人教版（2019）必修二 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件(共66张PPT)

(共66张PPT)
遗传与
进化
人类怎样认识到基因的存在？
基因在哪里？
基因是什么
基因是怎样行使其功能的？
基因在传递过程中怎样变化？
生物进化时基因频率如何变化？
第一章 遗传的基本规律
第三章 遗传的分子基础
第三章 遗传的分子基础
第四章 生物的变异
第五章 生物的进化
第二章 染色体与遗传
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（1）
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。这种观点也称作融合遗传。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。
【资料分析】
融合遗传
【资料分析】
融合假说
融合遗传是1868年由达尔文提出的。他认为子代的遗传物质来源于双亲遗传物质的融合，就像蓝色颜料与黄色颜料混合成为绿色颜料一样。
颗粒假说
与之对应，很多人接受“颗粒假说”，认为双亲遗传物质像某种完整颗粒一样遗传给后代，互不融合，保持完整性。
“现代遗传学之父”——格雷戈尔·孟德尔
从小好学
他出生于1822年，从小喜爱自然科学，由于家境贫寒，21岁便做了修道士。后来，他被派到维也纳大学进修自然科学和数学。
杂交实验
利用修道院的一块园地，种植豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行实验，研修了多年，其中，豌豆杂交实验非常成功。
发现规律
分析豌豆杂交实验，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。
一对相对性状的杂交实验
一
豌豆用作遗传实验材料的优点
目
录
CONTENTS
二
三
对分离现象的解释
花丝
柱头
子房
花柱
花药
花萼
胚珠
花托
花瓣
豌豆花的结构
雄蕊
雌蕊
1
优点一：
自花传粉、闭花授粉
在自然状态下为纯种
雌花
雄花
（两性花）
（单性花）
玉米
豌豆用作遗传实验材料的优点
一
自交
杂交
自交
2
优点二：
具有多对易于区分的性状
相对性状：一种生物同一性状的不同表现类型
性状：生物体的形态结构、生理特征和行为方式的总称。
练习一
1.下面哪些是相对性状
兔的短尾与鼠的长尾
兔的长毛与短毛
人的身高和体重
狗的长毛与黑毛
桃树的红花和绿叶
豌豆的黄粒与圆粒
√
×
×
×
×
同一种生物
注意：
不同表现类型
同一种性状
×
3
优点三：
子代数目多，便于进行统计分析
4
优点四：
花大，易于做人工杂交实验
用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小
练习一
2.下列不属于孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料原因的是（ ）
A.豌豆花比较大，易于做人工杂交实验
B.豌豆具有易于区分的相对性状
C.豌豆在自然状态下一般都是纯种
D.豌豆是单性花，易于操作
D
思考：豌豆是纯种，自然情况下只进行自交，那要怎样操作才能进行杂交呢？
活动二、观看人工异花传粉视频。
去雄
采集花粉
人工授粉
【人工异花传粉】
去雄
套袋
防止外来
花粉的干扰
人工授粉(传粉)
（雌蕊成熟时）
再套袋
防止外来
花粉的干扰
（花蕾期）
目的：保证杂交种子是人工传粉所结
母本
父本
套袋
再套袋
练习二
3.下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是（ ）
A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和人工授粉，实现了亲本间的杂交
B.孟德尔研究豌豆花的构造，但无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C.用豌豆做杂交实验需要高茎豌豆作父本，矮茎豌豆作母本
D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性
D
一对相对性状的杂交实验
一
豌豆用作遗传实验材料的优点
目
录
CONTENTS
二
对分离现象的解释
三
2.一对相对性状的杂交实验是如何进行的？实验结果如何？
1.常见的遗传学符号及含义
含义 父本 母本 杂交 自交 亲本 子一代/ 杂种一代 子二代/
杂种二代
符号
P

F1
F2
×
二、一对相对性状的杂交实验
问题：①为什么F1都是紫花的？
正交
反交
亲本
(P)
