1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）—豌豆侦探社：破解“性状消失之谜”（情境课件）生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦孟德尔豌豆杂交实验（一），以“豌豆侦探社破解性状消失之谜”情境导入，按实验材料优点、杂交实验过程、假说提出、演绎推理、实验验证脉络展开，最终总结分离定律与假说-演绎法，构建连贯学习支架。 其亮点是情境化与探究融合，用侦探破案串联教学，通过性状分离比模拟实验、即学即练等环节，落实生命观念（豌豆遗传材料优点）、科学思维（假说-演绎法应用）。学生兴趣被激发，教师可借助结构化内容提升教学效率。

人教版必修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） 豌豆侦探社：破解“性状消失之谜” 目录 生命观念 1.基于豌豆花的特点,联系人工授粉,归纳豌豆作为遗传实验材料的优点。 2.理解性状由遗传因子控制，分离定律揭示了生命在延续中保持稳定与产生变化的规律。 科学思维 1. 掌握“假说-演绎法”，体验孟德尔研究过程，培养基于实验数据的逻辑推理能力。 2.能用遗传图解（棋盘法）预测杂交结果，理解分离定律的实质。 社会责任 理性认识遗传规律的应用，理解分离定律对农业育种、遗传咨询的科学指导意义。 素 养 目 标 情境导入 豌豆侦探社：破解“性状消失之谜” 情境启思 豌豆侦探社：破解“性状消失之谜” 各位见习侦探，欢迎入社。今天我们接手一桩150年前的经典悬案，需要重现当年孟德尔探长的推理之路。 背景： 豌豆侦探社档案001：性状消失之谜 案件受理—奇怪的委托书： 委托人：格里戈尔·孟德尔（修道院植物学家） 委托时间：1856年 案件描述： 1. 我院种植的纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆进行杂交 2. 杂交得到的子一代（F₁）全部开高茎 3. 矮茎性状似乎“消失”了 4. 请求查明：矮茎去哪了？它还会回来吗？ 1、什么是相对性状？ 2、什么是自花传粉？ 3、豌豆人工异花传粉的过程？ 4、豌豆用作遗传材料的优点是？ 5.什么是自交、杂交、测交、正反交？ 6.一对相对性状的杂交实验的过程是？ 7.分离定律的内容是？ 自主阅读教材P2-P3，思考讨论完成以下问题。 情境串讲 一、用豌豆做实验材料的优点 孟德尔用哪种实验材料做杂交实验最成功 豌 豆 玉米 冬瓜 情境串讲 一、用豌豆做实验材料的优点 现场勘查记录：勘查对象（豌豆）的特征 山 柳 菊 侦探任务1：为什么孟德尔选择豌豆作为“案发现场”？ 孟德尔用豌豆、山柳菊玉米等，进行杂交实验 两性花 一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花 花的结构示意图 雌蕊 柱头 花柱 子房 花柄 花丝 花药 雄蕊 花瓣 花萼 情境串讲 一、用豌豆做实验材料的优点 1 认识花的结构 雌雄同株(如玉米、黄瓜): 雌花和雄花在同一植株上。 雌雄异株(杨、柳): 雌花和雄花不在同一植株上。 只开雄花的叫雄株 只开雌花的叫雌株 玉米 雄 花 (只有雄蕊) 雌 花 (只有雌蕊) 情境串讲 一、用豌豆做实验材料的优点 单性花 一朵花中只有雄蕊(称为雄花)或只有雌蕊(称为雌花)。如黄瓜花、玉米花。 1 认识花的结构 异花传粉：两朵花之间的传粉过程，也叫杂交。 自花传粉 异花传粉 异花传粉包括同株异花传粉和异株异花传粉。 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，也叫自交。 情境串讲 一、用豌豆做实验材料的优点 2 自花传粉与异花传粉 1. 自花传粉，闭花授粉，自然状态下一般都是纯种。 2.豌豆花大，容易去雄和进行人工杂交实验。 早熟豌豆品种生长周期只有70天左右。 3.生长周期短，易于栽培;后代个体数量多，便于统计。 情境串讲 一、用豌豆做实验材料的优点 3 豌豆的优点 4.豌豆具有易于区分的、能够稳定遗传给后代的相对性状。实验结果很容易观察和分析。 相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型。 情境串讲 一、用豌豆做实验材料的优点 3 豌豆的优点 11 归纳总结 用豌豆做实验材料的优点 自花传粉，闭花授粉→纯种 生长周期短 后代数量多 易区分的性状，稳定遗传 花较大，便于人工杂交实验 1.下列选项中不属于豌豆适合作遗传学实验材料的理由的是（ ） A.