1.1 孟德尔杂交（一）第1课时课件-高一下学期生物人教版必修2

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)。什么是遗传？什么是进化？进化，又称演化（evolution），在生物学中是指种群里的遗传性状在世代之间的变化。本模块编排体系设计思路遗传与进化人类怎样认识到基因的存在？基因在哪里？基因是什么?基因是怎样行使其功能的？基因在传递过程中怎样变化？生物进化时基因频率如何变化？第一章遗传因子的发现第三章基因的本质第四章基因的表达第五章基因突变及其他变异第六章生物的进化第二章基因和染色体的关系第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第1课时第1章遗传因子的发现

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。这种观点也称作融合遗传。红花豌豆与白花豌豆+问题探讨：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？讨论2：你同意上述观点吗？你的证据有哪些？不同意。因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如，红花豌豆与白花豌豆杂交后，其后代仍出现红花或白花；人的性别、身高等遗传说明遗传物质没有发生混合。问题探讨：粉色+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岁发表了《植物杂交实验》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遗传学之父——孟德尔格雷格尔∙孟德尔1822—1884主要贡献：（1）提出了遗传单位是遗传因子；（现代遗传学上确定为基因）(2)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。

现代遗传学研究表明，遗传不是“融合遗传”，而是“颗粒遗传”。首次科学否认“融合遗传”，从而引领人类对遗传学的研究转向其本质方向的科学家是被称为“遗传学之父”的孟德尔。他在自己发现的两个遗传学基本规律中首次提出“遗传因子”的概念。在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续进行了多年的杂交实验研究，其中最成功的是豌豆实验。遗传学之父——孟德尔为什么豌豆作为材料进行杂交实验最成功山柳菊玉米豌豆单性花：一朵花只有雄蕊或只有雌蕊两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊一、豌豆用作遗传实验材料的优点雄花雌花柱头花萼胚珠花托花瓣花丝花药雄蕊子房花柱雌蕊如：黄瓜、玉米如：豌豆自花传粉示意图自花传粉柱头（接受花粉）花药（产生花粉粒，含有雄配子）种子：两性花的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。闭花受粉：

花在未开放时就完成了传粉过程。一

、豌豆用作遗传实验材料的优点1.自花传粉、闭花受粉，

自然状态下一般都是纯种。避免了外来花粉的干扰，使得豌豆在自然状态下为纯种；进行人工杂交实验结果即可靠，又容易分析自然状态下两株豌豆能否异花传粉？异花传粉：两朵花之间的传粉过程。(杂交或自交）亲本(异花传粉)提供花粉的植株为接受花粉的植株为父本（♂）母本（♀）自花传粉异花传粉一

、豌豆用作遗传实验材料的优点同株异花传粉异花传粉思考：自交是不是一定是同一朵花的自花传粉？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。母本人工去雄①雄蕊自花传粉开花前(花蕾期)外来花粉人工授粉②母本再套袋隔离高茎豌豆的花矮茎豌豆的花①②传粉人工异花传粉过程（以豌豆为例）2、豌豆具有较多易于区分的相对性状——便于观察计数，对子代统计准确（2）相对性状（1）性状：豌豆有多对容易区分的相对性状：指生物体形态结构、生理特性和行为方式等。如：豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、茎的高矮，以及人的肤色，血型，高度，脸型等等：同一种生物的同一性状的不同表现类型。一

、豌豆用作遗传实验材料的优点人的单眼皮和双眼皮猫的灰毛和白毛人和动物的相对性状：实战训练

1.下面都不属于相对性状的是()①红葡萄与白葡萄②黄菊花与白菊花③黑头发与黄皮肤④白猫与黑狗⑤高杆水稻与矮杆水稻⑥黄牛与奶牛A.①②⑤B.①②③C.③④⑥D.③④⑤2.下列各组中不属于相对性状的是

（

）A.水稻早熟和晚熟B.豌豆的紫花和红花C.小麦的抗病和易感染疾病D.绵羊的长毛和细毛3.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a高茎豌豆的花b矮茎豌豆的花①②实战训练

