1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）第三课时-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修二

三. 对分离现象的解释 2. 分析问题，提出假说 四点假说(颗粒遗传思想) 1.生物的性状是由遗传因子决定的。 2.在体细胞中,遗传因子是成对存在的。 3.形成配子时，成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中。 4.受精时,雌雄配子的结合是随机的。 3.形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。 其他假说都是为核心假说的提出而服务的。 核心假说: 合作探究: 一种正确的假说, 仅能解释已有的实验结果是不够的, 还应该能够预测另一些实验结果才能证明其正确性。那我们该怎么做呢？ 四. 对分离现象的解释验证 3. 演绎推理 P F1 配子 高茎 Dd 矮茎 × D d d Dd dd 高茎 矮茎 dd 演绎推理结果 高茎豌豆 矮茎豌豆 比例 高茎：矮茎≈1:1 1 : 1 1.根据假说进行演绎推理: (纸上谈兵) 让F1与___________杂交 隐性纯合子 四. 对分离现象的解释验证 3. 实验验证 (1)实验结果: 高茎豌豆 矮茎豌豆 测交后代 87株 79株 比例 高茎：矮茎≈1:1 2.测交实验: 即让F1与隐性纯合子杂交 高茎 (杂种子一代) 矮茎 (隐性纯合子) × (2)实验结论: 实验结果与演绎推理的结果相吻合，从而证明孟德尔的假说是正确的。 (实战演练) 四. 对分离现象的解释验证 3. 演绎推理，实验验证 同学们请思考: 演绎推理过程等于测交吗？ 演绎推理: 属于理论指导过程，“想”“推测”测交实验结果。 测交实验: 演绎推理过程不等于测交 让F1与隐性纯合子杂交进行实验验证，属于实践过程，即“做”测交实验。 合作探究: 请大家总结孟德尔一对相对性状杂交实验的结论？ 实验结果与演绎推理的结果相吻合，从而证明孟德尔的假说是正确的。 Dd D d 体细胞 遗传因子成对存在 成对的遗传因子发生分离 配子 分离后的遗传因子随配子遗传给后代 五.孟德尔第一定律——分离定律 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。 1.分离定律的内容: 随配子遗传给后代。 合作探究: 分离定律的核心内容是什么？是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？ 4. 得出结论, 总结规律 五.孟德尔第一定律——分离定律 4. 得出结论, 总结规律 2.分离定律的核心: 产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。 3.分离定律的适用范围: （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。 细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。 真核生物有性生殖的细胞核遗传 1.在观察和分析基础上提出问题 01 03 04 02 假说—演绎法 六. 研究分离定律的科学方法—— 2.通过推理和想象提出解释问题的假说 3.根据假说进行演绎推理，推出预测的结果 4.通过实验检验 （1）若实验结果与预测相符，则假说正确 （2）若实验结果与预测不符，则假说错误 观察现象、提出问题 分析问题、提出假说 演绎推理、实验验证 得出结论、总结规律 假说—演绎法 六. 研究分离定律的科学方法——假说—演绎法 ①提出问题：她为何在人群中多看了我一眼。 ②提出假说：她会嫁给我。 ③演绎推理：我向她求婚她会答应。 ④实验验证：“嫁给我好吗？”“滚！” ⑤得出结论：我想多了…… 假说演绎法 步骤 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 (子一代) 高茎 787高茎 277矮茎 × P： F1 F2 矮茎 （杂交） （自交） 3 ∶ 1 × 高茎 (亲本) (子二代) 现象：正交、反交的子一代 都是高茎。 问题：为什么F1都是高茎? 矮茎消失了吗？ 现象：子二代高茎：矮茎=3:1 问题：为什么F2高茎：矮茎 =3:1？ 七. 孟德尔运用假说演绎法研究分离定律的过程 假说演绎法 步骤 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 七. 孟德尔运用假说演绎法研究分离定律的过程 F1 P DD dd D d Dd 配子 Dd Dd D d D d DD Dd Dd dd F1 配子 F2 1 : 2 : 1 （3）生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含每对遗传因子的一个。 （4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。 （1）生物的性状是由遗传因子决定的。 （2）体细胞中遗传因子是成对存在的。 假说演绎法 步骤 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 七. 孟德尔运用假说演绎法研究分离定律的过程 假说演绎法 步骤 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 七. 