1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件2021——2022学年高一下学期生物人教版必修2(共54张PPT)

(共54张PPT)
遗传
第1章 遗传因子的发现
第1节 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，称为融合遗传。
根据上述观点，红花豌豆与百花豌豆杂交后，子代的豌豆会是什么颜色？
你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
问题探讨
第一课时
孟德尔于1822年出生在奥地利（现为捷克）的一个贫苦家庭，他从小酷爱自然科学。1843年，他进入奥地利布鲁恩一家修道院。由于他勤奋好学，1851年他所在修道院的院长送他上了维也纳大学。1851－1853年他在那里学习数学和自然科学。
孟德尔
孟德尔从1856年起开始利用修道院的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊、玉米等植物，进行杂交实验。其中豌豆的杂交实验非常成功。经过整整8年（1856-1864）的不懈努力，终于在1865年发表了《植物杂交试验》的论文，提出了遗传单位是遗传因子的论点，并揭示出遗传学的两个基本规律——分离定律和自由组合定律。
孟德尔的实验中为什么只有豌豆杂交实验最成功？
豌豆用作遗传实验材料的优点是什么？
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。
性状：生物体的形态特征和生理特征。
相对性状
请判断以下性状是否是相对性状：
黄豆茎的高茎和矮茎
兔子毛的长毛和灰毛
兔子的长毛和狗的短毛
豌豆种皮的白色和子叶的黄色
细菌的球形和椭圆形
人的正常肤色和白化病
√
×
×
×
×
√
1．豌豆有易于区分的性状，且能稳定遗传。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。
单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
传粉
自花传粉
异花传粉
提供花粉的植株叫做父本（♂）
接受花粉的植株叫做母本（♀）
2．豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，自然状态下是纯种；花大，便于人工授粉。
人工异花传粉示意图
二、一对相对性状的杂交实验
Q：子一代的高茎性状是否只由母本决定？如何证明呢？
实验结果
杂交后产生的第一代（F1）总是高茎的。
二、一对相对性状的杂交实验
Q：为什么子一代都是高茎而没有矮茎？
矮茎性状丢失了吗？
实验结果
杂交后产生的第一代（F1）总是高茎的。具有一对相对性状的两个纯种正、反交结果一致。
二、一对相对性状的杂交实验
为什么子二代又出现矮茎了？
实验结果
子一代自交，结果在子二代（F2）植株中，不仅有高茎的，还有矮茎的。且高茎：矮茎接近3：1。
子二代出现了＿＿＿＿＿现象，并且显性性状和隐性性状的数量比接近＿＿＿＿。
杂交实验结果
二、一对相对性状的杂交实验
子一代只表现出___________，没有表现出___________；
思考：F2中的3 : 1是不是巧合呢？
显性性状
隐性性状
性状分离
3 : 1
孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验
三、对分离现象的解释
2. 体细胞中遗传因子＿＿＿ 存在；
1. 生物的性状是由_________决定的；
遗传因子
（D）
（d）
（如：DD、dd为纯合子，Dd为杂合子）
显性遗传因子
隐性遗传因子
显性性状
隐性性状
DD
dd
D_
成对
D_
dd
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。配子中只含每对遗传因子中的＿＿＿；
4. 受精时，雌雄配子＿＿＿结合。
随机
一个
三、对分离现象的解释
高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的遗传图解
P
F1
♀高茎
♂矮茎
╳
配子
DD
dd
D
d
Dd
高茎
Dd
Dd
F1
╳
高茎
高茎
dd
DD
Dd
Dd
D
d
D
d
3 : 1
F2
F2要出现3∶1的分离比，除上述原因外还需要满足什么条件？
F1形成两种配子的生活力是一样的；
F2的各种遗传因子组合的个体成活率是相等的；
子代数量足够多；
显性遗传因子对隐性遗传因子的显性作用是完全的。
二、一对相对性状的杂交实验
第二课时
三、对分离现象的解释
2. 体细胞中遗传因子＿＿＿ 存在；
3. 配子中只含每对遗传因子中的＿＿＿；
1. 生物的性状是由_________决定的；
遗传因子
成对
一个
4. 受精时，雌雄配子＿＿＿＿结合
随机
如何设计实验验证孟德尔的假说呢？利用遗传图解分析。
F1与显性亲本杂交
F1与隐性亲本杂交
F1自交
以F1自交结果为依据提出假说，不能用于证明假说
后代均为显性个体，无法证明F1的遗传因子组成
后代的性状类型及比例即F1所产生的配子类型及比例
四、对分离现象解释的验证
测交：
让F1与隐性纯合子杂交。
预测：
测交后代的分离比应为1:1。
结果：
在得到的166株后代种，87株是高茎的，79株是矮茎的。高茎与矮茎的数量比接近1:1。
一对相对性状测交实验的分析图解
五、分离定律
