内容正文:
1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
(第1课时)
本节聚焦:
1.孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的?
2.孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设?他又设计了什么实验来验证假设?
1
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
蓝色和红色混合变成紫色。
2
问题探讨
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?
2.你同意上述观点吗?你的证据有哪些?
答: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,使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。
答:不同意,因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的效果。
3
扩展:孟德尔的生平
1822-1856年
出生于奥地利,
21岁做修道士,
29岁进修自然科学和数学
1856-1864年
在修道院开始了
长达八年的豌豆实验
发现了生物遗传的基本规律
1865-1884年
44岁发表论文。
死后35年后,得到认可。
主要成就
通过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物遗传的规律。
4
豌豆用作遗传实验材料的优点
01
(阅读课本P2-3)
为什么用豌豆做遗传实验
容易取得成功
讨论
5
豌豆用作遗传实验材料的优点
01
优点一
性花, 传粉, 受粉,
自然状态下,一般都是 ,
用作人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析。
两
自花
闭花
纯种
6
补充:花的分类
性花:
一朵花中同时含有雌蕊和雄蕊的花。
两
豌豆花(两性花),在未开放时,它的花粉会落在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 ,也叫 。
自花传粉
自交
豌豆花的结构
7
补充:花的分类
性花:
一朵花中只有雌蕊或者只有雄蕊的花,
花中只有雄蕊的,叫 ,只有雌蕊的,叫 。
玉米花(单性花),玉米雄花的花粉落在
同一植株的雌花的柱头上,
所完成的传粉过程也属于 。
自交
玉米花的结构
只有雌蕊
只有雄蕊
单
雄花
雌花
8
豌豆用作遗传实验材料的优点
01
优点二
豌豆花大,便于进行 。
人工异花传粉
异花传粉: 朵花之间的传粉过程。
不同植株的花进行异花传粉时,
供应花粉的植株叫作 本(♂),
接受花粉的植株叫作 本(♀)。
两
父
母
自花传粉;
闭花受粉;
玉米在自然状态下间行种植,既会发生自交,也会发生杂交
9
补充:人工异花传粉
1.操作①是 ,指先除去未成熟花的全部雄蕊。
操作②是 ,指待去雄花的雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,
涂在去雄花的雌蕊的柱头上。
该实验中母本是 ,父本是 。
去雄
传粉
高茎豌豆
矮茎豌豆
10
补充:人工异花传粉
2.母本去雄要在 期进行是因为豌豆为 植物,
如果花成熟了,花瓣开放了,此时已经完成了 过程,
达不到杂交的目的。
父本的作用是 ,子代是长在 上的,只需分析 上
的子代就可以,所以父本 (填“需要”或“不需要”)去掉雌蕊。
自花传粉,闭花受粉
自花传粉(自交)
为母本提供花粉
母本
母本
不需要
花蕾
即雌蕊成熟前
11
补充:人工异花传粉
3.人工异花传粉过程中,一共进行了 次套袋处理,
其目的均是 ,保证父本的花粉来自杂交实验指定父本。袋一般选用透气性较好的纸袋,保证植株的正常细胞呼吸,同时避免外界花粉的干扰。
两
防止外来花粉的干扰
12
补充:人工异花传粉
4.对单性花的植株(如玉米)进行杂交,
其过程 (填“需要”或“不需要”)去雄,
原因是 ;
其过程 (填“需要”或“不需要”)套袋,
目的是 。
不需要
单性花只有雌蕊或雄蕊
需要
避免外来花粉干扰
13
补充:人工异花传粉
套袋
传粉
去雄
再套袋
目的:人为实现不同植株间杂交。
防止外来花粉的干扰
防止外来花粉的干扰
人工将父本植株的花粉涂在去雄花的雌蕊的柱头上
除去母本未成熟花的
全部雄蕊
人工异花传粉的过程
两朵花之间的传粉过程叫作异花传粉,不同植株的花进行异花传粉时,供应花粉的植株叫作父本,接受花粉的植株叫作母本。
14
豌豆用作遗传实验材料的优点
01
优点三
具有易于区分的 ,且能够稳定地遗传给后代。
性状
相对性状:
的 的 。
一种生物
同一种性状
不同表现类型
性状:
生物体的
形态特征、
生理特征
和行为方式。
性状:生物体的形态特征和生理特性。比如:颜色,血型,高度,形状等。
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。
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随堂小练
判断下面性状是否属于属于相对性状
①玉米的黄粒与皱粒
②兔子的长毛和狗的短毛
③小鼠的灰身和黑身
④狗的长毛与卷毛
⑤高杆水稻与矮杆水稻
⑥黄牛与奶牛
×
×
√
×
√
×
16
豌豆用作遗传实验材料的优点·随堂小结
01
自花传粉、闭花受粉→一般是纯种
花大,便于进行人工异花传粉
具有易于区分的性状,且能够稳定遗传给后代
生长周期短
子代数量多
过渡?
