第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
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第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)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。
这种观点也称做融合遗传。
讨论:1. 按照上述观点,当红牡丹与白牡丹杂交后,子代的牡丹花会是什么颜色?2. 你同意上述观点吗?说说你的理由。
本节聚焦:·孟德尔一对相对性状的杂交实验是怎样设计的?·孟德尔为解释实验结果作了哪些假设?他又设计了什么实验来验证假设?·分离定律的内容是什么?19世纪中期,在奥地利的一所修道院里(现捷克境内),来了一位叫孟德尔(G.J.Mendel,1822—1884)的年轻人。
当时谁都不会想到,半个多世纪以后,他会因为在遗传学上的重大发现而名垂青史。
孟德尔从小喜爱自然科学,由于家境贫寒,21岁便做了修道士。
后来,他被派到维也纳大学进修自然科学和数学。
回到修道院后,他利用修道院的一小块园地,种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物,进行杂交实验,潜心研究了8年。
其中豌豆的杂交实验非常成功,孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物遗传的规律。
为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功?豌豆是自花传粉植物(图1-1),而且是闭花受粉,也就是豌豆花在未开放时,就已经完成了受粉,避免了外来花粉的干扰。
所以豌豆在自然状态下一般都是纯种,用豌豆做人工杂交实验(图1-2),结果既可靠,又容易分析。
两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉,也叫自交。
豌豆花的结构很适合自花传粉,这是因为呈蝶形的花冠中,有一对花瓣始终紧紧地包裹着雄蕊和雌蕊。
豌豆植株还具有易于区分的性状(character)。
例如,豌豆植株中有高茎(高度1.5~2.0m)的,也有矮茎(高度0.3m左右)的;有结圆粒种子的,也有结皱粒种子的。
像这样,一种生物的同一种性状的不同表现类型,叫做相对性状(relative character)。
第一单元遗传的基本规律与伴性遗传第一讲孟德尔的豌豆杂交实验(一)知识点一豌豆作为实验材料的优点和杂交方法1.豌豆作为实验材料的优点2.孟德尔遗传实验的杂交方法知识点二分离定律知识点三一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析考点一分离定律的实质及自交和测交的应用1.分离定律的实质下图表示一个基因型为Aa的性原细胞产生配子的过程:由图得知,基因型为Aa的精(卵)原细胞可能产生A和a两种类型的配子,比例为1∶1。
2.自交法和测交法的应用 (1)验证基因的分离定律: ①自交法:②测交法:(2)纯合子、杂合子的鉴定: ①测交法:②自交法:待测个体――→⊗结果分析⎩⎪⎨⎪⎧a.若后代无性状分离,则待测个体为纯合子b.若后代有性状分离,则待测个体为杂合子[易误提醒]对分离定律理解及应用的两个易误点(1)杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等。
基因型为Aa 的杂合子产生的雌配子有两种A ∶a =1∶1或产生的雄配子有两种A ∶a =1∶1,雌雄配子的数量不相等,一般来说,生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
(2)符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性)。
原因如下: ①F 2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到;子代数目较少,不一定符合预期的分离比。
②某些致死基因可能导致遗传分离比变化,如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
[必明考向]考向一 孟德尔杂交实验分析及应用1.若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是( )A .所选实验材料是否为纯合子B .所选相对性状的显隐性是否易于区分C.所选相对性状是否受一对等位基因控制D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法解析:选A本题的“题眼”为题干中的“验证”,即用隐性个体(纯合子)与F1(杂合子)测交,故“所选实验材料是否为纯合子”对实验结论影响最小;对分离定律进行验证的实验要求所选相对性状有明显的显隐性关系,否则会严重影响实验结果;验证实验中所选的相对性状一定受一对等位基因控制,这样才符合分离定律的适用范围;实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法,否则会导致实验误差。
最新考纲理论部分:1.孟德尔遗传实验的科学方法Ⅱ2.基因的分离定律和自由组合定律Ⅱ3.细胞的减数分裂Ⅱ4.脊椎动物配子的形成过程Ⅱ5.脊椎动物的受精过程Ⅱ6.伴性遗传Ⅱ实验实习部分:1.观察细胞的减数分裂2.调查常见的人类遗传病考纲解读1.基因分离定律和自由组合定律的实质及应用2.亲子代基因型、表现型的判定及其概率的计算3.运用分离定律解决自由组合定律有关问题4.应用遗传基本规律分析解决一些生产、生活中生物的遗传问题5.减数分裂过程中染色体、DNA的数量变化与曲线分析6.精子和卵细胞形成过程的比较7.伴X显性、伴X隐性及伴Y遗传的特点8.减数分裂与遗传规律,伴性遗传和人类遗传病的联系9.遗传图谱分析及概率运算第1讲孟德尔的豌豆杂交实验(一)知识点一一对相对性状的杂交实验1.选用豌豆作为实验材料的优点(1)豌豆是①________传粉植物,而且是②________受粉,所以自然状态下一般是纯种(提醒用纯种作为实验材料进行杂交实验,结果可靠且容易分析)。
(2)豌豆具有许多③________的相对性状,这些性状能够稳定地遗传给后代。
2.杂交实验过程图解杂交实验操作要点比一比:果蝇、玉米为什么都适合做遗传实验的常用材料?知识点二对分离现象的解释由此可见,F 2性状表现及比例为⑪________,F 2的基因型及比例为DD ∶Dd ∶dd =⑫________。
提醒 ①孟德尔发现遗传定律的时代“基因”这一名词还未提出来,孟德尔用“遗传因子”表示。
②F 1配子的种类是指雌、雄配子分别有两种:D 和d ,D 和d 的比例为1∶1,而不是雌、雄配子的比例为1∶1。
生物雄配子的数量一般远远多于雌配子的数量。
知识点三 对分离现象解释的验证——测交实验测交⎩⎪⎨⎪⎧目的:验证分离现象解释的正确性选材:⑬ 与隐性纯合子预测:Dd ×dd →1Dd ∶1dd 实验:F 1×矮茎→30高茎∶34矮茎≈1∶1结论:实验数据与理论分析相符,从而证明对分离现象理论解释的正确性议一议:为什么用测交的方法能证明F 1产生配子的类型及比例?知识点四 分离定律分离定律:在生物的体细胞中,控制⑭________的遗传因子⑮________存在,不相融合;在形成⑯________时,成对的遗传因子发生⑰________,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代知识点五 几组基本概念(要求:在理解的基础上要熟记)遗传常用符号及意义(识别)P(亲本)、F1(子一代)、F2(子二代)、♂(父本、雄性)、♀(母本、雌性)、×(杂交)、⊗(自交)。