人教高中生物必修二1.1《孟德尔的豌豆杂交实验(一)》 课件 （65张ppt）

(共67张PPT)
第一节
孟德尔的豌豆杂交实验（一）
（1）、提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学上确定为基因）；
孟德尔（1822—1884），奥地利人，遗传学的奠基人。21岁起做修道士，29岁起进修自然科学和数学，1865年宣读了自己研究的豌豆杂交实验的论文《植物杂交实验》。62岁时带着对遗传学无限的眷恋，回归了无机世界。主要贡献有:
（2）、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）孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料
1.豌豆适于杂交实验的生物学特征
：
(1)豌豆是自花传粉闭花受粉的植物,自然状态下是纯种。
(2)
用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析；同时，豌豆还有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析﹔豌豆的花大,便于人工授粉。
（1）豌豆是自花传粉，且是闭花受粉的植物
保证了自然状态下豌豆是纯种，实验结果可靠
（一）孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料
（2）豌豆的相对性状易于区分
便于观察、分析实验结果
（3）豌豆花大，便于进行人工异花传粉
因此，豌豆是理想的遗传实验材料
我们先来学习一些概念：
两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。
单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。
自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程
异花传粉：两朵花之间的传粉过程。
亲本：（父本和母本）
父本（♂）：指异花传粉时供应花粉的植株
母本（♀）：指异花传粉时接受花粉的植株
遗传图谱中的符号：
P
F1
F2
子一代
子二代
♀
♂
×
亲本
母本
父本
杂交
自交
杂交实验的过程:
去雄
一对相对性状的遗传试验
高茎的花
矮茎的花
正交
高茎的花
矮茎的花
反交
性状：生物体的形态、结构和生理特性等特征。比如:肤色，血型，高度，脸型等。
相对性状：一种生物的同种性状的不同表现
类型。
注意：不同种的生物性状是不可以比较相对性状的（举例）
同种生物的不同性状也不能做比较（举例）。
高茎
787高茎
277矮茎
×
P
F1
F2
高茎
矮茎
×
3
∶
1
（杂交）
（自交）
一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状
一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状
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
显性性状
隐性性状
（二）一对相对性状的遗传学实验
核心概念的理解
1.相对性状
概念解读：(1)同种生物；(2)同一种性状；(3)不同表现类型。
实验结果:
1.F1都表现出显性性状
2.F2出现了性状分离
3.F2中出现3:1的性状分离比
1.为什么子一代中只表现一个亲本的性状（高茎），而不表现另一个亲本的性状或不高不矮？
1、现象的思考
3.F2中的3：1是不是巧合呢？
2.另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？
2.84:1
277（矮）
787（高）
茎的高度
F2的比
隐性性状
显性性状
性状
2.82:1
152（黄色）
428（绿色）
豆荚颜色
2.95:1
299（不饱满）
882（饱满）
豆荚的形状
3.01:1
2001（绿色）
6022（黄色）
子叶的颜色
3.15:1
224（白色）
705（灰色）
种皮的颜色
3.14:1
207（茎顶）
651（叶腋）
花的位置
2.96:1
1850（皱缩）
5474（圆滑）
种子的形状
面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗？又要如何解释这些现象呢？
①孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为基因）决定的；显性性状由显性遗传因子决定，如高茎用大写字母Ｄ表示；隐性性状由隐性遗传因子决定，如矮茎用小写字母ｄ表示。
DD
高茎
矮茎
dd
P
F1
(减数分裂)
配子
D
d
③配子形成时，成对的遗传因子分开，分别进入不同的配子
(受精)
Dd
高茎
④受精时，雌雄配子的结合是随机的。基因恢复成对
