1.1孟德尔的豌豆杂交实验（一）第一课时课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 第1课时 公众号：真姐的生物课堂 阐明分离定律，并能运用分离定律解释或 预测一些遗传现象。 分析孟德尔一对相对性状的杂交实验，培养 归纳与演绎，抽象与概括的科学思维，体会 假说-演绎法和孟德尔的创新思维。 认同在科学探究中正确地选用实验材料，运用 数学统计方法，提出新概念以及应用符号体系 表达概念的重要性。 学习目标 公众号：真姐的生物课堂 合作探究一 按照融合遗传观点，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？ + 公众号：真姐的生物课堂 + 品红色 （介于红色和蓝色之间） 双亲的遗传物质混合后，后代的性状介于双亲之间，这种观点称为融合遗传。 公众号：真姐的生物课堂 遗传学之父——孟德尔 孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续进行了 多年的杂交实验研究，其中最成功的是豌豆杂交实验。 公众号：真姐的生物课堂 5 一、豌豆作为遗传实验材料的优点 柱头 花萼 胚珠 花托 花瓣 花丝 花药 雄蕊 子房 花柱 雌蕊 1.自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 （1）自花传粉的植物是否均为闭花受粉？ （2）该花是两性花还是单性花？判断的依据是什么？ （3）自花传粉均为自交？异化传粉均为杂交吗？ 单性花：一朵花只有雄蕊或雌蕊。如玉米; 两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊。如豌豆 不是 不是 合作探究二 公众号：真姐的生物课堂 6 甲 乙 自花传粉 异花传粉 自花传粉：两性花的花粉，落到 的雌蕊柱头上的过程，也叫 。 同一朵花 自交 异花传粉： 之间的传粉过程。可能是____________________ 两朵花 异花传粉 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。 一、豌豆作为遗传实验材料的优点 1.自花传粉，闭花受粉，自然条件下一般是纯种 自交或杂交 拓展： 雌雄同株:同一株植物上既有雌花也有雄花，如两性花的植株桃花；单性花的植株玉米； 雌雄异株::开单性花的植物中，雌花与雄花分别生长在不同的株体。如大麻、银杏、杨、柳等 公众号：真姐的生物课堂 种子形状 种子颜色 花色 花的位置 豆荚形状 豆荚颜色 植株高度 相对性状 圆粒 皱粒 黄色 绿色 紫色 白色 腋生花 顶生花 饱满 干瘪 绿色 黄色 高茎 矮茎 性状 一、豌豆作为遗传实验材料的优点 2.豌豆具有易于区分的相对性状 相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。 性状：生物的形态、结构和生理生化等特征的总称。 公众号：真姐的生物课堂 豌豆植株还具有易于区分的性状，什么叫性状呢？它是指生物体所表现出来的形态结构、生理特征等方面的统称，比如这里的性状有：种子形状、种子颜色、豆荚颜色、豆荚形状、花色、花的位置、茎的高度等等，而对于茎的高度，这一性状来讲，又表现出了有高茎和矮茎的不同，像这样的对一种生物的同一性状的不同表现类型叫做相对性状。对种子形状这一性状而言，平滑或皱褶就是一对相对性状，孟德尔经过仔细观察，从34个豌豆品种中选择了7对相对性状来做杂交实验。 8 公众号：真姐的生物课堂 B 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 三大要点：同种生物、同一性状、不同表现类型 小试牛刀 公众号：真姐的生物课堂 （1）如果把高茎和矮茎豌豆混合种植，但是高茎豌豆的种子长出来的植株依然是高茎，矮茎豌豆的种子长出的也依然是矮茎，为什么? 豌豆自花传粉且闭花受粉(花未开放时，已完成受粉过程，避免了外来花粉的干扰) ，自然状态下一般都是纯种，结果可靠、容易分析。 （2）自然状态下，两株豌豆能杂交吗？如何实现豌豆间的杂交？ 合作探究三 公众号：真姐的生物课堂 观察教材P3图1-1人工异花传粉示意图，思考 并回答： （1）什么是父本？母本？ （2）说出豌豆异花传粉的步骤。 （3）豌豆异花传粉的每一步骤的目的是什么？ 一、豌豆作为遗传实验材料的优点 3.豌豆花较大，易于进行人工杂交 合作探究四 豌豆人工异花传粉的步骤 母本 父本 提供花粉 接受花粉 公众号：真姐的生物课堂 一、豌豆作为遗传实验材料的优点 人工异花传粉的一般步骤 ①去雄 套袋 ②授粉 套袋 防止外来 花粉的干扰 （雌蕊成熟时） 确保杂交种子是人工授粉所结 在花蕾期(或未成熟期)防止自花传粉对实验干扰 公众号：真姐的生物课堂 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 小结：豌豆作为遗传实验材料的优点 公众号：真姐的生物课堂 孟德尔注意到，不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状。为了便于分析，他首先对一对相对性状的遗传进行了研究。 合作探究五 (1)认识并说出下列常见的遗传学符号。 含义 亲本 母本 父本 自交 杂交 子一代 子二代 符号               (2)阅读教材P4，概述孟德尔一对相对性状的杂交实验过程及结果。 P ⊗ F1 F2 × 公众号：真姐的生物课堂 孟德尔一对相对性状的杂交实验过程及结果： × 高茎 杂交 P： （亲本） （父本） 矮茎 （母本） 高茎 F1 （子一代） 正交 高茎 杂交 P： （亲本） （父本） 矮茎 （母本） 反交 （子一代） F1 × F1 3 : 1 (自交) F2 （子二代） 高茎 3 : 1 (自交) F2 （子二代） 787 277 787 277 公众号：真姐的生物课堂 × ♀ 高茎 杂交 P： （亲本） ♂ 矮茎 高茎 F1 （子一代） 观察实验，提出问题 （1） 为什么子一代都是高茎(无论正反交)? 为什么子二代又出现了矮茎？ 