1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）（第1课时） 课件 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

遗传与进化 必修2 本模块编排体系设计思路 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 第二章 基因和染色体的关系 自从小明知道自己是O型血后，他的心情一直不好。因为他父亲血型是A型，母亲是B型，妹妹是A型，而他却是O型。他很疑惑：我是父母亲生的吗？ 这和遗传有关系吗？有什么规律吗？ 让我们一起走进遗传学殿堂追寻前人的步伐去探索-------- 小明的烦恼 第1章 遗传因子的发现 遗传因子是什么，你可能不清楚，但说起基因，你一定能耳熟能祥。你的长相、身高、体重、 肤色。甚至在某方面的天赋，都与基因有着密不可分的关系。基因最早的名字就是“遗传因子”。 基因为什么曾叫遗传因子？这背后有什么故事吗？遗传因子看不见摸不着，科学家是怎样发现它的呢？它在亲子代间的传递有什么规律呢？ 让我们从一百多年前孟德尔的豌豆杂交实验开始，循着科学家的足迹，探索遗传的奥秘。 4 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第1课时 5 目标 01 02 03 掌握孟德尔一对相对性状的杂交实验过程。 阐明用豌豆做遗传实验容易成功原因并掌握相关的基本操作。 理解孟德尔对分离现象做出的假设，并能画出遗传图解。 教学目标 6 红花豌豆与白花豌豆 + 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。 性状：生物体所有特征的总和，包括形态结构、生理特征和行为方式等。 如：豌豆的花色、人的血型、人体惯用左手或右手等。 问题探讨 红花豌豆与白花豌豆 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？ 讨论： 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。 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。 问题探讨 红花豌豆与白花豌豆 2、你同意上述观点吗？你的证据有哪些？ 讨论： 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，其后代仍出现红花或白花。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。 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。 问题探讨 遗传学之父——孟德尔 孟德尔从小喜爱自然科学，由于家境贫寒，21岁便做了修道士。后来，他被派到维也纳大学进修自然科学和数学。回到修道院后，他利用修道院的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行杂交实验，潜心研究多年。其中豌豆的杂交实验非常成功。历经8年时间，通过分析豌豆杂交实验的结果，用实验证据推翻了融合遗传，发现了生物遗传的规律。 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 10 豌豆 孟德尔用哪种实验材料做杂交实验最成功？ 豌 豆 山 柳 菊 玉米 孟德尔用豌豆、山柳菊玉米等，进行杂交实验 柱头 花萼 胚珠 花托 花瓣 花药 花丝 雄蕊 子房 花柱 雌蕊 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 雌花 雄花 雄蕊 雌蕊 雌雄同株异花 如：豌豆 如：黄瓜、玉米 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 雄蕊 雌蕊 两性花最常见 12 单性花 苏铁 雌 雄 异 株 雌花 雄花 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 苏铁 两性花：指被子植物的一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊，这种花称为两性花。为单性花的对应词，有时也称为完全花，如:桃花、樱花、蔷薇、百合等 。 13 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 1、豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物。 豌豆花是两性花，在未开放时，它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上，从而完成受粉，这种传粉方式叫作自花传粉，也叫自交。 自花传粉避免了外来花粉的干扰，所以豌豆在自然状态下一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。 自然状态下一般都是纯种。 两性花最常见 14 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 异花传粉过程中的亲本 提供花粉的植株为 接受花粉的植株为 父本（ ♂ ） 母本（ ♀ ） 自然状态下两株豌豆能否异花传粉？ 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 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，也叫自交。 