生物：1.1《孟德尔的豌豆交实验(一)》精品课件(新人教版必修2).ppt

必修 遗传与进化 子代与亲代，子代与子代之间的差异性 变异 子代与亲代之间的相似性 遗传 遗传和变异是进化的基础！ 第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 本节聚焦 孟德尔一对相对性状的杂交 实验是怎样设计的? 孟德尔为解释实验结果作了哪 些假设?他又设计了什么实验来 验证假设? 分离定律内容是什么? 问题探讨： 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，混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝 色和红色。这种观点称做融合遗传 按照上述观点，当 红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交 后，子代的紫茉莉花是什么颜色呢？ 红花 白花 粉红花（不完全显性） 当红牡丹与白牡丹杂交后，子代的牡丹花是什么 颜色呢？ 如果“融合遗传”的观点是正确的，那么可以用它来解 释身高的遗传吗？ 孟德尔（18221884） 不高不矮高+矮 = 如果不是正确的，那生物遗传的规律又 是什么呢？ 直到140多年前孟德尔的植物杂交实验 开始，才揭开了遗传的奥秘。 1822年7月22日，孟德尔出生在奥地利的一个 贫寒的农民家庭里，父亲和母亲都是园艺家。 孟德尔受到父母的熏陶，从小很喜爱植物。由 于家境贫寒，孟德尔21岁便做了修道士。他利 用修道院的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊 、玉米等多种植物，进行杂交实验，潜心研究 了8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。 因此，孟德尔被称为“现代遗传学之父” ，是遗传学的奠基人。 （一）孟德尔为什么选择了豌豆作为遗传试验材料 花药 花丝 柱头 花柱 雄 蕊 雌 蕊 1、豌豆是自花传粉，且是闭花授粉的植物， 在自然状态下，一般都是纯种 实验结果容 易分析而且 可靠 原因是： 豌豆做实验 性状： 指生物的形态、结构和生理生化等特 征的总称。形态特征如豌豆种子的形状、 颜色；生理特征如植物的抗病性、耐寒耐 旱性等。 相对性状： 同种生物的同种性状的不同表现类型 这么多的性状，该如何研究呢？ 2、便于观察和计数 下列各组生物性状中属于相对性状的是 A、番茄的红果和圆果 B、水稻的早熟和晚熟 C、绵羊的长毛和狗的短毛 D、家鸽的长腿与毛腿 3、具有多个稳定的、可区分的性状 图1耳垂的位置 1、有耳垂 2、无耳垂 图2上眼脸有无褶皱 1、双眼皮 2、单眼皮 图 3脸颊有无酒窝 1、有酒窝 2、无酒窝 人的一些相对性状 图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖 1、有美人尖 2、无美人尖 图6 食指长短 1、食指比无名指长 2、食指比无名指短 图8 双手手指嵌合 1、右手拇指在上 2、左手拇指在上 图4 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、拇指向指背面弯曲 图2 卷 舌 1、有卷舌 2、无卷舌 一对相对性状的杂交实验 高茎（或矮茎）的花矮茎（或高茎）的花 高茎（F1） 两朵花之间的传粉过程叫 做异花传粉。 供应花粉的植株叫做父本 （），接受花粉的植株叫 做母本（） 孟德尔在做杂交实验 时，先除去未成熟花的 全部雄蕊，这叫做去雄 。然后套上纸袋。待雌 蕊成熟时，采集另一植 株的花粉，撒在去雄花 的雌蕊的柱头上，再套 上纸袋。 正交 反交正交 反交 （正交、反交相对而言） 正交、反交 F1性状表现一致(高茎)，则为此遗传；否则不是。 符号 解释: P F1 F2 子一代 子二代（F1 自交的后代） 亲 本 母 本 父 本 杂 交 自 交 一对相对性状的杂交实验 疑惑一：为什么子一代都是高茎的？矮茎性状 消失了吗？ 疑惑二：为什么矮茎在子二代中又出现了呢？ 显性性状：F1中显现出来的亲本性状，如高茎 。 