高中生物人教版（2019）必修2- 1.1 孟德尔豌豆杂交实验（一）（共41张ppt）

(共41张PPT)
孟德尔豌豆杂交实验（一）第1课时
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。
讨论：
1.按照上述观点，当绿色豌豆与黄色豌豆杂交后，子代的豌豆会是什么颜色
孟德尔，出生于1822年。于奥地利(现捷克境内) 的一个小农场长大。
孟德尔从小就热爱自然科学，但由于家境贫寒，21岁便做了修道士，并于1847年被授予神职。成为牧师后不久，孟德尔做了一段时间的代课教师。为了能继续从事教学工作，孟德尔进入维也纳大学学习，以扩大他在物理学和自然史两个领域的知识。孟德尔在物理学和数学方面的训练使他认识到世界是有秩序的，受自然规律的支配。在他的研究中，孟德尔了解到这些自然规律可以被表述为简单的数学关系。
1856年，孟德尔开始了他对豌豆植物的历史性研究。
豌豆用作遗传实验材料的优点:
豌豆花是两性花，在未开放时，它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上，从而完成受粉，这种传粉方式叫作自花传粉，也叫自交。自花传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。
（注：有些植物(如玉米)的花为单性花，花中只有雄蕊的，叫雄花;只有雌蕊的，叫雌花。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。）
①豌豆闭花传粉，自花授粉
豌豆用作遗传实验材料的优点:
性状是指生物的形态、结构和生理生化等特征的总称，如豌豆的花色、种子的形状等都是性状。
②豌豆具有多个稳定、可区分的性状。
豌豆用作遗传实验材料的优点:
③豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中，便于观察和计数。
④豌豆的生长期较短，产生的种子数量多，也是其方便实验的特性。
人工授粉实现豌豆杂交:()
人工去雄：先除去母本植株未成熟花的全部雄蕊(去雄)；然后套上纸袋，避免外来花粉的干扰
人工授粉：待母本的雌蕊成熟时，采集父本植株的花粉将采集到的花粉涂(撒)在去雄花的雌蕊的柱头上，再套上纸袋，以防止外来花粉的干扰,保证杂交所得到的种子是人工授粉后所结的种子
等待受精完毕，并产生果实，即豆荚。实验植株的豆荚长大后所结的种子就是子一代，用表示。第二年春天，将种子种植下去，待其长成植株后观察对应的性状
一对相对性状的杂交实验
孟德尔用纯种高茎豌豆做母本(♀)与纯种矮茎豌豆作父本(♂) 进行杂交。杂交后，收集豆荚中成熟的种子，即子一代()。第二年春天，将种子()种植下去，待其生长成植株，便得到了子一代植株(植株)。他惊奇地发现，杂交后产生的第一代植株(植株)全是高茎的。
为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？
如何排出母本孕育对子代性状的影响？
孟德尔通过反交实验发现，正反交实验结果竟然一致！
一对相对性状的杂交实验
孟德尔带着疑惑，用子一代自交，结果在第二代(简称子二代，用表示)植株中，不仅有高茎的，还有矮茎的。通过对中不同相对性状的个体进行数量统计，孟德尔发现在所得的1064株植株中，787株是高茎，277株是矮茎，高茎与矮茎的性状分离比接近3 : 1。
子一代没有矮茎,子二代又出现矮茎说明什么？
提出问题：
子二代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗
787 ： 277
一对相对性状的杂交实验
①什么原因导致只表现出显性性状？
②什么原因导致出现的性状分离？
t t
()高茎豌豆
T t
显性遗传因子: T
隐形遗传因子: t
( 1 )生物的性状是由遗传因子决定的。
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。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T)来表示;决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母(如t)来表示。
遗传因子后来被科学家称为基因，控制一对相对性状的一对基因互为等位基因。
对分离现象作出解释()：
对分离现象作出解释() ：
(2)在体细胞中，遗传因子是成对存在的。
例如，纯种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子TT,纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子tt。像这样，遗传因子组成相同的个体叫作纯合子。
因为自交的后代中出现了隐性性状，所以在的体细胞中必然含有隐性遗传因子;而表现的是显性性状，因此的体细胞中的遗传因子应该是Tt。像这样，遗传因子组成不同的个体叫作杂合子。
T T
t t
纯种
高茎豌豆
纯种
矮茎豌豆
杂种
高茎豌豆
T t
后来的科学家将控制性状的遗传因子的组合类型称为基因型
对分离现象作出解释() ：
(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，分别进人不同的配子中。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T的配子，既可以与含遗传因子T的配子结合，又可以与含遗传因子t的配子结合。
孟德尔该如何验证自己的假说呢？
