【课件】1.2孟德尔的豌豆杂交实验课件高一下学期生物人教版必修2

第一章遗传因子的发现第2节孟德尔的豌豆杂交实验（二）本节聚焦1.孟德尔是怎样设计两对相对性状的杂交实验的？2.自由组合定律的内容是什么？3.孟德尔成功的原因有哪些？他的研究方法和探索精神给我们哪些启示？4.孟德尔遗传规律在生产和生活中有哪些应用？导入英国有位美貌风流的女演员，写信向大文豪萧伯纳求婚：“因为你是个天才，我不嫌你年迈丑陋。假如我和你结合的话，咱们后代有你的智慧和我的美貌，那一定是十全十美了。”萧伯纳给她的回信说：“你的想象很是美妙，可是，假如生下的孩子外貌像我，而智慧像你，那又该怎么办呢？质疑：假设他们俩真的结合了，那么他们的孩子可能出现几种情况？观察花园里的豌豆植株，孟德尔发现就子叶颜色和种子形状的来看，包含了两种类型：一种是黄色圆粒的，还有一种是绿色皱粒的。性状不同的豌豆1.决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有什么影响呢？2.黄色的豌豆就一定是饱满的、绿色的豌豆就一定是皱缩的吗？

不一定。也有黄色皱缩、绿色饱满的豌豆。不会有影响。决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子是独立的，互不干扰。问题探讨分离定律的内容：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子__________，不相_______；在形成配子时，成对的遗传因子发生_______，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_____遗传给后代。温故知新成对存在融合分离配子疑问：一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？P黄色圆粒×绿色皱粒F1黄色圆粒×○F2黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒315108101329331：：：无论正结交还是反交，F1都是黄色圆粒，这说明了什么呢？黄色和圆粒为显性性状，绿色和皱粒为隐性性状孟德尔又让（F1）进行了自交在F2中，出现了黄色圆粒和绿色皱粒F2中还出现了亲本所没有的性状组合——绿色圆粒和黄色皱粒。纯种黄色圆粒、绿色皱粒豌豆杂交思考：为什么会出现新的性状组合呢？

孟德尔同样对F2中不同的性状类型进行数量统计：在总共得到556粒种子中，黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒的数量依次是315、108、101和32，他们的数量比接近于9:3:3:1。一、两对相对性状的杂交实验这与一对相对性状实验中F2的3:1的数量比有联系吗？

圆粒︰皱粒接近3︰1黄色︰绿色接近3︰1粒形315+108=423圆粒种子皱粒种子101+32=133粒色黄色种子绿色种子315+101=416108+32=140

上述分析表明，无论是豌豆种子的形状还是颜色，只看一对相对性状，依然遵循基因的分离定律。

那么将两对相对性状一并考虑，他们之间是什么关系呢？孟德尔首先对每一对相对性状单独进行分析一、两对相对性状的杂交实验

思考：从数学角度分析：F2四种性状表现比例9:3:3:1与3:1有何关系？即（3黄色:1绿色）:（3圆粒:1皱粒）=9黄色圆粒:3黄色皱粒:3绿色圆粒:1绿色皱粒9:3:3:1是（3:1）2的展开式。一、两对相对性状的杂交实验二、对自由组合现象的解释——提出假说YRYR黄色圆粒rryy绿色皱粒F1黄色圆粒YRyrYyRrYRyrYryRF1配子P配子1.两对相对性状分别由两对遗传因子控制圆粒和皱粒分别由R、r控制，黄色和绿色分别由Y、y控制2.体细胞中遗传因子是成对存在的3.F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合4.受精时，雌雄配子随机结合F1是如何产生配子的呢？

假说：F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。

1

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1

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1

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1二、对自由组合现象的解释——提出假说YRYRYRyrYRyRYRYrYRyRYRyryRyRyRyr9∶3∶3∶1≈F2YRyRYryrYRyrYryRYRYrYRyrYYrrYyrrYRyryRyrYyrrYyrr结合方式有___种性状表现____种遗传因子组合____种9黄圆

