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第1课时
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
能说出豌豆用作遗传实验材料的优点。
能阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验,并能作出遗传图解。
人们曾经认为两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代细胞内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状。就象把一瓶红墨水和一瓶蓝墨水倒在一起,混合液是另一种颜色,再也无法分出红色与蓝色。这种观点也叫融合遗传。
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讨论
1.按照上述观点,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?
粉色,根据融合遗传的观点,即红色和白色的混合色粉色。
2.你同意上述观点吗?你的证据有哪些?
不同意,因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。
生物遗传的规律又是什么呢?
问题探讨
(1)提出了遗传单位是遗传因子(现代遗传学上确定为基因);
(2)发现了两大遗传规律:基因的分离定律和基因的自由组合定律。
被誉为“遗传学之父”
遗传学之父孟德尔简介
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
请认真阅读教材P2-3相关内容,回答下列问题:
1.豌豆花是单性花还是两性花?
2.豌豆花的传粉方式?
3.为什么豌豆在自然状态下都是纯种?
4.人工杂交实验(异花传粉)的步骤
5.什么是性状?什么是相对性状?
萼片
花托
花瓣
雌蕊
子房
花柱
柱头
花药
花丝
雄蕊
含卵细胞
含花粉(相当于
动物的精子)
1.豌豆花是单性花还是两性花?
两性花
单性花:
单性花:一朵花只有雄蕊,或只有雌蕊。如玉米
两性花:一朵花既有雄蕊,又有雌蕊。如豌豆
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
玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱头上,所完成的传粉过程也属于自交。
异花传粉
2.豌豆花的传粉方式?
自花传粉、闭花受粉
雌雄同株:
雌雄异株:
雌花和雄花在同一植株上。
玉 米
雌雄同株
雌花和雄花不在同一植株上。
只开雄花的叫雄株。
只开雌花的叫雌株。
提供花粉的植株为
接受花粉的植株为
父本( ♂ )
母本( ♀ )
银杏
雌雄异株
豌豆是自花传粉的植物而且是闭花授粉
3.为什么豌豆在自然状态下都是纯种?
避免了外来花粉的干扰
是指花在花未开时已经完成了受粉。
所以豌豆在自然状态下都是纯种,用豌豆做人工杂交实验结果可靠,易分析。
传粉
母本
接受花粉
父本
提供花粉
异花传粉:两朵花之间的传粉过程。
去 雄
套 袋
传 粉
套 袋
时间:花蕊成熟前,花蕾期(花未开放)
目的:防止自花传粉
目的:防止外来花粉的干扰
时间:雌蕊成熟时
目的:保证杂交种子是人工传粉所结
4.人工杂交实验(异花传粉)的步骤
相对性状:一种生物同一性状的不同表现类型。
性状:生物的形态、结构和生理生化等特征的总称。
杂交(实验):具有相对性状的植株进行。
5.什么是性状?什么是相对性状?
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
请判断下列性状是否为相对性状:
注意:
理解相对性状要抓住两个“相同”(同种生物、同一性状)和一个“不同”(不同表现类型)
直毛
叶梢
豌豆
B
优点1
自花传粉,闭花受粉,自然条件下一般是纯种
具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代
优点2
优点3
子粒较多,便于观察统计
优点4
花大,易于人工授粉
总结:用豌豆作遗传实验材料的优点
二、一对相对性状的杂交实验
杂交后产生的第一代(F1)总是高茎的。
1.相关符号及含义
符号
含义
P
F1
F2
×
×
♀
♂
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
母本
父本
正交与反交是相对的概念,
如果将豌豆高茎作父本、矮茎作母本当作正交,
那么以豌豆矮茎作父本、高茎作母本则是反交。
杂交:同种遗传因子不同的生物体间相互交配的过程。
自交:同种遗传因子相同的生物体间相互交配。
植物体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。
二、一对相对性状的杂交实验
高茎
矮茎
P:
×
(杂交)
高茎
F1
(子一代)
(亲本)
(父本)
(母本)
矮茎
高茎
×
高茎
正交
反交
2.为什子一代都是高茎而没有矮茎呢?
1.子一代的高茎性状是否只由母本决定?如何证明?
F1表现为高茎与母本无关
矮茎哪里去了?是否消失?
