1.1孟德尔从一对相对性状的杂交实验中总结出分离定律（第一课时）课件-2023-2024学年高一下学期生物浙科版（2019）必修2

第一节 孟德尔从一对相对性状的杂交实验中总结出分离定律 （第一课时） 第一章 遗传的基本规律 素养目标 理解利用假说——演绎法推理分离定律的过程及在解题中的应用，培养归纳与概括、演绎与推理以及逻辑分析能力 通过验证分离定律，掌握验证分离定律的方法，培养实验设计及结果分析的能力 养成严谨的求知态度和对科学研究的浓厚兴趣。 科学思维 科学探究 社会责任 教学重难点 01 02 理解孟德尔是如何进行一对相对性状的杂交实验，并能够描述实验结果。 理解分离定律的含义，并能够举例说明分离定律在遗传学中的重要性。 课程导入 都说儿像妈女像爸，但在生活中如果仔细观察，并不难发现男孩也有像爸爸的，女孩也有像妈妈的。那宝宝更像妈妈还是更像爸爸呢? 课程导入 遗传学研究专家解释说，女儿长得像爸爸，儿子长得像妈妈，这种说法过于笼统，不是一个准确的科学答案。从遗传学上讲，孩子体内的基因基本上是父母各贡献了一半，妈妈可能贡献了双眼皮的基因，而爸爸的大耳朵基因可能遗传给孩子，所以孩子的长相是父母双方共同决定的。 从专家的解答我们可以看出，自己的长相更像妈妈还是更像爸爸还真不能一概而论，需要我们从每一处“细节”（性状）进行研究。在研究过程中我们可以惊奇地发现，这里面还真存在着有趣的规律呢。 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料 “融合假说” “颗粒假说” 子代遗传物质来自双亲遗传物质的融合 双亲遗传物质互不融合、保持完整性遗传给后代 生物的遗传遵循什么基本规律？它能解释哪些遗传现象？ 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料 孟德尔本是奥地利帝国（今属捷克）一所修道院的修道士，努力工作为他赢得了到维也纳大学系统进修自然科学和数学的机会。 回到修道院，孟德尔在工作之余利用修道院内的园地做了许多植物和动物的杂交实验。实验材料有豌豆、菜豆、玉米、紫茉莉、蜜蜂等，其中以豌豆杂交实验（1856-1863）的成果最为突出。 他仔细观察了豌豆的7对相对性状在各个世代的表现，记载了数以万计的数据，应用数学统计方法对这些数据进行归纳、比较和分析，终于在1865年将他的科研成果写成了《植物杂交实验》的论文，首次揭示了生物遗传的基本规律。 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料 为什么孟德尔选豌豆用作遗传实验材料？ 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料 单性花 两性花 只有雄蕊或只有雌蕊，只能进行异花授粉。 一朵花中同时拥有‌雄蕊和‌雌蕊的花。能够自行完成授粉（自花授粉），也能进行异花授粉。 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料 花粉 雄蕊 雌蕊 雌配子 （含雄配子） 花是豌豆的生殖器官，每朵豌豆花中都具有含花粉（雄配子）的雄蕊和含卵细胞（雌配子）的雌蕊（两性花） 。 当花粉落于柱头上萌发出花粉管后，雄配子经花粉管与雌配子相遇，雌、雄配子融合形成受精卵，胚珠（由受精卵发育而来）发育成种子。种子与花的其他结构发育成的果皮构成果实。 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料 豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，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。花冠形状便于去掉雄蕊进行人工去雄以及人工授粉等。 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料 成熟后籽粒留在豆荚内，便于观察和计数。 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料 豌豆具有多个稳定、可区分的性状。孟德尔选择了相对性状差异明显的豌豆进行杂交实验，然后根据各代间性状的表现进行分析和研究，从而揭示其中的遗传规律。 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料 豌豆的生长期较短，产生的种子数量多，也是其方便实验的特性。