1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）（第1课时）（教学课件）-【上好课】高一生物同步高效课堂（人教版2019必修2）

第一章 遗传因子的发现 第2节 啥是遗传？ 孟德尔的豌豆 杂交实验（二） （第一课时） REN JIAO BAN GAO ZHONG SHENG WU BI XIU ER CATALOGUE 两对相对性状的杂交实验 自由组合定律 孟德尔实验方法的启示 01 02 03 04 孟德尔遗传规律的再发现 05 目 录 情境导入 观察F2，找规律 遗传因子的发现 DISCOVERY OF GENETIC FACTORS 孟德尔的豌豆杂交实验 MENDEL'S PEA HYBRIDIZATION EXPERIMENT (1)假设他们俩真的结婚了，那么他们的孩子可能出现几种情况？ (2)美和丑、聪明和愚钝是两对相对性状，那两对相对性状是怎么遗传的呢？ 倘若我与你结婚，生下的孩子既有你的聪慧又有我的美貌，岂不是很好？ 若他具有我的相貌和你的智商，那不就糟了？ 情景导入 孟德尔从34个豌豆品种中选择的7对相对性状 对一对相对性状进行研究，得出分离定律 假说-演绎法 研究两对相对性状 温故知新 为什么圆粒都是黄色， 皱粒都是绿色？ 决定子叶颜色的遗传 因子对决定种子性状的遗传因子会不会有影响呢？ F1 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 黄色圆粒 9 3 3 1 ： ： ： F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 ⊗ 两对相 对性状: 子叶颜色： 种子形状 黄色 绿色 圆粒 皱粒 （显） （隐） （显） （隐） 315 101 108 32 556 亲本型 重组型 亲本型 重组型 问1：为什么会出现新的性状组合呢？ 它们之间有什么数量关系吗？ 问2：9:3:3:1这与一对相对性状杂交实验中 F2的3:1的数量比有联系吗？ 一 两对相对性状的杂交实验 孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆做清粉进行杂交，无论正胶还是反胶，结出的种子f1都是黄色圆粒的，这表明黄色对于绿色而言为显性性状，圆粒对于皱粒而言为显性性状，接下来孟德尔又让f一视角再产生f二中出现了黄色圆粒和绿色皱粒，这两种性状是在孟德尔德意料之中的，但奇怪的是f二中还出现了亲本所没有的性状组合，绿色圆粒和黄色皱粒。咦，这又是为什么呢？为什么会出现新的性状组合呢？孟德尔同样对f二中不同的性状类型进行了数量统计，来看一看他们之间有什么数量关系？孟德尔总共得到了556粒种子，他们数量依次是315 、101、108 和32，它们的数量比接近9:3:3:1，虽然出现了新的比例，但孟德尔在思考，这与一对相对性状杂交实验中，f2的3:1的数量比有什么关系，他们之间能否建立相应的数学联系呢？ 6 01 MENDEL ANALYSED EACH PAIR OF RELATIVE TRAITS INDIVIDUALLY 孟德尔对每一对相对性状单独进行了分析 孟德尔的豌豆杂交实验 MENDEL'S PEA HYBRIDIZATION EXPERIMENT 遗传因子的发现 DISCOVERY OF GENETIC FACTORS 粒形 圆粒种子 315+108 = 423 皱粒种子 101+ 32 = 133 圆粒：皱粒≈ 3：1 粒色 黄色种子 315+101 = 416 绿色种子 108+ 32 = 140 黄色：绿色≈ 3：1 （ ）2 3 : 1 9 3 3 1 ： ： ： 结论：豌豆的粒形、粒色的遗传遵循基因的分离定律 黄色 绿色 圆粒 皱粒 性状之间 重新组合 ①只看一对相对性状 ②同时看两对相对性状 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 YYRR yyrr YR yr 配子 F1 黄色圆粒 YyRr F1配子 Y R r y YR yr yR Yr 1 : 1 : 1 : 1 R r 种子形状 圆粒 皱粒 子叶颜色 黄色 绿色 Y y 解1：F1在产生配子时， 每对遗传因子彼此__ _， 不同对的遗传因子可以________ 分离 自由组合 一 两对相对性状的杂交实验 在分离定律时，孟德尔已经开始用字母作为符号来代表遗传因子，同样的这里我们假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y和y控制，这样纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR和yyrr，它能产生的F1的遗传因子组成就是YyRr，表现为黄色圆粒。