新教材人教版高中生物必修二 1.1孟德爾的豌豆雜交實驗（一） 教學課件

1、必修二 遺傳與進化關鍵詞：“遺傳”、“變異”、“進化”第1章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn) 第2章 基因和染色體的關系第3章 基因的本質第4章 基因的表達第5章 基因突變及其他變異第6章 從雜交育種到基因工程第7章 現(xiàn)代生物進化理論什么是遺傳？ 親子之間以及子代個體之間性狀存在相似性，表明性狀可以從親代傳遞給子代，這種現(xiàn)象稱為遺傳(heredity)。什么是變異？ 親子之間以及子代個體之間性狀表現(xiàn)存在差異的現(xiàn)象稱為變異（variation）。什么是遺傳因子（基因）？遺傳和變異是進化的基礎！八年耕耘源于對科學的癡迷，一畦畦豌豆蘊藏遺傳的秘密。實驗設計開辟了研究的新路，數(shù)學統(tǒng)計揭示出遺傳的規(guī)律。第一章 遺傳因子

2、的發(fā)現(xiàn)1.1孟德爾的豌豆雜交實驗（一） 人們曾經認為，兩個親本雜交后，雙親的遺傳物質會在子代體內發(fā)生混合，使子代表現(xiàn)出介于雙親之間的性狀。就像把一瓶藍墨水和一瓶紅墨水倒在一起，混合液是另一種顏色，再也無法分出藍色和紅色。這種觀點也稱作融合遺傳。討論2你同意上述觀點嗎？你的證據(jù)有哪些？粉色+討論1按照上述觀點，當紅花豌豆與白花豌豆雜交后，子代的豌豆花會是什么顏色？+問題探討 融合遺傳的觀點曾在19世紀下半葉十分盛行。然而，孟德爾沖破了這個錯誤觀點的“束縛”，提出了完全不同的理論。顆粒遺傳融合遺傳資料分析為什么用豌豆做遺傳實驗容易取得成功？1.自花閉花授粉自交純種豌豆作為遺傳材料的優(yōu)點雄花雌花單性

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。 雌雄異株：雌花和雄花不在同一植株上。玉 米只開雄花的叫雄株只開雌花的叫雌株認識花的結構-單性花單性花：一朵花只有雄蕊，或只有雌蕊知識鏈接兩性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊。認識花的結構-兩性花知識鏈接甲乙自花傳粉異花傳粉自花傳粉：兩性花的花粉，落到 的雌蕊柱頭上的過程，也叫 。同一朵花自交異花傳粉： 之間的傳粉過程。兩朵花異花傳粉過程中的親本提供花粉的植株為接受花粉的植株為父本（ ）母本（ ）自然狀態(tài)下兩株豌豆能否異花傳粉？傳粉與交配自花傳粉異花傳粉知識鏈接去雄套袋采集花粉傳粉套袋 提供花粉的植株叫作父本。接受花粉的植株叫作母本。

4、父本和母本又統(tǒng)稱為親本。人工異花授粉去雄套袋防止外來花粉的干擾人工授粉（雌花成熟時）套袋防止外來花粉的干擾知識鏈接為什么用豌豆做遺傳實驗容易取得成功？2.豌豆的花大便于進行人工異花傳粉3.豌豆周期短，子代多便于統(tǒng)計分析一、豌豆作為遺傳實驗材料的優(yōu)點為什么用豌豆做遺傳實驗容易取得成功？4.豌豆具有易于區(qū)分的相對性狀一、豌豆作為遺傳實驗材料的優(yōu)點 遺傳學中把生物體所表現(xiàn)的形態(tài)結構、生理特征和行為方式等統(tǒng)稱為性狀。如：豌豆的花色、種子形狀、莖的高矮等都可以稱之為性狀。 相對性狀：一種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型。性狀與相對性狀知識鏈接相對性狀知識鏈接例1.下列屬于相對性狀的是（）A人的單眼皮和厚眼皮

