生物人教版(2019)必修21.1孟德尔的豌豆杂交实验(一) 课件（59张PPT)

(共59张PPT)
1.1
孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1章 遗传因子的发现
子代与亲代，子代与子代之间的差异性
——变异
子代与亲代之间的相似性
——遗传
“种瓜得瓜，种豆得豆”，
“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞”
同一物种的个体会有不同
人们曾经认为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。这种观点称做融合遗传。
+
按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交后，子代的牡丹花是什么颜色呢？
如果“融合遗传”的观点是正确的，那么可以用它来解释身高的遗传吗？
高
+
矮
=
不高不矮 (中等个）
如果不是正确的，那生物遗传的规律又是什么呢？
（1）、提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学上确定为基因）；
孟德尔（1822—1884），奥国人，遗传学的奠基人。21岁起做修道士，29岁起进修自然科学和数学。主要工作：1856-1864经过8年的杂交试验，1865年发表了《植物杂交试验》的论文。62岁时带着对遗传学无限的眷恋，回归了无机世界。主要贡献有:
（2）、发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。
孟德尔定律重新被欧洲的三位科学家发现，遗传学就同这个“再发现”一起诞生了！
直到1900年，
1.性状:
生物体所表现的形态特征和生理生化特征。
2.相对性状:
一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。
一、基本概念：
孟德尔的豌豆杂交实验（一）
图2 卷 舌
1、有卷舌 2、无卷舌
图1耳垂的位置
1、有耳垂 2、无耳垂
图 7 脸颊有无酒窝
1、有酒窝 2、无酒窝
图5上眼脸有无褶皱
1、双眼皮 2、单眼皮
2.兔子毛的长毛和灰毛
3.兔子的长毛和狗的短毛
判断：是否属于相对性状
1.黄豆茎的高茎和矮茎
豌豆的相对性状易于区分
1．雄蕊和雌蕊各由什么组成？
花柄
花托
花萼（萼片）
花冠（花瓣）
花药
花丝
柱头
花柱
子房
(有胚珠)
雌蕊
雄蕊
2．花是由哪几部分构成的？
花的结构
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。
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。
异花传粉：两朵花之间的传粉过程。
父本（♂）：指异花传粉时供应花粉的植株
母本（♀）：指异花传粉时接受花粉的植株
实验材料——豌豆
思考：孟德尔为什么选择豌豆作为试验材料
实验材料——豌豆
豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，在自然条件下，它一般是纯种。
柱头
花柱
子房
雌蕊
花药
花丝
雄蕊
1、豌豆是 传粉，且是 的植物
自花
闭花受粉
豌豆的花冠中，有一对花瓣始终紧紧地包裹着雄蕊和雌蕊。这使豌豆花的结构很适合自花传粉。
二、选用豌豆做杂交实验的优点：
2.豌豆具有易于区分的相对性状。
3.花大，易于去雄。
4.繁殖周期短，子代数量多，便于统计。
5.成本低。
保证了自然状态下豌豆永远是纯种，实验结果准确可靠
避免自花传粉
防止外来花粉的干扰
① 去雄
② 套袋
③ 采粉
④ 授粉
⑤ 套袋
2、为什么要套上纸袋？
思考：
1、为什么要去雄？
步骤
补充：人工异花传粉方法步骤
(花蕊成熟前)
三、一对相对性状的杂交实验
高茎
矮茎
P
×
(杂交)
高茎
F1
(子一代)
(亲本)
遗传图谱中的符号：
P:
♀: ♂:
×:
F1:
F2:
亲本
母本
父本
杂交
杂种子一代
杂种子二代
自交(自花传粉，同种类型相交)
×
1、观察现象，提出问题：
高茎
矮茎
P
×
(杂交)
高茎
F1
(子一代)
(亲本)
矮茎
高茎
P
×
(杂交)
高茎
F1
(亲本)
(子一代)
正交
反交
F1表现为高茎是否与母本的选择有关？
高茎
矮茎
P
×
(杂交)
高茎
F1
(子一代)
(亲本)
显性性状：杂种子一代（F1）表现出来的性状
隐性性状：杂种子一代（F1）未显现出来的性状
高茎
F1
×
(自交)
高茎
矮茎
F2
(子二代)
3 ∶ 1
