1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）（教学课件）-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

Contents 01 两对相对性状的杂交实验 02 对自由组合现象的解释和验证 03 自由组合定律 04 自由组合解题技巧 PART ONE 两对相对性状的杂交实验 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。 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? 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。 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。 同题檬行 性状不同的豌豆 两对相对性状的杂交实验 控制粒型的遗传因子和控制颜色的遗传因子之间有必然的联系吗? 为什么院子里只要是黄色豌豆 都是饱满的圆粒，只要是绿色 豌豆都是干瘪的皱粒? 上节课我学习了分离定律， 研究这两种豌豆的杂交， 我可以用吗? 黄色圆粒豌豆 绿色皱粒豌豆 两对相对性状的杂交实验 两对相对性状的杂交实验 颜 色 黄色和绿色为一对相对性状 形 状 圆形和皱缩为一对相对性状 共 有 两对相对性状 分离定律 只适用于一对相对性状的细胞核遗传 假说——演绎法 她怎么盯着我看 可能是喜欢我 找她加微信应 “美女加个微信” 该没问题 “啪” ①发现问题 ②提出假说 ③演绎推理 ④实验验证 观察实验，提出问题 根据分离定律分析 1.子代只有黄色，说明黄色为显性性状。 2.子代只有圆粒，说明圆粒为显性性状。 3.F₁ 自交后，后代会出现绿色皱粒的豌豆。 两对相对性状的杂交实验 正交、反交 早否 早否 P F₁ X 观察实验，提出问题 F₂中，预测的绿色皱粒豌豆是出现了 但是，新增黄色皱粒和绿色圆粒豌豆。 新增的豌豆的性状， 和原来的豌豆有关系吗? 两对相对性状的杂交实验 早否正交、反交早否 P X F₁ F₂ 两对相对性状都符合分离定律， 但如何解释新性状的出现? F₂ 315 108 101 32 9 3。 3 1 孟德尔运用科学的研究方法， 对豌豆的数量进行了统计分析。 黄：绿=(315+108):(101+32)=3:1 圆：皱=(315+101):(108+32)=3:1 正交、反交 早否 早否 P X F₁ 两对相对性状的杂交实验 观察实验，提出问题 如果把两对性状联系在一即(3黄色：1绿色)(3圆粒：1皱粒)= 起分析，F₂ 出现的四种： 9黄色圆粒：3黄色皱粒：3绿色圆粒：1绿色皱粒 黄圆： 黄皱：绿 圆：绿皱， 接近于9:3:3:1 . 2 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? 9:3:3:1是(3:1)2的展开式。 上述分析表明，无论是 豌豆种子的粒形还是粒色， 只看一对相对性状，依然遵循 分离定律，不会互相干扰。 两对相对性状的杂交实验 观察实验，提出问题 问题 一：F₂ 为什么出现新的性状组合?为 什么不同类型性状比例为9:3:3:1? 问题二：不同的性状发生了发生重组，是否控制 两对相对性状的遗传因子也发生了组合? 一 、两对相对性状的杂交实验 提出问题 PART TWO 对自由组合现象的解释和验证 孟德尔在原来四条实验的基础上， 又提出了一条假说。 假说 F₁ 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。 对自由组合现象的解释 分析问题，提出假说 针对两对相对性状的实验， 1.两对性状分别由两对遗传因子控制 豌豆的圆粒和皱粒分别由基因R、r 控制， 黄色和绿色分别由基因Y 、y控制。 2.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。 配子只得一半的遗传因子 3.受精时，雌雄配子结合是随机的。 