豌豆属于自花传粉植物，在自然状态下一般都是纯种 B.豌豆具有多对容易区分的相对性状 C.一株豌豆可以产生很多后代 D.豌豆的花属于单性花，容易操作 豌豆花是两性花 即学即练 用豌豆做实验材料的优点 D 2.下面都不属于相对性状的是( ) ①红葡萄与白葡萄 ②黄菊花与白菊花 ③黑头发与黄皮肤 ④白猫与黑狗 ⑤高杆水稻与矮杆水稻 ⑥黄牛与奶牛 A.①②⑤ B. ①②③ C.③④⑥ D.③④⑤ 相对性状必须是同种生物的同一性状的不同表现类型，类似寻找反义词 即学即练 用豌豆做实验材料的优点 C 2.正交与反交 含义 父本 母本 杂交 自交 亲本 子一代/ 杂种一代 子二代/ 杂种二代 符号               × ⊗ P F1 F2 若：（♀）甲×（♂）乙 正交 则：（♀）乙×（♂）甲 反交 （♀）高茎×（♂）矮茎 （♀）矮茎×（♂）高茎 应用：检验遗传是否与性别有关 情境串讲 二、一对相对性状的杂交实验 1 遗传学上的符号 高茎（或矮茎）豌豆的花 母本♀ 矮茎（或高茎）豌豆的花 父本♂ 高茎（或矮茎）豌豆的花 去雄 采集花粉 套袋 套袋 授粉 ♀ 两次套袋目的？ 防止外来花粉的干扰，保证杂交得到的种子是人工授粉后所结。 子一代 去雄应该在开花前还是开花后，为什么？ 开花前，防止自花传粉。 情境串讲 二、一对相对性状的杂交实验 2 人工授粉的实验步骤 纯种高茎 纯种矮茎 P × F1 子一代 亲本 父本 母本 高茎 高茎 正交 反交 纯种矮茎 纯种高茎 × 母本 父本 ——观察现象，提出问题 情境串讲 二、一对相对性状的杂交实验 3 过程 高茎 × P F1 高茎 矮茎 （杂交） 关键疑问：矮茎性状真的消失了吗？还是…暂时隐藏？ ——观察现象，提出问题 情境串讲 二、一对相对性状的杂交实验 线索追踪——实验重现 第一现场（P→F₁实验） 3 过程 18 高茎 × P F1 F2 高茎 矮茎 （杂交） （自交） 3 ∶ 1 × 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？ ——观察现象，提出问题 情境串讲 二、一对相对性状的杂交实验 线索追踪——实验重现 第二现场（F₁→F2实验） 重大发现：矮茎“重现”了！且比例有规律 3 过程 19 高茎 × P F1 F2 高茎 矮茎 （杂交） （自交） 3 ∶ 1 × 子一代未显现出来，但在子二代出现的性状 具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状 在杂种后代中，同时出现出显性性状和隐性性状的现象 性状分离 显性性状 隐性性状 ——观察现象，提出问题 情境串讲 二、一对相对性状的杂交实验 线索追踪——实验重现 第二现场（F₁→F2实验） 3 过程 20 性状 杂交组合 F1的性状 F2的表现 显性(株数) 隐性(株数) 比例 花色 红花白花 红花 705 224 3.15:1 种子形状 圆粒皱粒 圆粒 5474 1850 2.96:1 子叶颜色 黄色绿色 黄色 6022 2001 3.01:1 豆荚形状 饱满不饱满 饱满 822 292 2.95:1 未熟豆荚色 绿色黄色 绿色 408 152 2.82:1 花着生位置 腋生顶生 腋生 651 207 3.14:1 植株高度 高株矮株 高株 787 277 2.84:1 ——观察现象，提出问题 情境串讲 二、一对相对性状的杂交实验 侦探现场数据汇总 侦探任务2：你从数据中发现了什么规律？提出你的初步猜测 3 过程 3.用纯种高茎和矮茎豌豆做杂交实验时，正确的操作方法是（ ） A.母本花粉成熟时去雄，授予父本的花粉 B.母本去雄后套袋，父本去掉雌蕊 C.母本花粉未成熟时去雄套袋，一定时间后授予父本成熟的花粉 D.对母本传粉后，挂上标签即可 即学即练 一对相对性状的杂交实验 C 去雄是母本花粉成熟前 父本不需要去掉雌蕊 需再套上纸袋 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。 Dd —分析问题，提出假说 情境串讲 三、对分离现象的解释 探长的推理笔记（假说提出） 1 假说 Dd × D d D d DD Dd Dd dd DD × dd 高茎 矮茎 P 配子 Dd F1 D d 配子 F2 高茎 高茎 高茎 矮茎 3 ： 1 高茎 高茎 —分析问题，提出假说 情境串讲 三、对分离现象的解释 探长的遗传图解动态推演： 用D（控制高茎）、d（控制矮茎） 2 推理过程 1.说明：每行左侧要有相应的文字说明 (如P、配子、F1 、F2等)。 2.亲本：写出亲本的性状，标出与性状相应的遗传因子组成。 