(共33张PPT)
孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第一课时
新人教版必修二 遗传与进化
第一章 遗传因子的发现
学习目标
1.说出豌豆做遗传实验材料的优点(重点)
2.说出人工异花传粉的步骤及注意事项(重、难点)
3.区分自交、杂交、相对性状(重点)
4.说出孟德尔一对相对性状杂交实验过程、实验现象
(重、难点)
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。这种观点也称作融合遗传。
讨论:
1.按照上述观点,当红花豌豆与白花豌豆杂交后,子代的豌豆花会是什么颜色
粉色。按照融合遗传的观点,双亲的遗传物质会在子代体内发生混合,子代表现出介于双亲之间的性状,即红色和白色的混合色——粉色。
2.你同意上述观点吗 你的证据有哪些
不同意。 因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如,红花豌豆与白花豌豆杂交后,其后代仍出现红花或白花
豌豆
孟德尔用哪种实验材料做杂交实验最成功?
豌
豆
山
柳
菊
玉米
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
阅读课本p2-3,结合图1-1、1-2,
标画以下问题 (2min)
1.豌豆做杂交实验材料的优点有哪些?
2.结合课本相关信息,体会什么是自交?
3.人工异花传粉的流程(找出关键词)
4.什么是相对性状?
1.自花传粉、闭花授粉。 自然状态下一般都是纯种。
单性花:一朵花只有雄蕊或只有雌蕊
两性花:一朵花既有雄蕊,又有雌蕊
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
1.自花传粉、闭花授粉。 自然状态下一般都是纯种。
自花传粉示意图
自花授粉
柱头(接受花粉)
花药
(产生花粉粒,
含有雄配子)
种子
自花传粉:两性花的花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上,从而完成受粉的过程称为自花传粉,也叫自交。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
闭花受粉: 花在未开放时就完成受粉过程
异花传粉:两朵花之间的传粉过程。
异花传粉过程中的亲本
提供花粉的植株为
接受花粉的植株为
父本( ♂ )
母本( ♀ )
甲
乙
自花传粉
异花传粉
自花传粉
异花传粉
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
2.周期短,子代多。(便于数学统计分析)
3.有许多易于区分的相对性状
性状:遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。如:豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、茎的高矮等都可以称之为性状。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
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)
性状
相对性状
图1-2 豌豆的7对相对性状示意图
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
4.花较大,易于杂交实验(人工异花传粉)
高茎豌豆的花
矮茎豌豆的花
①
②传粉
母本去雄
①
雄蕊
自花传粉
开花前(花蕾期)
外来花粉
人工授粉
②
再套袋
步骤:
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
1.下列属于相对性状的是( )
A.人的单眼皮和厚眼皮
B.羊毛的卷毛和细毛
C.兔的灰色毛和白色毛
D.豌豆的绿色子叶和黄色豆荚
2. 如图表示孟德尔杂交实验操作过程,
下列叙述正确的是( )
A.②操作后要对b套上纸袋
B.①和②的操作不能同时进行
C.a为父本,b为母本
D.①和②是在花开后进行的
C
B
【课堂练习】
孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第二课时
新人教版必修二 遗传与进化
第一章 遗传因子的发现
1.通过孟德尔一对相对性状的杂交实验分析,明确假说-演绎法的步骤(重点)
2.理解对分离现象的解释、验证(重、难)
3.写出孟德尔一对相对性状杂交实验的遗传图解(难点)
4.说出分离定律的内容和适用范围
学习目标
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
阅读课本p4,结合图1-3,明确以下问题 (2min)
1.孟德尔一对相对性状杂交实验的过程?
2.什么是正交?反交?
3.什么是显性性状?什么是隐性性状?
4.什么是性状分离?
5.什么是相对性状?
二、一对相对性状的杂交实验
含义 符号
亲本
母本
父本
杂交
自交
子一代
子二代
P
F1
F2
×
高茎
高茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
矮茎
1.常见的遗传学符号及含义:
2.实验过程
二、一对相对性状的杂交实验
1.为什么子一代全是高茎(无论正反交)
2.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,如高茎;未显现出来的性状,叫做隐性性状,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。
对F2中个体进行数量统计,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。
3.F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗?
观察实验,提出问题
高茎
高茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
矮茎
二、一对相对性状的杂交实验
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:
观察实验,提出问题
亲本相对性状杂交 F1 的表现 F2 的表现 显性 隐性 显性 : 隐性
茎的高度 高茎 高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1
种子的形状 圆粒 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1
子叶的颜色 黄色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1
种皮的颜色 灰色 灰色 705 白色 224 3.15 : 1
豆荚的形状 饱满 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1
豆荚的颜色(未成熟) 绿色 绿色 428 黄色 152 2.82 : 1
花的位置 腋生 腋生 651 顶生 207 3.14 : 1
可见F2中出现3∶1的性状分离比不是偶然的。
孟德尔在观察和统计分析的基础上,对分离现象的原因提出了如下假说:
三、 对分离现象的解释
分析问题,提出假说
假说一:
生物的性状是由遗传因子决定的,这些遗传因子不会相互融合、也不会在传递中消失。
矮茎
d
高茎
D
显性遗传因子(大写字母,如D) 显性性状
隐性遗传因子(小写字母,如d) 隐性性状
注意:
控制一对相对性状的遗传因子一定要用同一字母
三、对分离现象的解释
假说二:
体细胞中的遗传因子是成对存在的。
P:
高茎
矮茎
DD
dd
X
纯合子:
遗传因子组成相同的个体。纯合子能稳定遗传,自交后代不会发生性状分离。
杂合子:
遗传因子(基因)组成不同的个体。杂合子不能稳定遗传,自交后代会发生性状分离。
如:F1中的高茎豌豆的遗传因子Dd。
分析问题,提出假说
三、对分离现象的解释
假说三:
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。配子中只含有每对遗传因子中的一个。
P:
高茎
矮茎
DD
dd
X
D
d
配子:
纯合子只产生一种配子
杂合子产生两种配子
DD
D
Dd
dd
D : d
= 1 : 1
d
分析问题,提出假说
三、对分离现象的解释
假说四:
受精时,雌雄配子随机结合.
P:
高茎
矮茎
DD
dd
X
D
d
配子:
Dd
高茎
F1:
分析问题,提出假说
图1-4 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解
P
配子
F1
F1
配子
F2
高茎
高茎
高茎
高茎
高茎
高茎
高茎
矮茎
DD
DD
dd
dd
矮茎
Dd
Dd
Dd
D
d
Dd
D
d
1 : 2 : 1
×
×
Dd
D
d
三、对分离现象的解释
分析问题,提出假说
四、对分离现象解释的验证
根据假说,演绎推理
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。
尝试书写图解?
四、对分离现象解释的验证
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结果与他的预期结果吻合,进而验证了他的假说的正确性。
实验验证
五、分离定律
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。
格雷格尔 孟德尔
1822—1884
归纳总结,得出结论
五、分离定律
分离定律的适用范围:
(3)分离定律的关键:
Dd
D
d
1 :1
(1)有性生殖生物的性状遗传
(2)真核生物的性状遗传
(4)一对相对性状的遗传
(3)细胞核遗传
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。
五、分离定律
科学方法:
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,叫作假说—演绎法。
观察实验
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
一、概念检测
1.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中,F1都表现为显性性状,F1的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。
(1)隐性性状是指生物体不能表现出来的性( )
(2)纯合子的自交后代不会发生性状分离,杂合子的自交后代不会出现纯合子。( )
×
×
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
课后练习
(1) 毛色的显性性状是________,隐性性状是_______。
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。
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。
(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。
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。
2
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
(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。