1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）第2课时课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

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。 1 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第2课时 2 温故知新 复习回忆孟德尔的假说内容，孟德尔的假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验中出现的性状分离现象。 一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另外 一些实验的结果。如果实验结果与预测相符，这个假说就得到了验证。 杂种子一代 隐性纯合子 高茎 矮茎 Dd dd × 测交 配子 D d d Dd dd 高茎 矮茎 1 ∶ 1 四、对分离现象解释的验证 P F1 测交实验： 让F1与隐性纯合子杂交。 预期结果: 如果假说是正确的， 测交后代高茎：矮茎=1:1。 1、孟德尔利用假说进行演绎推理 高茎 杂种子一代 矮茎 隐性纯合子 × 实验结论: 高茎 矮茎 测交后代 87 79 比例 高茎:矮茎≈１:１ 实验结果: 实验结果与预测的结果相吻合，从而 证明孟德尔的假说是正确的。 四、对分离现象解释的验证 2、实施测交实验 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。 在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。 核心内容： 思考：是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？ （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。) 1、分离定律的内容： 五、分离定律——孟德尔的第一定律 2、分离定律的适用范围： ① 在观察和分析基础上提出问题 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 通过实验来检验 若实验结果与预测相符，则假说正确 若实验结果与预测不符，则假说错误 假说—演绎法 科学方法 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 现象：正交、反交的子一代 都是高茎。 问题：为什么F1都是高茎 而没有矮茎的呢？ 现象：子二代高茎：矮茎 =3:1 问题：为什么F2会发生性状分 离且高茎：矮茎=3:1？ 七、孟德尔运用假说演绎法研究分离定律的过程 高茎 高茎 矮茎 × P F1 F2 高茎 矮茎 （杂交） （自交） × 787 277 3 ∶ 1 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 中的一个。 （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。 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 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 × （杂交） P （亲代） 高茎杂合 矮茎 F1 （子一代） 高茎(87) ： 矮茎(79) 实验现象：测交后代高茎与 矮茎数量比为 1 ：1 得出结论：实验结果与预期 结果一致，假说正确，得出 分离定律 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 1 ： 1 分析结果 得出结论 观察现象 提出问题 分析问题提出假说 演绎推理 实验验证 她怎么盯着我看 可能是喜欢我 找她加微信应该没问题 “美女加个微信”“啪” ②提出假说 ③演绎推理 ④实验验证 ①发现问题 八、假说—演绎法的步骤 ⑤得出结论：是我想多了…… 假设你正在一个花卉生产基地工作。有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值，决定培育这样的花卉新品种。当你知道这种花是自花传粉以后，将这株开紫花的植株的种子种下去，可惜的是，在长出的126株新植株中，却有36株是开白花的，这当然不利于商品化生产。 怎样才能获得开紫花的纯种植株呢？请你写出解决这一问题的实验方案，与同学交流，看谁设计的方案更简捷。 设计实验方案 思维训练 杂合子 Pp 90 36 直接无 法区分 种成株系（单株收获的种 子种在一起） 稳定遗传 性状分离 两种 PP Pp ⊗ 将获得的紫花植株连续自交几代，即将每次自交后代的紫花植株选育后再进行自交，直至自交后代中不再出现白花植株为止。 具体过程可用图解表示。 ⊗ ⊗ 白花→淘汰 设计实验方案 思维训练 14 性状分离比的模拟实验 本实验用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。建议两个人一组合作完成。 1、实验原理： 通过模拟实验，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。 2、实验目的： 探究·实践 重复做50-100次，并记录每次抽取的结果。 3、实验内容及过程 甲、乙两个小桶： 甲、乙小桶内的彩球： 不同彩球的随机组合： 雌、雄生殖器官 雌、雄配子 雌、雄配子的随机结合 放回 原小桶 随机 抽取 混合 彩球 记录 组合 取小桶 并编号 分装 彩球 重复实验 性状分离比的模拟实验 探究·实践 性状分离比的模拟实验 探究·实践 4、实验结果记录 性状分离比的模拟实验记录表 次数 甲 乙 组合 1 2 ..... 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= 1:1 1:1 1:2:1 性状分离比的模拟实验 探究·实践 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？ 模拟雌、雄配子的随机结合 ③为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？ 是为了实现抓取的随机性。保证雌、雄配子结合的机会相等 5、问题探讨 两个小桶分别代表雌雄生殖器官；D小球和d小球分别代表含 有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子 性状分离比的模拟实验 探究·实践 ④为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？ 5、问题探讨 ⑤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。 ⑥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。 为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。 性状分离比的模拟实验 探究·实践 6、注意事项： 模拟雌、雄配子小球的数量 (1)模拟雌配子小球D和d的数量应相等；雄配子D和d也应相等。 (2)雌、雄配子数不一定相等。 保证结果的可靠性 （1）抓取彩球时，不要挑选，保证随机性。 （2）抓取的彩球一定一定要放回原桶，以保证小桶内两种颜色 的彩球数量相等。 （3）每次抓取彩球前，一定要摇匀。 性状分离比的模拟实验 探究·实践 1、如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，他还能正确地解释 性状分离现象吗？ 不能。因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当对10株豌豆的个体做统计时，会出现较大的误差。 讨论： 性状分离比的模拟实验 探究·实践 22 2、将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较，你认为孟德 尔的假说是否合理？ 合理。 因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机组合，统计的样本数量也足够大，出现了3：1的结果。 但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。 讨论： 性状分离比的模拟实验 探究·实践 23 练习与应用 24 . 一、 概念检测 在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中，F1都表现为显性性状， F1的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。 （1）隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。（ ） （2）纯合子的自交后代不会发生性状分离，杂合子的自交后代不会出现 纯合子。（ ） ✖ ✖ 25 . 2.人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的， 蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼 女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚，这对夫妇生下蓝眼孩子的 可能性是是 （ ） A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6 A 一、 概念检测 26 . 3.观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题 （1）毛色的显性性状是________，隐性性状是_______。 （2）白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为_________。产生这种现象的原因是 。 一、概念检测 白色 黑色 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控制黑毛的遗传因子的配子，雌雄配子随机结合，会产生黑毛羊。 27 . 二、拓展应用 1. 水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答下列问题。 28 . 二、拓展应用 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。 (1)花粉出现这种比例的原因是什么？ 29 . 6.2 拓展应用 (2)实验结果验证了什么？ 分离定律。即在F1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。 (3)如果让F1自交，F2中花粉有______类种型。 2 30 . 二、 拓展应用 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? 将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。 31 . 二、拓展应用 (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? 杂交后代可能有两种结果： 一是杂交后代全部为栗色马，此结果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，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。 32 . 二、拓展应用 3. 孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”结合孟德尔的杂交实验，谈谈你对这句话的理解。 选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，因此，他发现了遗传规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点。例如，豌豆严格自花传粉，在自然状态下是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆花大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的易于区分的性状，便于观察和统计实验结果。 33 . 二、拓展应用 4. 除了孟德尔的杂交实验，你还能举出科学研究中运用假说一演绎法的实例吗? 凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，都是通过假说一演绎法得出结论的。19世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果出发提出某种理论或学说。而假说—演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学的研究，使遗传学由描述性研究进人理性推导和实验验证的研究阶段。 34 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 35 Lavf58.41.100 $$