高中生物第1章第1节遗传因子的发现孟德尔的豌豆杂交实验一课件新人教版必修2

第1章遗传因子的发现(fāxiàn)第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第一页，共47页。新课导入导入1:回顾必修1教材中关于核酸的作用:核酸是一切生物的遗传物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要作用。为什么说核酸是生物的遗传物质?科学家们是怎样发现遗传物质的?它如何起作用?其遗传规律是怎样的?要弄清这一系列的问题还是让我们先从孟德尔的豌豆杂交实验(一)开始吧。导入2:下图为英国漂亮的女演员向大文豪萧伯纳求婚图片。女演员说:“因为你是个天才,我不嫌你年迈丑陋。假如我和你结合的话,咱们的后代有你的智慧和我的美貌(měimào),那一定是十全十美了。”萧伯纳回答说:“你的想象很是美妙,可是生下来的孩子外貌像我,智慧像你,那又怎么办呢?同学们,你猜一猜他们的孩子长相会像他们说的那样吗?提示:不一定。同学们想知道亲子之间的遗传有什么规律吗?从今天开始,我们循着孟德尔杂交实验的足迹,探索遗传规律。教师(jiàoshī)参考第二页，共47页。自主(zìzhǔ)学习要点(yàodiǎn)探究第三页，共47页。自主(zìzhǔ)学习学习目标:1.阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。2.体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。3.运用(yùnyòng)分离定律解释一些遗传现象。第四页，共47页。知识(zhīshi)梳理一、用豌豆做遗传(yíchuán)实验的优点及实验方法1.豌豆作为遗传(yíchuán)实验材料的优点特点优势

传粉和

受粉,自然状态下,一般是纯种用其做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析具有易于区分的

,且能稳定地遗传给后代实验结果易于观察和分析易栽培且生长周期短实验周期短,便于分析产生的后代数量多容易收集大量数据,利于结果的统计自花闭花性状(xìngzhuàng)第五页，共47页。去雄(qùxióng)传粉(chuánfěn)第六页，共47页。〚思考1〛(1)观察(guānchá)课本图1-2豌豆花,请再找出豌豆作为遗传实验材料的另外的一个优势。提示:豌豆花大,便于去雄和人工授粉。(2)为何去雄选择未成熟花?提示:由于豌豆是闭花受粉植物,成熟后就受粉,所以去雄应选择未成熟花。第七页，共47页。二、一对相对性状的杂交实验(shíyàn)——提出问题实验过程特点P(亲本)高茎×矮茎↓F1(子一代)高茎↓⊗F2(子二代)高茎

.

3∶1(1)P具有

性状(2)F1全部表现为

性状(3)F2出现

现象,分离比约为显性性状∶隐性性状=

.〚思考2〛孟德尔选择让F1自交,其目的是什么?提示:判断亲代矮茎性状在遗传过程(guòchéng)中是不是消失了。相对(xiāngduì)显性性状分离3∶1矮茎第八页，共47页。〚判断〛(1)豌豆的高茎与粗茎是一对(yīduì)相对性状。()(2)生物体能表现出来的性状就是显性性状。()(3)性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。()(4)“⊗”表示自交,“×”表示杂交。()×××√三、对分离现象的解释——提出假说1.理论解释(1)生物的性状是由决定的。(2)体细胞中遗传因子是存在的。(3)生物体在形成生殖细胞——配子时,成对的彼此(bǐcǐ)分离,分别进入不同的配子中。配子中只含有每对中的一个。(4)受精时,雌雄配子的结合是的。遗传因子成对遗传因子遗传因子随机(suíjī)第九页，共47页。2.遗传(yíchuán)图解即F2中遗传因子组成(zǔchénɡ)及比例是∶2∶1F2性状表现及比例是高∶矮=。DD∶Dd∶dd=13∶1第十页，共47页。3.性状(xìngzhuàng)分离比的模拟实验(1)模拟内容用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶

.小桶内的彩球

.不同彩球的随机组合雌雄配子的

.雌、雄生殖器官雌、雄配子(pèizǐ)随机(suíjī)结合第十一页，共47页。(3)分析结果得出结论:彩球(cǎiqiú)组合类型数量比为DD∶Dd∶dd≈,彩球(cǎiqiú)代表的显隐性性状的数值比为显性∶隐性≈。〚思考3〛(1)在豌豆一对相对性状(xìngzhuàng)杂交实验中,随机从F2中选出4株豌豆,一定是3株高茎和1株矮茎植株吗?为什么?提示:不一定,统计数量太少,可能偏离3∶1。(2)上述性状(xìngzhuàng)分离比的模拟实验,为什么要重复50～100次?提示:为了确保样本数目足够多,重复次数越多,实验结果越准确。1∶2∶13∶1四、对分离现象解释的验证——演绎推理(yǎnyìtuīlǐ),验证假说1.验证方法:,即F1与隐性纯合子杂交。测交第十二页，共47页。2.测交实验(shíyàn)图解3.测交结果:测交后代中的分离比约为1∶1。4.结论:由测交后代分离比约为1∶1,证明F1是杂合子,能产生D和d两种配子,且这两种配子的比例是。〚思考4〛为什么用测交的方法能证明F1产生配子的类型及比例?提示:因为测交子代的表现型和比例能真实地反映出F1产生配子的类型及比例,从而能够(nénggòu)推知F1的遗传因子组成。高茎和矮茎1∶1第十三页，共47页。五、分离定律——得出结论1.遗传因子的状态: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。2.发生(fāshēng)时期:在形成时。3.规律:控制同一性状的成对的遗传因子发生(fāshēng)分离,分离后的遗传因子分别进入中,随配子遗传给后代。〚选择〛下列关于遗传因子的表述中,错误的是()A.体细胞中的遗传因子是成对存在的B.具有显性遗传因子的个体表现为显性性状C.配子中的遗传因子是成单存在的D.分离定律发生(fāshēng)在雌雄配子随机结合过程中融合(rónghé)配子(pèizǐ)不同的配子D第十四页，共47页。问题引领:1.狗的长毛与黑毛是一对相对性状吗?2.相对性状分别由什么控制(kòngzhì)?3.怎样据遗传因子的组成区分纯合子和杂合子?4.举例说明各种交配类型?要点(yàodiǎn)探究遗传学相关(xiāngguān)概念要点一教师参考第十五页，共47页。1.性状类(1)相对性状:同种生物同一种性状的不同表现类型。(2)显性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代表现出来的那个亲本的性状。(3)隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代未表现出来的那个亲本的性状。(4)性状分离:在杂种后代中,同时(tóngshí)出现显性性状和隐性性状的现象。2.遗传因子类(1)显性遗传因子:决定显性性状的遗传因子。(用大写英文字母表示)(2)隐性遗传因子:决定隐性性状的遗传因子。(用小写英文字母表示)3.个体类(1)纯合子:遗传因子组成相同的个体,它包括显性纯合子和隐性纯合子。(2)杂合子:遗传因子组成不同的个体。第十六页，共47页。4.交配(jiāopèi)类杂交含义表示式杂交遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的方式AA×aaAa×AA自交遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式AA×AAAa×Aa测交显性个体与隐性纯合子杂交Aa×aa或AA×aa正交与反交若甲(♀)×乙(♂)为正交,则乙(♀)×甲(♂)为反交,正、反交是相对而言的正交:甲(♀)×乙(♂)反交:乙(♀)×甲(♂)第十七页，共47页。【典例1】(2015贵州遵义四中期中)下列各种性状中,属于相对性状的是()A.豌豆的高茎和矮茎B.豌豆种子的绿色(lǜsè)和圆粒C.人的黑头发与黄皮肤D.猫毛色的黑色与狗毛色的棕色解析:相对性状是指同种生物同一性状的不同(bùtónɡ)表现类型,故A正确;B、C中不是同一个性状,D中不是同种生物,故B、C、D均错。