1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）-【有堂好课】2024-2025学年高一生物同步教学实用课件（人教版2019必修2）

必修二 遗传与进化 关键词：“遗传”、“变异”、“进化” 多多＆米粒 汉水丑生侯伟作品 基因的发现 基因在哪？ 基因是什么？ 基因怎么起作用？ 基因的变化 基因与进化的关系 多多＆米粒 情境视频 杂交水稻 ： 必修二 遗传与进化 第一章 遗传因子的发现 ： “种瓜得瓜，种豆得豆”“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞” 遗传 亲子代之间表现出相似性状的现象---- 多多＆米粒 “橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳 ” 多多＆米粒 19世纪盛行: 融合遗传：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。 性状的遗传 你同意上述观点吗？你的证据有哪些？ 多多＆米粒 豌豆 孟德尔（G.J.Mendel，1822-1884）---遗传学之父 发现了两大遗传定律-分离定律和自由组合定律 多多＆米粒 花药 花丝 雄蕊 子房 花柱 柱头 雌蕊 花瓣 花萼 花托 花柄 花的结构 两性花：一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊 多多＆米粒 单性花 雄花 雌花 单性花 （只有雄蕊） （只有雌蕊） 雌雄同株： 雌花和雄花在同一植株上。 雌雄异株： 雌花和雄花不在同一植株上。 玉 米 只开雄花的叫雄株 只开雌花的叫雌株 单性花：一朵花只有雌蕊或只有雄蕊 多多＆米粒 豌豆用作遗传实验材料的优点 什么叫单性花、两性花？ 单性花：一朵花只有雌蕊或只有雄蕊如：玉米、黄瓜花 1 多多＆米粒 自花传粉：两性花的花粉， 落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。（自交） 异花传粉：两朵花之间的传粉过程。 （同株异花传粉也是自交） 甲 乙 异花传粉 异花传粉 杂交 自交 异花传粉 自交 杂交 多多＆米粒 问题：自然状态下两株豌豆能否异花传粉？ 12 优点1.豌豆是自花传粉、闭花受粉， 优点2. 一、 多多＆米粒 性状 相对性状 性状：生物体所表现出的形态、结构和生理生化等特征的统称。 豌豆具有易于区分的相对性状 多多＆米粒 人的一些相对性状 多多＆米粒 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 1.判断 黄豆茎的高茎和矮茎 √ х х х 2.下列属于相对性状的是（ ） A.番茄的红果和圆果 B.水稻的早熟和晚熟 C.绵羊的长毛和狗的短毛 D.家鸽的长腿与毛腿 B 棉花的细绒和长绒 х 抓住相对性状的三大要点： 同种生物、同一性状、不同表现类型 多多＆米粒 优点4：生长周期短，后代子代多，便于统计 优点3：花大，易于人工异花传粉操作 多多＆米粒 母本去雄(花未成熟前 ，防止自花传粉) 套袋(防止外来花粉干扰) 套袋(防止外来花粉干扰) 人工授粉 人工异花传粉的流程 P3 常用遗传学符号 符号 P ♂ ♀ × ⊗ F1 F2 含义 亲本 父本 母本 杂交 自交 子一代 子二代 多多＆米粒 高茎 矮茎 P × (杂交) 高茎 F1 (子一代) (亲本) 矮茎 高茎 P × (杂交) 高茎 F1 (亲本) (子一代) 正交 反交 二、一对相对性状的杂交实验 多多＆米粒 F1 P F2 （亲代） （子一代） （子二代） 为什么子一代全是高茎(无论正反交)? 为什么子二代中矮茎性状又出现了？ F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？ 观察实验，发现问题 × 杂交 自交 ⊗ 787高 ：277矮 3 : 1 F1中显现出来的性状，叫做显性性状，如高茎； 未显现出来的性状，叫做隐性性状，如矮茎。 在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。 二. 一对相对性状的杂交实验 多多＆米粒 21 F1 P F2 （亲代） （子一代） （子二代） 孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验，实验结果如下： 可见F2中出现3∶1的性状分离比不是偶然的。 性状 F2的表现 显性 隐性 显性：隐性 种子的形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96：1 茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84：1 子叶的颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01：1 花的颜色 红色 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 观察实验，提出问题 二. 一对相对性状的杂交实验 多多＆米粒 带着疑问，孟德尔又对豌豆的其他6对相对性状，也进行了类似的杂交实验实验结果如下表所示，在大量的数据统计之下，我们发现f二中出现3:1的性状，分离比并不是偶然的，那么问题来了，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？ 22 二. 一对相对性状的杂交实验 大胆猜测，提出假设 （1）生物的性状是由遗传因子（基因）决定的 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 （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（如DD，dd） 杂合子：遗传因子组成不同（如Dd） 基因型 P DD 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。 （4）受精时，雌雄配子随机结合。 配子 D d Dd F1 F1 Dd Dd 配子 D d D d DD Dd Dd dd 1 : 2 : 1 表型 高茎 : 矮茎 = 3 : 1 多多＆米粒 后代 根据假说，演绎推理 Dd dd D d Dd 配子 高茎 矮茎 1 : 1 杂种子一代 隐性纯合子 d dd 亲本 孟德尔的假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验中出现的性状分离现象。