1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一)-高中生物必修二(2019)课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
必修Ⅱ 遗传与进化
子代与亲代之间的相似性
——遗传
子代与亲代，子代与子代之间的差异性
——变异
遗传和变异是进化的基础!
2020/11/29
2020/11/29
2020/11/29
第1章遗传因子的发现
第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)
2020/11/29
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。
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；又如，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。
红花豌豆与白花豌豆
经过整整8年(1856-1864)的不懈努力，终于在1865年发表了《植物 杂交试验》的论文，提出了遗传单位是遗传因子的论点，并揭示出遗传学 的两个基本规律——分离定律和自由组合定律。
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奥地利布鲁恩一家修道院。
论文发表34年后他的观点才被
和自然少部分人认可，至此他已经去 孟世16年了。
他上了
由
孟德尔于1822年出生在奥地利(现为捷克)的一 个贫苦家庭，他从小酷爱自然科学。1843年，他进入
种植了豌豆、 山柳菊、玉米等植物，进行杂交实验。
其中豌豆的杂交实验非常成功。
孟德尔—— “现代遗传学之父”
长送
学
国地，
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
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柱头
花柱
子房
花托
花柄
两性花的结构
花瓣
花萼
花 药
花丝
雌蕊
雄蕊
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1、豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物，在自然状态下一般
都是纯种。一 结果既可靠，又容易分析。
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一、豌豆用作遗传实验材料的优点
异花传粉
自花传粉
矮茎(或高
父 本 ( 否 ) : 供应花粉的植株。
豌豆杂交的方法：人工异花传粉
母 本 ( 早 ) : 接受花粉的植株。
去 雄
采集花粉
高萃(或矮基)编豆的花
将采集到的花粉涂(撒) 在去雄花的潍蓝的柱头上， 再套上纸袋
高鉴(或矮茎)豌亚的花
先除去未成熟花的全部 推蕊，叫作去姓。然后，套 上纸袋
2020/11/29 ▲图1-1 人工异花传粉示意图
人工授粉
套 袋
套 袋
2、豌豆植株具有易于区分的性状，并 能稳定地遗传给后代。
实验结果容易观察和分析
性状：指生物体的形态特征或生理特征。形态特征如种子 的形状、颜色等；生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱性 等。
相对性状：一种生物的同一种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。
思考：兔的卷毛和长毛是不是相对性状
2020/11/29
图3脸颊有无酒窝
图1耳垂的位置
1、有耳垂2、无耳垂
图2 卷 舌
1、有卷舌2、无卷舌
图4上眼脸有无褶皱 1、双眼皮2、单眼皮
1、有酒窝2、无酒窝
人的相对性状
2020/1
种 子 形 状 种 皮 颜 色 花 的 颜 色 豆 英 形 状 豆 英 颜 色 花 的 位 置
茎 的
高 度
圆 滑 黄 色 红 花 饱 满 绿 色 腋 生
高 茎
皱皮缩 绿 色 白 花 不饱满 黄 色 顶 生
矮 茎
多对相对性状→挑7对→首先对一对相对性状的遗传进行研究
2020/11/29
豌豆的相对性状
阅读课本P
1、描述该实验过程和结果
2、注意有关符号和概念
符号：P 、早 、 、F 、F 、× 、
概念：正交、反交、杂交、自交
性状、相对性状、显性性状、隐性性状
性状分离
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(母本)早正 交(父本)
P 纯种高茎×纯种矮茎
(亲本) (杂交
一对相对性状的纯合亲本 杂交，杂种子一代未显现 出来的性状。
隐性性状<纯种高茎
一对相对性状的纯合亲本杂交， 杂种子一代显现出来的性状。
显性性状 高茎
二、一对相对性状的杂交实验
为什么F 都是高茎 难道矮茎性状消失了吗
F
(子一代)
高茎
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高茎 矮茎 现象，叫做性状分离 。
787 :277
接 近 3 : 1
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在 杂种后代中，同时显现出 显性 _性状和隐性_ 性状的
F 中出现3:1的性状分离
比是偶然的吗
高茎
F
(子二代)
F 自交： F
(自交)
性状 F 的表现
显性 隐性
显性：隐性
茎的高度 高茎 787 矮茎 277
2.84:1
种子的形状 圆粒 5474 皱粒 1850
2.96:1
子叶的颜色 黄色 6022 绿色 2001
3.01 :1
种皮的颜色 灰色 705 白色 224
