人教版高一生物必修二1.1孟德尔的豌豆杂交实验一课件（58张PPT）

必修2 遗传和进化
基因在传递过程中怎样变化？
人类如何利用生物的基因？
基因是怎样行使功能？
基因是什么？
基因在哪里？
人类是怎样认识到基因的存在
4.基因的表达
3.基因的本质
6.从杂交育种到基因工程
2.基因和染色体的关系
1.遗传因子的发现
5.基因突变及其他变异
7.现代生物进化理论
生物进化过程中基因频率是如何变化的？
遗传和进化
遗传：子代与亲代个体之间 相似的现象。
变异：亲代与子代之间，以及子代的不同个体之间出现差异的现象。
在物种繁衍的过程中，遗传究竟是怎么进行的？
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
第一章 遗传因子的发现
学习目标：
1．了解孟德尔实验获得成功的原因；
2．理解孟德尔一对相对性状的杂交实验的过程及解释；
3．掌握相关概念。
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。这种观点称做融合遗传。按照上述观点，则
+
=
你同意以上观点吗？说说你的理由？
问题探讨
孟德尔出生在奥地利的一个农民家庭里,家境贫寒，21岁做了修道士。
他利用修道院的一小块地，种植了多种植物进行杂交实验，潜心研究了 8 年。孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。因此，孟德尔被称为“现代遗传学之父”，是遗传学的奠基人。
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
1822－1884
28000株豌豆
思考：为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
花药
花丝
雄蕊
子房
花柱
柱头
雌蕊
花瓣
花萼
花托
花柄
花的结构
【复习】
两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花（如百合、豌豆、樱花、蔷薇等）
单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。如玉米、南瓜。
异
花
传
粉
闭
花
受
粉
自
花
传
粉
避免了外来花粉的干扰，自然状态下都是纯种。
自交：遗传物质相同的生物体间相互交配，植物体中是指自花受粉
1、豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，
避免外来花粉的干扰，自然状态下全部为纯种。

自花传粉
（自交）
遗传物质相同的生物体间相互交配，植物体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉
一、为什么选用豌豆做实验？
问题1：自然状态下，两株豌豆是否能受粉？
问题2：孟德尔做的豌豆杂交试验，那怎么样让两株豌豆杂交呢？
不能，因为豌豆是自花传粉，即自然状态下不能受粉，就是不能杂交。
去雄
传粉
高茎的花
矮茎的花
高茎
矮茎
去雄（未成熟）→套袋→授粉（已成熟）→套袋
人工杂交（异花传粉）
亲本
子一代
注意问题：去雄的时间？套袋的目的？
1.开花之前.
2.避免其余花粉的干扰
2、豌豆花大，容易进行人工杂交；
异花传粉
（杂交）
遗传物质不同的生物体间相互交配的过程
（一）为什么选用豌豆做实验？
3、豌豆具有稳定的，易于区分的相对性状。
（1）性状（character）：生物体表现出来的 形态特征和生理特性。比如: 肤色，血型，身高，脸型等。
（2）相对性状（relative character）：一种生物同一性状的不同表现类型。
相对性状常用一对“反义词”来描述。如茎的“高 - 矮”、“粗－细”、果实的“大－小”，生长速度的“快－慢”等。
三个要点：
同种生物：豌豆
同一性状：茎的高度
不同表现类型：高茎&矮
（一）为什么选用豌豆做实验？
兔子毛的长毛和灰毛
兔子的长毛和狗的短毛
狗的卷毛和长毛
黄豆茎的高茎和矮茎
请判断以下哪些是相对性状：
相对性状：一种生物同一性状的不同表现类型。
4、豌豆生长周期短，易于栽培
5、子粒多，便于统计分析
（一）为什么选用豌豆做实验？
相对性状：一种生物同一性状的不同表现类型。
多对性状同时研究好，还是每一对分别研究好？
亲本：
遗传学上的符号
♀
P
F1
F2