对自由组合现象的解释 分析问题，提出假说 P 配子 F₁ yr 黄色圆粒 YR yR Yr yr YY RR YR Yy Rr yy rr X 分析问题，提出假说 结合方式有16种 性状表现_4_种 Yr yr 遗传因子组成_9种 1 YYRR 2 YYRr 9/16 2 YyRR 4 YyRr 双显 1 YYrr 2 Yyrr 3/16 单显 1 yyRR 2 yyRr 3/16 1 yyrr 1/16 双隐 F₁ 配子 YR yR Yr yr yR Yy Rr yy Rr YR YY Rr Yy Rr 绿圆 黄皱 绿皱 对自由组合现象的解释 黄圆 分析问题，提出假说 纯合子 YYRR 、YYrr 、yyRR 、yyrr 各占1/16,共占4/16 单杂合子 YYRr 、YyRR、Yyrr 、yyRr 各占2/16,共占8/16 双杂合子 YyRr 占4/16 Y R +yyrr 占 10/16 Y rr+yyR 占 6/16 亲本类型 重组类型 RR Yy RR Rr Yy 对自由组合现象的解释 yy RR yy Rr 性状类型 yy R / 拓展延伸 柴柴高13页 F₂出现9:3:3:1的条件 (1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制，且遗传因子要完全 显性。 (2)F₁能产生1:1:1:1 的配子。 (3)不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。 (4)所有后代都应处于比较一致的环境中，且存活率相同。 (5)实验的群体要足够大，个体数量要足够多。 单显 yyR_ 3 1/16 yyRR 2/16 yyRr 9 1/16 YYRR 2/16 YYRr 2/16 YyRR 4/16 YyRr 双隐 yyrr 1 1/16 yyrr 1/16 YYrr 2/16 Yyrr 课堂小结 单显 Y rr 3 w 随堂练习 1.根据对F₂ 统计结果，回答下列问题： F₂ 中能稳定遗传的个体占总数的 1/4 F₂ 中能稳定遗传的绿色圆粒占总数的 1/16 F₂ 绿色圆粒中，能稳定遗传的占 1/3 F₂ 中不同于F₁ 表现型的个体占总数的 7/16 F₂ 中重组类型占总数的 3/8 F₂黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒 9 : 3 2 : 1 双显性状(Y R ) 的个体占9/16 双隐性状(yyrr) 的个体占1/16 o 单显性状(Y rr/yyR ) 的个体 重组类型(Y rr/yyR ) 的个体 亲本类型(Y R /yyrr) 的个体 相关比例 自由组台定律 孟德尔豌豆杂交实验(二) 第二课时 孟 德 尔 碗 豆 杂 交 实 验 ( 二 ) 第二课时 教学目标 核心素养 1、测交实验。 2、自由组合定律的内容。 3、孟德尔获得成功的原因。 生命观念：认识自由组合定律。 科学思维：假说-演绎法。 科学探究：分析孟德尔获得成功的原因。 YR 受精 黄色圆粒 YyRr YR Yr yR 活动1 温故知新 P 黄色圆粒 YYRR X yyrr 绿色皱粒 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。 配子 F₁ F₁ 配子 yr yr 性状表现 黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒 9 3 3 。1 结合方式有16 种 性状表现4 种 遗传因子组成_9 种 温故知 F₁配子 F₂ 上述的解释是否是正确，该如 何演绎验证? 测交 活动2 设计测交实验 演绎推理， 验证假说 小组协同学习： 5 min 借鉴分离定律中所用的方法，请在 草稿纸上进行演绎推理，并在学历案第 14页画出遗传图解，并回答下列问题。 1、按照孟德尔提出的假说，F1代能产生哪四种数量相等的配子? 2、隐性纯合子能产生几种配子? 3、推测一下后代有几种遗传因子组成及性状表现?其比例是多少? 不急躁， 想-想再说 活动2、对自由组合现象的验证 演绎推理，验证假说 测交实验 1.操作：让F₁ (YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交 2. 目的：检测F1产生配子的种类和比例。 3.思路： 用对自由组合现象解释的假说对测交组合 进行理论推测，再用测交实验进行实践验证。 