孟德尔运用假说演绎法研究分离定律的过程 × （杂交） P （亲代） （高茎杂合） （矮茎） F1 （子一代） （高茎：矮茎=1：1） 实验现象: 测交后代高茎与 矮茎数量比为：1：1 得出结论: 预期结果与实验结果一致，假说正确，得出分离定律 实验: 性状分离比的模拟（P6页） ①甲、乙两个小桶分别代表: 雄生殖器官(精巢) 和雌生殖器官(卵巢) ②桶内的彩球分别代表: 雄、雌配子 ③用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中 雌雄配子的随机结合 一. 实验原理: 摇动小桶，充分混合 取小桶、编号并放入彩球 从两小桶内随机取球并记录组合 抓取的彩球放回原小桶 二. 实验步骤: 重复实验30次以上 1. 要随机抓取，且每抓完一次将小球放回原小桶并摇匀。 2.重复的次数足够多。 【注意事项】 因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律，统计结果越可靠。 设计表格, 记录实验结果 次数 甲 乙 组合 1 2 ...... 30 合计 次数 D__次，d__次 D__次，d__次 DD__次 Dd__次 dd__次 统计 数量比 D:d=____ D:d=____ DD:Dd:dd=_____ 四. 实验结果: c.彩球组合类型数量比DD:Dd:dd≈1:2:1 d.彩球代表的显隐性性状的数值比接近3:1。 四. 实验结论: 统计样本足够大的情况下， a.两种雌配子，D:d≈1:1 b.两种雄配子，D:d≈1:1 问题1: 为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？ 杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。 问题2: 分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起的含义是什么？ 模拟雌、雄配子的随机结合。 问题3: 为什么要将抓取的彩球放回原来的小桶内并摇匀？ 为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。 五. 实验结果分析: 问题4: 理论上实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？ 不是。 DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。 问题5: 实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？ 不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。 五. 实验结果分析: 4.用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交,得到的F1全为高茎(Dd),种下F1让其自交得到F2,种下F2豌豆种子,发现F2豌豆植株有高茎和矮茎两种,且高茎∶矮茎=3∶1。 下列关于实现F2中高茎∶矮茎=3∶1的条件的叙述,正确的是(　　)。 ①在F1形成配子时,成对的遗传因子分离,形成数量相等的两种雌雄配子　 ②含不同遗传因子的雌雄配子随机结合　 ③不同遗传因子组成的种子必须有适宜的生长发育条件　 ④观察的子代的样本数量足够多　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.①③④ B.②③④ C.①②③④ D.①②④ C 正反交的应用： 可用于判断是细胞核遗传或细胞质遗传（母系遗传） 一对相对性状杂交 1、若为细胞核遗传，则通常表现为显性性状； 2、若为细胞质遗传，则表现出的性状与母本相同； 10.已知豌豆种皮(由母体植株雌蕊的珠被发育而来,雌蕊如图所示)有黄、白两种颜色,受一对遗传因子A和a的控制。为了解种皮颜色性状的遗传规律,某研究小组第1年在甲地用纯种黄种皮豌豆(母本)和纯种白种皮豌豆(父本)杂交,F1全为黄种皮;在乙地用纯种黄种皮(父本)和纯种白种皮(母本)杂交,F1全为白种皮;第2年他们又将两地的F1种子分别种下得到F1植株,F1植株自交所结种子为F2,统计发现两地F2种皮都为黄色;第3年他们又将两地的F2种子分别种下得到F2植株,F2植株自交所结种子为F3,统计发现两地F3种皮中黄色与白色的比例接近3∶1。 回答下列问题: (1)甲、乙两地第1年正反交实验结果_________(填“相同”或“不同”),该结果_______(填“能”或“不能”)判断豌豆种皮颜色的遗传是细胞质遗传,请说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　________________________________________________(2)上述实验结果能够验证分离定律,判断依据是___________　　　　　 (3)若要合理解释豌豆种皮颜色遗传规律,根据所学遗传知识,可将其内容概括为控制种皮颜色的遗传因子位于_____(填“细胞核”或“细胞质”)中,种皮颜色的遗传遵循分离定律,种皮颜色由______(填“父本”或“母本”)的遗传因子组成决定。 基因分离定律的重点题型突破 一. 判断显、隐性性状方法 1. 根据子代性状判断 (1)具有一对相对性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。(杂交法) 红花×白花 全是红花 例: (2)具有相同性状的亲本杂交⇒子代出现不同性状⇒子代所出现的新的性状为隐性性状。(自交法) 甲×甲→甲+乙 ⇒甲为显性性状, 乙为隐性性状 ⇒红花为显性性状, 白花为隐性性状 2. 根据子代性状分离比判断 具一对相对性状的亲本杂交⇒F2性状分离比为3 : 1 ⇒分离比为3的性状为 。 