答案(dáàn):A第十八页，共47页。方法透析相对性状的判断技巧抓住“两个同”和“一个不同”,即“同种生物”“同一性状”和“不同表现(biǎoxiàn)类型”。第十九页，共47页。备选(bèixuǎn)例题解析:鉴定豌豆是否为纯合子的最简捷的方法是自交,若后代不出现性状分离说明该豌豆是纯合子,否则(fǒuzé)为杂合子。判断一对相对性状的显隐性,可以将具有一对相对性状的纯合子杂交,F1所表现出来的性状为显性,确定某个体的遗传因子组成最简捷的方法是测交。A用下列哪组方法可最简捷地依次解决①～③的遗传问题()①鉴定一株高茎豌豆是否为纯合子②区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系③确定某个体的遗传因子组成(zǔchénɡ)A.自交、杂交、测交B.自交、测交、测交C.杂交、测交、自交D.自交、杂交、自交第二十页，共47页。【题组演练】1.某高茎植株(zhízhū)自花传粉,后代既有高茎也有矮茎,该植株(zhízhū)的高茎是()A.显性性状 B.隐性性状C.相对性状 D.无法确定解析:高茎植株自交,后代(hòudài)发生了性状分离,说明此高茎植株为杂合子,杂合子表现的性状为显性性状。A第二十一页，共47页。2.下列关于遗传学基本概念的叙述正确的是()A.后代同时出现显性性状和隐性性状的现象(xiànxiàng)就叫性状分离B.纯合子自交产生的子代所表现出的性状就是显性性状C.性状相同,遗传因子组成不一定相同D.兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状解析:杂种(杂合子)后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,叫性状分离,A错;显性性状是指一对具有(jùyǒu)相对性状的纯合子杂交,所得F1表现出来的性状,B错;显性性状的个体有纯合子,也有杂合子,故C正确;相对性状是同一性状的不同表现类型,而长毛与卷毛不属于同一性状,故D错。C第二十二页，共47页。3.下列有关一对(yīduì)相对性状的杂交实验,说法正确的是()A.测交也可用F1与显性纯合子杂交进行B.具有一对(yīduì)相对性状的两亲本杂交,后代只表现出一种性状,该性状为显性性状C.杂种后代中只表现出显性性状的现象,叫做性状分离D.若杂交后代出现性状分离,则一定符合3∶1的分离比解析:测交是用F1与隐性纯合子杂交,A错误;具有一对相对性状的两亲本杂交,后代表现出的性状为显性性状,未表现出的性状为隐性性状,B正确;杂种后代既有显性性状又有隐性性状的现象叫性状分离,C错误;当相对性状呈完全显隐性关系(guānxì),又无致死等情况,且数量较大时,杂交后代性状比为3∶1,否则,不一定符合3∶1,D错误。B第二十三页，共47页。问题引领:1.若某种植物既开红花又开白花,怎样判定其显隐性关系?2.若红花为显性性状,现有若干株开红花的植株,怎样确定其遗传因子组成?3.纯合子自交产生的后代是否(shìfǒu)会发生性状分离?显、隐性性状(xìngzhuàng)及杂合子的判断要点(yàodiǎn)二教师参考第二十四页，共47页。说明:自交法的依据是性状分离的结果,即若自交发生(fāshēng)性状分离,则新出现的性状为隐性性状;若不发生(fāshēng)性状分离,则不能判断其显隐性关系。第二十五页，共47页。第二十六页，共47页。说明:当待测个体为动物时,常用测交法,当待测个体为植物(zhíwù)时,测交法、自交法均可,但自交法更简便。第二十七页，共47页。【典例2】老鼠毛色有黑色和黄色,这是一对相对性状(由一对遗传因子B、b控制)。有下列三组交配组合,请据此回答(huídá)相关问题。交配组合子代表现型及比例①丙(黑色)×乙(黑色)12(黑色)∶4(黄色)②甲(黄色)×乙(黑色)8(黑色)∶9(黄色)③甲(黄色)×丁(黑色)全为黑色(1)根据交配组合可判断显性性状是,隐性性状是。

