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第一章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
基因在传递过程中怎样变化？
基因是怎样行使功能的？
基因是什么？
基因在那里？
人类是怎样认识到基因的存在的？
4.基因的表达
3.基因的本质
2.基因和染色体的关系
1.遗传因子的发现
5.基因突变及其他变异
6.生物的进化
生物进化过程中基因频率是如何变化的？
遗传和进化
必修二教材编排思路
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。这种观点也称作融合遗传。
颗粒
遗传
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。
问题探讨
颗粒
遗传
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
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。这种观点也称作融合遗传。
1822-1856
出生于奥地利，
21岁做修道士，
29岁维也纳大学进修自然科学和数学
1856-1864
在修道院开始了长达八年的豌豆实验, 发现了生物遗传的基本规律
1865-1884
43岁宣读《植物杂交实验》，
去世15年，论文发表。
35年后，得到认可。
两大贡献
提出遗传单位是遗传因子（基因）
发现两大遗传规律（分离与自由组合定律）
遗传学的奠基人——孟德尔（现代遗传学之父）
八年耕耘源于对科学的痴迷
一畦畦豌豆蕴藏遗传的奥秘
实验设计开辟了研究的新路
数学统计揭示出遗传的规律
01
豌豆用作遗传实验材料的优点
雌花
雄花
豌豆是自花传粉、
1
也叫自交：
同一植株的花粉落到自身雌蕊上的传粉。
闭花受粉的植物，自然状态下一般为纯种。
玉米雌雄同株
异花传粉
自交
杂交
单性花
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
自花传粉示意图
自花授粉
柱头（接受花粉）
花药
（产生花粉粒，
含有雄配子）
种子
两性花
豌豆花的结构
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
具有易于区分的相对性状，且能稳定遗传给后代
2
性状：生物体所表现出来的形态结构和生理特征。
相对性状： 同一种生物的同一种性状的不同表现类型。
性状
相对性状
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
（便于统计分析，结果可靠，偶然性小）
花较大，容易进行人工杂交。
4
生长周期短，子代数量较多
3
豌豆是自花传粉的植物，孟德尔做的是杂交实验，此时应如何处理？
进行人工异花传粉
（两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉）
高茎的花
矮茎的花
提供花粉（精子）
提供胚珠，接受花粉（卵细胞）
父本♂：
母本♀：
步骤：①去雄→②套袋→③传粉→④再套袋
除去未成熟花的全部雄蕊
采集花粉
豌豆花是自花传粉，怎么排除自花雄蕊的花粉干扰？
母本♀
(雄蕊未成熟时)
母本:提供雌配子
父本：提供雄配子
③人工异花传粉
采集花粉
♂
杂交获得的种子
② 套袋
防止外来花粉的干扰
(母本雌蕊成熟)
♀
① 去雄
④ 套袋
子代植株
人工异花传粉过程
点拨：
防止自花传粉
二、孟德尔遗传实验的科学方法
①去雄
②套袋
③人工授粉
④再次套袋
×
♂
♀
高茎
高茎
P
矮茎
F1
♀
♂
矮茎
高茎
×
高茎
正交
子一代都是高茎
反交
正交与反交是针对于同一组亲本而言的，如果♀P1×♂P2是正交的话，则♀P2×♂P1则是反交。
二、孟德尔遗传实验的科学方法
二、孟德尔遗传实验的科学方法
含义 亲本 母本 父本 自交 杂交 子一代 子二代
符号
P

F1
F2
×
自交——来自同一个体雌雄配子的结合或具有相同遗传因子个体间的交配。
植物：雌雄同花植物的自花授粉或雌雄异花的同株授粉；
动物：多为雌雄异体，所以基因型相同的个体间交配即为自交，含意较植物广泛。
杂交——指遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的过程。
知识补充
常见的遗传学符号及含义
三、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
P
×
F1
(自交)
高茎
F2
高茎
矮茎
787 277
= 3 : 1
隐性性状
性状分离
显性性状
具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代（F1）显现出来的性状叫显性性状。
具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代（F1）未显现出来的性状叫隐性性状。
一般指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
性状 显性性状 隐性性状 F2的比例
茎的高度 787（高） 277（矮） 2.84:1
种子形状 5474（圆滑） 1850（皱缩） 2.96:1
子叶颜色 6022（黄色） 2001（绿色） 3.01:1
花的颜色 705（红色） 224（白色） 3.15:1
豆荚形状 882（饱满） 299（不饱满） 2.95:1
豆荚颜色 428（绿色） 152（黄色） 2.82:1
花的位置 651（叶腋） 207（茎顶） 3.14:1
通过实验数据，你能找出其中规律吗？该如何解释这些现象？
孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验,实验结果如表1-1所示
三、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
P
×
F1
(自交)
高茎
F2
高茎
矮茎
787 277
= 3 : 1
1.观察实验，提出问题
为什么子一代都是高茎而没有矮茎？
为什么子二代中的
矮茎性状又出现了？
F2中出现的3：1性状分离比是偶然的吗？
四、对分离现象的解释
提出假说
⑴生物的性状是由遗传因子决定的。
⑵体细胞中的遗传因子是成对存在的。
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）
