11孟德尔豌豆杂交实验(一)-课件【新教材】人教版高中生物必修二-高中生物公开课

1.1孟德尔的豌豆杂交试验（一）第一章遗传因子的发现

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。这种观点也称作融合遗传。红花豌豆与白花豌豆问题探讨+品红色（介于红色和蓝色之间）1、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？2、你同意上述观点吗？你的证据有哪些？粉色。按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，子代表现出介于双亲之间的性状，即红色和白色的混合色——粉色。红花豌豆与白花豌豆不同意。因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如，红花豌豆与白花豌豆杂交后，其后代仍出现红花；人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。问题探讨“现代遗传学之父”——孟德尔

孟德尔于1822年出生在奥地利（现为捷克）的一个贫苦家庭，他从小酷爱自然科学。1843年，他进入奥地利布鲁恩一家修道院。由于他勤奋好学，1851年他所在修道院的院长送他上了维也纳大学。1851－1853年他在那里学习数学和自然科学。孟德尔从1856年起开始利用修道院的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊、玉米等植物，进行杂交实验。其中豌豆的杂交实验非常成功。经过整整8年（1856-1864）的不懈努力，终于在1865年发表了《植物杂交试验》的论文，提出了遗传单位是遗传因子的论点，并揭示出遗传学的两个基本规律——分离定律和自由组合定律。一、豌豆用做遗传实验材料的优点两性花：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。传粉：雄蕊的花粉落在雌蕊柱头上的过程。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叫做自花传粉（也叫自交）。自花传粉避免外来花粉的干扰，自然状态下是纯种。相关概念异花传粉：两朵花之间的传粉过程。不同植株的花进行异花传粉时，提供花粉的植株叫做父本（♂），接受花粉的植株叫做母本（♀）。相关概念♀高茎豌豆的花去雄♂矮茎豌豆的花采集花粉人工传粉人工异花传粉过程1.去雄（花粉成熟之前）2.套袋（避免雌蕊受粉）3.传粉4.套袋（避免外来花粉混杂）遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。如：豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、茎的高矮等都可以称之为性状。相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。相关概念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，自然状态下是纯种；2、豌豆花大，容易进行人工杂交；3、豌豆具有稳定遗传的、易于区分的相对性状。4、种子保留在豆荚内，每粒种子都不会丢失，便于统计。5、豌豆是一年生植物，实验周期短。一、豌豆用做遗传实验材料的优点归纳总结二、一对相对性状的杂交实验P高茎矮茎×♂♀高茎F1×F2高茎矮茎3：1正交P高茎矮茎×♂♀高茎×高茎矮茎F1F23：1反交正交与反交：在具有相对性状的遗传实验中，若将显性个体作母本，隐性个体作父本的杂交方式称为正交；那么将显性个体作父本，隐性个体作母本的杂交方式就为反交。杂交：遗传因子不同的生物体间相互交配的过程。自交：遗传因子相同的生物体间相互交配。植物体中指自花授粉和雌雄异花的同株授粉，自交是获得纯系的有效方法。相关概念问题探讨1、为什么子一代（F1）只有高茎没有矮茎？隐性性状：一对相对性状的纯合亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状。显性性状：一对相对性状的纯合亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状。子一代（F1）只表现出显性性状(高茎)。问题探讨2、为什么子二代（F2）出现了矮茎？性状分离：在杂种后代中同时显现出显性性状和隐性性状的现象。生物的性状既不会相互融合，也不会在传递中消失。在F1代中，另一个亲本的性状（隐性性状）是暂时隐藏起来了，F2代出现性状分离，同时出现高茎和矮茎。性状F2

的表现显性隐性显性:隐性茎的高度高茎787矮茎2772.84:1种子形状圆粒5474皱粒18502.96:1子叶颜色黄色6022绿色20013.01:1花的颜色红色705白色2243.15:1豆荚形状饱满882不饱满2992.95:1豆荚颜色（未成熟）绿色428黄色1522.82:1花的位置腋生651顶生2073.14:1七对相对性状的杂交实验结果——统计学的方法3、子二代（F2）中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？

孟德尔通过对豌豆七对相对性状的杂交实验结果分析和统计，同样在子二代发生性状分离，并且显性性状和隐性性状的数量比接近于3:1。看来，F2中出现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的比例分离呢？二、一对相对性状的杂交实验学生预习谢谢合作三、对分离现象的解释

孟德尔在观察和统计分析的基础之上，果断地摒弃了前人融合遗传的观点，用过严谨的推理和大胆的想像，对分离现象的原因提出了假说：1.生物的性状是由遗传因子决定的。（1）遗传因子就像一个个独立的颗粒，既不相互融合，也不会在传递中消失。（2）每个因子决定一种特定的性状，其中决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母表示(如D)，决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母表示(如d)。2.体细胞中遗传因子是成对存在的。两个遗传因子控制一对相对性状，如DD、Dd、dd。纯合子：遗传因子组成相同的个体。如纯种高茎豌豆DD、纯种矮茎豌豆dd。杂合子：遗传因子组成不同的个体。如F1杂种豌豆Dd。D对d有显性作用，F1(Dd)只表现为高茎。纯合子能稳定遗传，即纯合子自交后代不会发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，即杂合子自交后代会发生性状分离。三、对分离现象的解释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。配子中只含有成对遗传因子中的一个。（1）生物体在形成生殖细胞——配子时，要经过减数分裂。（2）配子中遗传因子单个存在，只含有每对遗传因子中的一个。（3）遗传因子组成为Dd的生物体，产生的雌、雄配子各有D和d两种类型，且比值为1:1。三、对分离现象的解释F2便有三种遗传因子组合类型，即DD、Dd和dd，且比例接近1:2:1。DD与Dd的个体表现为高茎，dd的个体表现为矮茎，比例接近3:1。4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。三、对分离现象的解释雌配子ddDDDdDdDdDd雄配子PF1♀高茎♂矮茎╳配子DDddDdDd高茎孟德尔对遗传现象假说图解D对d有显性作用，F1(Dd)只表现为高茎。高茎配子DdDdF1╳高茎高茎ddDDDdDdDdDd高茎高茎矮茎1:2:1F2←成对遗传因子分离←雌雄配子随机结合←高茎：矮茎=3:1孟德尔对遗传现象假说图解F2代出现杂合子的概率是

