1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件（共54张ppt）高中生物人教版（2019）必修2

(共54张PPT)
第1节—孟德尔的豌豆杂交实验（一）
必修二第1章 遗传因子的发现
学习目标
1、阐明分离定律，并能运用分离定律解释或预测一些遗传现象
2、通过孟德尔一对相对性状杂交实验的分析，培养归纳与演绎抽象与概
括的科学思维，体会假说-演绎法
学习重点
1、对分离现象的解释和验证，分离定律
学习难点
2、假说-演绎法
1、对分离现象的解释
2、假说-演绎法的研究思路
融合遗传：红色 + 白色 = 粉色
+
“融合遗传” 虽然没有被正式提出和论证，在19世纪是一个普遍接受的、朴素的、以为不证自明的规律。但融合遗传正确吗？
孟德尔认为后代若只是简单综合父母代的性状，重复下去所有生物的性状都趋于相同，明显和绚烂多彩的大自然不相符。
于是，他摒弃了权威看法，几乎从零开始做起了研究。在头两年的时间，他选择了几种植物尝试去做实验，但屡屡失败了。随后，他意识到实验材料的选择是实验成功的关键。
阅读书本P2-3
豌豆具有哪些特点？为什么说孟德尔豌豆杂交实验最成功？
奥地利 孟德尔（1822－1884）
现代遗传学之父
豌豆作为杂交实验材料的优点：
1、自花传粉，闭花受粉，能避免外来花粉的干扰，自然状态下一般都是 。
纯种
植物的性别：认识植物的生殖器官
萼片
花托
花瓣
雌蕊
子房
花柱
柱头
花药
花丝
雄蕊
含卵细胞
含花粉(相当于
动物的精子)
双性花
指一株植物的花有雄蕊、也有雌蕊
1.雌雄同株：
这又分两种，第一种：雄蕊和雌蕊同在一朵花上，这叫两性花
第二种，雄蕊和雌蕊分在两种（朵）花上，这叫单性花
植物的性别
汉水丑生侯伟作品
玉米上面的花并不能结果
玉米：雌蕊和雄蕊分别着生在不同的花里，成为单性的雌花和雄花(单性花)，但雌花和雄花同时出现于同一植株上
指一株植物的花有雄蕊、也有雌蕊
1.雌雄同株：
这又分两种，第一种：雄蕊和雌蕊同在一朵花上，这叫两性花
第二种，雄蕊和雌蕊分在两种（朵）花上，这叫单性花
植物的性别
2.雌雄异株：
指一株植物只开一种花，雄花或雌花
开花并结果的是雌株,
只开花不结果的为雄株
自花传粉
（自交）
自花传粉：同一朵花内完成传粉的过程
异花传粉：两朵花之间完成传粉的过程
异花传粉
（杂交）
豌豆作为杂交实验材料的优点：
1、自花传粉，闭花受粉，能避免外来花粉的干扰，自然状态下一般都是 。
纯种
2、豌豆具有易于区分的性状。
高茎豌豆：茎的高度为1.5—2米
汉水丑生侯伟作品
生物的形态特征、结构特征、生理特性等
性状：
矮茎豌豆：茎的高度为30厘米
汉水丑生侯伟作品
相对性状:像豌豆的高茎和矮茎，种子的圆粒和皱粒这样，
同种生物的同一性状的不同表现类型
例：下列属于相对性状的是（ ）
A．人的蓝眼与果蝇的红眼
B．豌豆的黄色豆荚与绿色子叶
C．人的正常肤色和白化病
D．羊的黑毛与长毛
属于相对性状的条件：
1、同一生物
2、同一性状
3、不同表现类型
√
相对性状:
一种生物的同一性状的不同表现类型。
性状:
生物体的形态特征或生理特征
16
下列哪些性状属于相对性状？
A.豌豆茎的高茎和矮茎
B.兔子毛的长毛和灰毛
C.兔子的长毛和狗的短毛
D.狗的卷毛和长毛
相对性状：“反义词”
把高茎豌豆和矮茎豌豆混合种植，通过风媒和虫媒，是可以相互授粉的，但是高茎豌豆的种子长出的植株依然是高茎，矮茎豌豆的种子长出的植株依然是矮茎，这是为什么呢？
自花传粉、闭花受粉
汉水丑生侯伟作品
自然状态下，两株豌豆能杂交吗？如何让豌豆杂交？
杂交实验法：
---母本
---父本
接受花粉(提供卵细胞)的植株
提供花粉(精子)的植株
如何避免豌豆自花传粉？
父本♂
母本♀
♂
♀
(开花前/花蕾期)
（母本）
防止外来
花粉干扰
人工去雄
人工授粉
避免自花传粉
开花前？
开花后？
若为单性花，则无需去雄，但也要套袋处理
实验植物换成玉米？
①母本去雄
②套袋
③人工授粉
④套袋
杂交实验法：
优点：豌豆花大，便于进行人工异花授粉
用豌豆进行遗传试验时，下列操作错误的是(　　)
A．杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊
B．自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去
C．杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊
D．人工授粉后，应套袋
C
豌豆作为杂交实验材料的优点：
