生物人教版（2019）必修2-1.1孟德尔豌豆杂交实验(一) 课件(64张ppt）

(共64张PPT)
1.1孟德尔豌豆杂交实验(一)
第1课时聚焦
1.孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的
2.孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设
遗传因子是什么,你可能不清楚,但说起基因,你一定耳熟能详。你的长相、身高、体重、肤色,甚至在某方面的天赋，都与基因有着密不可分的关系。基因最早的名字就是“遗传因子”。
基因为什么曾叫遗传因子 这背后有什么故事吗 遗传因子看不见摸不着,科学家是怎样发现它的呢 它在亲子代间的传递有什么规律呢
让我们从一百多年前孟德尔的豌豆杂交实验开始,循着科学家的足迹,探索遗传的奥秘。
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
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。
红花豌豆和白花豌豆
答案：粉色。按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，子代表现出介于双亲之间的性状,即红色和白色的混合色——粉色。
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。
问题探讨
讨论：
2.你同意上述观点吗 你的证据有哪些
红花豌豆和白花豌豆
答案：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；再例如，人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
两性花与单性花
①两性花：某些被子植物的一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊，这种花称为两性花。
雌蕊
雄蕊
玉米
②单性花：单性花是被子植物花的一类，与两性花相对，指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。
雌蕊
雄蕊
单
性
花
雌雄同株
雌雄异株
如：玉米、葫芦
如：女娄菜
雌株(XX)
雄株(XY)
自花传粉：是指两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊的柱头上，从而完成授粉，这种传粉方式叫做自花传粉。也叫自交。
豌豆在花未开放时就完成了自花传粉，即闭花授粉。
自花传粉与自交
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。
异花传粉与自交
人工异花传粉(人工杂交)
♀
♂
两朵花之间的传粉过程叫作异花传粉。不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫作父本（♂)，接受花粉的植株叫作母本（♀）。
人工异花传粉(人工杂交)
①母本人工去雄
③采集父本花粉
④人工授粉
⑤母本套袋
②母本套袋
步骤
♀
♂
优点1：
豌豆的自花传粉和闭花授粉避免了外来花粉的干扰,所以豌豆在自然状态下一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实验结果既可靠，又容易分析。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
①性状：生物的形态、结构和生理特征的总称。
如豌豆的株高、花色等。
②相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。
株高
高茎
矮茎
花色
红花
白花
性状与相对性状
豌豆的7对易于区分的相对性状
豌豆的7对易于区分的相对性状
优点2：
豌豆具有易于区分的相对性状，进行杂交实验时很容易观察和分析实验结果。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
性状 种子形状 子叶颜色 花的颜色 豆荚 颜色 豆荚形状 花的位置 茎的高度
相对性状 圆滑皱缩 黄色 绿色 绿色 黄色 饱满 不饱满 腋生顶生 腋生 顶生 高茎
矮茎
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
二、一对相对性状的杂交实验
1.相关符号
F1：
F2：
×：
：
×
子一代
子二代
杂交
自交
P：
♀：
♂：
亲本
父本
母本
二、一对相对性状的杂交实验
2.杂交步骤：
①母本人工去雄
(花蕾期)
②母本套袋
③采集父本花粉，人工授粉
④母本套袋
二、一对相对性状的杂交实验
3.正交与反交
正交与反交是相对的。
若(♀)高茎×(♂)矮茎为正交
则(♂)高茎×(♀)矮茎为反交
上述杂交实验中无论正交还是反交，F1都表现为高茎。
二、一对相对性状的杂交实验
4.相关概念
①隐性性状
子一代未显现出来的性状
②显性性状
子一代显现出来的性状
③性状分离
在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
二、一对相对性状的杂交实验
4.相关概念
①隐性性状
子一代未显现出来的性状
②显性性状
子一代显现出来的性状
对F2中不同相对性状的个体数量统计，进而得出的比例。
④性状分离比
子二代中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗
孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验,实验结果如下表
性状 F2的表现 显性 隐性 显性∶隐性
茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84: 1
种子形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96∶1
子叶颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01:1
花的颜色 红色 705 白色 224 3.15:1
子二代中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗
孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验,实验结果如下表
性状 F2的表现 显性 隐性 显性∶隐性
豆荚形状 饱满 882 不饱满 299 2.95: 1
豆荚颜色 （未成熟） 绿色 428 黄色 152 2.82∶1
花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14∶ 1
F2中出现3:1的性状分离比不是偶然的。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
二、一对相对性状的杂交实验
提出问题
1.生物的性状是由遗传因子决定的。
三、对分离现象的解释
摒弃融合遗传，提出四点假说(颗粒遗传思想)
①这些因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。
遗传因子
生物性状
决定
1.生物的性状是由遗传因子决定的。
①这些因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。
②每个因子决定一种特定的性状,其中决定显性性状的为显性遗传因子,用大写字母（如D)来表示;决定隐性性状的为隐性遗传因子,用小写字母(如d)来表示。
遗传因子
生物性状
决定
显性遗传因子(D)
隐性遗传因子(d)
显性性状
决定
隐性性状
2.在体细胞中,遗传因子是成对存在的。
DD
dd
Dd
遗传因子组成相同的个体
遗传因子组成不同的个体
3.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中。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。例如,含遗传因子D的配子,既可以与含遗传因子D的配子结合，又可以与含遗传因子d的配子结合。
三、对分离现象的解释
四点假说(颗粒遗传思想)
1.生物的性状是由遗传因子决定的。
2.在体细胞中,遗传因子是成对存在的。
3.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。
4.受精时,雌雄配子的结合是随机的。
核心假说:
成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。
其他假说都是为核心假说的提出而服务的。
F2性状分离的原因
提出问题
一对相对性状杂交实验
对分离现象的解释
假设解释
F1形成配子时
成对的遗传因子分离
总结：
探究实践：性状分离比模拟实验
1.目的要求
通过模拟实验,理解遗传因子的_____、配子的_________与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
分离
随机结合
探究实践：性状分离比模拟实验
2.材料用具
①两个小桶,分别标记甲、乙
②两种大小相同、颜色不同的彩球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球标记d
③记录用的纸和笔。
1.分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。
2.从两个桶内随机抓取一个小球，放在一起。记录两个彩球的字母组合。
3.将抓取的小球放回原来的小桶。
重复30次以上
4.统计不同字母组合的数量及其比例。
3.实验步骤
思考：
①为什么要重复30次以上？
因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律，统计结果越可靠。
思考：
②甲、乙两个小桶分别模拟什么？
模拟雌、雄生殖器官
③甲、乙小桶内的彩球分别模拟什么？
模拟雌、雄配子
④不同彩球的随机组合，模拟什么？
模拟生物生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。
思考：
⑤为什么每次抓取后要将小球放回？
保证下次抓取时两种小球的数目相同，从而使抓取到两种小球的几率相同。
思考：
⑥每次抓取一个彩球代表什么？
每次抓取一个小球，代表产生配子。
⑦不同彩球组合代表什么
不同彩球组合代表子代遗传因子组成
思考：
⑧甲乙两桶中小球总数一定要相同吗？
甲乙两桶中小球总数不需要相同
⑨每个小桶中标有D的小球和标有d的小球数一定要相同吗？
每个小桶中标有D的小球和标有d的小球数一定要相同
4.注意事项
①抓取彩球时，不要挑选，可以背过脸或眼睛看着别处，保证抓取的随机性。
②抓取的彩球一定要放回原来的小桶内，以保证小桶内两种颜色的彩球数量相等。
③每次抓取彩球前，一定要摇匀。
5.结果和结论
①统计实验结果
设计表格,记录实验结果
次数 甲 乙 组合
1
2
......
