1.1孟德尔豌豆杂交实验（一）课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第一章 遗传因子的发现 第1节　孟德尔的豌豆杂交试验（一） 细心、专心、耐心听课！ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 按照上述观点，当红牡丹与白牡丹杂交后, 子代的牡丹花是什么颜色呢？ + 一、问题探讨 如果“融合遗传”的观点是正确的，那么可以用它来解释身高和肤色的遗传吗？ 高180cm + 矮160cm = 不高不矮170cm 黑 + 白 = 不黑不白 ？ 奥国人，天主神父。主要工作： 1856-1864经过8年的杂交试验， 1865年发表了《植物杂交试验》 的论文。 遗传学奠基人孟德尔简介 （Mendel, 1822-1884） 一.选豌豆为实验材料易成功的原因 1.自花传粉(自交)且闭花受粉(自然状态下是纯种) 雄蕊 雌蕊 5 1.去雄—花蕾期除去未成熟花的全部雄蕊；避免自花传粉 2.套袋—给去雄的花朵套上 纸袋，以防外来花粉授粉； 3. 授粉—花粉成熟期 采集另一株的花粉，授在去雄花的柱头上。目的：实现杂交 4.套袋 人工异花传粉的过程 豌豆有一些稳定的、易于区分的性状。 原因二： 一为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？ 性状：生物体的形态、结构、生理等特征。 相对性状--- 同一种生物的同一个性状的不同表现类型 图1耳垂的位置 1、有耳垂 2、无耳垂 图2 卷 舌 1、有卷舌 2、无卷舌 图4 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、拇指向指背面弯曲 图 3 脸颊有无酒窝 1、有酒窝 2、无酒窝 分析：羊的白毛和长毛是不是相对性状？ 下面都不属于相对性状的是 （ ） ①红葡萄与白葡萄 ②黄菊花与白菊花 ③黑头发与黄皮肤 ④白猫与黑狗 ⑤高杆水稻与矮杆水稻 ⑥黄牛与奶牛 A、①②⑤　 　B、①②③　　 C、③④⑥　　 D、③④⑤ C ★1.必记的常用符号及含义： 符号 P F1 F2 　　 × ♀ ♂ 含义 亲本　　 子一代 子二代　　 自交 杂交 母本或雌配子 父本　　 或雄配子 ⊗ 正交 母本 父本 反交 父本 母本 全部是高茎 二、一对相对性状的杂交实验 观察现象 一对相对性状的纯种亲本杂交， 杂种子一代显现出来的性状 ——显性性状 一对相对性状的纯种亲本杂交， 杂种子一代未显现出来的性状 ——隐性性状 在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象 ——性状分离 787高茎 277矮茎 3 ： 1 提出问题 F2中出现3：1的性状分离比不是偶然，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的问题 787高茎 277矮茎 3 ： 1 1）生物的性状由遗传因子决定 决定显性性状(如高茎)显性遗传因子，用大写字母表示，如高茎 D 提出假说——对分离现象的解释 决定隐性性状(如矮茎)隐性遗传因子，用小写字母表示，如矮茎 d 2）体细胞中遗传因子成对存在。 纯合子：遗传因子组成相同的个体。如：纯高茎DD，纯矮茎dd。 杂合子：遗传因子组成不同的个体。如：F1 高茎Dd 3）生物体形成生殖细胞——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。 A A A A A A A MⅠ MⅡ 间期 1）生物的性状由遗传因子决定 决定显性性状(如高茎)显性遗传因子，用大写字母表示，如高茎 D 提出假说——对分离现象的解释 决定隐性性状(如高茎)隐性遗传因子，用小写字母表示，如矮茎 d 2）体细胞中遗传因子成对存在。 纯合子：遗传因子组成相同的个体。如：纯高茎DD，纯矮茎dd。 杂合子：遗传因子组成不同的个体。如：F1 高茎Dd 3）生物体形成生殖细胞——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。 D对d有显性作用， F1(Dd)只表现为高茎。 F2 DD Dd dd Dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 DD:Dd:dd=1:2:1高茎:矮茎=3:1 杂种子一代×隐性纯合子→测定F1的基因型 测交后代 dd Dd 高茎 矮茎 1 : 1 演绎推理—设计测交 测交：让F1与隐性纯合子杂交 实验验证 进行测交试验验证： 测交结果符合预期设想： 1）证实F1是杂合子； 2）在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，分别进入到不同的配子中。 测交结果： 高茎:矮茎 = 87:79 ≈1:1 得出结论：分离定律 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。 谁和谁分离？ 什么时候分离？ 它们怎样分离？ 为什么能够分离？ 