1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）（第1课时）-2024-2025学年高一生物下学期同步精品课件（人教版2019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） （第1课时） 生物不仅受到非生物因素影响，还受到生物因素影响 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 问题探讨 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。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。这种观点也称作融合遗传。 颗粒 遗传 融合 遗传 讨论： 1.按照上述观点，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。 按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，子代表现出介于双亲之间的性状,即红色和白色的混合色——粉色。 问题探讨 颗粒 遗传 融合 遗传 讨论： 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，其后代仍出现红花或白花 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。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。这种观点也称作融合遗传。 1822-1856 出生于奥地利， 21岁做修道士， 29岁维也纳大学进修自然科学和数学 1856-1864 在修道院开始了长达八年的豌豆实验, 发现了生物遗传的基本规律 1865-1884 43岁宣读《植物杂交实验》， 去世15年，论文发表。 35年后，得到认可。 两大贡献 提出遗传单位是遗传因子（基因） 发现两大遗传规律（分离与自由组合定律） 遗传学的奠基人——孟德尔（现代遗传学之父） 八年耕耘源于对科学的痴迷 一畦畦豌豆蕴藏遗传的奥秘 实验设计开辟了研究的新路 数学统计揭示出遗传的规律 01 豌豆用作遗传实验材料的优点 为什么孟德尔用了那么多材料最终使用豌豆作为材料时获得成功？豌豆有哪些特点呢?(同学们阅读回答) 雌花 雄花 豌豆是自花传粉、 1 也叫自交： 同一植株的花粉落到自身雌蕊上的传粉。 闭花受粉的植物，自然状态下一般为纯种。 玉米雌雄同株 异花传粉 自交 杂交 单性花 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 自花传粉示意图 自花授粉 柱头（接受花粉） 花药 （产生花粉粒， 含有雄配子） 种子 两性花 豌豆花的结构 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 具有易于区分的相对性状，且能稳定遗传给后代 2 性状：生物体所表现出来的形态结构和生理特征。 相对性状： 同一种生物的同一种性状的不同表现类型。 性状 相对性状 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 （便于统计分析，结果可靠，偶然性小） 花较大，容易进行人工杂交。 4 生长周期短，子代数量较多 3 豌豆是自花传粉的植物，孟德尔做的是杂交实验，此时应如何处理？ 进行人工异花传粉 （两朵花之间的传粉过程叫做异花传粉） 高茎的花 矮茎的花 提供花粉（精子） 提供胚珠，接受花粉（卵细胞） 父本♂： 母本♀： 步骤：①去雄→②套袋→③传粉→④再套袋 除去未成熟花的全部雄蕊 采集花粉 豌豆花是自花传粉，怎么排除自花雄蕊的花粉干扰？ 我们刚刚才知道，豌豆花是自花传粉，怎么排除自花雄蕊的花粉干扰？ 母本♀ (雄蕊未成熟时) 母本:提供雌配子 父本：提供雄配子 ③人工异花传粉 采集花粉 ♂ 杂交获得的种子 ② 套袋 防止外来花粉的干扰 (母本雌蕊成熟) ♀ ① 去雄 ④ 套袋 子代植株 人工异花传粉过程 点拨： 防止自花传粉 二、孟德尔遗传实验的科学方法 ①去雄 ②套袋 ③人工授粉 ④再次套袋 × ♂ ♀ 高茎 高茎 P 矮茎 F1 ♀ ♂ 矮茎 高茎 × 高茎 正交 子一代都是高茎 反交 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。 二、孟德尔遗传实验的科学方法 二、孟德尔遗传实验的科学方法 含义 亲本 母本 父本 自交 杂交 子一代 子二代 符号               P ⊗ F1 F2 × 自交——来自同一个体雌雄配子的结合或具有相同遗传因子个体间的交配。 植物：雌雄同花植物的自花授粉或雌雄异花的同株授粉； 动物：多为雌雄异体，所以基因型相同的个体间交配即为自交，含意较植物广泛。 杂交——指遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的过程。 知识补充 常见的遗传学符号及含义 三、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 P × F1 (自交) 高茎 F2 高茎 矮茎 787 277 = 3 : 1 隐性性状 性状分离 显性性状 具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代（F1）显现出来的性状叫显性性状。 具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代（F1）未显现出来的性状叫隐性性状。 一般指杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。 性状 显性性状 隐性性状 F2的比例 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 通过实验数据，你能找出其中规律吗？该如何解释这些现象？ 孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验,实验结果如表1-1所示 三、一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 P × F1 (自交) 高茎 F2 高茎 矮茎 787 277 = 3 : 1 1.观察实验，提出问题 为什么子一代都是高茎而没有矮茎？ 为什么子二代中的 矮茎性状又出现了？ F2中出现的3：1性状分离比是偶然的吗？ 四、对分离现象的解释 提出假说 ⑴生物的性状是由遗传因子决定的。 ⑵体细胞中的遗传因子是成对存在的。 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 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） ⑶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。 ⑷受精时，雌雄配子随机结合。 