在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象
在F1代中，另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？
性状分离
为什么F1代只有一种表现型（显性）？
为什么F2代中性状分离比接近为3:1？
F2中出现3：1的性状分离比不是偶然！
2、对分离现象的解释
1、生物的性状是由遗传因子决定的
显性性状：由显性遗传因子控制
（用大写字母表示）
隐性性状：由隐性遗传因子控制
（用小写字母表示）
显性遗传因子（D）
隐性遗传因子（d)
DD
２、体细胞中，遗传因子成对存在的
高茎
矮茎
dd
P
F1
(减数分裂)
配子
D
d
３、配子形成时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子
(受精)
Dd
高茎
４、受精时，雌雄配子的结合是随机，遗传因子恢复成对
（配子中只含每对基因中的一个）
F1
Dd
配子
D
d
D
d
Dd
DD
Dd
Dd
dd
高茎
高茎
高茎
矮茎
1 ∶ 2 ∶ 1
3 ∶ 1
F2
杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如：Dd
纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如DD，dd
以上解释仅仅是孟德尔认为的，到底正确与否，还要通过实验验证。一个正确的理论，不仅能够解释出现的问题，还应能预测另外一些实验的结果。
高茎 矮茎
F1： Dd
高 茎
P：DD × dd
G：D d
F1： Dd × Dd
高茎 高茎
G：D d D d
F2 ：
高茎 矮茎
3 ： 1
遗传图解：
DD
Dd
dd
Dd
3、对分离现象解释的验证
1)验证方法：
测交——让子一代（F1）与隐性纯合子杂交
2)测交法的基本原理：
由于隐性纯合体只能产生一种含隐性遗传因子的配子，它们和含有任何遗传因子的另一种配子结合，其子代将只能表现出另一种配子所含遗传因子的表现类型。因此，测交子代表现类型的种类和比例正好反映了被测个体所产生的配子种类和比例。所以根据测交所出现表现类型种类和比例，可以确定被测验的个体的遗传因子的组成。
杂种子一代
隐性纯合子
高茎
矮茎
Dd
dd
×
测交
配子
D
d
d
Dd
dd
高茎
矮茎
1 ∶ 1
测交后代
孟德尔对分离现象解释的验证
-----测交
让F1与___________杂交
隐性纯合子
测交实验预期结果：出现高茎：矮茎=1：1
测交实验结果：
出现高茎：矮茎接近=1：1
预期结果与实际结果相符
测交遗传图解：
孟德尔测交实验的结果验证了他的假说
杂种子一代
隐性纯合子
高茎
矮茎
Dd
dd
×
测交
配子
D
d
d
Dd
dd
高茎
矮茎
1 ∶ 1
测交后代
②用来测定F1遗传因子的组成
① 推测F1所产生的配子种类和比例
③ 证明了F1在形成配子时，成对的基因分离，分别进入不同的配子中
测交的作用
3）测交法的作用：
（1）根据测交后代表现类型的种类和比例能推测出F1（被测个体）所产生的配子种类和比例。
（2）由F1（被测个体）所产生的配子种类和比例。就可推测出F1的遗传因子的组成。
（3）进而推测出F1在产生配子时遗传因子的行为
实验结论：
①F1是杂合子。
②F1能产生两种类型的且比例相等的配子。
③F1在形成配子时成对的遗传因子发生分离后分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。（即孟德尔的假设是正确的）
4、分析数据，得出结论
巩固练习
2.下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是 ( )
A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本
的杂交
B.孟德尔研究豌豆花的构造,但无需考虑雌蕊、雄蕊
的发育程度
C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是
否纯合
D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
D
解析 豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物,应在未开花前去雄和授粉,
实现杂交；花的主要结构是雄蕊和雌蕊,雄蕊和雌蕊发育不良,会影响受
粉;孟德尔依据子代不同个体的表现型来判断亲本是否纯合。
答案 D
科学方法:假说—演绎法
观察现象，提出问题
推理现象，提出假说