5、B羊毛的卷毛和細毛C兔的灰色毛和白色毛D豌豆的綠色子葉和黃色豆莢例2.如圖表示孟德爾雜交實驗操作過程，下列敘述正確的是（）A操作后要對b套上紙袋B和的操作不能同時進行Ca為父本，b為母本D和是在花開后進行的CB課堂練習2.一對相對性狀的雜交實驗是如何進行的？實驗結果如何？3.什么是顯性性狀？什么是隱性性狀？什么是性狀分離？1.常見的遺傳學符號及含義。含義親本母本父本自交雜交子一代 子二代符號PF1F2二、一對相對性狀的雜交實驗二、一對相對性狀的雜交實驗高莖787高莖 277矮莖P：F1F2矮莖（雜交）（自交）3 1高莖(子一代)(親本)(子二代)高莖784高莖 276矮莖矮莖（雜交）（自交）3

6、 1高莖正交反交否定融合遺傳如何判斷統(tǒng)計子一代為什么都是高莖？子二代為什么出現(xiàn)矮莖？出現(xiàn)矮莖是偶然嗎？子一代都是高莖子一代自交，觀察子二代子二代出現(xiàn)31二、一對相對性狀的雜交實驗親本相對性狀雜交F1 的表現(xiàn)F2 的表現(xiàn)顯性隱性顯性 : 隱性莖的高度高莖高莖787矮莖2772.84 : 1種子的形狀圓粒圓粒5474皺粒18502.96 : 1子葉的顏色黃色黃色6022綠色20013.01 : 1種皮的顏色灰色灰色705白色2243.15 : 1豆莢的形狀飽滿飽滿882不飽滿2992.95 : 1豆莢的顏色（未成熟）綠色綠色428黃色1522.82 : 1花的位置腋生腋生651頂生2073.14

7、: 1其它相對性狀的雜交實驗結果也是這樣嗎？二、一對相對性狀的雜交實驗高莖P高莖矮莖F1F2高莖矮莖高莖高莖在一對相對性狀純種親本的雜交實驗中，子一代中未表現(xiàn)出來的性狀隱性性狀在一對相對性狀純種親本的雜交實驗中，子一代中表現(xiàn)出來的性狀顯性性狀在雜種后代中，同時顯現(xiàn)出顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象性狀分離787277性狀分離比3：1是什么原因導致遺傳性狀在雜種后代中按一定的比例分離呢？顯性遺傳因子（大寫字母） 顯性性狀隱性遺傳因子（小寫字母） 隱性性狀決定高莖矮莖決定Dd假說一：生物的性狀是由遺傳因子決定的，這些遺傳因子不會相互融合、也不會在傳遞中消失。三、對分離現(xiàn)象的解釋P：高莖矮莖假說二：體細胞中

8、的遺傳因子是成對存在的。 純合子：遺傳因子組成相同（如DD, dd） 雜合子：遺傳因子組成不同（如Dd）DdDDddX三、對分離現(xiàn)象的解釋P：高莖矮莖假說三：生物體在形成生殖細胞配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子。Dd配子：DDddX三、對分離現(xiàn)象的解釋4、受精時，雌雄配子隨機結合。Dd高莖F1：P：高莖矮莖Dd配子：DDddX三、對分離現(xiàn)象的解釋配子 :F1 :F2 : ： ：Dd高莖Dd高莖DdDd高莖 高莖矮莖DDDdDddd3 : 1F1產生的雄配子 D d D d DD Dd Dd ddF2高莖：矮莖=3：1DD：Dd: dd=1:2:1DD：Dd : dd=高莖：矮

9、莖=對F1自交的解釋遺傳圖解實驗原理：精巢（父本）卵巢（母本）雄配子(精子)雌配子(卵細胞)模擬生殖過程中，雌雄配子隨機結合實驗步驟:隨機抽取充分混合記錄組合組合類型DDDddd數(shù)目重復實驗通過模擬實驗，來體驗孟德爾的假說模型構建（1）為什么每個小桶內的兩種彩球必須相等？（2）實驗中，甲、乙兩個小桶內的彩球數(shù)量都是20個，這符合自然界的實際情況嗎？（3）為什么每次把抓出的小球放回原桶并且搖勻后才可再次抓?。侩s種F1(Dd)產生比例相等的兩種配子。不符合。自然界中，一般雄配子的數(shù)量遠遠多于雌配子的數(shù)量。為了使代表雌雄配子的兩種彩球被抓出的機會相等。彩球組合類型數(shù)量比：DDDddd_。彩球組合類型

