人教版（2019）高中生物必修二1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 第2课时 课件 （共18张ppt）

第1章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
授课：谢志强
探究·实践
性状分离比的模拟实验
1.实验目的
通过模拟实验，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
2.模拟内容
甲、乙两个小桶：_______________；
甲、乙小桶内的彩球 ：___________；
不同彩球的随机组合：_______________________________________。
3.操作步骤
4.分析结果，得出结论
(1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈____________。
(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：
显性∶隐性≈_________。
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合
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
探究·实践
性状分离比的模拟实验
讨论
1.为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？
模拟杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。因为母本(杂合子Dd)产生的D雌配子与d雌配子的数量是相等的，父本(杂合子Dd)产生的D雄配子与d雄配子的数量也是相等的。
2.实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量一定要相等吗？
不同小桶内的彩球数量不必一定相等。因为对于大多数生物来说，父本产生的雄配子数量远远多于母本产生的雌配子数量。
3.为什么每次抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？
为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
四、对分离现象的验证
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。
请同学们根据下表分析孟德尔会用什么方法来验证呢？
测交实验：让F1与隐性纯合子杂交。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}孟德尔的假设
性状
♂
♀
高茎豌豆
DD
DD
Dd
Dd
矮茎豌豆
dd
dd
请同学们画出测交实验遗传图解：
高茎
矮茎
配子
F1
P
Dd
dd
×
d
D
Dd
高茎
d
dd
矮茎
根据假设测交理论预期：
高茎:矮茎＝1:1
四、对分离现象的验证
测交实验的结果是，在得到的166株后代中，87株是高茎的，79株是矮茎的，高茎与矮茎植株的数量比接近1:1。实验结果与预期相符。
讨论
1.孟德尔一对相对性状测交实验中，测交后代为什么会出现性状分离比接近1:1的现象？
高茎豌豆Dd产生含D和d的两种配子，且比例为1:1，而矮茎豌豆dd只产生含d的一种配子，雌雄配子随机结合会产生含 Dd和dd的后代，且比例为1:1。
2.通过测交实验的结果可证实以下哪些内容？
①F1产生了两种比例相等的配子；②F1是杂合子；③F1是纯合子；
④F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离。
①②④
五、分离定律
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。
孟德尔科学研究过程总结：
1.观察实验，提出问题
一对相对性状的杂交实验中，提出三个问题。
2.分析问题，作出假设
⑴性状由遗传因子控制；⑵遗传因子成对存在；⑶在形成配子时，成对的遗传因子发生分离；⑷雌雄配子的结合是随机的
3.演绎推理，作出预测
设计测交实验，预测后代高茎:矮茎＝1:1
4.验证假说，得出结论
预期与结果一致，假说正确，得出分离定律
假说－演绎法
假说—演绎法与传统归纳法的比较
假说—演绎法
传统归纳法
区别
一般步骤：观察和分析现象→提出问题→根据推理和想象提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论
通过综合许多具有内在联系的个别事例，然后归纳出它们所共同的特性，从而得出一个一般性的原理或结论，不需要再验证
由一般到个别的论证方法
由个别到一般的论证方法
★假说—演绎法：
①观察现象：她在人群中多看了我一眼。
②提出假说：她会嫁给我。
③演绎推理：我向她求婚她会答应。
④实验验证：“嫁给我好吗？”“滚！”
⑤得出结论：我想多了……
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。
⑴花粉出现这种比例的原因是什么？
⑵实验结果验证了什么？
⑶如果让F1自交，F2中花粉有_____种类型。
⑴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。
⑵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
分离定律如何验证
思考1：还有哪些方法可以验证分离定律的存在？
(1)测交法：F1×隐性纯合子?子代两种性状的数量比为1∶1?F1产生两种数量相等的配子，遵循分离定律。
(2)自交法：F1自交?子代性状分离比为3∶1?F1产生了两种数量相等的配子，遵循分离定律。
思考2：是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？