①根据自己提出的假说进行演绎推理，预测新的杂交实验的结果
②按照计划开展新的杂交实验，观察并记录实验结果
③将实验结果与预测结果进行对比和分析，看实验结果是否与预测结果相符？
相符
不相符
假说正确
假说错误
演绎推理：
实验验证：
实验结果与预测结果一致！
假说正确
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，叫作假说一演绎法。
①观察现象：
②提出问题：
③提出假说：
④演绎推理：
⑤实验验证：
⑥得出结论：
孟德尔第一定律——分离定律
孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，后人把它归纳为孟德尔第一定律，又称分离定律：
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。
配子形成时发生基因分离的直观证据
水稻花粉碘液染色结果
(200X )
将非糯性品系与糯性品系进行杂交后得到的子一代的花粉，加碘液后在显微镜下观察，可以发现大约一半为蓝黑色，一半为红褐色。这个实验直观地证明了子一代在产生配子时，等位基因发生了分离，分离比接近于1 : 1。
基因的显隐性关系不是绝对的
完全显性:具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F与显性亲本的表现完全一致的现象， 称为完全显性。
例如，紫花豌豆与白花豌豆杂交后的只表现为显性亲本的性状一紫花， 则称紫花基因对白花基因为完全显性。可见在一对等位基因中，只要有一个显性基因，就足以使它所控制的性状得以完全地表现。孟德尔所研究的7对相对性状都属于这一类型。在生物界,完全显性现象比较普遍。
不完全显性:具有相对性状的两个亲本杂交，所得的表现为双亲的中间类型的现象，称为不完全显性。
例如，日本四点钟花的花色遗传，纯合的红花品种() 与白花品种() 杂交所得的 () 的花色，既不是红色也不是白色，而是粉红色。如果让自交，则所得的出现3种表型，即红花() 、粉红花()和白花() ，其比例为1 :2: 1。可见在控制日本四点钟花花色的一对等位基因中，红花基因对白花基因的显性作用是不完全的，所以的性状表现就介于双亲之间。这样的表型比例与其基因型比例就完全一致， 都是1 :2: 1,即的表型可直接反映它的基因型。
有同学认为：基因型决定生物的表型。另外一些同学则认为：基因型影响表现性，只能说是表型的内因。你更支持哪一种说法？请结合课外读，说说你的看法？
表型
基因型
(AA、Aa、aa)
遗传因子
(基因)
控制
性状
显性基因( A )
隐性基因( a )
显性性状
隐性性状
等位基因
相对性状
环境
等位基因
分离
性状
分离
导致
小结：
孟德尔豌豆杂交实验（一）第2课时
基因分离定律的拓展应用（导学案）
类型一　相对性状显隐性的判断
具有相对性状的纯合亲本杂交(正交和反交),能表现出来的亲本性状,称为显性性状;未能表现出来的另一亲本性状,称为隐性性状。
①若A×B→A,则A为显性性状,B为隐性性状。
②若A×B→既有A,又有B,则无法判断显隐性。
任务一　判断显隐性和推断亲子代基因型
1.定义法:根据显、隐性性状概念判断
基因分离定律的拓展应用（导学案）
类型一　相对性状显隐性的判断
具有相同表型的亲本杂交(或某亲本自交),若子代出现不同于亲本的表型(性状分离),则亲本的表型就是显性性状。
①若A自交后代既有A又有B,则A为显性性状,B为隐性性状;反之。
②若A自交后代全为A,B自交后代全为B,则无法判断显隐性。
说明:此方法强调的是子代出现不同于亲本的表型(性状分离),至于是否出现与亲本相同的表型则无须考虑。
2.性状分离法:根据性状分离现象判断
1.纯种的甜玉米和非甜玉米间行种植,收获时发现在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒。上述结果说明(　　)
A.甜是显性性状 B.非甜是显性性状
C.非甜和甜是共显性 D.非甜对甜是不完全显性
B
基因分离定律的拓展应用（导学案）
类型二　判断纯合子和杂合子
1.自交法:此法主要用于植物,而且是最简便的方法。
待测个体

(自交)
后代是否发生
性状分离？
是
否
待测个体为杂合子
待测个体为纯合子
基因分离定律的拓展应用（导学案）
类型二　判断纯合子和杂合子
2.测交法:
待测个体
(测交)
后代是否只有一种性状？
是
否
待测个体为纯合子
待测个体为杂合子
隐形纯合子

2.一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交,生出20匹红马和22匹黑马,显性现象的表现形式为完全显性,下列关于亲本的叙述正确的是（ ）
A.黑马为显性纯合子,红马为隐性纯合子
B.黑马为杂合子,红马为显性纯合子
C.黑马为隐性纯合子,红马为显性纯合子
D.黑马为杂合子,红马为隐性纯合子
D
基因分离定律的拓展应用（导学案）
类型三　亲子代个体基因型、表型的推断
由子代推断亲代的基因型(逆推型) (基因用T、t表示)
(1)基因填充法
a.根据亲代表型→写出能确定的基因(如显性个体的基因型用T__表示)→根据子代一对基因分别来自两个亲本推断亲代未知基因;
b.若亲代为隐性个体,基因型只能是tt。
在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对等位基因(用R、r表示)的控制。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是(　　)
