内容正文:
第1章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1课时
教材分析
课标要求 素养目标
1. 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。
2. 通过对孟德尔一对相对性状杂交实验的分析,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。
3. 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。 1.生命观念:通过对遗传现象的分析,初步形成“遗传信息控制性状”的观念,理解生物性状传递的规律性和稳定性;
2.科学思维:能够分析一对相对性状的杂交实验结果,归纳显隐性关系和性状分离现象;理解孟德尔假说的逻辑推理过程,体验“观察→问题→假说”的科学探究方法;
3.科学探究:通过观看杂交实验视频,理解人工异花传粉的操作步骤及目的;能够设计简单的豌豆杂交实验方案;
4.社会责任:认识遗传学在农业生产(如品种选育)中的应用价值,激发学习遗传学的兴趣。
难点
重点
2
01
豌豆用作遗传实验材料的优点
02
一对相对性状的杂交实验
目录
03
练习与应用
3
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。
1.按照融合遗传的观点,当红花豌豆和白花豌豆杂交后,子代的牡丹花会是什么颜色?
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,后代仍出现红花;
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。
遗传学之父-孟德尔的生平简介(视频)
孟德尔用一生证明:
最伟大的发现,往往不属于最聪明的人,而属于最坚韧、最纯粹、最懂得与时间做朋友的学习者。
【任务1】
阐明豌豆用作遗传实验材料的优点
请认真阅读教材P2-3相关内容,思考豌豆成就孟德尔的特点和优点。
【任务1】
阐明豌豆用作遗传实验材料的优点
1. 豌豆花是两性花
一朵花既有雌蕊、也有雄蕊。
雌蕊
雄蕊
①自花传粉
指两性花植株,花在未开放时,它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上,从而完成受粉的方式。
②异花传粉
指一朵花的花粉通过外力(如风力、昆虫等)传播到另一朵花的雌蕊柱头完成受精的生物过程。
思考:豌豆进行自花传粉有何优点?
豌豆是自花传粉植物,自然状态下一般都是纯种。避免了外来花粉的干扰,所以自然状态下一般是纯种,用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠又容易分析。
【任务1】
阐明豌豆用作遗传实验材料的优点
2.豌豆具有易于区分的性状
性状:
生物体的形态特征或生理特征。
一种生物的同一种性状的不同表现类型。
相对性状:
简记:两同一不同
【任务1】
阐明豌豆用作遗传实验材料的优点
狗的长毛和兔的短毛是不是相对性状?( )
羊的白毛和长毛是不是相对性状?( )
番茄的红果与圆果( )
水稻的早熟与晚熟( )
判断是否为相对性状的三大要点:
不是
不是
不是
是
2.豌豆具有易于区分的性状
相对性状:
同种生物、同一性状、不同表现类型
【任务1】
阐明豌豆用作遗传实验材料的优点
3.豌豆花大,容易去雄和人工授粉。
4.生长周期短,易于栽培;后代个体数量多,便于统计。
【任务1】
阐明豌豆用作遗传实验材料的优点
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
归纳总结
知识拓展
玉米
雄蕊
雌蕊
玉米的花为单性花, 花中只有雄蕊的,叫雄花;只有雌蕊的,叫雌花。
优点
①相对性状稳定且易于区分。
②杂交方便,雌雄同株异花,易于人工控制授粉。
③生长周期短,繁殖速度快。
④后代数量多,统计结果更可靠。
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
课堂练习
豌豆是闭花受粉( 花未开放时,已经完成受粉的过程),在自然状态下两株豌豆不能杂交,孟德尔做的是杂交实验,此时应如何处理?
观看以下视频,阅读课本p3图1-1, 思考以下问题。
用豌豆做人工异花传粉实验(视频)
1.人工异花传粉的具体操作步骤?
2.去雄操作的时间及目的?
3.人工授粉后为何要进行套袋?
4.本中父本和母本分别是哪株豌豆?判断依据是什么?
