1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）第2课时课件（48张ppt）2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

(共48张PPT)
第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
（第2课时）
1.理解雌雄配子随机结合与分离比的关系
2. 理解测交实验的作用并会应用
3.学会假说—— 演绎法
学习目标
知识回顾
高茎
配子
Dd
Dd
F1
╳
高茎
高茎
dd
DD
Dd
Dd
D
d
D
d
高茎
高茎
矮茎
1 : 2 : 1
F2
←成对遗传因子分离
←雌雄配子随机结合
←高茎：矮茎=3:1
孟德尔对遗传现象假说图解
知识回顾
知识回顾
纯种高茎
杂交
纯种矮茎
P
×
F1
子一代
亲本
父本
母本
高茎
高茎
正交
反交
纯种矮茎
纯种高茎
×
杂交
母本
父本
一、对分离现象的解释的验证
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。
测交实验
让F1和隐性纯合子杂交，用来测定F1的遗传因子组成。
演绎推理，验证假说
（1）预期实验结果（纸上谈兵）
P
配子
F1
高茎
高茎
矮茎
Dd
dd
d
×
测交
杂种子一代
隐性纯合子
D
d
Dd
dd
矮茎
1 : 1
（2）实施测交实验得出实验结果
假说正确，即F1（Dd）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。
二、分离定律
总结归纳，提出定律
孟 德 尔 第 一 定 律， 又 称 分离定律（law of segregation）
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。
分离定律在生物遗传中具有普遍性。
思考：是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？
适用范围
一对相对性状的遗传
进行有性生殖的真核生物
细胞核的遗传
（细胞质中的遗传因子及原核生物
和非细胞生物都不遵循。）
研究方法：
观察现象，提出问题：
分析问题，提出假说：
根据假说，演绎推理：
设计实验，验证假说：
归纳综合，总结规律：
2.为什么F2中出现3∶1的性状分离比？
F1在产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。（4个假说）
测交：F1与隐性纯合子杂交产生的后代应该是高茎与矮茎之比是1∶1。
测交实验结果与演绎推理预测相符。
孟德尔分离定律
（纸上谈兵）
1.F1都表现出显性性状
三、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。
她怎么盯着我看
可能是喜欢我
找她加微信应该没问题
“美女加个微信”
“啪”
②提出假说
③演绎推理
④实验验证
① 提出问题
⑤得出结论
四、性状分离比的模拟实验
本实验用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。
【实验原理】
D
d
显性遗传因子
隐性遗传因子
【目的要求】
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。
【材料用具】
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d ；记录用的纸和笔。
（3）分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。
【方法步骤】
（1）在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。
（2）摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。
（4）将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀。
（5）按步骤（3）和（4）重复做30次以上。
确保两种类型的配子数目一样
模拟雌、雄配子的随机结合
确保样本数目足够多。雌、雄配子结合的机会相等。
D=10个
d=10个
D=10个
d=10个
1
性状分离比的模拟实验
次数 甲 乙 组合
1
2
3
4
5
......
29
30
合计次数 D 次 d 次 D 次 d 次 DD 次 Dd 次 dd 次
统计数量比 D： d = D： d = DD：Dd：dd =
性状分离比的模拟实验记录表
1
性状分离比的模拟实验
【结果和结论】
1．统计实验结果：彩球组合有几种？每种组合的数量是多少？计算彩球组合类型之间的数量比。设计表格，记录实验结果。
2．统计全班的实验结果，求平均值。计算彩球组合类型之间的数量比。
3．两个彩球的组合代表什么？
模拟雌、雄配子的随机结合
4.结果和结论：
彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd≈________，
彩球代表的显隐性数值比为显性∶隐性≈_____。
实验统计的样本数量越大，越接近统计规律。
1:2:1
3:1
(1)抓球时最好闭上眼睛，避免主观因素带来的误差。
(2)抓取小球前彩球要充分摇匀，抓取小球后要将彩球放回原来的小桶内，以保证每个小桶内的两种彩球数量相等，被抓取的机会均等。
性状分离比的模拟实验需注意的事项
【注意】
【讨论】
1、每个小桶内，不同颜色的小球数量一定要相同吗？ 为什么？
一定相同，因为杂合子产生两种类型配子，比例为1：1
2.两桶内小球数量一定要相等吗？
两桶内小球数量不一定相等，且最好不等，因为同种生物，雌配子数量一般远少于雄配子数量。
3.为什么要随机抓取小球？怎样保证随机抓取？
随机抓取模拟雌、雄配子的随机结合，几率是均等的
摇匀再抓、不能看，球的大小、材质等要相同；
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设计实验方案种下去，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。
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。
思维训练
自交
F1
F2
紫花
紫花
紫花
白花
选育紫花
自交
淘汰
×
紫花
白花
选育紫花
自交
淘汰
直至不再出现白花植株为止
(1)已知亲代基因型推后代分离比（正推法）
亲本组合 子代基因型及比例 子代表现型及比例
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