父本：
母本：
杂交：　　
×
自交：
子一代：
子二代：
（二） 一对相对性状的杂交实验
一对相对性状的杂交实验
（杂交）
P
F1
正交
反交
（杂交）
P
F1
疑问 为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？
矮茎性状？是消失了还是隐藏起来了？
纯高
纯矮
（自交）
（杂交）
P
F1
F2
显性性状:
隐性性状:
性状分离:
具有相对性状的两纯种亲本杂
交，F1中显现出来的性状
具有相对性状的两纯种亲本杂
交，F1中没有显现出来的性状
在杂种后代中，同时出现
显性性状和隐性性状的现象
概念
　 孟德尔发现在1064株F2中，高的787株，矮的为277株。高茎与矮茎的数量比接近于
　　为什么会出现这种现象呢？F２出现3：1的性状分离比是偶然的吗？
3 ：1
3∶ 1
孟德尔对豌豆的其它相对性状进行杂交实验，其结果也与茎的高度相类似。如下表：
性状
显性
隐性
Ｆ２之比
茎的高度
高：787
矮：277
2·84 ：1
种子形状
圆：5474
皱：1850
2·96 ：1
子叶颜色
黄：6022
绿：2001
3·01 ：1
花的位置
叶腋：651
顶端：207
3·14 ：1
种皮颜色
灰：705
白：224
3·15 ：1
豆荚形状
饱满：882
不饱满：299
2·95 ：1
幼果颜色
绿：428
黄：152
2·82 ：1
　　F2中出现的3：1的性状分离比不是偶然的
是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离？
1、生物的性状是由________决定的。
遗传因子
决定显性性状的遗传因子是____________，
用的_____英文字母表示，如高茎：D；
显性遗传因子
大写
隐性遗传因子
小写
决定隐性性状的遗传因子是____________，
用_____英文字母表示，如矮茎：d。
（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
成对
遗传因子组成相同的
个体叫做______
纯合子。
P
F1
F2
纯高
纯矮
遗传因子组成不同的
个体叫做______
杂合子。
D
D
d
d
d
D
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。
成单
Dd
Dd
d
d
dd
d
D
Dd
F1
D
配子
高茎
矮茎
DD
F2
Dd
Dd
F1
高茎
高茎
D
配子
高茎
高茎
高茎
1
1
：
：
DD
dd
P
矮茎
高茎
2
4. 受精时，雌雄配子的结合是随机的。
受精作用
遗传因子组合比(基因型) =
性状类型比=
3高（显）：1矮（隐）
合子
在配子中遗传因子 存在，
成对存在
合子中
（1）为什么矮茎性状在F1中隐藏起来了？
实验的思考
（3）F2中的3：1比例如何解释？
（2）又是什么原因使得矮茎性状在F2中重新出现？
？
决定矮茎性状的是隐性遗传因子
含有矮茎隐性遗传因子的配子结合，组成成对的隐性遗传因子，使得隐性性状得以表现
雌雄配子随机结合的结果
（四）对分离现象解释的验证—测交实验
Dd
dd
D
d
配子
高茎
矮茎
高茎
杂种子一代
矮茎
隐性纯合子
×
测交
测交后代
d
Dd
dd
1 ： 1
P7
证明了形成配子时，成对的遗传因子分离，形成D和d两种配子，且种类、比值都相等，受精机会均等。
测交：让F1 代与隐性纯合子杂交。
种植实验
测交试验的结果符合预期的设想，因此可以证明，控制同一性状的遗传因子在形成配子时发生分离。
杂种子一代高茎豌豆与隐性纯合子矮茎豌豆杂交：
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}性状
高茎
矮茎
实际植株数
30
34
比例
≈1:1
（五）得出结论
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
P7
孟德尔第一定律（分离定律）
实质：
F1 细胞中成对的控制相对性状的遗传因子，在形成生殖细胞时（减数分裂）彼此分离，分离后进入不同的配子中随配子遗传给后代
分离定律的适用范围：
（1）只适用于真核细胞中细胞核中的遗传因子的传递规律，而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传.