子一代
（F1）
紫花
紫花
白花
×
♀
♂
紫花
白花
亲本
(P)
×
子一代
（F1）
紫花
♀
♂
显性性状：正、反交得到的F1能表现出来的亲本性状；
隐性性状：正、反交得到的F1未表现出来的亲本性状；
F1都是紫花，符合遗传的融合假说吗？
按照颗粒假说的观点，F1中的紫花植株与亲本紫花植株的遗传物质相同吗？
如何检测F1植株中含有控制白花形成的遗传物质呢？
紫花
白花
亲本
(P)
×
子一代
（F1）
紫花
孟德尔让F1植株自交，所结的种子萌发后长成子二代（F2）植株。
经过统计，他发现在F2中，705株开紫花，224株开白花，两者的比例大致为3：1。
这种在杂交后代（F1）中显性性状和隐性性状同时出现的现象称为性状分离。
3 ： 1
豌豆的其他相对性状杂交实验是否会出现这样的情况？
性状 显性性状 隐性性状 比例
种子性状 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
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 绿色 428 黄色 152 2.82 : 1
花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14 : 1
问题：② F2中紫花与白花的3:1是不是偶然呢？
什么原因导致遗传性状在杂交后代中按一定的比例分离呢？
3 ∶ 1
一对相对性状的杂交实验
一
豌豆用作遗传实验材料的优点
目
录
CONTENTS
二
对分离现象的解释
三
1
发现问题
问题：
①为什么F1都是紫花的？
②为什么F2中白花性状又出现了呢
③为什么F2中出现 3 : 1 的性状分离比
2
提出假说
P
纯种紫花
纯种白花
P
p
PP
pp
P
p
配子：
Pp
紫花
F1
活动三、阅读教材P6，说出孟德尔提出的假说内容
①生物的性状是由遗传因子决定的。
②体细胞中的遗传因子是成对存在的。
决定
决定
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。
④F1体细胞中两个基因各自独立、互不融合。
⑤受精时，雌雄配子随机结合。
⑤受精时，雌雄配子随机结合。
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
纯合子：遗传因子组成相同（如PP，pp）
杂合子：遗传因子组成不同（如Pp）
2
提出假说
①生物的性状是由遗传因子决定的。
②体细胞中的遗传因子是成对存在的。
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
决定
纯合子：遗传因子组成相同（如PP，pp）
杂合子：遗传因子组成不同（如Pp）
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。
④F1体细胞中两个基因各自独立、互不融合。
⑤受精时，雌雄配子随机结合。
活动三、阅读教材P6，说出孟德尔提出的假说内容
配
子 :
F1
F2
１ ：２ ：１
Pp
紫花
×
Pp
紫花
P
p
P
p
紫花
紫花
白花
PP
Pp
Pp
pp
3 : 1
PP：Pp : pp=
紫花：白花=
⑤受精时，雌雄配子随机结合。
【遗传图解】
对F1自交的解释
遗传图解书写的注意事项：
1.世代符号
2.亲子代的遗传因子组成
3.亲子代的性状及比例
4.杂交或自交符号，箭头
配
子 :
F1
F2
１ ：２ ：１
Pp
紫花
×
Pp
紫花
P
p
P
p
紫花
紫花
紫花
PP
Pp
Pp
pp
3 : 1
PP：Pp : pp=
紫花：白花=
3
演绎推理
测交：指F1与隐形纯合子杂交的过程。
Pp
pp
P
p
配子
紫花
白花
紫花
杂种子一代
白花
隐性纯合子
×
测交
测交
后代
p
Pp
pp
1 ： 1
假如孟德尔的假说是正确的，预测测交试验结果。
4
实验验证
测交：指F1与隐形纯合子杂交的过程。
在实际的测交操作过程中，得到166株后代，紫花85株，白花81株，这一对相对性状的分离比接近1：1。测交实验结果验证了假说。
Pp
pp
P
p
配子
紫花
白花
紫花
杂种子一代
白花
隐性纯合子
×
测交
测交
后代
p
Pp
pp
1 ： 1
5
得出结论
分离定律：
控制一对相对性状的等位基因互相独立、互不融合，在形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子中，结果一半的配子带有等位基因中的一个，另一半的配子带有等位基因中的另一个。
提出问题
①为什么F1都是紫花的？
②为什么F2中白花性状又出现了呢
③为什么F2中出现 3 : 1 的性状分离比