3.15:1
豆荚的形状 饱满 882 不饱满 299
2.95 :1
豆荚的颜色(未成熟) 绿色 428 黄色 152
2.82:1
花的位置 腋生 651 顶生 207
3.14 :1
面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗
七对相对性状的杂交实验结果——统计学的方法
2020/11/29
子二代出现性状分离现象，且显性性状与隐性性状的
数量比接近3:1,具有规律性。
如何解释实验现象呢
用当时的主流观点能否解释
“融合遗传”:由父本和母本提供的遗传物质在子代细
胞中完全融合。使子代表现出介于双亲之间的性状。
2020/11/29
阅读课本P
思考：
1、孟德尔假说的内容有几点
2、遗传因子是如何书写表示的 什么是显性遗传因子
什么是隐性遗传因子
3、体细胞中遗传因子的存在方式是什么样的 什么是杂
合子 什么是纯合子
4、生殖细胞中遗传因子的存在方式是什么样的
5、受精时，配子的结合有什么特点
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三、对分离现象的解释——提出假说
1、生物体的性状是由 遗传因子(基因)决定的。
决定显性性状的为显性遗传因子(基因)(用大写字母表示，如D )。
决定隐性性状的为隐性遗传因子(基因)(用小写字母表示，如d)。
2、体细胞中遗传因子是_成对_存在的。 纯合子
3、配子形成时，成对的遗传 纯种高茎 纯种矮茎
因子分开，分别进入不同的配 P DD X dd
子，配子中只含每对遗传因子
中的 1 个。
4、受精时，雌雄配子的结合 配 子 D d
是 随机_ 的 。 (受精)
受精卵中遗传因子恢复成对 F 杂合子 Dd 高茎
2020/11/29
2、体细胞中遗传因子是成对存在的。
3 、配子形成时， 成对的遗传 早
F Dd X Dd
F 形成的配子种类、比值都
相等，两种雌配子和两种雄
配子的结合机会均等、是随 配子 D d D d
三、对分离现象的解释——提出假说
1、生物体的性状是由遗传因子(基因)决定的。
决定显性性状的为显性遗传因子(基因) (用大写字母表示，如D)。
决定隐性性状的为隐性遗传因子(基因)(用小写字母表示，如d)。
机的，才导致了3:1的结果。
造 uHJo
受精卵中遗传因子恢复成对
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F DD Dd Dd dd
3(高茎):1(矮茎)
F 中遗传因子组成(基因型)及其比例： DD:Dd:dd =1:2:1 2020/11/29 性状类型(表现型)及其比例：高茎：矮茎=3:1
F 高茎Dd
配子 d
一对相对性状杂交实验的遗传图解
高茎
配子 D
高茎
Dd
d
矮茎
dd
V
d
P
F
F
dd 矮茎
Dd 高茎
DD
高茎
Dd
高茎
(杂交)
(自交)
F
2
X
P DD 业 配子 D F 高茎 配子 D X dd Dd X d
高茎
Dd
d
d
业
遗传图解书写注意事项：
上有表现型
下边有比例
左边有名称
中间写精细
F 中遗传因子组成(基因型)及其比例： DD:Dd:dd =1:2:1 2020/11/29 性状类型(表现型)及其比例： 高茎：矮茎=3:1
Dd Dd dd
高茎 高茎 矮茎
一对相对性状杂交实验的遗传图解
DD
高茎
矮茎
高茎
F
探究实践 性状分离比的模拟
甲、乙小桶分别代表雌雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子
1、将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你有什么发现 如果孟德尔 当时只对F 中10株豌豆的性状进行统计，他还能正确地解释性状分离现象吗
与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预测的结果，即彩球组合类 型数量比DD:Dd:dd=1:2:1, 彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3:1。因 为 实验统计的样本数量越大，越接近统计规律。如果孟德尔当时只对F 中10株豌豆的 性状进行统计，那么他很难正确地解释性状分离现象。因为实验统计的样本数量足 够大，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。只对F 中10株豌豆的性状 进行统计，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相比较，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结合，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 。
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四、对分离现象解释的验证
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， 一种正确的假说仅仅能解释已有 的实验结果是不够的，还应该能够预测另外一些实验的结果。
以小组为单位，以F 高茎豌豆 (Dd) 和隐性纯合子矮茎 豌豆 (dd) 杂交为例，根据孟德尔的假说，推理出测交
的遗传图解：
F (杂合子)和隐性纯合子杂交
——测交
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1 : 1
在实际的测交操作过程中，得到166株后代，高茎87,矮茎79,
比例接近1:1。与预期相符合，从而验证了假说的正确。