（4）周期短，繁殖速度快；子代多。（3）花较大，易于杂交实验。归纳总结：豌豆用作遗传实验材料的优点1、豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，避免外来花粉的干扰。3、豌豆花大，容易去雄和人工授粉2、豌豆具有易于区分的相对性状4、生长周期短，繁殖速度快；子代多（利于用统计学方法分析实验结果）（便于观察计数，对子代统计准确）思考：除豌豆外，植物还有没有其他好的遗传材料呢？如：玉米1）雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；（2）生长周期短，繁殖速度快；（3）相对性状差别显著，易于区分观察；（4）产生的后代数量多，统计更准确。豌豆这么多的相对性状，该如何研究呢？一对相对性状多对相对性状（注：孟德尔成功原因之二：遵循由简到繁的科学方法）符号P♀♂××F1F2含义亲本母本父本杂交自交子一代子二代1.常见的遗传学符号及含义二

、一对相对性状的杂交实验镜子弓箭子一代F1亲本P纯种高茎纯种矮茎×高茎高茎正交反交纯种高茎纯种矮茎×2.实验过程（1）杂交正交与反交是相对的。若高茎(♀)ⅹ矮茎(♂)为正交，则高茎(♂)ⅹ矮茎(♀)为反交。为什么子一代都是高茎的？为什么不是矮茎或是不高不矮的？难道矮茎性状消失了吗？观察实验，提出问题高茎子一代F1高茎

矮茎787

277子二代F22.实验过程（2）自交×显性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1中显现出来的性状，如高茎；隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1中未显现出来的性状，如矮茎。性状分离：在杂种个体自交后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。为什么子二代中的矮茎性状又出现了？F2中出现的3∶1的性状分离比是偶然的吗？二

、一对相对性状的杂交实验孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验，实验结果如下：性状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可见F2中出现3∶1的性状分离比不是偶然的。二

、一对相对性状的杂交实验1、（无论正反交）为什么子一代全是高茎?2、为什么子二代中矮茎性状又出现了？3、F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？观察实验，发现问题1．显性性状是子代能够表现出来的性状，隐性性状是子代不能表现出来的性状（

)2．性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象（

)3．孟德尔通过豌豆的杂交和自交实验提出问题（

)××√易错题：三、对分离现象的解释高茎矮茎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。显性性状：由显性遗传因子控制（用大写字母表示，如D）隐性性状：由隐性遗传因子控制（用小写字母表示，如d）P：高茎矮茎假说二：体细胞中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DD高茎dd矮茎DdF1高茎配子配子配子DDddDd配子中只含有每对遗传因子中的一个假说三：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。三、对分离现象的解释高茎

矮茎PDDdd配子DdF1Dd高茎×高茎高茎F1配子DdDdDdDdF2DD高茎Dd高茎dDdd高茎矮茎性状分离比假说四：受精时，雌雄配子随机结合。三、对分离现象的解释×

3：

1Dd×DdDdDDDdDdddDDdd×高茎矮茎P配子DdF1Dd配子F2高茎高茎高茎矮茎

3：

1三、对分离现象的解释假说：3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。4受精时，雌雄配子结合是随机的。1生物的性状是由遗传因子决定的。2体细胞中遗传因子是成对存在的。思考：F1在形成配子时形成两种比例相等的雄（或雄）配子，F1个体产生的雌雄配子总数之比也是1:1吗？♂♀DdDd

DD高茎

Dd高茎

Dd高茎

dd矮茎方法二：棋盘法Dd×DdDdDDDdDdddDDdd×高茎矮茎P配子DdF1Dd配子F2高茎高茎高茎矮茎方法一：交叉线法【杂交实验遗传图解】P配子DdF1高茎矮茎高茎×DDddDdF1配子F23:1高茎