—观察现象,提出问题
2.实验过程
高茎
×
P
F1
F2
高茎
矮茎
(杂交)
(自交)
×
787高茎:277矮茎
3、为什么子二代中矮茎豌豆又出现了呢?
性状分离比≈3:1
F1中未显现出来的性状
F1中显现出来的性状
在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象
性状分离:
隐性性状 →
显性性状 →
4、子二代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗?
一对相对性状的纯种亲本杂交
七对相对性状的遗传试验数据
子二代出现3﹕1的性状分离不是偶然的
否定
融合遗传
支持
颗粒遗传
核心探讨:
1.孟德尔选择让F1自交,其目的是什么?
判断亲代矮茎性状在遗传过程中是不是消失了。
3.在孟德尔一对相对性状的杂交实验中,否定融合遗传最有利的实验结果是什么?
F2出现3∶1的性状分离比,在F1中消失的矮茎性状在F2中又出现了,说明双亲的遗传物质没有发生混合。
2.若F2共获得20株豌豆,矮茎个体一定是5株吗?请说明原因。
不一定。样本数量太少,不一定完全符合3∶1的性状分离比,孟德尔实验中获得的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。
三、对分离现象的解释
提出假说
—提出假说,解释现象
①生物的性状是由遗传因子决定的。
②体细胞中的遗传因子是成对存在的。
P:
纯种高茎
纯种矮茎
D
d
DD
dd
显性遗传因子(大写字母) 显性性状
隐性遗传因子(小写字母) 隐性性状
决定
决定
纯合子:遗传因子组成相同(如DD,dd)
杂合子:遗传因子组成不同(如Dd)
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。
D
d
配子:
④受精时,雌雄配子随机结合。
Dd
高茎
F1:
解释现象
P
高茎
矮茎
DD
dd
×
配子
D
d
Dd
高茎
F1
高茎
配子
F2
高茎
高茎
矮茎
1 ∶ 2 ∶ 1
Dd
Dd
D
d
D
d
×
DD
Dd
Dd
dd
(1)配子的结合方式: 种。
(2)遗传因子组成: 种,分别为 ,其比例为 。
(3)产生后代的性状表现: 种,分别为 ,其比例为 。
4
3
DD、Dd、dd
1∶2∶1
2
高茎、矮茎
3∶1
核心探讨:在进行豌豆杂交实验时,孟德尔选择了子叶颜色这一对相对性状,其中豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。孟德尔用纯合亲本杂交得到的F1自交,实验结果如下:
1.雄配子Y与雌配子Y的数目是否相等?
不是,一般雄配子数量远远多于雌配子数量。
2.据图从配子的形成和随机组合角度分析,在F2中出现性状分离比3∶1的原因是什么?
F1产生配子时Y、y相互分离,雌雄个体中配子均为Y∶y=1∶1,受精时雌雄配子随机组合,F2中有1/4YY、1/2Yy表现(3/4显性性状),1/4yy隐性性状
核心探讨:在进行豌豆杂交实验时,孟德尔选择了子叶颜色这一对相对性状,其中豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。孟德尔用纯合亲本杂交得到的F1自交,实验结果如下:
3.F2要出现3∶1的分离比,除上述原因外还需要满足什么条件?
①F1产生的两种雌雄配子比例各为1:1
②雌雄配子结合的机会相等
③各种受精卵发育存活的机会相等
④F2的个体数足够大
⑤子代表现型为完全显性
根据孟德尔对分离现象的假说,请尝试写出一对性状杂交实验的遗传图解。
左侧标注
交配类型
箭头:表示遗传因子在上下代的传递关系
遗传图解规范书写
(1)左侧标注。P、配子、F1、F2等。
(2)要明确写出遗传因子组成、性状表现。
有时还需要在亲代旁边标上父本、母本,
(3)要写出杂交(×)、自交( )符号,以及表示遗传因子在上下代之间传递关系的箭头。
(4)要写出最后一代的相关比例。
1.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
B
2.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
B
3.(多选)在下列遗传实例中,属于性状分离现象的是( )
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高茎豌豆
②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高有矮,数量比接近于1∶1
③圆粒豌豆自交后代中,圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4
④开粉色花的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现类型
A. ① B. ② C. ③ D.④
CD