异花传粉：两朵花之间的传粉过程。 3.传粉 人工异花传粉实验步骤 高茎豌豆 1.去雄 矮茎豌豆 高茎豌豆 2.套袋 1.去雄（除去未成熟花的全部雄蕊） 2.套袋（防止外来花粉干扰） 3.传粉 4.套袋（防止外来花粉干扰） 4.套袋 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 ♀ ♂ 2.豌豆具有易于区分的相对性状。 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。 这些性状能够稳定的遗传给后代。用具有相对性状的植株进行杂交实验，很容易观察和分析实验结果。 豌豆的7对相对性状示意图 17 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。 1、下列各组中，属于相对性状的是（ ） A、人的双眼皮和大眼睛 B、狗的长毛和黑毛 C、狗的短毛和卷毛 D、兔的卷毛与直毛 2、判断下列性状是否属于相对性状（是的打√ ，不是的打×） 1.水稻的早熟与晚熟 （ ） 2.人的卷发与直发 （ ） 3.棉花的长绒与粗绒 （ ) 4.人的五指与多指 ( ) 5.番茄的红果与圆果 （ ） 6.人的高鼻梁与塌鼻梁 （ ） 7.狗的黑毛与羊的白毛 （ ） √ √ × √ √ × × D 实战训练 3.豌豆花大，容易去雄和人工授粉。 4.豌豆后代个体数量多，实验结果误差小。成熟后籽粒都留在豆荚中， 便于观察和计数。 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 豌豆 自花传粉,闭花授粉 具有易于区分的性状 花较大 实验结果误差小 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 便于观察和统计 后代数量多 自然状态下是纯种 易进行杂交实验 符号 P ♀ ♂ × × F1 F2 含义 亲本 母本 父本 杂交 自交 子一代 子二代 1.常见的遗传学符号及含义。 二、一对相对性状的杂交实验 纯种高茎 纯种矮茎 P × F1 子一代 亲本 父本♂ 母本♀ 高茎 高茎 正交 反交 纯种矮茎 纯种高茎 × 母本♀ 父本♂ 二、一对相对性状的杂交实验 否定融合遗传 为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢？ 实验：纯种高茎与纯种矮茎杂交 结果：子一代都是高茎（正反交） 观察实验 提出问题 高茎 高茎 矮茎 × P F1 F2 高茎 矮茎 （杂交） （自交） × 二、一对相对性状的杂交实验 否定融合遗传 为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢？ 实验：纯种高茎与纯种矮茎杂交 结果：子一代都是高茎（正反交） 观察实验 提出问题 为什么子一代没有矮茎的，而子二代又出现了矮茎的呢？ 实验：子一代自交 结果：子二代有高茎，也有矮茎。 观察实验 提出问题 高茎 高茎 矮茎 × P F1 F2 高茎 矮茎 （杂交） （自交） × 二、一对相对性状的杂交实验 显性性状 F1中显现出来的性状，如高茎； 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。 隐性性状 F1中未显现出来的性状，如矮茎。 1、牵牛花的花色有红色和白色，由一对等位基因R、r控制的, 下表是三组不同的亲本杂交的结果： （1）根据组合______能判断出显、隐性性状，_______显性性 状，_______隐性性状。 （2）每组中两个亲本的基因型是: ① __________， ② _________，③ _________。 组合 亲代表现型 子代表现型及数目 红色 白色 ① 白色×红色 215 207 ② 白色×白色 0 441 ③ 白色×红色 427 0 红色 白色 ③ 实战训练 2、豌豆的豆荚形状有饱满和皱缩，由一对等位基因B、b控制 的,下表是三组不同的亲本杂交的结果： （1）根据组合______能判断出显、隐性性状，_______显性性状， _______隐性性状。 （2）每组中两个亲本的基因型是: ① _________，② ________， ③ _________。 组合 亲代表现型 子代表现型及数目 饱满 皱缩 ① 皱缩×饱满 213 209 ② 皱缩×皱缩 0 432 ③ 饱满×饱满 310 104 ③ 饱满 皱缩 高茎 高茎 矮茎 × P F1 F2 高茎 矮茎 （杂交） （自交） × 二、一对相对性状的杂交实验 显性性状 F1中显现出来的性状，如高茎； 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。 隐性性状 F1中未显现出来的性状，如矮茎。 787 277 3 ∶ 1 子二代中出现3:1的性状分离比 是偶然的吗？ 亲本相对性状杂交 F1 的表现 F2 的表现 显性 隐性 显性 : 隐性 茎的高度 高茎 高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1 种子的形状 圆粒 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1 子叶的颜色 黄色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1 种皮的颜色 灰色 灰色 705 白色 224 3.15 : 1 豆荚的形状 饱满 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1 豆荚的颜色（未成熟） 绿色 绿色 428 黄色 152 2.82 : 1 花的位置 腋生 腋生 651 顶生 207 3.14 : 1 F2群体中显、隐性状分离比大致为3:1不是偶然的。 