(2)表中亲本的遗传因子组成(zǔchénɡ)最可能依次是甲;乙;丙;丁。属于纯合子的有。

(3)表中第①组交配组合产生的子代中,表现为黑色个体的遗传因子组成(zǔchénɡ)是。

第二十八页，共47页。解析:根据交配组合①可判断出相对性状的显隐性:具有相同性状的双亲交配,产生的后代发生了性状分离,新出现的不同于双亲的性状(黄色)为隐性性状,且双亲均为杂合子,即丙、乙的遗传因子组成均为Bb。组合③中,具有相对性状的双亲杂交(zájiāo),后代全为一种性状(黑色),结合①可判断出黑色是显性性状,则甲和丁的遗传因子组成分别是bb、BB。交配组合②中黄色个体为隐性纯合子,而黑色个体为杂合子,子代才会出现约1∶1的分离比。由于①的双亲均为杂合子,其产生的子代中,黑色个体有BB和Bb两种遗传因子组成。答案(dáàn):(1)①或③黑色黄色(2)bbBbBbBB甲和丁(3)BB和Bb第二十九页，共47页。方法透析显隐性关系判断的另外两种方法(1)根据子代分离(fēnlí)比判断:若一对遗传因子控制的性状,当亲本交配后代出现3∶1的性状分离(fēnlí)比时,可直接判定占的性状为显性性状。(2)假设法:假设其中一种性状为显性性状,另一种为隐性性状,据题目条件推导结果与题目条件是否均一致,若均一致则假设正确,否则与假设相反。第三十页，共47页。备选(bèixuǎn)例题解析:非甜玉米果穗上结的子粒都是非甜的,而非甜玉米有两种受精的可能:一是自花传粉,得到纯合的非甜玉米子粒;二是异花传粉,得到杂合的非甜玉米子粒。由此可确定(quèdìng)非甜对甜是显性。甜玉米果穗上结的子粒有甜的,也有非甜的。甜玉米的受精也有两种可能:一种是自花传粉,得到的是纯合的甜玉米子粒;另一种是异花传粉,即非甜玉米的花粉传给甜玉米,得到的是杂合的子粒,表现为非甜。由此也可以确定(quèdìng)非甜对甜是显性。C、D选项是不符合题意的。纯种(chúnzhǒnɡ)甜玉米和纯种(chúnzhǒnɡ)非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米子粒,而非甜玉米果穗上却无甜玉米子粒。由此可以推出()A.甜是显性性状 B.非甜是显性性状C.是显性的相对性 D.是环境引起的变异B第三十一页，共47页。A【题组演练(yǎnliàn)】1.在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对遗传因子的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是()杂交组合后代性状一红花A×白花B全为红花二红花C×红花D红花与白花之比约为3∶1A.红花为显性性状(xìngzhuàng)B.红花A的遗传因子组成一定为RrC.红花C与红花D的遗传因子组成不同D.白花B的遗传因子组成为Rr第三十二页，共47页。解析:红花A与白花B杂交(zájiāo),后代全为红花,说明红花为显性性状,红花A的遗传因子组成为RR,白花B的遗传因子组成为rr。红花C与红花D杂交(zájiāo),后代红花与白花之比约为3∶1,说明亲本均为杂合子,遗传因子组成都是Rr。第三十三页，共47页。2.某种品系的鼠毛灰色(huīsè)和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验,得到了如下表所示的结果,由此推断不正确的是()A.杂交A后代不发生性状分离,亲本(qīnběn)为纯合子B.由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因C.杂交B后代中黄色毛鼠既有杂合子,也有纯合子D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律杂交亲本后代杂交A灰色×灰色灰色杂交B黄色×黄色2/3黄色、1/3灰色杂交C灰色×黄色1/2黄色、1/2灰色C第三十四页，共47页。解析:由杂交(zájiāo)B的结果可知,黄色为显性性状,灰色为隐性性状。从杂交(zájiāo)B后代比例可以看出,黄色鼠存在显性纯合致死现象,故后代中黄色毛鼠只有杂合子,没有纯合子。杂交(zájiāo)A的亲子代均表现为隐性性状。第三十五页，共47页。问题引领:1.什么是分离定律?如何(rúhé)运用分离定律推断亲子代遗传因子组成及性状表现问题?2.若已知子代规律性比值怎么推知亲代的遗传因子组成?3.由亲代遗传因子组成,用什么方法求出子代某一性状出现的概率?分离定律的解题思路(sīlù)及其概率计算要点(yàodiǎn)三教师参考第三十六页，共47页。1.分离(fēnlí)定律的解题思路分离(fēnlí)定律的问题主要有两种类型:正推型和逆推型(1)由亲代推断子代的遗传因子组成、表现类型——正推型①若亲代中有显性纯合子(AA),则子代一定表现为显性性状(A)。