1、自花传粉，闭花受粉，能避免外来花粉的干扰，自
然状态下一般都是 。
纯种
2、豌豆具有易于区分的性状。
4、豌豆花大，便于进行人工异花授粉。
3、后代数量多，便于统计分析。
思考：孟德尔注意到不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状。这么多的性状，该如何研究呢？
一对相对性状的杂交实验
×
P
F1
思考：为什么子一代全是高茎呢
一对相对性状的杂交实验
高茎♂
矮茎♀
(父本)
(母本)
高茎
不遵循融合遗传！
×
P
高茎♂
×
P
F1
一对相对性状的杂交实验
高茎♂
矮茎♀
(父本)
(母本)
高茎
×
矮茎♂
(父本)
(母本)
高茎
高茎♀
疑问：矮茎是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？
正交
正交和反交是相对的，若将甲为父本，乙为母本定为正交，那么乙为父本，甲为母本则为反交
反交
×
高茎
787
矮茎
277
P
F1
F2
高茎

高茎
矮茎
矮茎性状有没有消失？
矮茎性状在子一代只是隐而未现
一对相对性状的杂交实验
×
高茎
787
矮茎
277
3 ： 1
P
F1
F2
显性性状
隐性性状
性状分离：
在杂种后代中,
同时出现显性
性状和隐性
性状的现象。
高茎

2.84 : 1
高茎
矮茎
性状分离比
一对相对性状的杂交实验
2.84:1
277（矮）
787（高）
茎的高度
F2的比
隐性性状
显性性状
性状
2.82:1
152（黄色）
428（绿色）
豆荚颜色
2.95:1
299（不饱满）
882（饱满）
豆荚的形状
3.01:1
2001（绿色）
6022（黄色）
子叶的颜色
3.15:1
224（白色）
705（灰色）
种皮的颜色
3.14:1
207（茎顶）
651（叶腋）
花的位置
2.96:1
1850（皱缩）
5474（圆滑）
种子的形状
面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗？又要如何解释这些现象呢？
F2中的3：1是不是巧合呢？
为什么F1全是高茎？
为什么F2会出现3高：1矮？
性状到底如何从上一代
传递到下一代的？
孟德尔如何做出解释？
孟德尔的4点假说： ①生物的性状是由 决定的。显性遗传因子决定显性性状（大写字母表示），隐性遗传因子决定隐性性状（小写字母表示） ②体细胞中遗传因子 存在。纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd；杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。
③生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此 ，分别进入不同的配子中。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 的。
汉水丑生侯伟作品
遗传因子
成对
分离
随机
孟德尔假设的核心是：“分离假设”
F1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
汉水丑生侯伟作品
孟德尔假说的核心/关键是哪句？
孟德尔能不能用F1高茎豌豆自交来验证“分离假设”？
不能，应该另外设计实验来验证“分离假设”。
孟德尔的假设可以合理地解释3:1的性状分离比，说明孟德尔的假设具有合理性，具有合理性的假设才有进一步验证的必要。
验证孟德尔的假说，本质就是要验证F1的D和d是否分离并进入不同的配子，也相当于要验证F1是否产生了__________________ 的配子。
问题1：我们能直接观察到遗传因子吗？
问题2：遗传因子（D和d）控制的性状（高茎和矮茎）能在配子中表
现出来吗？
含D和含d的2种数量相等
问题3：遗传因子（D和d）控制的性状（高茎和矮茎）怎样才能表现出来？
因为配子不能表现出高茎和矮茎的性状，所以要想了解F1产生配子的情况，需要让配子发育成子代，通过
观察子代性状表现来了解配子种类和比例
F1（Dd）
dd
需要以下哪种异性配子
后代全为高茎，不能通过子代
性状表现来反映配子情况。
子代性状表现可以反映出F1产生配子情况。
要想使F1产生的含D和含d的配子控制的性状都在子代表现出来，与F1的配子“合伙”的另一个配子只能含有___因子。
什么样的个体产生的配子才只含有d呢？
F1与隐性纯合子杂交。
用隐性个体产生的d配子来检测F1是否产生了
含D和含d的两种配子，从而检测F1形成配子时，成对的遗传因子发生分离。