【任务2】
人工异花传粉
1.在遗传图解中常用的符号:
含义 亲本 母本 父本 自交 杂交 子一代 子二代
符号
P
♀
⊗
F1
F2
×
♂
【任务2】
人工异花传粉
去雄
采集
花粉
高茎(或矮茎)豌豆的花
矮茎豌豆的花
将采集到的花粉涂(撒)在去雄花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋。
先除去未成熟花的全部雄蕊,叫作去雄。然后,套上纸袋
待去雄花的雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉。
传粉
2.用豌豆做人工异花传粉实验的过程
思考1:本中父本和母本分别是哪株豌豆?判断依据是什么?
高茎的花➡母本
矮茎的花➡父本
父本:供应花粉的植株
母本:接受花粉的植株
高茎豌豆的花
【任务2】
人工异花传粉
去雄
采集
花粉
高茎(或矮茎)豌豆的花
矮茎豌豆的花
将采集到的花粉涂(撒)在去雄花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋。
先除去未成熟花的全部雄蕊,叫作去雄。然后,套上纸袋
待去雄花的雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉。
传粉
2.用豌豆做人工异花传粉实验的过程
思考2:人工异花传粉的具体操作步骤?
去雄➡采集花粉➡传粉➡套袋
思考3:去雄操作的时间及目的?
花未成熟时(花蕾期)
时间:
防止自花传粉
目的:
【任务2】
人工异花传粉
去雄
采集
花粉
高茎(或矮茎)豌豆的花
矮茎豌豆的花
将采集到的花粉涂(撒)在去雄花的雌蕊的柱头上,再套上纸袋。
先除去未成熟花的全部雄蕊,叫作去雄。然后,套上纸袋
待去雄花的雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉。
传粉
2.用豌豆做人工异花传粉实验的过程
思考4:人工授粉前后为何要进行套袋??
防止外来花粉的干扰,保证杂交的到种子是人工授粉后所结。
【任务2】
人工异花传粉
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
课堂练习
孟德尔所进行的杂交组数: 正反交
正交和反交是相对而言的:若甲为父本,乙为母本,称为正交;则甲作母本,乙作父本,称反交。
【任务3】
一对相对性状的杂交实验(观察实验、发现问题)
观看以下视频阅读课本p4-5图1-1, 思考以下问题:
1.孟德尔基于正反交实验的基础上,提出了什么问题?
2.孟德尔基于子一代自交实验基础上又提出了什么问题?
3.子二代中高:矮 ≈ 3 :1是一种偶然现象还是必然规律?依据?
4.什么叫显性性状、隐性性状及性状分离的概念?
5.孟德尔对上述杂种后代中按一定的比例分离的遗传现象作出了哪些解释?
【任务3】
一对相对性状的杂交实验(观察实验、发现问题)
纯种高茎
杂交
纯种矮茎
P
×
F1
子一代
亲本
父本
母本
高茎
正交
反交
纯种矮茎
纯种高茎
×
杂交
母本
父本
观察现象、提出问题:
为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢?
高茎
基因型不同的个体进行的交配。
【任务3】
一对相对性状的杂交实验(观察实验、发现问题)
23
高茎
×
P
F1
F2
高茎
矮茎
(杂交)
(自交)
3 ∶ 1
×
观察现象、提出问题:
为何子一代没有矮茎的,而子二代又出现了矮茎的呢?
②隐性性状:
一对相对性状的亲本杂交,子一代未显现出来的性状。
一对相对性状的亲本杂交,子一代显现出来的性状。
①显性性状:
在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
③性状分离:
前提:具有相对性状的亲本杂交
否定了融合遗传
【任务3】
一对相对性状的杂交实验(观察实验、发现问题)
24
观察现象、提出问题:
高:矮 ≈ 3 :1是一种偶然现象还是必然规律?
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
种子的形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1
子叶的颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1
花的颜色 红色 705 白色 224 3.15 : 1
豆荚的形状 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1
豆荚的颜色(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
表1-1孟德尔豌豆杂交实验的结果
面对这些实验数据,你能找出其中的规律吗?
