1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一） 课件(共51张PPT) 2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修第二册

(共51张PPT)
八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。
实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。
第一章 遗传因子的发现
1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）
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2]你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
粉色
+
[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？
+
问题探讨
融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行。然而，孟德尔冲破了这个错误观点的“束缚”，提出了完全不同的理论。
颗粒
遗传
融合
遗传
资料分析
为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
1.自花闭花授粉
自交
纯种
豌豆作为遗传材料的优点
雄花
雌花
单性花
（只有雄蕊）
（只有雌蕊）
雌雄同株：
雌花和雄花在同一植株上。
雌雄异株：
雌花和雄花不在同一植株上。
玉 米
只开雄花的叫雄株
只开雌花的叫雌株
认识花的结构----单性花
单性花：一朵花只有雄蕊，或只有雌蕊
知识链接
两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊。
认识花的结构----两性花
知识链接
甲
乙
自花传粉
异花传粉
自花传粉：两性花的花粉，落到 的雌蕊柱头上的过程，也叫 。
同一朵花
自交
异花传粉： 之间的传粉过程。
两朵花
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（ ♀ ）
自然状态下两株豌豆能否异花传粉？
传粉与交配
自花传粉
异花传粉
知识链接
♀
去雄套袋
♂
采集花粉
传粉套袋
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。
人工异花授粉
去雄
套袋
防止外来
花粉的干扰
人工授粉
（雌花成熟时）
套袋
防止外来
花粉的干扰
知识链接
为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
2.豌豆的花大
便于进行人工异花传粉
3.豌豆周期短，子代多
便于统计分析
一、豌豆作为遗传实验材料的优点
为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
4.豌豆具有易于区分的相对性状
一、豌豆作为遗传实验材料的优点
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
例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
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
C
B
课堂练习
2.一对相对性状的杂交实验是如何进行的？实验结果如何？
3.什么是显性性状？什么是隐性性状？什么是性状分离？
1.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
高茎
787高茎 277矮茎
×
P：
F1
F2
矮茎
（杂交）
（自交）
3 ∶ 1
×
高茎
(子一代)
(亲本)
(子二代)
高茎
784高茎 276矮茎
×
矮茎
（杂交）
（自交）
3 ∶ 1
×
高茎
正交
反交
否定融合遗传
如何判断
统计
子一代为什么都是高茎？
子二代为什么出现矮茎？出现矮茎是偶然吗？
子一代都是高茎
子一代自交，观察子二代
子二代出现3﹕1
二、一对相对性状的杂交实验
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
其它相对性状的杂交实验结果也是这样吗？
二、一对相对性状的杂交实验
高茎
×
P
高茎
矮茎
F1

F2
高茎
矮茎
高茎
高茎
在一对相对性状纯种亲本的杂交实验中，子一代中未表现出来的性状→隐性性状
在一对相对性状纯种亲本的杂交实验中，子一代中表现出来的性状→显性性状
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
787
277
性状分离比≈3：1
是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？
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、对分离现象的解释
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
三、对分离现象的解释
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
三、对分离现象的解释
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
X
三、对分离现象的解释
配子 :
F1 :
F2 :
１ ：２ ：１
♂
Dd
高茎
×
Dd
高茎
D
d
D
d
高茎
高茎
矮茎
DD
Dd
Dd
dd
3 : 1
♀
F1产生的雄配子
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
F2
高茎：矮茎=3：1
DD：Dd: dd=1:2:1
DD：Dd : dd=
高茎：矮茎=
对F1自交的解释
遗传图解
实验原理：
精巢（父本）
卵巢（母本）
雄配子(精子)
雌配子
(卵细胞)
模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合
实验步骤:
随机抽取
充分混合
记录组合
组合类型 DD Dd dd
数目
重复实验
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说
模型构建
（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？
杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。
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。
为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
①彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈____________。
②彩球组合类型的数量比代表显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈______。
1:2:1
3:1
实验步骤:
问题探讨
（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？
不是。
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DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。
（5）将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较，你认为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。
问题探讨
例1.用甲、乙两个小桶及分别标记为A、a的两种不同颜色的彩球，进行“一对相对性状杂交的模拟实验”，下列叙述正确的是 (　　)
A.本实验模拟的是生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离
B.每次抓取彩球后无须放回原来的小桶
C.统计40次，彩球组合AA、Aa、aa数量一定为10、20、10
D.每个小桶中都有两种不同颜色的彩球，并且两种颜色的彩球数相等
【答案】D
【解析】本实验模拟的是生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合所产生的后代的性状分离比，A错误；抓取完一次记录好组合情况后，应将彩球重新放回原来的小桶，保证每次抓取彩球时，两种颜色的彩球数目相等，B错误；彩球组合AA、Aa、aa数量比接近1∶2∶1，但不一定是1∶2∶1，因此统计40次，彩球组合AA、Aa、aa数量不一定为10、20、10，C错误；每个小桶中都有两种不同颜色的彩球，并且两种颜色的彩球数相等，D正确。
课堂练习
F1
P
大胆猜测，提出假设
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：
生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含每对遗传因子的一个。
受精时，雌雄配子的结合是随机的。
生物的性状是由遗传因子决定的。
体细胞中遗传因子是成对存在的。
DD
dd
D
d
Dd
配子
Dd
Dd
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
F1
配子
F2
1 : 2 : 1
仅能解释已有的实验结果还是不够
的，还应该能预测另一些实验的结果！
F1（Dd）是否产生了两种配子（D：d≈1：1）
怎样验证？
思考：
测交实验
先：设计测交实验、演绎推理--预期结果
后：实验验证（实做该实验）--实际结果
配子难以直接观察
Dd
D
d
F1
配子
高茎
1 ： 1
直接验证
看是否产生两种配子
个体可直接观察
Dd
DD
dd
√
若二者
一致
假设成立，即对分离现象的
理论解释是正确的。
关键要验证什么
选择亲本与F1交配
选择什么样的亲本
F1（Dd）×dd
问题探讨
×
（杂交）
P
（亲代）
（高茎杂合）
（矮茎）
F1
（子一代）
（高茎：矮茎=1：1）
×
高茎
P
dd
矮茎
Dd
测交
杂种子一代
隐性纯合子
D
d
d
配子
高茎(87)
矮茎(79)
形状表现
1 ： 1
比例
测交后代
Dd
dd
1.对分离现象解释的验证方法——测交
1.对分离现象解释的验证方法——测交
（1）定义：测交就是让F1与隐性纯合子杂交。这个方法可用来测定F1的遗传因子组成。
（2）作用：①测定F1产生的配子种类及比例；②测定F1的遗传因子组成；③判定F1在形成配子时遗传因子的行为（根本目的）
注意说明：用F1与隐性纯合子杂交的原因是：隐性纯合子只能产生“含有隐性遗传因子”的配子，它与F1的配子结合时，不会遮盖F1配子中遗传因子所决定的性状。这样测交后代的性状表现类型及比例就能直接反映F1产生配子的类型及比例，从而验证分离定律，也可间接反映F1的基因型
四、对分离现象的解释的验证
1、分离定律的内容
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
2、分离定律的适用范围
进行__________生殖的_________生物的一对相对性状的_________遗传。
有性
真核
细胞核
3、分离定律的关键
Dd
D
d
1 ：1
五、分离定律
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，叫做假说—演绎法。
【科学方法】
假说演绎法
步骤
观察现象
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
(子一代)
高茎
787高茎 277矮茎
×
P：
F1
F2
矮茎
（杂交）
（自交）
3 ∶ 1
×
高茎
(亲本)
(子二代)
现象：正交、反交的子一代
都是高茎。
问题：为什么F1都是高茎
矮茎消失了吗？
分离定律的发现：假说—演绎法
现象：子二代高茎：矮茎=3:1
问题：为什么F2高茎：矮茎
=3:1？
分离定律的发现：假说—演绎法
假说演绎法
步骤
观察现象
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
F1
P
DD
dd
D
d
Dd
配子
Dd
Dd
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
F1
配子
F2
1 : 2 : 1
生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含每对遗传因子的一个。
受精时，雌雄配子的结合是随机的。
生物的性状是由遗传因子决定的。
体细胞中遗传因子是成对存在的。
分离定律的发现：假说—演绎法
假说演绎法
步骤
观察现象
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
分离定律的发现：假说—演绎法
假说演绎法
步骤
观察现象
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
