1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

遗传与 进化 人类怎样认识到基因的存在？ 基因在哪里？ 基因是什么? 基因是怎样行使其功能的？ 基因在传递过程中怎样变化？ 生物进化时基因频率如何变化？ 第一章 遗传因子的发现 第二章 基因和染色体的关系 第三章 基因的本质 第四章 基因的表达 第五章 基因突变及其他变异 第六章 生物的进化 必修二 遗传与进化 南溪一中生物教研组 刘海晗 第一章 遗传因子的发现 南溪一中生物教研组 刘海晗 1822-1856 出生于奥地利， 21岁做修道士， 29岁进修自然科学和数学 1856-1864 在修道院开始了长达八年的豌豆实验 发现了生物遗传的基本规律 1865-1884 43岁宣读《植物杂交实验》,去世15年，论文正式出版。 35年后，得到认可。 孟德尔生平 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 孟德尔被公认为现代遗传学的创始人。 两大贡献 提出遗传单位是遗传因子 （现代遗传学上确定为基因） 发现两大遗传规律 （分离与自由组合定律） 南溪一中生物教研组 刘海晗 玉米 豌豆 山柳菊 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 南溪一中生物教研组 刘海晗 甲 乙 自花传粉 异花传粉 自花传粉：两性花的花粉，落到 的雌蕊柱头上的过程，也叫 。 同一朵花 自交 异花传粉： 之间的传粉过程。 两朵花 异花传粉 玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花的柱头上,所完成的传粉过程也属于自交。 1、自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 SZ-LWH 南溪一中生物教研组 刘海晗 自花传粉：两性花的花粉，落到 的雌蕊柱头上的过程，也叫 。 同一朵花 自交 异花传粉： 之间的传粉过程。 两朵花 1、自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 豌豆：两性花 玉米：单性花 两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊。 单性花：一朵花只有雄蕊或只有雌蕊。 SZ-LWH 南溪一中生物教研组 刘海晗 自花传粉：两性花的花粉，落到 的雌蕊柱头上的过程，也叫 。 同一朵花 自交 异花传粉： 之间的传粉过程。 两朵花 单性花：一朵花只有雄蕊或只有雌蕊。 两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊。 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 雌雄同株： 雌雄异株： 雌花和雄花在同一植株上。 雌花和雄花不在同一植株上。 （雄株：只开雄花；雌株：只开雌花） 提供花粉的植株 接受花粉的植株 父本 ♂ ： 母本 ♀ ： 玉 米：雌雄同株 银杏：雌雄异株 1、自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 SZ-LWH 南溪一中生物教研组 刘海晗 相对性状：同一种生物的同一性状的不同表现类型。 性状：生物的形态、结构和生理生化等特征的总称。 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 2、具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代 1、自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 相 对 性 状 性状 SZ-LWH 南溪一中生物教研组 刘海晗 相对性状：一种生物同一性状的不同表现类型。 性状：生物的形态、结构和生理生化等特征的总称。 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 2、具有易于区分的相对性状且能够稳定地遗传给后代 1、自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 SZ-LWH 南溪一中生物教研组 刘海晗 1、将下图中的生物性状按照相对性状进行归类。 课堂练习 A和I C和F D和E H和J K和L SZ-LWH 南溪一中生物教研组 刘海晗 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 2、具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代 1、自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 3、生长周期短，后代数目较多，便于观察统计 用数学的统计法分析结果更可靠，且偶然性小 SZ-LWH 南溪一中生物教研组 刘海晗 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 2、具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代 1、自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 4、花大，易于人工传粉 防止外来花粉干扰 （雌蕊成熟时） 确保杂交种子是人工授粉所结 在花蕾期(或未成熟期) 提供花粉的植株 接受花粉的植株 父本 ♂ ： 母本 ♀ ： 人工传粉步骤： ①去雄 →套袋 →套袋 →②人工传粉 若将豌豆换成玉米植株，人工传粉的步骤有无区别？ 