1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）（课件）-【精讲课堂】2024-2025学年高一生物同步备课精制课件(人教版2019必修2）

第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 第1章 遗传因子的发现 本节聚焦 孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的？ 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？ 分离定律的内容是什么？怎样用分离定律解释一些遗传现象？ 如何运用假说-演绎法进行科学探究？ 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。这种观点也称为融合遗传。 问题探讨： 2.你同意上述观点吗？你的证据有哪些？ 1.根据上述观点，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？ + 粉色 不同意。例如人的性别、身高等遗传现象说明遗传物质没有发生混合。 奥地利人 21岁做修道士 29岁大学进修自然科学和数学 8年的豌豆杂交实验 43岁发表了《植物杂交实验》 19年后，62岁，怀着对遗传学的无限眷恋离开人世 去世15年后，论文发表35年后，研究成果重新获得认可 遗传学之父——孟德尔 P2 3 花药 含花粉（精子） 花丝 雄蕊 花瓣 花萼 花托 花柄 柱头 花柱 子房 雌蕊 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 单性花：一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的 两性花：一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊 拓展 自然状态豌豆植株一般不能异花传粉 自然状态下，一般都是纯种， 用作人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析 相关信息: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。(P3) 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 自花传粉：豌豆是两性花，在未开放时，其花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上，从而完成受粉的过程，也叫自交。（P2） 异花传粉：两朵花之间的传粉过程。 杂交： 遗传物质不相同的两植株进行异花传粉。 ？ 自然状态豌豆植株一般不能异花传粉，自然状态下，一般都是纯种。 ？ 用作人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析 相关信息: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。(P3) 母本 （接受花粉） ♀ 去雄、套袋 传粉、套袋 防止外来 花粉干扰 （雌花成熟时） 去雄 套袋 人工传粉 套袋 防止外来 花粉干扰 (时期：未成熟) (时期：雌蕊成熟) （未成熟时）避免自花传粉 ♂ 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 目的：人为实现不同植株间杂交。 人工异花传粉 自花传粉，闭花受粉 豌豆花大，便于人工异花传粉 父本 （提供花粉） 亲本 P 子一代 F1 子一代 F1 子二代 F2 Q1:去雄的是父本还是母本？ Q2:去雄、套袋的作用？ 性状：生物的形态、结构和生理生化等特征的总称。 具有易于区分的相对性状且能稳定遗传给后代 性状 相对性状 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 自花传粉，闭花受粉 豌豆花大，便于进行人工异花传粉。 相对性状：同一种生物同一性状的不同表现类型。 生长周期短； 子代较多，容易统计分析 兔子毛的长毛和灰毛 兔子的长毛和狗的短毛 狗的卷毛和长毛 黄豆茎的高茎和矮茎 RELATIVE TRAIT 活动：和同桌讨论，彼此有哪些性状属于相对性状 不能卷舌（左）可以卷舌（右） 有耳垂（左）无耳垂（右） 能向后弯（左）不能向后弯（右） 单眼皮（左）双眼皮（右） 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。 科学方法 假说——演绎法 P7 观察实验，提出问题 分析问题，提出假说 演绎推理，预测结果 实验检验，得出结论 一对相对性状的杂交实验 P4 对分离现象的解释 P5 对分离现象解释的验证 分离定律 P7 高茎 F1 ♀ ♂ 矮茎 高茎 × 高茎 P 高茎 矮茎 × ♂ ♀ 正交 反交 二、一对相对性状的杂交实验 观察实验，提出问题 问题1： 为什么F1都是高茎而没有矮茎? F2 高茎787：矮茎277= 3 ：1 问题2： 为什么F1没有矮茎，而F2又出现了？ 问题3： F2出现3：1是偶然现象吗？ F2出现3∶1不是偶然的 正交与反交是针对于同一组亲本而言的，如果♀P1×♂P2是正交的话，则♀P2×♂P1则是反交。 高茎 F1 P 高茎 矮茎 × 二、一对相对性状的杂交实验 观察实验，提出问题 F2 高茎787：矮茎277= 3 ：1 一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状叫做隐形性状。 一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状叫做显性性状。 在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。 否定融合遗传 正交与反交是针对于同一组亲本而言的，如果♀P1×♂P2是正交的话，则♀P2×♂P1则是反交。 三、对分离现象的解释 分析问题，提出假说 1、生物的性状是由遗传因子决定的 ②遗传因子之间不相互融合、不在传递中消失。 ①显性遗传因子： 控制显性性状，用大写字母（如D）表示 隐性遗传因子： 控制隐性性状，用小写字母（如d）表示 （同一个字母） 高茎 F1 P 高茎 矮茎 × F2 2、体细胞中遗传因子是成对存在的 ① 纯合子： 遗传因子组成相同的个体，如DD、dd ② 杂合子： 遗传因子组成不同的个体，如Dd DD dd Dd ？ 三、对分离现象的解释 分析问题，提出假说 3、配子中只含每对遗传因子的一个 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。 受精作用时，精卵随机结合，后代 的遗传因子组成类型也就发生了变化。 DD Dd dd D D D d d d 配子 Dd Dd DD dd D D d d 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 ： 2 ： 1 3 ： 1 F2 或棋盘法表示 Dd Dd × F1 高茎 高茎 4、受精时，雌雄配子的结合是随机的 补：且机会均等 三、对分离现象的解释 分析问题，提出假说 3、配子中只含每对遗传因子的一个 4、受精时，雌雄配子的结合是随机的 配子 Dd Dd DD dd D D d d 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 ： 2 ： 1 3 ： 1 F2 补：且机会均等 Dd Dd × F1 高茎 高茎 DD dd Dd 高茎 矮茎 P D d 配子 高茎 1、生物的性状是由遗传因子决定的 2、体细胞中遗传因子是成对存在的 标准遗传学图解 一种正确的假说仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能预测另外一些实验的结果。 F1（Dd）是杂合子，产生了两种配子（D：d≈1：1） 怎样验证？ 思考： Dd D d F1 配子 高茎 1 ： 1 直接观察个体 关键要验证什么? 看是否产生两种配子 配子难以直接观察 选择隐性亲本与F1交配 F1（Dd）×dd 测交实验： 原因：隐性亲本的配子仅携带隐性遗传因子，不会掩盖F1配子中遗传因子 请写出测交推理的遗传图解。 三、对分离现象的验证 演绎推理，预测结果 配子 Dd dd D d d F2 Dd dd × F1 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 ： 1 三、对分离现象的验证 演绎推理，预测结果 体细胞中， 成对存在， 即F1是杂 合子 形成配子 时，遗传 因子发生 分离 F1产生了 两种比例 相等的配 子,受精时， 随机结合； 纸上谈兵 P F1高茎 矮茎 × F1 高茎 矮茎 87 : 79 ≈ 1：1 结果与预期相符，孟德尔的 假说是正确的。 演绎 验证 四、分离定律 实验检验，得出结论 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子_________，不相融合。 在形成配子时，成对的遗传因子发生____，分离后的遗传因子分别进入__________中，随配子遗传给后代。 成对存在 分离 不同配子 适用范围 真核生物、有性生殖、细胞核遗传 一对相对性状的的遗传 D d Dd 高茎 探究•实践 性状分离比的模拟实验 ①甲、乙两个小桶：_________________； ②甲、乙小桶内的彩球 ：_____________； ③从两个桶内随机抓取一个彩球：________________； ④两个彩球组合在一起：________________。 雌、雄生殖器官 雌、雄配子 遗传因子的分离 取小桶并编号 → 分装彩球（1:1） → 混合彩球 → 随机取球并组合 → 放回原小桶后摇匀 → 重复实验 30次以上 2. 模拟内容 1. 方法步骤 甲 乙 配子的随机结合 Q1:甲、乙两小桶内的彩球数可以不相同吗？ Q2:每个小桶中两种颜色的小球可以不相同吗？ Q3:为什么记录后要把小球放回原小桶？为什么要摇匀？ Q4:为什么要重复30次以上？ 可以，一般雄配子多于雌配子 不可以，产生D和d两种配子的比例是1∶1 保证抓到D和d两种配子几率相同 统计的样本数量足够大，实验误差小 3. 实验结果 【讨论1】如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，他还能正确的解释性状分离现象吗？ 