10、的數(shù)量比代表顯、隱性性狀數(shù)量比：顯性隱性_。1:2:13:1實驗步驟:問題探討（4）理論上，實驗結果應是：彩球組合DDDddd121，但有位同學抓取4次，結果是DDDd22，這是不是說明實驗設計有問題？不是。DDDddd121是一個理論值，如果統(tǒng)計數(shù)量太少，不一定會符合DDDddd121的理論值，統(tǒng)計的數(shù)量越多，越接近該理論值。（5）將模擬實驗的結果與孟德爾的雜交實驗結果比較，你認為孟德爾的假說是否合理？合理。因為甲、乙小桶內的彩球分別代表孟德爾雜交實驗中的雌雄配子，從兩個桶內分別隨機抓取一個彩球進行組合，實際上是模擬雌雄配子的隨機組合，統(tǒng)計的樣本數(shù)量也足夠大，出現(xiàn)了3：1的結果。但孟德爾提出

11、的假說是否正確還需要實驗來驗證。問題探討例1.用甲、乙兩個小桶及分別標記為A、a的兩種不同顏色的彩球，進行“一對相對性狀雜交的模擬實驗”，下列敘述正確的是()A.本實驗模擬的是生物體在形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離B.每次抓取彩球后無須放回原來的小桶C.統(tǒng)計40次，彩球組合AA、Aa、aa數(shù)量一定為10、20、10D.每個小桶中都有兩種不同顏色的彩球，并且兩種顏色的彩球數(shù)相等【答案】D【解析】本實驗模擬的是生物在生殖過程中，雌雄配子的隨機組合所產生的后代的性狀分離比，A錯誤；抓取完一次記錄好組合情況后，應將彩球重新放回原來的小桶，保證每次抓取彩球時，兩種顏色的彩球數(shù)目相等，B錯誤；彩球組合

12、AA、Aa、aa數(shù)量比接近121，但不一定是121，因此統(tǒng)計40次，彩球組合AA、Aa、aa數(shù)量不一定為10、20、10，C錯誤；每個小桶中都有兩種不同顏色的彩球，并且兩種顏色的彩球數(shù)相等，D正確。課堂練習F1P大膽猜測，提出假設孟德爾在觀察和統(tǒng)計分析的基礎上對分離現(xiàn)象的原因提出了如下假說：生物體在形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中，配子中只含每對遺傳因子的一個。受精時，雌雄配子的結合是隨機的。 生物的性狀是由遺傳因子決定的。體細胞中遺傳因子是成對存在的。DDddDdDd配子DdDdDdDdDDDdDdddF1配子F21 : 2 : 1僅能解釋已有的實驗結果還是不夠的，還

13、應該能預測另一些實驗的結果！F1（Dd）是否產生了兩種配子（D：d1：1）怎樣驗證？思考：測交實驗先：設計測交實驗、演繹推理-預期結果后：實驗驗證（實做該實驗）-實際結果配子難以直接觀察DdDdF1配子高莖1 ： 1直接驗證看是否產生兩種配子個體可直接觀察DdDDdd若二者一致假設成立，即對分離現(xiàn)象的理論解釋是正確的。關鍵要驗證什么?選擇親本與F1交配選擇什么樣的親本F1（Dd）dd問題探討（雜交）P（親代）（高莖雜合）（矮莖）F1（子一代）（高莖：矮莖=1：1）高莖P dd矮莖Dd測交雜種子一代隱性純合子Ddd配子高莖(87)矮莖(79)形狀表現(xiàn)1 ： 1 比例測交后代Dddd1.對分離現(xiàn)象

14、解釋的驗證方法測交1.對分離現(xiàn)象解釋的驗證方法測交（1）定義：測交就是讓F1與隱性純合子雜交。這個方法可用來測定F1的遺傳因子組成。（2）作用：測定F1產生的配子種類及比例；測定F1的遺傳因子組成；判定F1在形成配子時遺傳因子的行為（根本目的）注意說明：用F1與隱性純合子雜交的原因是：隱性純合子只能產生“含有隱性遺傳因子”的配子，它與F1的配子結合時，不會遮蓋F1配子中遺傳因子所決定的性狀。這樣測交后代的性狀表現(xiàn)類型及比例就能直接反映F1產生配子的類型及比例，從而驗證分離定律，也可間接反映F1的基因型四、對分離現(xiàn)象的解釋的驗證1、分離定律的內容 在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子_，不相

