【课件版同步学案】人教版（2019）必修二 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一)(共78张PPT)

(共78张PPT)
第1章　遗传因子的发现
1　孟德尔的豌豆杂交实验(一)
2019版新人教必修2学案
①理解豌豆作为遗传学实验材料的优点。
②了解孟德尔豌豆杂交实验的操作过程。
③掌握关于遗传学的一些基本概念。
④理解孟德尔关于一对相对性状的杂交实验及其解释和验证。
⑤掌握分离定律的内容、实质及其应用。
⑥理解孟德尔关于两对相对性状的杂交实验及其解释和验证。
⑦掌握自由组合定律的内容、实质及其应用。
3个重点：①遗传学的基本概念(相对性状、显性性状、隐性性状、纯合子、
杂合子、性状分离、杂交、自交、测交、正交、反交等)；
②孟德尔关于一对和两对相对性状的实验过程、解释和验证；
③分离定律和自由组合定律的内容、实质及其应用。
2个难点：①孟德尔豌豆杂交实验的过程、解释和验证；
②分离定律和自由组合定律的应用。
3个考点：①性状显隐性的判断；
②个体遗传因子组成的推断；
③利用分离定律和自由组合定律解决实际问题。
孟德尔的豌豆杂交实验(一)
课标要点 学法指导
阐明有性生殖中遗传因子的分离使得子代的遗传因子组成和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状 1.科学探究：说出豌豆作为遗传学实验材料的优点
2．科学思维、科学探究：掌握孟德尔的实验过程
3．科学思维：说出你对分离定律的理解
知识导图
1．豌豆用作遗传实验材料的优点
豌豆用作遗传实验材料的优点
自花　
相对性状　
异花
2．孟德尔遗传实验的杂交操作
外来花粉
3．相关概念
(1)自花传粉：两性花在________时，它的花粉会落到________的雌蕊的柱头上，从而完成受粉，这种传粉方式叫作________，也叫________。
(2)异花传粉：两朵花之间的传粉过程叫作________。
(3)父本：不同植株的花进行异花传粉时，________的植株叫作父本(♂)。
(4)母本：不同植株的花进行异花传粉时，________的植株叫作母本(♀)。
未开放　
同一朵花　
自花传粉　
自交
异花传粉　
供应花粉　
接受花粉
4．遗传学相关符号及其含义：
P：________；♀：________；♂：________;F1：________；
F2：________；×：________； ：________
亲本　
母本　
父本　
子一代　
子二代　
杂交　
自交
提示：豌豆是自花传粉且为闭花受粉植物，在开花前就已完成了受粉。
去雄为什么不能在开花后进行？
判断下列叙述的正误。
(1)自然状态下，豌豆一般是纯种。 (　　)
(2)豌豆属于自花传粉植物，一般在花开放以后再进行传粉。(　　)
(3)豌豆杂交实验过程中，要对父本和母本进行去雄。 (　　)
(4)豌豆杂交实验过程中，去雄后和传粉后都要进行套袋处理。
(　　)
【答案】(1)√　(2)×　(3)×　(4)√
　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　____ 比例　　　　3 ∶1 (1)P具有________性状。
(2)F1全部表现为________性状。
(3)F2出现性状分离现象，分离比约为显性性状∶隐性性状＝________。
一对相对性状的杂交实验
矮茎　
相对　
3∶1
显性　
提示：F1中只有高茎豌豆，但F2中出现了性状分离，且分离比接近3∶1。
孟德尔通过杂交实验过程发现了什么问题？
1．孟德尔对分离现象的假说
(1)生物的性状是由________决定的。
(2)在体细胞中遗传因子是________存在的。
(3)形成配子时，成对的遗传因子彼此________，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的________个。
(4)受精时，雌雄配子的结合是________的。
对分离现象的解释
遗传因子　
成对　
分离　
一　
随机
2．遗传图解
【答案】遗传因子　成对　D　d　遗传因子　遗传因子　随机
提示：遗传因子在体细胞中成对存在，但在配子中单个存在。
遗传因子在体细胞和配子中的分布有何不同？
判断下列叙述的正误。
(1)用纯合的高茎豌豆和纯合的矮茎豌豆杂交时，正交和反交实验结果相同。 (　　)
(2)杂种自交后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫性状分离。 (　　)
