1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）（共42张ppt，含1个视频）高中生物人教版（2019）必修2

(共42张PPT)
第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）
第1章 遗传因子的发现
孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的？
孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设？他又设计了什么实验来验证假设？
分离定律的内容是什么？怎样用分离定律解释一些遗传现象？
如何运用假说——演绎法进行科学探究？
问题探讨
2.你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
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.按照融合遗传观点，红花豌豆和白花豌豆杂交后，子二代的豌豆花是什么颜色？
粉色。因为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,使子代表现出介于双亲之间的性状,即红色和白色的混合色一一粉色。
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,当红花豌豆与白花豌豆杂交后,其后代仍出现红花或白花;再例如，人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。
格雷格尔 孟德尔
1822—1884
1822-1856
出生于奥地利，
21岁做修道士，
29岁进修自然科学和数学
1856-1864
在修道院开始了
长达八年的豌豆实验
发现了生物遗传的基本规律
1865-1884
43岁宣读《植物杂交实验》，
去世15年，论文发表。35年后，得到认可。
两大贡献
提出遗传单位是遗传因子
（现代遗传学上确定为基因）
发现两大遗传规律
（分离与自由组合定律）
孟德尔生平
花萼
胚珠
花托
花瓣
花丝
柱头
子房
花柱
花药
雄蕊
雌蕊
含花粉
两性花：一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
雄蕊
雌蕊
单性花：一朵花中，只具有雌蕊或者雄蕊，
玉米雌雄同株
银杏雌雄异株
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
1、豌豆是自花传粉，且是闭花受粉的植物
自花传粉：两性花的花粉，落到____________的雌蕊柱头上的过程，
也叫________。
异花传粉：__________之间的传粉过程。
同一朵花
自交
两朵花
自然状态下一般都是纯种
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（ ♀ ）
玉米雄花的花粉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。
性状
相对性状
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
2、豌豆有易于区分的相对性状，便于观察分析统计
性状（Trait）：生物体所表现的形态结构、生理生化特征和行为方式等的统称。
相对性状（Relative trait）：一种生物的同一性状的不同表现类型。（两同一不同）
橘猫黄色体毛和波斯猫白色体毛
橘猫短腿和波斯猫长尾
橘猫性格温顺和老虎性格暴躁
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
A.狗的长毛和羊的短毛
B.兔的长毛和白毛
C.玉米的黄粒和圆粒
D.大麦的高秆与矮秆
E.豌豆的红花与大豆的白花
F.鸡的长腿和毛腿
G.家鸡的长腿和人的短腿
H.人的双眼皮和大眼睛
I.小麦的早熟和晚熟
J.棉花的短绒和粗绒
K.豌豆的圆滑和皱缩
1.下列各组中，属于相对性状的是（　 　）
DIK
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
子代数量多，便于统计，减小误差
生长周期短，花较大，便于进行人工授粉
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
3、花较大，繁殖周期短，后代数量多
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
② 易于区分的相对性状。
③ 子代数量多，便于数学统计。
生长周期短，花较大，便于进行人工授粉。
① 自花传粉、闭花受粉的植物。自然状态下一般都是纯种。
高茎（或矮茎）豌豆的花
♀
去雄
矮茎（或高茎）豌豆的花
♂
采集花粉
传粉
高茎（或矮茎）豌豆的花
不同植株的花进行异花传粉时，提供花粉的植株叫作父本（ )。接受花粉的植株叫作母本(♀)。父本和母本又统称为子一代的亲本（P）。
人工异花授粉的操作步骤
①去雄
②套袋
③人工授粉
④套袋
——在雄蕊成熟前，
防止自身花粉的干扰
——套袋
防止外来花粉的干扰
——套袋
防止外来花粉的干扰
2、一对相对性状的杂交实验
子房
胚珠
子房壁
发育成
果皮
+
（1个)
（1个)
卵细胞
精子
融合
受精卵
发育成
胚
极核
+
精子
（1个)
（2个)