：矮茎=3:1高茎高茎注意：F2性状分离比为3:1需满足以下条件：(1)F1个体形成的不同类型的雌雄配子生活力相同，两种类型配子数目相等(2)雌雄配子结合的机会相等(3)F2不同遗传因子组成的个体存活率相同(4)遗传因子显隐性关系为完全显性(5)观察子代样本数目足够多(即：D（♀）+D（♂）=d（♀）+d（♂）遗传因子组成相同的个体。如DD、dd遗传因子组成不同的个体。如Dd1、纯合子（纯种、纯合体）（课本P5）：2、杂合子（杂种、杂合体）（课本P5）：特点：自交后代不会性状分离，能稳定遗传。特点：自交后代会性状分离，不能稳定遗传。相关概念：3、表型(也叫表现型）课本P13：生物个体所表现出来的性状；如豌豆的高茎和矮茎4、基因型（课本P13）：与表型有关的基因组成；如高茎豌豆的基因型是DD或Dd,矮茎豌豆的基因型是dd.5.等位基因（课本P13）：控制相对性状的基因如:黄色基因Y与y，高茎基因D与d.3、表型相同的个体基因型一定相同吗？4、基因型相同的个体表现型一定相同吗？关系：表型是基因型与环境相互作用的结果。即表型=基因型+环境因素思考：下列的说法对吗？2.杂合子自交的后代一定是杂合子？1.纯合子自交的后代一定是纯合子？纯合子杂交产生的后代一定是纯合子？杂交：基因组成（基因型）不同的生物体之间的相互交配。自交：基因组成（基因型）相同的生物体之间的相互交配。如：自花传粉，同株异花传粉（植物）；基因型）相同的个体（动物）测交（课本P7）：待测个体与隐性个体之间的相互交配（属于杂交）。四、探究•实践：性状分离比的模拟实验①甲、乙两个小桶：_________________；②甲、乙小桶内的彩球：_____________；③不同彩球的随机组合__________________________________。雌、雄生殖器官雌、雄配子生殖过程中，雌雄配子随机结合3.操作步骤取小桶并编号→分装彩球→混合彩球→随机取球→放回原小桶→重复实验2.模拟内容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。甲乙性状分离比的模拟实验记录表次数甲乙组合123456.....合计次数D次

，d次

。D次

，d次

。DD次

，Dd次

，dd次

。统计数量比D:d=D:d=DD:Dd：dd=二.分离定律的发现3操作步骤取小桶并编号→分装彩球→混合彩球→随机取球→放回原小桶→重复实验探究•实践：性状分离比的模拟实验取小桶并编号→分装彩球→混合彩球→随机取球→放回原小桶→重复实验4分析结果，得出结论彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈____________。1:2:1实践•探究：性状分离比的模拟实验讨论：（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。（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？不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1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。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。(1)盛放彩球的容器最好为圆柱形小桶或其他圆柱形容器，以便摇动时彩球能够充分混匀。(2)彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为误差。(3)两个小桶内小球总数可以不相等，但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。(4)每次抓取时左手随机抓取甲桶内彩球，同时右手随机抓取乙桶内彩球，避免从一个小桶内同时抓取两个彩球。做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球相混)，必须充分摇匀彩球，再做下一次模拟实验。模拟实验中的注意事项(5)要认真观察每次的组合情况，记录统计要如实、准确；统计数据时不能主观更改实验数据。(6)要多次抓取并进行统计，这样才能接近理论值。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D二.分离定律的发现2.(2022·山西太原第五中学高一月考)在性状分离比的模拟实验中，将甲袋子中的小球(D∶d＝1∶1)总数增加到乙袋子中的小球总数(D∶d＝1∶1)的10倍，之后进行上百次模拟实验。下列说法错误的是A.甲、乙袋子分别模拟的是雄性和雌性的生殖器官B.该变化脱离了模拟雌雄配子随机结合的实际情况C.最终的模拟结果是DD∶Dd∶dd接近1∶2∶1D.袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子，混合均匀后再进行下一次抓取B√F1（Dd）是否产生了两种配子（D：d≈1：1）怎样验证？思考：DdDdF1配子高茎1：1个体可直接观察DDdd关键要验证什么?直接验证看是否产生两种配子配子难以直接观察选择亲本与F1交配选择什么样的亲本F1（Dd）×dd请写出测交推理的遗传图解。测交实验：将待测个体与隐性纯合子杂交的实验。五、对分离现象解释的验证隐性亲本的配子仅携带隐性遗传因子，不会掩盖F1配子中遗传因子×PF1高茎矮茎F1高茎

：矮茎87:79≈1：1配子高茎矮茎高茎矮茎隐性纯合子杂种子一代F1P演绎推理：实验验证：Dd×ddDddDddd1:1五、对分离现象解释的验证(纸上谈兵)设计测交实验、预期实验结果实施测交实验，得出实验结果通过测交实验的结果可验证：①F1是杂合子；②F1产生了两种比例相等的配子；③F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离。五、对分离现象解释的验证测交实验结果与预期结果相吻合，从而证明了孟德尔的假说是正确的。

