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47张PPT)

(共47张PPT)
孟德尔的豌豆杂交实验（一）
主备人：彭榜元
基于对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析和解释，阐明分离定律
通过对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析，培养归纳与演绎的科学思维，认同用于创新、探索求真的科学精神
运用分离定律解释或预测一些遗传现象
1.按照融合遗传的观点，当红花豌豆与百花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？
2.你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
格雷戈尔·孟德尔
被誉为现代遗传学之父
奥地利生物学家、修道士
发现了分离定律及自由组合定律
任务一：豌豆用作遗传实验材料的优点
（1）豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，自然状态下一般都是纯种。
（2）有易于区分的相对性状且能够稳定地遗传给后代
相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。
1.下列各项中，互为相对性状的是(　　)
A.猫的长毛与鼠的黑毛 B.豌豆的紫花与白花
C.牛的有角与羊的有角 D.茉莉的白花与绿叶
B
（3）豌豆的花大，便于人工授粉。
步骤：去雄 → 套袋 → 传粉 → 再套袋
如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细读图并回答下列问题：
(1)该实验中父本是 ，母本是 。
(2)操作①是什么？应该在什么时期进行？为什么？
【答案】去雄；花蕾期；避免自花传粉。
矮茎豌豆
高茎豌豆
如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细读图并回答下列问题：
(3)该过程中进行两次套袋的目的是什么？
【答案】避免外来花粉的干扰
2.水稻的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊)，玉米的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物人工异花传粉的说法中，正确的是(　　)
A.对水稻进行杂交时需要对父本进行去雄
B.对玉米进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋
C.无论是水稻还是玉米，在杂交过程中都需要套袋
D.无论是水稻还是玉米，在杂交过程中都需要去雄
C
任务二：一对相对性状的杂交实验
实验现象：
杂交后产生的第一代（F1）总是高茎的。
遗传有关的概念
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。
遗传有关的概念
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
任务二：一对相对性状的杂交实验
实验现象：
在子二代（F2）植株中，不仅有高茎的，还有矮茎的，其比例为3：1。
遗传有关的概念
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
性状分离
4.下列遗传实例中，属于性状分离的是(　　)
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，子代全为高茎豌豆　②圆粒豌豆自交，后代圆粒豌豆∶皱粒豌豆＝3∶1　③开粉色花的茉莉自交，后代出现红花、粉色花和白色花　④矮茎豌豆自交，后代全为矮茎
A.①② B.③④
C.①③ D.②③
D
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
子一代只表现出___________，没有表现出___________；
显性性状
隐性性状
性状分离
3 : 1
想一想：F2中的3:1是不是巧合呢？
孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验。
任务三：对分离现象的解释
（1）生物的性状是由_________决定的；
显性遗传因子（D）→显性性状；隐性遗传因子（d）→隐性性状
（2）体细胞中遗传因子______存在；
如：DD、dd为纯合子，Dd为杂合子
（3）形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，进入不同配子中；
（4）受精时，雌雄配子_______结合。
遗传因子
成对
彼此分离
随机
高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析（遗传）图解
(1)配子的结合方式有 种。
(2)遗传因子组成有 种，分别为 ，其比例为 。
(3)产生后代的性状表现有 种，分别为 ，其比例为 。
4
3
DD、Dd、dd
1∶2∶1
2
高茎、矮茎
3∶1
1.F1在形成配子时形成两种比例相等的雌(或雄)配子，F1个体产生的雌、雄配子总数之比也是1∶1吗？
【答案】不是，一般雄配子数量远远多于雌配子数量。
2.一对相对性状杂交实验F2出现3：1的性状分离比，需要满足哪些条件？
(1)子一代个体形成的不同类型的雌配子或雄配子活力应相同。
(2)雌、雄配子结合的机会相等。
(3)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等。
(4)遗传因子间的显隐性关系是完全显性。
(5)观察的子代样本数目足够多。
5.将豌豆某一性状的显性类型进行自花传粉，对其后代的描述正确的是(　　)
①后代可能没有性状分离，全为显性类型　②后代可能出现1∶1的性状分离比 ③后代可能没有性状分离，全为隐性类型　④后代可能出现3∶1的性状分离比
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
C
6.在豚鼠中，黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑色豚鼠交配，产下了4只子代豚鼠。则子代豚鼠的性状表现可能为(　　)
①全为黑色　②全为白色　③2黑2白　④3黑1白
A.② B.①② C.①②③ D.①②③④
D
观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题。
(1)毛色的显性性状是 ，
隐性性状是 。
(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 。
【答案】
( 1 )白色 黑色