一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状 一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状 在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象 3 : 1 （2）F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？ (自交) F2 （子二代） 隐性性状 显性性状 性状分离 787 277 合作探究六 公众号：真姐的生物课堂 接着，孟德尔用子一代进行自交，这个时候不用再进行人工异花传粉操作了，可以自花传粉 ，结果发现子二代既有高茎又有矮茎，看来矮茎性状在子一代中只是隐而未现，这样，我们把。。。叫作显性性状，。。。叫作隐形性状。。。叫作性状分离 孟德尔并没有停留在对实验现象的观察与描述上，而是对F2中不同相对性状的个体进行数量统计。结果发现在得到的1064株2F植株中，787株是高茎，277株是矮茎，高茎与矮茎的状分离比接近3:1 17 七对相对性状的遗传实验杂交结果 F2中的3：1的性状分离比不是偶然，是具有普遍规律的。 F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？ 公众号：真姐的生物课堂 分析结果我们可以得出……的结论 具有一对相对性状的亲本杂交，无论谁做父本或母本F1都表现为显性性状，F1自交后代都会出现性状分离，性状分离比为3:1 18 对分离现象的解释——分析问题，作出假说: 什么原因导致遗传性状在杂交后代中按一定的比例分离呢？ 请同学们自主阅读教材P5，小组合作思考讨论完成问题。 1.根据阅读孟德尔提出了什么来修正融合遗传？（遗传因子—颗粒遗传） 2.生物体内遗传因子怎样存在？ 3.生物配子中遗传因子怎样存在？ 4.受精作用中遗传因子随配子怎样结合？ 合作探究七 公众号：真姐的生物课堂 F1 P 大胆猜测，提出假设 孟德尔在观察和统计分析的基础上，摒弃了前人融合遗传的观点，对分离现象的原因提出了如下假说： 生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含每对遗传因子的一个。 受精时，雌雄配子的结合是随机的。 生物的性状是由遗传因子决定的。 体细胞中遗传因子是成对存在的。 显性遗传因子（D） 隐性遗传因子（d) 纯种高茎：DD 纯种矮茎：dd F1高茎：Dd DD dd D d Dd 配子 Dd Dd D d D d DD Dd Dd dd 高茎 : 矮茎 = 3 : 1 F1 配子 F2 1 : 2 : 1 × 公众号：真姐的生物课堂 孟德尔通过严谨的推理和大胆的想象，对实验现象出现的原因，提出了自己的假设，这其实是建立了一种用来解释实验现象的模型，那我们来看一看孟德尔的假设是什么？生物的性状是由遗传因子决定的，这些因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合也不会在传递中消失，每个遗传因子决定一种特定的现状，其中决定显性性状的为显性遗传因子用大写字母来表示，决定隐性性状的为隐性遗传因子用小写字母来表示，而在体细胞中，遗传因子是成对存在的，例如，纯种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子DD,纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子dd，像这样遗传因子组成相同的个体叫做纯合子或纯合体，相对应的遗传因子组成，不同的个体叫杂合体，比如Dd。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中去，配子中都只含有每对遗传因子中的其中一个，而在受精时，雌雄配子的结合是随机的。比如f1的遗传因子的组成为Dd，F1植株在形成生殖细胞配子时，D、d会彼此分开，分别进入到不同的配子中去，在受精时含遗传因子D的配子既可以与含遗传因子D的配子结合，又可以与含遗传因子d的配子结合。雌雄配子结合的结果是，F2中遗传因子组成DD：Dd：dd=1:2:1，DD和Dd均表现为高茎，因此高茎比矮茎等于3:1。 20 总结分析F2： 1、遗传因子组成：_______种，分别为_______________其比例为_____________ 2、产生后代的性状表现：_______种，分 别为__________ 其比例为________. 3、产生后代遗传因子组成杂合子纯合子 的比例________. 判断： 1、杂合子自交后代一定是杂合子（ ） 2、杂合子与纯合子遗传因子组成不同， 性状表现也不同（ ） 3 DD、Dd、dd 1 : 2 : 1 2 高茎和矮茎 3 1 ： 1 1 ： D x x 公众号：真姐的生物课堂 前面我们用孟德尔的假说以遗传图解的形式对分离现象进行了解释。 21 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 孟德尔的假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验中出现的性状分离现象。但是一种正确的假说，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。 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。 公众号：真姐的生物课堂 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。 22 测交实验，验证假说 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。 公众号：真姐的生物课堂 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。 23 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。 