D d DD × dd 高茎 矮茎 P 配子 Dd F1 高茎 四、对分离现象的解释 配子 Dd Dd DD dd D D d d Dd Dd × F1 高茎 高茎 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 ： 2 ： 1 F2 体细胞中遗传因子成对存在 成对的遗传因子彼此分离 配子中遗传因子单个存在 雌雄配子随机结合 配子的结合方式有4种 性状由遗传因子决定 提出假说 P × 高茎 矮茎 DD dd 配子 d D F1 Dd 配子 Dd Dd DD dd D D d d Dd Dd × F1 高茎 高茎 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 ： 2 ： 1 3 ： 1 F2 方法一：交叉线法 四、对分离现象的解释 方法二：棋盘法 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： 高茎:矮茎 = 3:1 F2中基因型及其比例： DD:Dd:dd = 1:2:1 表现型： 是指生物个体所表现出来的性状。 基因型： 是指与表现型有关的基因组成。 四、对分离现象的解释 四、对分离现象的解释 配子 Dd Dd DD dd D D d d Dd Dd × F1 高茎 高茎 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 ： 2 ： 1 3 ： 1 F2 注：配子一栏表示雌雄配子的种类和比例，不代表数量 问：F1的雌(或雄)配子都各有2种且比例相等，那么雌、雄配子的总数也是1∶1吗？ 一般雄配子的数量远多于雌配子的数量 显性基因：控制显性性状的基因,用大写 英文字母表示,写在前面。 隐性基因：控制隐性性状的基因,用小写 英文字母表示,写在后面。 纯合子：稳定遗传，自交后代不发生性状 分离。 杂合子：不能稳定遗传，自交后代会发生 性状分离。 四、对分离现象的解释 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。 配子 Dd Dd DD dd D D d d Dd Dd × F1 高茎 高茎 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 ： 2 ： 1 3 ： 1 F2 四、对分离现象的解释 2、解释现象 (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 D d DD × dd 高茎 矮茎 P 配子 Dd F1 高茎 Dd × D d DD Dd Dd dd Dd F1 D d 配子 F2 高茎 高茎 高茎 矮茎 3 ： 1 四、对分离现象的解释 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 遗传图解规范书写 (1)左侧标注。P、配子、F1、F2等。 (2)要明确写出遗传因子组成、性状表现。 有时还需要在亲代旁边标上父本、母本， 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。 (4)要写出最后一代的相关比例。 配子 Dd Dd DD dd D D d d Dd Dd × F1 高茎 高茎 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 ： 2 ： 1 3 ： 1 F2 豌豆 自花传粉,闭花授粉→纯种 有易区分的性状 花较大，便于人工授粉 生长周期短 后代数量多，便于统计分析 豌豆作为遗传实验材料的优点 选择豌豆 作为实验材料 杂交实验 （提出问题） 理论解释 （作出假说） 自花传粉，花大易人工授粉,种子多 具有多个易于区分的性状 F2性状表现类型及其比例为 F2遗传因子组成及其比例 高茎∶矮茎 = 3∶1 DD∶Dd∶dd =1∶2∶1 孟德尔豌豆杂交实验（一） F1都表现为高茎，遗传因子组成为Dd。 生物性状由遗传因子决定 配子只含成对遗传因子的其中一个 体细胞遗传因子成对存在 受精时配子随机结合 本节内容概念图 显性遗传因子（D） 隐性遗传因子（d） 显性性状 隐性性状 相对性状 （高茎） （矮茎） DD Dd dd 显性纯合子 隐性纯合子 杂合子 表型 基因型 等位基因 控制 控制 控制 习题巩固 判断题 （1）两朵花之间的传粉叫作异花传粉，属于杂交。 (　　) （2）孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。 (　　) （3）完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花授粉。 (　　) （4）“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现两种 性状，且性状分离比接近1∶1”属于演绎推理内容。 (　　) （5）F1自交，其F2中出现矮茎豌豆的原因是性状分离。 (　　) × × × √ × 不同基因型的两朵花之间的传粉属于杂交。 F2产生矮茎豌豆的原因是等位基因分离和雌、雄配子的随机结合。 习题巩固 1、小麦抗锈病是由显性基因T控制的，如果亲代（P）的 基因型是TT×tt，则: （1）子一代（F1）的基因型是____,表型是_______。 （2）子二代（F2）的表型及比例是__________________， 这种现象称为__________。 （3）F2代中抗锈病的小麦的基因型是_________。其中基因 型为______的个体自交后代会出现性状分离。 Tt 抗锈病 抗锈病:不抗锈病=3:1 性状分离 TT、Tt Tt 习题巩固 2、牵牛花的花色有红色和白色，由一对等位基因R、r控制的,下表是 三组不同的亲本杂交的结果： （1）根据组合______能判断出显、隐性性状，_______显性性状， _______隐性性状。 （2）每组中两个亲本的基因型是: ① __________，② _________， ③ _________。 组合 亲代表现型 子代表现型及数目 红色 白色 ① 白色×红色 215 207 ② 白色×白色 0 441 ③ 白色×红色 427 0 红色 白色 ③ rr×RR rr×rr rr×Rr 习题巩固 3.水稻的花为两性花，玉米的花为单性花。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.无论是水稻还是玉米，在杂交过程中都需要套袋 C.对玉米进行杂交基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋 D.无论是水稻还是玉米，在杂交过程中都需要去雄 B 习题巩固 4、人类的白化病是由隐性基因（a）控制的一种遗传病， 一对夫妇基因型是Aa，则他们 ①生白化病孩子的几率是____； ②生一个肤色正常孩子的几率是______。 ③生白化病基因携带者（Aa）的几率是_____； ④已生的表现正常的孩子中： 是显性纯合子（AA）的几率是_____，是白化病基因 携带者（Aa）的几率是_____。 1/4 3/4 1/2 1/3 2/3 $$