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(jì)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(gè)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(yàn)（一）,實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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?；ǖ拈熑~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(shí)，供應(yīng)花粉的植株。,母本,異花傳粉時(shí)，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(yàn),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(yàn),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(yàn)過程：,一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn),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(shí)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(yàn)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(yàn)結(jié)果：,一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn),787 277,植株統(tǒng)計(jì),比值,3 : 1,孟德爾做了豌豆七對相對性狀的雜交試驗(yàn)，并用統(tǒng)計(jì)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(gè)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(gè)體。如：純高莖DD，純矮莖dd。,遺傳因子組成不同的個(gè)體。如：F1中的高莖Dd。,純合子,雜合子,隱性個(gè)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(shí)，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(gè)。,,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(shí)，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(yàn),實(shí)驗(yàn)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(yàn),材料用具（分別

11、標(biāo)記D和d的紙球各10個(gè)，廢液杯兩個(gè)）方法步驟（1·分別在兩個(gè)杯中放入兩種紙球各10個(gè)；2·搖動杯子使兩種球充分混合；3·分別從兩個(gè)杯中抓取一個(gè)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(jì)表格記錄抓取結(jié)果，計(jì)算不同紙球組合的數(shù)量比）,性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn),,如果孟德爾當(dāng)時(shí)只統(tǒng)計(jì)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?yàn)閷?shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的樣本數(shù)目足夠多，是孟德

12、爾能夠正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提條件之一。若對10株豌豆的個(gè)體做統(tǒng)計(jì)，會出現(xiàn)較大的誤差。,將模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)驗(yàn)證。,,對分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證,雜種子一代×隱性純合子→測定F1的基因型,測交試驗(yàn)：,,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(shí)，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(yàn)結(jié)論（實(shí)驗(yàn)）5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期相符→假說正確 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符→假說錯(cuò)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(shí)，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(shí)間：在形成配子時(shí)。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(gè)雜交組合的后代(F1)， 呈3:1的性狀分離，這個(gè)雜交組合是（ ） 呈1:1的性狀分離，這個(gè)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?yàn)椋?） 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(gè)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(gè)控制合成支鏈淀粉的遺傳因子和一個(gè)控制合成直鏈淀粉的遺傳因子。在F1形成配子時(shí)，兩個(gè)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(shí)，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?yàn)殡s合子，雜合子在自交時(shí)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(gè)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(yàn)材料是確保實(shí)驗(yàn)成功的條件之一。孟德爾在遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中，曾使用多種植物如豌豆、玉米、山柳菊做雜交實(shí)驗(yàn)，其中豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)最為成功，因此發(fā)現(xiàn)了遺傳的基本規(guī)律。這是因?yàn)橥愣咕哂羞m于研究雜交實(shí)驗(yàn)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(yàn)可以獲得真正的

22、雜種；豌豆花大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)；豌豆具有穩(wěn)定的可以區(qū)分的性狀，易于區(qū)分、統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(yàn)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?yàn)結(jié)果出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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)