AA
AA:Aa = 1:1
Aa
AA:Aa:aa = 1:2:1
Aa:aa = 1:1
aa
全是显性
全是显性
全是显性
显性:隐性 = 3:1
显性:隐性 = 1:1
全是隐性
五、分离定律的应用
(2)已知后代分离比推亲代基因型（以A/a为例，逆推法）
后代表现型 亲本基因型
全 显
全 隐
显﹕隐 = 1 ﹕ 1
显﹕隐 = 3 ﹕ 1
AA×AA/Aa/aa
aa×aa
Aa×aa
（杂合子的测交）
Aa×Aa
（杂合子的自交）
番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的三个杂交实验及其结果。请回答下列问题。
实验 亲本表现型 F1的表现型和植株数目 红果 黄果
1 红果×黄果 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1 511 508
(1)写出亲本的基因型：实验1：________；实验2：________；
实验3：________。
(2)实验2的F1中红果自交后代的表现型种类和比例_______________，实验3的后代中红果的基因型为____________。
Aa×aa　
AA×aa
Aa×Aa
红果∶黄果＝3∶1　
AA或Aa
（3）纯合子与杂合子的鉴定
项 目 纯合子 杂合子
实验 鉴定 测交 后代有 种类型，即 性状分离 后代有 种类型，即
性状分离
自交 后代 性状分离 后代 性状分离
花粉鉴定（植物） 花粉的基因型有 种 花粉的基因型有 种
单倍体育种（植物） 得到 种类型植株 得到 种类型植株
1
2
不发生
发生
不发生
发生
1
2
1
2
2.纯合子和杂合子的判断
纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离
A.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
B.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)
C.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。
现有一对相对性状红花和白花，如何设计实验判断其显隐性？
A.杂交法
红花×白花
红花
白花
红花为显性，白花为隐性
白花为显性，红花为隐性
红花：白花=1：1
无法判断显隐性
B.自交法
红花×红花
白花×白花
红花
红花：白花=3：1
白花
白花：红花=3：1
无法判断显隐性
红花为显性，白花为隐性
无法判断显隐性
白花为显性，红花为隐性
（4）判断显性、隐性的方法
①定义法：若具有相对性状的个体杂交，后代只表现
一种性状，则该性状为 性状。
②比例法：若后代分离比为3﹕1，则3代表的为 性，
1代表的为 性。
甲×乙→甲，亲本甲和乙为纯合子
甲×甲→3甲+1乙，亲本甲为杂合子
显
显
隐
（4）显性性状和隐性性状的判断
无中生有
是隐性
有中生无
是隐性
相同性状的亲本杂交
子代出现不同性状
子代所出现的新的性状为隐性性状
紫花
紫花
×
紫花和白花
相对性状的亲本杂交
子代只出现一种性状
子代所出现的性状为
显性性状
紫花
白花
×
紫花
具有一对相对性状的亲本杂交
F2性状分离比为3∶1
分离比为3的性状为显性性状
高茎
矮茎
×
F2
P
F1
高茎 ：矮茎
3 : 1
豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据下表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为( )
A．顶生；甲、乙 B．腋生；甲、丁
C．顶生；丙、丁 D．腋生；甲、丙
杂交组合 子代表现型及数量
① 甲（顶生）×乙（腋生） 101 腋生，99 顶生
② 甲（顶生）×丙（腋生） 198 腋生，201 顶生
③ 甲（顶生）×丁（腋生） 全为腋生
B
概 念 应 用
杂交 基因型 的 雌雄个体相交。 ①通过杂交将不同的优良性状集中到一起，得到新品种（ 育种）
②通过后代性状分离比判断个体显隐性。
（如：分离比为3﹕1 ，则3为 性，1为 性）
自交 基因型 的 雌雄个体相交。 ①连续自交可不断提高种群中 的比例
②根据后代是否发生性状分离，可用于植物
的鉴定
测交 F1与 。相交。 ①根据后代是否发生性状分离，测定F1的基因组成，
或者用于动、植物 的鉴定
②验证 定律解释的正确性
不同
相同
杂交
显
隐
纯合子
纯合子、杂合子
隐性纯合子
纯合子、杂合子
基因分离
加法定理一个事件A出现时，另一个事件B就被排除互斥事件两个互斥事件A与B的和的概率，等于事件A与B的概率之和P(A+B)=P(A)+P(B)例如：水稻的基因型为Aa，自交后代中的纯合体占总数的()A.25% B.50% C.75% D .100%B（5）遗传概率计算乘法定理
一个事件A的发生，不影响另一个事件B的发生
独立事件
P(AB)=P(A)·P(B)
如甲乙两人抛硬币，甲乙所抛硬币正面朝上的概率均为1/2，且相互独立、互不影响，那么甲乙所抛硬币均正面朝上的概率等于1/2×1/2＝1/4。
（5）遗传概率计算
例题：人类的双眼皮（B）对单眼皮（b）为显性。现有一对夫妇基因型均为Bb，则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？生一个男孩，是单眼皮的概率是多少？
答案：1/4×1/2＝1/8
1×1/4=1/4
(1)自交是指遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的过程。遗传因子组成为Aa的个体连续自交，如图所示。
（6）连续自交概率计算
自交时一定要看清楚题目问的是第几代，然后利用图解逐代进行计算，从图中可以看出，在Fn中杂合子等个体的情况如表所示。
杂合 子 纯合子 显性 纯合子 隐性 纯合子 显性性 状个体 隐性性
状个体
0 1/2n 1－1/2n 1/2（1－1/2n） 1/2（1－1/2n） 1/2（1+1/2n） 1/2（1－1/2n）
例如：基因Bb水稻连续自交三代,后代中基因型为bb个体占群体总数( )
A． 1/16 B． 2/ 16 C． 4/16 D． 7/16
D
杂合子（Dd）连续自交第N代的比例N/代数杂/纯合子的比例00.51纯合子杂合子显性/隐性纯合子12345分离定律的应用指导杂交育种A.优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。B.优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，即可留种推广。C.优良性状为杂合子：两个纯合的具有不同相对性状的同种生物个体的杂交后代就是杂合子，每年都要留种。（2）杂合子（Dd）的个体自由交配，后代情况分析