(3)孟德尔为了解释F2中的性状分离比，提出遗传因子决定生物性状，且遗传因子在体细胞和生殖细胞中都是成对存在的。 (　　)
(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。 (　　)
【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)√
用具或操作 模拟对象或过程
甲、乙两个小桶 ______________________
小桶内的彩球， 一种标记D，另一种标记d ______________________
不同彩球的随机组合 雌、雄配子的____________
1．模拟内容
性状分离比的模拟实验
雌、雄生殖器官　
雌、雄配子　
随机结合
2．操作步骤
3．分析结果并得出结论：彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd≈____________，彩球代表的显、隐性性状的数量比为显性∶隐性≈________。
1∶2∶1
3∶1
提示：小桶代表生殖器官，小球代表配子。
在性状分离比的模拟实验中，小桶和小球分别代表什么？
1．对分离现象解释的验证
(1)方法：______，即让______与____________杂交。
对分离现象解释的验证及分离定律
测交　
F1　
隐性纯合子　
目的 验证________________________
选材 F1与________________________
预期结果 Dd×dd→________________________
实验结果 F1(高茎)×dd(矮茎)→87高∶79矮≈1∶1
对分离现象的解释　
隐性纯合子矮茎豌豆
1Dd(高茎)∶1dd(矮茎)　
(2)过程
(3)结论：验证了孟德尔对分离现象解释的假说。
D　
d　
d　
1　
1　
2．分离定律
(1)描述对象：________________。
(2)发生时间：在形成________时。
(3)实质：控制同一性状的成对的________发生分离，分离后的________分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
有性生殖生物
配子　
遗传因子　
遗传因子
提示：能形成两种类型的配子，比例为1∶1。
测交实验可以测定出F1高茎豌豆能形成几种类型的配子？其比例如何？
黄色籽粒豌豆自交后代中出现了黄色籽粒豌豆和绿色籽粒豌豆，以下相关叙述错误的是 (　　)
A．黄色籽粒是显性性状
B．这种现象叫作性状分离
C．子代中黄色籽粒豌豆都是杂合子
D．子代中绿色籽粒豌豆是纯合子
【答案】C　
1．人工杂交实验
(1)实验过程
一对相对性状杂交实验的相关归纳
[知识归纳]
(2)豌豆杂交实验操作过程中的两个关键
①去雄的时间是花未成熟时(花蕾期)，不能理解为“开花前”。
②套袋有两次，分别为去雄后和人工授粉后，作用是避免外来花粉的干扰。
2．假说—演绎法的三点归纳
(1)基本步骤：提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
(2)①演绎的实质：根据假说内容推测测交实验的结果。
②举例：通过F1产生配子时遗传因子分离，推测测交后代的两种性状比接近1∶1。
(3)对验证的理解：验证就是实施测交实验，并统计实验结果。
3．基本概念总结
(1)性状类
(2)交配类
方式 含义 实例
杂交 遗传因子组成不同的个体间相互交配 AA×aa；Aa×AA
自交 遗传因子组成相同的个体间相互交配，对植物特指自花传粉 AA×AA；aa×aa
方式 含义 实例
测交 杂种子一代与隐性纯合子交配 Aa×aa
正交与反交 正交与反交是相对而言的，若甲为母本，乙为父本的交配方式为正交；则甲为父本，乙为母本的交配方式为反交 若正交为高茎(♀)×矮茎(♂)，则反交为高茎(♂)×矮茎(♀)
(3)遗传因子类
①显性遗传因子：决定显性性状的遗传因子，常用大写字母表示，如D。
②隐性遗传因子：决定隐性性状的遗传因子，常用小写字母表示，如d。
(4)个体类
①纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd。
②杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。
1．如图为孟德尔关于豌豆的一对相对性状的实验处理方法，请据图思考下列问题：
(1)孟德尔选择豌豆作为实验材料有何优点？
(2)图中的过程①的含义是什么？该操作要在去雄前还是在去雄后再进行？
