生物人教版（2019）必修2 1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）（共64张ppt）

(共64张PPT)
基因在传递过程中怎样变化？
人类如何利用生物的基因？
基因是怎样行使功能的？
基因是什么？
基因在哪里？
人类是怎样认识到基因的存在的？
4.基因的表达
3.基因的本质
6.从杂交育种到基因工程
2.基因和染色体的关系
1.遗传因子的发现
5.基因突变及其他变异
7.现代生物进化理论
生物进化过程中基因频率是如何变化的？
遗传和进化
遗传因子的发现
孟德尔的豌豆杂交实验（一）
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，使子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。这种观点也称做融合遗传
孟德尔
孟德尔（G.J.Mendel，1822-1884）
现代遗传学奠基人。
奥地利一所修道院的修道士。
利用修道院的一小块园地，种植了豌豆，山柳菊，玉米，进行杂交实验。
潜心研究8年，豌豆杂交实验非常成功。发现了生物的遗传规律。
为什么用豌豆做实验材料容易成功？
共同体自主学习：阅读课本P2页，分析选用豌豆做遗传实验有哪些优点？
两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊
单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊（雌花、雄花）
同株异花
异株异花
自花传粉：两性花的花粉落在同一朵花的柱头上的过程
异花传粉：两朵花之间的传粉过程
授粉方式：
1、豌豆花特点：自花传粉，闭花授粉
自然状态下，一般都是
纯种
为什么用豌豆做实验材料容易成功？
为什么用豌豆做实验材料容易成功？
2、豌豆植株具有易于区分的性状
性状-----生物体的形态特征或生理特征。
如：花的颜色、形状、茎的高度等。
相对性状-----一种生物的同一个性状的不同表现类型。如：豌豆高茎与矮茎、羊的白毛和黑毛；人的双眼皮和单眼皮等。
豌豆
同种生物
同种性状
不同表现类型
相对性状
人的相对性状
无
判断下列各项是否属于相对性状
1 家鸡的毛腿和长腿
2 人的双眼皮和单眼皮
3 绵羊的白毛和牛的黑毛
4 豌豆的高茎和矮茎
5狗的长毛和黑毛
巩固练习
3.后代数目多，便于统计分析。
1.孟德尔具体是如何进行实验的呢？
2.是多对形状同时进行还是每次针对一对性状进行？
3.观察到了哪些现象？这些现象是偶然的吗？
共同体学习：阅读课本P4-5,思考以下问题：
一对相对性状的
杂交实验
孟德尔的实验过程
P
×
（亲本）
（杂交）
×
（自交）
F1
F2
787
277
≈3:1
（子一代）
（子二代）
如何完成杂交过程？
符号意义：
P
×
F1
×
F2
遗传图谱中的符号：
P: ♀: ♂:
×:
F1:
F2:
亲本
母本
父本
杂交（遗传因子组成不同的个体交配）
: 自交 （自花传粉；遗传因子相同的雌
雄个体交配）
杂种子一代
杂种子二代
×
相关概念
孟德尔的实验过程
P
×
（亲本）
（杂交）
×
（自交）
F1
F2
787
277
≈3:1
（子一代）
（子二代）
如何完成杂交过程？
符号意义：
P
×
F1
×
F2
人工异花传粉：
去雄（未成熟）→套袋→传粉（成熟）→套袋
套袋的目的是？
观察现象，提出问题
P
×
（杂交）
×
（自交）
F1
F2
787
（子一代）
1.为什么子一代都是高茎而没有矮茎？
——隐性性状
——显性性状
一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状
一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状
277
P
×
（杂交）
×
（自交）
F1
F2
787
（子一代）
观察现象，提出问题
2.为什么子二代中矮茎性状又出现了？
——性状分离
在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象
277
P
×
（杂交）
×
（自交）
F1
F2
787
（子一代）
观察现象，提出问题
3.F2中出现3：1的性状分离是偶然现象吗？
277
　　孟德尔还观察了豌豆的其它相对性状，其结果也与茎的高度相类似。如下表：
性状 显性 隐性 Ｆ２之比