思考 3、生长周期短，后代数目较多，便于观察统计 SZ-LWH 南溪一中生物教研组 刘海晗 二、一对相对性状的杂交实验 南溪一中生物教研组 刘海晗 具有严谨性 步骤：观察分析→提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证 科学方法（P7） 南溪一中生物教研组 刘海晗 二、一对相对性状的杂交实验 1、相关符号及含义 符号 含义 P F1 F2 × × ♀ ♂ 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本 正交、反交： 如果将豌豆高茎作父本、矮茎作母本当作正交，那么以豌豆矮茎作父本、高茎作母本则是反交 正交与反交是相对的概念 南溪一中生物教研组 刘海晗 性状 F1的表现 显性 隐性 显性：隐性 茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84 ：1 种子形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 ：1 子叶颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 ：1 花的颜色 红色 705 白色 224 3.15 ：1 豆荚形状 饱满 882 不饱满 299 2.95 ：1 豆荚颜色 绿色 428 黄色 152 2.82 ：1 花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14 ；1 P(亲本) × F1(子一代) F2(子二代) 1064 787 277 ︰ 3 1 ︰ 高茎豌豆 × (显性性状) (隐性性状) (显性性状) 高茎豌豆 (显性性状) 矮茎豌豆 (隐性性状) 高茎豌豆 矮茎豌豆 讨论: 1.为什么子一代都是高茎的呢？ 难道矮茎性状消失了吗？ 2.为什么子二代中矮茎性状又出现了呢？ 3.F2中出现3︰1的性状分离比是偶然的吗？ 显性性状：F1中显现出来的性状 隐性性状：F1中未显现出来的性状 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。 (观察实验、发现问题) 二、一对相对性状的杂交实验 2、实验过程 南溪一中生物教研组 刘海晗 三、对分离现象的解释 (分析问题、提出假说) 1、生物的性状由遗传因子决定 2、体细胞中遗传因子成对存在　　 3、遗传因子在形成配子时分离　　 4、受精时雌雄配子随机结合 P DD (高茎) dd (矮茎) F1 Dd (高茎) F2 DD (高茎) dd (矮茎) 1 1 ︰ × 配子 D d Dd (高茎) Dd (高茎) 2 ︰ Dd (高茎) × 配子 D d D d 　　相关信息：孟德尔提出这一假说时，生物学界还没有认识到配子形成和受精过程中染色体的变化。孟德尔根据实验现象提出的遗传因子在体细胞中成对存在，在配子中单个出现，是超越自己时代的一种非凡设想。 3 1 ︰ 　　 思考 假如雌雄配子的结合不是随机的， F2中还会出现3︰1的性状分离比吗？ 南溪一中生物教研组 刘海晗 探究.实践 性状分离比的模拟实验 南溪一中生物教研组 刘海晗 讨论 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？ 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？ 4、甲、乙两桶内的彩球数一定要相同吗？每个桶中D和d两种彩色球数一定相同吗？ 5、抓过的小球可以不放回原桶吗？为什么要重复50~100次？ 探究.实践 性状分离比的模拟实验 不一定，同种生物雄配子 > 雌配子 一定，两种雌（或雄）配子数=1∶1 不行，若不放回，则两种雌（或雄）配子数≠1∶1。 确保观察样本数目足够多 分别代表精巢和卵巢 模拟雌、雄配子的随机结合 模拟雌、雄配子结合的机会相等 分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子 南溪一中生物教研组 刘海晗 四、对分离现象解释的验证 (设计实验、验证假说) 配子 高茎 杂种子一代 1高茎 ： 1矮茎 Dd D d d Dd dd 矮茎 隐性纯合子 P F1 dd × 1、为验证“对分离现象的解释”——确定F1是Dd的猜想 孟德尔巧妙地设计了测交实验：即让F1与隐性纯合子杂交 演 绎 推 理 （纸上谈兵） ，请你预测实验结果 演绎推理结果 理论上 高茎豌豆 矮茎豌豆 比例 高茎：矮茎≈1:1 测交实验结果 实际上 高茎豌豆 矮茎豌豆 测交后代 87株 79株 比例 高茎：矮茎≈1:1 南溪一中生物教研组 刘海晗 五、分离定律 (归纳综合、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 分离 分离 配子 融合 1、概念 2、发生时间： 在形成配子时 0 分离定律的适用范围 注意： 进行有性生殖的真核生物的一对相对性状的细胞核遗传。 分离定律的关键 Dd D d 细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。 特别提醒 南溪一中生物教研组 刘海晗 小结1 : 基因分离定律中的基本概念 1、性状类 （1）性状：生物的_________特征和_________特征的总称。 （2）相对性状：________生物________性状的________表现类型。 （3）显性性状：杂种子一代中_________出来的性状。 （4）隐性性状：杂种子一代中_______显现出来的性状。 （5）性状分离：杂种后代同时显现出________性状和________性状的现象。 形态 生理 同一种 同一 不同 显现 未 显性 隐性 2、基因类 （1）显性基因：控制_______性状的基因。如：A （2）隐性基因：控制_______性状的基因。如：a （3）等位基因：控制着__________的基因。如：A与 a 显性 隐性 相对性状 南溪一中生物教研组 刘海晗 小结1 : 基因分离定律中的基本概念 3、交配类 （1）杂交：基因型_______的生物体间相互交配的过程。 （2）自交：基因型_______的生物体间相互交配的过程。 （3）测交：让F1与______纯合子杂交，作用：可用来测定F1的基因型。 （4）正交与反交：如，以AA( 父 )×aa( 母 )为正交 则AA( )×aa( )为反交。 不同 相同 隐性 母 父 4、个体类 （1）纯合子（纯种）：由______基因的配子结合成合子发育成的个体， 它____稳定遗传，自交后代______ 发生性状分离。如 AA、aa （2）杂合子（杂种）：由_____ 基因的配子结合成的合子发育的个体（含等位 基因的个体），它______稳定遗传，自交后代_____发生性状分离。如Aa （3）表现型：生物个体实际表现出来的______。如高茎、矮茎 （4）基因型：与表现型有关的_________。如高茎个体的基因型可能是：AA或Aa 相同 能 不会 不同 不能 会 性状 基因组成 南溪一中生物教研组 刘海晗 小结2：假说——演绎法 为什么F1都是高茎，矮茎消失了吗?