1、第二节 分离定律(第1课时)第一章 遗传的细胞基础导入新课2018年3月3日传统学者遗传定律交流群我们认同“混合遗传学说”,即子代的性状是亲代性状的融合我通过豌豆杂交实验发现子代性状并不是亲代性状的融合孟德尔2018年3月3日请问您是怎么实验的呢?可否分享一下呢?传统学者一、孟德尔的简介学生活动认识孟德尔 孟德尔出生在奥地利的一个贫苦农民家庭,他在父亲的熏陶和影响下,自幼爱好园艺。1840年中学毕业后,考入大学继续学习,后因家境贫寒被迫中途辍学。于1843年到布吕恩的一所修道院当修道士,1847年任神父。18511853年,孟德尔在维也纳大学系统进修自然科学和数学,受到良好的训练,这为他后来从
2、事科学研究奠定了坚实的基础。回到布吕恩修道院后,孟德尔被聘为布吕恩技校的代理教员。在此期间,他一面从事教学工作,一面利用修道院内的园地做了许多植物和动物方面的杂交实验。实验材料有豌豆、菜豆、玉米、紫茉莉、金鱼草、家鼠、蜜蜂等,其中以豌豆杂交实验(18561863年)的成果最为突出。 一、孟德尔的简介 他仔细观察了豌豆的7对相对性状在各个世代的表现,记载了数以万计的数据, 并应用数理统计方法对这些数据进行归纳、比较和分析,终于在1865年将他的科研成果写成了题为植物杂交试验的论文,并在布吕恩自然科学协会会议上宣读了这篇在遗传学上有重要意义的科学论文。这篇论文于1866年发表在该会会刊上。论文揭示
3、“遗传因子”(即基因)的分离规律和自由组合规律(后人称之为孟徳尔的分离定律和自由组合定律)。这两条重要规律的发现,为遗传学的诞生和发展奠定了基础。当时孟德尔的论文并未引起科学界的重视,直到1900年,有3位植物学家分别通过各自的研究得出与孟德尔相似的结论后,人们才在文献中找到植物杂交 实验这篇被遗忘的论文,孟德尔的贡献终于被发现。从此,这个埋没了35年之久的伟大成果得到了肯定和推广,孟德尔也被公认为科学遗传学的奠基人。二、一对相对性状的杂交实验 豌豆是自花传粉和闭花受粉的植物,自然状态下一般是纯种。自花授粉:两性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程;异花授粉:两朵花之间的授粉过程;闭花授粉
4、:花在未开放时,雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上,传粉后花瓣才展开,即开花。 二、一对相对性状的杂交实验种子形状 子叶颜色 花的颜色 豆荚颜色(未成熟)豆荚形状花的位置茎的高度圆滑皱粒黄色绿色红色白色饱满不饱满黄色绿色顶生腋生高茎矮茎豌豆具有一些易于区分的相对性状相对性状:一种生物的同一性状常常具有不同的表现型。二、一对相对性状的杂交实验思考你知道人之间有哪些相对性状吗?有耳垂与无耳垂能卷舌与不能卷舌 有耳垂与无耳垂,能卷舌与不能卷舌,卷发与直发等。二、一对相对性状的杂交实验 孟德尔的分离定律不仅适用于豌豆,对大多数生物的遗传现象都具有普遍的指导。我们了解到不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性
5、状,那么要如何进行杂交试验,并进行研究和分析呢? 二、一对相对性状的杂交实验 首先选择一对相对性状,分析它在后代中的表现,下面我们以花色为例来说明紫花豌豆与白花豌豆杂交的实验过程。二、一对相对性状的杂交实验学生活动阅读教材P14,注意以下几个点:1未成熟的母本 2在花朵外套袋 3取成熟的花粉。尝试用自己的语言概括人工异花传粉过程? 二、一对相对性状的杂交实验去除白色花中的花药,仅留下雌蕊授粉结出果实种植全部开紫色花1 去雄2 套袋3 人工授粉4 再套袋 步骤 豌豆杂交示意图(人工异花传粉)二、一对相对性状的杂交实验杂交紫花白花紫花杂交紫花白花紫花 亲本(P)子一代(F1)为什么子一代总是紫花性
6、状,白花性状哪去了? 正交反交二、一对相对性状的杂交实验杂交自交 一般是指遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的过程。 遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的过程。对植物来说,一般是指自花传粉和雌雄异花的同株授粉。自交是获得纯合子的有效方法。杂交自交二、一对相对性状的杂交实验正交和反交 正交和反交是相对而言的,如果把一个亲本组成称为正交,那么仅交换性别组合的亲本就称为反交。 如将紫花 和白花 的组合定义为正交,则紫花 和白花 的组合定义为正交。杂交紫花白花紫花白花杂交正 交反 交二、一对相对性状的杂交实验(杂交)(自交) 亲本(P)子一代(F1)子二代(F2) 子一代自交,结果子二代出现了两种