测定F1配子的种类及比例

意义

测定F1的基因型

判断F1在形成配子基因的行为但不能推测出个体产生配子的数量总结归纳，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,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。核心内容：思考：是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？1、分离定律的适用范围：（1）真核生物的性状遗传。（2）有性生殖生物的性状遗传。（3）细胞核遗传（4）一对相对性状的遗传。(细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。)六、孟德尔第一定律——分离定律（1）在孟德尔的实验中最能体现分离定律实质的是什么？F1产生配子的比例为1∶1。（2）请归纳一对遗传因子的遗传是否遵循分离定律的验证方法：②自交法：①测交法：③花粉鉴定法：2、分离定律的实质及验证方法杂合子隐性纯合子1∶1符合具相对性状的纯合性状分离比为3∶1符合杂合子两1∶1符合可直接验证基因的分离定律(3)请对上述方法进行评析，它们适用于所有生物吗？测交法：动植物都可选择的方法；自交法：适合自花传粉的植物，操作简单；花粉鉴定法：可以直接根据花粉的种类及比例来直接判断，只适用于在花粉中表达的性状，并不适用于所有的性状。花粉粒活动3分离定律的实质及验证方法3.2科学方法

假说—演绎法的一般程序高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F1全为高茎，F1自交后代F2中高茎植株与矮茎植株的比例约为3:1。（1）F1全为高茎，矮茎哪里去了呢？（2）F2中矮茎又出现了，说明了什么？

（3）为什么后代的表现型比例都接近3:1？F1测交，F1（Dd）能产生数量相等的两种配子（D:d=1:1）实验结果：后代中高茎植株与矮茎植株的比例接近1:1。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，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。现象问题演绎验证结论（1）生物的性状是由遗传因子决定的；（2）体细胞中的遗传因子是成对存在的；（3）配子中只含有每对遗传因子中的一个；（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。假说观察现象

提出问题作出假说解释问题演绎推理

作出预期实验验证得出结论预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1:1。预测易错归纳(1)“演绎≠测交实验”：“演绎”不同于测交实验，前者只是设计测交实验，预测测交结果，后者则是进行实验结果的验证。(2)遵循分离定律并不一定就会出现特定的性状分离比(针对完全显性)。原因如下：①F2中3∶1的性状分离比必须在统计大量子代后才能得到；若子代数目较少，则不一定符合预期的分离比。②致死现象可能会导致性状分离比发生变化，如隐性致死、显性纯合致死等。

在观察和分析基础上提出问题以后，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，推出预测的结果，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期相符，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方法，叫做假说演绎法假说—演绎法归纳法：从许多个别事例中，概括一般原理的思维方法。演绎法：从普遍性结论或一般原理中，推导出个别性结论的思维方法。三.科学方法：假说—演绎法假说演绎法观察现象提出假设她一定喜欢我假说演绎法演绎推理假说演绎法实验验证例4.下列有关孟德尔的“假说-演绎法”的叙述中不正确的是(

)A.“生物性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子成对存在；配子中遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合”属于假说内容B.“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验C.在“一对相对性状的遗传实验”中提出了等位基因的说法D.提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上的C三.科学方法：假说—演绎法例5.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价值，决定培育这样的花卉新品种。当你知道这种花是自花传粉以后，将这株开紫花的植株的种子种下去，可惜的是，在长出的126株新植株中，却有36株是开白花的，这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种植株呢？请你写出解决这一问题的实验方案，与同学交流，看谁设计的方案更简捷。【提示】将获得的紫花植株连续自交几代，即将每次自交后代的紫花植株选育后再进行自交，直至自交后代中不再出现白花植株为止。具体过程可用以下图解表示。思维训练：设计实验方案一、概念检测1.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中，F1都表现为显性性状，F1的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。(1)隐性性状是指生物体不能表现出来的性()(2)纯合子的自交后代不会发生性状分离，杂合子的自交后代不会出现纯合子。()××练习与应用一、概念检测2.人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚，这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是()A.1/2B.1/4C.1/8D.1/6A练习与应用(1)毛色的显性性状是________,隐性性状是_______。一、概念检测3.观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题白色(2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为_________。产生这种现象的原因是____________。黑色性状分离白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现性状分离。即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子，雌雄配子随机结合，会产生黑毛羊。练习与应用二、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