×
（杂交）
P
（亲代）
（高茎杂合）
（矮茎）
F1
（子一代）
（高茎：矮茎=1：1）
实验现象：测交后代高茎与
矮茎数量比为：1：1
得出结论：预期结果与实验
结果一致，假说正确，得出
分离定律
例1.孟德尔发现分离定律使用了假说演绎的科学方法，下列有关假说演绎的方法错误的解析是（　　）
A. 演绎推理的作用是为了把微观假说内容提升到宏观方面证明
B. 演绎推理是指根据假说内容推出测交的理论结果
C. 生物的性状是由遗传因子控制属于假说
D. 演绎过程是从个别现象推理到一般规律
D
【课堂练习】
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。
【课堂练习】
(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。
【课堂练习】
【知识拓展】
【题型1】纯合子和杂合子的判断
纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离
1.自交法
待测个体自交
出现性状分离
待测个体为杂合子
不出现性状分离
待测个体为纯合子
2.测交法
待测个体
×
隐性纯合子
后代只有1种类型
待测个体为纯合子
后代出现2种类型
待测个体为杂合子
(常用于植物的鉴别)
(常用于动物的鉴别)
3.花粉鉴别法
杂合子的某些性状可以从花粉的比例直接鉴定，如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。
【知识拓展】
【补充1】豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为（ ）
杂交组合 亲本性状表现 子代性状表现及数量
第一组 甲(顶生)×乙(腋生) 101腋生、99顶生
第二组 甲(顶生)×丙(腋生) 198腋生、201顶生
第三组 甲(顶生)×丁(腋生) 全为腋生
A.顶生;甲、乙 B.腋生;甲、丁 C.顶生;丙、丁 D.腋生;甲、丙
B
【补充2】甲和乙为一对相对性状，进行杂交实验可以得到下列四组实验结果。若甲性状为显性，用来说明实验中甲性状个体为杂合子的实验组合是( )
①♀甲×♂乙→F1呈甲性状②♀甲×♂乙→F1呈甲性状、乙性状
③♀乙×♂甲→F1呈甲性状④♀乙×♂甲→F1呈甲性状、乙性状
A.②④ B.①③ C.②③ D.①④
A
【课堂练习】
【题型2】杂合子(Dd)连续自交和自由交配的相关计算
自交是指遗传因子组成相同的个体交配；自由交配是指群体中不同个体随机交配。
1.杂合子（Dd）的个体连续自交，第n代的比例分析
杂合子连续自交第n代杂
合子所占的比例为（1/2)n
杂合子连续自交第n代纯合子所占的比例为？显性纯合子所占的比例为？隐性纯合子所占的比例为？
【知识拓展】
杂合子连续自交可提高纯合子所占的比例！
这就是自花传粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因
白花植株偶尔出现了开紫花的植株，如何才能获得开紫花的纯种植物呢？
让该紫花植株连续自交
【知识拓展】
2.杂合子（Dd）的个体自由交配，后代情况分析
Dd×Dd 第1代：
1/4DD 1/2Dd 1/4dd
第2代：
1/4DD×1/4DD
1/2Dd×1/2Dd
1/4dd×1/4dd
1/4DD♀×1/2Dd♂
1/2Dd♀×1/4DD♂
1/4DD♀×1/4dd♂
1/4dd♀×1/4DD♂
1/2Dd♀×1/4dd♂
1/4dd♀×1/2Dd♂
♂
♀
F1产生的雌配子
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
配子棋盘法
F1产生的雄配子
亲本（父本、母本）
自由交配产生的第2代
【知识拓展】
【补充1】豌豆是自花传粉、闭花受粉植物。豌豆的红花与白花是一对相对性状(分别由遗传因子A、a控制)，现有一批遗传因子组成为AA与Aa的红花豌豆，两者数量之比是1∶3。自然状态下其子代中遗传因子组成为AA、Aa、aa的数量之比为（ ）
A.25∶30∶9 B.7∶6∶3 C.5∶2∶1 D.1∶2∶1
【补充2】番茄的红果(R)对黄果(r)为显性，让杂合的红果番茄自交得F1，淘汰F1中的黄果番茄，利用F1中的红果番茄自交，其后代RR、Rr、rr三种遗传因子组成的比例是（ ）
A.1∶2∶1 B.4∶4∶1 C.3∶2∶1 D.9∶3∶1
B
C
自由交配
B
【课堂练习】
【题型3】分离定律中的特殊分离比现象分析
1.不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的表现形式，F1自交后代有3种表现型，其性状分离比为1:2:1。
AA红色 Aa粉色 aa白色
完全显性：AA、Aa红色 aa白色
2.致死现象
Aa x Aa
正常情况：1AA：2Aa:1aa
显性纯合致死：2Aa:1aa
隐性纯合致死：1AA：2Aa
指致死遗传因子在配子时期发生作用，
从而不能形成有生活力的配子的现象。
配子致死：
【知识拓展】
3.从性遗传
常染色体上的基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。
AA Aa aa
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角
4.复等位基因
在一个群体内，同源染色体的同一位置上的等位基因有2个以上，这些基因称为复等位基因。
如人类ABO血型：IA、IB、i
A型血：IAIA、IAi
B型血：IBIB、IBi
AB型血：IAIB
O型血：ii
【知识拓展】
1.有一对表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者(白化病为隐性基因控制)，女方的弟弟也是白化病患者，但女方双亲表现正常。这对夫妇生出白化病的孩子的概率是（ ）
A．1/2 B．2/3 C．1/4 D．1/6
D
2.一对表现型正常的夫妇，他们的双亲也正常，但男方有一个患白化病的妹妹，女方有一个患白化病的弟弟，这对夫妇生出白化病孩子的概率是多少？
1/9
3.一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
B
【课堂练习】
4. 人眼的虹膜有褐色和蓝色的，褐色由显性遗传因子B控制，蓝色由隐性遗传因子b控制。一对褐眼的夫妇生了一个蓝眼男孩，这对夫妇再生一个蓝眼男孩的可能性是_________，如果生了一个男孩，是蓝眼的可能性是_______ （ ）
A.1/2 　1/4　 B.1/4　1/8　　 C.1/6 1/8　　 D.1/8　1/4
D
易错提示：
“蓝眼男孩”在判断出蓝眼的概率后还要乘以性别概率1/2，而“男孩蓝眼”则不需要
【课堂练习】
THANKS