3黄皱1YYrr

2Yyrr3绿圆1yyRR

2yyRr1绿皱1yyrr16942YyRR2YYRr

4YyRr1YYRR

9/163/163/161/16受精时，雌雄配子的结合是随机的Y

R

Y

rryyR

棋盘法分枝法YyRrXYyRr¼YY½Yy¼yyYyxYyRrxRr¼RR½Rr¼rr¼RR½Rr¼rr¼RR½Rr¼rr

1/8YYRr1/16YYrr1/16YYRR1/4YyRr1/8Yyrr1/8YyRR1/8yyRr1/16yyrr1/16yyRR二、对自由组合现象的解释在该试验中,表现型与亲本相同的占5/8在该试验中,表现型与亲本不同的即(重组型)3/8在该试验的重组型中能稳定遗传的占1/3在该试验中，能稳定遗传的重组型占1/8纯合体占有比例？双显性个体占有比例？双隐性个体占有比例？单显性个体占有比例？1/49/161/163/8F2中YyRr的比例是？F2中Yyrr的比例是？1/41/8二、对自由组合现象的解释——提出假说思考：2YyRR2YYRr

4YyRr1YYRR

1YYrr

2Yyrr1yyRR

2yyRr1yyrr二、对自由组合现象的解释——提出假说1、要得到遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆，亲代除黄色圆粒和绿色皱粒外，还可以有哪些类型？

黄色皱粒（遗传因子组成为YYrr）和绿色圆粒（遗传因子组成为yyRR）杂交，可获得遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆。2、如果不用字母，而是用中文或英文的词或句子来代表遗传因子，左图该怎样呈现？用字母作为符号，在孟德尔的推理过程中起到了什么作用？

用中文或英文的词或句子来代表遗传因子，表述黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交实验的分析图解会非常烦琐，而用字母作为符号分析遗传图解就简便多了，用字母作为符号呈现思维过程、也利于不同语言、不同地区的人交流。思考：

上述的解释是否是正确的呢？在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。即F1代(YyRr)产生的配子是不是YR、Yr、yR、yr4种，且比例是1：1：1：1？

孟德尔设计了测交实验：让杂交子一代(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交。同样，孟德尔依据假说，演绎推理出测交实验结果（预期结果）。三、对自由组合现象解释的验证——测交配子YRYryRyryr遗传因子组成性状表现YyRr

YyrryyRryyrr黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒杂种一代

双隐性类型黄色圆粒×绿色皱粒

YyRryyrr

1∶1∶1∶1测交：让子一代与隐性纯合子杂交性状组合黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒实际子粒数F1作母本31272626F1作父本24222526不同性状的数量比1：1：1：1测交实验的结果符合预期的设想,因此可以证明,孟德尔对自由组合现象的解释是完全正确的。F1产生配子种类且比值相为1：1：1：1；实验验证得出结论F1测交试验结果

即F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子是可以自由组合的。三、对自由组合现象解释的验证——测交四、自由组合定律自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。归纳综合、得出结论①发生时间:形成配子时。②遗传因子的关系:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。③实质:决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。④适用范围：两对或两对以上相对性状的遗传进行有性生殖的真核生物细胞核遗传四、自由组合定律思考：孟德尔在总结遗传规律时，是否用到了归纳法？

归纳法是从一类事物的一个个具体事实中总结出这类事物共性的逻辑思维方法。孟德尔在进行豌豆杂交实验时，研究了7对相对性状的遗传结果，发现了F2中显性性状个体与隐性性状个体的数量比约为3：1，由此总结出遗传因子的传递规律，这个过程中就运用了归纳法。五、孟德尔实验方法的启示

在孟德尔发现遗传规律之前，一些研究杂交育种的专家对杂种后代出现性状分离的现象早已熟知，但是他们往往把一种生物的许多性状作为研究对象，并且没有对实验数据做深入的统计学分析。孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却一无所获。主要原因是：