不是。控制生物性状的遗传因子并非都在细胞核，进行有性生殖的真核生物的核遗传因子才会遵循分离定律，细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。
小结：分离定律的适用范围
⑴一定是真核生物；
⑵一定要进行有性生殖；
⑶一定是细胞核中的遗传因子；
⑷只研究一对相对性状的遗传。
拓展应用：
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。
⑴在正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马。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。
⑵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，又有黑色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。
分离定律的应用
你还能想出别的鉴定方法吗？
自交法。
拓展应用：
3.番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是(　　)
分离定律的应用
实验组
亲本性状表现
F1的性状表现和植株数目
红果
黄果
1
红果×黄果
492
501
2
红果×黄果
997
0
3
红果×红果
1 511
508
A.番茄的果色中，黄色为显性性状
B.实验1的亲本遗传因子组成：红果为AA，黄果为aa
C.实验2的后代中红果番茄均为杂合子
D.实验3的后代中黄果番茄的遗传因子组成可能是Aa或AA
C
【解析】选C。从实验2和3中可分析得出番茄的果色中，红色是显性性状，A错误；实验1中亲本红果的遗传因子组成应为Aa，黄果的遗传因子组成应为aa，B错误；实验3的子代红色∶黄色约等于3∶1，其中黄果为隐性，所以遗传因子组成只能是aa，D错误。
思维风暴
1．显性性状与隐性性状的判断方法
(1)根据子代性状判断
①不同性状的亲本杂交?子代只出现一种性状?子代所出现的性状为显性性状。如高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代全为高茎，则高茎为显性。
②相同性状的亲本杂交?子代出现不同性状?子代出现的新的性状为隐性性状。如高茎豌豆与高茎豌豆杂交，后代出现矮茎，则矮茎为隐性。
(2)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性状分离比中为3∶1?分离比中为3的性状为显性性状。
分离定律的应用
思维风暴
2.有关遗传因子组成的推导
(1)由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及其概率(正推型)。
分离定律的应用
{8A107856-5554-42FB-B03E-39F5DBC370BA}亲本
子代遗传因子组成
子代性状表现
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA∶Aa＝1∶1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
Aa×Aa
AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1
显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa
Aa∶aa＝1∶1
显性∶隐性＝1∶1
aa×aa
aa
全为隐性
分离定律的应用
思维风暴
2.有关遗传因子组成的推导
(2)由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型)。
方法一：遗传因子填充法。
先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子组成可用A_来表示，那么隐性性状的遗传因子组成只有一种aa，根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的遗传因子。
方法二：隐性纯合子突破法。
如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a遗传因子，然后再根据亲代的性状表现做进一步的推断。
2.有关遗传因子组成的推导
(2)由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型)。
方法三：根据分离定律中的规律性比值来直接判断(用字母D、d表示)。
①若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲遗传因子组成为___________；
②若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲遗传因子组成为___________；
③若后代性状只有隐性性状，则双亲遗传因子组成为___________；
④若后代性状只有显性性状，则双亲遗传因子组成为________________________________________。
分离定律的应用
思维风暴
Dd×Dd
Dd×dd
dd×dd
DD×DD、DD×Dd或DD×dd
3.有关个体概率的计算
相互独立事件同时发生的概率，等于每个事件各自发生的概率的积。如甲乙两人抛硬币，甲乙所抛硬币正面朝上的概率均为1/2，且相互独立、互不影响，那么甲乙所抛硬币均正面朝上的概率等于1/2×1/2＝1/4。
不能同时发生的事件A和事件B，有一个发生的概率，等于事件A和事件B各自发生的概率的和。如杂合子自交，后代为显性纯合子的概率为1/4，为杂合子的概率为1/2，为隐性纯合子的概率为1/4；则后代表现显性性状(出现显性纯合子和杂合子)的概率等于1/4＋1/2＝3/4。
特别要注意求杂合子的概率时，要明确其性状是否已知！
分离定律的应用
思维风暴
课 堂 总 结
测交
3∶1
1∶2∶1
1∶1