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。
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；
实质？
是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？
不是。控制生物性状的遗传因子并非都在细胞核，进行有性生殖的真核生物的核遗传因子才会遵循分离定律，细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。
假说-演绎法
观察现象
提出问题
分析问题
提出假说
演绎推理
验证假说
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），预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为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。
现象
问题
演绎
验证
（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
假如你是孟德尔
现有棕色鸟多只，选择雌雄个体杂交，子代有23只白色，26只褐色，53只棕色。
如何解释上述现象呢？
假说—演绎法是常用的一种科学方法，下列属于孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程是
A．生物的性状是由遗传因子决定的
B．由F2中出现的分离比推测，生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1︰1
D．若F1产生配子时遗传因子分离，则F2中三种遗传因子组成的个体比接近1︰2︰1
C
分离定律的应用
分离定律的问题：推导亲子代遗传因子组成、表现型。
亲代遗传因子组成、
性状表现及比例
子代遗传因子组成、
性状表现及比例
分离定律的应用
由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及其概率。
亲本 子代遗传因子组成 子代性状表现
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
AA
全为显性
AA∶Aa＝1∶1
全为显性
Aa
全为显性
AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1
显性∶隐性＝3∶1
Aa∶aa＝1∶1
显性∶隐性＝1∶1
aa
全为隐性
设计实验方案
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百花的花卉，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。
设计实验方案
一对相对性状的杂交实验
一般是指遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的过程。
杂 交
自 交
遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的过程。对植物来说，一般是指自花传粉和雌雄异花的同株受粉。自交是获得纯系的有效方法。
符号 P F1 F2 × ♀ ♂
含义 _____ ______ ______ _____ _____ ____________ _____________
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
母本或雌配子
父本或雄配子
实验中相关符号及其含义
具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状叫显性性状，子一代未显现出来的性状叫隐性性状。
一般指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
显、隐性性状
性状分离
显性性状
隐性性状
一对相对性状的杂交实验
一对相对性状的杂交实验
正交和反交是相对而言的。如果把一个亲本组成称为正交，那么仅交换性别的亲本组合就称为反交。如将高茎（♀）× 矮茎（♂）的组成定义为正交，则高茎（♂）× 矮茎（♀）的组合为反交。
正交和反交
正交
反交
测交
杂交子一代个体与隐性纯合子杂交。
性状分离比的模拟实验
实验目的
通过模拟实验，理解遗传因子的分离、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。
两个小桶，分别标记甲、乙；两种大小相同、颜色不同的彩球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球标记为d；记录用的纸和笔。
实验用具
性状分离比的模拟实验
性状分离比的模拟实验
实验步骤
1．在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。
2．摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。
3．分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。
5．按步骤3和4重复做30次以上。
4．将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀。
