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

孟德尔的豌豆杂交实验（一） 遗传因子的发现 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。 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？ 你同意上述观点吗？你的证据有哪些？ 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。 讨论 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；再例如，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。 2 遗传因子的发现 发现人：孟德尔 孟德尔 G.J.Mendel 1822—1884 　　融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行。然而，在奥地利的一所修道院里(现捷克境内)，孟德尔(G.J.Mendel, 1822—1884)冲破了这个错误观点的“束缚”，提出了完全不同的理论。 　　孟德尔从小喜爱自然科学，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。回到修道院后，他利用修道院的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行杂交实验，潜心研究多年。其中豌豆的杂交实验非常成功，孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。 3 遗传因子的发现 试验材料：豌豆 4 两性花: 单性花: 一朵花既有雌蕊、也有雄蕊如：豌豆花 一朵花只有雌蕊或只有雄蕊如：玉米、黄瓜花 两性花的花粉落到同一朵花雌蕊柱头上的过程；也叫自交 花在未开放前，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上的过程。 孟德尔种植的众多植物中，为什么豌豆的杂交实验非常成功 过渡 自花传粉: 闭花传粉: 遗传因子的发现 选材原因 豌豆 自花传粉植物 两性花在未开放时，它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上，这种传粉方式叫作自花传粉，也叫自交。 具有易于区分的相对性状 一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫作相对性状。 避免了外来花粉的干扰，自然状态下一般都是纯种，杂交结果可靠易分析。 很容易观察和分析实验结果 原因1 原因2 含义 含义 结果 结果 6 提供花粉：父本 接受花粉：母本 ♀ ♂ 分析人工异花传粉的流程 (除去__________的全部雄蕊) 高茎豌豆 （母本） 矮茎豌豆 （父本） 采集花粉 人工异花传粉 ♀ ♂ 杂交获得的种子 子代植株 套袋 套袋 目的：________________ 雌蕊成熟后 目的：__________ 防止外来花粉的干扰 ① 去雄 ② ④ ③ 防止自花传粉 未成熟花 高茎豌豆 豌豆花的结构及传粉方式 豌豆是两性花，在未开放时，它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上，因此，豌豆的传粉方式是自花传粉，也就是自交。 豌豆的传粉方式 豌豆花的结构 8 (1)豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉的植物，自然状态下，一般为纯种； 雄蕊:产生花粉，成熟的花粉中有精子 雌蕊:提供卵细胞 胚珠 子房 花在未开放前，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上 分析豌豆用作实验材料的优点 相对性状 定义 举例 同种生物 豌豆 同一性状 花的颜色 不同表现类型 红花 白花 图片 10 相对性状 豌豆的7对相对性状 11 实验方法——杂交实验法 去雄 采集花粉 传粉 种子发育成熟 种植，得到F1代 含义：除去未成熟花的全部雄蕊 目的：防止自花传粉对实验干扰 套袋：防止其他花粉对实验的干扰 时机：待去雄花的雌蕊成熟时采集 供应花粉的植株叫作父本 操作：将采集到的花粉涂（撒）在去雄花的雌蕊的柱头上 接受花粉的植株叫作母本 套袋：防止其他花粉对实验的干扰 12 相关符号 亲本：P 子代：F（F1为子一代，以此类推） 杂交：× 自交： 雄性：♂ 雌性：♀ P ♂ ♀ × F1 13 一对相对性状的杂交实验——观察分析 × (杂交) (自交)  正反交：是一组相对概念，若高茎为母本、矮茎为父本间的交配方式为正交，则高茎为父本、矮茎为母本的交配方式就称为反交。 双亲都为纯种 显性性状：F1表现出来的亲本性状 隐性性状：F1未表现出来的亲本性状 相对性状 性状分离：杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象。 高茎787 : 矮茎277=2.96 : 1≈3 : 1 自交：指同一个体或不同个体但为同一基因型的个体间雌雄配子的结合。豌豆的自花受粉即为自交。 P F1 F2 一对相对性状的杂交实验 性状 F2的表现 显性 隐性 显性 : 隐性 茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1 种子形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1 子叶颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1 花的颜色 红色 705 白色 224 3.15 : 1 豆荚形状 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1 豆荚颜色(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 孟德尔豌豆杂交实验的结果 一对相对性状的杂交实验——提出问题 问题1：为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢? 