作出假说
①生物的性状由遗传因子决定；②体细胞中遗传因子成对存在；③生物体形成配子时，成对遗传因子彼此分离，分别进入不同配子中；④受精时雌雄配子随机结合。
演绎推理
预测测交实验结果
做测交实验
实验验证
得出结论
分离定律
总结：分离定律的发现
假说演绎法
她怎么盯着我看
可能是喜欢我
找她加微信应该没问题
“美女加个微信”
“啪”
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。
②提出假说
③演绎推理
④实验验证
①发现问题
根据生活经验，你能举一个与假说--演绎法有关的例子吗？
（1）豌豆花色的完全显性遗传
完全显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1与显性亲本的表现完全一致的现象。
紫花基因P对白花基因p为完全显性。
孟德尔所研究的7对相对性状都属于这一类型。
在生物界，完全显性现象比较普遍。
亲本(P)
×
紫花
白花
子一代(F1)
紫花
基因的显隐性关系不是绝对的
（2）金鱼草花色的不完全显性遗传
不完全显性：指具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1表现为中间类型的现象。
亲本(P)
×
红花
白花
子一代(F1)
♀
♂
粉红色花
基因的显隐性关系不是绝对的
金鱼草花色的遗传是否符合遗传的融合假说？请说明原因。
亲本(P)
×
子一代
（F1）
子二代
（F2）
红花
（CC）
白花
（cc）
粉红花（Cc）
红花
（CC）
白花
（cc）
粉红花
（Cc）
1 : 2 : 1
（2）金鱼草花色的不完全显性遗传
基因的显隐性关系不是绝对的
F2的表型比例与其基因型比例就完全一致，都是1：2：1，即F2的表型可直接反映它的基因型。
金鱼草花色的遗传是否符合基因分离定律？为什么？
（3）血型的共显性
基因的显隐性关系不是绝对的
人类的ABO血型，由IA 、 IB 、i3个基因控制的
IA基因决定红细胞膜上A抗原；IB基因决定红细胞膜上B抗原；
AB血型的基因型为IA IB ，其红细胞膜上既有A抗原又有B抗原；
（3）血型的共显性
基因的显隐性关系不是绝对的
共显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1个体同时表现出双亲的性状，如IA对IB为共显性。
IAIA
IBIB
亲本(P)
子一代
（F1）
×
IAIB
（A型血）
（B型血）
（AB型血）
IAIA
ii
亲本(P)
子一代
（F1）
×
IAi
（A型血）
（O型血）
（A型血）
注意：IA对i为完全显性。
1、若马的毛色受常染色体上一对等位基因控制，棕色马与白色马交配，F1均为淡棕色马，F1随机交配，F2中棕色马∶淡棕色马∶白色马＝1∶2∶1
2、一头纯种白色母牛与一头纯种红色公牛交配，产下一头幼牛，既有白色的毛，也有红色的毛，远看像粉褐色的，这是显性现象中的？
3、正常人的红细胞呈碟形，镰刀形红细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀形。这种贫血症患者和正常人结婚所生的子女，其红细胞既有碟形，又有镰刀形，这是显性现象中的？
4、紫茉莉花色遗传时，红花亲本（RR）和白花亲本（rr）杂交获F1，F1自交获F2，F2植株中1/4开红花，2/4开粉红花，1/4开白花，这是显性现象中的？
判断：
不完全显性
不完全显性
共显性
共显性
表型是基因型与环境条件共同作用的结果
BB Bb bb
男性 秃顶 秃顶 正常
女性 秃顶 正常 正常
(1) 内在环境：年龄、性别、生理与营养状况等
(2) 外界环境：温度、光照、水分、营养条件等
①基因型为AA的藏报春，在20-25 ℃条件下生长，植株开红花；在30℃条件下生长，植株开白花；
②曼陀罗（Cc）在夏季温度较高时，紫茎对绿茎为完全显性；在温度较低、光照较弱时，紫茎对绿茎就不再是完全显性了；
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（2）
应用1：根据亲代基因型推测子代基因型、表型及比例
应用2：由子代推断亲代的基因型
应用3：显性和隐性性状的判断
应用4：判断显性纯合子和杂合子
应用5：遗传概率的计算
应用6：杂合子连续自交
应用7：自由交配类型
应用8：验证某对相对性状是否遵循分离定律
应用9：分离定律中几种特殊现象的归纳
番茄的红色果皮相对于黄色果皮为显性，红色果皮的基因用R表示，黄色果皮的基因用r表示。请在下列空格上填写适当的内容。
亲本基因型 后代基因型 后代基因型比例 后代表型 后代表型比例
RR × rr
Rr × rr
