新教材人教版高中生物必修二 1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一） 教学课件

1、必修二 遗传与进化关键词：“遗传”、“变异”、“进化”第1章 遗传因子的发现 第2章 基因和染色体的关系第3章 基因的本质第4章 基因的表达第5章 基因突变及其他变异第6章 从杂交育种到基因工程第7章 现代生物进化理论什么是遗传？ 亲子之间以及子代个体之间性状存在相似性，表明性状可以从亲代传递给子代，这种现象称为遗传(heredity)。什么是变异？ 亲子之间以及子代个体之间性状表现存在差异的现象称为变异（variation）。什么是遗传因子（基因）？遗传和变异是进化的基础！八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。第一章 遗传因子

2、的发现1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一） 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。讨论2你同意上述观点吗？你的证据有哪些？粉色+讨论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？+问题探讨 融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行。然而，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。颗粒遗传融合遗传资料分析为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？1.自花闭花授粉自交纯种豌豆作为遗传材料的优点雄花雌花单性

3、花（只有雄蕊）（只有雌蕊） 雌雄同株： 雌花和雄花在同一植株上。 雌雄异株：雌花和雄花不在同一植株上。玉 米只开雄花的叫雄株只开雌花的叫雌株认识花的结构-单性花单性花：一朵花只有雄蕊，或只有雌蕊知识链接两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊。认识花的结构-两性花知识链接甲乙自花传粉异花传粉自花传粉：两性花的花粉，落到 的雌蕊柱头上的过程，也叫 。同一朵花自交异花传粉： 之间的传粉过程。两朵花异花传粉过程中的亲本提供花粉的植株为接受花粉的植株为父本（ ）母本（ ）自然状态下两株豌豆能否异花传粉？传粉与交配自花传粉异花传粉知识链接去雄套袋采集花粉传粉套袋 提供花粉的植株叫作父本。接受花粉的植株叫作母本。

4、父本和母本又统称为亲本。人工异花授粉去雄套袋防止外来花粉的干扰人工授粉（雌花成熟时）套袋防止外来花粉的干扰知识链接为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？2.豌豆的花大便于进行人工异花传粉3.豌豆周期短，子代多便于统计分析一、豌豆作为遗传实验材料的优点为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？4.豌豆具有易于区分的相对性状一、豌豆作为遗传实验材料的优点 遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。如：豌豆的花色、种子形状、茎的高矮等都可以称之为性状。 相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。性状与相对性状知识链接相对性状知识链接例1.下列属于相对性状的是（）A人的单眼皮和厚眼皮

5、B羊毛的卷毛和细毛C兔的灰色毛和白色毛D豌豆的绿色子叶和黄色豆荚例2.如图表示孟德尔杂交实验操作过程，下列叙述正确的是（）A操作后要对b套上纸袋B和的操作不能同时进行Ca为父本，b为母本D和是在花开后进行的CB课堂练习2.一对相对性状的杂交实验是如何进行的？实验结果如何？3.什么是显性性状？什么是隐性性状？什么是性状分离？1.常见的遗传学符号及含义。含义亲本母本父本自交杂交子一代 子二代符号PF1F2二、一对相对性状的杂交实验二、一对相对性状的杂交实验高茎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)高茎784高茎 276矮茎矮茎（杂交）（自交）3

6、 1高茎正交反交否定融合遗传如何判断统计子一代为什么都是高茎？子二代为什么出现矮茎？出现矮茎是偶然吗？子一代都是高茎子一代自交，观察子二代子二代出现31二、一对相对性状的杂交实验亲本相对性状杂交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

7、: 1其它相对性状的杂交实验结果也是这样吗？二、一对相对性状的杂交实验高茎P高茎矮茎F1F2高茎矮茎高茎高茎在一对相对性状纯种亲本的杂交实验中，子一代中未表现出来的性状隐性性状在一对相对性状纯种亲本的杂交实验中，子一代中表现出来的性状显性性状在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象性状分离787277性状分离比3：1是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？显性遗传因子（大写字母） 显性性状隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状决定高茎矮茎决定Dd假说一：生物的性状是由遗传因子决定的，这些遗传因子不会相互融合、也不会在传递中消失。三、对分离现象的解释P：高茎矮茎假说二：体细胞中