，纯合子的概率是

，显性纯合子的概率是

。矮茎豌豆的概率是

。高茎豌豆中杂合子的概率是

，高茎豌豆中纯合子的概率是

，1/21/21/42/31/31/41、F1形成的配子生活力相同，结合机会均等2、F1

自交产生的所有受精卵均能发育成植株3、F1中的各种基因在F2中的表达机会相同4、子代个体数量足够大分离比（3：1）实现的条件问题探讨探究•实践性状分离比的模拟实验模拟雌、雄配子的随机结合。1、两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？两个小桶分别代表精巢和卵巢；D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子。2、分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？3、为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？模拟雌、雄配子结合的机会相等4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50—100次的含义是什么？确保观察样本数目足够多探究•实践性状分离比的模拟实验1、将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你有什么发现？如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，他还能正确地解释性状分离现象吗？与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预测的结果，因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律。如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，会出现较大的误差，很难正确地解释性状分离现象。问题探讨2、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？合理。因为甲乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌、雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机结合，统计的样本数量也足够大，出现了3:1的结果。但证明某一假说还需实验验证。问题探讨四、对分离现象解释的验证

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。测交：F1（杂合子）和隐性纯合子杂交。以小组为单位，以F1高茎豌豆（Dd）和隐性纯合子矮茎豌豆（dd）杂交为例，根据孟德尔的假说，推理出测交的遗传图解。合作学习Dd配子d子代Dddd高茎矮茎1:

1测交实验结果是，得到166株后代，高茎87，矮茎79，比例接近1：1。与预期相符合,从而验证了假说的正确。1、根据假说演绎推理高茎豌豆矮茎豌豆测交后代87株79株比例高茎:矮茎≈１:１2、测交实验结果验证假设Dddd杂种子一代隐性纯合子×高茎矮茎四、对分离现象解释的验证孟德尔所做的测交实验的结果验证了他的假说。测交结果符合预期设想：1、F1是杂合子(Dd)；2、F1产生两种类型(D和d)且比例相等的配子；3、F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分离后的遗传因子分别进入到不同的配子中。五、分离定律(孟德尔第一定律)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。（1）真核生物、细胞核中的遗传因子（基因）；（不适用于原核生物、细胞质的遗传因子）（2）一对遗传因子（基因）；（3）进行有性生殖的生物。分离定律适用条件：

在观察和分析基础上提出问题以后，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，推出预测的结果，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。假说—演绎法科学方法归纳法：从许多个别事例中，概括一般原理的思维方法。演绎法：从普遍性结论或一般原理中，推导出个别性结论的思维方法。以观察和分析发现问题为什么F2中出现3:1的性状分离比？经推理和想象作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推理测交结果预测：测交后代分离比为1:1实验验证演绎推理的结论实验结果与推理符合，说明假说正确假说—演绎法科学方法设计实验方案

假设你正在一个花卉生产基地工作。有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值，决定培育这样的花卉新品种。当你知道这种花是自花传粉以后，将这株开紫花的植株的种子种下去，可惜的是，在长出的126株新植株中，却有36株是开白花的，这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种植株呢？请你写出解决这一问题的实验方案，与同学交流，看谁设计的方案更简捷。将获得的紫花植株连续自交几代，即将每次自交后代的紫花植株选育后再进行自交，直至自交后代中不再出现白花植株为止。具体过程可用下图表示。思维训练设计实验方案思维训练谢谢合作

遗传学的解题步骤步骤一：写出相对性状步骤二：判断显隐性关系步骤三：画出遗传图解步骤四：概率计算方法指导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。（1）花粉中出现这种比例的原因是什么？（2）实验结果验证了什么？（3）如果让F1自交，F2中花粉有

种类型。例题剖析信息一：水稻的非糯性和糯性是一对相对性状。信息二：性状可以体现于水稻的花粉。非糯性含直链淀粉，遇碘变蓝黑色，糯性含支链淀粉，遇碘变橙红色。信息三：F1花粉染色，在显微镜下观察，两种花粉数量相当。F1形成配子时，控制支链和直链淀粉合成的两个遗传因子分离，分别进入到不同配子中，并控制不同花粉的性状，通过碘液的检验而区分。实验结果说明F1产生两种配子的比例是1:1。实验结果验证了分离定律。F1自交，F2有三种基因型：WxWx、Wxwx和wxwx，而花粉只有Wx和wx两种。P非糯性×糯性

WxWx↓wxwxF1非糯性Wxwx↓观察花粉颜色（稀碘液）糯性(wx):非糯性(Wx)橙红色蓝黑色

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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。（1）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？（2）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？例题剖析（1）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