生物人教版（2019）必修2 1.1孟德尔豌豆杂交实验(一)（共39张ppt）

(共39张PPT)
遗传与进化
“种瓜得瓜，种豆得豆”
“一母生九子，九子各别”
遗传使生物体的特征得以延续，保持物种的相对稳定性。而变异则可产生形形色色的生物体，是生物进化的源泉。
变异
遗传
遗传与进化的知识与农、牧、林、渔、工业发酵、医疗保健和制药等乃至国防和航天事业的发展密切相关。
科学家访谈
请同学们阅读毕生追求的“禾下乘凉梦”，谈谈你的感悟。
1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
第1章 遗传因子的发现
问题探讨
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。
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？
2、你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行。然而，孟德尔冲破了这个错误观点的“束缚”，提出了完全不同的理论。
红花豌豆与白花豌豆
粉色花豌豆
走近孟德尔
孟德尔于1822年出生在奥地利（现为捷克）的一个贫苦家庭，他从小便喜爱自然科学。由于家境贫寒，21岁的他便进入一家修道院做了修道士。
由于他勤奋好学，1851年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。
走近孟德尔
豌豆用作遗传实验材料的优点
1、豌豆是两性花，能自花传粉且闭花受粉，在自然状态下，一般为纯种；
2、用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析；
3、具有易于区分的相对性状；
概念识记
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。
雄花
雌花
雌雄同株：
雌花和雄花在同一植株上。例如玉米、南瓜等。
雌雄异株：
雌花和雄花不在同一植株上。如银杏、柳树等。
只开雄花的叫雄株
只开雌花的叫雌株
豌豆花的结构
传粉：雄蕊的花粉落在雌蕊柱头上的过程。
自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫做自花传粉（也叫自交）。
闭花受粉：豌豆花在未开放时就已经完成了受粉，避免了外来花粉的干扰。
花粉
自花传粉示意图
概念识记
异花传粉：两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉。进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本(♂)，接受花粉的植株叫做母本(♀)。
异花传粉示意图
去雄
高茎豌豆
（母本）
矮茎豌豆
（父本）
采集花粉
人工授粉
高茎豌豆
♀
♂
杂交获得的种子
子代植株
套袋
套袋
人工异花传粉的步骤
防止外来花粉的干扰，保证杂交得到的种子是人工授粉后所结。
（花蕾期）
（成熟后）
①去雄→②套袋→ ③授粉→④套袋
豌豆用作遗传实验材料的优点
性状明显
豌豆植株有易于区分的性状。
一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫作相对性状。
圆滑—皱缩
黄色—绿色
红花—白花
绿荚—黄荚
饱满—不饱满
腋生—顶生
高茎—矮茎
一对相对性状的杂交实验
孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本（用P表示）进行杂交。
正交：
高茎豌豆作母本，矮茎作父本。
高茎豌豆作父本，矮茎作母本。
反交：
不论是正交还是反交，杂交后产生的第一代(简称子一代，用 F1 表示) 总是高茎的。
结果：
高茎
矮茎
高茎
为什么子一代全是高茎呢
（亲代）
（子一代）
（子二代）
为什么子二代中矮茎性状又出现了？
孟德尔把F1中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎；未显现出来的性状，叫做隐性性状，如矮茎。
在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
787高 ：277矮
≈ 3 : 1
概念链接
自交
杂交
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。
用符号() 表示自交
遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的过程。
自交是获得纯系植物个体的有效方法。
用符号()
表示杂交
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：
可见F2中出现3∶1的性状分离比不是偶然的。那么如何解释这种现象呢？
性状 F2的表现
显性 隐性 显性：隐性
种子的形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96：1
茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84：1
子叶的颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01：1
种皮的颜色 灰色 705 白色 224 3.15：1
豆荚的形状 饱满 882 不饱满 299 2.95：1
豆荚的颜色（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的性状分离比是偶然的吗？
对分离现象的解释
1. 生物的性状是由＿＿＿＿＿＿决定的。
孟德尔针对分离现象，大胆地提出了如下假说：
2. 体细胞中遗传因子＿＿＿＿ 存在。
3. 生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子分离，进入不同配子中。配子中只含每对遗传因子中的＿＿＿＿。
遗传因子
显性性状
隐性性状
成对
一个
（如：DD、dd 为纯合子 ， Dd 为杂合子）
4. 受精时，雌雄配子＿＿＿＿结合。
随机
显性遗传因子（D）
隐性遗传因子（d）
绘制杂交实验遗传图解
DD
dd
D
d
Dd
P
配子
F1
高茎
矮茎
高茎
×

3 : 1
F2代出现杂合子的概率是 ，纯合子的概率是 ，显性纯合子的概率是 。矮茎豌豆的概率是 。
高茎豌豆中杂合子的概率是 ，高茎豌豆中纯合子的概率是 ，
1/2
1/2
1/4
2/3
1/3
1/4
问题探讨
性状分离比模拟实验
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。
实验用具
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。
实验原理
模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合