演绎推理，验证假说
反复实验，得出结论
分离定律
一对相对性状
的杂交实验
对分离现象的解释
测交实验
1、在观察、分析的基础上提出问题：
观察现象，提出问题
（1）F1代全部显现高茎
（2）F2代既有高茎又有矮茎（性状分
离），分离比接近3:1
科学事实
问题：为什么F2中性状分离比是3:1
推理现象，提出假说
2、推理、想像，提出解决问题的假说：
（1）生物性状是由遗传因子决定的
（2）体细胞中遗传因子成对存在
（3）形成配子时成对遗传因子分离，分别进入不同配子中，配子中遗传因子成单存在
（4）受精时，雌雄配子随机结合
3、根据假说进行演绎推理：
演绎推理，验证假说
通过实验来检验推理的结论是否正确
假说－演绎法
验证方法：测交
测交实验
测交——F1与隐性纯合子的杂交
dd只能产生一种d配子，它与F1产生的配子结合时，不会掩盖F1配子中遗传因子的作用。
性状分离的根本原因在于D与d的分离。
实验结果与预期结论相符，说明了孟德尔的假说是正确的。
4、反复实验，得出结论
①F1是杂合子。
②F1能产生两种类型的且比例相等的配子。
③F1在形成配子时成对的遗传因子发生分离后分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。（即孟德尔的假设是正确的）
观察现象，
提出问题
一对相对性状
的杂交实验
对分离现象的解释
设计测交实验
分离定律
假
说
演
绎
法
推理现象，提出假说
演绎推理，验证假说
反复实验，得出结论
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子__________，不相_______；在形成配子时，成对的遗传因子发生_______，______后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_____遗传给后代
成对存在
融合
分离
分离
配子
四、分离定律
1、内容
只研究一对相对性状的遗传，只适用于真核生物有性生殖中的细胞核遗传，而不适用于细胞质遗传以及原核细胞。
2、分离定律的适用范围：
在细胞进行减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
3、分离定律的实质：
--等位基因的分离
小结遗传中的概念：
1、两性花
2、单性花
4、自花传粉（自交）
5、异花传粉（杂交）
7、父本（♂）
8、母本（♀）
9、性状
10、相对性状
13、显性性状
14、隐性性状
15、性状分离
6、测交
11、表现型
17、杂合子
16、纯合子
12、基因型
3、闭花受粉
小结遗传中的概念：
18、等位基因
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
巩固练习
2、下列四组杂交组合中，能验证对分离现象的解释是否正确的一组是　　　　
　Ａ.ＡＡ×Ａａ　 Ｂ.ＡＡ×ａａ
　Ｃ.Ａａ×Ａａ　 Ｄ.Ａａ×ａａ
3.下面对有关概念之间关系的叙述,不正确的是( )
A.基因型决定了表现型
B.等位基因控制相对性状
C.杂合子自交后代没有纯合子
D.性状分离是由于等位基因分离
解析 杂合子自交后代有纯合子,而且纯合子的比
例随自交代数的增加而增加。
C
12
4.下列关于遗传学的基本概念的叙述中,正确的是
( ) 双选
A.只要后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫
性状分离
B.纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性
性状
C.不同环境下,基因型相同,表现型不一定相同
D.兔的白毛和黑毛,狗的直毛和卷毛都是相对性状
CD
解析：在杂种后代中出现不同与亲本性状的现象,称为
性状分离,故A项错误；具有相对性状的纯合亲本杂交，
F1表现出来的亲本的性状称显性性状,故B项错误;
兔的白毛与黑毛是相对性状,狗的卷毛与直毛是相对性状,
故D项正确;生物的表现型受基因型和环境的共同影响,
故C项正确。
答案 CD
5.科学研究过程一般包括发现问题、提出假设、实验验证、
数据分析、得出结论等。在孟德尔探究遗传规律的过程中，
引起孟德尔发现问题的现象是( )
A.等位基因随同源染色体分开而分离
B.具有一对相对性状的亲本杂交，F2表现型之比
为3∶1
C.F1与隐性亲本测交，后代表现型之比为1∶1
D.雌雄配子结合的机会均等
解析 具有一对相对性状的亲本杂交，F1表现型
之比为3:1的现象是引起孟德尔发现问题的现象；
等位基因随同源染色体分开而分离及雌雄配子结
合的机会均等是孟德尔提出的假设。
B