（2）揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子行为，而两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。
假说——演绎法
以观察和分析提出问题
为什么F2中出现3：1的性状分离比？
经推理和想象提出假说
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
据假说进行演绎和推理
测交结果预测：
测交后代分离比为1：1
实验检验演绎推理结论
实验结果完全符合！
假说完全正确！
P7
发现问题
假说----演绎法
提出假说
演绎推理
实验验证
提出问题
得出结论
分离 定律
选择豌豆 作为实验材料
杂交实验
理论解释（假说）
测交验证
分离定律内容
自花传粉、闭花受粉
具有多个易于区分的性状
F2性状表现类型及其比例为
F2遗传因子组成及其比例
高茎∶矮茎 = 3∶1
DD∶Dd∶dd =1∶2∶1
子代性状表现类型及其比例为
子代遗传因子组成及其比例
高茎∶矮茎 = 1∶1
Dd∶dd =1∶1
如何运用分离定律解题
1、根据题意，画出便于逻辑推理的图解；
2、根据性状分离，判断显、隐性性状；
3、根据性状表现初步确定遗传因子组成；（隐性性状—dd，显性性状—Dd或DD→D_）
4、根据性状分离比（根据后代表现型、遗传因子组成），判断双亲遗传因子组成；
5、弄清有关配子的遗传因子及比例；
6、利用配子比例求相应个体概率。
遗传题解题步骤
个体类型：
基因型：与表现型有关的遗传因子组成。
表现型：生物个体表现出来的性状。
纯合子：由相同遗传因子的配子结合成的合子发育成的个体。
杂合子：由不同遗传因子的配子结合成的合子发育成的个体。
①表现型相同，基因型不一定相同。
注：表现型是基因型与环境相互作用的结果。
表现型 = 基因型（内因）+ 环境条件（外因）
②基因型相同，表现型不一定相同。
1、显隐性性状的判断
⑴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，则出现的这种性状为显性性状
②相同性状的亲本杂交，子代出现不同性状，则出现的新性状为隐性性状
⑵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，则分离比为3的性状为显性性状，分离比为1的性状为隐性性状。
2、判断显性个体是否为纯合子的方法
自交法：看后代是否有性状分离
有：杂合子
无：纯合子
后代只有显性性状：纯合子
测交法
后代有显性和隐性性状：杂合子
3、基因分离规律的解题方法
⑴正推：
根据亲本基因型或表现型推子代基因型与表现型。
亲本组合
子代基因型及比例
子代表现型及比例
①DD×DD
②dd×dd
③DD×Dd
④DD×dd
⑤Dd×dd
⑥Dd×Dd
DD
dd
DD:Dd=1:1
Dd :dd=1:1
Dd
DD:Dd :dd=1:2:1
全为显性
全为隐性
全为显性
全为显性
显性：隐性=1:1
显性：隐性=3:1
⑵逆推型： 根据子代基因型或表现型推亲本基因型与表现型。
①基因填充法：凡是遇到表现型为显性性状的，其基因中至少有一个是显性基因，可以先写出基因的轮廓。如高茎豌豆的基因轮廓是D_
②隐性纯合突破法：凡是遇到表现型是隐性性状的，一定是纯合的，而且是唯一的，就可以直接写出来，如矮茎豌豆的基因型一定是dd
③分离比推导法：
1′若分离比为3︰1，则双亲一定为杂合子；
2′若分离比为1︰1，则双亲一定为测交类型；
3′若后代只有显性性状，则至少一方为显性纯合子。
（AA×AA或AA ×Aa或AA×aa）
4’若后代只有隐性性状，则双亲均为隐性性状
4、遗传概率计算
（1）要分清是在哪个范围内所占的比例
如：在豌豆的杂交实验中，F2中，DD占1/4。
但在F2的显性性状中DD占1/3，Dd占2/3。
例：人类白化病是隐性遗传病，一对正常的夫妇，且他们的双亲也都正常，但双方都有一兄弟是白化病患者，问这对夫妇生白化病孩子的概率是( ) 。

A. 1/9 B. 1/4 C. 8/9 D. 3/4
