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

基因在传递过程中怎样变化？ 基因是怎样行使功能的？ 基因是什么？ 基因在那里？ 人类是怎样认识到基因的存在的？ 4.基因的表达 3.基因的本质 2.基因和染色体的关系 1.遗传因子的发现 5.基因突变及其他变异 6.生物的进化 生物进化过程中基因频率是如何变化的？ 遗传和进化 必修二教材编排思路 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 2 两个亲本杂交后，双亲的遗传物质在子代体内发生了混合，使子代表现出的性状介于双亲之间，这种观点称为融合遗传。 + 品红色 （介于红色和蓝色之间） 问题探讨 再也无法分出蓝色和红色 2.你同意上述观点吗?你的证据有哪些? 不同意。 因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。 例如：红花豌豆与白花豌豆杂交，后代仍出现红花；人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。 事实为证据 + 颗粒 遗传 问题探讨 从小好学 他从小喜爱自然科学，由于家境贫寒，21岁便做了修道士。后来，他被派到维也纳大学进修自然科学和数学。 杂交实验 利用修道院的一块园地，种植豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行实验，研修了多年，其中，豌豆杂交实验非常成功。 发现规律 分析豌豆杂交实验，在1865年发表了《植物杂交试验》的论文，发现了生物遗传的规律。 孟德尔 遗传学之父 直到140多年前孟德尔的植物杂交实验开始，才揭开了遗传的奥秘。 生物遗传的规律又是什么呢？ 为什么只有豌豆的杂交实验最成功？ 豌豆用作遗传实验材料的优点 1.花的结构 一朵完整的花包括花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。具有上述所有结构的花称为完全花，不同植物完全花的结构基本相同。在花绽放之前，花萼和花冠对雄蕊和雌蕊有保护作用。雄蕊的花药中含有许多花粉，雌蕊的子房中有一枚或多枚胚珠。雄蕊和雌蕊与果实和种子的形成有直接关系，是花的主要结构。 步步高P2【拓展延伸】 豌豆用作遗传实验材料的优点 步步高P2【拓展延伸】 3.传粉与受精的过程 被子植物的双受精过程 花托 花萼 花冠 花药 花丝 雄蕊 柱头 花柱 子房 胚珠 种子 果实 步步高P2【拓展延伸】 豌豆用作遗传实验材料的优点 教材P2 豌豆用作遗传实验材料的优点 两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊 百合花 2.花的分类 豌豆花 豌豆用作遗传实验材料的优点 单性花：一朵花只有雄蕊或雌蕊，如玉米、黄瓜的花 雌雄同株 雌雄异株 教材P2相关信息 豌豆用作遗传实验材料的优点 单性花：一朵花只有雄蕊，或只有雌蕊。 两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊。 雌雄同株： 雌雄异株： 雌花和雄花在同一植株上。如玉米、黄瓜 雌花和雄花不在同一植株上。如杨树、柳树、银杏 只开雄花的叫雄株。 只开雌花的叫雌株。 甲 乙 自花传粉 异花传粉 自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵的雌蕊柱头上的过程，属于自交。 异花传粉：两朵花之间的传粉过程。 异花传粉 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。 豌豆用作遗传实验材料的优点 判断：自花传粉一定是自交 × 异花传粉一定是杂交 √ 若发生在同株，属于自交；若发生在不同植株之间，叫杂交。 （杂交发生在不同个体之间） （自交发生在同一个体之间，植物的自花传粉、同株异花传粉） 1、自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 柱头 花柱 子房 雌蕊 花药 花丝 雄蕊 两性花 新坐标P1 豌豆用作遗传实验材料的优点 闭花受粉（免受其他花粉干扰） 优势：用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析 14 2、具有易于区分的相对性状 新坐标P1 豌豆用作遗传实验材料的优点 相对性状：一种生物同一性状的不同表现类型。 性状：生物的形态、结构和生理生化等特征的总称。 且能够稳定地遗传给后代 15 尝试说出人体有哪些相对性状？ 豌豆用作遗传实验材料的优点 1、将下图中的生物性状按照相对性状进行归类。 A和I、C和F、D和E、H和J 豌豆用作遗传实验材料的优点 A.牵牛花的阔叶与小麦的窄叶 （ ） B.兔的白毛与黑毛 （ ） C.狗的长毛与卷毛 （ ） D.