成对的遗传因子分离 在减数第一次分裂时分离 成对的遗传因子随着同源染色体的分开而分离 成对的遗传因子彼此独立 一 一 (1)A、B、C中能正确表示基因的分离定律实质的图示是 。 (2)基因的分离定律的细胞学基础是 。 (3)适用范围 ① 生物 生殖的 遗传。 ② 对遗传因子控制的 对相对性状的遗传。 C 同源染色体分离 真核 有性 细胞核 分离定律的实质：杂合体中一对遗传因子随同源染色体的 分离而分离 假说——演绎法 孟德尔的假说演绎法研究过程 一对相对性状的杂交实验 推理解释 演绎推理 实验验证 观察和分析基础上提出问题 推理和想象提出假说 根据假说演绎推理 实验检验演绎推理 * 【例1 】(高考改编题)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是(　　)。 A．孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的” B．孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程 C．为了验证提出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验 D．测交后代性状分离比为1∶1，可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质 点击 在孟德尔提出的假说的内容中性状是由成对的遗传因子控制；孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况，即测交实验；测交后代性状比为1∶1，是从个体水平证明基因的分离定律。答案：C 解 析 注意各环节的特点 假说-演绎法的过程分析 1、下列各对性状中，属于相对性状的是 　A.狗的长毛和卷毛 B.棉花的掌状叶和鸡脚叶 　C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色 　D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎 2、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交 　Ａ.ＤＤ×Ｄｄ　　　　Ｂ.ＤＤ×ｄｄ 　Ｃ.Ｄｄ×Ｄｄ　　　　Ｄ.Ｄｄ×ｄｄ 课堂巩固 24 ３、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正 确的一组是　　　　 　Ａ.ＡＡ×Ａａ　 Ｂ.ＡＡ×ａａ 　Ｃ.Ａａ×Ａａ　 Ｄ.Ａａ×ａａ ４、基因型为ＡＡ的个体与基因型为aa的个体杂交产生 的Ｆ１进行自交，那么Ｆ２中的纯合子占Ｆ２中个体 数的　 　Ａ.２５％　　　 Ｂ.５０％ 　Ｃ.７５％　　　 Ｄ.１００％ 5、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相 交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是　Ａ.0％　 Ｂ.25％ Ｃ.50％　　 Ｄ.75％ 25 (一)实验原理： 雄性生殖器官♂ 雌性生殖器官♀ 雄配子 (2种各10个) 雌配子 (2种各10个) 【对分离现象的解释--性状分离比的模拟实验】 ♂Dd × ♀Dd (二)思考讨论： 1.两亲本的遗传因子组成是？ 无论雌雄个体，在产生配子时，概率是相同的。 所以雌配子中，D与d配子的数量定会相等， 雄配子中，D与d配子的数量定会相等。 实际上，雄配子总数远远多于雌配子总数。 2.雌雄配子为何如此设置数量？ 每桶中,D球和d球的数量一定需要相等吗？ 两桶中总球数，一定需要相等吗？ 抓取前摇动小桶，使彩球充分混合； 抓取后记录并放回小桶,再次混匀。 3.在抓取彩球前后需要做什么？ 是 不一定 (三)32次抓取统计： 彩球组合 DD Dd dd 抓取次数 10 14 8 近似比例 1 2 1 1.如果孟德尔当时只统计了10株豌豆，还能正确地解释性状分离现象吗？ 2.将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？ 模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的，出现了3∶1的结果。但证明某一假说还需进一步的实验验证。 很难正确解释，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。若对10株豌豆的个体做统计，会出现较大的误差。 (四)讨论P6： 思维训练--设计实验方案 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？请你写出解决这一间题的实验方案，与同学交流，看谁设计的方案更简捷。 思维训练--设计实验方案 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？请你写出解决这一间题的实验方案，与同学交流，看谁设计的方案更简捷。 提示：将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。具体过程可用以下图解表示。 $$