二、一对相对性状的杂交实验 高：矮 ≈ 3 ：1是一种偶然现象还是必然规律？ 30 F1 P F2 (1)为什么正反交子一代全是高茎? (2)为什么子二代中矮茎性状又出现了？ (3)F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？ × ⊗  787高： 277矮 3 : 1 F1中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎； F1未显现出来的性状，叫做隐性性状，如矮茎。 在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。 高茎 矮茎 高茎 二、一对相对性状的杂交实验 1、观察实验，提出问题 显性遗传因子（大写字母） 显性性状 隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状 决定 高茎 矮茎 决定 D d 假说一： 生物的性状是由遗传因子决定的，这些遗传因子就像一个个独立的颗粒，不会相互融合、也不会在传递中消失。 三、对分离现象的解释 2、提出假说 P： 高茎 矮茎 假说二： 体细胞中的遗传因子是成对存在的。 纯合子：遗传因子组成相同的个体。（如DD, dd） D d DD dd X 三、对分离现象的解释 杂合子：遗传因子组成不同的个体。（如Dd） 三、对分离现象的解释 假说三： 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。 高茎 矮茎 DD dd D D d d Dd D d 配子中只含有每对遗传因子中的一个 配子 三、对分离现象的解释 假说四： 受精时，雌雄配子的结合是随机的。 高茎 矮茎 DD dd Dd 配子 D d D d Dd × × F1 配子 ♀ ♂ Dd dd Dd DD D d D d 高茎 显性遗传因子具 有显性决定作用 F2 P 高茎 高茎 高茎 矮茎 F2中性状表现及比例： 高茎:矮茎 = 3:1 F2中遗传因子组成及比例： DD:Dd:dd = 1:2:1 高茎 矮茎 DD dd Dd 配子 D d D d Dd × × F1 配子 ♀ ♂ Dd dd Dd DD D d D d 高茎 F2 P 高 高 高 矮 四、高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 : 2 : 1 表型：生物个体表现出来的性状 如：豌豆的高茎和矮茎； 基因型：与表型有关的基因组成 如：高茎豌豆的基因型是DD或Dd 矮茎豌豆的基因型是dd F2中表型及比例： 高茎:矮茎 = 3:1 F2中基因型及比例： DD:Dd:dd = 1:2:1 等位基因：控制相对性状的基因 如：D和d 高茎 1、小麦抗锈病是由显性基因T控制的，如果亲代（P）的 基因型是TT×tt，则: （1）子一代（F1）的基因型是____,表型是_______。 （2）子二代（F2）的表型及比例是__________________， 这种现象称为__________。 （3）F2代中抗锈病的小麦的基因型是_________。其中基因 型为______的个体自交后代会出现性状分离。 Tt 抗锈病 抗锈病:不抗锈病=3:1 性状分离 TT、Tt Tt 实战训练 2、牵牛花的花色有红色和白色，由一对等位基因R、r控制的,下表是 三组不同的亲本杂交的结果： （1）根据组合______能判断出显、隐性性状，_______显性性状， _______隐性性状。 （2）每组中两个亲本的基因型是: ① __________，② _________， ③ _________。 组合 亲代表现型 子代表现型及数目 红色 白色 ① 白色×红色 215 207 ② 白色×白色 0 441 ③ 白色×红色 427 0 红色 白色 ③ rr×RR rr×rr rr×Rr 3、豌豆的豆荚形状有饱满和皱缩，由一对等位基因B、b控制 的,下表是三组不同的亲本杂交的结果： （1）根据组合______能判断出显、隐性性状，_______显性性状， _______隐性性状。 （2）每组中两个亲本的基因型是: ① _________，② ________， ③ _________。 组合 亲代表现型 子代表现型及数目 饱满 皱缩 ① 皱缩×饱满 213 209 ② 皱缩×皱缩 0 432 ③ 饱满×饱满 310 104 ③ 饱满 皱缩 Bb×Bb bb×bb bb×Bb 4、豚鼠的黑毛对白毛是显性，如果一对杂合体的黑毛 豚鼠交配，产生子代4仔，它们的表型是（ ） A.全部黑毛 B.三黑一白 C.一黑三白 D.以上任何一种都有可能 D 5、人类的白化病是由隐性基因（a）控制的一种遗传病， 一对夫妇基因型是Aa，则他们 ①生白化病孩子的几率是____； ②生一个肤色正常孩子的几率是______。 ③生白化病基因携带者（Aa）的几率是_____； ④已生的表现正常的孩子中： 是显性纯合子（AA）的几率是_____，是白化病基因 携带者（Aa）的几率是_____。 1/4 3/4 1/2 1/3 2/3 显性遗传因子（D） 隐性遗传因子（d） 显性性状 隐性性状 相对性状 （高茎） （矮茎） DD Dd dd 显性纯合子 隐性纯合子 杂合子 表型 基因型 本节内容概念图 等位基因 控制 控制 控制 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 43 $$