《孟德尔豌豆杂交实验(一)》课时1

第1章遗传因子的发现第1节孟德尔豌豆杂交实验(一)本节目标

01利用结构与功能观解释豌豆用作遗传实验材料的优点,并掌握相关的基本操作。(生命观念)运用演绎与推理的方法阐明孟德尔一对相对性状的杂交实验和作出的假设。(科学思维)0203通过对比分析、举例等方式掌握本课时相关遗传学概念(科学思维)融合遗传：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。这种观点也称作融合遗传（现在称为不完全显性）。问题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？情境导入孟德尔(GregorJohannMendel)出生于奥地利的一个农民家庭1843年进入布尔诺的奥古斯汀修道院当神甫，1851年到维也纳大学学习数学、物理学、化学和博物学等课程，其间接受了物理学、细胞学的许多先进思想。1856年，孟德尔在修道院的花园里，开始了长达8年的疏豆杂交实验。1866年发表《植物杂交实验》一文去世16年、论文发表35年后重新发现获得认可。认识孟德尔为什么孟德尔选择了豌豆作为实验材料？豌豆是自花传粉的植物而且是闭花授粉，所以豌豆在自然状态下都是纯种，用豌豆做人工杂交实验结果可靠，易分析。豌豆有易于区分的相对性状。豌豆花大，易于进行杂交操作。选择豌豆作为实验材料性状、相对性状性状：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。形态、结构：如豌豆种子的颜色、形状；茎的高矮生理特征：如人的ABO血型、植物的抗病性、耐寒性。相对性状：一种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状。狗的长毛和猫的短毛()

狗的长毛和卷毛()

高个子的人和胖人()

头发花白和头发卷曲()

桃树的红花与绿叶()

羊的白毛与狗的黑毛()

狗的卷毛与粗毛()

水稻的有芒与无芒()

相对性状判断√×××××××注意：去雄要在母本未成熟时进行，防止自花传粉；套袋的目的防止外来花粉的干扰人工传粉高茎F1(子一代)高茎发现了什么问题？1.按照融合遗传的观点，子一代应该是什么性状？符合融合遗传吗？2.矮茎的性状消失了吗？矮茎高茎×(杂交)反交高茎矮茎P×(杂交)(亲本)正交孟德尔的杂交实验——发现问题显性性状：F1中显现出来的性状，如：高茎隐性性状：F1未显现出来的性状，如：矮茎孟德尔不仅仅对实验做了定性观察，还做了定量分析。发现，在子二代中，高茎与矮茎的性状分离比是3：1F2×PF1高茎787矮茎277（自交）孟德尔的杂交实验——发现问题性状分离:

在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象(注意：高茎和矮茎的后代出现高茎和矮茎的现象不叫性状分离。)问题：3：1的性状分离比是偶然事件吗？目的性状亲代杂交组合子一代的性状表现子二代的性状表现及数量子二代的性状表现的数量关系显性隐性未成熟豆荚颜色绿色×黄色绿色绿色428黄色1522.82:1花的位置腋生×顶生腋生腋生651顶生2073.14:1花的颜色紫花×白花紫花紫花705白花2243.15:1植株高度高茎×矮茎高茎高茎787矮茎2772.84:1豆荚形状饱满×不饱满饱满饱满882不饱满2992.95:1种子形状圆粒×皱粒圆粒圆粒5474皱粒18502.96:1子叶颜色黄色×绿色黄色黄色6022绿色20013.01:1不是，那F2为什么会出现3：1的性状分离比？孟德尔的杂交实验——发现问题（1）生物的性状是由遗传因子（基因）决定的。

决定显性性状的是显性遗传因子（显性基因），用大写字母表示（如D）；决定隐性性状的是隐性遗传因子（隐性基因），用小写字母表示（如d）。（2）在体细胞中，遗传因子是成对存在的。（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，分别进入到不同的配子中。（4）受精时雌雄配子的结合是随机的。孟德尔用假说进行了解释——