(3)去雄时要注意什么？去雄后及传粉后要将母本的花进行套袋处理，其目的是什么？
提示：(1)豌豆在自然状态下一般都是纯种；豌豆具有容易区分的相对性状；豌豆一次产生的子代数量较多，便于用统计学的方法记录并分析结果。
(2)①的含义是传粉，传粉要在去雄后进行。
(3)去雄要在花成熟前进行，且去雄要彻底、干净。套袋处理的目的是避免外来花粉的影响。
2．如果用A和a分别表示显性遗传因子和隐性遗传因子，则纯合子和杂合子的遗传因子组成分别有哪些？纯合子和纯合子杂交得到的后代是否都是纯合子？
【答案】纯合子：AA和aa；杂合子：Aa；纯合子和纯合子杂交得到的后代不一定是纯合子，如AA和aa杂交，后代都是杂合子。
[对点精练]
1．孟德尔通过做豌豆的一对相对性状(高茎和矮茎)的杂交实验所发现的问题是 (　　)
A．高茎为显性，由显性遗传因子决定
B．高茎受遗传因子的控制，矮茎不受遗传因子的控制
C．F1只有高茎豌豆，F2中同时出现了高茎和矮茎豌豆，且高茎∶矮茎＝3∶1
D．豌豆的体细胞中遗传因子成对存在，配子中的遗传因子单个存在
【答案】C　
【解析】孟德尔通过做豌豆的高茎和矮茎的杂交实验时，所发现的问题是：F1中只有高茎豌豆，但F2中同时出现了高茎和矮茎豌豆，且高茎∶矮茎＝3∶1。
2．下列为一对相对性状的杂交实验中性状分离现象的假设性解释，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
【答案】D　
【解析】高等生物的雄配子数量一般远远大于雌配子数量。
1．显性性状与隐性性状的判断
(1)根据子代性状判断
①不同性状的亲本杂交 子代只出现一种性状 子代所出现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交 子代出现不同性状 子代出现的新的性状为隐性性状。
分离定律的应用
[知识归纳]
(2)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交 F2性状分离比约为3∶1 分离比中为3的性状为显性性状。
2．遗传因子组成的判断
(1)正推类型
已知亲代的遗传因子组成或纯合子的性状表现，求子代的遗传因子组成、性状表现等。
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)。
(2)逆推类型
已知子代性状表现求亲代的遗传因子组成、性状表现。
①判断出显隐性关系。
②写出能确定的遗传因子。
a．隐性突破法：隐性个体的遗传因子组成必为隐性纯合型(如aa)。
b．遗传因子填充法：显性个体的遗传因子组成中必有一个是显性，另一个不确定(写成填空式，如A_)。
③根据后代性状表现的分离比推出亲本中的待定遗传因子：
a．若后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。
b．若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型，即Aa×aa→1Aa∶1aa。
c．若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。
d．若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(aa)，即aa×aa→aa。
④把结果代入原题中进行正推验证。
3．纯合子与杂合子的判断
(1)测交法(在已确定是隐性性状的条件下)
①方法：待测个体×隐性纯合子→子代。
1．已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆甲，要确定甲的遗传因子组成，最简便易行的办法是什么？
提示：让豌豆甲进行自花传粉，子代中若有矮茎出现，则甲为杂合子。
2．已知一批遗传因子组成为AA和Aa的豌豆和玉米种子，其中纯合子与杂合子的比例均为1∶2，分别间行种植，则在自然状态下，豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别是多少？
提示：5∶1、8∶1　
【解析】玉米间行种植进行随机授粉，可利用配子法计算：由于AA∶Aa为1∶2，则A配子占2/3，a配子占1/3。配子随机结合利用棋盘法：
　　♀ ♂　　 2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
即A_∶aa＝8∶1；豌豆为严格的自花传粉植物，间行种植并不会改变豌豆的自交，子一代aa的概率＝2/3×1/4＝1/6，A_的概率＝1－1/6＝5/6，则A_∶aa＝5∶1。
