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(共48张PPT)
公元前4000年的伊拉克古代巴比伦石刻上记载了马头部性状在五个世代的遗传
“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳 ”
什么是遗传？
“种瓜得瓜，种豆得豆”，
“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞”
“桂实生桂，桐实生桐 ”
孟德尔
孟德尔（1822—1884），奥地利修道士，遗传学的奠基人。
孤独的天才——孟德尔
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
孟德尔的智慧远超同时代人，直到30多年后才被认可！
a、孟德尔 b、科伦斯 c、德弗里斯 d、切尔马克
1900年，三位植物学家德弗里斯、科伦斯、切尔马克在不同的地点，利用不同的植物，经过大量的植物杂交工作，几乎在同时得出了与Mendel发现的相同的遗传规律，并重新发现了埋在故纸堆里30多年的Mendel的论文。
纪念孟德尔：在其修道院建立了纪念馆
规律的重新发现，标志着遗传学的建立和开始发展，孟德尔被公认为现代遗传学的创始人。
孟德尔的豌豆杂交实验（一）
融合遗传
Blending heredity
融合遗传
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
×
P
（亲代）
F1
（子一代）
F1
（子一代）
F2
（子二代）
787
277
全为高茎
孟德尔豌豆杂交实验
×
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
花丝
柱头
子房
花柱
花药
实验材料的选择
花萼
胚珠
花托
花瓣
两性花
雄蕊
雌蕊
自花传粉
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
1、自花传粉，闭花受粉
异花传粉
两朵花之间的传粉过程
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
1、自花传粉，闭花受粉
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
1、自花传粉，闭花受粉
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
1、自花传粉，闭花受粉
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
单性花
雄花
只能异花传粉
为什么选择豌豆作为实验材料
1、自花传粉，闭花受粉
雌花
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
1、自花传粉，闭花受粉
存在。自然状态下玉米可能已经存在杂交。
自然状态下存在两株玉米之间的相互传粉吗？
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
生物体形态或生理上的特征
性状：
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
2、有易于区分的性状
豌豆植株还具有易于区分的性状（ trait)。例如，豌豆植株中有高茎（高度l.5-2.0m）的，也有矮茎（高度0.3 m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，叫作相对性状（ relative trait）。这些性状能够稳定地遗传给后代。用具有相对性状的植株进行杂交实验，很容易观察和分析实验结果。（教材P2）
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
2、有易于区分的性状
手指弯曲程度
有无耳垂
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
3、易于人工操作，生长周期短
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
3、易于人工操作，生长周期短
人工异花传粉
授粉
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
3、易于人工操作，生长周期短
套袋
人工授粉
套袋
去雄
避免外来花粉的干扰
除去母本未成熟花的全部雄蕊
待雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊柱头上
保证杂交得到的种子是人工传粉后所结
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
为什么选择豌豆作为实验材料
4、后代数目多（而且处于豆荚内易于保存），便于统计分析。
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
×
P
（亲代）
F1
（子一代）
F1
（子一代）
F2
（子二代）
787
277
全为高茎
孟德尔豌豆杂交实验
×
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
孟德尔豌豆杂交实验
P：亲本(parent)，杂交亲本；
♀：作为母本，提供胚囊的亲本；
♂：作为父本，提供花粉粒的杂交亲本；
×：表示杂交过程；
F1：表示杂种第一代；
：表示自交，自花授粉方式传粉受精产生后代；
F2：F1代自交得到的种子及其所发育形成的的生物个体称为杂种二代。
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
亲本(P) ：
高茎
矮茎
（杂交）
高茎
提出问题：F1全为高茎，是因为子代性状仅由母本控制吗？
子一代（F1）：
×
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
高茎
矮茎
×
♀
♂
高茎
P
F1
高茎
矮茎
×
♀
♂
高茎
P
F1
正交
反交
高茎
矮茎
×
♀
♂
高茎
P
F1
反交
高茎
矮茎
×
♀
♂
高茎
P
F1
正交
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
亲本(P) ：
高茎
矮茎
（杂交）
高茎
子一代（F1）：
×
1、无论正交还是反交，子一代都是高茎而没有矮茎，为什么？
提出问题：
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
亲本(P) ：
高茎
矮茎
（杂交）
高茎
子一代（F1）：
×
提出问题：
矮茎性状从此消失了吗？
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
高茎
（自交）
2、为什么子二代出现矮茎的性状？
矮茎的性状在F1中只是隐而未现
子一代（F1）：
×
子二代（F2）：
高茎
矮茎
787
277
提出问题：
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
子二代（F2）：
高茎
矮茎
787
277
提出问题：
3、3:1的性状分离比是不是偶然的？
高茎：矮茎=787:277
接近于3:1
引入统计学，对不同相对性状个体进行数量统计。