隐性性状：F1中未显现出来的亲本性状，如矮 茎。 性状分离：在F2中，一部分个体显现出一个亲 本的性状，另一部分个体显现出另一个亲本 的性状。这种在后代中显现不同性状的现象 ，叫做性状分离。 疑惑三：F2中出现3：1的分离比是偶然的吗？ 3 : 1 高茎787 矮茎277 七对相对性状的遗传试验数据 2.84:1 277（矮） 787（高） 茎的高度 F2的比 另一种性状 一种性状 性状 2.82:1 152（黄色） 428（绿色） 豆荚颜色 2.95:1 299（不饱满） 882（饱满） 豆荚的形状 3.01:1 2001（绿色） 6022（黄色） 子叶的颜色 3.15:1 224（白色） 705（灰色） 种皮的颜色 3.14:1 207（茎顶） 651（叶腋） 花的位置 2.96:1 1850（皱缩） 5474（圆滑） 种子的形状 面对这些实验数据，你信服了吗？请总结该实验结果并尝 试解释实验现象呢？ 1、生物的性状是由遗传因子(基因）控制的 显性性状：由显性遗传因子（基因）控制 （用大写字母 如D 来表示） 隐性性状：由隐性遗传因子 （基因）控制（用小写 字母 如d 来表示） 2、体细胞中遗传因子(基因) 是成对存在的，其中一个来自 父本一个来自母本。 （三）对分离现象的解释 遗传现象提出问题作出假设 P 高茎矮茎 配子 F1 DDdd d Dd 来自父母来遗传因子组成 (基因)相同的个体 叫纯合子， 如：DD、dd,能够稳定遗传。遗传因子组成(基因)不同的 个体叫杂合子，如：Dd,不能稳定遗传,出现性状分离。 D Dd 3、F1的体细胞内有两 个不同的遗传因子（ 基因） ，各自独立 、互不混杂。 5、受精时，雌配 子的结合是随机的 DdDd D D F1 DdDdDDdd d d 高茎 高茎 高茎 高茎 高茎 图 为 交 叉 线 法 矮茎 1 : 2 : 1 3 : 1 配子 F2 性状表现： 遗传因子 组成： F2性状分离高 茎:矮茎=3:1，符 合上述实验 4、生物体在形成配子 时，成对的遗传因子( 基因)彼此分离，分别 进入不同的配子中。 配子中只含每对遗传 因子(基因)中的一个 3D dd DdDd F1 高茎高茎 高 茎 高 茎 高 茎 配子 F2 矮 茎 d 1 2 D 1 2 D 1 2 Dd 1 4 Dd 1 4 dd 1 4 d 1 2 DD 1 4 图 为 棋 盘 法 高茎 : 矮茎 = 3 : 1 3D_ dd 高茎 矮茎 高茎 1种 P DD dd 配子 D d F1 Dd 高茎 高茎 F1 Dd DD F1配子 D d D 后代 DD Dd 测交 高茎 矮茎 F1 Dd dd F1配子 D d d 后代 Dd dd 性状表 现比 性状表 现比 高茎 矮茎 1 : 1 性状分离 回交 必须记住的符号： 亲本： 父本： 母本： 子代： 子一代： 子二代： 杂交： 自交： P F1 FF2 母本： 父本： 提供精子（雄配子）的个体。 提供卵细胞（雌配子）的个体。 亲本 紫花豌豆作母本与白花豌豆作父本杂交；正交： 反交： 紫花豌豆作父本与白花豌豆作母本杂交。 重要概念 遗传因子组成（基因型）相同的生物体间 相互交配。植物体中指自花授粉和雌雄异 花的同株授粉。 遗传因子组成（基因型）不同的生物体间 相互交配的过程。 回交： F1与亲本类型进行交配。 自交： 杂交： 显性遗传因子 （基因）： 隐性遗传因子 （基因）： 控制显性性状的遗传因子（基因） （大写英文字母表示，如D） 控制隐性性状的遗传因子（基因） （小写英文字母表示，如d） 显性性状 ： 隐性性状 ： 性状分离 ： F1能表现出来的亲本性状。如高茎。 F1未能表现出来的亲本性状。如矮茎。 在杂交后代中，显性性状和隐性性状 同时出现的现象。 纯合子特点 ： 只产生一种配子 自交后代不发生性状分离 遗传因子组 成相同(无等位基因) 纯合子（纯合体）： 杂合子（杂合体）： 纯合子与杂合子在性状遗传上的区别： 由两个遗传因子组成（基因型）相同的配子 结合发育而成的个体。 由两个遗传因子组成（基因型）不同的配子 结合发育而成的个体。 纯合子能稳定遗传，它的自交后代不会再发生性状分离； 杂合子不能稳定遗传，它的自交后代还会发生性状分离。 