为什么F2高：矮＝3：1？ 预测：测交实验的分表型之比 进行测交实验，与推测比例相同 基因分离定律 提出问题 提出假说 演绎推理 得出结论 实验验证 性状是由遗传因子决定； 遗传因子在体细胞中成对； 产生配子时，遗传因子在配子中成单； 受精时，配子结合具有随机性。 观察分析 高矮茎正反交，F1都是高茎，F2高：矮＝3：1 南溪一中生物教研组 刘海晗 1.孟德尔通过豌豆的“一对相对性状的杂交实验”，利用假说—演绎法，提出了分离定律。请将下列内容进行归类： ①生物的性状是由遗传因子决定的　 ②体细胞中遗传因子成对存在　 ③F1自交后代出现性状分离现象，且分离比为3∶1　 ④进行测交实验，发现后代出现1∶1的性状比例　 ⑤若F1与隐性纯合子杂交，后代的性状比例应为1∶1 观察现象阶段：______。提出假说阶段：______。 演绎推理阶段：______。验证假说阶段：______。 ③ ①② ⑤ ④ 课堂练习 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P8 一、概念检测 1.× × 2. A  3. (1)白色  黑色 (2)性状分离  白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现性状分离。即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子，配子随机结合，会产生黑毛羊。 [举一反三]羊的黑毛和白毛由一对遗传因子（用A、 表示）控制，如图表示羊的毛 色遗传图解。据图分析，下列叙述错误的是( ) D A. 与 的遗传因子组成一定相同 B. 与 再生一只纯合白毛羊的概率为 C. 的遗传因子组成是 ， 的遗传因子组成是 D. 为纯合子的概率为 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P8 二、拓展应用 1.(1)在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成2种配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1 : 1。 (2)分离定律 (3)2。 分离定律的验证方法2——F1花粉鉴定法 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P8 反思：遗传题的解题思路 熟悉理解遗传学基本概念。 充分获取题目信息。 分析遗传实验中亲子代性状传递规律，熟悉典型遗传实验的数学模型。 注意小题间的逻辑关系。 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？ 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P8 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。 获取题目信息：马毛色的栗色、白色为一对相对性状，由一对遗传因子控制。 需要选育的栗色公马的基因组成可能是BB或Bb，因此才需要设计方案来鉴定。 B控制栗色，栗色为显性性状； b控制白色，白色为隐性性状，白色马是隐性纯合子（bb）。 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P8 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？ 思考动物遗传育种与植物的杂交实验有什么不同？ 孟德尔豌豆实验除观察到F1自交后代出现性状分离的现象外,还对F2做了什么工作？ 测交实验在遗传育种的应用 遗传统计需要满足大样本数学统计要求 检验显性性状的亲本（栗色公马）的基因组成，应使用的何种遗传实验？据此可否判断与之配种的母马毛色性状？ 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P8 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？ 栗色公马可能的基因组成：Bb或BB，与多匹白色母马（bb）杂交后代会有哪些情况？ ①♂Bb×bb♀ 或 ② ♂BB×bb♀ ①若栗色公马是杂合子，则多匹母马中有可能有生下白色小马的情况，所以当实施实验，实验结果是子代出现白色小马，就能判断亲本的栗色公马为杂合子。 ②若栗色公马是纯合子，则多匹母马所生的小马都应该是栗色的，所以当实施实验，实验结果是子代都是栗色，就能判断亲本的栗色公马为纯合子。 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P8 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？ 2.参考答案 (1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，可在一个季节里产生多匹后代。 (2) 一是杂交后代全部为栗色马，说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子； 二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，说明被鉴定的栗色公马为杂合子。 如果本题的情境是希望在一个配种季节完成对一匹健壮栗色母马的是否为纯合子的鉴定，刚才的方法是否可以套用？ 思考 南溪一中生物教研组 刘海晗 练习与应用P8 2.(1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，可在一个季节里产生多匹后代。 (2) 一是杂交后代全部为栗色马，说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子； 二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，说明被鉴定的栗色公马为杂合子。 反思：遗传题的解题思路 熟悉理解遗传学基本概念。 充分获取题目信息。 分析遗传实验中亲子代性状传递规律，熟悉典型遗传实验的数学模型。 注意小题间的逻辑关系。 南溪一中生物教研组 刘海晗 作业 1、预习第一章第2节，完成教材P14：练习与应用 2、完成创新设计P13-14：自主梳理 南溪一中生物教研组 刘海晗 $$