3. 根据遗传系谱图判断 a. 若双亲正常, 子代有患者, 则为 性遗传病；(无中生有), 如图甲 b. 若双亲患病, 子代有正常者, 则为 性遗传病。(有中生无),如图乙 显性性状 隐 显 1.测交法(在已确定显隐性性状的条件下) 待测个体×隐性纯合子――→子代 结果分析 若子代只有一种性状，则待测个体为纯合子 若子代有两种性状，则待测个体为杂合子 2.自交法 结果分析 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子 二. 纯合子、杂合子的判断 待测个体 → 子代 3.花粉鉴定法 结果分析 若产生2种花粉，则待测个体为杂合子 若只产生1种花粉，则待测个体为纯合子 特别提醒　 鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子， 当被测个体是动物时，常采用 ； 当被测个体是植物时,上述四种方法均可以，但 较简单。 测交法 自交法 三. 亲子代基因型及表现型的互推 1. 由亲代基因型推断子代的基因型、表现型及其比例(正推法，相关基因用A、a表示) 亲代组合 子代基因型及比例 子代表现型及比例 AA×AA AA×Aa AA×aa Aa×Aa Aa×aa aa×aa AA:Aa=1 : 1 全显 Aa 全显 AA:Aa:aa=1:2:1 显:隐=3:1 Aa:aa=1:1 显:隐=1:1 aa 全隐 全显 AA 规律: ①只要亲本中有一方基因型为AA，子代表现型全为显性； ②亲代基因型都是杂合子Aa时，子代表现型比为3:1； ③亲代一方为杂合子Aa，一方为aa时，子代表现性比例1:1. 2. 由子代表现型推断亲代的基因型(逆推法，相关基因用A、a表示) (1)隐性纯合突破法: 若子代出现隐性性状,则该子代基因型一定是aa,其中一个a来自父本, 另一个a来自母本。 (2)由子代表型及比例推断亲代基因型 组合 后代显隐性关系 亲本基因型 显性:隐性=3:1 显性:隐性=1:1 只有显性性状 只有隐性性状 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅵ Aa×Aa AA×AA、AA×Aa、AA×aa Aa×aa aa×aa 【检测】已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是一对等位基因Y、 y控制的，用豌豆进行下列遗传实验，具体情况如下，请回答: (1)从实验 可判断这对相对性状中 是显性性状 (2)实验二黄色子叶戊中能稳定遗传的占 。 二 黄色 1/3 【检测】已知豌豆种子子叶的黄色与绿色是一对等位基因Y、 y控制的，用豌豆进行下列遗传实验，具体情况如下，请回答: (3)实验一子代中出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1：1，其原因是黄色子叶甲产生的配子种类及其比例为 。 (4)实验中一黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交，所获得的子代黄色子叶个体中不能稳定遗传的占 。 Y:y=1:1 3/5 子代基因型及概率为4/9AA、4/9Aa、1/9aa , 子代表型及概率为8/9A－、1/9aa。 4.自由交配问题的分析方法: 如某种生物的基因型AA占1/3 、Aa占2/3, 个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。 配子法 四. 分离定律应用中相关的概率计算 AA、aa出现的概率各是 ， Aa出现的概率是 ， 显性性状出现的概率是 ， 隐性性状出现的概率是 ， 显性性状中杂合子的概率是 。 1/4 1/2 3/4 1/4 2/3 自由交配≠自交 ①自交是指相同基因型个体的交配,如基因型为AA、Aa群体中自交是指: ♀AA×♂AA、♀Aa×♂Aa。 ②自由交配是指群体中所有个体进行随机交配,如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指: AA♀×AA♂、Aa♀×Aa♂、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。 五. 自交和自由交配(即随机交配)问题 (1)当杂合子自交n次后: 杂合子(Aa)= ①纯合子(AA+aa)= ②显性(隐性)纯合子= 1.两种自交类型的解题技巧 1- ×(1- ) (2)杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后， 显性个体中，杂合子比例为 ， 纯合子比例为 。 1-2/(2n+1) 2/(2n+1) 杂合子Aa连续自交n次 【规律总结】Aa连续自交 n代, F1及以后各代的: ①纯合子的比例逐渐增大，杂合子的比例逐渐减小； (即后代基因型频率改变) ②后代基因频率也不变。 杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体 2.两种自由交配类型的解题技巧 (1)杂合子Aa连续自由交配n次，杂合子比例为 ， 显性纯合子比例为 ，隐性纯合子比例为 。 【规律总结】Aa随机交配n代，F1及以后各代的: ①后代基因型频率不会改变； ②后代基因频率也不变。 【归纳】自由交配: 在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率 。 不变 (2)杂合子Aa连续自由交配n 代，且逐代淘汰隐性个体后， 显性个体中，杂合子比例为 ， 纯合子比例为 。 2/(n +2) 1-2/(n +2) 待测个体花粉 $$