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

遗传和进化 第1章 遗传因子的发现 第2章 基因和染色体的关系 第3章 基因的本质 第4章 基因的表达 第5章 基因突变及其他变异 第6章 生物的进化 1.什么是基因？ 2.基因在哪里？ 3.基因是什么东西？ 4.基因怎么起作用？ 5.基因是一成不变吗？ 6.基因有什么应用？ 第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 1.按照上述的观点，当红花豌豆和白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会怎样的什么颜色呢？ 粉色 2.你同意上述观点吗？你的证据有哪些？ 不同意。 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；又如，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。 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。 现代遗传学之父---孟德尔 豌豆的杂交实验最成功 豌 豆 山 柳 菊 玉米 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 ①豌豆花是两性花，自花传粉(自交），闭花授粉，自然状态下是纯种。 两性花：同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊。如豌豆 单性花：一朵花中只有雄蕊或者雌蕊。如玉米 自花传粉 异花传粉(异株) 性状：生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称。 ②豌豆具有易于区分的性状。 相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型。 性状 相对性状 1.牵牛花的阔叶与小麦的窄叶 （ ） 2.兔的白毛与黑毛 （ ） 3.狗的长毛与卷毛 （ ） 4.棉花的细绒和长绒 （ ） 一.请判断下列性状是否为相对性状： 注意 要点：两个“相同”(同种生物、同一性状) 一个“不同”(不同表现类型) 二.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 ③豌豆花大，易操作 ④生长周期短，后代数目多 人工异花传粉的一般步骤 ①去雄 套袋 ②人工授粉 套袋 防止外来花粉干扰 防止自交 种子 F1 玉米？ 防止外来花粉干扰 不是所有杂交实验都需要，只针对两性花 （母本） 【典例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 C 【针对训练1】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 B 小结1： 1、豌豆作为遗传材料的优点： ①豌豆花是两性花， 传粉， 授粉，自然条件下为 ②豌豆花具有易于区分的 ③花大、易操作，后代多、生长周期短 2、性状、相对性状概念和判断 相对性状指 生物的 性状的 表现类型 3、自交、杂交 两性花的自花传粉和单性花的同株传粉属于 不同个体之间的异花传粉属于 自花 闭花 纯种 性状 同种 同种 不同 自交 杂交交 2.一对相对性状的杂交实验是如何进行的？实验结果如何？ 3.什么是显性性状？什么是隐性性状？什么是性状分离？ 1.常见的遗传学符号及含义。 含义 母本 父本 亲本 子代 子一代 子二代 自交 杂交 符号               P ⊗ F1 F2 × 二、一对相对性状的杂交实验 F 高茎 矮茎 P： × （杂交） 高茎 (亲本) (父本) (母本) 矮茎 高茎 × 高茎 正交 反交 2.实验过程 × 高茎 矮茎 F2 (子二代) =787 : 277 : F (子代) F1 (子一代) 隐性性状 → 2、为什么子一代都是高茎没有矮茎，子二代又有矮茎出现？ 一对相对性状的纯种亲本杂交 F1中显现出来的性状 F1中未显现出来的性状 1、子一代的高茎性状是否只由母本定？如何证明？ F1表现为高茎与母本无关 显性性状 → 性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象 亲本相对性状杂交 F1 的表现 F2 的表现 显性 隐性 显性 : 隐性 茎的高度 高茎 高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1 种子的形状 圆粒 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1 子叶的颜色 黄色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1 种皮的颜色 灰色 灰色 705 白色 224 3.15 : 1 豆荚的形状 饱满 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1 豆荚的颜色（未成熟） 绿色 绿色 428 黄色 152 2.82 : 1 花的位置 腋生 腋生 651 顶生 207 3.14 : 1 子二代中出现3:1的性状分离比是偶然的吗？ DD 高茎 矮茎 dd 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。 显性遗传因子D 显性性状 隐性性状 隐性遗传因子d 纯合子： 杂合子： DD、dd Dd P F1 高茎 3.形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。 配子 D d 4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。 对分离现象的解释 Dd 遗传图解 强调体细胞中成对存在，配子中成单存在显性遗传因子对隐性遗传因子有掩盖作用（显性作用） 遗传图解书写注意事项： 上有表型 下边有比例 左边有名称 中间写精细 1、人体肤色正常（A）对白化（a）是显性。一对夫妇基因型都是Aa，他们所生的孩子中，表现型正常的概率是多少？ 2、人类的双眼皮（B）对单眼皮（b）为显性。现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？ 写出遗传图解： 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。 显性遗传因子D 显性性状 隐性性状 隐性遗传因子d 纯合子： 杂合子： DD、dd Dd 3.形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。 4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。 