融合
受精极核
发育成
胚乳
珠被
发育成
种皮
种子
果实
①
②
③
果皮与种皮遗传物质与母本体细胞相同
胚与胚乳遗传物质由母本和父本共同决定
自花授粉
柱头（接受花粉）
胚珠（产生雌配子）
花药（产生花粉粒，含有雄配子）
豌豆自花受粉示意图
子房壁(发育为豌豆荚)
P：亲本
×：杂交
：自交
F1：子一代
F2：子二代
♀：雌性
♂：雄性
杂交：一般指遗传因子组成不同的生物个体之间的交配方式。对于植物来说，可指不同品种间的异花授粉。
自交：是指遗传因子组成相同的生物个体之间的相互交配，主要交配方式有植物中的闭花受粉、自花传粉或雌雄异花的同株受粉。
正交与反交：遗传因子组成不同的个体甲和乙杂交，如果将甲作为父本、乙作母本定义为正交，则以乙作父本，甲作母本交配方式就为反交；反之若将乙作父本、甲作母本定义为正交，则甲作父本，乙作母本为反交。
二、一对相对性状的杂交实验
你发现什么问题了吗？
高茎
矮茎
P：
×
(杂交)
高茎
F1
(子一代)
(亲本)
(父本)
(母本)
矮茎
高茎
×
高茎
正交
反交
二、一对相对性状的杂交实验
1、无论正反交F1为什么全为高茎，矮茎性状消失了吗？
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
在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象
性状分离
显性性状
隐性性状
高茎
787高茎 277矮茎
×
P
F1
F2
高茎
矮茎
（杂交）
（自交）
×
一般来说，亲本此时只一种性状
二、一对相对性状的杂交实验
2.84 ∶ 1
3、F2中高茎与矮茎豌豆比例接近3：1，这是不是巧合呢？
2、为什么F1没有矮茎，F2又出现了矮茎？
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
豆荚的形状 饱满 882 不饱满 299 2.95：1
豆荚的颜色 绿色 428 黄色 152 2.82：1
花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14：1
种皮的颜色 灰色 705 白色 224 3.15：1
孟德尔做的豌豆杂交实验结果
4、什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离？
出现3：1比例非偶然，是必然！
二、一对相对性状的杂交实验
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
高茎
矮茎
决定
D
d
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。
三、对3:1分离现象的解释——孟德尔假说
P：
高茎
矮茎
假说二：
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（如DD、dd）
杂合子：遗传因子组成不同（如Dd）
D
d
DD
dd
X
F1：
高茎
高茎
Dd
Dd
X
三、对3:1分离现象的解释——孟德尔假说
P：
高茎
矮茎
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。
D
d
配子：
DD
dd
X
F1：
高茎
高茎
D
d
配子：
Dd
Dd
X
D
d
三、对3:1分离现象的解释——孟德尔假说
假说四：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
X
Dd
高茎
×
Dd
高茎
配子 :
F1 :
D
d
D
d
F2 :
DD
Dd
Dd
dd
高茎
高茎
高茎
矮茎
三、对3:1分离现象的解释——孟德尔假说
三、对3:1分离现象的解释——孟德尔假说
1、生物的性状是由遗传因子决定的；
显性遗传因子（如D）、隐性遗传因子（如d）
2、在体细胞中，遗传因子是成对存在的；
纯合子：遗传因子组成相同的个体（DD，dd）
杂合子：遗传因子组成不同的个体（Dd）
3、生物体在形成生殖细胞—配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中；
4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。
(1)在一对相对性状的杂交实验中，F1的遗传因子组成为Dd，且F1产生雌、雄配子的比例为1∶1(　　)
(2)双亲为显性，杂交后代有隐性纯合子，则双亲一定都是杂合子(　　)
(3)杂合子自交后代一定是杂合子(　　)
(4)杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现也不同(　　)
×
√
×
×
三、对3:1分离现象的解释——孟德尔假说
假说一定正确吗？
可能是喜欢我
②提出假说
找她加微信应该没问题
③演绎推理
“美女加个微信”
“啪”
④实验验证
她怎么盯着我看
①发现问题
假说不一定正确
三、对3:1分离现象的解释——孟德尔假说
高茎
矮茎
DD
dd
P
高茎
Dd
F1
高茎
Dd
D
d
配子
配子
D
d
D
d
Dd
DD
Dd
Dd
dd
F2
F1
×
×
1:2:1
高茎
高茎
矮茎
3:1
1、怎样设计实验验证分离现象？
三、对3:1分离现象的解释——孟德尔假说
① 甲乙桶分别代表什么？
② 甲乙桶中D、d球数目有什么要求？
分别代表雌雄器官