活动2、对自由组合现象的验证 测交实验理论推测 (杂种子一代) 测交 黄色圆粒 P YyRr YyRr Yyir yyRr yyrr 黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒 配子 YR Yr yR yr yr (双隐性类型) 绿色皱粒 yyrr 遗传因子 F₁ 性状表现 演绎推理，验证假说 X 无论正交还是反交测交实验的结果符合预期理论 推测，因此可以证明，上述对两对相对性状的遗传规律的 解释是完全正确的。即 F1在形成配子时， 产生了四 种 配子 ，决定不同性状的遗传因子是自由组合的。 活动2、对自由组合现象的验证 演绎推理，验证假说 测交实验实践验证 性状组合 实际籽粒数 不同性状的数量比 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 F1作母本 31 27 26 26 F1作父本 24 22 25 26 1 :1 :1 :1 对点练习 1 步步高大本15页 随 堂 演 练 第 6 题 (2020 · 东北育才中学高一月考)豌豆种子的子叶黄色和绿色分别由遗传因子Y 和y控制， 形状圆粒和皱粒分别由遗传因子R 和r控制。某科技小组在进行遗传实验过程中，用 黄色圆粒和绿色圆粒进行杂交，发现后代出现四种性状表现类型，对每对性状作出 统计，结果如图所示。请回答下列问题： (1)豌豆每对相对性状的遗传符合分 离 定律。 (2)黄色圆粒亲本的遗传因子组成为YyRr 绿色圆粒亲本的遗传因子组成为yyRr O 数量 100 75 50 25 0 圆粒皱粒黄色绿色 性状类型 100 75 50 25 0 圆粒皱粒黄色绿色性状类型 (3)后代中属于双隐性性状的是_绿色皱粒，它是_纯合子(填“纯合子” 或“杂合子”)。 数量 (4)杂交后代中，子叶黄色与绿色的比是 . _ ;形状圆粒与皱粒的比是3 : 1 。 返回 PART THREE 自由组合定律 活动3、自由组合定律 课本12页 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。 活动3、自由组合定律 1.发生时间：形成配 子时。 2.遗传因子间的关系：控制不同性状的遗 传因 子的分离和组合是互 不 王扰的。 3.实质：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。 适用生物 真核生物的遗传遵循，原核生物与病毒 的遗传均不遵循 4. -适用生殖方式一有性生殖 适用遗传方式 适用于细胞核内遗传因子遗传，不 适用于细胞质内遗传因子遗传 适用范围 解析 埃博拉病毒为非细胞生物，不适用孟德尔遗传规律，①错误； 酵母菌为真核生物，可进行有性生殖，适用于孟德尔遗传规律，②正确； 大肠杆菌为原核生物，不适用孟德尔遗传规律，③错误； 念珠蓝细菌为原核生物，不适用孟德尔遗传规律，④错误； 水稻为真核生物，可进行有性生殖，适用于孟德尔遗传规律，⑤正确。故选B。 对点练习 2 步步高小本99页 下列生物的遗传物质可适用于孟德尔遗传规律的是 ①埃博拉病毒②酵母菌③大肠杆菌④念珠蓝细菌⑤水稻 C.③④ D.①④ A.①② 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中出现性状分离 现象早已熟知，但是他们往往把一种生物的 许多性状同时作为研究对象，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 果却并不理想。主要 原因是：(1)山柳菊没 有既容易区分又可以 连续观察的相对性状； (2)山柳菊有时进行有 性生殖，有时进行无 山柳菊 性生殖；(3)山柳菊的 花小，难以做人工杂交实验。 讨论 1 . 用航豆作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起着 怎样的作用? 2. 如果孟德尔没有对实验结果进行统计 学分析 他能不能对分离现象作出解释? 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? 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? 5. 