30
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=_____
5.结果和结论
②实验结论
统计样本足够大的情况下，
a.两种雌配子，D:d≈1:1
b.两种雄配子，D:d≈1:1
c.子代遗传因子组成，DD:Dd:dd≈1:2:1
d.子代性状分离比，显性：隐性≈3:1
思考·讨论
1.将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较,你有什么发现
与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预测的结果，即彩球组合类型数量比DD:Dd:dd=1:2:1，彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3:1。因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律。
思考·讨论
2.如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计,他还能正确地解释性状分离现象吗
如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，那么他很难正确地解释性状分离现象。因为实验统计的样本数量足够大，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。只对10株豌豆的性状进行统计，会出现较大的误差。
思考·讨论
3.将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较,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结合，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。
下节课讲对分离现象解释的验证
1.性状分离比的模拟实验中，如图准备了实验装置，小球上标记的A、a代表基因。下列相关叙述正确的有( )
①小球的黑色和白色分别表示雌、雄配子
②小球的颜色可以不同但形态必须相同
③甲、乙中小球数量必须相同，A、a的值可以不同
④实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一个小球是模拟等位基因的分离
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
D
2.下列有关“性状分离比的模拟”实验的叙述，不正确的是（ ）
A. 彩球大小、形状、质地、重量等要一致
B. 每次抓彩球以前必须摇动小桶，使彩球充分混合
C. 每次抓彩球，统计的彩球不必放回桶内，重复进行多次即可
D. 抓彩球时应双手同时进行，最好闭眼
C
3.下列是对“一对相对性状的杂交实验”中性状分离现象的各项假设性解释，其中错误的是（　）
A. 生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的
B. 体细胞中的遗传因子成对存在，互不融合
C. 在配子中只含有每对遗传因子中的一个
D. 生物的雌雄配子数量相等，且随机结合
D
4.基因型为Aa的植物体产生的雌雄配子的数量是（ ）
A.雌配子∶雄配子＝1∶1 　　
B.雄配子比雌配子多
C.雄配子∶雌配子＝3∶1　　
D.雄配子A∶雌配子a=1∶3
B
1.1孟德尔豌豆杂交实验(一)
第2课时聚焦
2.孟德尔设计了什么实验来验证假设
3.分离定律的内容是什么 怎样用分离定律解释一些遗传现象
4.如何运用假说—演绎法进行科学探究
温故
一对相对性状杂交实验
F2出现
性状分离
假设解释
知新
假设解释
对分离现象
解释的验证
一种正确的假说仅能解释已有的实验结果是不够的,还应该能够预测另外一些实验的结果。如果实验结果与预测相符,这个假说就得到了验证。
测交实验
一、对分离现象解释的验证
1.设计测交实验
让F1与隐性纯合子杂交，根据假说，推测测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为1:1。
D
d
dd
d
d
d
Dd
配子
d
D
推导过程如下：
一、对分离现象解释的验证
得到的166株后代中,87株是高茎的，79株是矮茎的,高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。
2.测交实验结果
3.测交实验结论
证明假说是正确的
即成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。
按照假设进行理论分析
实验数据
实验数据与理论分析相符
通过测交后代的表现型和比例，可推知
D
d
d
d
dd
d
Dd
配子
D
d
①F1产生的配子的________________
②F1在形成配子时___________________________
③F1的_________________
种类和比例
成对的遗传因子发生分离
遗传因子组成
二、分离定律
1.内容
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；
②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。
颗粒遗传
2.融合遗传与颗粒遗传
①融合遗传
在孟德尔定律被重新发现之前，人们普遍接受的是融合遗传的观点，认为遗传就是“黑＋白=灰”，子女与双亲的相似性是双亲“血液”混合的结果，如同一杯黑墨水加一杯清水，两者一旦混合就再也分不开。
②颗粒遗传
孟德尔提出的观点是“颗粒遗传”，认为每一个遗传因子是一个相对独立的功能单位，一对遗传因子在杂合状态下互不混合，两者共处一体却依然保持各自的独立性，虽然显性遗传因子的表型效应有遮盖，但不会改变隐性遗传因子的本质，形成配子时，成对的遗传因子相互分离，分别进入不同的配子中。
孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式。为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是（ ）
A.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为红花
B.红花亲本与白花亲本杂交的F1代全为粉红花
C.红花亲本与白花亲本杂交的F2代按照一定比例出现花色分离
D.红花亲本杂交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花
C
3.分离定律在生物的遗传中具有普遍性。
三、科学方法：假说-演绎法
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,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之,则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫作假说-演绎法。
1.内容
2.分离定律中的假说-演绎法
假说正确，总结得出分离定律。
观察分析
提出问题
做出假说
演绎推理
实验检验
得出结论
一对相对性状的杂交实验
F2出现3:1的性状分离比的原因是什么？
F1在形成配子时成对的遗传因子发生分离。
设计测交实验，推导并预测实验结果。
实施测交实验，统计实验结果。