D与d小球数必须相等，保证被抽取机率相同
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
③ 每次取球了放回并混匀原因？
放回保证小桶内两种颜色彩球数量相等，混匀保证抓取的随机性
模拟性状分离比实验
⑦ 抽取球和组合两球过程代表含义？
⑥ 两个彩球的组合结果代表含义？
子代的遗传因子组成
雌雄配子随机结合
⑤ 桶和球在材质上有什么要求？
为保证随机性，桶需不透明，球在大小、抽取手感等方面应一致
产生配子
模拟性状分离比实验
④ 甲乙桶中球总数目需要相等吗？
桶中球总数目可以不相等，自然界雄性配子数往往多于雌性配子数
（1）如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果,他还能正确地解释性状分离现象吗
不能,因为实验统计的样本数目足够多,是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当对10株豌豆的个体做统计时,会出现较大的误差。
（2）将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较，孟德尔的假说是否合理？
合理。
因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机组合，统计的样本数量也足够大，出现了3：1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。
模拟性状分离比实验
高茎
Dd
dd
P
F1
d
配子
Dd
×
高茎
矮茎
D
d
矮茎
1:1
测交
dd
四、对分离现象的解释的验证
杂种子一代
隐性纯合子
测交实验的作用
①测定个体的基因型；
②测定个体产生配子的种类及比例；
③判断个体在形成配子遗传因子的行为 (验证分离定律)
实验结论：
孟德尔的假说是正确的
假说—演绎法
观察现象，提出问题
实验验证
演绎推理
（纸上谈兵）
做出假说，解释问题
总结规律（得出结论）
孟德尔实验的程序
观察一对相对性状的杂交实验
提出假说，对分离现象的解释
演绎推理，设计测交实验
总结分离定律
进行测交实验验证假说
符合推理
不符合推理
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 测交实验设计过程
② 推理预期实验结果
分离定律
实验验证
假说演绎法
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子__________，不相_______；在形成配子时，成对的遗传因子发生_______，______后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_____遗传给后代。
成对存在
融合
分离
分离
配子
1、有性生殖生物
2、真核生物
3、核基因遗传
4、一对相对性状的遗传
适用范围:
①真核生物
②有性生殖
③细胞核中的遗传因子
④只研究一对相对性状
分离定律适用范围
五、分离定律 (孟德尔第一定律)
分离的时间 有性生殖形成配子时
实质 等位基因随同源染色体的分开而分离
P
高茎
矮茎
DD
dd
×
配子
D
d
Dd
高茎
Dd
高茎
F1配子
F1
D
d
D
d
F2
DD
Dd
dd
1 ∶ 2　 ∶ 1
×
高茎 ： 矮茎 ＝3 ∶1
左侧标注
用符号标注亲本、子一代、配子类型等，按照题目要求可不写配子产生情况
交配类型
箭头：表示遗传因子在上下代的传递关系
不可用线段代替
每一代的表型、基因型都要写。最后一代写基因型及表型比例。
交叉线法(常见)
遗传图解书写总结
F2
♂
♀
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
F2基因型及比例
高茎：矮茎=3：1
DD：Dd: dd=1:2:1
P
高茎
矮茎
DD
dd
×
配子
D
d
Dd
高茎
F1

F2表现型及比例
对产生配子类型较复杂的遗传图解，可用棋盘法
棋盘法
遗传图解书写总结
杂合子
Aa
90
36

无法直接区分


种成株系/株行（单株收获的种子种在一起）
稳定遗传
性状分离
两种
AA
Aa
阅读P8，思维训练，尝试应用假说演绎法设计实验方案
【提示】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。具体过程可用以下图解表示。
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状。( )
(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
(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。
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。
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。
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。
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。
决定
隐性遗传因子
显性纯合子
自
相对性状
小结