【讨论2】将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较，你认为孟德尔的假说是否合理？ ①彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈________。 ②性状分离比：显性∶隐性≈_______。 1:2:1 3:1 合理。 不能，只统计10株豌豆，会出现较大误差。因为实验统计的样本数量足够大，结果才可信。 探究•实践 性状分离比的模拟实验 练一练 1.下列有关孟德尔利用“假说一演绎”法提出分离定律的说法，正确的是 A.杂交实验中F2出现3：1的性状分离比，这属于“假说一演绎法”中的假说 B.孟德尔的假说认为亲本产生的雄配子和雌配子数量相等，且随机结合 C.测交实验结果出现两种性状，比例为1：1，这属于“假说一演绎法”中的实验验证 D.孟德尔提出的假说能成功解释性状分离现象，从而证明假说正确 √ 2.课本P8-T2 思维训练：设计实验方案（P8） 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。当你知道这种花是自花传粉以后，将这种开紫花的种子种下去，可惜的是，在长出的126株新植株中，却有36株是开白花的。 Q1：哪种花色是隐性性状？为什么？ Q2：怎样才能获得开紫花的纯种植株呢？ 白花，紫花植株自花传粉（自交）后出现白花 （归纳：无中生有为隐性） 将紫花植株连续自交几代，每次都淘汰白花植株，直至不发生性状分离 3.玉米的甜和非甜为一对相对性状，下列杂交实验能单独判断性状显隐性关系的是 ①甜×非甜→非甜 ②甜×非甜→100甜＋98非甜 ③甜×甜→甜 ④非甜×非甜→312非甜＋106甜 A.①和②　　　　B.①和④　　　　C.②和③　　　　D.③和④ √ 归纳：判断显隐性的方法 1.杂交法：两纯合子杂交后出现一种性状，这种性状为显性。 2.自交法：杂合子自交后出现性状分离，新出现的性状为隐性。 练一练 4.（拓展应用P8）水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答问题： （1）花粉出现这种比例的原因是什么？ （2）实验验证了什么？ （3）如果让F1自交，F2中花粉有几种类型？ F1是杂合子，产生的非糯性花粉：糯性花粉≈1：1 分离定律（通过观察配子种类及比例直接验证）； 2种 归纳：验证分离定律的方法 1.直接观察配子（花粉鉴定法） 2.观察交配后代（测交实验） 3.杂合子自交 练一练 2.某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子（就毛色而言）。请回答问题： （1）正常情况下，一批母马一次只能生一批小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎么配种？ （2）杂交后代可能出现哪些结果？如何判断栗色马是纯合子还是杂合子？ 拓展应用（P8） 将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。 可能产生两种结果：一是杂交后代全为栗色马，说明被鉴定的栗色马是纯合子；二是杂交后代有白色马（和栗色马），说明被鉴定的栗色马是杂合子。 归纳：判断纯合子还是杂合子的方法 1.动物：通常采用测交法 2.植物：自交法最简便，也可用测交法 3.植物：花粉鉴定法 复习与提高 1.在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，出现性状分离的是 A.杂合的红花豌豆自交产生红花和白花后代 B.纯合的红花豌豆与白花豌豆杂交产生红花后代 C.杂合的红花豌豆和白花豌豆产生白花后代 D.纯合的红花豌豆与杂合的红花豌豆杂交产生红花后代 2.番茄的红果色（R）对黄果色（r）为显性。以下关于鉴定一株结红果的番茄植株是纯合子还是杂合子的叙述，正确的是 A.可通过与红果纯合子杂交来鉴定 B.可通过与黄果纯合子杂交来鉴定 C.不能通过该红果植株自交来鉴定 D.不能通过与红果杂合子杂交来鉴定 √ √ 完成课本16页第1、2题 不同的交配方式在遗传实验中的作用 目的 方法 确定个体遗传因子的组成 测交、自交 判断显隐性 杂交、自交 提高纯合度 连续自交 验证是否符合分离定律： （1）杂合子自交 如显：隐=3:1，则符合基因分离定律。 如显：隐≠3:1，则不符合基因分离定律。 （2）测交法 如显：隐=1:1，则符合基因分离定律。 如显：隐≠1:1，则不符合基因分离定律。 植物采取自交的方法最简单，因为不需要人工授粉。 动物因为不能进行严格意义上的自交，所以动物一般采用测交的方法。 （3）花粉鉴定法 课本P8习题3 过程：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色，取F1的花粉放在载 玻片上，加一滴碘液。 结果：一般花粉呈蓝色，一半花粉呈橙红色。 常见题型之预防遗传病 解题基本步骤： 判断显隐性 判断遗传类型 判断基因型 计算概率 口诀： 有中生无为显性 无中生有为隐性 方法： 1.利用分离定律 2.用配子的概率计算 注意：区分自交和自由交配 $$