（豌豆一年可以栽种两季，分别在每年的春季以及秋季） 一对相对性状的杂交实验中，F2出现性状分离 性状和性对性状 性状 相对性状 生物的形态、结构和生理生化等特征的总称。 同种生物同一性状的不同表现形式。 种子形状 花的颜色 一对相对性状的杂交实验中，F2出现性状分离 判断下列属于相对性状的是： （1）水稻无芒和小麦有芒 （2）人的有耳垂和无耳垂 （3）羊的白毛与卷毛 （4）豌豆的黄叶和皱粒 （5）狗的黑毛与黄毛 （6）番茄的红果和黄果 （7）羊的长毛和卷毛 （8）人的近视和色盲 × × × × × √ √ √ 一对相对性状的杂交实验中，F2出现性状分离 母本 父本 提供花粉 接受花粉 去雄 人工 授粉 套袋 套袋 目的：防止外来花粉干扰 目的：保证杂交种子是人工传粉所结，防止外来花粉的干扰 母本雄蕊成熟前，花蕾期 去雄后母本的雌蕊成熟时 供应花粉的植株叫做父本（ ） 接受花粉的植株叫做母本（ ） 一对相对性状的杂交实验中，F2出现性状分离 （1）观察现象，提出问题 P （亲本） × ♀ ♂ F1 （子一代） 紫 花 ⊗ F2 （子二代） 705 ： 224 3 ∶ 1 P （亲本） × ♀ ♂ F1 （子一代） 紫 花 ⊗ F2 （子二代） 正交 3 ∶ 1 性状分离 反交 豌豆其他性状的杂交结果是否也有类似的现象？ 一对相对性状的杂交实验中，F2出现性状分离 正交 反交 在具有相对性状的遗传实验中，若将显性个体作母本，隐性个体作父本的杂交方式称为正交。 在具有相对性状的遗传实验中若将显性个体作父本，隐性个体作母本的杂交方式称为反交。 正交与反交是相对的，若假设其中一种为正交，那么另一种就是反交。 一对相对性状的杂交实验中，F2出现性状分离 性状分离 两个具有相对性状的纯合亲本杂交，在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。 显性性状 隐性性状 两个具有相对性状的纯合亲本杂交，F1中未表现出来的性状。 两个具有相对性状的纯合亲本杂交，F1中表现出来的性状。 一对相对性状的杂交实验中，F2出现性状分离 组别 性状 杂交组合 F1 F2 分离比 1 种子形状 圆粒×皱粒 全部圆粒 圆粒（5474） 皱粒（1850） 2.96∶1 2 子叶颜色 黄子叶×绿子叶 全部黄色 黄色（6022） 绿色（2001） 3.01∶1 3 花的颜色 紫花×白花 全部紫花 紫花（705） 白花（224） 3.15∶1 4 豆荚形状 饱满×皱缩 全部饱满 饱满（882） 皱缩（299） 2.95∶1 5 豆荚颜色 绿豆荚×黄豆荚 全部绿色 绿色（428） 黄色（152） 2.82∶1 6 花的位置 腋生×顶生 全部腋生 腋生（651） 顶生（207） 3.14∶1 7 茎的高度 高茎×矮茎 全部高茎 高茎（787） 矮茎（277） 2.84∶1 结论：正、反交的结果总是相同的；F1只表现显性性状；F2出现性状分离现象，并且显性性状与隐性性状的数目比例大致为3∶1。 性状分离的原因是等位基因的相互分离 P × PP pp F1 Pp ⊗ F2 P P p p PP Pp Pp pp 性状是由遗传因子（后被称为基因）控制的； 基因在体细胞内成对存在，其中一个来自母本，另一个来自父本； 在形成配子即生殖细胞时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中，所以每个配子只含有成对基因中的一个； 在F1的体细胞内有两个不同的基因，但各自独立、互不融合； 受精时，雌、雄配子的结合是随机的。 性状是由遗传因子控制的（即基因） 性状分离的原因是等位基因的相互分离 显性基因（用大写P表示） 隐性基因（用小写p表示） 显性性状(紫花) 隐性性状(白花) 等位基因 指控制一对相对性状的一对基因 体细胞中的基因是成对存在的 性状分离的原因是等位基因的相互分离 紫花 纯合子 由两个基因型不同的配子结合而成的个体 杂合子 由两个基因型相同的配子结合而成的个体 PP pp PP 白花 基因型：控制性状的基因组合类型 表型：具有特定基因型的个体所表现出来的性状 紫花 配子只含有体细胞每对遗传因子中的一个 受精时雌、雄配子结合是随机、均等的 性状分离的原因是等位基因的相互分离 Pp Pp P P p p PP Pp Pp pp 配子 F2 紫花 紫花 紫花 白花 性状分离比 3 ： 1 F1 紫花 紫花 × 遗传图解规范要求 性状分离的原因是等位基因的相互分离 P、F1、×等遗传图解符号书写正确 亲本和子代的基因型与表现型书写完整、正确 子代表现型比例正确 运用遗传学常用符号作出紫花作为母本，白花作为父本的杂交实验遗传图解 性状分离的原因是等位基因的相互分离 P 紫花(PP) × 白花(pp) F1 紫花∶白花=3∶1 紫花 PP 紫花 Pp 紫花 Pp 白花 pp 配子 F2 雄 雌 P p P p 紫花(Pp) 对分离现象解释的验证—测交法 性状分离的原因是等位基因的相互分离 将F1（Pp）与隐性纯合子（pp）进行杂交 亲代 × Pp pp 配子 p P p 子代 Pp pp 结果：得到166株后代中，85株开紫花，81株开白花，开紫花与开白花的数量比接近1:1。 