8、的遗传因子是成对存在的。 纯合子：遗传因子组成相同（如DD, dd） 杂合子：遗传因子组成不同（如Dd）DdDDddX三、对分离现象的解释P：高茎矮茎假说三：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。Dd配子：DDddX三、对分离现象的解释4、受精时，雌雄配子随机结合。Dd高茎F1：P：高茎矮茎Dd配子：DDddX三、对分离现象的解释配子 :F1 :F2 : ： ：Dd高茎Dd高茎DdDd高茎 高茎矮茎DDDdDddd3 : 1F1产生的雄配子 D d D d DD Dd Dd ddF2高茎：矮茎=3：1DD：Dd: dd=1:2:1DD：Dd : dd=高茎：矮

9、茎=对F1自交的解释遗传图解实验原理：精巢（父本）卵巢（母本）雄配子(精子)雌配子(卵细胞)模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合实验步骤:随机抽取充分混合记录组合组合类型DDDddd数目重复实验通过模拟实验，来体验孟德尔的假说模型构建（1）为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？（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？杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。彩球组合类型数量比：DDDddd_。彩球组合类型

10、的数量比代表显、隐性性状数量比：显性隐性_。1:2:13:1实验步骤:问题探讨（4）理论上，实验结果应是：彩球组合DDDddd121，但有位同学抓取4次，结果是DDDd22，这是不是说明实验设计有问题？不是。DDDddd121是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DDDddd121的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。（5）将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较，你认为孟德尔的假说是否合理？合理。因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机组合，统计的样本数量也足够大，出现了3：1的结果。但孟德尔提出

11、的假说是否正确还需要实验来验证。问题探讨例1.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

12、AA、Aa、aa数量比接近121，但不一定是121，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。课堂练习F1P大胆猜测，提出假设孟德尔在观察和统计分析的基础上对分离现象的原因提出了如下假说：生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含每对遗传因子的一个。受精时，雌雄配子的结合是随机的。 生物的性状是由遗传因子决定的。体细胞中遗传因子是成对存在的。DDddDdDd配子DdDdDdDdDDDdDdddF1配子F21 : 2 : 1仅能解释已有的实验结果还是不够的，还

13、应该能预测另一些实验的结果！F1（Dd）是否产生了两种配子（D：d1：1）怎样验证？思考：测交实验先：设计测交实验、演绎推理-预期结果后：实验验证（实做该实验）-实际结果配子难以直接观察DdDdF1配子高茎1 ： 1直接验证看是否产生两种配子个体可直接观察DdDDdd若二者一致假设成立，即对分离现象的理论解释是正确的。关键要验证什么?选择亲本与F1交配选择什么样的亲本F1（Dd）dd问题探讨（杂交）P（亲代）（高茎杂合）（矮茎）F1（子一代）（高茎：矮茎=1：1）高茎P dd矮茎Dd测交杂种子一代隐性纯合子Ddd配子高茎(87)矮茎(79)形状表现1 ： 1 比例测交后代Dddd1.对分离现象

14、解释的验证方法测交1.对分离现象解释的验证方法测交（1）定义：测交就是让F1与隐性纯合子杂交。这个方法可用来测定F1的遗传因子组成。（2）作用：测定F1产生的配子种类及比例；测定F1的遗传因子组成；判定F1在形成配子时遗传因子的行为（根本目的）注意说明：用F1与隐性纯合子杂交的原因是：隐性纯合子只能产生“含有隐性遗传因子”的配子，它与F1的配子结合时，不会遮盖F1配子中遗传因子所决定的性状。这样测交后代的性状表现类型及比例就能直接反映F1产生配子的类型及比例，从而验证分离定律，也可间接反映F1的基因型四、对分离现象的解释的验证1、分离定律的内容 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子_，不相

15、_；在形成配子时，成对的遗传因子发生_，_后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_遗传给后代。成对存在融合分离分离配子2、分离定律的适用范围 进行_生殖的_生物的一对相对性状的_遗传。有性真核细胞核3、分离定律的关键DdDd 1 ：1五、分离定律假说演绎法：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。【科学方法】假说演绎法步骤观察现象提出问题作出假说演绎推理实验验证得出结论(子一代)高茎787高茎 27