2、对分离现象的解释--提出“遗传因子”的假设
②在体细胞中，遗传因子成对存在的
①孟德尔认为生物的性状是由遗传因子（后改称为基因）决定的；显性性状由显性遗传因子决定，如高茎用大写字母Ｄ表示；隐性性状由隐性遗传因子决定，如矮茎用小写字母ｄ表示。
③配子形成时，成对的遗传因子分开，分别进入不同的配子
④受精时，雌雄配子的结合是随机的。基因恢复成对
2、对分离现象的解释--提出“遗传因子”的假设
②在体细胞中，遗传因子成对存在的
Dd
D
d
D
d
Dd
DD
Dd
Dd
dd
高茎
高茎
高茎
矮茎
3（高茎）∶1（矮茎）
雌雄配子的结合是随机的，才导致了3：1的结果
高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解
Dd
×
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
DD
×
dd
高茎
矮茎
P
配子
Dd
F1
D
d
配子
F2
高茎
高茎
高茎
矮茎
1
：
2
：
1
1.生物的性状是由_________决定的，D表示______________，d表示_______________
2.F1(Dd)产生配子及其结合
(1)F1产生的配子
①雄配子种类及比例：___________。
②雌配子种类及比例：___________。
遗传因子
显性遗传因子
隐性遗传因子
D∶d=1∶1
D∶d=1∶1
注意:
③雌、雄配子总数相等吗？
________________________________。
④配子形成时彼此间没有联系，而是________________________
___________________________________。
(2)F1配子的结合
①结合是________；②结合方式有__种。
不相等，雄配子数远远多于雌配子数
成对的遗传因子彼此分离，
配子中只含有每对遗传因子中的一个
随机的
4
【点拨】①F1配子的种类有两种是指雌雄配子分别为两种(D和d)，D和d的比例为1∶1，而不是雌雄配子的比例为1∶1。
②隐性性状不是不表现的性状，而是指F1未表现的性状，但在
F2中可以表现出来。
性状分离比的模拟实验
如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，他还能正确地解释性状分离现象吗？
很难正确解释，因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。若对10株豌豆的个体做统计，会出现较大的误差。
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？
模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的，出现了3∶1的结果。但证明某一假说还需实验验证。
性状分离比的模拟实验
实验原理：
精巢
卵巢
雄配子(精子)
雌配子(卵子)
模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合
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
请
预
测
实
验
结
果
？
在实际的测交操作过程中，得到64株后代，高茎30，矮茎34，比例接近1：1
分离定律
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
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
2.研究方法——假说—演绎法
(1)提出问题→为什么F2中总是出现3∶1的比例？
(2)假说解释→提出遗传因子控制相对性状等观点。
(3)演绎推理→F1为杂合子，其测交后代为1∶1。
(4)实验验证→测交实验验证演绎推理。
(5)总结规律→通过实验验证，假说成立。
严格的假说—演绎过程，再加上合适的材料和科学的方法，奠定了孟德尔成功的基础。
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！
基因的分离定律的实质
1.分离定律的实质
杂合子在形成配子时，存在于一对同源染色体上的具有独立性的一对等位基因随同源染色体的分开而分离，独立地随配子遗传给后代。如图：
孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说—演绎法”，下列相关叙述中不正确的是(
)
A.“一对相对性状的遗传实验和结果”不属于“假说—演绎法”的内容
B.“测交实验”是对推理过程及结果的验证
C.“生物性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子成对存在、配子中遗传因子成单存在、受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容
