(1)孟德尔豌豆杂交实验（一）（(1)2课时）课件高一下学期生物人教版必修2

1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）（第1课时）孟德尔（1822—1884）奥地利人21岁做修道士29岁大学进修自然科学和数学8年的豌豆杂交实验43岁宣读了《植物杂交实验》1.孟德尔（遗传学之父）19年后，62岁，怀着对遗传学的无限眷恋离开人世。去世15年后，论文发表35年后研究成果重新获得认可。主要贡献有:发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。孟德尔（1822—1884）自花授粉示意图自花授粉雌蕊（接受花粉，内有雌配子）花药（产生花粉粒，含有雄配子）种子（1）自花传粉，两性花在未开放时，其花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上，从而完成受粉的过程称为自花传粉，也叫自交。所以，豌豆在自然状态下一般都是纯种，用作人工杂交实验，结果可靠，容易分析。2.材料：豌豆两性花：一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊豌豆花（未开时）玉米：单性花植物雄蕊雌蕊玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱头上,所完成的传粉过程也属于自交。自花传粉异花传粉（2）有易于区分的相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型相对性状猫的灰毛和白毛鸡的单冠和复冠人的单眼皮和双眼皮人的有耳垂和无耳垂人工去雄①雄蕊自花传粉开花前(花蕾期)外来花粉人工授粉②再套袋隔离高茎豌豆的花矮茎豌豆的花①②传粉（3）人工异花传粉一.豌豆用作遗传实验材料的优点（1）自花传粉，在自然状态下一般都是纯种（2）有易于区分的相对性状（3）花大，易于人工杂交（4）后代多，易于统计例1.如图表示孟德尔杂交实验操作过程，下列叙述正确的是（）A．②操作后要对b套上纸袋B．①和②的操作不能同时进行C．a为父本，b为母本D．①和②是在花开后进行的B随堂练习高茎787高茎277矮茎×P：F1F2矮茎（杂交）（自交）3∶1×高茎(子一代)(亲本)(子二代)现象：正交、反交的子一代都是高茎。方法：人工异花传粉进行正交、反交。问题1：为什么F1都是高茎?矮茎消失了吗？说明：孟德尔把F1中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎；未显现出来的性状，叫做隐性性状，如矮茎。1.一对相对性状的杂交实验——发现问题1.一对相对性状的杂交实验——发现问题高茎787高茎277矮茎×P：F1F2矮茎（杂交）（自交）3∶1×高茎(子一代)(亲本)(子二代)结论：亲本中的矮茎性状在杂种一代（F1）中只是隐而未现。问题2：为什么F2矮茎又出现了?说明：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。问题3：子二代出现3﹕1的性状分离比是偶然的吗？亲本相对性状杂交F1

的表现F2

的表现显性隐性显性:隐性茎的高度高茎高茎787矮茎2772.84:1种子的形状圆粒圆粒5474皱粒18502.96:1子叶的颜色黄色黄色6022绿色20013.01:1种皮的颜色灰色灰色705白色2243.15:1豆荚的形状饱满饱满882不饱满2992.95:1豆荚的颜色（未成熟）绿色绿色428黄色1522.82:1花的位置腋生腋生651顶生2073.14:1≈3﹕1问题：根据上述分析和下方的遗传图解，尝试对性状分离现象做出解释。DDddDdDdP配子F1高茎矮茎高茎×(2)体细胞中遗传因子成对存在遗传因子组成相同的个体叫纯合子。遗传因子组成不同的个体叫杂合子。(3)减数分裂形成配子时，成对的遗传因子彼此分离分别进入到两个不同的配子中，配子中只含每对遗传因子中的一个2.提出假说(1)生物的性状是由遗传因子决定的遗传因子不融合、不消失显性性状：由显性遗传因子控制（用大写D表示）隐性性状：由隐性遗传因子控制（用小写d表示）(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。（1）实验目的通过模拟实验，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。（2）模拟内容甲、乙两个小桶：_______________；甲、乙小桶内的彩球：___________；不同彩球的随机组合：_______________________________________。雌、雄生殖器官雌、雄配子生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合实践•探究：性状分离比的模拟实验（3）操作步骤混合彩球→随机取球→放回原小桶→重复实验（4）分析结果，得出结论①彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈____________。②彩球组合类型的数量比代表显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈______。1:2:13:1讨论：（1）为什么每个小桶内的D和d两种彩球必须相等？（2）实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，

这符合自然界的实际情况吗？（3）为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？（4）理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，