除了创造性地运用科学方法，你认为 孟德尔获得成功的原因还有哪些? (1 )正确选用豌豆作实验 材料 (2)对相对性状遗传的研 究，从简单到复杂 (3)对实验结果进行统 计学分析 (4)运用假说——演绎 法这一科学方法 活动4、孟德尔实验方法的启示 (分析孟德尔获得成功的原因) 思考 ·讨论 分析孟德尔获得成功的原因 活动4、孟德尔实验方法的启示 5.除了创造性地运用科学方法，你认为孟德尔获得成功的原 因还有哪些? 1.扎实的知识基础和对科学的热爱 2.严谨的科学态度 3.创造性的应用科学符号体系 4.勤于实践 5.敢于向传统挑战 对点练习3 步步高大本17页 随堂演练 1.下列关于孟德尔遗传规律的得出过程的叙述，说法错误的是 A.豌豆自花传粉、闭花受粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一 B.统计学方法的使用有助于孟德尔总结规律 C.进行测交实验是为了对提出的假说进行验证 D 得出分离定律时采用了假说—演绎法，得出自由组合定律时未使用 解析 无论是分离定律还是自由组合定律，孟德尔都使用了假说—演绎法，D错误。 小总结 实验过程 实验解释 两对相对性状 验证——测交 的杂交实验 结论 孟德尔的豌 豆杂交实验 ( 二 ) 自由组合定律 实质 真核生物 有性生殖 范围 离；决定不同性状的遗传因子自由组合 细胞核内遗 传因子遗传 适用 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分 EXPERIMENTS ON PLANT HYBRIDIZATION 植物杂交实验 Gregor Mendel 活动5、孟德尔遗传规律的再发现 1866 活动5、孟德尔遗传规律的再发现 1866年孟德尔将研究结果整理成论文《植物杂交的试验》,发表遗憾的 是这一重要成果，却没有引起人们的重视， 一直沉寂了30多年。1900年三位科 学家分别重新发现了孟德尔的论文，他们做了许多与孟德尔实验相似的观察， 并且认识到孟德尔提出的理论的重要意义，因此1900年也称为遗传学现代纪元 的开始 。 德国的科伦斯 荷兰的德弗里斯 奥地利的丘歇马克 活动5、孟德尔遗传规律的再发现 √ 1909年丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字， 叫作基因(gene), 并且提出表型(phenotype,表现型)和基因型的概念； √ 表型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎； √基因型：指与表型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型：DD 或Dd, 矮茎 豌豆的基因型是dd; √ 等 位基因：控制相对性状的基因，如 D和d 。(英文字母大写对小写) 孟德尔被后人公认为“遗传学之父” ** * 思考延伸拓展 现有甲、乙两株高茎豌豆，分别对它们做了以下实验，据此分析生物的 表型和基因型之间的关系： (1)在适宜的田地里分别种植两株豌豆，让它们自然受粉，种子收获后再 分别种植，发现甲的后代都是高茎，乙的后代有高茎也有矮茎，如果用 D 、d表示等位基因，甲、乙的基因型是否相同? 提示 不相同。甲的基因型是DD , 乙的基因型是Dd。 (2)将甲后代的高茎豌豆种子种植在土壤贫瘠、缺水少肥的田里，结果都表现 为植株矮小，是它们的基因型发生了改变吗?若不是，是受什么的影响? 提 示 不是。是受环境的影响。 (3)综上分析，基因型和表型二者之间的关系是怎样的? 提 示 表型是基因型和环境共同作用的结果。 对点练习 4 步步高小本101页 2.下列有关基因、基因型、表型、等位基因的说法中，错误的是 A.基因的概念是由丹麦生物学家约翰逊提出的 B.黄色圆粒豌豆的基因型有四种 C. 黄色皱粒豌豆的基因型均相同 D.Y 与y是等位基因，Y 与r是非等位基因 小总结 实验过程 实验解释 两对相对性状 验证——测交 的杂交实验 结论 孟德尔的豌 豆杂交实验 ( 二 ) 自由组合定律 实质 真核生物 有性生殖 范围 离；决定不同性状的遗传因子自由组合 细胞核内遗 传因子遗传 适用 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分 $$