思考: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?
【任务3】
一对相对性状的杂交实验(观察实验、发现问题)
25
1.孟德尔认为生物的性状由什么决定的?
2.遗传因子在遗传中会表现出什么特点?
3.遗传因子有哪些类型?如何表示?
4.遗传因子在体细胞中的存在的形式怎样?据此推理,在实验中,亲本的体细胞中遗传因子是如何的?
5.在亲本产生生殖细胞时,这些遗传因子如何变化?
6.F1细胞中遗传因子是怎样的?它产生生殖细胞时这些遗传因子又会如何?
7.F2中呢?
尝试对分离现象的解释(提出假说、解释问题)
请同学们齐读教材P5的内容,思考以下问题:
【任务4】
1.生物的性状是由遗传因子决定的。
这些遗传因子既不会相互融合、也不会在传递中消失。
每个因子决定一种特定的性状
①显性性状: 由显性遗传因子决定
②隐性性状: 由隐性遗传因子决定。
用小写字母表示:
高茎➡D
用大写字母表示:
矮茎➡d
尝试对分离现象的解释(提出假说、解释问题)
【任务4】
2.体细胞中的遗传因子是成对存在的。
①纯合子:
遗传因子组成相同
➡如: 高茎(DD)、矮茎(dd)
②杂合子:
遗传因子组成不同
➡如: 高茎(Dd)
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。
配子
D
D
高茎
DD
P
矮茎
D
d
Dd
配子中只含有每对遗传因子中的一个
尝试对分离现象的解释(提出假说、解释问题)
【任务4】
4.受精时,雌雄配子的结合是随机的。
P
DD
dd
D
配子
d
F1
Dd
高茎
×
高茎
矮茎
P
Dd
Dd
D
配子
D
F1
DD
高茎
×
高茎
矮茎
d
d
Dd
Dd
dd
高茎
高茎
矮茎
P
P
1 ∶ 2 ∶ 1
3 ∶ 1
拓展:用“棋盘法”改写右图
尝试对分离现象的解释(提出假说、解释问题)
【任务4】
29
Dd
Dd
F1
×
高茎
高茎
配子
F2
d
∕
1
2
D
∕
1
2
∕
D
1
2
Dd
∕
1
4
Dd
∕
1
4
dd
∕
1
4
d
∕
1
2
DD
∕
1
4
高茎 : 矮茎 = 3 : 1
棋盘法
知识拓展
思考:成对的遗传因子彼此分离发生在形成配子时还是受精时?
思考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。
思考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。
思考3:孟德尔遗传实验结果需要满足的条件有哪些?
尝试对分离现象的解释(提出假说、解释问题)
【任务4】
用遗传图解解释分离现象。小组讨论孟德尔假说是如何解释观察现象的?
总结规范书写遗传图解需要注意哪些要点。
自交
杂交
P
X
F1
F2
X
高茎
矮茎
高茎
高茎
矮茎
3 : 1
尝试对分离现象的解释(提出假说、解释问题)
【任务4】
Dd
高茎
D
d
Dd
高茎
D
d
DD
dd
Dd
Dd
配子 :
F1 :
F2 :
高茎
高茎
矮茎
1 : 2 : 1
3 : 1
P:
高茎
矮茎
配子:
DD
dd
D
d
Dd
配子随机结合
成对存在
分离成单存在
F1 :
(1)配子的结合方式: 种。
(2)遗传因子组成: 种,分别为 ,其比例为 。
(3)产生后代的性状表现: 种,分别为 ,其比例为 。
4
3
DD、Dd、dd
1∶2∶1
2
高茎、矮茎
3∶1
尝试对分离现象的解释(提出假说、解释问题)
【任务4】
3 : 1
遗传图解书写注意事项:
中间写精细
表型比例:
表型:
上下有表型
下还有比例
左边有名称
雄配子
雌配子
尝试对分离现象的解释(提出假说、解释问题)
【任务4】
单箭头,雌雄配子组合不要随便连
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。
遗传图解书写注意事项:
尝试对分离现象的解释(提出假说、解释问题)
【任务4】
1.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
A
课堂练习
2.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
课堂练习
3.下列关于孟德尔对分离现象的解释,错误的是( )
A.生物体的性状是由遗传因子决定的