【科学方法】 为什么F2中出现3:1的性状分离比？ ①生物体性状都是由遗传因子控制的。 ②体细胞中，遗传因子成对存在 ③配子形成时，成对的遗传因子分离， 分别进入不同的配子（核心） ④受精时，雌雄配子的结合是随机的 测交结果预测： 测交后代分离比为1:1 实际测交实验结果与推理符合，说明假说正确 分离定律 发现问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 公众号：真姐的生物课堂 如何来理解假说演绎法呢？ 24 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 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。 （1）分离定律的核心内容是什么？ （2）是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？ 合作探究八 公众号：真姐的生物课堂 孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释。。。 25 分离定律的核心： 产生配子时，成对的遗传因子 彼此分离。 分离定律的适用范围： （1）真核生物 （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。 公众号：真姐的生物课堂 1.实验目的 通过模拟实验，理解 的分离和 的随机结合与 之间的数量关系，体验孟德尔的假说。 2.模拟内容 遗传因子 配子 性状 用具或操作 模拟对象或过程 甲、乙两个小桶 _______________ 小桶内的彩球 ___________ 不同彩球的随机组合 的随机结合 雌、雄生殖器官 雌、雄配子 雌、雄配子 合作探究九 “彩球模拟性状分离比”实验 公众号：真姐的生物课堂 “彩球模拟性状分离比”实验 3.操作步骤 比较各组实验结果与全班实验结果说明什么？孟德尔的实验数据是否支持样本数量越大越接近理论值？ 4.分析结果、得出结论 (1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈ 。 (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≈ 。 1∶2∶1 3∶1 公众号：真姐的生物课堂 问题1．甲、乙两个小桶模拟的是什么？每个桶中放入数量相等的两种彩球模拟的是什么？同个小桶同个小桶中两种颜色彩球数必须相同模拟的是什么？ 问题2.两个桶内的彩球数量必须相等吗？ 问题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？ 甲、乙两个小桶模拟的是雌雄生殖器官；两种彩球分别模拟含有显性、隐性两种遗传因子的配子；同个小桶中两种颜色彩球数必须相同，因为父本产生的D、d配子数量相等，母本产生的D、d配子数量相等 雌雄配子形成和随机结合的过程 两个小桶中彩球数不必相同，因为对大多数生物而言，父本产生的雄配子数要远多于雌配子 实验结果分析： 公众号：真姐的生物课堂 问题5.理论上实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？ 不是。 DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合；DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。 F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少，不一定符合预期的分离比。 实验结果分析： 问题4.为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？ 　为了使代表雌、雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。 公众号：真姐的生物课堂 C 1．用豌豆进行遗传实验时，下列操作中错误的是(　　) A．杂交时必须在雄蕊成熟前除去母本的雄蕊 B．自交时，雄蕊和雌蕊都无须除去 C．杂交时，必须在开花前除去母本的雌蕊 D．人工授粉后，应套袋 练一练： 公众号：真姐的生物课堂 31 练一练： A 2.孟德尔在豌豆的杂交实验中应用了“假说一演绎法”，下列有关“假说一演绎法”的分析不正确的是 ( ） A.F2中出现3:1的性状分离比属于“假说一演绎法”中的“假说”部分 B.“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验 C.用“假说一演绎法”验证的实验结果不一定总与预期相符 D.若F1产生配子时成对的遗传因子发生分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1:1,这是“演绎”过程 公众号：真姐的生物课堂 基本符号： 本 节 小 结 P（亲本）、F1（子一代）、F2（子一代）、X（杂交）、U（自交） 基本概念： 相对性状：对一种生物的同一性状的不同表现类型，如高茎与矮茎； 显性性状：把F1中显现出来的性状，如高茎； 隐性性状：把F1中未显现出来的性状，如矮茎； 显性遗传因子：决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母来表示； 隐性遗传因子：决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母来表示； 纯合子：遗传因子组成相同的个体叫纯合子； 杂合子：遗传因子组成不同的个体叫杂合子； 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； 显性遗传因子 显性性状 隐性性状 杂合子 性状分离 相对性状 概念图： 隐性遗传因子 控制 控制 控制 假说演绎法 公众号：真姐的生物课堂 （dominant trait），；。 33 Lavf58.28.100 $