15、_；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生_，_后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨_遺傳給后代。成對存在融合分離分離配子2、分離定律的適用范圍 進行_生殖的_生物的一對相對性狀的_遺傳。有性真核細胞核3、分離定律的關鍵DdDd 1 ：1五、分離定律假說演繹法：在觀察和分析基礎上提出問題，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據(jù)假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符，就證明假說是正確的，反之則說明假說是錯誤的。這是現(xiàn)代科學研究中常用的一種科學方法，叫做假說演繹法?！究茖W方法】假說演繹法步驟觀察現(xiàn)象提出問題作出假說演繹推理實驗驗證得出結論(子一代)高莖787高莖 27

16、7矮莖P：F1F2矮莖（雜交）（自交）3 1高莖(親本)(子二代)現(xiàn)象：正交、反交的子一代都是高莖。問題：為什么F1都是高莖? 矮莖消失了嗎？分離定律的發(fā)現(xiàn)：假說演繹法現(xiàn)象：子二代高莖：矮莖=3:1問題：為什么F2高莖：矮莖=3:1？分離定律的發(fā)現(xiàn)：假說演繹法假說演繹法步驟觀察現(xiàn)象提出問題作出假說演繹推理實驗驗證得出結論F1PDDddDdDd配子DdDdDdDdDDDdDdddF1配子F21 : 2 : 1生物體在形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中，配子中只含每對遺傳因子的一個。受精時，雌雄配子的結合是隨機的。 生物的性狀是由遺傳因子決定的。體細胞中遺傳因子是成對存在的。

17、分離定律的發(fā)現(xiàn)：假說演繹法假說演繹法步驟觀察現(xiàn)象提出問題作出假說演繹推理實驗驗證得出結論分離定律的發(fā)現(xiàn)：假說演繹法假說演繹法步驟觀察現(xiàn)象提出問題作出假說演繹推理實驗驗證得出結論（雜交）P（親代）（高莖雜合）（矮莖）F1（子一代）（高莖：矮莖=1：1）實驗現(xiàn)象：測交后代高莖與矮莖數(shù)量比為：1：1得出結論：預期結果與實驗結果一致，假說正確，得出分離定律例1.孟德爾發(fā)現(xiàn)分離定律使用了假說演繹的科學方法，下列有關假說演繹的方法錯誤的解析是（）A. 演繹推理的作用是為了把微觀假說內容提升到宏觀方面證明B. 演繹推理是指根據(jù)假說內容推出測交的理論結果C. 生物的性狀是由遺傳因子控制屬于假說D. 演繹過程是

18、從個別現(xiàn)象推理到一般規(guī)律D【課堂練習】1.水稻的非糯性和糯性是一對相對性狀，非糯性花粉中所含的淀粉為直鏈淀粉，遇碘變藍黑色，而糯性花粉中所含的是支鏈淀粉，遇碘變橙紅色?，F(xiàn)在用純種的非糯性水稻和純種的糯性水稻雜交，取F1花粉加碘液染色，在顯微鏡下觀察，半數(shù)花粉呈藍黑色，半數(shù)呈橙紅色。請回答下列問題。(1)花粉出現(xiàn)這種比例的原因是什么?在F1水稻細胞中含有一個控制支鏈淀粉合成的遺傳因子和一個控制直鏈淀粉合成的遺傳因子。在F1形成配子時，兩個遺傳因子分離，分別進入不同的配子中，含支鏈淀粉遺傳因子的配子合成支鏈淀粉，遇碘變橙紅色；含直鏈淀粉遺傳因子的配子合成直鏈淀粉，遇碘變藍黑色，其比例為1:1?！菊n

19、堂練習】(2)實驗結果驗證了什么?(3)如果讓F1自交，F(xiàn)2中花粉有種_類型。分離定律。即在F1形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中。22.某農場養(yǎng)了一群馬，馬的毛色有栗色和白色兩種。已知栗色和白色分別由遺傳因子B和b控制。育種工作者從中選出一匹健壯的栗色公馬，擬設計配種方案鑒定它是純合子還是雜合子(就毛色而言)。請回答下列問題。(1)在正常情況下，一匹母馬一次只能生匹小馬。為了在一個配種季節(jié)里完成這項鑒定，應該怎樣配種?將被鑒定的栗色公馬與多匹白色母馬配種，這樣可在一個季節(jié)里產生多匹雜交后代(2)雜交后代可能出現(xiàn)哪些結果?如何根據(jù)結果判斷栗色公馬是純合子還