性状分离比的模拟实验
1．两个小桶及两种颜色的彩球代表什么？
2．为什么每个小桶内的D小球和d小球数目都是10个？
两个小桶分别代表雌、雄生殖器官。两种彩球分别代表含有显性、隐性两种遗传因子的配子。
确保雌、雄生殖细胞分别产生数量相等的D、d配子。
性状分离比的模拟实验
3．分别从两个小桶内随机抓取一个彩球组合在一起的含义是什么？
4．将抓取的小球放入原来的小桶内，摇匀，按步骤3、4重复做30次以上的原因是什么？
模拟受精时，雌雄配子的随机结合。
放回小桶，是确保每次实验中雌雄配子形成和结合的机会相等。重复30次以上，是为了保证观察的样本足够多，减小实验误差。
性状分离比的模拟实验
实验结果
1．统计实验结果：彩球组合有几种？每种组合的数量是多少？
2．统计全班实验结果，求平均值。
实验结论
结论：______________________________________________。
孟德尔的假说能够正确地解释性状分离现象
分离定律的应用
根据分离定律中的规律性比值来直接判断。
①若子代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子(Aa)，即Aa×Aa→ 3A_∶1aa。
②若子代两种性状的数量比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型，即Aa ×aa→1Aa∶1aa。
③若子代只有显性性状，则双亲至少有一个为显性纯合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。
④若子代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(aa)，即aa×aa→aa。
小试牛刀
1．如果一株红果番茄的花（RR），接受了一株黄果番茄的花粉（rr），那么在红果番茄上结的果是（　 ）
A．红色　　 B．黄色　　
C．红黄相间　 D．有的是红色，有的是黄色
A
小试牛刀
2．某人是双眼皮（此为显性性状 ，用A表示），但是她只能产生一种生殖细胞，那么她的基因组成为（　 ）
A．Aa B．aa
C．AA D．AA或Aa
C
小试牛刀
3．下列各对性状中，属于相对性状的是（ ）
A．狗的长毛和卷毛
B．棉花的掌状叶和鸡脚叶
C．玉米叶梢的紫色和叶片的绿色
D．豌豆的高茎和蚕豆的矮茎
B
小试牛刀
5．已知豌豆的高茎对矮茎是显性，欲知一株高茎豌豆的遗传因子组成，最简便的方法是（ ）
A．让它与另一株纯种高茎豌豆杂交
B．让它与另一株杂种高茎豌豆杂交
C．让它与另一株矮茎豌豆杂交
D．让它进行自花传粉
D
6．下表是有关豌豆种子形状的四组杂交实验结果(相关遗传因子用R、r表示)。据表分析回答：
(1)根据组合____________的结果能推断出显性性状为________。
(2)组合________中的两亲本肯定都是纯合子。
(3)组合________的杂交方法称为测交。
(4)写出A组合中两亲本可能的遗传因子组成：________________。
组合序号 杂交组合类型 后代性状表现及植株数
圆粒 皱粒
A 圆粒×圆粒 108 0
B 皱粒×皱粒 0 102
C 圆粒×圆粒 125 40
D 圆粒×皱粒 152 141
C
圆粒
B
D
RR×Rr或RR×RR
小试牛刀
7. 人的前额V形发尖与平发际是由一对遗传因子控制的一对相对性状(如图)。小明是平发际，他的父母亲都是V形发尖。小明父母再生一个平发际男孩的概率是(　　)
A．1/4 B．1/8
C．1/16 D．1/2
B
小试牛刀
下列关于遗传因子的表述，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都为显性类型
C.配子中的遗传因子是成单存在的
D.具有隐性遗传因子的个体都为隐性类型
D
小试牛刀
2．在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本杂交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的占（ ） 　
A.0％ 　B.25％ C.50％　　 D.75％
3. 家兔的黑毛对褐毛是显性，要判断一只黑毛兔是否是纯合子，选用与它交配的最好是（ ）
A.纯种黑毛兔 B.杂种黑毛兔 C.褐毛兔 D.长毛兔
D
C
小试牛刀
一对杂合黑色豚鼠交配，产下了4只豚鼠，这4只小豚鼠的表现型是（　　）
A．全部是黑色
B．黑白各一半
C．黑白之比为3：1
D．以上情况均有可能
D
小试牛刀
现有一对性状表现正常的夫妇，女儿表现正常，但是儿子却患白化病。那么这对夫妇的遗传因子组成（男方、女方）可以表示为（ ）
A．AA、AA　　　　 B．Aa、AA
C．Aa、Aa　　　　 D．aa、aa
C
4.一对杂合白羊，生有4只小羊，则4只小羊的性状表现可能为
A．全白 B.全黑
C.三白一黑 D.A.B.C均可能
D
5. 下列杂交组合（E控制显性性状，e控制隐性性状）产生的后代，哪一组会发生性状分离
A．EE × ee B．EE × Ee
C．EE × EE D．Ee× Ee
D
小试牛刀
鸡的毛腿(B)对光腿(b)为显性。现让毛腿雌鸡甲、 乙分别与光腿雄鸡丙交配，甲的后代有毛腿也有光腿，数量比为1∶1；乙的后代全部是毛腿。则甲、乙、丙的遗传因子组成依次是（ ）
A.BB、Bb、bb B.bb、Bb、BB
C.Bb、BB、bb D.Bb、bb、BB
C