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

第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 第1章 遗传因子的发现 4 本节聚焦 孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的？ 孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设？ 他又设计了什么实验来验证假设？ 分离定律的内容是什么?怎样用分离定律解释一些遗传现象? 如何运用假说—演绎法进行科学探究？ 4 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？ 情境导入 P2 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和，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，混和液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。 2.你同意上述观点吗？你的证据有哪些？ 粉色 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。 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。 孟德尔 P2 第2段 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。 主要经历 主要成就 任务一：快速阅读课本2-3页内容，小组讨论总结豌豆用作遗传实验材料的优点有哪些？ 2 （3）豌豆生长周期短，易于栽培。 （4）豌豆花大，便于进行人工异花传粉。 （1）豌豆是两性花，自花传粉，闭花授粉的植物，所以在豌豆在自然状态下一般是纯种 （2）豌豆具有能稳定遗传且易于分的相对性状（如高茎、矮茎），实验结果很容易观察。 豌豆用作遗传实验材料的优点 P2-3 豌豆花 棉花 异花传粉 自花传粉 传粉方式 豌豆用作遗传实验材料的优点 P2-3 两朵花之间的传粉过程叫作异花传粉。不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫作父本(♂)，接受花粉的植株叫作母本(♀)。 豌豆花是两性花，在未开放时，它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上，从而完成受粉，这种传粉方式叫作自花传粉，也叫自交。 豌豆用作遗传实验材料的优点 玉米 ◇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 ◇玉米的花为单性花 雄花 雌花 ◇花中只有雄蕊的，叫雄花 ◇花中只有雌蕊的，叫雌花 ◇玉米在自然状态下间行种植，既会发生自交，也会发生杂交 自交 杂交 P2 相关信息 人工异花传粉的流程 P3 (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 玉米异花传粉和豌豆操作上有何不同？ 不需去雄，自交杂交都套袋 去雄：去除未成熟花的全部雄蕊，叫做去雄。去雄 一种生物的同一种性状的不同表现类型 。 相同基因型个体之间的交配，植物的自花传粉，同株异花传粉均属于自交。 豌豆用作遗传实验材料的优点 (1)自交： (2)相对性状： 3.相关概念 P3 典例分析 [典例1] 下列各项中，互为相对性状的是(　　) A.猫的长毛与鼠的黑毛 B.豌豆的紫花与白花 C.牛的有角与羊的有角 D.茉莉的白花与绿叶 理解相对性状要抓住两个“相同”(同种生物、同一性状)和一个“不同”(不同表现类型) B 注意说明： 1.豌豆是严格自花传粉、闭花受粉植物，因此，难以进行人工杂交(　　) 2.人工去雄时，要去除未成熟花的全部雄蕊，然后进行套袋(　　) 3.豌豆的不同品种之间具有多对相对性状(　　) 4.狗的长毛对兔的短毛是一对相对性状(　　) × √ √ × 正误判断 一对相对性状的杂交实验 1.相关符号及含义 符号 含义 P F1 F2 × × ♀ ♂ 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本 正交反交： 正交与反交是相对的概念， 如果将豌豆高茎作父本、矮茎作母本当作正交，那么以豌豆矮茎作父本、高茎作母本则是反交 12 2 一对相对性状的杂交实验 反交 正交 F1（子一代） ♀ ♂ 实验现象：无论正交还是反交，子一代总是高茎的。 ♀ P（亲本） ♂ 观察实验，发现问题 P4 为什么子一代都是高茎没有矮茎呢？ 13 2 一对相对性状的杂交实验 P F1 F2 2.84∶1 ≈ 3∶1 × × 787 高茎 矮茎 277 一对相对性状的亲本杂交，子一代显现出来的性状。 一对相对性状的亲本杂交，子一代未显现出来的性状。 P4 在杂种后代中，同时显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 需要达到一定数量才有统计学意义 子二代 3∶1，是偶然的吗？ 观察实验，发现问题 P4 孟德尔的豌豆杂交实验结果 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（末成熟） 绿色 428 黄色 152 2.82∶1 花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14∶1 提出问题：是什么原因导致遗传性状在杂种后代按一定的比例分离呢？ 