3.符号：主要包括交配方式符号和箭头，杂交(用×表示)和自交(用⊗表示)，箭头表示遗传因子在上下代的传递关系。 4.配子：正确分离出配子。 5.子代：根据雌雄配子随机结合写出子代遗传因子组成，标出子代的性状及其比例。 情境串讲 三、对分离现象的解释 3 书写规范 Dd × D d D d DD Dd Dd dd DD × dd 高茎 矮茎 P 配子 Dd F1 D d 配子 F2 高茎 高茎 高茎 矮茎 3 ： 1 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才能证明其正确性。那我们该怎么做呢？ 情境串讲 四、对分离现象解释验证 探长的遗传图解动态推演：D（控制高茎）、d（控制矮茎） P F1 配子 高茎 Dd 矮茎 × D d d Dd dd 高茎 矮茎 dd 1 : 1 让F1与___________杂交 隐性纯合子 隐性纯合子只能产生含有隐性遗传因子的配子，不会掩盖F1配子中遗传因子所决定的性状 意义： ①测定F1配子的种类及比例 ②测定F1的遗传因子组成 ③判断F1在形成配子时遗传因子的行为 —演绎推理 情境串讲 四、对分离现象解释验证 1 演绎推理 （1）实验结果: 高茎豌豆 矮茎豌豆 测交后代 87株 79株 比例 高茎：矮茎≈1:1 即让F1与隐性纯合子杂交 高茎 杂种子一代 矮茎 隐性纯合子 × （2）实验结论: 实验结果与演绎推理的结果相吻合，从而证明孟德尔的假说是正确的。 (实战训练) —实验验证 情境串讲 四、对分离现象解释验证 2 实验验证 4.在孟德尔的实验中，F1测交后代的性状表现及比例主要取决于（ ） A.环境条件的影响 B.与F1测交的另一亲本的遗传因子组成 C.F1产生配子的种类及比例 D.另一亲本产生配子的种类及比例 P5-例7 C 即学即练 对分离现象解释验证 因为与F1测交的另一亲本是隐性纯合子，只产生一种配子，所以雌配子结合的后代遗传因子组成主要取决于F1产生配子的种类及比例。 豌豆侦探社结案报告 案件名称：性状消失之谜结论 情境串讲 五、分离定律 1. 矮茎性状并未消失，而是被显性的高茎性状掩盖 2. 控制性状的遗传因子在传递中遵循分离定律 3. 杂合子（Dd）表现显性性状，但能传递隐性因子 —分析结果，得出结论 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 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。 —分析结果，得出结论 2.分离定律的核心（实质）： 产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。 情境串讲 五、分离定律 1.分离定律的内容： 5.下列有关孟德尔“假说—演绎法”的叙述，正确的是（ ） A.“F2出现3:1的性状分离比”属于孟德尔假说的内容 B.“豌豆在自然条件下一般是纯种”属于孟德尔的假说内容 C.“根据分离假说预期测交实验结果”属于孟德尔演绎推理的内容 D.“F1能产生数量相等的两种雄配子或雌配子”属于孟德尔演绎推理的内容 即学即练 一对相对性状的杂交实验 C A.F2出现3:1的性状分离比，是实验结果。不属于假说内容 B.因为豌豆是自花传粉、闭花授粉，不是假说内容。 D.F1能产生数量相等的两种雄配子或雌配子,属于假说内容，不是演绎推理的内容。 3.分离定律的适用范围： （1）真核生物的性状遗传。 （2）有性生殖生物的性状遗传。 （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和非细胞生物都不遵循。 凡原核生物及病毒的遗传均不符合。 发生时间：有性生殖的生物产生配子时。 —分析结果，得出结论 4.分离定律的适用条件（F2满足3：1的条件）： （1）子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同 （2）雌雄配子结合的机会相等 （3）子二代不同基因型的个体存活率相同 （4）等位基因间的显隐性关系为完全显性 （5）子代样本数目足够多 情境串讲 五、分离定律 致敬与启示 孟德尔成功的四大“侦探素养”： 1. 精选“案发现场”（实验材料） 2. 由简入繁（先研究一对性状） 3. 精确记录与统计分析 4. 大胆假设，小心求证（假说-演绎法） 名言：“我的时代终将来临”——孟德尔 情境串讲 五、分离定律 观察和分析发现问题 为什么F2中出现3:1性状分离比？ 