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
提出问题：
对分离现象的解释——提出假说
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
787 277
隐性性状
相对
性状
杂种后代中，同时出现显性性状和隐形性状的现象叫做性状分离
显性性状
对分离现象的解释——提出假说
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
787 277
生物的性状是由 遗传因子 决定的
生物的性状是由遗传因子（hereditary factor )决定的。这些因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。每个因子决定一种特定的性状，其中决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母（如D）来表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母（如d)来表示。（教材P5）
对分离现象的解释——提出假说
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
787 277
2. 体细胞： 遗传因子成对存在
生物的性状是由 遗传因子 决定的
合子：两性生殖细胞的结合，形成的个体的统称，包括纯合子和杂合子；纯合子包括了隐形纯合子和显性纯合子。
在体细胞中，遗传因子是成对存在的。例如，纯种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子DD，纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子dd。像这样，遗传因子组成相同的个体叫作纯合子。因为F1自交的后代中出现了隐性性状，所以在F1的体细胞中必然含有隐性遗传因子；而F1表现的是显性性状，因此F1的体细胞中的遗传因子应该是Dd。像这样，遗传因子组成不同的个体叫作杂合子。（教材P5）
对分离现象的解释——提出假说
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
787 277
2. 体细胞： 遗传因子成对存在
生物的性状是由 遗传因子 决定的
3.形成生殖细胞（配子时），成对的遗传因子彼此分离，配子中只含有没对遗传因子中的一个
4.受精时，雌雄配子的结合是随机的
解释已有的实验结果或现象
预测未做的实验或未发生的事件
演绎推理
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
遗传图解
高茎
矮茎
DD
dd
P
F1
配子
D
d
高茎
Dd
高茎 父本（♂）
矮茎 母本（♀）
正交
矮茎 父本（♂）
高茎 母本（♀）
反交
演绎推理
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
F1
Dd
配子
D
d
Dd
高茎
高茎
高茎
矮茎
F2
D
d
DD
Dd
Dd
dd
高茎
高茎
♂ ♀ D d
D DD Dd
d Dd dd
棋盘法
1:1
1:1
演绎推理---性状分离比的模拟实验
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
模拟内容：用甲、乙两个小桶分别代表______________。甲、乙内的彩球分别代表___________，用不同彩球随机组合模拟___________________。
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
雌雄配子的随机结合
演绎推理---性状分离比的模拟实验
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
结果和结论：
彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd≈________，
彩球代表的显隐性数值比为显性∶隐性≈_____。
1∶2∶1
3∶1
(1)抓球时最好闭上眼睛，避免主观因素带来的误差。
(2)抓取小球前彩球要充分摇匀，抓取小球后要将彩球放回原来的小桶内，以保证每个小桶内的两种彩球数量相等，被抓取的机会均等。
性状分离比的模拟实验需注意的事项
演绎推理---性状分离比的模拟实验
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
DD
高茎
矮茎
dd
P
配子
D
d
F1
Dd
配子
D
d
Dd
D
d
高茎
高茎
假如雌雄配子的结合不是随机的，F2中还会出现3:1的性状分离比例吗？
演绎推理---性状分离比的模拟实验
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
(1)子一代个体形成的两种配子数目相等且生活能力相同；
(2)雌雄配子结合的机会均等；
(3)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等；
(4)观察的子代样本数目足够多。
F2出现3∶1的性状分离比需要的条件
符合基因分离定律并不一定出现预期性状分离比（ 针对完全显性）。原因如下：
1.F2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性状分离比发生变化，如隐性致死、显性纯合致死等。
实验验证
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
设计测交实验
（特殊的杂交方式，杂合子与隐形纯合子之间的交配）
测交亲本
配子
测交后代（F1）
实验验证
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
设计测交实验
（特殊的杂交方式，杂合子与隐形纯合子之间的交配）
测交亲本
配子
测交后代（F1）
Dd
dd
d
d
Dd
dd
D
性状比
高茎：矮茎=30：34
接近于1 ：1
为什么要设计测交实验？
实验验证
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验
设计测交实验
（特殊的杂交方式，杂合子与隐形纯合子之间的交配）
为什么要设计测交实验？
1.生物的性状是由 遗传因子 决定的
2. 体细胞： 遗传因子成对出现
3.形成生殖细胞（配子时），成对的遗传因子彼此分离
4.受精时，雌雄配子的结合是随机的
Dd
dd
D
d
Dd
配子
d
测交后代
dd
测交子代的表现型及比例能够反应F1产生的配子类型及比例
孟德尔的杂交实验
Mendel's hybridization experiments
一对相对性状的杂交实验的“假说—演绎”分析
分离定律
Law of Segregation
在生物的体细胞中，控制__________的遗传因子_____存在，不相互融合；在形成______时，成对的遗传因子彼此分离，分离后的遗传因子分别_________________，随配子遗传给后代。（教材P7）
同一性状
成对
配子
进入不同的配子中
适用范围
真核生物
有性生殖（雌雄配子的结合）

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