Dd×Dd 第1代：
1/4DD 1/2Dd 1/4dd
第2代：
1/4DD×1/4DD
1/2Dd×1/2Dd
1/4dd×1/4dd
1/4DD♀×1/2Dd♂
1/2Dd♀×1/4DD♂
1/4DD♀×1/4dd♂
1/4dd♀×1/4DD♂
1/2Dd♀×1/4dd♂
1/4dd♀×1/2Dd♂
♂
♀
F1产生的雌配子
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
配子棋盘法
F1产生的雄配子
亲本（父本、母本）
自由交配产生的第2代
3.特殊分离比
分离定律的应用
A.不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的表现形式，F1自交后代有3种表现型，其性状分离比为1:2:1。
AA红色 Aa粉色 aa白色
完全显性：AA、Aa红色 aa白色
例：金鱼躯体的透明程度受一对相对遗传因子控制。完全透明的金鱼与不透明的金鱼杂交，F1都表现为半透明，让F1金鱼与完全透明的金鱼杂交，后代表现为（ ）
A.半透明 B.完全透明和半透明 C.完全透明 D.完全透明和不透明
B
3.特殊分离比
分离定律的应用
B.致死现象
Aa x Aa
正常情况：1AA:2Aa:1aa
显性纯合致死：2Aa:1aa
隐性纯合致死：1AA:2Aa
指致死遗传因子在配子时期发生作用，
从而不能形成有生活力的配子的现象。
配子致死：
胚胎致死
例：在家鼠中，短尾（T）对正常尾（t）尾显性。一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配，后代中正常尾鼠与短尾鼠比例相同；而短尾鼠相互交配，后代中有一种类型死亡，能存活的家鼠中短尾鼠与正常尾鼠之比为2:1，不能存活类型的遗传因子组成可能是（）
A.TT B.Tt C.tt D.tt和TT
例：某玉米品种的某相对性状由遗传因子A、a控制，其中含A的雄配子致死，则Aa自交，形成的后代显隐性之比为（ ）
A.1:2:1 B.1:2 C.1:1 D.2:1
T_
tt
T_
Aa♂
a
Aa♀
A、a（1:1）
C.从性遗传
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
D.复等位基因
等位基因有2个以上，这些基因称为复等位基因。
如人类ABO血型：IA、IB、i
A型血：IAIA、IAi
B型血：IBIB、IBi
AB型血：IAIB
O型血：ii
例：已知绵羊角的性状表现与遗传因子组成的关系如下表，下列判断正确的是（ ）
HH Hh hh
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角
A.如果双亲有角，则子代全部有角
B.如果双亲无角，则子代全部无角
C.如果双亲遗传因子组成为Hh，则子代中有角与无角的数量比例为1:1
D.绵阳角的性状遗传不遵循遗传因子的分离定律
C
HH × HH, HH × Hh
hh × hh, hh × Hh
Hh × Hh→HH:Hh:hh=1:2:1
一、概念检测
2.人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚，这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是( )
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6
A
练习与应用
(1) 毛色的显性性状是________,隐性性状是_______。
一、概念检测
3.观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题
白色
(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
____________。
黑色
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。
练习与应用
二、拓展应用
1.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
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。
练习与应用
(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。
二、拓展应用
1.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。
练习与应用
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。
二、拓展应用
2.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
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
练习与应用
(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
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。
二、拓展应用
3.孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”结合孟德尔的杂交实验，谈谈你对这句话的理解。
选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，因此，他发现了遗传规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点。例如，豌豆严格自花传粉，在自然状态下是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆花大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的易于区分的性状，便于观察和统计实验结果。
练习与应用
二、拓展应用
4.除了孟德尔的杂交实验，你还能举出科学研究中运用假说一演绎法的实例吗
凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，都是通过假说一演绎法得出结论的。19世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说—演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的研究，使遗传学由描述性研究进人理性推导和实验验证的研究阶段。
练习与应用