对分离现象的解释 提出假说 强调体细胞中成对存在，配子中成单存在显性遗传因子对隐性遗传因子有掩盖作用（显性作用） 用A、a表示遗传因子： 1、写出高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的遗传图解 2、写出孟德尔测交实验的遗传图解 旧知回顾： 拿出草稿本，写出孟德尔的研究过程中的两个遗传图解： 1、一对相对性状的杂交实验 2、杂种子一代的测交实验 决定1对相对性状的两个基因。 * 等位基因： （位于一对同源染色体上的相同位置上） A a B b C c 基因和染色体的关系？ 详细介绍：AA、Aa、aa和染色体位置的关系。 基因分离定律的实质 24 测交后代 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 高茎 隐性纯合子矮茎 d dd 测交 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 测交实验的应用： 测定F1产生的配子的种类 测定F1的遗传因子组成（判断显隐性） 判定F1在形成配子时遗传因子的行为（验证分离定律） 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。 25 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 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。 26 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 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 三、分离定律 适用范围： 真核生物有性生殖的细胞核遗传 一对相对性状 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， 27 以观察和分析发现问题 为什么F2中出现3:1的性状分离比？F1代中全为高茎，矮茎哪里去了？是否消失了？ F2代中矮茎又出现了，说明什么？ 为什么F2后代的比值都接近3：1？ 经推理和想象作出假说 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 据假说进行演绎推理 如果假说正确，F1产生的配子为1：1 预测F1与隐性纯合子杂交(测交)后代分离比为1:1 实验验证演绎推理的结论 实际进行测交实验的结果为高茎：矮茎=1：1，说明假说正确 研究方法： 假说—演绎法 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 如何来理解假说演绎法呢？ 29 一、概念检测 1.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中，F1都表现为显性性状，F1的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。 (1)隐性性状是指生物体不能表现出来的性状( ) (2)纯合子的自交后代不会发生性状分离，可稳定遗传，杂合子的自交后代不会出现纯合子。( ) （3）孟德尔进行测交实验，统计出高茎和矮茎为1：1 属于假说演绎法中的演绎阶段（ ） × × × 2.孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中，错误的是（ ） A.在实验过程中，“F1产生配子时，成对的遗传因子分离”属于假说内容 B.解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表型，且比例接近1∶1 C.孟德尔杂交实验中，F1的表型否定了融合遗传也证实了基因的分离定律 D.验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交 C 注意：孟德尔杂交实验中，高茎和矮茎杂交，F1全为高茎，否定了融合遗传但是没有证实孟德尔的遗传方式 3、下列有关孟德尔豌豆7对相对性状的杂交实验的叙述，不正确是（ ） A.虽然假说能解释F1自交产生3∶1分离比的现象，但假说不一定成立 B.豌豆的7对相对性状的杂交实验结果时，发现F2的分离比都接近3：1 C.解释实验现象时，提出假设：产生配子时，两个不同遗传因子彼此分离 D.生物的雌雄配子数量相等，且随机结合 D 注意：遗传因子成对存在，产生配子时成对遗传因子分开，进入不同配子，无论雌雄配子产生的遗传因子比列均为1：1，但雌雄配子的数目不一定相等，一般雄配子多于雌配子 雌、雄生殖器官 雌、雄配子 随机结合 1.实验原理 探究·实践——性状分离比的模拟实验 甲 乙 （3）分别从两个桶内随机抓取一个彩球并组合，记下两个彩球的字母组合。 2、方法步骤 （1）在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。 （2）摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。 （4）将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀。 （5）按步骤（3）和（4）重复做30次以上。 确保两种类型的配子比例为1：1 模拟雌雄配子形成过程 模拟受精过程，雌雄配子随机结合 确保不同种类的雌雄配子结合的机会相等 确保观察样本数目足够多 ①彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈____________。 ②彩球组合类型的数量比代表显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈_____。 1:2:1 3:1 预期结果： 1. 为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？ 杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子 2. 两个小桶内的彩球数量一定要相等吗？ 数量可以不相等，因为雄配子远多于雌配子 （1）性状类： 性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离 （2）基因类： 基因、显性基因、隐性基因、等位基因、基因型、表现型 （3）个体类： 父本、母本、纯合子、杂合子 （4）交配类： 正（反）交、杂交、自交、测交、自由交配 概 念 小 结 （1）性状类 ①性状： ②相对性状： ③显性性状： ④隐性性状： 生物体的形态特征、生理特征等的总称。如：豌豆茎的高度 一种生物同一性状的不同表现类型。