遺傳與進(jìn)化

1、遺傳與進(jìn)化,必修2,科學(xué)家訪談,我贊嘆生命的美麗 ——與楊煥明教授一席談,人類基因組是指人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。 人類基因組計劃就是分析測定人類基因組的核苷酸序列，其重要內(nèi)容包括繪制人類基因組的四張圖：遺傳圖、物理圖、序列圖、轉(zhuǎn)錄圖。,第1章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn),遺傳因子的發(fā)現(xiàn),問題探討,人們曾經(jīng)認(rèn)為兩個親本雜交后，雙親的遺傳物質(zhì)會在子代體內(nèi)發(fā)生混合，使子代表現(xiàn)出介于雙親之

2、間的性狀。就像把一瓶藍(lán)墨水和一瓶紅墨水到在一起，混合液是另外一種顏色，再也無法分出藍(lán)色和紅色。這種觀點(diǎn)也稱做融合遺傳。討論：⒈按照上述觀點(diǎn)，當(dāng)紅牡丹和白牡丹雜交后，子代的牡丹 花會是什么顏色？⒉你同意上述觀點(diǎn)嗎？說說你的理由。,課題引入,課題引入,人物簡介,孟德爾（Gregor Johann Mendel） 遺傳學(xué)的奠基人，被譽(yù)為“現(xiàn)代遺傳學(xué)之父”。1822年7月20日出生于奧地利西里西亞（現(xiàn)屬捷克）。1

3、865年發(fā)現(xiàn)了遺傳定律（分離定律及自由組合定律）。1884年1月6日逝世。,第1節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗（一）,實(shí)驗材料：豌豆花,豌豆花的特點(diǎn)：自花傳粉：兩性花的花粉，落到同 一朵花的雌性柱頭上的 過程。也叫“自交”。閉花受粉：閉花受粉是同花受粉的 一種，是指在花未開放 之前就已完成受粉。,豌豆作為實(shí)驗材料的原因,1.豌豆花是自花傳粉、閉花受粉植物。

4、2.豌豆花在自然狀態(tài)下一般都是純種。3.豌豆花具有易于區(qū)分的性狀。,,豌豆有一些穩(wěn)定的、易于區(qū)分的性狀。,原因二：,為什么用豌豆做遺傳實(shí)驗容易取得成功？,相對性狀,一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。,,性狀,如：莖的高度、花的顏色及種子性狀等。,,1）牽牛花的闊葉與小麥的窄葉 （ ）2）兔的白毛與黑毛 （ ）3）狗的長毛與卷毛 （ ）

5、,請判斷下列性狀是否為相對性狀：,不是,是,不是,下面都不屬于相對性狀的是 （ ） ①紅葡萄與白葡萄 ②黃菊花與白菊花 ③黑頭發(fā)與黃皮膚 ④白貓與黑狗 ⑤高桿水稻與矮桿水稻 ⑥黃牛與奶牛 A、①②⑤　 　B、①②③　　 C、③④⑥　　 D、③④⑤,C,父本,異花傳粉時，供應(yīng)花粉的植株。,母本,異花傳粉時，接

6、受花粉的植株。,去雄,除去未成熟花的全部雄蕊.,一對相對性狀的雜交實(shí)驗,異花傳粉,父本,母本,去雄,常用符號：,1）父本：,♂,一對相對性狀的雜交實(shí)驗,2）母本：,♀,3）親本：,P,6）雜種后代：,F,4）雜交：,×,7）雜種子一代：,F1,8）雜種子二代：,F2,5）自交：,實(shí)驗過程：,一對相對性狀的雜交實(shí)驗,P,純高莖 × 純矮莖,,F1,高莖,高莖,F2,高莖,矮莖,,,,顯性性狀,在雜種子一代(F1)中顯現(xiàn)

7、出來的性狀。,隱性性狀,性狀分離,在雜種子二代(F2)中，同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。,(高莖),在雜種子一代(F1)中未顯現(xiàn)出的性狀。,(矮莖),孟德爾做的豌豆雜交實(shí)驗的結(jié)果,F2中出現(xiàn)3：1的性狀分離比是偶然的嗎？,,實(shí)驗結(jié)果：,一對相對性狀的雜交實(shí)驗,787 277,植株統(tǒng)計,比值,3 : 1,孟德爾做了豌豆七對相對性狀的雜交試驗，并用統(tǒng)計學(xué)方法對結(jié)果進(jìn)行分析，都得出了驚人相似的結(jié)果，即F2代的