16、7矮茎P：F1F2矮茎（杂交）（自交）3 1高茎(亲本)(子二代)现象：正交、反交的子一代都是高茎。问题：为什么F1都是高茎? 矮茎消失了吗？分离定律的发现：假说演绎法现象：子二代高茎：矮茎=3:1问题：为什么F2高茎：矮茎=3:1？分离定律的发现：假说演绎法假说演绎法步骤观察现象提出问题作出假说演绎推理实验验证得出结论F1PDDddDdDd配子DdDdDdDdDDDdDdddF1配子F21 : 2 : 1生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含每对遗传因子的一个。受精时，雌雄配子的结合是随机的。 生物的性状是由遗传因子决定的。体细胞中遗传因子是成对存在的。

17、分离定律的发现：假说演绎法假说演绎法步骤观察现象提出问题作出假说演绎推理实验验证得出结论分离定律的发现：假说演绎法假说演绎法步骤观察现象提出问题作出假说演绎推理实验验证得出结论（杂交）P（亲代）（高茎杂合）（矮茎）F1（子一代）（高茎：矮茎=1：1）实验现象：测交后代高茎与矮茎数量比为：1：1得出结论：预期结果与实验结果一致，假说正确，得出分离定律例1.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

18、从个别现象推理到一般规律D【课堂练习】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?在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。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。【课

19、堂练习】(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。分离定律。即在F1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。22.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

20、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。【课堂练习】【知识拓展】【题型1】纯合子和杂合子的判断 纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离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(常用于植物的鉴别)(常用于动物的鉴别)3.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

21、性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。【知识拓展】【补充1】豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为（ ）杂交组合亲本性状表现子代性状表现及数量第一组甲(顶生)乙(腋生)101腋生、99顶生第二组甲(顶生)丙(腋生)198腋生、201顶生第三组甲(顶生)丁(腋生)全为腋生A.顶生;甲、乙 B.腋生;甲、丁 C.顶生;丙、丁 D.腋生;甲、丙B【补充2】甲和乙为一对相对性状，进行杂交实验可以得到下列四组实验结果。若甲性状为显性，用来说明实验中甲性状个体为杂合子的实验组合是( )甲乙F1呈甲性状甲乙F1呈甲性状、乙性状乙甲F1呈甲性状乙甲F1呈甲性状

22、、乙性状A. B. C. D.A【课堂练习】【题型2】杂合子(Dd)连续自交和自由交配的相关计算 自交是指遗传因子组成相同的个体交配；自由交配是指群体中不同个体随机交配。1.杂合子（Dd）的个体连续自交，第n代的比例分析杂合子连续自交第n代杂合子所占的比例为（1/2)n 杂合子连续自交第n代纯合子所占的比例为？显性纯合子所占的比例为？隐性纯合子所占的比例为？【知识拓展】 杂合子连续自交可提高纯合子所占的比例！这就是自花传粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因 白花植株偶尔出现了开紫花的植株，如何才能获得开紫花的纯种植物呢？ 让该紫花植株连续自交【知识拓展】2.杂合子（Dd）的个体自由交

23、配，后代情况分析 DdDd 第1代： 1/4DD 1/2Dd 1/4dd 第2代： 1/4DD1/4DD 1/2Dd1/2Dd 1/4dd1/4dd 1/4DD1/2Dd 1/2Dd1/4DD 1/4DD1/4dd 1/4dd1/4DD 1/2Dd1/4dd 1/4dd1/2DdF1产生的雌配子 D d D d DD Dd Dd dd配子棋盘法F1产生的雄配子亲本（父本、母本）自由交配产生的第2代【知识拓展】【补充1】豌豆是自花传粉、闭花受粉植物。豌豆的红花与白花是一对相对性状(分别由遗传因子A、a控制)，现有一批遗传因子组成为AA与Aa的红花豌豆，两者数量之比是13。自然状态下其子代中遗传因子组成为AA、Aa、aa的数量之比为（ ）A.25309 B.763 C.521 D.121【补充2】番茄的红果(R)对黄果(r)为显性，让杂合的红果番茄自交得F1，淘汰F1中的黄果番茄，利用F1中的红果番茄自交，其后代RR、Rr、rr三种遗传因子组成的比例是（ ）A.121 B.441 C.321 D.931BC自由交配B【课堂练习】【题型3】分离定律中的特殊分离比现象分析1.不完全显性 F1的性状表现介于显性和