提出假说高茎矮茎P×(亲本)DdDdDdDd配子1种高茎F1孟德尔用假说进行了解释——

提出假说Dd配子2种高茎×高茎F1Dd dDdDdDdDdDDdd高茎F2高茎高茎矮茎（1）生物的性状是由遗传因子（基因）决定的。

决定显性性状的是显性遗传因子（显性基因），用大写字母表示（如D）；决定隐性性状的是隐性遗传因子（隐性基因），用小写字母表示（如d）。（2）在体细胞中，遗传因子是成对存在的。（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，分别进入到不同的配子中。（4）受精时雌雄配子的结合是随机的。孟德尔用假说进行了解释——

提出假说纯合子（纯合体）遗传因子（基因）组成相同的个体。分显性纯合子（AA）和隐性纯合子（aa）。纯合子指同源染色体上相同位点等位基因相同的基因型个体。一对相对基因有和aa两种基因型的个体，二对相对基因则有AABB，AAbb，aaBB，aabb四种基因型的个体，这种状态称为同型。纯合子是由遗传因子（基因）组成相同的配子结合成的合子发育成的个体。杂合子（杂合体）遗传因子（基因）组成不同的个体。（Aa）杂合子指同源染色体上相同位点等位基因不同的基因型个体。如“Rr”或“Ss”。大写字母在前，小写字母在后。杂合子是由遗传因子（基因）组成不同的配子结合成的合子发育成的个体。孟德尔用假说进行了解释——

提出假说测交问题：1.为什么选择隐形纯合子进行验证？2.有了演绎推理过程，一定能确定孟德尔的假说是正确的吗？让F1杂合子与隐性纯合子杂交演绎推理——设计测交实验Dd配子PF1高茎×Dd dd矮茎dDddd高茎矮茎1:1DdDdDddDddd高茎杂种子一代高茎隐性纯合子矮茎矮茎PF1配子测交87株79株让F1与隐性纯合子杂交实验的实际结果是，在得到的166株后代中，87株是高茎，79株是矮茎，高茎与矮茎的数量比接近1:1。这说明孟德尔的假说是否正确？实验验证——进行测交实验①用来测定F1的基因组合；②证明了F1是杂合子③证明了F1在形成配子时，成对的基因分离，分别进入不同的配子中DdDdDddDddd高茎杂种子一代高茎隐性纯合子矮茎矮茎PF1配子测交1：1测交实验的意义概念：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。核心内容：产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。适用范围：（1）真核生物的性状遗传。（2）有性生殖生物的性状遗传。（3）细胞核遗传。（4）一对相对性状的遗传。