1、豌豆在自然状态下是纯种的原因是（ ） A豌豆品种间性状差异大 B豌豆先开花后授粉 C豌豆是闭花自花授粉的植物 D豌豆是自花传粉的植物 2、下列各项中属于相对性状的是 （ ） A 玉米的黄粒和圆粒 B家鸡长腿和毛腿 C绵羊的白毛和黑毛 D豌豆的高茎和豆荚的绿色 C C 3、下列各对性状中，属于相对性状的是( ) A.狗的长毛和卷毛 B.棉花的掌状叶和鸡脚叶 C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色 D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎 4、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交 （ ） . . . . B B 1、遗传因子组成(基因型)分别为bb、Bb、BB的三个植 物个体，其中属于杂合体的是 ，性状表现(表 现型)相同的个体_。 2、用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验， （高 茎为显性，用B和b表示） F1产生 种不同类型的雌 雄配子，其比为 。F2的遗传因子组成(基因型)有 _种，类型_，其比为 。 F2的性状表现(表现型)有_种，类型 _，比例为_其中，不能稳定遗传 、自交后代会发生性状分离的遗传因子组成(基因型)是 。 Bb BB Bb 2 1:1 1:2:1 BB Bb bb Bb 3、请你依据孟德尔的解释推测下列杂交实验的结果（ 产生配子种类、表现型之比、基因型之比。） DD Dd dd Dd 3 2 高茎与矮茎 3:1 作业： 请你依据孟德尔的解释推测下 列杂交实验的结果，绘出遗传图（ 产生配子种类性状表现比、遗传因 子组合比。） （1） DD X DD （2） DD X Dd （3） DD X dd （4） Dd X Dd （5） Dd X dd 范例: P Dd X Dd 配子 D d D d F1 DD Dd Dd d (基因型) (表现型) 遗传因子 组成比 性状表 现比 1 : 2 : 1 高茎 高茎 高茎 矮茎 3 : 1 根据遗传图解思考已知亲本 的性状表现及子代的性状表现 比，来推知亲本的遗传因子的 组成。 高茎 高茎 性状表现 P Dd X dd 配子 D d d F1 Dd dd 作业讲释： P DD X dd 配子 D d F1 Dd 3 : 1 （3） DD X dd （5） Dd X dd (表现型) 1 : 2 : 1 高茎 高茎 高茎 矮茎 P Dd X Dd 配子 D d D d F1 DD Dd Dd dd 遗传因子 组成比 性状表 现比 (基因型) 高茎 高茎高茎 高茎 P DD X DD 配子 D D F1 D D P DD X Dd 配子 D D d F1 DD Dd （2） DD X Dd 高茎高茎 遗传因子 组成比 (基因型) (表现型) 1种 1 : 1 性状表 现比 高茎 （1） DD X DD 遗传因子 组成比 (基因型) 1种 1种 高茎 矮茎 (表现型) 性状表 现比 （4） Dd X Dd 矮茎 遗传因子 组成比 性状表 现比 (基因型) 1 : 1 高茎 矮茎 1 : 1 (表现型) 遗传因子 组成比 (基因型) 性状表 现比 (表现型) 1种 1种 高茎 高茎高茎 亲亲代组组合子代遗传遗传 因子及比 例 子代性状及比例 DDDD DDDd DDdd DdDd Dddd dddd 写出子代的遗传因子与性状 DD:Dd=1：1 全显 Dd 全显 DD:Dd:dd=1：2：1显:隐=3：1 Dd:dd=1：1 显:隐=1：1 dd全隐 全显 DD 根据子代性状比例判断亲代遗传因子组成子代性状比例亲亲代遗传遗传 因子组组 成 显显：隐隐=3：1 显显：隐隐=1：1 全隐隐 全显显 DdDd Dddd dddd DD 。 DD、Dd、dd （四）分离假设的验证 控制一对相对性状的两个不同的遗传因 子（基因）互相独立、互不沾染，在形成 配子时彼此分离，分别进入不同的配子中 ，结果是一半的配子带有一种遗传因子（ 基因） ，另一半的配子带有另一种遗传因 子（基因） 。 