(2)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。
请根据孟德尔豌豆杂交实验，归纳显、隐性性状的判断方法。
①杂交法：具有一对相对性状的纯合亲本杂交，F1表现
出的性状为显性性状，未表现出的性状为隐性性状。
②自交法：亲本自交，若子代发生性状分离，则亲本所
表现的性状为显性性状，子代分离出的新性状为隐性性状。
③分离比法：自交后代出现了3:1的性状分离比，则占3
份的性状为显性性状，占1份的性状为隐性性状。
3.下列四种杂交组合中可以判断显隐性关系的是(　　)
A.高茎豌豆自交后代全为高茎
B.矮茎豌豆自交后代全为矮茎
C.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交后代全为高茎
D.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交后代高茎∶矮茎＝1∶1
C
孟德尔的杂交实验（一）
自花传粉、闭花受粉
具有易于区分的性状
豌豆的花大，便于人工授粉
材料和过程
豌豆用作遗传实验材料的优点
一对相对性状的杂交实验
对分离现象的解释
生物的性状是由遗传因子决定的
体细胞中遗传因子成对存在
形成配子时，成对的遗传因子彼此分离
受精时，雌雄配子随机结合
任务四：性状分离比的模拟实验
（1）实验原理：
两个小桶分别代表的是 ；
两个小桶内的彩球分别代表 ；
不同彩球的随机组合，模拟生物再生殖过程中， 的随机结合
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
雌雄配子
（2）实验步骤：
放置彩球→摇动混匀→抓取记录→放回混匀→重复实验
1.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？
【答案】为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
2．如果孟德尔当时只对F2种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
【答案】很难；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。只对10株豌豆的性状进行统计，会出现较大的误差。
7.关于“性状分离比的模拟实验”，下列叙述错误的是(　　)
A.两个小桶分别代表雌、雄生殖器官
B.两个小桶内彩球的数量不必相等
C.两个小桶内两种彩球的数量必须相等
D.每做一次模拟实验后，不需要将小球放回原来的小桶内，接着做下一次模拟实验
D
任务五：对分离现象解释的验证
（1）方法：
测交（让F1与隐性纯合子杂交）
（2）预期结果：
高茎：矮茎=1：1
（3）实验结果：
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
任务六：分离定律
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。（核心）
是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？
【答案】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。
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)花粉出现这种比例的原因是什么？
(2)实验结果验证了什么？
(3)如果让F1自交，F2中花粉有 种类型。
【答案】
(1)在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1 : 1。
(2) 分离定律。即在F1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。
(3) 2。
验证分离定律的方法有哪些？
①花粉鉴定法（以水稻花粉为例）：
过程：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色，用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1 的花粉放在载玻片上，加一滴碘液，在显微镜下观察。
结果:半数花粉呈蓝黑色，半数花粉呈橙红色，遵循分离定律。
②测交法：F1×隐性纯合子→子代两种性状的数量比为1：1→F1产生两种数量相等的配子，遵循分离定律
③自交法：F1自交→子代性状分离比为3：1→F1产生两种数量相等的配子，遵循分离定律
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。
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。
分析结果得出结论
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
科学方法：假说-演绎法
科学方法：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
分析结果得出结论
一般步骤
①提出问题
②提出假设
③演绎推理
④实验验证
⑤得出结论
8.孟德尔在发现分离定律的过程中运用了假说－演绎法。在孟德尔的研究过程中，“演绎推理”的步骤是指(　　)
A.完成了豌豆的正、反交实验 B.提出假说，解释性状分离现象
C.设计测交实验，预测实验结果 D.完成测交实验，得到实验结果
C
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。
某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b 控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马， 拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子（就毛色而言）。请回答下列问题。
(1)在正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎样配种？
(2)杂交后代可能出现哪些结果？如何根据 结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子？
【答案】
(1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。
(2)杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
孟德尔的豌豆杂交实验（一）
性状分离比的模拟实验
对分离现象解释的验证
测交实验
假说演绎法
提出问题
提出假设
演绎推理
实验验证
得出结论
分离定律
成对的遗传因子分离，进入不同的配子中
实质