A
例题1：
人体肤色正常（A）对白化（a）是显性。一对夫
妇基因型都是Aa，他们所生的孩子中，表现型正
常的概率是多少？
AA:Aa:aa=1 : 2 : 1；
表现正常的概率：AA+Aa=1/4+2/4=3/4
即：AA占1/4，Aa占2/4，aa占1/4
（2）概率计算中的原则
加法原则：指两个（或多个）互斥事件同时出现的概率等于各自概率的和。
例题2：人类的双眼皮（B）对单眼皮（b）为显性。现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？
答案：1/4×1/2＝1/8
乘法原则：两个或两个以上相互独立的事件同时出现的概率等于各自概率的积。
分离定律在育种上的应用
——指导杂交育种
1、若优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。
2、若优良性状为显性性状：F2中表现的优良性状的个体可能是杂合子，其后代会发生性状分离，不能稳定遗传，还需要继续筛选。
若亲本为杂合子，怎样获得优良性状？
1/4AA 1/2Aa 1/4aa
Aa
?(1/4AA 1/2Aa 1/4aa)
1/8AA 1/4Aa 1/8aa
1X1/8AA ?(1/4AA 1/2Aa 1/4aa) 1X1/8aa
1/16AA 1/8Aa 1/16aa
AA(1/4＋1/8＋ 1/16＋```＋1/2n＋1) Aa(1/2n) aa(1/4 ＋ 1/8 ＋`````＋1/2n＋1)
AA(1/2-1/2（n ＋ 1） ) Aa(1/2n) aa(1/2-1/2（n ＋ 1） )
P
F1
F2

F3
Fn
1x1/4AA
1x1/4aa
1x1/4AA
1x1/4aa
关于连续自交，后代中纯合子和杂合子所占比例（以Aa为例）
经过上面分析，我们可以得出具有一对相对性状的杂合子Aa连续自交，第n代的情况如下：
杂合子
?n
纯合子
1-?n
显性纯合子
隐性纯合子
?-?（n＋1）
?-?（n＋1）
连续自交，后代中纯合子和杂合子所占比例的曲线图：
显性性状的表现形式：
表现形式
完全显性
不完全显性
共显性
F1表现型
介于两个亲
本间的性状
①显性②隐性
显性性状
两个亲本性
状同时表现
①亲本1②中间③亲本2
①亲本1②共显 ③亲本2
1：2：1
3：1
RR Rr rr
1：2：1
补充1：显性的相对性
F2表现型
种类
比例
完全显性：具有相对性状的两个亲本杂交,F1与显性亲本的表现完全一致的现象.如:豌豆的紫花和白花
不完全显性：具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现为双亲的中间类型的现象。
共显性：具有相对性状的两个亲本杂交,F1同时表现出双亲性状的现象.如:AB血型
⊕
F2 红花　　　粉花　　　白花
　　（ＲＲ）　　　 （Ｒr） 　　　（rr）
　　　　　１ 　 　∶　 ２　　 ∶　 １
P 红花紫茉莉 ×白花紫茉莉、
（ＲＲ）　　　　（rr)
F1 　　　　粉花（Ｒr）

紫茉莉花色的不完全显性遗传
人类ABO系统血型表
血型
基因型
红细胞上的抗原
显隐性关系
A
IAIA，IAi
A
IA对i为完全显性
B
IBIB，IBi
B
IB对i为完全显性
AB
IAIB
AB
IA与IB为共显性
O
ii
无
隐性
补充2：异常的分离比
某些致死基因导致分离比发生变化
隐性致死：隐性基因对个体有致死作用。
显性致死：显性基因具有致死作用。分显性纯合致死和显性杂合致死。
例：隐性纯合致死
Aa×Aa
1AA:2Aa:1aa
显性纯合致死
Aa×Aa
1AA:2Aa:1aa
Aa×Aa
1AA:2Aa:1aa
显性杂合致死
1显
显：隐=2：1
显：隐=1：1
配子致死：指致死基因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。
如: a使雄配子致死，则Aa的豌豆能产生2种雌配子（含A、a），但只能产生一种含A配子
Aa的豌豆自交，结果如下：
♀Aa×Aa♂
A a
A
雌配子
雄配子
1AA: 1Aa