杂交组合 后代性状
一 红花A×白花B 全为红花
二 红花C×红花D 红花与白花之比约为3∶1
A.红花为显性性状
B.红花A的基因型为Rr
C.红花C与红花D的基因型不同
D.白花B的基因型为Rr
A
基因分离定律的拓展应用（导学案）
类型一　子代概率计算
两只白羊生了两只白羊和一只黑羊,如果它们再生一只小羊,其毛色为白色的概率是多少 为黑色的概率是多少
任务二　分离定律中概率计算和概念辨析
方法：
先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子的概率相乘
3.一株杂合的红花豌豆自花传粉,共结出10粒种子,前9粒种子长成的植株开红花,第10粒种子长成的植株开红花的可能性是(　　)
A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/4
B
4.现有某种动物的800对雌雄个体(均为灰体)分别交配,每对仅产下一个后代,合计后代中有灰体700只,黑体100只。控制体色的基因在常染色体上,分别用R、r表示。若没有变异发生,则理论上基因型组合为Rr×Rr的亲本数量应该是(　　)
A.100对 B.400对 C.700对 D.800对
B
基因分离定律的拓展应用（导学案）
类型二　连续自交与自由交配的概率计算
(1)自交:相同基因型个体的交配,如在基因型为AA和Aa的群体中自交是指AA×AA、Aa×Aa。
(2)自由交配:群体中所有个体进行随机交配,如在基因型为AA和Aa的群体中自由交配是指AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa ♂、Aa♀×AA ♂
任务二　分离定律中概率计算和概念辨析
基因分离定律的拓展应用（导学案）
(1)杂合子连续自交的相关概率计算
由图可知:DD的概率等于dd的概率,所以只需求出Dd的概率,且只有亲本为Dd时自交才能产生Dd的子代。
Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子
所占比例
Fn 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体
所占比例
1-
-
-
+
-
基因分离定律的拓展应用（导学案）
(1)自由交配问题的两种分析方法
①配子棋盘法:首先计算A、a的配子比例,然后再计算自由交配情况下的某种基因型的比例。1/3AA个体产生一种配子A,2/3Aa个体产生含A或a的两种数量相等的配子,且概率均为1/3,则A配子所占比例为2/3,a配子所占比例为1/3。
♀(雌性配子)
♂ (雄性配子)
4/9AA
2/9Aa
2/9Aa
1/9aa
2/3A
1/3a
2/3A
1/3a
某种群中生物基因型及比例为AA∶Aa=1∶2,雌雄个体间可以自由交配,求后代中AA的比例。
基因分离定律的拓展应用（导学案）
任务三　分离定律的适用范围及孟德尔杂交实验中(杂合子)自交后，性状分离比符合3:1的条件
思考：
①若中某一基因型的个体相较于其他基因型的个体存活率特别低，性状分离比是否还是3:1 ？
②若个体仅为4个，性状分离比是否还是3:1 ？
③若高茎对矮茎为不完全显性，性状分离比是否还是3:1 ？
基因分离定律的拓展应用（导学案）
思考：
④若子一代形成的配子活力不同或者雌雄配子结合机会不均等性状分离比是否还是3:1 ？
总结：
孟德尔杂交实验中(杂合子)自交后，性状分离比要符合3:1，需要满足哪些条件？
基因分离定律的拓展应用（导学案）
(1)致死现象
思考：
①显性致死:显性基因具有致死作用。若为显性纯合(TT)致死,杂合子自交后代的表型及比例应该是多少？若隐性致死(隐性基因纯合时,对个体有致死作用)呢？
基因分离定律的拓展应用（导学案）
(1)致死现象
思考：
②配子致死:致死基因在配子时期发挥作用,不能形成有活力的配子。若为含显性基因(T)的配子致死,杂合子自交后代的表型及比例应该是多少？
基因分离定律的拓展应用（导学案）
(2)从性遗传
从性遗传是指常染色体上的基因控制的性状,由于性别的差异而表现出男、女性分布比例上或表现程度上的差别。
例如，中年人秃顶是由一对基因(B, b)控制的，秃顶基因的纯合子(BB)， 无论男女，都表现为秃顶;基因型为bb,无论男女，均表现正常。但对于杂合子(Bb)， 如果是男性，则表现为秃顶;如果是女性，则表现正常。造成这种差异的原因是两性体内性激素不同。
此类问题仍然遵循遗传的基本规律,解答的关键是准确区分基因型和表型的关系。
基因分离定律的拓展应用（导学案）
一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是 (　　)
A.显性基因对隐性基因为完全显性
B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等
C.子一代产生的2种雄配子活力有差异,雌配子无差异
D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
C
基因分离定律的拓展应用（导学案）
已知绵羊角的表型与基因型的关系如下表,下列判断正确的(　　)
C
基因型 HH Hh hh
公羊的表型 有角 有角 无角
母羊的表型 有角 无角 无角
A.若双亲无角,则子代全部无角
B.若双亲有角,则子代全部有角
C.若双亲基因型为Hh,且子代数足够多，则有角与无角的数量比将接近1∶1
D.绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律