实验步骤
随机抽取
充分混合
记录组合
组合类型 DD Dd dd
数目
重复实验
性状分离比模拟实验
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
d
D
d
D
d
D
d
D
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
d
D
d
D
d
D
d
D
精巢（父本）
卵巢（母本）
雌配子
(卵细胞)
雄配子(精子)
D
d
实验结果
2. 统计全班实验结果，求平均值。
实验结论
_____________________________
统计实验结果：
彩球组合有几种？每种组合的数量是多少？
后代的性状分离比接近 3 : 1。
性状分离比模拟实验
性状分离比模拟实验
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？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？
与小组实验结果相比，全班总的结果更接近预测的结果，实验统计的样本数量越大，越接近统计规律。如果孟德尔当时只对10株豌豆的性状进行统计，会出现较大的误差，难以解释性状分离现象。
2、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，模拟了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。但证明某一假说还需实验验证。
对分离现象解释的验证
Dd
dd
D
d
配子
高茎
矮茎
高茎
F1
矮茎
隐性纯合子
×
后代
d
Dd
dd
1 ：1
测交：
让 F1 与隐性纯合子杂交。
预测：
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。
1 : 1
测交后代的分离比应为 。
分离定律
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。
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。
“孟德尔第一定律”——分离定律
特点：
分离定律在生物的遗传中具有普遍性。
应用：农业生产指导杂交育种，医学实践，禁止近亲结婚等。
适用范围：一对相对性状，细胞核内染色体上的基因，进行有性生殖的真核生物
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，推出预测结果，再通过实验检验。
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。
②分析问题，提出假说
③设计实验，演绎推理
④实施实验，验证假说
①观察实验，发现问题
观察实验，发现问题
亲代的矮茎性状为什么在F1中消失了？后代F2中为什么矮茎性状又出现了？并且比例为3：1。
分析问题 ，提出假说
①生物的性状由遗传因子决定。
②体细胞中遗传因子成对存在。
③成对遗传因子在形成配子时分离。
④雌雄配子在受精时随机结合。
设计实验，演绎推理
之前做了Dd×Dd，接下来用假说预测Dd×dd等实验观察F1的Dd是否会分离产生D和d配子
实施实验，验证假说
实验结果与预测吻合，说明假说正确
回顾
孟德尔的豌豆杂交实验
豌豆做材料的优点
一对相对性状的杂交实验
对分离现象的解释
分离定律
假说—演绎法
本节小结
知识拓展
亲本遗传因子组成 AA×AA AA×Aa AA×aa aa×aa Aa×Aa Aa×aa
子代遗传因子组成 AA AA : Aa = 1 : 1 Aa aa AA:Aa:aa = 1 : 2 : 1 Aa:aa
= 1 : 1
子代性状表现 全为 显性 全为 显性 全为 显性 全为 隐性 显性:隐性 ＝3∶1 显性:隐性＝1∶1
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？请你写出解决问题的实验方案。
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。
遗传题解题步骤
一：写出相对性状
二：判断显隐性关系
三：画出遗传图解
四：概率计算
随堂练习
1. 下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交（ ）
A. DD × Dd　　　　 B. DD × dd
C. Dd × Dd　　　　 D. Dd × dd
B　
2. 下列四组交配中，能验证分离现象的解释是否正确的一组是（ ）
A. DD × Dd　　　　 B. DD × dd
C. Dd × Dd　　　　 D. Dd × dd
D　
3. 马的白色与栗色是一对相对性状，一匹家系来源不明的雄性栗色马与若干匹纯种白色雌马杂交，生出18匹栗色马和19匹白色马，你认为亲本马的遗传因子最可能是（ ）
A．栗色马为显性纯合子，白色马为隐性纯合子
B．栗色马为杂合子，白色马为隐性纯合子
C．栗色马为隐性纯合子，白色马为显性纯合子
D．栗色马为杂合子，白色马为显性纯合子
B
4.有一对表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者(白化病为隐性基因控制)，女方的弟弟也是白化病患者，但女方双亲表现正常。这对夫妇生出白化病的孩子的概率是（ ）
A．1/2 B．2/3 C．1/4 D．1/6
D
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　
知识拓展
亲本遗传因子组成 AA×AA AA×Aa AA×aa aa×aa Aa×Aa Aa×aa
子代遗传因子组成 AA AA : Aa = 1 : 1 Aa aa AA:Aa:aa = 1 : 2 : 1 Aa:aa
= 1 : 1
子代性状表现 全为 显性 全为 显性 全为 显性 全为 隐性 显性:隐性 ＝3∶1 显性:隐性＝1∶1
1、纯合子和杂合子的判断
1.自交法
待测个体自交
出现性状分离
待测个体为杂合子
不出现性状分离
待测个体为纯合子
2.测交法
待测个体
×
隐性纯合子
后代只有1种类型
待测个体为纯合子
后代出现2种类型
待测个体为杂合子
(常用于植物的鉴别)
(常用于动物的鉴别)
3.花粉鉴别法
杂合子的某些性状可以从花粉的比例直接鉴定，如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。
知识拓展
2、杂合子(Dd)连续自交和自由交配的相关计算
杂合子（Dd）的个体连续自交，第n代的比例分析
杂合子连续自交第n代杂合子所占的比例为（1/2)n
3、从性遗传
常染色体上的基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。
AA Aa aa
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角