1.1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一） 课件（35张ppt）2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

(共35张PPT)
第1课时　孟德尔的豌豆杂交实验
人们曾经认为两个亲本进行杂交后，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。就像一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，再也无法分辨出蓝色和红色，这种观点也称作融合遗传。
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问题探讨
红花豌豆和白花豌豆
人们曾经认为两个亲本进行杂交后，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。就像一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，再也无法分辨出蓝色和红色，这种观点也称作融合遗传。
问题探讨
人们曾经相信融合遗传。
红花豌豆和白花豌豆
“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳 ”
“种瓜得瓜，种豆得豆”，
“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞”
“桂实生桂，桐实生桐 ”
“现代遗传学之父”——孟德尔
豌豆作遗传材料有什么优点？
从小好学
他从小喜爱自然科学，由于家境贫寒，21岁便做了修道士。后来，他被派到维也纳大学进修自然科学和数学。
杂交实验
利用修道院的一块园地，种植豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行实验，研修了多年，其中，豌豆杂交实验非常成功。
发现规律
分析豌豆杂交实验，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。
3
豌豆用作遗传实验材料的优点
花丝
柱头
子房
花柱
花药
花萼
胚珠
花托
花瓣
豌豆花的结构
雄蕊
雌蕊
（1）两性花且自花传粉
4
两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊
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，也叫自交
单性花
自交
杂交
玉米雄花的划分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
雌花
雄花
花中只有雄蕊的叫雄花；只有雌蕊的叫雌花。
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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。
豌豆用作遗传实验材料的优点
花丝
柱头
子房
花柱
花药
花萼
胚珠
花托
花瓣
豌豆花的结构
雄蕊
雌蕊
（1）两性花且自花传粉
4
豌豆是雌雄同株（两性花），是严格的自花传粉且闭花受粉植株，不受外来花粉的干扰。
豌豆用作遗传实验材料的优点
（1）自花传粉,闭花受粉
4
豌豆用作遗传实验材料的优点
（1）自花传粉,闭花受粉
4
豌豆用作遗传实验材料的优点
（1）自花传粉,闭花受粉
4
豌豆用作遗传实验材料的优点
（2）有易于区分的性状
4
豌豆植株还具有易于区分的性状（ trait)。例如，豌豆植株中有高茎（高度l.5-2.0m）的，也有矮茎（高度0.3 m左右）的；有结圆粒种子的，也有结皱粒种子的。像这样，一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫作相对性状（ relative trait）。这些性状能够稳定地遗传给后代。用具有相对性状的植株进行杂交实验，很容易观察和分析实验结果。（教材P2）
豌豆用作遗传实验材料的优点
（2）有易于区分的性状
性状：指生物体所表现出来的形态结构和生理特征的总称
手指弯曲程度
有无耳垂
豌豆用作遗传实验材料的优点
（2）有易于区分的性状
相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型
豌豆用作遗传实验材料的优点
（3）易于人工操作，生长周期短
去雄蕊
♀
高茎（或矮茎）的花
♂
矮茎（或高茎）的花
传粉
（1）去雄
（2）套袋
（3）传粉
（4）套袋
时间：花蕾期，雄蕊成熟之前
目的：防止外来花粉干扰
豌豆用作遗传实验材料的优点
（4）后代数目多，便于统计分析。
一对相对性状的杂交实验
×
P
（亲代）
F1
（子一代）
高茎
高茎
♂
♀
矮茎
8
提出问题：F1全为高茎，是因为子代性状仅由母本控制吗？
一对相对性状的杂交实验
×
P
（亲代）
F1
（子一代）
高茎
高茎
♂
♀
矮茎
正交
反交
反交
正交
矮茎
♂
♀
高茎
×
高茎
8
无论正交还是反交，子一代都是高茎而没有矮茎，为什么？
在F1中，另一个亲本的性状是消失了还是暂时隐藏起来了呢？
一对相对性状的杂交实验
×
F2
（子二代）
F1
（子一代）
高茎
显性性状
隐性性状
3
：
1
8
为什么子一代全是高茎(无论正反交)
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（dominant trait），如高茎；未显现出来的性状，叫做隐性性状（recessive trait），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。
孟德尔通过对F2中不同性状的个体进行数量统计，发现在所得的1064株F2植株中，高茎787株，矮茎277株，高茎与矮茎的数量比接近3∶1。