棉花的细绒和长绒 （ ） 2、判断下列性状是否为相对性状： 相对性状概念的三个要点: 同种生物、同一性状、不同表现类型 对应词：长对短、卷对直 对应词：细对粗、长对短 不是同一生物 豌豆用作遗传实验材料的优点 18 豌豆用作遗传实验材料的优点 【判断正误】步步高P1 (1)玉米的黄粒与皱粒是一对相对性状( ) (2)兔子的长毛和狗的短毛是一对相对性状( ) (3)小鼠的灰身和黑身是一对相对性状( ) 19 3、子粒较多，便于观察统计 新坐标P1 豌豆用作遗传实验材料的优点 用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小 4、花大，易于人工授粉 20 新坐标P1 豌豆用作遗传实验材料的优点 1、自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 2、有易于区分的相对性状，且能够稳定地遗传给后代，易于观察 3、子粒较多，便于观察统计 4、花大，易于人工授粉 21 自然状态下，豌豆都是自交，如何才能让豌豆杂交呢？ 自然状态下，我们不杂交。 没关系，我帮你们人工授粉。 教材P3图1—1人工异花传粉示意图： 1.利用图中的序号写出孟德尔进行豌豆杂交实验的操作步骤。 ①去雄 套袋 ②传粉 套袋 高茎的花 矮茎的花 种子 高茎 人工异花传粉 高茎的花 矮茎的花 种子 高茎 父本 母本 父本：提供花粉的植株 母本：接受花粉的植株 (1) 上述实验中父本和母本分别是哪株豌豆？判断依据是什么？ 人工异花传粉 人工异花传粉 (2) 什么时间对豌豆进行去雄？为什么？ 在花蕾期(或未成熟期)对母本去雄，去掉全部的雄蕊 因为豌豆是自花传粉且闭花授粉的植物，如果花成熟，花瓣开放了，此时已经完成了自花传粉（自交）过程，达不到杂交的目的。 人工异花传粉 (4)第二次套袋前，虽然已经完成了人工传粉，但存在部分传粉不成功的可能，如果不套袋，就会____________________________，套袋是防止_____________、保证父本的花粉来自杂交实验指定父本的有效措施。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。 有外来花粉干扰人工杂交过程 外来花粉干扰 第一次套袋的目的是什么？ 在等待去雄花的雌蕊成熟过程中，防止外来花粉的干扰。 ①去雄 套袋 ②传粉 套袋 防止外来 花粉的干扰 （雌蕊成熟时） 确保杂交种子是人工授粉所结 在花蕾期(或未成熟期) 高茎的花 矮茎的花 种子 高茎 人工异花传粉 豌豆：两性花 2.玉米为雌雄同株植物，玉米的花为单性花，对单性花的植株进行杂交__ (填“需要”或“不需要”)去雄，原因是 ；杂交过程 (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 玉米：单性花 人工异花传粉 套袋 采集花粉 传粉 套袋 种子发育成熟 种植得到下一代 归纳：人工异花传粉的一般步骤 防止自花传粉对实验干扰 防止其他花粉对实验的干扰 待去雄花的雌蕊成熟时 时机: 防止其他花粉对实验的干扰 时机： 花未成熟时(花蕾期) 目的： 目的： 目的： 去雄 套袋 采集花粉 传粉 套袋 种子发育成熟 种植得到下一代 1.水稻的花为两性花(即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊)，玉米的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植物人工异花传粉的说法，正确的是（ ） A.对水稻进行杂交时需要对父本进行去雄 B.对玉米进行杂交的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋 C.无论是水稻还是玉米，在杂交过程中都需要套袋 D.无论是水稻还是玉米，在杂交过程中都需要去雄 √ 典题应用—步步高P2 2.下列相关概念中，错误的有几项（ ） ①自花传粉是指两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程 ②异花传粉是指两朵花之间的传粉过程 ③玉米的黄粒和皱粒是一对相对性状 ④绵羊的白毛和黑毛是一对相对性状 A.0项 B.1项 C.2项 D.3项 √ 典题应用—步步高P2 符号 P ♀ ♂ × U F1 F2 含义 亲本 母本 父本 杂交 自交 子一代 子二代 1.常见的遗传学符号及含义。 一对相对性状的杂交实验 阅读教材P4第一段文字 正交和反交是一对相对概念，若规定甲（♂）×乙（♀）为正交， 则甲（♀）×乙（♂）为反交。 首先针对一对相对性状进行研究，即化繁为简的方法。 高茎 矮茎 P： × （杂交） 高茎 F1 (子一代) (亲本) (父本) (母本) 矮茎 高茎 × 高茎 正交 反交 2、为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？ 1、子一代的高茎性状是否只由母本决定？如何证明？ F1表现为高茎与母本无关 矮茎哪里去了？是否消失了？ —观察现象，提出问题 一对相对性状的杂交实验 正交和反交实验 高茎 × P F1 F2 高茎 矮茎 （杂交） （自交） × 787高茎：277矮茎 3、为什么子二代中矮茎豌豆又出现了呢？ 性状分离比≈3:1 F1中未显现出来的性状 F1中显现出来的性状 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： 隐性性状 → 显性性状 → 4、子二代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗？ 一对相对性状的纯种亲本杂交 —观察现象，提出问题 一对相对性状的杂交实验 注意：只有亲本性状相同而子代表现不同性状时才可称为“性状分离” 七对相对性状的遗传试验数据 面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗？又要如何解释这些现象呢？ 性状 显性性状 隐性性状 F2的比 茎的高度 787（高） 277（矮） 2.84:1 种子形状 5474（圆滑） 1850（皱缩） 2.96:1 子叶颜色 6022（黄色） 2001（绿色） 3.01:1 花的颜色 705（红色） 224（白色） 3.15:1 豆荚形状 882（饱满） 299（不饱满） 2.95:1 豆荚颜色 428（绿色） 152（黄色） 2.82:1 花的位置 651（叶腋） 207（茎顶） 3.14:1 都接近于3:1 一对相对性状的杂交实验 子二代出现3﹕1的性状分离不是偶然的 一对相对性状杂交实验的结果分析——步步高P3 　判断亲代矮茎性状在遗传过程中是不是消失了。 2.在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，否定融合遗传最有利的实验结果是什么？ 　 F2出现3∶1的性状分离比，在F1中消失的矮茎性状在F2中又出现了，说明双亲的遗传物质没有发生混合。 1.孟德尔选择让F1自交，其目的是什么？ (1)显性性状是子代能够表现出来的性状，隐性性状是子代不能表现出来的性状( ) (2)性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象( ) (3)孟德尔通过豌豆的杂交和自交实验提出问题( ) 【判断正误——步步高P3】 37 3.在下列遗传实例中，属于性状分离现象的是 ①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代全为高茎豌豆 ②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代有高有矮，数量比接近于1∶1 ③圆粒豌豆自交后代中，圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4 ④开粉色花的紫茉莉自交，后代出现红花、粉花、白花三种表现类型 A.②③④ 　 B.③④ 　 C.②③ 　 D.③ √ 典题应用—步步高P3 1、提出假说 ①生物的性状是由遗传因子决定的。 ②体细胞中的遗传因子是成对存在的。 P： 纯种高茎 纯种矮茎 D d DD dd 显性遗传因子（大写字母） 显性性状 隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状 决定 决定 纯合子：遗传因子组成相同（如DD，dd） 杂合子：遗传因子组成不同（如Dd） 阅读教材P5，说出孟德尔提出的假说内容 对分离现象的解释 DD dd Dd 纯种 高茎豌豆 纯种 矮茎豌豆 杂种 高茎豌豆 纯合子 杂合子 显性遗传因子对隐性遗传因子 具有完全显性作用 对分离现象的解释 ②体细胞中的遗传因子是成对存在的。 纯合子：遗传因子组成相同 杂合子：遗传因子组成不同 （大写字母写在前面,小写字母写在后面） （1）自交：遗传因子组成相同的个体之间的交配，如植物的自花传粉、同株异花传粉均属于自交。（步步高P1） （2）杂交：遗传因子组成不同的个体间的相互交配。（步步高P3) 1、提出假说 ①生物的性状是由遗传因子决定的。 ②体细胞中的遗传因子是成对存在的。 P： 纯种高茎 纯种矮茎 D d DD dd 显性遗传因子（大写字母） 显性性状 隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状 决定 决定 纯合子：遗传因子组成相同（如DD，dd） 杂合子：遗传因子组成不同（如Dd） 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。 阅读教材P5，说出孟德尔提出的假说内容 对分离现象的解释 配子： × DD 高茎 矮茎 dd Dd F1高茎 配子 配子 配子 D D d d D d 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。 