高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 盂德尔的豌豆杂交实验(一)试讲课ppt课件
展开第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
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黑水倒在一起,混合液是另外一种颜色,再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。 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。按照融合遗传的观点,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,子代表现出介于双亲之间的性状,即红色和白色的混合色--粉色。
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黑水倒在一起,混合液是另外一种颜色,再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。 讨论 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。 例如,红花豌豆与白花豌豆杂交后,其后代仍出现红花或白花; 再例如,人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。
(1) 提出了遗传单位是遗传因子(现代遗传学上确定为基因);
孟德尔(1822—1884),奥地利人,遗传学的奠基人。21岁起做修道士,29岁起进修自然科学和数学,首创数学统计运用于生物研究,从豌豆单一性状入手研究; 62岁时带着对遗传学无限的眷恋,回归到了无机世界。主要贡献有:
(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。
那么多实验材料,为什么选择豌豆呢?
观察花的结构示意图,说出图中标注的各部分名称。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
两性花:同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊的花
自花传粉:两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程称为自花传粉。
单性花:一朵花中只有雄蕊或者雌蕊的花
异花传粉:两朵花之间的传粉过程。供应花粉的植株叫父本(♂),接收花粉的植株叫母本(♀)。
闭花受粉:花未开放时,因雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着,雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上,可避免外来花粉的干扰。
1.豌豆是自花传粉,且是闭花受粉的植物,在自然状态下,一般都是纯种。
那如何让豌豆进行杂交呢?
图1-1 人工异花传粉示意图
思考:1.为什么要去雄? 2.为什么要套上纸袋?
1、去雄(花未成熟时)
2.豌豆有易于区分的、稳定遗传的相对性状。
性状:生物体的形态、结构和生理特性等特征。比如:人的肤色,血型,身高,脸型等;豌豆茎的高度、花的颜色及种子形状等。相对性状:一种生物的同种性状的不同表现类型。
图1-2 豌豆的7对相对性状示意图
判断下列各项是否属于相对性状
1、家鸡的毛腿和长腿 2、羊的白毛与牛的黄毛3、绵羊的白毛和牛的黑毛 4、桃树的红花和绿叶5、狗的长毛和黑毛 6、人的双眼皮和单眼皮
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
1.豌豆是自花传粉植物,而且为闭花受粉,在自然状态下一般是纯种。2.豌豆有易于区分的多种相对性状;性状能够稳定的遗传.3.豌豆花各部分结构较大,便于人工受粉,易于控制。4.种子保留在种荚,不会丢失。5.生长周期短。
豌豆有这么多对相对性状,孟德尔是如何研究的呢?
先研究豌豆的一对相对性状的杂交实验
二、一对相对性状的杂交实验
亲本(P): 父本(♂): 母本(♀): 杂交(×): 自交( ): 子一代(F1) 子二代(F2)
实验中互相交配产生后代的植株或个体
提供雄配子的个体或植株
提供雌配子的个体或植株
同种生物不同个体之间的交配
同种生物同一个体之间的交配
基因型不同的个体进行的交配
基因型相同的个体进行的交配
1、孟德尔实验中的重要概念:
是一组相对概念;若以甲为母本,乙为父本的交配方式称为正交,即甲♀×乙♂; 则以甲为父本,乙为母本的交配方式称为反交,即甲♂×乙♀ 。
787高茎 277矮茎
一对相对性状的亲本杂交,杂种子一代显现出来的性状
一对相对性状的亲本杂交,杂种子一代未显现出来的性状
在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象
问题1:为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢?
问题2:为什么子二代中矮茎性状又出现了呢?
问题3: 子二代中出现3:1的性状分离比是偶然么?
1.F1都表现出显性性状
2.F2出现了性状分离
3.F2中出现3:1的性状分离比
豌豆的其他6对相对性状杂交实验结果
面对这些实验数据,你能找出其中的规律吗?
1.孟德尔认为生物的性状是由遗传因子(后改称为基因)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
决定显性性状(如高茎)的遗传因子。用大写字母表示。例如:高茎的显性遗传因子为D。
决定隐性性状(如矮茎)的遗传因子。用小写字母表示。例如:矮茎的隐性遗传因子为d。
3.配子形成时,成对的遗传因子分开,分别进入不同的配子;即配子中只含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。基因恢复成对。
2.在体细胞中,遗传因子成对存在的;
纯合子:遗传因子组成相同的个体;纯高茎DD,纯矮茎dd杂合子:遗传因子组成不同的个体。如:Dd
1 : 2 : 1
高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解
雌雄配子的结合是随机的,才导致了3:1的结果
四、对分离现象解释的验证
1 : 1
在实际的测交操作过程中,得到64株后代,高茎30,矮茎34,比例接近1:1
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。
(1)只适用于真核细胞中细胞核中的遗传因子的传递规律,而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传。(2)揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子行为,而两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。
2.分离定律的适用范围:
为什么F2中出现3:1的性状分离比?
遗传因子决定生物的性状遗传因子成对存在遗传因子在形成配子时分离雌雄配子在受精时随机结合
测交结果预测:测交后代分离比为1:1
实验结果完全符合!假说完全正确!
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。具体过程可用右侧图解表示。
1.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中,F都表现为显性性状。F的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。 (1)隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。 ( ) (2)纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代不会出现纯合子。 ( )
2、人眼的虹膜有褐色的和蓝色的,褐色是由显性遗传因子控制的,蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚,这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是 ( ) A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6
3、观察羊的毛色遗传图解,据图回答问题。
(1)毛色的显性性状是 ,隐性性状是_ _ _ __ _ _ _ _ _
(2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊,这种现象在遗传学上称为_ _ _ __ _ _ _ _ 。产生这种现象的原因是_ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _
白毛羊为杂合子,杂合子自交时会出现性状分离。即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子,雌雄配子随机结合,会产生黑毛羊。
1.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花粉中所含的是支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交.取F花粉加碘液染色,在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数呈橙红色。请回答下列问题。 (1)花粉出现这种比例的原因是什么
在E水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在E形成配子时,两个遗传因子分离,分别进入不同的配子中,含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色;含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色,其比例为1∶1。
1.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花粉中所含的是支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交.取F花粉加碘液染色,在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数呈橙红色。请回答下列问题。( 2)实验结果验证了什么?(3)如果让F自交,F,中花粉有_ _ _种类型。
分离定律。即在E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人不同的配子中。
2、某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和 b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言 )。请回答下列问题。 (1)在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定,应该怎样配种? (2)杂交后代可能出现哪些结果?如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子?
杂交后代可能有两种结果:一是杂交后代全部为栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;二是杂交后代中既有白色马,又有栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。
3.孟德尔说:“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”结合孟德尔的杂交实验,谈谈你对这句话的理解。
提示:选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中,曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验,其中豌豆的杂交实验最为成功,因此,他发现了遗传规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点。例如,豌豆严格自花传粉,在自然状态下是纯种,这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种;豌豆花大,易于做人工杂交实验:豌豆具有稳定的易于区分的性状,便于观察和统计实验结果。
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