Rr × Rr
Rr × RR
rr × rr
应用1：根据亲代基因型推测子代基因型、表型及比例
Rr
Rr rr
RR Rr rr
Rr RR
rr
1:1
1:2:1
1:1
1
1
红皮
红皮、黄皮
红皮、黄皮
红皮
黄皮
1
1:1
3:1
1
1
组合 后代显隐性关系 双亲类型 结合方式
① 显性: 隐性＝3∶1
② 显性: 隐性＝1∶1
③ 只有显性性状
④ 只有隐性性状
都是杂合子
测交类型
至少一方为显性纯合子
一定都是隐性纯合子
Rr×Rr→3R_∶1rr
Rr×rr→1Rr∶1rr
RR×RR或RR×Rr
或RR×rr
rr×rr→rr
应用2：由子代推断亲代的基因型
应用3：显性和隐性性状的判断
显隐性判断方法：
（1）杂交法
如：高秆 × 矮秆 → 全为高秆 （DD × dd → Dd）
（2）自交法“无中生有”
如：高秆 × 高秆 → 高杆，矮秆（Dd × Dd → DD、Dd、dd）
（3）根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交 F2性状分离比为3∶1
分离比中为3的性状为显性性状
应用4：判断显性纯合子和杂合子
例：小麦的抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有一包抗锈病的小麦种子，要鉴定它们是否纯种，可用什么方法？
(1)自交法——主要用于植物，且是最简便的方法
(2)测交法
例：某农场养了一群马，有栗色马和白色马，已知栗色对白色呈显性。有人选出一匹健壮的栗色公马。请你鉴定它是杂种还是纯种？
方法：让该栗色公马与多匹白马测交。（待测动物若为雄性，应与多只隐性雌性交配，以产生更多子代）
预测实验现象并写出相应结论：
⑴若后代全为栗色马，则该栗色马极可能为纯合子；
⑵若后代出现白色马，则该栗色马为杂合子；
应用4：判断显性纯合子和杂合子
总结：当待测个体为动物时，常采用测交法；当待测个体为植物时，测交法、自交法均可采用，但自交法较简便。
非糯性与糯性水稻的花粉遇碘液呈现不同颜色，取待测水稻的花粉放在载玻片上，加一滴碘液，在显微镜下观察。如果花粉有两种，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。此法只适用于一些特殊的植物。
应用4：判断显性纯合子和杂合子
特殊的判断方法：花粉鉴定法
(1)加法原理：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这种互斥事件出现的概率是它们各自出现的概率之和。
例如，肤色正常(A)对白化(a)为显性。一对夫妇的遗传因子组成都是Aa，他们的孩子的遗传因子组成可能是AA、Aa、aa。然而这些事件是互斥事件，一个孩子的遗传因子组成是AA，就不可能同时又是其他的遗传因子组成。所以一个孩子表现正常的概率是1/4(AA)＋1/2(Aa)＝3/4。
应用5：遗传概率的计算
(2)乘法原理：当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时，这样的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。
例如，生男孩和生女孩的概率都是1/2，由于第一胎不论生男孩还是生女孩都不会影响第二胎所生孩子的性别，因此这是两个独立事件。第一胎生女孩的概率是1/2，第二胎生女孩的概率也是1/2，那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2＝1/4。
应用5：遗传概率的计算
方法1：用分离比直接计算
应用5：遗传概率的计算
如：用两个正常的双亲的基因型均为Aa，生一个孩子正常的概率为______，患白化病的概率为______。（白化病是隐性遗传病）
P 正常 正常
Aa × Aa
F1 A_ aa
3 : 1
正常 白化病
3/4
1/4
方法2：配子法（白化病为例）
应用5：遗传概率的计算
P： Aa × Aa
aa
A
a
1/2
1/2
aa：1/2a×1/2a＝1/4
配子：
A
a
1/2
1/2
F1:
如：用两个正常的双亲的基因型均为Aa，生一个孩子正常的概率为______，患白化病的概率为______。（白化病是隐性遗传病）
3/4
1/4
应用5：遗传概率的计算
实践中，常以遗传系谱图来研究某些遗传病的遗传规律。通常以正方形代表男性，圆形代表女性，以罗马字母代表世代，以阿拉伯数字表示个体，深颜色或黑色表示患者(如图)。
例：有一对表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，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