⑶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。
⑷受精时，雌雄配子随机结合。
D
d
DD
×
dd
高茎
矮茎
P
配子
Dd
F1
高茎
四、对分离现象的解释
配子
Dd
Dd
DD
dd
D
D
d
d
Dd
Dd
×
F1
高茎
高茎
高茎
高茎 高茎
矮茎
1 ： 2 ： 1
F2
体细胞中遗传因子成对存在
成对的遗传因子彼此分离
配子中遗传因子单个存在
雌雄配子随机结合
配子的结合方式有4种
性状由遗传因子决定
提出假说
P
×
高茎
矮茎
DD
dd
配子
d
D
F1
Dd
配子
Dd
Dd
DD
dd
D
D
d
d
Dd
Dd
×
F1
高茎
高茎
高茎
高茎 高茎
矮茎
1 ： 2 ： 1
3 ： 1
F2
方法一：交叉线法
四、对分离现象的解释
方法二：棋盘法
Dd
D
d
DD
×
dd
高茎
矮茎
P
配子
Dd
F1
高茎
×
F2
雌配子
雄配子
D
D
d
d
DD
Dd
dd
高茎
高茎
高茎
矮茎
F2中表现型及其比例：
高茎:矮茎 = 3:1
F2中基因型及其比例：
DD:Dd:dd = 1:2:1
表现型：
是指生物个体所表现出来的性状。
基因型：
是指与表现型有关的基因组成。
四、对分离现象的解释
四、对分离现象的解释
配子
Dd
Dd
DD
dd
D
D
d
d
Dd
Dd
×
F1
高茎
高茎
高茎
高茎 高茎
矮茎
1 ： 2 ： 1
3 ： 1
F2
注：配子一栏表示雌雄配子的种类和比例，不代表数量
问：F1的雌(或雄)配子都各有2种且比例相等，那么雌、雄配子的总数也是1∶1吗？
一般雄配子的数量远多于雌配子的数量
显性基因：控制显性性状的基因,用大写
英文字母表示,写在前面。
隐性基因：控制隐性性状的基因,用小写
英文字母表示,写在后面。
纯合子：稳定遗传，自交后代不发生性状
分离。
杂合子：不能稳定遗传，自交后代会发生
性状分离。
四、对分离现象的解释
表型：是指生物个体所表现出来的性状。
基因型：是指与表型有关的基因组成。
配子
Dd
Dd
DD
dd
D
D
d
d
Dd
Dd
×
F1
高茎
高茎
高茎
高茎 高茎
矮茎
1 ： 2 ： 1
3 ： 1
F2
四、对分离现象的解释
2、解释现象
(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
D
d
DD
×
dd
高茎
矮茎
P
配子
Dd
F1
高茎
Dd
×
D
d
DD
Dd
Dd
dd
Dd
F1
D
d
配子
F2
高茎
高茎
高茎
矮茎
3 ： 1
四、对分离现象的解释
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
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，
尤其是题中明确要求了父本和母本、
要区分正交和反交时。
(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。
配子
Dd
Dd
DD
dd
D
D
d
d
Dd
Dd
×
F1
高茎
高茎
高茎
高茎 高茎
矮茎
1 ： 2 ： 1
3 ： 1
F2
豌豆
自花传粉,闭花授粉→纯种
有易区分的性状
花较大，便于人工授粉
生长周期短
后代数量多，便于统计分析
豌豆作为遗传实验材料的优点
选择豌豆 作为实验材料
杂交实验
（提出问题）
理论解释
（作出假说）
自花传粉，花大易人工授粉,种子多
具有多个易于区分的性状
F2性状表现类型及其比例为
F2遗传因子组成及其比例
高茎∶矮茎 = 3∶1
DD∶Dd∶dd =1∶2∶1
孟德尔豌豆杂交实验（一）
F1都表现为高茎，遗传因子组成为Dd。
生物性状由遗传因子决定
配子只含成对遗传因子的其中一个
体细胞遗传因子成对存在
受精时配子随机结合
本节内容概念图
显性遗传因子（D）
隐性遗传因子（d）
显性性状
隐性性状
相对性状
（高茎）
（矮茎）
DD
Dd
dd
显性纯合子
隐性纯合子
杂合子
表型
基因型
等位基因
控制
控制
控制
习题巩固
判断题
（1）两朵花之间的传粉叫作异花传粉，属于杂交。 (　　)
（2）孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。
(　　)
（3）完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花授粉。 (　　)
（4）“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现两种
性状，且性状分离比接近1∶1”属于演绎推理内容。 (　　)
（5）F1自交，其F2中出现矮茎豌豆的原因是性状分离。 (　　)
×
×
×
√
×
不同基因型的两朵花之间的传粉属于杂交。
F2产生矮茎豌豆的原因是等位基因分离和雌、雄配子的随机结合。
习题巩固
1、小麦抗锈病是由显性基因T控制的，如果亲代（P）的
基因型是TT×tt，则:
（1）子一代（F1）的基因型是____,表型是_______。
（2）子二代（F2）的表型及比例是__________________，
这种现象称为__________。
（3）F2代中抗锈病的小麦的基因型是_________。其中基因
型为______的个体自交后代会出现性状分离。
Tt
抗锈病
抗锈病:不抗锈病=3:1
性状分离
TT、Tt
Tt
习题巩固
2、牵牛花的花色有红色和白色，由一对等位基因R、r控制的,下表是
三组不同的亲本杂交的结果：
（1）根据组合______能判断出显、隐性性状，_______显性性状，
_______隐性性状。
（2）每组中两个亲本的基因型是: ① __________，② _________，
③ _________。
组合 亲代表现型 子代表现型及数目 红色 白色
① 白色×红色 215 207
② 白色×白色 0 441
③ 白色×红色 427 0
红色
白色
③
rr×RR
rr×rr
rr×Rr
习题巩固
3、人类的白化病是由隐性基因（a）控制的一种遗传病，
一对夫妇基因型是Aa，则他们
①生白化病孩子的几率是____；
②生一个肤色正常孩子的几率是______。
③生白化病基因携带者（Aa）的几率是_____；
④已生的表现正常的孩子中：
是显性纯合子（AA）的几率是_____，是白化病基因
携带者（Aa）的几率是_____。
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