茎的高度 高：787 矮：277 2·84 ：1
种子形状 圆：5474 皱：1850 2·96 ：1
子叶颜色 黄：6022 绿：2001 3·01 ：1
花的位置 叶腋：651 顶端：207 3·14 ：1
种皮颜色 灰：705 白：224 3·15 ：1
豆荚形状 饱满：882 不饱满：299 2·95 ：1
幼果颜色 绿：428 黄：152 2·82 ：1
　　F2中出现的3：1的性状分离比不是偶然的，是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离？
共同体学习：阅读课本第5页，思考以下问题：
遗传因子是如何书写表示的
体细胞中遗传因子的存在方式是什么样的
生殖细胞中遗传因子的存在方式是什么样的
受精时，配子的结合有什么特点
显性遗传因子（大写字母） 显性性状
隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状
决定
P：
高茎
矮茎
决定
D
d
1、生物的性状是由遗传因子决定的，这些因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合、也不会在传递中消失。
分析问题，提出假说
P：
高茎
矮茎
2、体细胞中的遗传因子是成对存在的。
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）
D
d
DD
dd
P：
高茎
矮茎
3、生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子。
D
d
配子：
DD
dd
4、受精时，雌雄配子随机结合。
Dd
高茎
F1：
P：
高茎
矮茎
D
d
配子：
DD
dd
F1
Dd
Dd
F2
Dd
配子
d
D
D
d
DD
Dd
dd
高 高 高 矮
3 : 1
1∶2∶1
高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解
分析问题，提出假说
×
高 高
遗传图解：
（1）亲本：基因型、表现型
配子类型：
子代：基因型、表现型、表现型比例
（2）杂交符号、箭头。
F1
Dd
Dd
F2
Dd
配子
d
D
D
d
DD
Dd
dd
高茎 高茎 高茎 矮茎
3 : 1
×
高茎 高茎
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
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％
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％
设计实验，验证假说
方法 测交：让F1与隐性纯合子杂交
演绎推理：
F1
30 ： 34
1 ： 1
设计实验，验证假说
实验结果与预期结论相符，说明了孟德尔的假说是正确的。
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
① 用来测定F1的遗传因子组成
② 证明了F1是杂合子
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
测交实验的作用
还有其他方法证明F1是杂合子吗？
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
▌分离定律：
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子_________；
在形成配子时，成对的遗传因子______，配子中只获得原先体细胞成对遗传因子中的______。
成对存在
分离
▌回顾减数分裂
在生物的体细胞中，形态大小相同的_____________成对存在；
在形成配子时，成对____________分离，配子中只获得原先体细胞______________中的一条 。
一个
同源染色体
同源染色体
同源染色体
▌遗传因子和染色体行为相似，
后人经过实验证实基因在染色体上(P29摩尔根实验)
分离定律的实质？
归纳综合，总结规律
实质：体细胞中成对的控制相对形状遗传因子彼此分离。
分离定律的适用范围：
（1）只适用于真核细胞中细胞核中的遗传因子的传递规律，而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传.