F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？
一对相对性状的杂交实验
8
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。
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
一对相对性状的杂交实验
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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。
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
对分离现象的解释-提出假说
（1）生物的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）产生配子是成对的遗传因子彼此分离
（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的
对分离现象的解释-提出假说
（1）生物的性状是由遗传因子决定的
对分离现象的解释-提出假说
（2）体细胞中遗传因子成对存在
纯种高茎：DD
纯种矮茎：dd
F1高茎：Dd
DD
Dd
dd
高茎
高茎
矮茎
P
F1
X
对分离现象的解释-提出假说
（3）产生配子是成对的遗传因子彼此分离
DD
Dd
D
d
dd
高茎
高茎
矮茎
P
配子
F1
X
生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含每对遗传因子的一个。
对分离现象的解释-提出假说
（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的
Dd
Dd
高茎
高茎
F1
D
d
D
d
配子
DD
Dd
Dd
dd
高茎
高茎
高茎
矮茎
F2
1 : 2 : 1
X
性状分离比的模拟实验
性状分离比的模拟实验
1.实验目的
通过模拟实验，理解 的分离和 的随机结合与 之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
遗传因子
配子
性状
用具或操作 模拟对象或过程
甲、乙两个小桶 _______________
小桶内的彩球 ___________
不同彩球的随机组合 的随机结合
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
雌、雄配子
2.模拟内容
性状分离比的模拟实验
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
雄性生殖器官
雌性生殖器官
提示：
小球代表配子。同性配子（雌性/雄性）中不同类型（D和d）的数量相等，异性配子的数量一般不相等。
抓取一个小球
抓取一个小球
子代
性状分离比的模拟实验
3.操作步骤
4.分析结果、得出结论
(1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈ 。
(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：
显性∶隐性≈ 。
1∶2∶1
3∶1
取小桶并编号
→
分装彩球
→
混合彩球
随机取球
放回原小桶
重复实验
→
→
→
孟德尔的假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验中出现的性状分离现象。但是一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另一些实验结果。
孟德尔巧妙地设计了测交实验，让F1与隐性纯合子杂交（隐性亲本的配子仅携带隐性基因，不会掩盖F1配子中基因的作用）。假设孟德尔的假说是正确的，测交后代高茎：矮茎=1:1。
Dd
dd
D
d
d
DD
dd
高茎
杂种子一代
高茎
隐性纯合子
矮茎
矮茎
P
F1
配子
测交
1 : 1
X
对分离现象解释的验证----演绎推理
Dd
dd
D
d
d
DD
dd
高茎
杂种子一代
高茎
隐性纯合子
矮茎
矮茎
P
F1
配子
测交
1 : 1
X
对分离现象解释的验证----演绎推理
现实中孟德尔用杂种子一代高茎豌豆(Dd)与隐性纯合子矮茎豌豆(dd)杂交，在得到的166株后代中，高茎87株，矮茎79株，性状的分离比接近1∶1。
孟德尔所做的测交实验的结果与他的预测吻合，进而验证了他的假说的正确性。
分离定律（孟德尔第一定律）
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。
思考：是否所有生物形状的遗传都遵循分离定律？
即进行有性生殖的真核生物的一对相对性状的细胞核遗传。
分离定律的适用范围
（1）有性生殖生物的性状遗传
（2）真核生物的性状遗传
（3）细胞核遗传
（4）一对相对性状的遗传
（教材P7）
关于假说演绎法
假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题，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，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。
②提出假说
③演绎推理
④实验验证
①发现问题
关于假说演绎法
发现问题
为什么F2中出现3:1的性状分离比？
作出假说
遗传因子决定生物的性状
遗传因子成对存在
遗传因子在形成配子时分离
雌雄配子在受精时随机结合
演绎推理
测交后代分离比为1:1
实验验证
实际测交实验结果与推理符合，说明假说正确
得出结论
分离定律
性状分离现象
对分离现象的解释
预测测交结果
进行测交实验