D.“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d=1∶1)”属于推理内容
基因分离定律实质：减数分裂形成配子时，同源染色体彼此分开，等位基因也随之分离，分别进入不同的配子中，从而使杂合子产生两种数量相等的配子
分离定律的适用范围及条件
（1）范围
①真核生物有性生殖的细胞核遗传。
②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
（2）条件
①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。
②雌雄配子结合的机会相等。
③子二代不同基因型的个体存活率相同。
④遗传因子间的显隐性关系为完全显性。
⑤观察子代样本数目足够多。
性状类型
性状：生物体的形态特征和生理特征的总称。
相对性状：一种生物同一性状的不同表现类型。
相对性状的概念解读：(1)同种生物；(2)同一种性状；(3)不同表现类型
显性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的性状。
隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的性状。
性状分离：杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
基本概念
交配类型
自交：基因型相同的生物体间相互交配。
杂交：生物间相互交配。
测交：杂种第一代与隐性纯合个体相交。
基本概念
基本概念
基因类
显性基因：控制显性性状的基因，一般用大写字母来表示。
隐性基因：控制隐性性状的基因，一般用小写字母来表示。
等位基因：同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。
个体类
表现型：是指生物个体所表现出来的性状。（如豌豆的高茎和矮茎)
基因型：是指与表现型有关的基因组成。(如：高茎豌豆基因型：DD或Dd；矮茎豌豆基因型：dd)
表现型=基因型+环境条件。
纯合体：是由含有相同基因的配子结合成合子发育而成的个体。
杂合体：是由含有不同基因的配子结合成合子发育而成的个体。
基本概念
基本概念之间的关系
遗传因子
显性遗传因子
隐性遗传因子
杂合子
纯合子
性状分离
隐性性状
显性性状
相对性状
控制
自
交
自
交
纯合子
杂
交
解释下面几个问题:
1、等位基因
2、表现型和基因型以及它们的关系
表现型=基因型+环境
基因型是决定表现型的主要因素
。
基因型相同，表现型一般相同。
表现型相同，基因型不一定相同。（举例）
在相同的环境中，基因型相同，表现型一定
相同。（举例）
1.
豌豆在自然状态下是纯种的原因是
A．豌豆品种间性状差异大
B．豌豆先开花后授粉
C．豌豆是闭花自花授粉的植物
D．豌豆是自花传粉的植物
2.下列各项中属于相对性状的是
A．玉米的黄粒和圆粒
B．家鸡长腿和毛腿
C．绵羊的白毛和黑毛
D．豌豆的高茎和豆荚的绿色
C
C
3、下列叙述正确的是
A．纯合体测交后代都是纯合体
B．纯合体自交后代是纯合体
C．杂合体自交后代都是杂合体
D．杂合体测交后代都是杂合体
4、羊的毛色白色对黑色为显性。两只杂合白羊为亲本，接连生下了3只小羊是白羊，若它们再生第4只小羊，其毛色
A．一定是白色的
B．是白色的可能性大
C．一定是黑色的
D．是黑色的可能性大
B
B
5．下列基因型中不是配子的是
(
)
A、YR
B、Dd
C、BV
D、AB
B
6、下列各项中，基因型不同而表现型相同的是：
A、RR和rr
B、Rr和rr
C、RR和Rr
D、Rr和Rr
C
规律性比值在解决遗传性问题的应用
1.后代显性:隐性为1
:
1，则亲本遗传因子为：
Aa
X
aa
2.后代显性：隐性为3
:
1，则亲本的遗传因子为：
Aa
X
Aa
3.后代遗传因子为Aa比aa为1
:
1，则亲本的遗传因子为：
Aa
X
aa
4.后代遗传因子为AA:Aa:aa为1
:
2
:
1，则亲本的遗传因子为：
Aa
X
Aa
三:分离定律的有关问题
1．由亲代推断子代的基因型、表现型
亲本
子代基因型
子代表现型
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
2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)
（1）基因填充法。
（2）根据分离定律中规律性比值来直接判断：
显性：隐性=3
：1
Aax
Aa
显性：隐性=1
：1
Aax
aa
F1
全为显性
AAxA
（或aa）
全为隐性
aax
aa
（二）分离定律的相关计算
1．用分离比直接计算：
Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa
2．用配子的概率计算