孟德尔对F1自交后代出现发生不同性状之间新的组合的现象，做出的解释是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，这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种，YR、Yr、yR、yr，且数量比为1:1:1:1； 8 01 ACTIVITY: SIMULATION EXPERIMENT OF GAMETE FORMATION IN HYBRID INDIVIDUALS 活动：双杂个体形成配子模拟实验 孟德尔的豌豆杂交实验 MENDEL'S PEA HYBRIDIZATION EXPERIMENT 遗传因子的发现 DISCOVERY OF GENETIC FACTORS 1、准备2个带盖小桶、10个标签分别标记Y和R的绿色小球、10个分别标记y和r的黄色小球。 2、将Y的绿色小球和y的黄色小球放入甲桶，混合均匀； 将R的绿色小球和r的黄色小球放入乙桶，混合均匀。 3、让2位同学上台分别从甲桶摸取和乙桶摸取1个小球，并进行组合，重复40次，统计摸取到YR、Yr、yR、yr 4种组合的比例。 Y y Y y y Y y Y 甲 R r R r r R r R 乙 1 YYRR 1 yyRR 1 YYrr 1 yyrr 2 YyRR 2 yyRr 2 Yyrr 2 YYRr 4 YyRr 9 Y_R_ 3 yyR_ 3 Y_rr 1 yyrr 解2：受精时雌雄配子是随机结合的。 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 结合方式有___种，基因型____种， 表现型____种 16 9 4 双显性 单显性 单显性 双隐性 一 两对相对性状的杂交实验 受精时雌雄配子的结合是随机的，雌雄配子的结合方式有16种，就如我们左边表格所展示的，大家会发现左边表格中遗传因子的组合有重复的，我们将左表整理后得到右表，会发现，遗传因子的组合形式总共有9种，其中组合中出现了Y和R的其性状就表现为黄色圆粒，遗传因子组合中只有R没有Y的表现为绿色圆粒，只有Y没有R的表现为黄色皱粒，没有任何一种显性基因的表现为绿色皱粒，所以9种遗传因子的组合总共表现为四种性状，分别为黄色圆粒，绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒，它们之间的数量比为9:3:3:1。 10 纯合子： YYRR、YYrr、yyRR、yyrr 杂合子 双杂合子： YyRr，占 1/4 单杂合子： YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr 各占 1/16，共占 1/4 各占 2/16，共占 1/2 观察F2，找规律 配子 杂种子一代 黄色圆粒 隐性纯合子绿色皱粒 测交 P YyRr yyrr YR yr yR Yr yr F1 YyRr yyRr Yyrr yyrr 黄色皱粒 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色圆粒 1 ： 1 : 1 : 1 一 两对相对性状的杂交实验 上述解释是否正确呢？那同样的，我们假定孟德尔的假设是正确的，那如果我们让F的杂种子一代与隐性的纯合子杂交，按照假说，F1会产生4种类型的配子，分别为YR、Yr、yR、yr，隐性纯合子只产生yr一种类型的配子，当精卵随机结合后，会得到4种不同的遗传因子组合，比例分别为1:1:1:1，4种不同的遗传因子组合会对应4种不同的性状，比例同样为1:1:1:1。这是梦的根据假说进行演绎推理的结果，那事实是不是这样呢？孟德尔设计了测交实验，让杂种子一代与隐性纯合子进行杂交，结果发现，无论是以f1做母本还是做父本，结果都与预测的相符合，就证明孟德尔的假说是正确的， 12 让杂种子一代(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。孟德尔依据提出的假说演绎推理出测交实验的结果，应如左图所示 。 性状组合 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 实际籽粒数 F1作母本 31 27 26 26 F1作父本 24 22 25 26 不同性状的数量比 1 : 1 : 1 : 1 假说成立 一 两对相对性状的杂交实验 孟德尔的豌豆杂交实验 MENDEL'S PEA HYBRIDIZATION EXPERIMENT 遗传因子的发现 DISCOVERY OF GENETIC FACTORS 控制_____性状的遗传因子的_____和_____是__________的；在形成_____时，决定_____性状的____的遗传因子________，决定_____性状的遗传因子__________。 