生物人教版（2019）必修2 1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一)（共47张ppt）

(共47张PPT)
你一定听过这样一些谚语，如：“种瓜得瓜，种豆得豆”“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞”
亲子之间以及子代个体之间性状存在相似性，表明性状可以从亲代传递给子代，这种现象称为遗传(heredity)。
思考：遗传是否有规律可循呢？为什么你身上有很多与父母相似的特征但同时又存在许多差异呢？
问题探讨
关于遗传规律，19世纪盛行“融合遗传”的观点，即两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内混合，子代表现出介于双亲之间的性状。
X
你同意上述观点吗？为什么？
不同意，举例：性别遗传、身高遗传等。
既然“融合遗传”的观点是错误的，那么遗传究竟遵循何种规律？
后来，孟德尔提出了与之完全不同的理论，冲破了错误观点的束缚。
让我们随着孟德尔的脚步，来了解生物遗传的规律。
遗传学之父-孟德尔（1822-1884）
孟德尔（1822—1884）
奥地利人
21岁做修道士
29岁去大学进修自然科学和数学
8年杂交实验
43岁宣读了《植物杂交实验》
1.孟德尔（遗传学之父）
19年后，62岁，怀着对遗传学的无限眷恋离开人世。
去世15年后，论文发表35年后研究成果重新获得认可。
主要贡献有:
发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。
孟德尔（1822—1884）
孟德尔“遗传学之父”
孟德尔利用修道院的一小块园地种植豌豆、山柳菊、玉米等多种植物进行杂交实验，其中豌豆的杂交实验非常成功。他通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。从而打破“融合遗传”这个错误观点。
两性花
柱头
花萼
胚珠
花托
花瓣
花丝
花药
雄蕊
子房
花柱
雌蕊
优点1 ：自花传粉，闭花授粉，自然状态下一般都是纯合子。
一、用豌豆作遗传实验材料的优点
甲
乙
自花传粉
异花传粉
自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程，也叫自交。
异花传粉：两朵花之间的传粉过程。
自然状态下两株豌豆能否异花传粉？
传粉与交配
【知识链接】
两性花：
一朵花中既有雄蕊又有雌蕊。
单性花：
一朵花中只有雄蕊或雌蕊。
一、用豌豆作遗传实验材料的优点
优点2：有稳定的、易于区分的相对性状。
性状：生物体形态或生理上的特征。
相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。
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、茎的高矮等都可以称之为性状。
相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。
性状与相对性状
【知识链接】
相对性状
【知识链接】
判断以下属于相对性状的是：
人的黑发——人的卷发
牵牛花的阔叶——小麦的窄叶
狗的长毛——狗的卷毛
人的卷发——人的直发
狗的长毛——狗的短毛
豌豆的高茎——豌豆的矮茎
下列属于相对性状的是( )
A 、人的身高和体重
B 、 兔子毛的长毛和细毛
C 、 水稻的糯性与非糯性
D 、 猫的白毛与蓝眼
C
√
X
X
X
√
√
一、用豌豆作遗传实验材料的优点
优点3：豌豆的花大，易于人工操作授粉。
人工异花传粉
授粉
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亲本（ P ）。
♀
去雄套袋
采集花粉
授粉套袋
人工异花授粉
【知识链接】
去雄
套袋
人工授粉
套袋
除去未成熟花的全部雄蕊
（花蕾期）
防止自花传粉
为去雄的花套上纸袋
防止外来
花粉的干扰
待去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉涂在雌蕊柱头上
防止外来
花粉的干扰
♂
例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
B
优点4：豌豆生长周期短，后代数目多，便于统计分析。
一、用豌豆作遗传实验材料的优点
豌豆性状众多，为了便于分析，孟德尔首先选择一对相对性状的遗传进行分析。
让我们一起了解孟德尔的一对相对性状的杂交实验。
常见的遗传学符号及含义。
含义 亲本 母本 父本 自交 杂交 子一代 子二代
符号
P

F1
F2
×
二、一对相对性状的杂交实验
二、一对相对性状的杂交实验
×
P
（亲代）
高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交实验示意图
F1
（子一代）
全为高茎
（显性）
♂
♀
×
F1
（子一代）
全为高茎
（显性）
♂
♀
子一代全为高茎，难道豌豆高矮这一性状是由母本决定的吗？
正交
反交
为什么不论正反交所得子一代都是高茎？矮茎性状从此消失了吗？孟德尔带着疑惑将子一代植株进行自交，结果如下：
F1
（子一代）
F2
（子二代）
×
787
277
这一比例是否偶然？
子二代发生性状分离
高茎（显性）：矮茎（隐性）≈3:1
杂种后代中同时出现显性和隐性性状的现象。
性状 F2的表现 显性 隐性 显性：隐性
茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84:1