8、顯性:隱性 = 3:1。,為什么子一代只出現(xiàn)顯性性狀？為什么子二代出現(xiàn)了性狀分離？為什么性狀分離比接近于3:1？,1）性狀由遺傳因子決定,每個因子決定著一種特定的性狀。,孟德爾提出假說：,決定顯性性狀(如高莖)的遺傳因子。用大寫字母表示。（D、B、P）如：高莖的顯性遺傳因子為D。,決定隱性性狀(如矮莖)的遺傳因子。用小寫字母表示。（d、b、p）如：矮莖的隱性遺傳因子為d。,顯性遺傳因子,隱性遺傳因子,對分離現(xiàn)象的解釋,對分離

9、現(xiàn)象的解釋,2）體細(xì)胞中遺傳因子成對存在。,如：純高莖遺傳因子是DD， 純矮莖遺傳因子是dd。,,孟德爾提出假說：,遺傳因子組成相同的個體。如：純高莖DD，純矮莖dd。,遺傳因子組成不同的個體。如：F1中的高莖Dd。,純合子,雜合子,隱性個體一定是純合子,,純合子的性狀能穩(wěn)定遺傳雜合子的性狀不能穩(wěn)定遺傳,對分離現(xiàn)象的解釋,3）生物體形成生殖細(xì)胞——配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中。配子中只含每

10、對遺傳因子中的一個。,,孟德爾提出假說,D對d有顯性作用，F(xiàn)1(Dd)只表現(xiàn)為高莖。,,對分離現(xiàn)象的解釋,4）受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。,孟德爾提出假說：,,F2,高莖,高莖,高莖,矮莖,←成對遺傳因子分離,←雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,DD:Dd:dd=1:2:1高莖:矮莖=3:1,性狀分離比的模擬實(shí)驗,實(shí)驗原理：,,,精巢,卵巢,雄配子(精子),雌配子(卵子),,,模擬生殖過程中，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,性狀分離比的模擬實(shí)驗,材料用具（分別

11、標(biāo)記D和d的紙球各10個，廢液杯兩個）方法步驟（1·分別在兩個杯中放入兩種紙球各10個；2·搖動杯子使兩種球充分混合；3·分別從兩個杯中抓取一個球并記錄；4、將球放回?fù)u勻并重復(fù)以上動作100次）結(jié)果和結(jié)論（設(shè)計表格記錄抓取結(jié)果，計算不同紙球組合的數(shù)量比）,性狀分離比的模擬實(shí)驗,,如果孟德爾當(dāng)時只統(tǒng)計10株豌豆雜交的結(jié)果，他還能正確地解釋性狀分離現(xiàn)象嗎？,很難正確解釋，因為實(shí)驗統(tǒng)計的樣本數(shù)目足夠多，是孟德

12、爾能夠正確分析實(shí)驗結(jié)果的前提條件之一。若對10株豌豆的個體做統(tǒng)計，會出現(xiàn)較大的誤差。,將模擬實(shí)驗的結(jié)果與孟德爾的雜交實(shí)驗結(jié)果相比較，你認(rèn)為孟德爾的假說是否合理？,模擬實(shí)驗的結(jié)果與孟德爾的假說是相吻合的，出現(xiàn)了3∶1的結(jié)果。但證明某一假說還需實(shí)驗驗證。,,對分離現(xiàn)象解釋的驗證,雜種子一代×隱性純合子→測定F1的基因型,測交試驗：,,測交后代,高莖,矮莖,1 : 1,測交結(jié)果符合預(yù)期設(shè)想：1）證實(shí)

13、F1是雜合子；2）在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生了分離，分別進(jìn)入到不同的配子中。,測交結(jié)果：高莖:矮莖 = 30:34 ≈1:1,假說——演繹法,,1）提出問題（觀察和分析）2）提出假說（推理和想象）3）演繹推理4）檢驗結(jié)論（實(shí)驗）5）實(shí)驗結(jié)果與預(yù)期相符→假說正確 實(shí)驗結(jié)果與預(yù)期不符→假說錯誤,分離定律,在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺

14、傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。,分離定律（孟德爾第一定律）,⒈描述對象：生物的體細(xì)胞。⒉發(fā)生時間：在形成配子時。⒊實(shí)質(zhì)：控制同一性狀的成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后 的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給 后代。,,（五）相關(guān)公式,親代 子代 子代性狀比例,（1）AA ×AA （2）aa × aa