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假说—演绎法
在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说—演绎法。
演绎推理
预测结果
观察现象提出问题
作出假说
解释问题
实验验证
得出结论
02
一般程序:
18
①观察现象,提出问题:一对相对性状的杂交实验
(亲本)
(子一代)
♀
♂
♂
♀
正反交:
指交换父本和母本的杂交方式。
问题①
为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢?
19
①观察现象,提出问题:一对相对性状的杂交实验
(亲本)
(子一代)
♀
♂
♂
♀
(子二代)
问题②
为什么子一代没有矮茎的,
而子二代又出现了矮茎的呢?
:
F1中显现出来的性状,如高茎。
:
F1中未显现出来的性状,如矮茎。
显性性状
隐性性状
看来子二代在子一代中只是隐而未现。
20
:
杂种后代中同时出现显性性状和隐形性状的现象。
①观察现象,提出问题:一对相对性状的杂交实验
(亲本)
(子一代)
♀
♂
♂
♀
(子二代)
:
F1中显现出来的性状,如高茎。
:
F1中未显现出来的性状,如矮茎。
显性性状
隐性性状
性状分离
看来子二代在子一代中只是隐而未现。
21
①观察现象,提出问题:一对相对性状的杂交实验
▶进一步对F2中不同性状的个体进行数量统计。
问题③
是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢?
≈3 :1
并没有停留在对实验现象的观察和描述上,而是进一步对F2中不同性状的个体进行数量统计。
22
②作出假说,解释问题:对分离现象的解释
遗传因子(大写字母) 显性性状
遗传因子(小写字母) 隐性性状
决定
决定
D
d
(1)生物的性状是由 .决定的。这些因子就像一个个独立的颗粒,既不会相互融合、也不会在传递中消失。
显性
隐性
遗传因子
并没有停留在对实验现象的观察和描述上,而是进一步对F2中不同性状的个体进行数量统计。
23
②作出假说,解释问题:对分离现象的解释
(2)在体细胞中,
遗传因子是 存在的。
成对
:遗传因子组成相同的个体。(如DD, dd)
:遗传因子组成不同的个体。(如Dd)
纯合子
杂合子
DD
Dd
dd
并没有停留在对实验现象的观察和描述上,而是进一步对F2中不同性状的个体进行数量统计。
24
②作出假说,解释问题:对分离现象的解释
(3)生物体在形成生殖细胞
——配子时,成对的遗传因子
,分别进入不同的配子。
彼此分离
DD
Dd
dd
D
D
D
d
d
d
(4)受精时,
雌雄配子的结合是 的。
随机
并没有停留在对实验现象的观察和描述上,而是进一步对F2中不同性状的个体进行数量统计。
25
高茎 矮茎
P
配子
F1
高茎
体细胞中,
成对存在;
配子中,
成单存在;
受精时,
随机结合;
高茎 高茎
F1
配子
F2
高茎 高茎 高茎 矮茎
3 : 1
×
×
根据假说,完成豌豆杂交实验(D、d)的遗传图解
DD
dd
D
d
Dd
Dd
Dd
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
请同学们根据孟德尔的假说,完成一对相对性状的杂交实验的遗传图解
26
③演绎推理,预测结果:对分离现象解释的验证
思考
孟德尔无法看到:
F1的遗传因子的组成,
还有形成配子时遗传因子分离的过程,
那他要怎样做才能验证自己的假说呢?
测交实验:让F1与隐性纯合子杂交。
27
③演绎推理,预测结果:设计测交实验
F1高茎 × 矮茎
P
配子
F1
Dd
dd
体细胞中,
成对存在;
配子中,
成单存在;
受精时,
随机结合;
纸上谈兵
D
d
d
Dd
dd
高茎
矮茎
1 : 1
孟德尔根据假说,推出测交后代中
高茎与矮茎植株的数量比应为 。
1:1
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④实验验证:进行测交实验
实践出真知
高茎豌豆 矮茎豌豆
测交后代 87株 79株
比例 高茎:矮茎≈1:1
⑤得出结论:
结果与预期相符,孟德尔的假说是正确的。
29
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