B.遗传因子在体细胞中是成对存在的
C.生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离
D.配子中可以含有每对遗传因子中的多个
D
课堂练习
对点训练
4.下列关于纯合子与杂合子的叙述中,正确的是( )
A.纯合子中不含隐性遗传因子
B.杂合子的自交后代全是杂合子
C.纯合子的自交后代全是纯合子
D.杂合子的双亲至少一方是杂合子
C
课堂练习
5.在豚鼠中,黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑毛豚鼠交配,一胎产下4仔,此4仔的性状表现可能是( )
①全部黑色 ②3黑1白 ③1黑3白 ④全部白色
A.②
B.①②
C.①②③
D.①②③④
D
课堂练习
6.进行豌豆杂交实验时,孟德尔选择的一对性状是子叶颜色,豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。如表是孟德尔用杂交法得到的子一代(F1)分别作父本、母本进行杂交的实验结果,下列说法正确的是( )
A.图示雌配子Y与雄配子Y数目相等
B.③的子叶颜色与F1相同
C.①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶
D.产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy(♂)
C
课堂练习
7.观察南瓜果实的颜色遗传图解,据图回答下列问题:
(1)果实的黄色和白色是一对相对性状吗?___。判断的
依据是_______________________________________________
_________。
(2)果实的颜色中属于显性性状的是_____,判断依据是
_______________________________________。
是
黄色与白色属于同种生物的同一种性状的不同表现类型
白色
F1中的白果自交后代出现了性状分离
(3)F1中出现黄果和白果,属于性状分离吗?________。判断依据是_____________________________________________________________________________。
不属于
性状分离应是杂种自交后出现的,而F1出现的黄果和白果是一对相对性状杂交得到的
课堂练习
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。
练习与应用
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,杂合子的自交后代不会出现纯合子。 ( )
×
×
45
2 . 下列组合中,属于相对性状的一组是( )
A.豌豆的黄色子叶和绿色豆荚
B.家鸡的白羽和黑羽
C.水稻的粳性和玉米的糯性
D.人的双眼皮与大耳垂
B
练习与应用
同种生物,不同性状
不同生物,不同性状
同种生物,不同性状
46
练习与应用
3 . 孟德尔在研究一对相对性状的杂交实验时,针对分离现象提出了假说,下列不属于假说内容的是( )
A.受精时,雌雄配子随机结合
B.形成配子时,成对的遗传因子彼此分离
C.雌雄配子的数量相等,结合机会均等
D.性状是由遗传因子决定的,在体细胞中遗传因子成对存在
C
一般情况下,雄配子远多于雌配子。
47
练习与应用
4.在用豌豆做杂交实验时,下列操作错误的是( )
A.对父本去雄
B.对母本授以父本的花粉
C.去雄后要套袋
D.人工授粉后要套袋以防止其他花粉的干扰
A
父本无需去雄,去雄是针对母本的操作
48
练习与应用
4 . 如图为由一对等位基因控制的豌豆花色这对相对性状的遗传实验过程图解,图中的亲本豌豆都是纯合子且该性状为完全显性遗传。回答下列问题:
(1)豌豆是遗传学良好的实验材料,其优点之一是豌豆自然状态下一般都是纯种,原因是 ,除此之外,豌豆植株还具有_______的相对性状。
(2)图中的_______豌豆为父本,应对_______豌豆进行去雄处理,处理后不能马上进行人工授粉,原因是 。
豌豆是自花传粉,闭花受粉的植物,避免了外来花粉的干扰
易于区分
红花
白花
去雄时雌蕊还没有发育成熟
49
Lavf58.29.100
vid:v0369cg10004d56ajb7og65tlqbhsg10
无标题项目
Lavf58.29.100
Lavf58.20.100
$