如豌豆的高茎和矮茎 具有相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出来的性状 具有相对性状的纯合亲本杂交，F1未表现出来的性状 如：P 高茎( )×矮茎( )→F1：高茎( ) DD dd Dd ⑤性状分离： 杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象 如：P 高茎（ ） 高茎（ ）→F1：( )高茎：( )矮茎 × Dd Dd 3 1 思考：如何（设计实验）判断显隐性性状？ 概念小结 37 方法3： 根据子代性状分离比判断 方法1： 方法2： 杂交法 自交法 子代性状分离比为3∶1 ⇒分离比为3的性状为显性性状 相对性状的纯合亲本杂交⇒子代均为同一性状⇒子代所出现的性状为显性性状 杂合子自交⇒子代出现不同性状⇒子代所出现的新性状为隐性性状 题型一 显性和隐性性状的判断 口诀：“无中生有为隐性 3.观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题： (1)毛色的显性性状是_____,隐性性状是_____。 白色 黑色 (2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象 在遗传学上称为_________。产生这种现象的原因是： 。 性状分离 白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现性状分离，即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子，雌雄配子随机结合，会产生黑毛羊 典型例题——P8 练习与应用 概念检测3 判断理由是 。 1.下列杂交组合中不能判断显隐性的是（ ） A.一对肤色正常的夫妇生下一个患白化病的孩子 B.一株紫花豌豆与一株白花豌豆杂交后，子一代都开紫花 C.一株紫花豌豆与一株白花豌豆杂交，子一代既有紫花又有白花 D.一株紫花豌豆自交后，子一代既有紫花又有白花 C 2.豌豆种子的形状由R和r基因控制,下表是豌豆种子形状的三组杂交实验结果,根据下列杂交组合能够很快判断出显隐性性状的是(　　) 组合序号 杂交组合类型 后代表现出的性状和植株数目 圆粒 皱粒 1 皱粒×皱粒 0 102 2 圆粒×圆粒 125 40 3 圆粒×皱粒 152 141 B A.1 B.2　　　 C.3 D.1和3 题型一 显性和隐性性状的判断 3. 大豆白花和紫花为一对相对性状。下列能判定性状显隐性的是( ) ① 紫花 × 紫花 → 紫花  ② 紫花 × 紫花 → 301紫花 ＋ 110白花 ③ 紫花 × 白花 → 紫花  ④ 紫花 × 白花 → 98紫花 ＋ 107白花 A. ①和②  B. ②和③  C. ③和④  D. ①和④ B 4、纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米子粒，而非甜玉米果穗上却无甜玉米子粒，原因是（ ） A.甜是显性 B.非甜是显性 C.相互混杂 D.相互选择 B 题型一 显性和隐性性状的判断 （2）基因：孟德尔只提出了遗传因子，1909年约翰逊改名为基因 ①显性基因： ②隐性基因： ③等位基因： ④表现型（表型）： ⑤基因型： 控制显性性状的基因，用大写字母表示，如D（高茎） 控制隐性性状的基因，用小写字母表示，如d（矮茎） 控制相对性状的基因，如D和d 生物个体表现出来的性状，如高茎、矮茎 与表现型相关的基因组成，如高茎基因型为：DD或Dd 概念小结 表现型 = 基因型（决定） + 环境条件（影响） 1.亲代基因型、表现型 子代基因型、表现型 正推 亲代基因组成 配子类型 子代基因组成及比例 子代表现型及比例 AA×AA AA×Aa AA×aa Aa×Aa Aa×aa aa×aa A A 全为AA 全为显性性状 A A、a AA∶Aa＝1∶1 全为显性性状 全为显性性状 A a 全为Aa A、a A、a AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1 A、a a a a 全为aa 全为隐性性状 显性∶隐性＝1∶1 Aa∶aa＝1∶1 题型二 亲子代基因型和表现型相互推断 正推 亲代基因组成 配子类型 子代基因组成及比例 子代表现型及比例 AA×AA AA×Aa AA×aa Aa×Aa Aa×aa aa×aa A A 全为AA 全为显性性状 A A、a AA∶Aa＝1∶1 全为显性性状 全为显性性状 A a 全为Aa A、a A、a AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 A、a a a a 全为aa 全为隐性性状 显性∶隐性＝1∶1 Aa∶aa＝1∶1 1.亲代基因型、表现型 子代基因型、表现型 显性∶隐性＝3∶1 分离定律题型二：亲子代基因型和表现型相互推断 2.子代基因型、表现型 亲代基因型、表现型 逆推 (1)隐性纯合子突破法： 子代：出现隐性个体bb→亲代：_b×_b (3)根据子代表现类型的比值来判断： 后代显隐性关系 双亲类型 亲代基因型 显性∶隐性＝3∶1 显性∶隐性＝1∶1 只有显性性状 只有隐性性状 Bb×Bb Bb×bb BB×bb（或BB/Bb） bb×bb 都是杂合子 测交类型 至少一方是显性纯合子 都是隐性纯合子 归纳总结基本概念 1.交配方式 杂交 基因型不同的生物体间相互交配的过程 自交 基因型相同的生物体间相互交配，植物体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉（通常只适用植物） 测交 就是让杂种子一代与隐性个体相交，用来测定F1的基因型 正交与反交 若甲为父本，乙为母本为正交，则乙为父本，甲为母本为反交 A．番茄的果实颜色中，黄色为显性性状 B．实验1的亲本遗传因子组成：红果为AA，黄果为aa C．实验2的F1红果番茄为杂合子 D．实验3的F1中黄果番茄的遗传因子组成可能是AA或Aa 番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是(　　) 实验组 亲本性状 F1的性状和植株数目 红果 黄果 1 红果 × 黄果 492 504 2 红果 × 黄果 997 0 3 红果× 红果 1511 508 C 红色 AA aa Aa Aa Aa A aa aa aa Aa Aa 典型例题 47 2. 性状类 性状 生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称 相对性状 同种生物同一性状的不同表现类型 显性性状 具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的那个亲本性状 隐性性状 具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的那个亲本性状 性状分离 杂种自交后代中呈现不同性状的现象 Lavf58.28.100 $$