不同 分离 组合 互不干扰 配子 同一 成对 彼此分离 不同 自由组合 ADD LEGAL LAWS *核心内容 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 注：是遗传因子的自由组合，而不是雌雄配子的随机结合 二 自由组合定律 孟德尔的豌豆杂交实验 MENDEL'S PEA HYBRIDIZATION EXPERIMENT 遗传因子的发现 DISCOVERY OF GENETIC FACTORS 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 （细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循） （4）两对及以上相对性状的遗传（一对相对性状只遵循分离定律） （5）控制两对或以上性状的遗传因子分别位于不同对同源染色体上 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 二 自由组合定律 假说—演绎法 自由组合定律 两对对相对性状的 杂交实验 F2表现型比例 9:3:3:1 测交 预期结论 1:1:1:1 实验结果 1:1:1:1 相符 观察现象，提出问题 解释现象，提出假说 演绎推理验证假说 解释现象 实验检验，得出结论 核心●归纳 孟德尔之前 观察 许多性状 三 孟德尔实验方法的启示 03 02 01 山柳菊不 理想的原因: 没有既容易区分又可以 连续观察的相对性状 有时进行有性生殖, 有时进行无性生殖 花小,难以做人工杂交实验 三 孟德尔实验方法的启示 18 01 孟德尔的豌豆杂交实验 MENDEL'S PEA HYBRIDIZATION EXPERIMENT 1、孟德尔获得成功的原因有哪些？ 2、孟德尔遗传规律的再发现过程？ 3、如何应用基因自由组合定律来解题？ 遗传因子的发现 DISCOVERY OF GENETIC FACTORS 合作讨论 合作讨论 1 孟德尔成功的原因 1 选材 选择豌豆作为杂交实验的材料是获得成功的首要条件。 3 数学方法 4 逻辑方法 5 创新性地验证假说 运用统计学方法对实验结果进行分析，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。 运用假说—演绎法这一科学方法。 设计了测交实验 2 程序 从一对相对性状着手研究，再研究多对相对性状。 三 孟德尔实验方法的启示 孟德尔遗传规律的再发现 点击播放 1 孟德尔遗传规律的再发现 1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子” 命名为基因，并提出了表型(也叫表现型)和基因型的概念。 1866年，孟德尔将遗传规律整理成论文发表。 1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。 四 孟德尔遗传规律的再发现 2 表型、基因型、等位基因 表 型： 基因型： 指生物个体表现出来的性状 指与表型有关的基因组成 如:DD、Dd、dd等。 如:豌豆的高茎和矮茎。 等位基因: 控制相对性状的基因 如:控制茎高度的基因D与d 表型 = 基因型 + 环境 水毛茛 四 孟德尔遗传规律的再发现 2 表型、基因型、等位基因 非等位基因 多对相对性状中控制不同性状的基因 如：D与Y之间 控 制 基 因 性状 显性基因 隐性基因 显性性状 隐性性状 相对性状 等位基因 表型 基因型+环境 四 孟德尔遗传规律的再发现 COMPARISON OF THE LAW OF SEPARATION AND THE LAW OF FREE COMBINATION 分离定律和自由组合定律的比较 孟德尔的豌豆杂交实验 MENDEL'S PEA HYBRIDIZATION EXPERIMENT 遗传因子的发现 DISCOVERY OF GENETIC FACTORS 分离定律 自由组合定律 联系 两个遗传定律都发生在减数分裂形成配子时，且同时起作用；分离定律是自由组合定律的基础。 相对性状对数 一对 两对（或多对） 等位基因对数 一对 两对（或多对） F1配子种类、比值 2种，比值相等 4种(2n)，比值相等 F2表现型、比值 2种，显:隐=3:1 4种(2n ),9:3:3:1 (3:1) n F2基因型、比值 3种，1:2:1 9种(3n),(1:2:1) n 测交基因型、表现型种类及比值 2种，显:隐=1:1 4种(2n 种) ,1:1:1:1 (1:1) n 实践应用 纯种鉴定、杂种自交纯合 优良性状重组 $$