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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

本节目标

运用演绎与推理的方法阐明孟德尔一对相对性状的杂交实验。（科学思维）

学会假说—演绎的科学研究方法。（科学探究）

运用分离定律原理解释一些遗传现象。（社会责任）

问题探讨

1

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。

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。

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；再例如，人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。

讨论:

融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行。然而，在奥地利的一所修道院里（现捷克境内），孟德尔冲破了这个错误观点的“束缚”，提出了完全不同的理论。

孟德尔从小喜欢自然科学，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，他利用修道院里的一小块园地，种植了豌豆、山柳某某、玉米等多种植物，进行杂交实验，潜心研究多年。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。

2

一、豌豆用作遗传实验材料的优点

（1）豌豆是自花传粉，闭花授粉的植物，所以在豌豆在自然状态下一般是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠又容易分析

新课讲授

（2）豌豆具有能稳定遗传且易于分的相对性状（如高某某、矮茎），实验结果很容易观察。

（3）豌豆的花某某，便于进行人工异花传粉操作。

（4）豌豆易某某，生长周期短。

（5）豌豆籽粒多，一次能繁殖产生许多后代，数学统计分析结果更可靠。

去雄

♀

高某某（或矮茎）豌豆的花

先除去未成熟花的全部雄蕊，叫作去雄。然后套上纸袋。

♀

采集花粉

♂

矮茎（或高某某）豌豆的花

待去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉。

将采集到的花粉涂（撒）在去雄花的雌蕊的柱头上，再套上纸袋。

高某某（或矮茎）豌豆的花

传粉

防止其进行自花传粉

防止外来花粉干扰，影响实验结果

人工异花授粉的操作步骤

两性花和单性花：一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，这样的花为两性花，如豌豆的花；一朵花中只有雌蕊或只有雄蕊，这样的花为单性花，如玉米、黄瓜的花。

百合花

自花传粉和异花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫作自花传粉，也叫自交；两朵花之间的传粉过程叫作异花传粉。

自花传粉

异花传粉

父本（♂）和母本（♀）：不同植株的花进行异花传粉时，提供花粉的植株叫作父本。接受花粉的植株叫作母本。父本和母本又统称为子一代的亲本。

提供精子

接受精子

二、一对相对性状的杂交实验

1.遗传学中常用符号及基本概念

P：亲本

×：杂交

?：自交

F1：子一代

F2：子二代

♀：雌性

♂：雄性

基本概念

①性状：生物体所表现出来的形态特征和生理特性等的总称，如豌豆的株高、豆粒的形状等。

②相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。例如，对于兔毛的长度这一性状来说，长毛与短毛是一对相对性状。

理解相对性状要抓住两个“相同”（同种生物、同一性状）和一个“不同”（不同表现类型）

③显性性状和隐性性状：具有相对性状的两个纯种亲本杂交，F1显现出来的性状叫作显性性状，未显现出来的性状叫作隐性性状。例如，纯种高某某豌豆和纯种矮茎豌豆杂交，F1只表现出来高某某，未显现矮茎，因此高某某是显性性状，矮茎是隐性性状。

P

F1

④性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离。例如杂种高某某豌豆自交后代既有高某某，又有矮茎，即发生了性状分离

F1

F2

杂合子测交后代出现显性性状和隐性性状的现象不属于性状分离的范畴

2.一对相对性状的豌豆杂交实验过程

高某某

787高某某 277矮茎

×

P

F1

F2

3 ∶ 1

（杂交）

（自交）

"?/p>

实验现象

（1）纯种高某某豌豆和纯种矮茎豌豆杂交，不论是正交还是反交，F1只表现高某某。

（2）F1自交的后代F2发生性状分离，高某某与矮茎的分离比约为3:1

（1）杂交：一般指遗传因子组成不同的生物个体之间的交配方式。对于植物来说，可指不同品种间的异花授粉。

（2）自交：是指遗传因子组成相同的生物个体之间的相互交配，主要交配方式有植物中的闭花授粉、自花传粉或雌雄异花的同株授粉。

（3）自由交配：一个群体中，所有个体进行随机交配。

（4）正交与反交：遗传因子组成不同的个体甲和乙杂交，如果将甲作为父本、乙作母本定义为正交，则以乙作父本，甲作母本交配方式就为反交；反之若将乙作父本、甲作母本定义为正交，则甲作父本，乙作母本为反交。

（5）回交：子一代和两个亲本中任一个进行杂交的方法叫作回交。常利用回交的方法来加强杂种个体的性状表现，特别是与隐性亲本的回交，它是检验子一代的基因型的重要方法。

三、对分离现象的解释

1.孟德尔的遗传因子假说

（1）生物的性状是由遗传因子决定的。

①这些遗传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。

②每个遗传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，用大写字母表示（如D）；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母表示（如d）

（2）在体细胞中，遗传因子是成对存在的。

①纯合子：遗传因子组成相同的个体叫作纯合子，如纯种高某某豌豆DD、纯种矮茎豌豆dd。

②杂合子：遗传因子组成不同的个体叫作杂合子，如F1的杂种豌豆Dd

③对“成对”的理解：两个遗传因子控制一对相对性状。

F1

×

（杂交）

P

（3）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中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。

（4）受精时，雌、雄配子的结合时随机的。

由上表可知，由于雌、雄配子结合机会相等，因此在F2中出现三种遗传因子的组合形式，即DD、Dd、dd，他们之间的数量比是1:2:1

（5）显性遗传因子对隐性遗传因子有显性作用（称完全显性），如Dd个体只表现遗传因子D控制的高某某。

2.遗传图解

配子

F2

高某某

高某某

高某某

矮茎

1 ： 2 ： 1

课堂精练

一、判断

1.豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物，因此难以进行人工杂交

2.人工去雄时，要去除母本未成熟花的全部雄蕊，然后进行套袋。

3.在一对相对性状的杂交实验中，F1的遗传因子组成为Dd，且F1产生雌、雄配子的比例为1:1

4.双亲为显性性状，杂交后带有隐性纯合子，则双亲一定都是杂合子

5.杂合子自交后代一定是杂合子

6.杂合子与纯合子的遗传因子组成不同，形状表现也不同

×

√

×

√

×

×

课堂精练

二、填空题

（1）在一对相对性状的杂交实验中：

①亲本中高某某（DD）或矮茎（dd）个体遗传因子组成相同，称为（ ），其中DD称为显性纯合子，dd称为隐性纯合子；F1中高某某（Dd）个体遗传因子组成不同，称为（ ）

②F1自交时，配子的结合方式有（ ）种。

③F2的遗传因子组成共有（ ） 种，分别为（ ），其比例为1:2:1

④F1产生的后代性状表现性有两种，分为（ ），其比例为（ ）

纯合子

杂合子

4

3

DD、Dd、dd

高某某、矮茎

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