测交：
孟德尔用“测交”实验验证“分离假设”
预期结果：如果“分离假设”正确，则可预测测交实验的结果为
高茎：矮茎=1：1
在得到的64株后代中，30株是高茎，34株是矮茎，这一对相对性状的分离比接近1:1
得出结论：分离定律
实质:
DD Dd dd
配子
D
d
在生物体细胞中，控制同一性状的遗传因子____存在，不相 ；在形成配子时，成对的遗传因子发生_____，分离后的遗传因子分别不同的配子中，随 遗传给后代。
成对
分离
融合
配子
②提出假说：
③演绎推理：
④实验验证：
①发现问题：
孟德尔提出了4点假说
预测：F1与隐性纯合子杂交（测交）的结果为1高：1矮
孟德尔做了测交实验，结果接近1高：1矮
为什么F1全是高茎？为什么F2会出现 3高：1矮？
汉水丑生侯伟作品
⑤得出结论：分离定律
孟德尔的研究方法：
假说—演绎法
演绎即推演，从假设的命题出发，运用逻辑的规则，导出另一命题的过程。孟德尔运用他的假说推导出测交实验结果。
汉水丑生侯伟作品
她喜欢我。
高茎 矮茎 高茎 高茎
DD × dd F1 Dd × Dd
↙↘ ↙↘
___
高茎
d
Dd
Dd
Dd
dd
DD
3 : 1
遗传学的表述方法：遗传图谱
配子
↙
↓
↘
配子只
写种类
配子
P
F1
F2
d
D
D
d
高茎 高茎 高茎 矮茎
注意：
1、左侧书写P、F1、F2、配子
2、使用箭头书写配子基因和后代基因型
3、每个个体都要写上所对应的表现型
4、要统计出后代表现型比例
P：亲本 (parent)
父本和母本
♀：母本，
接受花粉的亲本
♂：父本，
提供花粉的亲本
×：杂交
：自交
F1：子一代 (filial子女)
F2：子二代
D
1、孟德尔对遗传定律的探索经过了
A．分析→假设→实验→验证
B．假设→实验→结论→验证
C．实验→假设→验证→结论
D．实验→分析→假设→结论
考点突破：假说——演绎法
C
2、孟德尔探索遗传规律时运用了“假说—演绎”法，下列相关叙述中正确的是( )。
A“F2出现3∶1的性状分离比不是偶然的”属于孟德尔假说的内容
B“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容
C“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
D“体细胞中遗传因子成对存在，并且位于同源染色体上”属于假说内容
观察到的实验现象
不知道 「染色体」
C
3.孟德尔在发现分离定律时使用了“假说－演绎法” ，
下列属于“演绎”过程的是
A.若遗传因子位于染色体上，则遗传因子在体细胞中成对存在
B.若 F1 产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，分离比接近 1：1
C.若 F1 产生配子时成对遗传因子分离，则 F2 中三种基因型个体比接近 1∶2∶1
D.由 F2 出现了“3∶1”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离
(B)
高茎
矮茎
P
×
高茎
F1
×
高茎
矮茎
F2
3 ∶ 1
实验现象，提出问题
分析问题，提出假说
一对相对性状的遗传试验
①性状由 _________ 决定。
遗传因子
②体细胞中遗传因子_______存在。
成对
③配子中只含每对因子中的一个。
④受精时，雌雄配子的结合是__________的。
随机
44
回顾
演绎推理，实验验证
得出结论
——测交
测交 Dd × d d
配子 D d d
Dd dd
结果：30株 ∶ 34株≈1︰1
让F1与___________杂交
隐性纯合子
实验现象，提出问题
分析问题，提出假说
一对相对性状的遗传试验
后代
预测：1高茎 ∶ 1 矮茎
45
演绎推理，实验验证
得出结论
研究方法:假说—演绎法
实验现象，提出问题
分析问题，提出假说
一对相对性状的遗传试验
基因分离定律
在生物的体细胞中，控制同一性状的________ 成对存在，不相融合；在形成配子时_______________发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随___________ 遗传给后代
遗传因子
成对的遗传因子
配子
46
提问4:在孟德尔的时代，尚未发现遗传因子的作用能在配子中表现出来的实例，后来发现了一个实例。