20、是雜合子?雜交后代可能有兩種結果:一是雜交后代全部為栗色馬，此結果說明被鑒定的栗色公馬很可能是純合子;二是雜交后代中既有白色馬，又有栗色馬，此結果說明被鑒定的栗色公馬為雜合子?！菊n堂練習】【知識拓展】【題型1】純合子和雜合子的判斷 純合子能穩(wěn)定遺傳，自交后代不發(fā)生性狀分離；雜合子不能穩(wěn)定遺傳，自交后代往往會發(fā)生性狀分離1.自交法待測個體自交出現(xiàn)性狀分離待測個體為雜合子不出現(xiàn)性狀分離待測個體為純合子2.測交法 待測個體 隱性純合子后代只有1種類型待測個體為純合子后代出現(xiàn)2種類型待測個體為雜合子(常用于植物的鑒別)(常用于動物的鑒別)3.花粉鑒別法 雜合子的某些性狀可以從花粉的比例直接鑒定，如非糯

21、性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同的顏色?！局R拓展】【補充1】豌豆花的頂生和腋生是一對相對性狀，根據(jù)表中的三組雜交實驗結果，判斷顯性性狀和純合子分別為（ ）雜交組合親本性狀表現(xiàn)子代性狀表現(xiàn)及數(shù)量第一組甲(頂生)乙(腋生)101腋生、99頂生第二組甲(頂生)丙(腋生)198腋生、201頂生第三組甲(頂生)丁(腋生)全為腋生A.頂生;甲、乙 B.腋生;甲、丁 C.頂生;丙、丁 D.腋生;甲、丙B【補充2】甲和乙為一對相對性狀，進行雜交實驗可以得到下列四組實驗結果。若甲性狀為顯性，用來說明實驗中甲性狀個體為雜合子的實驗組合是( )甲乙F1呈甲性狀甲乙F1呈甲性狀、乙性狀乙甲F1呈甲性狀乙甲F1呈甲性狀

22、、乙性狀A. B. C. D.A【課堂練習】【題型2】雜合子(Dd)連續(xù)自交和自由交配的相關計算 自交是指遺傳因子組成相同的個體交配；自由交配是指群體中不同個體隨機交配。1.雜合子（Dd）的個體連續(xù)自交，第n代的比例分析雜合子連續(xù)自交第n代雜合子所占的比例為（1/2)n 雜合子連續(xù)自交第n代純合子所占的比例為？顯性純合子所占的比例為？隱性純合子所占的比例為？【知識拓展】 雜合子連續(xù)自交可提高純合子所占的比例！這就是自花傳粉植物(如豌豆)在自然情況下一般為純合子的原因 白花植株偶爾出現(xiàn)了開紫花的植株，如何才能獲得開紫花的純種植物呢？ 讓該紫花植株連續(xù)自交【知識拓展】2.雜合子（Dd）的個體自由交

23、配，后代情況分析 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產生的雌配子 D d D d DD Dd Dd dd配子棋盤法F1產生的雄配子親本（父本、母本）自由交配產生的第2代【知識拓展】【補充1】豌豆是自花傳粉、閉花受粉植物。豌豆的紅花與白花是一對相對性狀(分別由遺傳因子A、a控制)，現(xiàn)有一批遺傳因子組成為AA與Aa的紅花豌豆，兩者數(shù)量之比是13。自然狀態(tài)下其子代中遺傳因子組成為AA、Aa、aa的數(shù)量之比為（ ）A.25309 B.763 C.521 D.121【補充2】番茄的紅果(R)對黃果(r)為顯性，讓雜合的紅果番茄自交得F1，淘汰F1中的黃果番茄，利用F1中的紅果番茄自交，其后代RR、Rr、rr三種遺傳因子組成的比例是（ ）A.121 B.441 C.321 D.931BC自由交配B【課堂練習】【題型3】分離定律中的特殊分離比現(xiàn)象分析1.不完全顯性 F1的性狀表現(xiàn)介于顯性和