15、 （3）AA × aa （4）AA × Aa（5）Aa × Aa（6）Aa × aa,→ AA→ aa→ Aa → AA、Aa → 1AA、2Aa、1aa 3:1→ Aa、aa 1:1,練習(xí),下列形狀中屬于相對性狀的是A人的身高與體

16、重B兔的長毛與短毛C貓的白毛與藍(lán)眼D棉花的細(xì)絨與長絨,B,一株高桿小麥自花傳粉產(chǎn)生200粒種子，長出的幼苗中148株為高桿，52株為矮桿。可知，_____是顯性的，_____是隱性的。,高桿,矮桿,練習(xí),練 習(xí),2）一個雜交組合的后代(F1)， 呈3:1的性狀分離，這個雜交組合是（ ） 呈1:1的性狀分離，這個雜交組合是（ ） A、DD×dd B、Dd

17、5;dd C、Dd×Dd D、dd×dd,?,C,B,練 習(xí),3）一只白色公羊與一只黑色母羊交配，生出的小羊全部表現(xiàn)為白色，這是因為（ ） A、黑色母羊必為雜合子 B、白色小羊必為純合子 C、控制黑色的基因消失 D、控制黑色的基因未消失，但不表現(xiàn),?,D,,4）下列個體中屬于純合子的是 （ ） A、aaBB

18、 B、AABb C、AaBB D、aaBb,?,A,練 習(xí),5）下列哺乳動物細(xì)胞中，一般不存在成對遺傳因子的細(xì)胞 （ ） A、精子細(xì)胞 B、合子 C、受精卵 D、神經(jīng)元,?,A,練 習(xí),7）一對雜合的黑色豚鼠交配，生出四只豚鼠，它們的性狀可能是

19、（ ） A、全部白色或全部黑色 B、三黑一白或一黑三白 C、二黑二白 D、以上任何一種,?,D,課本P8第一、3題,3.（1）在F1水稻細(xì)胞中含有一個控制合成支鏈淀粉的遺傳因子和一個控制合成直鏈淀粉的遺傳因子。在F1形成配子時，兩個遺傳因子分離，分別進(jìn)入不同配子中，含支鏈淀粉遺傳因子的配子合成支鏈淀粉，遇碘變橙紅色；含直鏈淀粉遺傳因子的配子

20、合成直鏈淀粉，遇碘變藍(lán)黑色，其比例為1∶1。（2）孟德爾的分離定律。即在F1形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中。（3）2。,P8第一、4題,4.（1）白色；黑色。（2）性狀分離；白毛羊為雜合子，雜合子在自交時會產(chǎn)生性狀分離現(xiàn)象。,P8第二、1題,1.（1）將被鑒定的栗色公馬與多匹白色母馬配種，這樣可在一個季節(jié)里產(chǎn)生多匹雜交后代。 （2）雜交后代可能有兩種結(jié)果：一是雜交后代全部為栗色馬，此

21、結(jié)果說明被鑒定的栗色公馬很可能是純合子；二是雜交后代中既有白色馬，又有栗色馬，此結(jié)果說明被鑒定的栗色公馬為雜合子。,P8第二、2·,2.提示：選擇適宜的實(shí)驗材料是確保實(shí)驗成功的條件之一。孟德爾在遺傳雜交實(shí)驗中，曾使用多種植物如豌豆、玉米、山柳菊做雜交實(shí)驗，其中豌豆的雜交實(shí)驗最為成功，因此發(fā)現(xiàn)了遺傳的基本規(guī)律。這是因為豌豆具有適于研究雜交實(shí)驗的特點(diǎn)，例如，豌豆嚴(yán)格自花受粉，在自然狀態(tài)下是純種，這樣確保了通過雜交實(shí)驗可以獲得真正的

22、雜種；豌豆花大，易于做人工雜交實(shí)驗；豌豆具有穩(wěn)定的可以區(qū)分的性狀，易于區(qū)分、統(tǒng)計實(shí)驗結(jié)果。,P8第二、3,3.提示：凱庫勒提出苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、原子核中含有中子和質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)過程等，都是通過假說—演繹法得出結(jié)論的。19世紀(jì)以前科學(xué)家對遺傳學(xué)的研究，多采用從實(shí)驗結(jié)果出發(fā)提出某種理論或?qū)W說。而假說—演繹法，是從客觀現(xiàn)象或?qū)嶒灲Y(jié)果出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計實(shí)驗驗證假說的研究方法，這種方法的運(yùn)用促進(jìn)了生物科學(xué)的研究，使遺傳學(xué)由描述性研究進(jìn)