②若亲代中有隐性纯合子(aa),则子代中一定含有隐性遗传因子(a)。

第三十七页，共47页。②隐性突破法:如果子代中有隐性个体存在,它往往是逆推过程中的突破口。因为隐性个体是纯合子aa,遗传因子只能来自父母双方,因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a遗传因子。③填充法:先根据(gēnjù)亲代性状表现写出能确定的遗传因子,显性性状遗传因子组成可用A来表示,隐性性状遗传因子组成只有一种aa。根据(gēnjù)子代中一对遗传因子分别来自两个亲本,推出未知部分即可。

2.概率计算方法实例:两只白羊生了2只白羊和1只黑羊,如果它们再生一只小羊,其毛色是白色的概率是多少?是黑色的概率是多少?分析:两只白羊所生的后代中出现了性状分离,则新出现的黑色为隐性性状,且双亲均为杂合子(hézǐ)。若用B、b表示遗传因子,则双亲的遗传因子组成均为Bb,子代白羊的遗传因子组成为BB或Bb,黑羊的遗传因子组成为bb。第三十八页，共47页。第三十九页，共47页。(1)根据组合可判断(pànduàn)花为显性性状。

(2)组合一中紫花遗传因子组成为,该组交配方式称为。

(3)组合三中,F1中紫花遗传因子组成为,其中纯合子比例为。

【典例3】下表是大豆的花色四个组合的遗传实验结果,若控制花色的遗传因子用A、a来表示。请分析(fēnxī)表格回答问题。组合亲本表现型F1的表现型和植株数目紫花白花一紫花×白花405411二白花×白花0820三紫花×紫花1240413第四十页，共47页。解析:(1)由于组合三中亲本均为紫色,F1中出现(chūxiàn)了白色,即发生性状分离,说明紫花是显性性状。(2)组合一后代紫花∶白花为1∶1,属于测交,说明亲代紫花遗传因子组成为Aa。(3)组合三后代紫花∶白花为3∶1,说明亲本遗传因子组成都是Aa,所以F1紫花遗传因子组成为1/3AA或2/3Aa,纯合子的概率为1/3。答案:(1)三紫(2)Aa测交(3)AA或Aa1/3第四十一页，共47页。备选(bèixuǎn)例题答案:杂合紫花豌豆连续自交一代,子一代中1/4AA、1/2Aa、1/4aa,子一代自交得子二代,子二代中3/8AA、1/4Aa、3/8aa,子二代自交得子三代(sāndài),子三代(sāndài)中7/16AA、1/8Aa、7/16aa,紫花∶白花=(7/16+1/8)∶7/16=9∶7,故选C项。

(2015河南郑州第四十七中月考)豌豆的花色(huāsè)中紫色对白色为显性。一株杂合紫花豌豆连续自交繁殖三代,则子三代中开紫花的豌豆植株和开白花的豌豆植株的比例是()

A.3∶1 B.15∶7 C.9∶7 D.15∶9C第四十二页，共47页。方法透析杂合子(hézǐ)连续自交,第n代的比例情况如下表第四十三页，共47页。【题组演练】1.水稻(shuǐdào)某些品种,茎秆的高矮是由一对遗传因子控制的,对一个纯合显性亲本与一个纯合隐性亲本杂交产生的F1进行测交,其后代中杂合子的概率是()