1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）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 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 人们曾经认为两个亲本发生杂交后,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,这个观点叫融合遗传。 问题探讨: 按照上述的观点,当红花豌豆和白花豌豆杂交后,子代的豌豆花会怎样的什么颜色呢? 人们曾经认为两个亲本发生杂交后,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。这种观点也称做融合遗传。 1. 按照上述观点,当红牡丹与白牡丹杂交后,子代的牡丹花会是什么颜色? 粉色。因为按照融合遗传的观点,双亲遗传物质在子代体内混合,子代呈现双亲的中介性状,即红色和白色的混合色 粉色。 2. 你同意上述观点吗?说说你的理由。 如人体的高度 同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊。如豌豆 1、两性花: 2、单性花: 一朵花中只有雄蕊或者雌蕊。如玉米 3.雌雄同株: 雌花和雄花在同一植株上,如玉米。 4.雌雄异株: 雌花和雄花不在同一植株上,如桑。 【与豌豆有关的知识】 自花传粉 闭花受粉 自然状态下是纯种 ②具有易区分的相对性状。 ③生长周期短 ④后代数目多,便于统计分析 1.为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功? ①豌豆 同一种生物同一种性状的不同表现类型。 相对性状: 2、兔子毛的长毛和细毛 3、番茄的红果与圆果 1、 水稻的早熟与晚熟 4、豌豆的高茎和矮茎 5、兔的长毛和灰毛 6、兔子的长毛和狗的短毛 7、狗的卷毛和直毛 √ √ √ 思考讨论:是否属于相对性状? 1.去雄 2.套袋 3.授粉 4.再套袋 人工异花授粉过程 1.豌豆是自花传粉的植物,如何进行人工异花传粉? 一、一对相对性状的杂交实验 8 性状 F2 的表现 显性 隐性 显性 : 隐性 茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1 种子的形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1 子叶的颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1 种皮的颜色 灰色 705 白色 224 3.15 : 1 豆荚的形状 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1 豆荚的颜色(未成熟) 绿色 428 黄色 152 2.82 : 1 花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14 : 1 七对相对性状的杂交实验结果 面对这些实验数据,你能找出其中的规律吗? ——统计学的方法 你能找出其中的规律吗?又要如何解释这些现象呢? 子二代出现性状分离现象,且显性性状与隐性性状的数量比接近3:1,具有规律性。 如何解释实验现象呢? 用当时的主流观点能否解释? “融合遗传”:由父本和母本提供的遗传物质在子代细胞中完全融合。使子代表现出介于双亲之间的性状。 遗传因子是如何书写表示的?什么是显性遗传因子?什么是隐性遗传因子? 体细胞中遗传因子的存在方式是什么样的?什么是杂合子?什么是纯合子? 生殖细胞中遗传因子的存在方式是什么样的? 受精时,配子的结合有什么特点? 阅读课本P5思考: 二、对分离现象的解释 1.生物的性状是由遗传因子(基因)决定的。 2.体细胞中遗传因子是成对存在的。 控制显性性状的是显性遗传因子,用大写字母(如A、B)来表示 控制隐性性状的是隐性遗传因子,用小写字母(如a、b)来表示 二、对分离现象的解释 纯种红花豌豆: 纯种白花豌豆: AA aa 纯合子(成对遗传因子相同) 杂合子(成对遗传因子不同) F1红花豌豆: Aa 一对相对性状用同一个字母的大小写表示 3.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,配子中遗传因子成单存在。 4、受精时,雌雄配子的结合是随机的。 体细胞:遗传因子成对存在 配 子:遗传因子成单存在 Aa A a F1形成的雌雄配子各有 种、比值均是 ,且受精机会均等。 一对相对性状杂交实验的遗传图解 a A 配子 AA aa P 白花 红花 Aa Aa aa 白花 AA F2 红花 红花 红花 a A a A 配子 Aa F1 红花 Aa 红花 F2中基因型及其比例: DD:Dd:dd = 1:2:1 表型及其比例: 紫花:白花 = 3:1 表型:是指生物个体所表现出来的性状。 基因型:是指与表型有关的基因组成。 如:在豌豆的杂交实验中,F2中,DD占1/4,但在F2的显性性状中占1/3。