种子性状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96:1
子叶颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01:1
花的颜色 红色 705 白色 224 3.15:1
豆荚形状 饱满 882 不饱满 299 2.95:1
豆荚颜色 绿色 428 黄色 152 2.82:1
花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14:1
二、一对相对性状的杂交实验
对豌豆的七对性状单独进行研究，得到类似结果，孟德尔针对此现象做出解释，并提出假说。
三、对分离现象的解释--提出假说
1、生物的性状是由 决定的
高茎： 矮茎：
遗传因子
D
d
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。每个因子决定一种特定的性状，其中决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母（如D）来表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母（如d)来表示。
三、对分离现象的解释--提出假说
2、体细胞中遗传因子是 存在的
①纯合子:遗传因子组成相同的个体
纯种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子 。
纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子 。
②杂合子:遗传因子组成不同的个体。
F1自交的后代中出现了隐性性状，所以在F1的体细胞中必然含有隐性遗传因子， F1表现的是显性性状。F1体细胞中的遗传因子是 。
成对
DD
dd
Dd
三、对分离现象的解释--提出假说
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中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。
DD
高茎
dd
矮茎
Dd
F1高茎
配子
配子
配子
D
D
d
d
D
d
三、对分离现象的解释--提出假说
4、受精时，雌雄配子的结合是随机的
高茎 矮茎
P
DD
dd
配子
D
d
F1
D
d
高茎
×
高茎 高茎
F1
配子
Dd
Dd
D
d
D
d
F2
D
D
高茎
D
d
高茎
d
D
d
d
高茎
矮茎
性状比
3 : 1
基因型比
1 ： 2 : 1
补充：棋盘法计算后代遗传因子组成类型
F1
Dd
配子
D
d
Dd
高茎
高茎
高茎
矮茎
F2
D
d
DD
Dd
Dd
dd
高茎
高茎
♂ ♀ D d
D DD Dd
d Dd dd
棋盘法
1:1
1:1
探究实践：性状分离比的模拟实验
代表雌、雄生殖器官
雌
雄
代表雄配子
代表雌配子
雌雄配子的随机结合
重复做50-100次，并记录每次抽取的结果。
探究实践：性状分离比的模拟实验
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≈_____。
思考：彩球组合有几种？
DD、Dd、dd
注意事项：
(1) 闭上眼睛抓球，避免主观因素带来的误差。
(2)抓球前要充分摇匀，抓取后要将彩球放回原来桶内，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。
(3) 样本数量越大，结果越接近统计规律。
1∶2∶1
3∶1
1．为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？
2．实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？
3．为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？
4．理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？
1. 杂种F1( Dd ) 产生比例相等的两种配子。
2. 不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
3. 为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。
将模拟实验结果与孟德尔杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？
合理。但孟德尔的假说只是根据演绎推理得出的，对此还需进行验证。
测交实验
四、对分离现象的验证（测交实验）
测交：特殊的杂交方式，是杂合子与隐性纯合子之间的交配。
测交亲本
Dd
dd
配子
d
d
D
测交后代（F1）
Dd
dd
性状比
高茎 ： 矮茎=30：34
接近于1 ：1
五、孟德尔第一定律——分离定律
1．分离定律
概念:
控制同一性状的遗传因子在体细胞中____________，在__________的过程中，成对的遗传因子分别进入不同的配子中。
成对存在
形成配子
实质:
产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。
分离定律的适用范围：
（1）一对相对性状的遗传。
（2）细胞核内染色体上的基因（即核基因）。
（3）进行有性生殖的真核生物。
假说-演绎法
高矮茎杂交，
F1都是高茎，
F2高：矮＝3：1，
为什么？
推导测交实验，推测性状分离比
进行测交实验，与推测比例相同
基因分离定律