问题3：为什么F2高茎 : 矮茎≈3 : 1？ 问题2：为什么F1没有矮茎的，而F2又出现了矮茎的呢? × (杂交) (自交)  P F1 F2 Dd 对分离现象的解释——建立假说 性状由遗传因子决定。遗传因子具有独立性。显性性状由显性遗传因子（用大写字母表示，如D）决定，隐性性状由隐性遗传因子（用小写字母表示，如d）决定。 体细胞中的遗传因子成对存在。遗传因子组成相同的个体叫纯合子，遗传因子组成不同的个体叫杂合子。 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。配子中只含有每对遗传因子中的一个。 受精时，雌雄配子结合是随机的。 × P F1 D Dd d D d D d 配子 F1 D d 配子 Dd D d × DD dd Dd Dd F2 1 2 1 ： ： 1.孟德尔选用豌豆作为遗传实验的材料获得了成功，主要原因之一是( ) A.豌豆花瓣小，便于分离，有利于进行人工授粉 B.豌豆是单性花，易于操作 C.豌豆开花前就已经完成了受粉，自然情况下一般都是纯种 D.豌豆雌蕊的柱头只能接受本植株的花粉，无法进行人工授粉 对点训练 C 课堂检测 2.如图是植物杂交过程示意图，下列相关叙述错误的是( ) A.①和②操作应同时进行 B.①操作的目的是避免自花传粉 C.②操作是为了实现杂交 D.每一次操作后都要对高茎花的雌蕊套袋 A 课堂检测 【探究·实践】性状分离比的模拟实验 小桶分别代表雌、雄生殖器官，彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。 通过模拟实验，理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。 模拟内容 目的要求 两个小桶，分别标记甲、乙； 两种大小相同、颜色不同的彩球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球标记d； 记录用的纸和笔。 材料用具 对分离现象解释的验证 据以上解释得出推论： F1为杂合子，且产生两种数量相等的配子。 证明F1为杂合子的方法——测交： 让F1与隐性纯合子杂交。 预期结果： 根据假说，推出测交后代中高茎和矮茎植株的数量比应为1:1。 P Dd D d 配子 d × DD dd F1 1 1 ： 测交 杂种子一代 隐性纯合子 高茎 矮茎 dd 高茎 矮茎 演绎推理 实验检验 孟德尔设计的测交预期结果与实验结果一致，验证了他的假说。 得出结论 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。 孟德尔第一定律——分离定律 Dd D d 体细胞 遗传因子成对存在 成对的遗传因子发生分离 配子 分离后的遗传因子随配子遗传给后代 科学方法 假说—演绎法 观察分析 提出问题 建立假说 演绎推理 实验检验 得出结论 一对相对性状的杂交实验 对分离现象的解释（遗传图解） 对分离现象解释的验证（测交） 孟德尔第一定律——分离定律 1.孟德尔解释的核心是什么？ 孟德尔解释的核心是生物体形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。 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？ 不是，一般雄配子数量远远多于雌配子数量。 (1)子一代个体形成的不同类型的雌配子或雄配子的活力应相同。 (2)雌、雄配子结合的机会相等。 (3)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等。 (4)遗传因子间的显隐性关系是完全显性。 (5)观察的子代样本数目足够多。 3.孟德尔遗传实验结果需要满足的条件有哪些？ 结合教材第5页的内容，思考下列问题 A 课堂检测 3.孟德尔在观察和统计分析的基础上，对分离现象的原因提出了假说。下列有关该假说的叙述，不正确的是( ) A.“杂种F1自交后代会产生3∶1的性状分离比”属于假说的内容 B.遗传因子是成对存在的，生殖细胞中一般只含有其中的一个 C.受精时，雌雄配子的结合是随机的 D.孟德尔提出的假说虽成功解释性状分离现象，但仍需要找到实验证据 4.在豌豆杂交实验中，高茎与矮茎杂交，F2中高茎和矮茎的比为787∶277，上述实验结果出现的根本原因是( ) A.显性遗传因子对隐性遗传因子有显性作用 B.F1自交，后代出现性状分离 C.雌雄配子的结合是随机的 D.F1产生配子时，显性遗传因子和隐性遗传因子彼此分离 D 课堂检测 本节小结 1.性状： 同种生物的同一性状的不同表现类型。 2.相对性状： 生物体的形态、结构或生理等特征。 3.显性性状： 4.隐性性状： 5.性状分离： 具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状。 具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代未显现出来的性状。 杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。 7.纯合子： 8.杂合子： 遗传因子组成相同的个体，如DD, dd。 遗传因子组成不同的个体，如Dd。 6.遗传因子： 显性遗传因子（大写字母 ,如D） 显性性状 隐性遗传因子（小写字母,如d） 隐性性状 决定 决定 本节小结 孟德尔豌豆杂交实验(一) 豌豆用作遗传实验材料的优点 自花传粉、闭花受粉 具有易于区分的性状 花较大，容易进行人工杂交。 子代个体数量较多； 一对相对性状的杂交实验 F1只表现一种性状 F2出现性状分离且分离比为3:1 对分离现象的解释 (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 (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。 $