水稻的糯性和非糯性是一对相对性状，非糯性水稻花粉中所含有的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性水稻花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。这说明控制糯性和非糯性的遗传因子能在配子中表现出来。如何利用这一实例验证孟德尔的假说？这种验证方法是直接验证，还是间接验证？
糯 性：
非糯性：
R
r
RR糯性
rr非糯性
×
Rr
直链淀粉，
遇碘变蓝黑色
支链淀粉，
遇碘变橙红色
汉水丑生侯伟作品
将F1的花粉用碘液染色, 非糯性花粉与糯性花粉的比为 ,可 验证分离定律。
1:1
直接
对分离现象解释的验证——测交实验(P7)
杂种子一代
高茎
隐性纯合子
矮茎
测交
Dd ×
dd
配子
D
d
d
测交后代
Dd
dd
高茎
矮茎
1 : 1
作业1
48
×基因型相同的生物体间的相互交配，
（2）交配类
①杂交：
②自交：
③测交：
× 基因型不同的生物体间相互交配的过程
让F1与隐性纯合子杂交，用来测定F1基因型。
植物体中指自花传粉和雌雄异花的同株受粉
相关符号
× P ♀ ♂ F1 F2
杂交 自交
亲本
母本
父本
子一代
子二代
49
（3）个体类
①纯合子：
②杂合子
DD或dd
遗传因子组成相同的个体。如，DD或dd,自交后可稳定遗传。
遗传因子组成不同同的个体。如，Dd,自交后代出现性状分离。
③基因型：
④表现型：
如：DD Dd dd)
如高茎和矮茎
A.表现型相同,基因型（ ）
B.基因型相同,表现型（ ）
如：高茎:DD / Dd
不一定相同
不一定相同
表现型=基因型+环境
(表现型是基因型与环境共同决定）
例、下列叙述中，正确的是
A.两个纯合子的后代必是纯合子
B.两个杂合子的后代必是杂合子
C.纯合子自交后代都是纯合子
D.杂合子自交后代都是杂合子
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1、下列四组交配中，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
2、基因型为ＡＡ的个体与基因型为aa的个体杂交产生
的Ｆ１进行自交，那么Ｆ２中的纯合子占Ｆ２中个体
数的　
　Ａ.２５％　　　 Ｂ.５０％
　Ｃ.７５％　　　 Ｄ.１００％
3、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相
交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是　
Ａ.0％　 Ｂ.25％ Ｃ.50％　　 Ｄ.75％
51
课后拓展
1.豌豆在自然状态下是纯种的原因是（ ）
　　A．豌豆品种间性状差异大
　　B．豌豆先开花后授粉
　　C．豌豆是闭花自花授粉的植物
　　D．豌豆是自花传粉的植物
2.下列各项中属于相对性状的是（ ）
A． 玉米的黄粒和圆粒 B．家鸡长腿和毛腿
　C．绵羊的白毛和黑毛 D．豌豆的高茎和豆荚的绿色
3.一对杂合白羊，生有4只小羊，则4只小羊的表现型可能为（ ）
A．全白 B.全黑 C.三白一黑 D.A.B.C均可能
4.下列几组杂交，哪组属于纯合子之间的杂交（ ）
A．DD×Dd B．DD×dd
C．Dd×Dd D．Dd×dd
C
C
D
B
5.下列关于遗传因子的表述中，错误的是 （ ）
A．体细胞中的遗传因子是成对存在的
B．具有显性遗传因子的个体都为显性类型
C．配子中的遗传因子是成单存在的
D．具有隐性遗传因子的个体都为隐性类型
6.用纯种高茎豌豆与矮茎豌豆作杂交实验时，需要（ ）
A．以高茎作母本，矮茎作父本
B．以矮茎作母本，高茎作父本
C．对母本去雄，授以父本花粉
D．对父本去雄，授以母本花粉
7.人的卷舌对非卷舌是显性，一对能卷舌的夫妇生了一个不能卷舌的孩子，这对夫妇和孩子的遗传因子型依次是： （ ）
A．Rr、Rr、rr B．RR、RR、rr
C．Rr、rr、Rr D．RR、Rr、rr
D
C
A
思考
1、形成的雌雄配子种类、比值都相等。 两种雌配子和两种雄配子结合机会______，因此F2便有了____、_____、_____三种基因组合，比例为_______ ，在性状上则近于高：矮=_______。
均等
DD
Dd
dd
1:2:1
3:1
2．（多选）下列关于分离现象的假说正确的是 （ ）
A. 生物的性状是由遗传因子决定的
B. 生殖细胞中遗传因子是成对存在的
C. 生物体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离， 分别进入不同的配子中
D. 受精时，雌雄配子的结合是随机的
ACD