 1
2.一对相对性状的杂交实验是如何进行的?实验结果如何?
3.什么是显性性状?什么是隐性性状?什么是性状分离?
一对相对性状的杂交实验
1.常见的遗传学符号及含义。
含义 亲本 母本 父本 自交 杂交 子一代 子二代
符号
P
♀
F1
F2
×
杂交(遗传因子组成不同的个体交配)
自交(自花传粉;同株授粉遗传因子相同的雌雄个体交配)
亲本
(P)
×
子一代
(F1)
(显性性状)
(隐性性状)
一对相对性状的杂交实验
一对相对性状的纯合亲本杂交,杂种子一代未显现出来的性状。
一对相对性状的纯合亲本杂交,杂种子一代显现出来的性状。
(父本)
(母本)
正交
反交
亲本
(P)
×
子二代
(F2)
性状分离
显性性状︰隐性性状 ≈ 3︰1
3 ︰ 1
705
224
×
一对相对性状的杂交实验
子一代
(F1)
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
1.生物的性状是由遗传因子决定的
显性性状:由显性遗传因子控制(大写字母)
控制一对相对性状的遗传因子由同一个字母的大小写表达)
如 A—a D—d
隐性性状:由隐性遗传因子控制(小写字母)
A
a
孟德尔对杂交实验结果的解释
D
d
2、亲本体细胞中遗传因子是 存在的
成对
3、配子形成时,成对的遗传因子分开,分别进入不同的配子,配子中只含每对遗传因子中的 个。
4、受精时,雌雄配子的结合是 的 。
1
受精卵中遗传因子恢复成对
随机
孟德尔对杂交实验结果的解释
纯合子
杂合子
一对相对性状杂交实验的遗传图解
d
D
配子
DD
dd
P
矮茎
高茎
×
Dd
Dd
dd
矮茎
DD
F2
高茎
高茎
高茎
d
D
d
D
配子
Dd
F1
高茎
Dd
×
高茎
F2中遗传因子组成(基因型)及其比例:
DD:Dd:dd = 1:2:1
性状类型(表型)及其比例:
高茎:矮茎 = 3:1
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
随机结合
1.实验原理
模拟动物性状分离比的杂交实验
棋子
棋子
棋子
棋
棋子
1、两个罐代表什么?
2、两个小桶中的棋子代表什么?
3、为什么两个小桶内的黑子和白子都各是50个?
4、分别从两个小罐内随机抓取棋子组合在一起的含义是什么?
5、两个小桶内的棋子数量要相等吗?
6、将抓取的棋子放回原桶,摇匀,按步骤(3)重复做20次的含义是什么?
7、为什么全班的实验结果与预期的结果更接近?
雌雄生殖器官(精巢、卵巢)
黑子代表含有显性基因配子;白子隐性基因的配子
确保A:a=1:1
数量可以不相等,因为雄配子远多于雌配子
(1)将抓取的棋子放回原桶,是为了确保不同种类的雌雄配子结合的机会相等;
(2)重复做20次,是为了确保观察样本数目足够多。
模拟动物性状分离比的杂交实验
雌雄配子的随机结合
实验个体数量越大,越接近统计规律
杂种子一代
隐性纯合子
高茎
矮茎
Dd
dd
×
测交
配子
D
d
d
Dd
dd
高茎
矮茎
1 ∶ 1
测交后代
孟德尔对分离现象解释的验证-----测交
让F1与 ___________ 杂交
隐性纯合子
① 用来测定F1的基因组合
② 证明了F1是杂合子
③ 证明了F1在形成配子时,成对的基因分离,分别进入不同的配子中
④证明了F1产生配子的种类及比例。
现有一株紫花豌豆,如何判断它是显性纯合子(AA)还是杂合子(Aa)?
注:显性纯合子与杂合子的判断方法:
植物:
动物:
测交或自交
测交
(最好)
(最简便)
测交
自交
孟德尔对分离现象解释的验证-----测交
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
适用范围:
(1)真核细胞、细胞核中的遗传因子
(不适用于原核生物、细胞质的遗传因子)
(2)一对遗传因子
(3)有性生殖的生物
课堂小练
1.用豌豆做实验材料是孟德尔成功的关键。下列特点不是其成功原因的是( )A. 严格的自花传粉植物 B. 相对性状易于区分C. 自然状态下,亲本一般都是纯种 D. 等位基因的数量少
D
2. 在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位基因控制(用 R、r表示)。现以两株红花玫瑰为亲本杂交,F1中红花和白花的数量比例如右图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 红花为隐性性状B. 白花为隐性性状C. F1中红花的基因型为RRD. F1中红花的基因型为Rr
课堂小练
B
3.对豌豆而言,下列遗传因子组成中不是配子的是( ) A. D B. Dd C. d D. A
4.兔子的灰毛对白毛是显性,豌豆子叶的颜色黄色对绿色是显性。要鉴定一只灰毛兔和一株黄色子叶豌豆是否为杂合子,最简便的方法分别是( )
A. 测交、自交 B. 测交、测交
C. 杂交、自交 D. 测交、杂交
课堂小练
B
A