Dd占2/3. F1(Aa)是否产生了两种配子,既:A和a,且比例为1:1 三、对分离现象解释的验证 1.你们认为关键要验证什么? 2.请思考、讨论验证方法? 测交:杂种一代F1与隐性纯合子杂交。 3.不看书试着写出测交过程图解 阅读书本P7思考讨论: 对分离现象解释的验证——测交实验(间接证据) Aa aa A a 配子 红花 白花 杂种子一代 隐性纯合子 a Aa aa 1 : 1 1)根据假说演绎推理 红花豌豆 白花豌豆 测交后代 87株 79株 比例 红花:白花≈1:1 2)测交实验结果验证假设 红花 白花 测交 测交后代 在实际的测交操作过程中,得到166株后代,红花87,白花79,比例接近1:1。与预期相符合,从而验证了假说的正确。 1.孟德尔设计测交实验的目的 (1)测定F1产生的配子的种类及比例。 (2)测定F1的遗传因子组成。 强调:测交实验除上述两种作用外,还可用于验证分离定律及判断某个体是纯合子还是杂合子。 四、分离定律的内容 在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子 ,不相 ;在形成配子时,成对的遗传因子发生 , 后的遗传因子分别进入不同的配子中,随 遗传给后代。 成对存在 融合 分离 分离 配子 适用范围: 真核生物有性生殖的核遗传 一对遗传因子 17 ①实质:等位基因随同源染色体的分开而分离②基因分离定律的细胞学基础:同源染色体分离 (不定项).孟德尔在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上,利用“假说—演绎法”成功提出了分离定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析,不正确的是( ) A.孟德尔所作假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子” B.“测交实验”是对演绎推理过程及结果的检验 C.由F2出现了“3∶1”推测生物体产生配子时,成对遗传因子彼此分离,这属于“演绎”的过程 D.孟德尔所作假说内容之一是“遗传因子在体细胞染色体上成对存在” ACD 先观察和分析发现问题 为什么F2中出现3:1性状分离比? 经推理和想象提出假说 遗传因子决定生物的性状 遗传因子成对存在 遗传因子在形 成配子时分离 雌雄配子在受精时随机结合 据假说进行演绎和推理 测交结果预测: 测交后代分离比为1:1 实验检验演绎推理结论 实际测交实验结果与推理符合,说明假说正确 孟德尔是如何发现分离定律的呢? 研究方法:假说—演绎法 (纸上谈兵) 2.“假说—演绎法”中“假说”与“演绎”的内容 (1)属于假说的内容是“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”。 (2)属于演绎推理的内容是F1(Dd)能产生数量相等的两种配子:D∶d=1∶1。 基本概念 1.交配方式 杂交 基因型不同的生物体间相互交配的过程 自交 基因型相同的生物体间相互交配,植物体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉(通常只适用植物) 测交 就是让杂种第一代与隐性个体相交,用来测定F1的基因型 正交与反交 若甲为父本,乙为母本为正交,则为乙父本,甲为母本为反交 2.性状类 性状 生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称 相对性状 同种生物同一性状的不同表现类型 显性性状 具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的那个亲本性状 隐性性状 具有相对性状的亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本性状 性状分离 杂种自交后代中呈现不同性状的现象 3.基因类 显性基因 控制显性性状的基因,用大写字母表示,如D,A 隐性基因 控制隐性性状的基因,用小写字母表示,如d,a 4.个体类 纯合子 指由相同基因的配子结合成合子而发育而成的个体,如:DD,YYRR,yyrr 杂合子 指由不同基因的配子结合成合子而发育而成的个体,如:Dd,yyRr,YyRr 分离定律解题方法 1、相对性状中显、隐性判断 1现有纯合的圆粒豌豆和皱粒豌豆,下列方法能判断显隐性的是 A、让纯种的圆粒自交 B、让纯种的皱粒自交 C、让纯合的圆粒豌豆和皱粒豌豆杂交 D、让纯合的圆粒豌豆和皱粒豌豆分别自交 2(不定项)玉米是雌雄同株,单性花,自然条件下,玉米既有自交又有杂交,属自由交配,显性性状的个体既有纯和又有杂合的,现有黄粒和白粒玉米,下列方法能判断显隐性的是( ) A、让足够多黄粒玉米自交,若后代有性状分离,则黄粒为显性 B、让一株黄粒玉米和一株白粒玉米杂交 C、让一株黄粒玉米自交和黄粒玉米与白粒杂交 D、让一株黄粒玉米和一株白粒玉米分别自交,若后代无性状分离,让子代杂交 C ACD 杂交法 ,自交法 2、分离定律的验证方法 分离定律解题方法 (1)自交法: (2)测交法 (3)花粉鉴定法(最直接方法) 1已知水稻的糯性和非糯是有一对等位基因控制,现有纯合的糯性和非糯性水稻,设计实验验证其遗传是遵循分离定律 让糯性水稻与非糯性杂交得F1代,在让F1自交得F2代,统计F2的表型及比例;若F2中糯性与非糯 比为1:3,则遵循分离定律 让糯性水稻与非糯性杂交得F1代,在让F1与糯性进行测交,统计F2的表型及比例;若F2中糯性与非糯 比为1:1,则遵循分离定律 让糯性水稻与非糯性杂交得F1代,取F1的花粉用碘液染色后进行镜检,若蓝色花粉与红色花粉之比为1:1,则遵循分离定律 雌、雄生殖器官 雌、雄配子 随机结合 1.