对分离现象的解释 D配子：d配子=1:1 配子中只含有每对遗传因子中的一个 1、提出假说 ①生物的性状是由遗传因子决定的。 ②体细胞中的遗传因子是成对存在的。 P： 纯种高茎 纯种矮茎 D d DD dd 显性遗传因子（大写字母） 显性性状 隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状 决定 决定 纯合子：遗传因子组成相同（如DD，dd） 杂合子：遗传因子组成不同（如Dd） 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。 D d 配子： ④受精时，雌雄配子随机结合。 Dd 高茎 F1： 阅读教材P5，说出孟德尔提出的假说内容 对分离现象的解释 Dd 2、解释现象 对分离现象的解释 (1)配子的结合方式： 种。 (2)遗传因子组成： 种，分别为 ，其比例为 。 (3)产生后代的性状表现： 种，分别为 ，其比例为 。 4 3 DD、Dd、dd 1∶2∶1 2 高茎、矮茎 3∶1 Dd D d D d 2、解释现象 对分离现象的解释 dd DD Dd Dd —提出假说，解释现象 根据孟德尔对分离现象的假说，请尝试写出一对性状杂交实验的遗传图解 Dd × D d D d DD Dd Dd dd DD dd × 高茎 矮茎 P 配子 Dd F1 D d 配子 F2 高茎 高茎 高茎 矮茎 3 ： 1 对分离现象的解释 —提出假说，解释现象 2.规范的遗传图解应该包括以下几个基本要点 (1)左侧标注。一般在遗传图解的左侧用遗传学符号或 文字做出鲜明的标识，代表这一行表示的内容，起到 引领作用。如：P、配子、F1、F2等。 (2)要明确写出亲代和子代的遗传因子组成、性状表现。 有时还需要在亲代旁边标上父本、母本(或♂、♀符号)， 尤其是题中明确要求了父本和母本、要区分正交和反交时。 (3)要写出杂交(×)、自交(⊗)符号，以及表示遗传因子在 上下代之间传递关系的箭头(注意不是线段)。 (4)要写出最后一代的相关比例。 【核心归纳—步步高P4] 相交线法 棋盘格法： Dd D d DD × dd 高茎 矮茎 P 配子 Dd F1 高茎 × F2 雌配子 雄配子 D D d d DD Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 F2中表现型及其比例： DD:Dd:dd = 1:2:1 高茎:矮茎 = 3:1 F2中遗传因子组成及其比例： 思考：F1在形成配子时形成两种比例相等的雌（或雄）配子，F1个体产生的雌雄配子总数之比也是1:1吗？ 人类的双眼皮（B）对单眼皮（b）为显性。现有一对夫妇遗传因子组成均为Bb，则他们后代的遗传因子组成、表现型（性状的表现）可能是？ 写出遗传图解 (1)双亲为显性，杂交后代有隐性纯合子，则双亲一定都是杂合子( ) (2)纯合子与杂合子杂交，后代一定是杂合子( ) (3)杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现也不同( ) 【判断正误】步步高P4 (4)双亲为显性，杂交后代有隐性纯合子，则双亲一定都是杂合子(　　) (5)杂合子自交后代一定是杂合子(　　) (6)杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现也不同(　　) 50 1.孟德尔解释的核心是_________________________________________。 2.F1在形成配子时形成两种比例相等的雌(或雄)配子，F1个体产生的雌、雄配子总数之比也是1∶1吗？ 核心探讨——步步高P4 不是，一般雄配子数量远远多于雌配子数量。 生物体形成配子时，成对的遗传因子彼此分离 3.若F1遗传因子组成为Dd，从配子的形成和随机结合角度分析，在F2中出现性状分离比3∶1的原因是什么？ F1产生配子时D、d相互分离，雌雄个体中配子均为D∶d＝1∶1，受精时雌雄配子随机结合，F2中有1/4DD、1/2Dd表现为显性性状，1/4dd表现为隐性性状。 4.若F2共获得20株豌豆，矮茎个体一定是5株吗？请说明原因。 　 不一定。样本数量太少，不一定完全符合3∶1的性状分离比，孟德尔实验中获得的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。 核心探讨——步步高P4 1.F1自交后代出现3∶1的理论分离比所必须满足的五个理想条件 【核心归纳—步步高P4] 5.下列有关孟德尔的豌豆7对相对性状的杂交实验的叙述，错误的是 A.虽然假说能圆满解释F1自交产生3∶1分离比的现象，但是假说不一定 成立 B.运用统计学方法处理7对相对性状的杂交实验结果时，发现F2的分离比 都是类似的 C.解释实验现象时，提出的主要假设是F1产生配子时，两个不同的遗传 因子彼此分离 D.生物的雌雄配子数量相等，且随机结合 √ 典题应用—步步高P5 网络构建 $$