7、性状,既有紫花也有白花。紫花:白花= 705:2243:1豌豆一对相对性状杂交实验示意图二、一对相对性状的杂交实验 具有相对性状的两纯合亲本杂交, F1 表现出来的亲本性状称为显性性状,如紫花;把 F1 没有表现出来的亲本性状称为隐性性状,如白花。显隐性性状性状分离 一般指杂种后代中出现显现性状和隐性性状的现象,在遗传学上称为性状分离。显性性状隐性性状性状分离二、一对相对性状的杂交实验 F2中3:1 的数据是不是巧合呢? 孟德尔继续用豌豆的其它7相对性状做了实验。如高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,实验结果F2也出现性状分离,高茎豌豆和矮茎豌豆的比例接近于 3:1,孟德尔还花了更多的时间和精力致力于豌豆
8、的其他相对性状的研究,都得出了一致的结果3:1。 思考:二、一对相对性状的杂交实验3.15:13.14:12.95:12.82:12.96:13.01:12.84:1三、对分离现象的解释 生物的性状是由遗传因子控制的。(D)显性遗传因子显性性状(d)隐性遗传因子隐性性状体细胞中遗传因子成对存在。遗传因子组成相同的个体称为纯合子: DD、dd 遗传因子组成不同的个体称为杂合子: Dd配子只含每对遗传因子中的一个。受精时雌雄配子随机结合,且结合机会相等。学生活动阅读课本P16P17,总结孟德尔的假说。三、对分离现象的解释 1 你能推断出F1表现出高茎的原因吗?思考 纯合高茎亲本DD和纯合矮茎亲本d
9、d杂交产生杂合子F1(Dd),F1体细胞中的D为显性遗传因子,d为隐性遗传因子,所以F1表现出显性遗传因子(D)控制的高茎性状。三、对分离现象的解释 2 F1产生的雌雄配子之间的遗传行为使F2产生怎样的结果? F1在形成生殖细胞时, F1可以产生数量相等的D型和d型雄配子,也可以可以产生数量相等的D型和d型雌配子。 F1自花授粉时,不同类型的雌雄配子之间的结合是随机的,而且结合的概率相等。因此由F1自交获得的F2产生三种类型的遗传因子组成,即DD、Dd和dd,植株分别表现为高茎、高茎和矮茎。如果F2植株的数量足够多,那么,高茎和矮茎的两种豌豆在数量上的比约为3:1,遗传因子组成为DD、Dd和d
10、d的三种豌豆在数量上的比约为1:2:1。三、对分离现象的解释 DdDdF1配子高茎Dd配子DD高茎矮茎Pdd三、对分离现象的解释 DdF1高茎DDddDDDdDddd雌配子雄配子F2DDDdddDd高茎高茎矮茎高茎112高茎:矮茎=3:1 三、对分离现象的解释 分离定律 控制同一性状的遗传因子在体细胞中成对存在,在形成配子的过程中,成对的遗传因子分别进入不同的配子中。四、分离假设的验证 按照孟德尔的假设,杂合子 F1(Dd)产生配子时,可形成两种分别含有 D、d的配子,其比例为 1:1,只要验证这一点就可以了。 但配子类型及比例是看不见的,要怎么验证呢?思考四、分离假设的验证测交:预测:测交后
11、代的分离比应为1:1 。演绎推理让F1与隐性纯合子杂交。四、分离假设的验证DdDdF1配子高茎Dd高茎矮茎ddddd矮茎11:测交后代比例实际结果高茎87株矮茎79株1:1:=观察现象提出问题分析问题提出假说演绎推理验证假说高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,F1全为高茎,F1自交后代F2中高茎植株与矮茎植株的比例约为3:1。(1)F1全为高茎,矮茎哪里去了呢?(2)F2中矮茎又出现了,说明了什么?(3)为什么后代的表现型比例都接近3:1?F1测交,F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D:d=1:1),预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1:1。实验结果:后代中高茎植株与矮茎植株的比例接近1:1。在生物
12、的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。分析结果得出结论现象问题演绎验证结论(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;(3)配子中只含有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。假说课堂小结课堂检测A 1如果一株红果番茄的花(RR),接受了一株黄果番茄的花粉(rr),那么在红果番茄上结的果是( )A红色 B黄色C红黄相间D有的是红色,有的是黄色 课堂检测A 2某人是双眼皮(此为显性性状 ,用 A 表示),但是她只能产生一种生殖细胞,那么她的基因组成为( ) AAa Baa CAA DAA 或 Aa课堂检测B 3下列几组杂交中,哪组属于纯合子之间的杂交( ) ADD DdBDD dd CDd DdDDd dd课堂检测B 4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敬请各位老师提出宝贵意见!