发现问题
提出假说
演绎推理
得出结论
实验验证
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
六、分离定律的应用
显隐性的判定
（1）定义法（两对不同性状的亲本杂交）
若A×B—→A，
若A×B—→既有A，又有B，
（2）自交法
若A— →A，
若A— →既有A，又有B，
则A为显性，B为隐性。
则无法判断显隐性。
则A为纯合子，判断不出显隐性。
则A为显性，B为隐性。
六、分离定律的应用
纯合子、杂合子的判断
（1）自交法（主要用于植物，而且是最简便的方法）
若A— →A，
若A— →既有A，又有B，
（2）测交法
若A×隐性纯合子—→若后代表现型相同，
若A×隐性纯合子—→若后代表现型有不同，
无性状分离，则A为纯合子。
有性状分离，则A为杂合子。
则A为纯合子。
则A为杂合子。
（一）基因型判定
A：显性 a：隐性
亲本交配组合 子代遗传因子组成种类及比例 子代性状类型及比例
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
六、分离定律的应用
由亲本推子代
（一）基因型判定
A：显性 a：隐性
亲本交配组合 子代遗传因子组成种类及比例 子代性状类型及比例
AA×AA 全为AA 全为显性性状
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性性状
AA×aa 全为Aa 全为显性性状
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性性状∶隐性性状＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性性状∶隐性性状＝1∶1
aa×aa 全为aa 全为隐性性状
六、分离定律的应用
由亲本推子代
六、分离定律的应用
（一） 基因型判定
后代性状表现 亲本组合 亲本性状表现
全显
全隐
显∶隐＝1∶1
显∶隐＝3∶1
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
aa×aa
Aa×aa
Aa×Aa
亲本中一定有一个是纯合子
双亲均为隐性纯合子
亲本一方为杂合子，
一方为隐性纯合子
双亲均为杂合子
由子代推亲本
人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色由显性遗传因子控制的，蓝色由隐性遗传因子控制。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，这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是（ ）
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6
B
未指明性别
雌（女）性
雄（男）性
特殊个体（如患病或表现上一代未表现过的性状）
死亡个体
婚配/交配
子代
1）罗马数字代表繁殖的代数，从亲代开始。
2）阿拉伯数字代表每一代不同个体的编号。
补充2：遗传系谱法
有中生无
无中生有
Dd
Dd
dd
P
F1
X
隐性致病
Dd
Dd
dd
P
F1
X
显性致病
患病概率
已知正常
正常概率
=
1/4
dd
=
DD
1/4
=
2/4
Dd
=
DD
1/3
=
2/3
Dd
正常概率
已知患病
患病概率
=
1/4
dd
=
DD
1/4
=
2/4
Dd
=
DD
1/3
=
2/3
Dd
补充2：遗传系谱法
补充2：遗传系谱法
？
Ⅰ
Ⅱ
1
1
2
①再生一个正常孩子的概率
Ⅰ
Ⅱ
1
2
3
1
2
②假定Ⅰ-1与Ⅰ-2生了一个正常男孩（Ⅱ-2），该男孩与一白化女子（ Ⅱ-3 ）结婚，问生一正常孩子和患病孩子的概率分别是多少？
①再生一个正常孩子的概率
补充2：遗传系谱法
Ⅰ
Ⅱ
1
2
3
1
2
1
？
Ⅲ
③假定Ⅱ-2与Ⅱ-3生了一个患病女孩（Ⅲ-1），他们再生一正常孩子和正常女孩的概率分别是多少。
①再生一个正常孩子的概率
②假定Ⅰ-1与Ⅰ-2生了一个正常男孩（Ⅱ-2），该男孩与一白化女子（ Ⅱ-3 ）结婚，问生一正常孩子和患病孩子的概率分别是多少？
补充2：遗传系谱法
补充3：加法原理与乘法原理
(1)加法原理：互斥事件出现的概率是它们各自出现的概率之和。
如肤色正常(A)对白化(a)为显性。夫妇遗传因子组成皆Aa，孩子遗传因子组成可能是AA、Aa、Aa、aa，概率都是1/4。这些事件是互斥事件。故一个孩子表现正常的概率是1/4(AA)＋1/4(Aa)＋1/4(Aa)＝3/4。
(2)乘法原理：两个独立事件同时发生或相继发生的概率是各自出现概率的乘积。
如生男生女的概率都是1/2，第一胎与第二胎是两个独立事件。第一胎生女孩概率是1/2，第二胎生女孩概率也是1/2，那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2＝1/4。
1．自交：指遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式。
植物中指自花受粉或雌雄同株的异花受粉。
补充4：自交与自由交配
若Aa个体连续自交
2．自由交配：指群体中的具有不同遗传因子组成的个体之间均为随机交配。
♀ ♂　　 2/5AA 3/5Aa
2/5AA 2/5AA(♀)×2/5AA(♂) 3/5Aa(♀)×2/5AA(♂)
3/5Aa 2/5AA(♀)×3/5Aa(♂) 3/5Aa(♀)×3/5Aa(♂)
补充4：自交与自由交配
例如，某群体中AA占2/5、Aa占3/5，则自由交配的方式有4种，分析如下：