(2)揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子行为，而两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。
观察现象
实验验证
演绎推理
提出假说
1、一对相对性状的杂交实验
2、对分离现象的解释
3、设计测交实验
4、做测交实验
5、得出“分离定律”
得出结论
假说-演绎法
假说演绎法
科学方法——假说演绎法
发现问题：无论正交和反交，F1都表现高茎，F2出现性状分离，分离比接近3:1
①生物体性状都是由遗传因子控制的。
②体细胞中，遗传因子成对存在
③配子形成时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子（核心）
④受精时，雌雄配子的结合是随机的
演绎推理：①测交（预期结果）
②验证（实际结果）
结果一致
分离定律
阅读课本P6实验过程，思考以下问题：
1、两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说
2、分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？
3、为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？甲桶内的D和d小球的数量要一样吗？乙桶呢？甲桶内的球数量要与乙桶内一样吗？
4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50—100次的含义是什么？
探究、实践： 性状分离比的模拟实验
1、实验原理
（1）甲、乙两个小桶分别代表： 。
（2）甲、乙小桶内的彩球分别代表： 。
（3）用不同彩球的随机组合，模拟： 。
2、实验装置
雌、雄生殖器官
生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合
D
d
雌、雄配子
小桶两个，分别标记甲、乙；两种不同颜色的彩球各20个，一种彩球标记为 ，另一种彩球标记为 。
F1（Dd）形成配子D：d=1:1，配子的结合是随机的
3、实验过程
（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。
（3）分别从两个桶内 抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。
（4）将抓取的彩球 ，摇匀，按步骤（3）重复 次。
随机
放回原来的小桶内
50--100
哪一步骤是模拟的分离定律？
阅读课本P6实验过程，思考以下问题：
1、两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说
两个小桶分别代表精巢和卵巢；D小球和d小球分别代表含
有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子
2、分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？
模拟雌、雄配子的随机结合
3. 为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？甲桶内的D和d小球的数量要一样吗？乙桶呢？甲桶内的球数量要与乙桶内一样吗？
4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50—100次的含义是什么？
模拟雌、雄配子结合的机会相等。甲、乙桶内的D和d小球的数
量要相等。甲桶内的球数量不需要与乙桶相等。
确保观察样本数目足够多
组别 F2遗传因子组成 F2性状表现 DD Dd dd 高茎 矮茎
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
第6组
合计
比例
DD：Dd：dd=1:2:1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合该理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。
一对等位基因存在几种杂交组合？后代的性状比例是怎样的？
显性的相对性
1.完全显性：F1与显性亲本的表现型完全一致。
亲本(P)： 母本 父本
×
紫花
白花
子一代(F1)
紫花
扩展
P
白花aa
红花AA
粉红色花Aa
F1
F2
白花aa
粉红色花Aa
粉红色花Aa
红花AA
金鱼草
2.不完全显性：F1表现为双亲中间类型。
显性的相对性
3.共显性：F1同时出现双亲性状
血型 基因型 红细胞上的抗原 显隐性关系
A IAIA IAi A IA对i为完全显性
B IBIB IBi B IB对i为完全显性
AB IAIB A,B IA与IB为共显性
O ii 无 隐性
不能
讨论1：父亲AB型，母亲O型。能生出O型的孩子吗？
1/4
讨论2：父亲A型，母亲B型。他们第一个孩子是O型，再生一个O型孩子的概率是：
显性的相对性
1.判断显隐性
①高茎×高茎
高茎
②高茎×高茎
高茎、矮茎
③高茎×矮茎
高茎
④高茎×矮茎
高茎、矮茎
请判断高茎和矮茎，哪一个为显性性状？
那个组合可以用来判断显隐性？
分离定律的应用
（2）表现型相同的亲本自交，子代中发生性状分离，则亲代为杂合子，其性状为显性。
②高茎×高茎
高茎、矮茎
③高茎×矮茎
高茎
小结：判断显、隐性的方法：
（1）表现型不同的两个亲本杂交，子代只有一种性状表现，则子代的性状很可能为显性。
分离定律的应用
总结归纳判断显隐性的方法？
1.判断纯合子和杂合子