一对相对性状的杂交实验 观察实验，发现问题 P4 15 3 对分离现象的解释 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。 显性性状：由显性遗传因子控制（如用大写D表示） 隐性性状：由隐性遗传因子控制（如用小写d表示） ② 体细胞中的遗传因子是成对存在的。 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） 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，雌雄配子的结合是随机的。 配子中只含每对遗传因子的一个 提出假说，解释问题 P5 Dd 高茎 × Dd 高茎 配子 : F1 : D d D d F2 : 高茎 高茎 矮茎 １ ： ２ ： １ DD Dd Dd dd 3 : 1 —遗传图解 Dd 高茎 F1： P： 高茎 矮茎 D d DD dd X 配子 : 3 对分离现象的解释 规范性！ 上有表现型,下边有比例 左边有名称,中间写精细 提出假说，解释问题 P5 实验结果 （166株） 实验结果与预期结果相符，假说成立。 87株高茎 79株矮茎 预期结果 配子 测交后代 测交 P Dd dd D d Dd 高茎 × 高茎 矮茎 d dd 矮茎 1 ： 1 杂种子一代 隐性纯合子 ≈1 : 1 设计实验，验证假说 P7 演绎推理 实验验证 4 对分离现象解释的验证 17 发现问题：无论正交和反交，F1都表现高茎，F2出现性状分离，分离比接近3:1，为何？ 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 测交实验 分离定律 假说-演绎法：P7 观察分析——提出假说——演绎推理——实验验证 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后分离的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。 核心内容： 思考：是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？ 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。 总结归纳，提出规律 P7 5 分离定律 通过模拟实验，理解遗传因子的分离和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。 性状分离比的模拟 探究·实践 P6 ▲实验目的 ◆两个小桶，分别标记甲、乙; ◆两种颜色不同的彩球，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 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 雌雄配子的_________ ▲模拟内容 雌、雄生殖器官 雌、雄配子 随机结合 ▲实验装置 （1）在甲、乙两个小桶中放入两种彩球数量各10个。 （2）摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。 （3）分别从两个桶内随机抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。 （4）将抓取的彩球 ，摇匀，按步骤（3）重复 次以上。 放回原来的小桶内 30 提示: 每个小桶中D小球和d小球是数量相等的； 两个小桶内的小球总量可以不相等； 因为自然状况下雌配子的总数远远小于雄配子的总数。 ▲实验步骤 性状分离比的模拟 探究·实践 P6 性状分离比的模拟 探究·实践 P6 ▲实验结果 ▲实验结论 彩球组合的类型有DD、Dd和dd三种，其数量比约为1:2:1 彩球组合所代表的显隐性数量比为显性:隐性≈3:1 甲 乙 某次抓取的组合 D D d D D d 分离 定律 豌豆作为实验材料的优点P2 杂交实验 P4 理论解释（假说）P5 测交验证 P7 分离定律内容 P7 自花传粉、闭花受粉 具有多个易于区分的性状 F2性状表现类型及其比例为 F2遗传因子组成及其比例 高茎∶矮茎 = 3∶1 DD∶Dd∶dd =1∶2∶1 子代性状表现类型及其比例为 子代遗传因子组成及其比例 高茎∶矮茎 = 1∶1 Dd∶dd =1∶1 课堂总结 生长周期短，花大 练习与应用 P8 拓展应用 1.(1)F1水稻细胞含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1：1。 3.（1）白色 黑色 (2)性状分离 白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现性状分离。 A 1.(1) (2) 2. 练习与应用 P8 拓展应用 1.(2)分离定律 即在F1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。 （3）2 2.(1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。 (2)杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。 任务：绘制有关遗传图解并进行相关计算 1.尝试绘制F1高茎豌豆自交和测交遗传图解及计算相关概率。 在自交过程中： （1）F1形成的配子中，雄配子的比例是 ，雌配子的比例是 。 （2）F1自交后代中，纯合子所占的比例是 ，杂合子所占的比例是 。　　　 （2）F1自交后代中，显性纯合子所占的比例是 ，隐性纯合子所占的比例是 。　 （3）F1自交后代中，高茎豌豆中杂合子所占的比 。 