但是一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另一些实验结果。 孟德尔巧妙地设计了测交实验，让F1与隐性纯合子杂交（隐性亲本的配子仅携带隐性基因，不会掩盖F1配子中基因的作用）。假设孟德尔的假说是正确的，测交后代高茎：矮茎=1:1。 二. 一对相对性状的杂交实验 高茎 矮茎 多多＆米粒 孟德尔构建的这一模型完美的解释了豌豆一对相对性状杂交实验中出现的性状分离的现象，但是一种正确的假说，如果仅能够解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另外一些实验的结果，如果实验结果与预测的相符合，那才能说明验证这个假说是正确的。孟德尔巧妙的设计了测交实验，让f1与隐性纯合子杂交，以f1高茎豌豆Dd与隐性纯合子矮茎豌豆dd杂交，根据孟德尔的假说推测，测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应该为1:1，孟德尔真的就去做了这样的测交实验，得到的结果是在166株后代中有87株是高茎，79株是矮茎，高茎与矮茎植株的数量比接近1:1，这与孟德尔的预测是吻合的，则进一步说明孟德尔的假说是正确的。 24 实施实验，检验假说 现实中孟德尔用杂种子一代高茎豌豆(Dd)与隐性纯合子矮茎豌豆(dd)杂交，在得到的166株后代中，高茎87株，矮茎79株，性状的分离比接近1∶1。 孟德尔所做的测交实验的结果与他的预测吻合，进而验证了他的假说的正确性。 二. 一对相对性状的杂交实验 多多＆米粒 将杂交子一代与于隐性纯合亲本进行测交的方法，完美而巧妙的成为遗传学分析的经典方法，这是孟德尔首创的方法，由于隐性亲本性状不能遮盖显性性状，因此测交结果就能直接反映出f1杂种所产生配子的类型和数目，因而能从测交子代的表现型上，可以直接判断杂合子的遗传因子的组成。测交结果的比例为1:1，在以后的题目中会经常出现，希望大家能够牢记。 25 分离定律（law of segregation）：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。 归纳总结 八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。 实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 三、分离定律 分离定律的适用范围： （1）真核生物 （2）进行有性生殖 （3）细胞核遗传 （4）一对相对性状的遗传 多多＆米粒 孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，后人将他归纳为孟德尔第一定律也叫分离定律，他是指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去，随配子遗传给后代。分离定理中的分离二字，其本质就是在形成配子的过程中发生的，成对的遗传因子彼此分离，比如D和d发生分离，进入到不同的配置中去，随配子遗传给后代。 梦的豌豆杂交实验，整整做了8年，再加上论文发表的时间大约有10年，在我们学习一对相对性中的杂交实验时，我们要特别关注孟德尔科学的实验方法，也就是假说演绎法， 26 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 D 多多＆米粒 分离定律的内容 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传子 ，不相 ；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不同的配子中，随 遗传给后代。 成对存在 融合 分离 配子 产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。 核心内容： 分离定律的适用范围： （1）真核生物 （2）进行有性生殖 （3）细胞核遗传。 （4）一对相对性状的遗传。 细胞质中的遗传因子及原核生物都不遵循。 Dd D d 1： 1 多多＆米粒 28 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 设计测交试验，预测：用F1与隐性纯合子杂交，后代性状分离比为1:1 实施测交试验，实验结果完全符合！ 假说完全正确！ 观察现象、提出问题 提出假说 演绎推理 实验验证 为什么F2中出现3：1的性状分离比？ 研究方法： 假说—演绎法 得出结论 孟德尔分离定律 她怎么盯着我看 ①发现问题 可能是喜欢我 ②提出假说 找她加微信应该没问题 ③演绎推理 ④实验验证 多多＆米粒 她怎么盯着我看 可能是喜欢我 找她加微信应该没问题 “美女加个微信” “啪” 假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题，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，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。 ②提出假说 ③演绎推理 ④实验验证 ①发现问题 多多＆米粒 如何来理解假说演绎法呢？ 30 （1）自交法：若自交后代的性状分离比为3∶1，则符合分离定律，说明成对的遗传因子在形成配子时发生分离。 （2）测交法：若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合分离定律，说明成对的遗传因子在形成配子时发生分离。 思路： 通过观察某些现象，可以说明杂合体（如Dd）能产生（D和d）两种配子。 Dd D d 4.分离定律的验证方法： 多多＆米粒 例1.（二、拓展应用.1） 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。请回答下列问题。 (2)实验结果验证了什么? 分离定律。即在F1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 (3)如果让F1自交，F2中花粉有种______类型。 2 $$