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配子 D d d
子代 Dd dd
杂种子一代 隐性纯合子
2)测交实验结果验证假设
高茎豌豆
矮茎豌豆
测交 后代 87株
79株
比例 高茎：矮茎≈1:1
琼中附属中学
0IONGZ-ONG HIGH SCHOOL AFFILIATED TO CENTRAL CHINA NOPMAL UNIVERSITY
1)根据假说演绎推理
对分离现象解释的验证——测交实验
高茎Dd X dd 矮茎
矮茎
高茎
些
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。
适用条件： (1) 真核生物、细胞核中的遗传因子(基因); (不适用于原核生物、细胞质的遗传因子)
(2) 一对遗传因子( 基 因 ) ;
(3)进行有性生殖的生物。
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为什么F 中出现3:1的性状分离比
遗传因子决定生物的性状
遗传因子成对存在
遗传因子在形成配子时分离 雌雄配子在受精时随机结合
测交结果预测： (纸上谈兵) 测交后代分离比为1:1
实验验证演绎推理的结论实际测交实验结果与推 2020/11/29 理符合，说明假说正确
以观察和分析发现问题
经推理和想象作出假说
研究方法：假说—演绎法
据假说进行演绎推理
思维训练设计实验方案
假设你正在一个花卉生产基地工作。有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉，出 现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值，决定培育这样的花卉新品种。当你 知道这种花是自花传粉以后，将这株开紫花的植株的种子种下去，可惜的是，在长出 的126株新植株中，却有36株是开白花的，这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开 紫花的纯种植株呢 请你写出解决这一问题的实验方案，与同学交流，看谁设计的方 案更简捷。
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。具体过程可用下图表示。
紫花×白花
紫 花 白 花
选育紫花
紫花
选育紫花
淘汰
直至不再出现白花为止
自 交
F
F,
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白花
课堂作业
1.下列各对性状中，属于相对性状的是( B )
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 2.下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交( B )
A.D D×D d B.D D×d d C.D d×D d D.D d×d d
3.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( D )
A.A A×A a B.A A×a a C.A a×A a D.A a×a a
4.基因型为A A的个体与基因型为aa的个体杂交产生的F 进行自交，那 么F 中的纯合子占F 中个体数的( B )
A.25% B.50% C.75% D.100%
5.在一对相对性状的遗传中，隐性性状亲本与杂合子杂交，其子代个 体 中与其双亲遗传因子组成都不相同的比例为( A )
A.0% B.25% C.50% D.75%
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课堂作业
6.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( B
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
7.下列叙述中，正确的是 ( C)
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
8.一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( B )
A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/4
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拓展应用
1.(1) 在F 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F 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) 分离定律。即 在F,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。
(3) 2。
2.(1) 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。
2020/11/29
拓展应用
3. 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.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—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 进入理性推导和实验验证的研究阶段。
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