[对点精练]
1．(2020·山东实验中学月考)玉米是雌雄同株异花植物，其种子“甜”和“非甜”是一对相对性状，受一对等位基因控制。将甜玉米和非甜玉米实行间行种植，收获时发现，甜玉米果穗上结有非甜玉米的种子，但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的种子。下列判断正确的是 (　　)
A．“非甜”为显性性状，两种亲本均为纯合子
B．“甜”为显性性状，两种亲本均为纯合子
C．“甜”为显性性状，“非甜”玉米亲本均为杂合子
D．“甜”为显性性状，“甜”玉米亲本均为杂合子
【答案】A　
【解析】玉米是单性花，且雌雄同株，纯种甜玉米和非甜玉米间行种植，既有同株间的异花传粉，也有不同株间的异花传粉，甜玉米上的非甜玉米，是非甜玉米授粉的结果，而非甜玉米上的没有甜玉米，说明甜是隐性性状，非甜是显性性状，这样甜玉米必然为纯合子，由于在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的种子，说明亲本非甜玉米也是纯合子，A正确。
2．南瓜果实的黄色和白色是由一对遗传因子(A和a)控制的，用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交，子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜，让F1自交产生的F2性状表现如图所示。下列说法不正确的是 (　　)
A．由①②可知黄果是隐性性状
B．由③可以判定白果是显性性状
C．F2中，黄果与白果的理论比例是5∶3
D．P中白果的遗传因子组成是aa
【答案】D　
【解析】首先判断亲本中白果为显性且为杂合子。F1中黄果和白果各占1/2，再分别自交，F2中黄果占5/8，白果占3/8。
3．大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判定性状显隐性关系的是 (　　)
①紫花×紫花→紫花
②紫花×紫花→301紫花＋110白花
③紫花×白花→紫花
④紫花×白花→98紫花＋107白花
A．①和②　　 B．②和③
C．③和④　　 D．①和④
【答案】B　
【解析】根据②可判断紫花为显性；③中是具有相对性状的纯合子杂交，子代所表现的性状是显性性状。
【方法拓展】显性性状和隐性性状的判断方法：
课堂·延伸提分
易错易混1：错将Aa产生配子状况视作产生A与a雌雄配子数量相等
杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等，遗传因子组成为Aa的杂合子产生的雌配子有两种A∶a＝1∶1或产生的雄配子有两种A∶a＝1∶1，雌雄配子的数量不相等，一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。
易错易混2：混淆假说—演绎法中的“演绎推理”与“测交实验验证”
“演绎推理”不同于测交实验，前者只是理论推导(大脑中的推理，虚的)，后者则是在大田中进行杂交实验验证(亲手在农田中做实验，实的)。
易错易混3：子代只要出现不同性状即属于“性状分离”吗？
性状分离是指“亲本性状”相同，子代出现“不同类型”的现象，如红花♀×红花♂→子代中有红花与白花(或子代出现不同于亲本的“白花”)，而倘若亲本即有两种类型，子代也出现两种类型，则不属于性状分离，如红花♀×白花♂→子代有红花、白花，此不属于“性状分离”。
易错易混4：小样本问题——小样本不一定符合遗传定律
遗传定律是一种统计学规律，只有样本足够大，才有规律性。当子代数目较少时，不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠交配，生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白，有可能只有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色，甚至还可能3白1黑。
易错易混5：符合基因分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性)
(1)F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；若子代数目较少，不一定符合该比例。
(2)某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