①自交法（植物适用且简易）：
个体 × 个体 若出现性状分离
说明个体是杂合子。
②测交法（适用于动物植物）：
个体 × aa 若出现性状分离，
说明个体是杂合子。
③花粉鉴定法（特定植株）
分离定律的应用
2.鉴定、选育纯种——植物（繁殖的后代数目很多）
例1：小麦的抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有一株抗锈病的小麦，如何鉴定它是否纯种？
鉴定植物是否纯种：自交（最简便的方法）、测交
例2：杂合子（Tt）在生产上要培育出稳定遗传的抗锈病品种，怎样培育？
培育稳定遗传的品种（纯种）：连续自交，直到后代（几乎）不发生性状分离为止。
例3：杂合子（Tt）自交一次后，子代中杂合子占多少？若连续自交两次，子代中杂合子占多少？若自交N次呢，杂合子占多少？
（1/2）N
分离定律的应用
纯合子占多少？显性纯合子和隐形纯合子占多少？显性性状个体和隐性性状个体占多少？
自由交配与连续自交的有什么区别呢？
例：某农场养了一群马，有栗色马和白色马，已知栗色对白色呈显性。有人选出一匹健壮的栗色公马。请你鉴定它是杂种还是纯种？
方法：让该栗色公马与多匹白马测交。
预测实验现象并写出相应结论：
⑴若后代全为栗色马，则该栗色马
⑵若后代全为白色马，则该栗色马为
⑶若后代既有栗色马又有白色马，则该栗色马为
2.鉴定、选育纯种——动物（繁殖的后代数目较少）
极可能为纯合子；
杂合子；
杂合子
分离定律的应用
例.白化（致病性状）由隐性（致病）因子a控制，基因型为AA、Aa的人均表现为正常，而基因型为aa的人表现为白化。
⑴若一对正常的夫妇生了一个患白化病的女儿，则这对夫妇再生一个患该白化病的孩子的概率是多少？
1/4
⑵这对夫妇再生一个白化病男孩的概率是？
1/8
⑶这对夫妇再生一个男孩是白化病的概率是？
1/4
2/3
⑷若这对夫妇已生了一个正常的男孩，则该男孩是杂合子的概率又是多少？
3.推测人和动物性状遗传概率
分离定律的应用
分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代显性和隐性个体之比为52∶48。以下哪项推论是正确的（ ）
A.两个亲本都有显性遗传因子
B.两个亲本都有隐性遗传因子
C.一个亲本只有显性遗传因子
D.前三项推论都不正确
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
番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番茄杂交，其后代可能出现的的性状正确的一组是
①全是红果 ②全是黄果 ③红果∶黄果=1∶1　　　　　 ④红果∶黄果=3∶1　
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子，有9粒种子生成的植株开红花，第10粒种子长成的植株开红花的可能性为
A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/4
一对杂合子的黑毛豚鼠交配，生出四只豚鼠。它们的性状及数量可能是
A.全部黑色或白色 B.三黑一白或一黑三白
C.二黑二白 D.以上任何一种都有可能
用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c交配，在几次产仔中，母鼠b产仔9黑6黄，母鼠c的仔全为黑色。那么a、 b、c中为纯合体的是
A.b和c B.a和c
C.a和b D.只有a
B
一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子，三个单眼皮和一个双眼皮，对这种形象最好的解释是
A.3:1符合基因的分离规律
B.该遗传不符合基因的分离规律
C.这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能
D.单眼皮基因和双眼皮基因发生了互换
C
猪的白毛对黑毛为显性，要判断一只白毛猪是否是纯合子，选用与它交配的猪最好是
A.纯种白毛猪
B.黑毛猪
C.杂种白毛猪
D.以上都不对
B
纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒:
A.甜是显性性状
B.相互混杂
C.非甜是显性性状
D.相互选择
C
豌豆种子的形状是由一对等位基因R和r控制的，下表是有关豌豆种子形状的三组杂交试验结果。
1、根据哪个组合能判断出显性类型，试说明理由。
2、写出各个组合中两个亲本的基因型。
3、哪一个组合为测交试验，写出遗传图解。
组合序号 杂交组合类型 后代表现型和植株数目 圆粒 皱粒
一 皱粒×皱粒 0 102
二 圆粒×圆粒 125 40
三 圆粒×皱粒 152 141
组合序号 杂交组合类型 后代表现型和植株数目 圆粒 皱粒
一 皱粒×皱粒 0 102
二 圆粒×圆粒 125 40
三 圆粒×皱粒 152 141
1、根据组合二可知圆粒对皱粒为显性，因为圆粒与圆粒杂交产生了圆粒和皱粒，并且其数量比约为3:1。
2、组合一为rr×rr；组合二为 Rr×Rr；组合三为Rr×rr。
3、组合三为测交类型。
复习：
1.豌豆作为实验材料的优点？
2. 相对性状的概念？
3.人工异花传粉（杂交）过程？
下列各对性状中，属于相对性状的是（ ）
A.狗的长毛和卷毛 B.棉花的掌状叶和鸡脚叶
C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色 D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎
去雄（未成熟）→套袋→授粉（成熟）→套袋