经推理和想象提出假说 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 据假说进行演绎和推理 设计测交实验 预测结果：测交后代分离比为1:1 实验检验演绎推理结论 实际测交实验结果与推理符合，说明假说正确 归纳总结 科学方法—假说演绎法 1.【实验目的】 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 2.【实验步骤】 取小桶并标记 → 分装彩球 → 混合彩球 → 随机取球 → 放回原小桶 → 重复实验 情境串讲 六、探究实践—性状分离比的模拟 3.【模拟内容】 用具或操作 模拟对象或过程 甲、乙两个小桶 雌、雄生殖器官 小桶内的彩球 雌、雄配子 不同彩球的随机组合 雌、雄配子的随机结合 精巢 卵巢 雄配子 雌配子 模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合 4.【实验结论】 （1）彩球组合类型数量比：DD : Dd : dd ≈ 1 : 2 : 1 （2）彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：显性：隐性 ≈ 3 : 1 情境串讲 六、探究实践—性状分离比的模拟 1.每个桶中放入数量相等的两种彩球的含义是什么？ 分别模拟含有显性、隐性两种遗传因子的配子，且F1产生的两种配子数量相等 2.每次分别从两个桶内随机抓取一个彩球的含义是什么？ 在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离 3.分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起模拟了什么过程？ 模拟雌雄配子形成和随机结合的过程 4.为什么要将抓取的彩球放回原来的小桶并摇匀？ 确保每次实验中雌雄配子形成和结合的机会相等 情境串讲 六、探究实践—性状分离比的模拟 思考•讨论 性状分离比的模拟 课堂小结 决定 隐性遗传因子 显性纯合子 自 相对性状 课堂小结 孟德尔的豌豆杂交实验(一） B 课堂练习 能力提升 1．孟德尔一对相对性状的杂交实验中，实现3∶1的分离比必须同时满足的条件是（    ） ①观察的子代样本数目足够多②F1形成的两种配子数目相等且生活力相同③雌、雄配子结合的机会相等④F2不同基因型的个体存活率相等⑤显性基因对隐性基因完全显性⑥雌雄配子数量相等 A．①②③④ B．①②③④⑤ C．①③④⑥ D．②③④⑤⑥ 自然界中种群内部雌配子数量远远低于雄配子数量，这是生物长期适应环境的结果，该条件保证了种群的繁衍，但不是F2表型比例为3：1的条件，⑥错误 2.下列实验中，能够判断出性状显隐关系的是（    ） A．一只白羊与一只黑羊杂交，后代既有白羊又有黑羊 B．碘液染色的糯性水稻花粉，有蓝黑色和橙红色两种 C．两个纯合子杂交，F1只表现出一种性状 D．一株红果番茄自交，F1未发生性状分离 B 课堂练习 能力提升 碘液染色的糯性水稻花粉，有蓝黑色和橙红色两种，表明糯性基因型为杂合子，糯性是显性性状，非糯性是隐性性状，B正确 3.孟德尔利用假说—演绎法发现了两大遗传学定律。下列说法正确的 是（　　） A．孟德尔在纯合豌豆亲本杂交和F1自交实验的基础上提出问题 B．孟德尔所提出假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子” C．测交实验166株后代中，高矮茎的数量比接近1：1属于演绎推理内容 D．为了验证提出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了正、反交实验 A 课堂练习 能力提升 B、假说的核心是“形成配子时，成对的遗传因子彼此分离”，B错误； C、而实际测交数据属于实验验证，C错误； D、孟德尔验证假说的方法是测交实验，而非正反交实验，D错误。 4.纯种甜玉米与纯种非甜玉米实行间行种植，收获时发现，在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒，但在非甜玉米的果穗上却找不到甜玉米的籽粒。下列分析错误的是（　　） A．非甜是显性性状 B．甜玉米果穗上所结的非甜玉米籽粒只有一种基因型 C．非甜玉米果穗上所结的玉米籽粒有纯合子和杂合子两种类型 D．非甜玉米果穗上的非甜玉米籽粒与甜玉米果穗上的非甜玉米籽粒基因型相同 D 课堂练习 能力提升 非甜玉米果穗上的非甜籽粒基因型为TT或Tt，而甜玉米果穗上的非甜籽粒基因型均为Tt，两者基因型不完全相同，D错误。 人教版必修2 感谢观看！ $