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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) (第一课时) 各位同学大家好,今天我们来讲孟德尔的豌豆杂交实验 融合遗传 人们曾经认为两个亲本杂交后, 双亲遗传物质会在子代内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状,这种观点称融合遗传。 粉色豌豆花? 在讲孟德尔之前,我先问大家一个问题,现在有一个黄色色块和一个蓝色色块,我将这两个色块融合在一起,能得到什么颜色?对了,我会得到一个绿色的色块,在这个色块里面我们既看不到黄色也看不到蓝色。在过去的遗传学研究中,人们认为两个亲本杂交后, 双亲遗传物质会在子代内发生混合,使子代表现出介于双亲之间的性状,这种观点也称融合遗传。那么同学们想想,按照这个观点,红色的豌豆花和白色的豌豆花杂交之后,我是否能得到粉色的豌豆花呢?带着这个问题,我们来认识一下孟德尔 2 孟德尔 姓名:孟德尔(G. J. Mendel, 1822-1884) 职业:修道士 爱好:种植豌豆、山柳菊、玉米等多种食物,并进行杂交实验 豌豆杂交实验 中茎豌豆? 孟德尔虽然是一个修道士,但是他非常喜欢研究植物,豌豆就是他的研究对象之一。他做的最著名的实验就是豌豆杂交实验。那他为什么选择豌豆作为自己的研究对象呢? 3 豌豆作为遗传实验材料的优点 ①豌豆花大,易于人工授粉操作。 ②豌豆是自花传粉,闭花授粉的植物,在自然状态下一般是纯种。 自交 两性花 (雌蕊+雄蕊) 首先,因为豌豆花较大,易于人工授粉操作。 第二,豌豆是一种自花传粉,闭花授粉的植物。因为豌豆花是一种两性花,同时拥有雌蕊和雄蕊,在花没开的时候,它自己产生的雄配子就会自己落到花柱上,与子房里的雌配子结合,完成授粉过程,我们称这个过程为自交。所以在这种情况下,豌豆在自然状态下一般都是纯种的。 4 豌豆作为遗传实验材料的优点 ③一次繁殖产生子代数量多,种子留在豆荚内,便于统计分析。 第三,豌豆一次性可以产生很多的子代,而且种子都会留在豆荚里面,方便收集和统计分析 5 豌豆作为遗传实验材料的优点 ④豌豆的不同品种之间具有易于区分的相对性状,并且能够稳定遗传给后代。 以下哪些是相对性状: 狗的黑毛和猫的白毛 猫的长毛和黑毛 人的单眼皮和双眼皮 相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。 √ 第四,豌豆不同品种之间具有易于区分的相对性状,并且能够稳定遗传给后代。我们看书本第3页对相对性状的定义,同一种生物的同一种性状的不同表现类型。举几个具体的例子大家就明白了,如狗的黑毛和猫的白毛,这是一对相对性状吗?对,不是,因为猫和狗根本就不是同一种生物,不符合相对性状的定义。猫的长毛和黑毛呢?同一种生物——猫,但是,毛的长度和毛的颜色并不是同一种性状,所以也不符合定义。那人的单眼皮和双眼皮呢?人同一种生物,眼皮,同一性状,单双是不同表现类型,所以这是一对相对性状。大家看书本第3页,豌豆一共有7对相对性状,而且这7对相对性状都非常容易区分。比如种子是圆的还是皱缩的,茎是高的还是矮的。 6 豌豆作为遗传实验材料的优点——人工授粉 花蕾期去雄 母本 母本 母本 母本 套袋 人工授粉 套袋 防止其他花粉干扰 防止自花授粉 父本 那孟德尔是怎么做豌豆杂交实验的呢?他采用的是人工授粉技术。 7 豌豆杂交实验(正反交) 父本 母本 (杂交) 子一代F1 子二代F2 自交 ⊗ 亲本 P (用于做杂交的两株植物) 孟德尔的正反交实验: A: 高茎豌豆( ) 矮茎豌豆( ) B: 高茎豌豆( ) 矮茎豌豆( ) 正反交是相对而言的 整个杂交过程我们可以符号来简化。。 孟德尔选择了一对相对性状——高茎和矮茎豌豆,做了两组实验,一组是。。另一组是。。。我们称这个实验为正交实验和反交实验。。。正反交是相对而言的 8 一对相对性状杂交实验 (提出问题) P 纯种高茎 纯种矮茎 (杂交) 高茎 F1 (自交) ⊗ 高茎:矮茎= 3:1 F2 显性性状 (子一代显现出来的性状) 隐性性状 (子一代未显现出来的性状) 性状分离 F2出现3:1的性状分离是偶然的吗? 结果他发现, 9 相对性状的杂交实验 性状 F2 的表现 显性 隐性 显性 : 隐性 茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1 种子的形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1 子叶的颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1 花的颜色 红色 705 白色 224 3.15 : 1 豆荚的形状 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1 豆荚的颜色(未成熟) 绿色 428 黄色 152 2.82 : 1 花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14 : 1 七对相对性状的遗传试验数据(统计学) 因此,他又在其余的6对相对性状的豌豆中进行了同样的杂交实验,结果发现,所有相对性状的豌豆在F2代都出现了3