分离定律实际结果与推理符合，假说正确，提出分离定律观察分析，提出问题推理想象，提出假设演绎推理得出结论F1都表现出显性性状F2中出现了3:1的性状分离比设计测交实验，预测实验结果进行测交实验，检验演绎推理的结论实验检验遗传因子决定生物的性状遗传因子成对存在,在形成配子时分离雌雄配子在受精时随机结合假说演绎法观看视频：模拟雌雄配子随机结合1、每个小桶内，不同颜色的小球数量一定要相同吗？为什么？2、甲乙两个小桶一定要相同吗？两桶内小球数量一定要相等吗？3、为什么要随机抓取小球？怎样保证随机抓取？4、为什么要将抓取的小球放回，才能重新抓取？重复做30次以上的含义是什么？5、小球有哪几种组合？理论上比例为多少？性状分离比模拟实验1、每个小桶内，不同颜色的小球数量一定要相同吗？为什么？一定相同，因为杂合子产生两种类型配子，比例为1：1模拟雌雄配子随机结合性状分离比模拟实验2、甲乙两个小桶一定要相同吗？两桶内小球数量一定要相等吗？两桶内小球数量不一定相等，且最好不等，因为同种生物，雌配子数量一般远少于雄配子数量。模拟雌雄配子随机结合性状分离比模拟实验3、为什么要随机抓取小球？怎样保证随机抓取？随机抓取模拟雌、雄配子的随机结合，几率是均等的摇匀再抓、不能看，球的大小、材质等要相同；模拟雌雄配子随机结合性状分离比模拟实验4、为什么要将抓取的小球放回，才能重新抓取？重复做30次以上的含义是什么？保证每个桶内两种配子的数量始终相等，被抓取出的概率相等。重复30次以上，是为了确保观察样本数目足够多。模拟雌雄配子随机结合性状分离比模拟实验5.小球有哪几种组合？理论上比例为多少？DD、Dd、dd三种，理论上比例为1：2：1模拟雌雄配子随机结合性状分离比模拟实验两性花结构单性花两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程，叫做自花传粉(self-pollination)，也叫自交。自花传粉的植物必然是两性花,而且一朵花中的雌蕊与雄蕊必须同时成熟。自然界中自花传粉的植物比较少，如大麦、小麦、大豆、豆角、稻子、豌豆、指甲花等。在这类植物中，有一类植物，它的花不待花苞张开，就已经完成了受精作用，这种现象称为闭花传粉和闭花受精现象。如豌豆花便是典型的闭花受精植物。这是因为呈蝶形的花冠中，有一对花瓣始终紧紧地包裹着雄蕊和雌蕊。雌花和雄花经过风力，水力，昆虫或人的活动把不同花的花粉通过不同途径传播到雌蕊的花柱上，进行受精的一系列过程叫异花传粉。在果树生产中不同品种间的传粉和林业生产上不同植株间的传粉，也叫异花传粉。异花传粉与自花传粉相比，是一种进化方式。因为异花传粉的花粉和雌蕊来自不同的植物或不同花，二者的遗传性差异较大，受精后发育成的后代往往具有较强大的生活力和适应性。自交指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型个体间的交配或来自同一无性繁殖系的个体间的交配。例如植物，雌雄同花植物的自花授粉或雌雄异花的同株授粉均为自交；动物，由于多为雌雄异体，所以基因型相同的个体间的交配即为自交，其含意较植物要广泛些。一般来说，有性别决定的生物不能自交。自由交配是指群体中的雌雄个体随机交配，而自交在狭义上是指植物的自花授粉或雌雄异花的同株授粉。杂交是指不同个体间的相互交配。不同的基因型的个体之间的交配而取得某些双亲基因重新组合的个体的方法。1.下列各组中不属于相对性状的是()A．水稻的早熟和高产B．豌豆的紫花和红花C．小麦的抗病和易感病D．绵羊的粗毛和细毛答案：A解析：相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型，水稻的早熟和高产不符合“同一性状”一词，不属于相对性状，水稻的早熟和晚熟属于相对性状，A符合题意；豌豆的紫花和红花符合相对性状的概念，属于相对性状，B不符合题意；小麦的抗病和易感病符合相对性状的概念，属于相对性状，C不符合题意；绵羊的粗毛和细毛符合相对性状的概念，属于相对性状，D不符合题意。答案：A解析：该同学的实验模拟的是遗传因子的分离和配子随机结合的过程，A正确；两桶内的D和d小球表示遗传因子组成不同的两种配子，数量必须相同，B错误；两个小桶中的小球分别表示的是雌配子和雄配子，而雄性个体产生的雄配子数目要远远多于雌性个体产生的雌配子数目，因此Ⅰ和Ⅱ的小球不必一样多，C错误；由于抓取的次数太少，因此不能保证Dd组合的概率均为50%，D错误。2．有位同学用小球做“性状分离比的模拟”实验。该同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复。分析下列叙述，正确的是()A．该同学的实验模拟的是遗传因子的分离和配子随机结合的过程B．Ⅰ中D和d小球可以不一样多C．Ⅰ和Ⅱ的小球必须一样多D．重复10次实验后，统计的Dd组合的概率约为50%答案：BC解析：紫花×紫花→紫花，说明紫花为纯合子，但不能确定紫花是显