应用5：遗传概率的计算
患病男性
正常男性
正常女性

Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
应用6：杂合子连续自交
例：杂合子Aa连续自交n次，杂合子、纯合子、显性纯合子和隐性纯合子的比例分别是多少？
Aa
AA Aa aa
AA Aa aa
AA Aa aa
P
F1
F2
F3
Fn
AA Aa aa
……
应用6：杂合子连续自交
例：杂合子Aa连续自交n次，杂合子、纯合子、显性纯合子和隐性纯合子的比例分别是多少？
自交后代 杂合子　 纯合子 显性 纯合子　 隐性 纯合子 显性 性状个体　 隐性
性状个体
Fn 　 　 　 　
1-
-
+
-
+
+
+
-
+
由该曲线得到的启示：
在育种过程中，选育符合人们要求的个体，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。
2、杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子和杂合子的比例分别是多少？
应用6：杂合子连续自交
Aa
AA Aa
AA Aa
AA Aa
P
F1
F2
F3
Fn
AA Aa
……
Aa
AA Aa aa
AA Aa aa
AA Aa aa
P
F1
F2
F3
Fn
AA Aa aa
……
Aa自由交配，不淘汰相关基因型
应用7：自由交配类型
Aa自由交配，逐代淘汰隐性个体（aa）
Aa
AA Aa
AA Aa
AA Aa
P
F1
F2
F3
Fn
AA Aa
……
应用7：自由交配类型
应用7：自由交配类型
例：某群体中AA占2/5、Aa占3/5，他们自由交配，后代出现隐性纯合子的概率是多少？
方法1：
应用7：自由交配类型
例：某群体中AA占2/5、Aa占3/5，他们自由交配，后代出现隐性纯合子的概率是多少？
方法2：配子计算
P：(♂)AA2/5、Aa3/5 × (♂)AA2/5、Aa3/5
配子： A:7/10=2/5+3/5×1/2
a:3/10=3/5×1/2
A:7/10=2/5+3/5×1/2
a:3/10=3/5×1/2
F1: aa:3/10×3/10
练习：已知一批遗传因子组成为AA和Aa的豌豆和玉米种子，其中纯合子与杂合子的比例均为1∶2，分别间行种植，则在自然状态下，豌豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为(　　)
A.5∶1、5∶1 B.8∶1、8∶1
C.6∶1、9∶1 D.5∶1、8∶1
应用7：自由交配类型
应用8：验证某对相对性状是否遵循分离定律
例：已知豌豆花红色对白色为显性，请利用纯合亲本进行实验，验证该性状的遗传是否遵循分离定律。
方法1：用纯合红花豌豆和白花豌豆进行杂交，获得F1，让F1 进行自交，获得F2，统计F2花色的种类及比例。
若F2中豌豆花红色：白色=3:1，则说明该性状的遗传遵循分离定律
若F2中豌豆花红色：白色不等于3:1，则说明该性状的遗传不遵循分离定律
方法2：用纯合红花豌豆和白花豌豆进行杂交，获得F1，让F1 进行测交，获得测交后代，统计测交后代花色的种类及比例。
若后代中豌豆花红色：白色=1:1，则说明该性状的遗传遵循分离定律
若后代中豌豆花红色：白色不等于3:1，则说明该性状的遗传不遵循分离定律
(3)花粉鉴定法
①过程：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色，用纯
种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1的花粉放在载玻
片上，加一滴碘液，在显微镜下观察。
②结果：半数花粉呈蓝黑色，半数花粉呈橙红色。
③结论：分离定律是正确的。
1.致死现象
①显性纯合致死：指显性遗传因子纯合时，对个体有致死作用。这种情况下，群体中没有显性纯合子。
②隐性纯合致死：指隐性遗传因子纯合时，对个体有致死作用。这种情况下，群体中没有隐性性状的个体。
应用9：分离定律中几种特殊现象的归纳
③配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成含有显性或隐性遗传因子的配子。
例如，含A的雄配子致死，则遗传因子组成为Aa的雄性个体只能产生一种成活的雄配子a，与A和a两种雌配子形成后代的显隐性之比为1∶1。
应用9：分离定律中几种特殊现象的归纳
2.从性遗传
从性遗传指遗传因子组成相同，但在雌雄(男女)个体中的性状表现不同，如遗传因子组成为Hh的个体在公羊中表现为有角，而在母羊中表现为无角。　
应用9：分离定律中几种特殊现象的归纳