但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？3:1性状分离比的条件：（1）D:d=1:1（2）雌雄配子随机结合（3）样本量足够大例3.用甲、乙两个小桶及分别标记为A、a的两种不同颜色的彩球，进行“一对相对性状杂交的模拟实验”，下列叙述正确的是 (

)A.本实验模拟的是生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离B.每次抓取彩球后无须放回原来的小桶C.统计40次，彩球组合AA、Aa、aa数量一定为10、20、10D.每个小桶中都有两种不同颜色的彩球，并且两种颜色的彩球数相等【答案】D【解析】本实验模拟的是生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合所产生的后代的性状分离比，A错误；抓取完一次记录好组合情况后，应将彩球重新放回原来的小桶，保证每次抓取彩球时，两种颜色的彩球数目相等，B错误；彩球组合AA、Aa、aa数量比接近1∶2∶1，但不一定是1∶2∶1，因此统计40次，彩球组合AA、Aa、aa数量不一定为10、20、10，C错误；每个小桶中都有两种不同颜色的彩球，并且两种颜色的彩球数相等，D正确。随堂练习3.对假说进行验证——测交实验Dd×dd（F1高茎）（隐性纯合子）孟德尔的假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验中出现的性状分离现象。但是一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另一些实验结果。如果这个假说是正确的，这样F1会产生两种数量相等的配子。隐性亲本的配子仅携带隐性遗传因子，可用来检测F1配子的类型及比例。（1）设计测交实验

预期实验结果（纸上谈兵）（2）实施测交实验

得出实验结果测交杂种子一代隐性纯合子DdddDddDdddP配子F1高茎矮茎高茎矮茎11∶×实验验证演绎推理（纸上谈兵）结果与预期相符演绎推理实验验证科学方法：假说-演绎法她怎么盯着我看可能是喜欢我找她加微信应该没问题“美女加个微信”“啪”假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。②提出假说③演绎推理④实验验证①发现问题4.分离定律——总结归纳，提出定律在生物的体细胞中，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后分离的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。实质：思考：是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？分离定律的适用范围：（1）有性生殖（2）细胞核遗传细胞质遗传不遵循例1.假说一演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、作出假设、验证假设、得出结论”四个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔研究过程的分析正确的是（）A.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上B.孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”C.为了验证做出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了正、反交实验D.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象A随堂练习“演绎”≠

测交：“演绎”不同于测交实验，前者只是理论推导，后者则是在大田中进行杂交实验验证。特别提醒例5.孟德尔发现分离定律使用了假说演绎的科学方法，下列有关假说演绎的方法错误的解析是（）A.演绎推理的作用是为了把微观假说内容提升到宏观方面证明B.演绎推理是指根据假说内容推出测交的理论结果C.生物的性状是由遗传因子控制属于假说D.演绎过程是从个别现象推理到一般规律D拓展1：分离定律的验证方法思路：通过观察某些现象，可以说明杂合子（如Dd）能产生（D和d）两种配子。DdDd产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。实质：1.自交法：若自交后代的性状分离比为3∶1，则符合分离定律，说明成对的遗传因子在形成配子时发生分离。2.测交法：若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合分离定律，说明成对的遗传因子在形成配子时发生分离。例1.（二、拓展应用.1）水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答下列问题。(1)花粉出现这种比例的原因是什么?(2)实验结果验证了什么?(3)如果让F1自交，F2中花粉有种______类型。2在F1中既有一个控制支链淀粉合成的遗传因子（A）还有一个控制直链淀粉合成的遗传因子（a）。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中。含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1:1。分离定律花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后（花粉的形状、对花粉染色），用显微镜观察并计数，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证分离定律。拓展2：检测纯合子/杂合子1.自交法待测个体自交出现性状分离待测个体为杂合子不出现性状分离待测个体为纯合子(常用于植物的鉴别，是最简便的方法)显性DDDD×显性DdDD、Dd、dd×显性隐性2.测交法

待测个体

×隐性纯合子后代只有1种类型待测个体为纯合子后代出现2种类型待测个体为杂合子(常用于动物的鉴别)DdDddd×显性隐性ddDDDd×显性dd3.花粉鉴别法

杂合子的某些性状可以从花粉的比例直接鉴定，如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。(特殊，不通用)例3.拓展应用.2某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。请回答下列问题。(1)在正常情况下，一匹母马一次只能生匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎样配种?将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代(2)杂交后代可能出现哪些结果?如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子?杂交后代可能有两种结果:一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。例1.假设你正在一个花卉生产基地工作。有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