方法：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。
3.杂合子自交n代后，求纯合子与杂合子所占比例
（1）Fn
Aa
纯合子(AA＋aa)
显性(隐性)纯合子
（2）杂合子连续自交可以提高
在后代中的比例
构建知识网络
构建知识网络
【典例1】采用下列哪一组方法，可以依次解决①～④中的遗传学问题(　　)
①鉴定一只白羊是否是纯种　②在一对相对性状中区分显隐性　③不断提高小麦抗病品种的纯合度　④检验杂种F1的基因型⑤鉴定一只有芒小麦是否是纯合子最常用的方法（
）
A．杂交、自交、测交、测交、杂交
B．测交、杂交、自交、测交、自交
C．测交、测交、杂交、自交、测交
D．杂交、杂交、杂交、测交、自交
【典例2】一对夫妇正常且他们的双亲都正常，但双方都有一个白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的几率是多少？
【典例3】下列曲线能正确表示杂合子(Aa)连续自交若干代，子代中显性纯合子所占比例的是(　　)
变式训练
大豆的白花和紫花是由一对等位基因控制的相对性状，下列4种杂交实验中，能判断显隐性关系的是
紫花×紫花
紫花
②紫花×紫花
301紫花+101白花
③
紫花×白花
紫花
④紫花×白花
97紫花+110白花
亲本
子一代
隐性个体在解决遗传题目的运用
根据分离规律，某显性性状可能是纯合的，也可能是杂合的，而隐性性状一旦出现，则一定是纯合的，且只能产生一种配子。
（1）如果一亲本是隐性个体，则它一定传给子代中每一个个体一个隐性遗传因子，由此可知后代个体的遗传因子。例：人类白化病遗传：
（2）子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性遗传因子，由此可推知亲本的遗传因子。如：
白色公羊
X
白色母羊
黑色小羊
很明显黑色是隐性(用aa来表示)所以两个亲本的遗传因子是Aa
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
概率在遗传学分析中的应用
1、加法定律：
当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件称为互斥事件，它们的概率等于各自概率之和。
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？
答案：3/4
乘法定律：当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立事件同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积。
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？
遗传题概率计算的一般步骤：
1、确定显、隐性
2、写出隐性个体的基因型
3、显性性状的个体一定有一个显性基因
4、子代的基因一个来自父方，一个来自母方
例题：白化病是人类的一种隐性遗传病，控制基因为a，分析下图：
1
2
3
Ⅰ
Ⅱ
1
2
求：（1）Ⅰ1，Ⅰ2，Ⅱ2
的基因型；
（2）该夫妇再生1个孩子患白化病的概率有多大？
（Aa）
（Aa）
（aa）
（AA
/
Aa）
（答案：1/4）
1、正常人的褐眼（A）对蓝眼（a）为显性，一个蓝眼男子和一个其母是蓝眼的褐眼女子结婚，从理论上分析，他们生蓝眼孩子的概率是（
）
A、50%　B、25%　　C、75%　　D、12.5%
2、小麦高秆(H)对矮秆(h)是显性。现有两株高杆小麦，它们的亲本中都有一个是矮秆小麦，这两株小麦杂交，在F1中出现纯合体的几率是
（
）
A．75％
B．50％
C．25％
D．12．5％
3、一对表现型正常的夫妇，他们的双亲都有一个白化病患者。预计他们生一个白化病男孩的概率是
（
）
A．12．5%??
B．25%??
C．75%?
?
D．50%
4、已知豌豆的高茎（D）对矮茎（d）为显性，在杂交试验中，后代有50％的矮茎，则其亲本的基因型是（
）
　A．DD×dd???
??
B．DD×Dd?????
C．Dd×Dd???
??
D．Dd×dd
5、牛的黑毛对棕毛是显性，要判断一头黑牛是否是纯合子，选用与它交配的牛最好是：
A、纯种黑牛
B、杂种黑牛
C、棕牛
D、ABC都不对
6、一对多指的夫妇，生了一个正常的孩子，
这对夫妇的基因型是：______________。
这对夫妇生正常孩子的可能性是_______。
T
t
，
T
t
1/4
（1）补充：被子植物的双受精作用
子房的结构
珠被
胚囊
卵细胞（1个）
极核（2个）
子房壁
胚珠
双受精
反足细胞3个
助细胞2个
子房
子房壁
胚珠
胚囊
珠被
1个卵细胞
2个极核
子叶
胚芽
胚轴
胚根
胚
受精极核
胚乳
种皮
种
子
果
皮
果
实
2N
2N
2N
2N
3N
3N
2N
2N
受
精卵
+1个精子
+1精子
N
+
N
2N
+
N