结论：假说成立。 分析结果，得出结论——分离定律 性状分离的原因是等位基因的相互分离 控制一对相对性状的等位基因互相独立、互不融合，在形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子中，结果是一半的配子带有等位基因中的一个，另一半的配子带有等位基因中的另一个。 四种交配类型总结 性状分离的原因是等位基因的相互分离 类型 概　　念 杂交 基因型不相同的个体相互交配或不同品种之间的交配，如AA×aa 自交 基因型相同个体间交配，如Aa×Aa 正交 反交 相对而言，如正交：AA(♀)×aa(♂)；反交：AA(♂)×aa(♀) 测交 与隐性纯合子杂交，如Aa×aa 性状分离的原因是等位基因的相互分离 一对相对性状的杂交实验 对分离现象的解释 设计测交实验 得出分离定律 观察 提出问题 检验假设 演绎推理 作出假设 得出结论 进行测交实验 课堂练习 1.孟德尔利用豌豆作为实验材料进行植物杂交实验，成功地发现了生物的遗传规律。下列不属于豌豆作为遗传实验材料的优点是（     ） A.豌豆是严格的闭花授粉植物 B.豌豆在自然状态下一般是纯种 C.豌豆具有许多明显的相对性状 D.杂种豌豆自交后代容易发生性状分离 解析：豌豆作为遗传实验材料的优点是豌豆是严格的闭花自花授粉植物；豌豆栽培周期短，子代数量多；豌豆在自然状态下一般是纯种，豌豆具有许多明显的相对性状。而杂种豌豆自交后代容易发生性状分离，不属于豌豆作为遗传实验材料优点。故选：D。 D 课堂练习 2.在孟德尔进行的一对相对性状的遗传实验中，具有1:1比例的是（ ） ①F1产生配子的分离比 ②F2遗传因子组成之比 ③F1测交后代性状表现之比 ④亲本杂交后代性状分离比 ⑤F1自交后代性状分离比 A.①② B.③④ C.②③⑤ D.①③ 解析：F1为杂合子，产生两种配子的比例为1:1，①正确；孟德尔的一对相对性状杂交实验中，F2遗传因子组成之比为1:2:1，②错误；F1测交后代性状表现之比为1:1，③正确；亲本杂交后代均为显性性状，④错误；F1自交后代性状分离比为3:1，⑤错误。 D 课堂练习 3.下列叙述正确的是（ ） A.兔的白毛与黑毛、狗的长毛与卷毛都是相对性状 B.测交实验能检测显性个体形成的配子种类及比例 C.具有显性性状的纯合个体与隐性个体杂交，产生显性后代的现象叫性状分离 D.杂合子的双亲至少有一方是杂合子，纯合子的杂交后代全是纯合子 解析：A、相对性状是指同种生物相同性状的不同表现类型，狗的长毛与短毛、直毛与卷毛属于同一性状的不同表现类型，A错误；B、测交实验是指具有显性性状的个体与隐性纯合子进行杂交，因此测交能检测显性个体形成的不同基因型配子的种类及比例，B正确；C、显性个体与纯种隐性个体杂交产生显性后代，不属于性状分离，杂种显性个体自交产生显性后代和隐性后代属于性状分离，C错误；D、杂合子的双亲可以都是纯合子，如AA×aa后代都是杂合子，纯合子自交后代不会发生性状分离，都是纯合子，D错误。故选B。 B 课堂练习 4.我国北魏时期的农学家贾思勰在《齐民要术·种谷》中写道：“凡谷，成熟有早晚，苗秆有高下，收实有多少，质性有强弱，米味有美恶，粒实有息耗。”意思是水稻、豌豆等谷物不仅成熟期有早晚，而且在多种性状上都有差异。下列关于性状的说法错误的是（ ） A.谷物的显性性状是由显性遗传因子控制的 B.成熟期不同的谷物同时具有多对相对性状 C.某种谷物的“质性”与“米味”是一对相对性状 D.控制豌豆“粒实”性状的遗传因子在体细胞中成对存在 解析：显性性状由显性遗传因子控制，A正确；由题干信息可知，谷物不仅成熟期有早晚，而且在多种性状上都有差异，如苗秆的高低、果实的多少、“质性”的强弱等，B正确；“质性”与“米味”是不同性状，不属于相对性状，C错误；控制豌豆“粒实”性状的遗传因子在体细胞中成对存在，D正确。 C 总结归纳 孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料 一对相对性状的杂交实验 （1）观察现象，提出问题 （2）分析问题，提出假设 （3）对分离现象的验证 （4）分离定律的内容 遗传学之父—孟德尔 $$