（1）山柳菊没有既容易区分又可以继续观察的相对性状；

（2）当时没有人知道山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；

（3）山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。1.用豌豆做杂交实验的材料有哪些优点？这说明实验材料的选择在科学研究中其怎么样的作用？提示：豌豆适于作杂交实验材料的优点有：

（1）具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎的高度在1.5~2.0m，矮茎高度仅为0.3m左右，易于观察和区分；

（2）豌豆严格自花授粉、闭花传粉，在自然状态下可获得纯种。

（3）花比较大，易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计。

若孟德尔一味地用山柳菊做实验，就很可能揭示不了生物遗传的规律，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。五、孟德尔实验方法的启示2.如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能做出对分离现象的解释？

如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难做出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状得遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也是用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。五、孟德尔实验方法的启示3.孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？

作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验结果，并通过实验验证。“假说——演绎法”4.孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号，这与他在大学进修过数学有没有关系？这对他进行逻辑推理有什么帮助？五、孟德尔实验方法的启示

有关系，数学包含许多符号，数学符号也被普遍应用于概括、表述和研究数学的过程中。

孟德尔创造性地应用符号体系，并用于表达抽象的科学概念，和应用数学符号研究数学有异曲同工之妙，这与他曾在大学进修过数学有关。数学符号能简洁、准确地反映数学概念的本质。孟德尔用这种方法，也更加简洁、准确地反映抽象的遗传过程，使他的逻辑推理更加顺畅。5.除了创造性地运用科学方法外，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些？提示：（1）扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔维也纳大学进修学习时，通过对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟德尔还学习，使他收到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。（2）严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，光是豌豆的杂交实验，他就没有局限性对实验结果的简单描述和归纳。（3）勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中，连续进行了8年的研究，并且对没对实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。（4）敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性遗传”的思想，这是对传统的遗传观念的挑战。（5）创造性地应用科学符号体系。科学符号体系能够更简洁、准确地反映抽象的遗传过程。五、孟德尔实验方法的启示六、孟德尔遗传规律的再发现为什么孟德尔的遗传规律，从1866年发表，直到1900年才被学术界所承认和认可？

第一，在孟德尔论文发表前7年(1859年)，达尔文的名著《物种起源》出版了。这部著作引起了科学界的兴趣，几乎全部的生物学家转向生物进化的讨论。

第二，当时那个时代的科学思想还没有包含孟德尔论文所提出的命题：遗传的不是一个个体的全貌，而是一个个性状。并且，孟德尔论文的表达方式是全新的，他把生物学和统计学、数学结合了起来，使得同时代的博物学家很难理解论文的真正含义。

第三，有的权威出于偏见或不理解，把孟德尔的研究视为一般的杂交实验，和别人做的没有多大差别。基因表型（表现型）等位基因孟德尔提到的“遗传因子”是指生物个体所表现出来的性状如：豌豆种子的黄色、绿色。控制相对性状的基因如:黄色基因Y与y，高茎基因D与d。基因型是指与表型有关的基因组成如:YY、Yy

、yy约翰逊将“遗传因子”起名为“基因”六、孟德尔遗传规律的再发现表现型=基因型+环境①基因型相同，表现型一定相同。②表现型相同，基因型一定相同。③基因型是决定表现型的主要因素。④在相同的环境中，基因型相同，表现型一定相同。请判断后用简单公式表示表现型、基因型和环境之间的关系！水毛茛六、孟德尔遗传规律的再发现√××√1、下列各基因中，属于等位基因的

A．AAB.AB

C.Ab

D.Aa2、用纯种高茎豌豆与矮茎豌豆作杂交实验时，需要

A．以高茎作母本，矮茎作父本

B．以矮茎作母本，高茎作父本

C．对母本去雄，授以父本花粉

D．对父本去雄，授以母本花粉DC练习3、自由组合定律在理论上不能说明的是

A.新基因的产生

B.新的基因型的