孟德尔对分离现象假设的核心内容： 遗传现象提出问题作出假设验证假设 测交法 分析：按孟德尔的假设，杂合子在产生配子时， 可形成两种不同的配子，即一种配子含有D，另 一种配子含有d，只要验证这一点，就可以证实 基因分离假设的正确性。 发现问题发现问题提出假设提出假设验证假设验证假设 得出结论得出结论 假说演绎法 高茎 矮茎 1 : 1 性状分离 性状表 现比 性状表 现比 高茎 1种 性状不分离 测交 后代 Dd dd 配子 D d d 配子 D d 后代 Dd 测交 测交应用 可以测定亲本是纯合子还是杂合子 测交后代有性状分离，则亲本为杂合子， 否则为纯合子 判断F1在形成配子时遗传因子(基因) 的行为 测定F1配子的种类及比例 矮茎 矮茎 高茎 P dd 矮茎 高茎 P dd 矮茎 DD Dd ：让F1与隐性亲本纯合子杂交 F1 dd （五）基因分离定律 杂合子（F1）产生配子时，等位基因分离。 独立性、分离性 在生物的体细胞中，控制一对相对性状的遗传因 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，分离后的遗传因子分别进入不同的配 子中，随配子遗传给后代。结果一半的配子带有成对 的遗传因子中的一种，另一半的配子带有成对的遗传 因子中的另一种。 1、实质： 2、核心内容： 3、不同的遗传因子(等位基因)的行为： 遗传现象提出问题作出假设验证假设得出结论 基因分离定律适用范围: 1、有性生殖生物的性状遗传 2、真核生物的性状遗传 3、细胞核遗传 4、一对相对性状的遗传 即进行有性生殖的真核生物的一对相对性状 的细胞核遗传。 白花紫花 P F1 紫花 5、基因分离规律的应用 （1）在农业上的应用育种-选育紫花种(显性） 白花 F2 F3 紫花白花紫花 淘 汰 淘 汰 紫花 不分离为选育紫花种 紫花 紫花 医学上的应用 系谱图 男性患者 女性患者 男性正常 女性正常 对遗传病的基因型和发 病概率做出推断 5、基因分离规律的应用 ? 白化病(a表示) aaAa aa Aa 1/3AA.2/3Aa Aa 孩子白化病概率: 2/3AaAa=2/31/4=1/6 显性遗传因子控制的遗传病(显性遗传病) 如：多指、并指等 患者 ： AA Aa正常 ： aa 已知亲本的的基因型，求后代的基因型 AA Aa (2 ) AA aa (3 ) Aa Aa (5 ) aa aa (6 ) AA AA (1 ) Aa aa (4 ) AA AA Aa Aa aa Aa AA Aa aa aa 1、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正 确的一组是 ( ) . . . . 2、基因型为的个体与基因型为aa的个体杂交产生 的F1进行自交，那么F2中的纯合子占F2中个体数的 ( ) . . . . 3、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相 交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是 ( ) .0 .25 .50 .75 D B A 4、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代 显性和隐性个体之比为5248。以下哪项推论是正 确的 ( ) A.两个亲本都有显性遗传因子 B.两个亲本都有隐性遗传因子 C.一个亲本只有显性遗传因子 D.前三项推论都不正确 5、下列叙述中，正确的是 ( ) A.两个纯合子的后代必是纯合子 B.两个杂合子的后代必是杂合子 C.纯合子自交后代都是纯合子 D.杂合子自交后代都是杂合子 D C 6、番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番 茄杂交，其后代最可能出现的的性状正确的一组是 ( ) 全是红果 全是黄果 红果黄果=11 红果黄果=31 A. B. C. D. 7、一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子，有9粒 种子生成的植株开红花，第10粒种子长成的植株开红 花的可能性为 ( )