例1　孟德尔运用“假说—演绎法”研究豌豆一对相对性状的杂交实验，发现了分离定律。下列属于其研究过程中“演绎”的是(　　)
A．测交预期结果为高茎∶矮茎接近于1∶1
B．亲本产生配子时，成对的遗传因子彼此分开
C．受精时，雌雄配子的结合是随机的
D．测交结果为30株高茎、34株矮茎
【答案】A　
【解析】“亲本产生配子时，成对的遗传因子彼此分开”“受精时，雌雄配子的结合是随机的”均属于假说内容，B、C错误；测交结果属于实验结果，是验证过程不是演绎过程，D错误。
例2　下列遗传实例中，属于性状分离现象的是 (　　)
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代全为高茎豌豆
②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代有高有矮，数量比接近1∶1
③圆粒豌豆的自交后代中，圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4
④开粉色花的紫茉莉自交，后代出现红花、粉花、白花三种表现型
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
【答案】D　
【解析】①中后代无性状分离现象；②中亲本表现“不同性状”，子代出现不同性状，不符合性状分离条件。
1．下列各组中属于相对性状的是 (　　)
A．玉米的黄粒和圆粒
B．玉米的白色种子和糯性种子
C．人的身高与体重
D．绵羊的白毛和黑毛
【答案】D
2．(2020·江苏名校月考)下列关于一对相对性状的豌豆杂交实验的叙述中，正确的是 (　　)
A．F1的性状表现与亲本的正交和反交无关
B．亲本的杂交与F1的自交均是在自然状态下实现的
C．F1仍是纯种
D．F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的
【答案】A　
【解析】F1的性状表现与亲本的正交和反交无关，A正确；亲本的杂交需要人工授粉，B错误；F1是杂种，其自交后代同时出现高茎和矮茎性状，发生了性状分离，C错误；孟德尔在多次重复实验并运用统计学分析后，发现F2中总是出现3∶1的性状分离比，另外孟德尔对豌豆的其他6对相对性状也进行了杂交实验，也出现相同的规律，所以F2中出现3∶1的性状分离比并不是偶然的，D错误。
3．关于纯合子、杂合子的叙述，正确的是 (　　)
A．纯合子的自交后代都是纯合子
B．杂合子的自交后代全是杂合子
C．纯合子和杂合子杂交后代全是杂合子
D．两纯合子异花传粉，后代一定是纯合子
【答案】A
4．某同学在利用红色彩球(表示D)和绿色彩球(表示d)进行“性状分离比的模拟实验”的过程中进行了以下操作，其中错误的做法是(　　)
A．在代表雌性生殖器官的小桶中放入两种颜色的彩球各10个
B．在代表雄性生殖器官的小桶中放入两种颜色的彩球各10个
C．在每次随机抓取彩球之前摇匀小桶中的彩球
D．在抓取10次后统计分析彩球组合类型比例
【答案】D　
【解析】D项实验次数太少，所得的实验结果误差较大，不能准确地反映真实情况。
5．如图为山羊的毛色遗传图解(相关遗传因子用A和a表示)。下列相关叙述中，错误的是 (　　)
A．白色对黑色为显性
B．图中黑色山羊均为纯合子
C．4和5再生一个白色雄性山羊的概率为3/4
D．7为纯合子的概率为1/3
【答案】C　
【解析】因为4和5都是白色个体，但它们生有一个黑色的后代6，故白色对黑色为显性，A正确。因为黑色为隐性，所以凡是黑色个体均为隐性纯合子，遗传因子组成是aa，B正确。因为4和5均为显性个体，所以它们都有一个显性遗传因子A，又因为它们生有黑色后代，所以另一个遗传因子都是a，故4和5的遗传因子组成都是Aa，所以它们再生育一个白色后代(A_)的概率为3/4，这些后代中雌雄各占一半，故4和5再生一个白色雄性山羊的概率＝3/4×1/2＝3/8，C错误。因为4和5遗传因子组成都是Aa，故白色个体7的遗传因子组成及比例分别是1/3AA和2/3Aa，D正确。
6．(2020·广东中山调研)根据如图实验判断，下列结论不正确的是 (　　)
A．亲本中红花个体都是纯合子
B．F1中白花个体是纯合子
C．白花是隐性性状
D．F1中的红花中有1/3是纯合子
【答案】A　
【解析】根据题意，红花×红花→白花、红花，可知白花为隐性性状，亲本均为杂合子，A错误，C正确；隐性性状出现即为隐性纯合子，B正确；杂合子自交，后代显性性状中，杂合子比例为2/3，纯合子比例为1/3，D正确。