实验原理 探究 实践 性状分离比的模拟实验 25 探究 实践 性状分离比的模拟实验 1、 两个小桶代表什么? 2 、两个小桶中的D小球和d小球代表什么? 3 、为什么两个小桶内的D小球和d小球都是10个? 4、两个小桶内的彩球数量要相等吗? 5、将抓取的彩球放回原桶,摇匀,按步骤(3)重复做50~100次的含义是什么? 雌雄生殖器官(精巢、卵巢) 代表含有显性基因和隐性基因的配子 确保D:d=1:1 数量可以不相等,因为雄配子远多于雌配子 (1)将抓取的彩球放回原桶,是为了确保不同种类的雌雄配子结合的机会相等; (2)重复做50~100次,是为了确保观察样本数目足够多。 甲 乙 3、亲子代性状和遗传因子类型推理 (1)正推 亲本 子代基因型 子代表现型 AA AA AA Aa AA aa Aa Aa Aa aa aa aa 分离定律解题方法 (2)逆推 子代表现型 亲本 显性∶隐性=3∶1 Aa Aa 显性∶隐性=1∶1 AA aa 只有显性性状 AA 只有隐性性状 aa aa 出现aa _a x_a 出现AA A_ x A_ 3、亲子代性状和遗传因子类型推理 分离定律解题方法 豌豆的种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性,现有一批种子在自然条件下繁殖一代,收获的种子中圆粒和皱粒的比为3:5。据此回答下列问题 1、这批种子的基因型为 。 2、让子一代的圆粒豌豆自交,子二代圆粒中能稳定遗传的个体占 。 Rr和rr 3/5 (1)、遗传致死问题 分离定律几种异常情况 (1)显性致死 (2)隐性致死 (3)配子致死 (4)合子致死 一杂合子(Dd)植株自交时,含有隐性基因的花粉有50%的死亡率,则自交后代的基因型比例是 A.1:1:1 B. 4:4:1 C.2:3:1 D.1:2:1 分离定律几种异常情况 例:已知豌豆的红花与白花受一对等位基因(A,a)控制,一红花豌豆植株自交,子代中红花与白花的比例为15:1,分析其原因是由于某种花粉的存活力低所致。试求有受精能力的花粉中A比例? (1)、遗传致死问题 (2)、不完全显性 不完全显性: 例如:红花(AA)与白花(aa)杂交,子代开粉花(Aa) 完全显性: 红花(AA)与白花(aa)杂交,子代开红花(Aa) 并显性 人类的ABO血型 数量遗传效应 分离定律解题方法 分离定律几种特殊情况 (3)、从性遗传现象 分离定律解题方法 从性遗传是指常染色体上的基因,由于受性别影响而表现出在雌雄中分布比例上或表现程度上的差别。 山羊的有角和无角是一对相对性状,纯合的有角山羊与纯合的无角山羊杂交,子一代雌性全为无角,雄性全为有角,子一代自由交配,子二代中,雌性有角:无角=1:3,雄性有角:无角=3:1。下列说法正确的是 A、有角和无角的遗传不遵循分离定律 B、子一代雌雄基因型相同 C、杂合子在雌性为无角,在雄性为有角 D、上述现象说明生物的性状是有基因和环境共同作用的 BCD (4)、复等位基因控制的性状 安哥拉兔的毛色由常染色体上的基因控制,该基因存在多种形式:G、gch、gh、g,这种现象被称为复等位基因.已知该兔毛色有黑(G_)、棕(gch_)、灰(gh_)、白(gg),且 G对 gch 为显性,gch 对gh 为显性,gh 对g为显性. 若有灰色安哥拉兔与黑色杂交,则后代的表现型和比例可能是( ) A.全为黑色 B.1黑色:1棕色 C.2黑色:1灰色:1白色 D.全为灰色 ABC (4)、复等位基因控制的性状 (4)、复等位基因控制的性状 分离定律几种异常情况 亲本 F1雌鼠(只) F1雄鼠(只) 杂交1 纯合灰鼠 纯合黄鼠 灰色36 灰色黄色=17:18 杂交2 纯合灰鼠 纯合黑鼠 灰色x 灰色黑色=y:z 杂交3 纯合黄鼠 纯合黑鼠 黄色22 黄色黑色=11:9 杂交4 杂交1子代灰鼠 纯合黑鼠 控制小鼠毛色的基因位于常染色体上。灰色由显性基因(CG)控制,控制黄色、黑色的基因分别是CY、c, CG对CY、c为显性、CY对c为显性。但其杂合子的性状表现因受性别影响可能不能形成对应的表现型。下表是一组小鼠杂交试验的结果。下列叙述错误的是 A.杂交1的F1雄鼠中灰色黄色的基因型相同 B.种群中与鼠毛色有关的基因型共有6种 C.杂交3的F1雄鼠中黑色的基因型为cc D.杂交4的结果中雄鼠的毛色为黄色、灰色和黑色 2.操作步骤 eq \x(\a\al(取小桶,并编号))― eq \x(\a\al(分装,彩球))― eq \x(\a\al(混合,彩球))― eq \x(\a\al(随机,取球))― eq \x(\a\al(重复,实验)) $$