内容正文:
1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第一课时
1
1.通过分析豌豆花的结构,理解为什么用豌豆做遗传实验易成功?(生命观念)
2.通过分析、绘制图解,掌握相对性状、杂合子、纯合子、显性性状、隐性性状、杂交、测交等概念。(生命观念、科学思维)
3.运用统计与概率的相关知识,解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化。(科学思维、科学探究)
4.通过科学家的事迹,对学生进行热爱科学、献身科学的教育。体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维,逐渐养成敢于质疑、勇于创新、勇于实践,以及严谨求实的科学态度和科学精神。(社会责任)
学习目标
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。就像一瓶红墨水和一瓶蓝墨水倒在一起,混合后是另一种颜色,再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。
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
红色豌豆花
白色豌豆花
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。
问题探讨
红色豌豆花
白色豌豆花
孟德尔(1822-1884),奥地利人,遗传学奠基人,又称现代遗传学之父。
他种植多种植物进行杂交实验,潜心研究8年,并最终发现了生物遗传的规律。
植物杂交实验:豌豆
孟德尔简介
豌豆用作遗传实验材料的优点
1、豌豆是两性花,自花传粉(自交),闭花受粉,自然状态下一般是纯种。
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有些植株(例如玉米)的花为单性花,花中只有雄蕊的叫雄花,花中只有雌蕊的叫雌花。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。
自花传粉
异花传粉
雄花
雌花
豌豆用作遗传实验材料的优点
2.具有易于区分的相对性状,能稳定地遗传给后代
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相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型
形态特征如豌豆种子的形状、颜色;
生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱性等。
性状:指生物体的形态特征或生理特征。
手指弯曲程度
有无耳垂
狗的长毛和白毛
兔子的长毛和狗的短毛
羊的卷毛和长毛
1.判断
黄瓜茎的高茎和矮茎
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
×
×
×
×
豌豆用作遗传实验材料的优点
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
豌豆用作遗传实验材料的优点
避免外来花粉的干扰
除去母本未成熟花的全部雄蕊
待雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊柱头上
去雄
套袋
传粉
套袋
避免外来花粉的干扰
收获后播种,获得子代植株,观察性状
供应花粉的植株叫做父本( ♂ )接收花粉的植株叫做母本( ♀ )
提示:单性花,如玉米无需去雄
人工异花传粉步骤
♂
♀
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孟德尔经过仔细观察,从34个豌豆品种中选择了7对相对性状做杂交实验。他还注意到一棵植株或种子上同时具有多对相对性状。
这么多的性状,该如何研究呢?
一对相对性状的杂交实验
方法:假说——演绎法
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,则可以认为假设是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。
1.观察实验,提出问题
2.提出假说,演绎推理
3.设计实验,验证假说
4.总结归纳,得出结论
科学方法:假说——演绎法
一对相对性状的杂交实验
遗传图谱常用符号
· 亲本:实验中互相交配产生后代的个体或植株
• 父本:提供花粉的植株
• 母本:接受花粉的植株
符号 P ♂ ♀ × ⊗ F1 F2
含义 亲本 父本 母本 杂交 自交 子一代 子二代
一对相对性状的杂交实验
高茎
P:
×
矮茎
高茎
F1:
正交
1.观察实验,提出问题
你发现什么问题了吗?
矮茎
P:
×
高茎
高茎
F1:
反交
问题1:为什么子一代都是高茎?
父母本互换
一对相对性状的杂交实验
矮茎
高茎
高茎
F1:
⊗
F2:
高茎
高茎
一对相对性状的亲本杂交,杂种子一代显现出来的性状
一对相对性状的亲本杂交,杂种子一代未显现出来的性状
在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象
显性性状
隐性性状
性状分离
3
1
:
问题2:为什么子二代出现矮茎?
问题3:子二代中出现3:1的性状分离比时偶然吗?
一对相对性状的杂交实验
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
F2中出现的3:1的性状分离比不是偶然的
是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离?
否定了融合遗传
对分离现象的解释
2.提出假说,演绎推理
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
高茎
显性性状
矮茎
隐性性状
D
d
假说1:
生物的性状是由遗传因子决定的,这些遗传因子不会相互融合、也不会在传递中消失。
对分离现象的解释
2.提出假说,演绎推理
假说2:体细胞中的遗传因子是成对存在的。
高茎
纯种高茎
DD
矮茎
纯种矮茎
dd
P:
×
Dd
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)
F1:
高茎
⊗
对分离现象的解释
高茎
P:
×
矮茎
矮茎
高茎
高茎
F1:
⊗
F2:
高茎
高茎
由遗传图解可知:
1.F1自交时,配子的结合方式有 种。
2.F2遗传因子组成共有 种,分别为 ,比例为 。
3.F1自交产生的后代的表现性状有 种,分别为 ,比例为 。
4.F1产生的配子遗传因子的组成及比例为: 。
4
3
DD、Dd、dd
1:2:1
2
高茎、矮茎
3:1
D:d=1:1
表现型——指生物个体所表现出来的性状
高茎:矮茎= 3:1
基因型——指与表现型有关的基因组成。
DD:Dd:dd =1:2:1
当堂检测
1.豌豆在自然状态下是纯种的原因是( )
A.豌豆品种间性状差异大 B.豌豆先开花后授粉
C.豌豆是闭花自花授粉的植物 D.豌豆是自花传粉的植物
2.下列各项中属于相对性状的是( )
A.玉米的黄粒和圆粒 B.猫的长腿和卷腿
C.狗的长毛和短毛 D.豌豆的高茎和豆荚的绿色
3.下列几组杂交哪组属于纯合子之间的杂交( )
A.DD×Dd B.DD×dd C.Dd×Dd D.Dd×dd
C
C
B
$