D：d=1:1 D：d=1:1 1/2 1/2 1/4 1/4 2/3 自交过程的遗传图解 在测交过程中： （4）杂种子一代形成的配子比例是 ，隐性纯合子形成的配子是 。 （5）测交后代中，纯合子所占的比例是 ，杂合子所占的比例是 。 （6）测交后代中，高茎所占的比例是 ，矮茎所占的比例是 。 【拓展延伸】遗传因子的比例(遗传概率)的计算 (1)用经典公式计算：概率＝(某性状或遗传因子组合数/总数)×100% (2)用配子的概率计算：先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘，相关个体的概率相加即可。 D：d=1:1 d 1/2 1/2 1/2 1/2 测交过程的遗传图解 题型一　1、显性性状和隐性性状的判断 (1)定义法：根据子代性状判断。 ①不同性状的亲本杂交，子代只表现一种性状，子代所表现的性状为显性性状。 ②相同性状的亲本杂交，子代表现不同性状，子代所表现的新的性状为隐性性状。 （无中生有为隐性或突然出现的、突然消失的为隐性） (2)比例法：根据子代性状分离比判断。 具有一对相对性状的亲本杂交，F1自交后代F2的性状分离比为3∶1，占比为3的性状为显性性状。 分离定律的应用 高茎 矮茎 × F2 P F1 高茎 ：矮茎 3 : 1 高茎 ⊗ 28 题型一　显性性状和隐性性状的判断 【典例1】豌豆的高茎和矮茎为一对相对性状,下列杂交实验中能判定性状显隐性关系的是(　　) A.高茎×高茎→高茎 B.高茎×高茎→301高茎、101矮茎 C.矮茎×矮茎→矮茎 D.高茎×矮茎→98高茎、107矮茎 B 29 题型二　亲代与子代遗传因子组成和性状表现的相互推导 正推型：由亲代推断子代 亲本组合 子代基因型及比例 子代表现型及比例 AA×AA AA×Aa AA×aa Aa×Aa Aa×aa aa×aa AA AA:Aa = 1:1 Aa AA:Aa:aa = 1:2:1 Aa:aa = 1:1 aa 全是显性 全是显性 全是显性 显性:隐性 = 3:1 显性:隐性 = 1:1 全是隐性 30 题型二　亲代与子代遗传因子组成和性状表现的相互推导 【典例2】番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的三个杂交实验及其结果。请回答下列问题。 实验 亲本表现型 F1的表现型和植株数目 红果 黄果 1 红果×黄果 492 504 2 红果×黄果 997 0 3 红果×红果 1 511 508 (1)写出亲本的基因型：实验1：________；实验2：________； 实验3：________。 (2)实验2的F1中红果自交后代的表现型种类和比例_______________，实验3的后代中红果的基因型为____________。 Aa×aa　 AA×aa Aa×Aa 红果∶黄果＝3∶1　 AA、Aa 31 题型二　亲代与子代遗传因子组成和性状表现的相互推导 逆推型：由子代推断亲代 ①性状比例判断法: 后代表现型 亲本基因型 全 显 全 隐 显﹕隐 = 1 ﹕ 1 显﹕隐 = 3 ﹕ 1 AA×AA或AA×Aa或AA×aa aa×aa Aa×aa （杂合子的测交） Aa×Aa （杂合子的自交） 32 题型二　亲代与子代遗传因子组成和性状表现的相互推导 【典例3】已知豌豆的红花与白花是由一对遗传因子Y、y控制的,用豌豆进行下列遗传实验,结果如下表所示: 亲本杂交组合 F1的数量及性状 实验1:红花×白花 860红花、830白花 实验2:红花×红花 960红花、330白花 (1)遗传因子Y、y的遗传遵循孟德尔的　 　定律。 (2)由实验　 　可判断　 　(填“红花”或“白花”)为显性性状。 (3)属于测交实验的是实验　 ,其亲本的遗传因子分别是　 。 (4)实验2中红花×红花→红花、白花，该现象称为　 　;其F1红花中纯合子所占的比例是　 。 性状分离 分离 2 红花 1　 Yy、yy　 1/3　 33 题型二　亲代与子代遗传因子组成和性状表现的相互推导 ②遗传因子填充法: 根据亲代性状表现→写出能确定的遗传因子(如显性性状的遗传因子组成用B_表示)→根据子代一对遗传因子分别来自两个亲本→推知亲代未知遗传因子。若亲代为隐性性状,遗传因子组成只能是bb。 ③隐性纯合突破法: 如果子代中有隐性个体,则亲代遗传因子组成中必定含有一个b遗传因子,然后再根据亲代的性状表现做出进一步推断。 逆推型：由子代推断亲代 34 【典例4】人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼）结婚，这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是 （ ） A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/6 A ①自交法 ②测交法 ③花粉鉴定法:取杂合子的花粉,对花粉进行特殊处理后,用显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为1∶1,则可直接验证分离定律。 教材P8 题型四：分离定律的验证方法 37 【典例5】某种品系的鼠毛灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验,得到了如表所示的结果,由此推断错误的是 (　　) A.杂交组合A后代不出现不同于亲本的性状,亲本为纯合子 B.由杂交组合B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因 C.杂交组合B后代中黄色毛鼠中杂合子的概率为1/2 D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因分离定律 杂交组合 亲本 后代 A 灰色×灰色 灰色 B 黄色×黄色 3/4黄色、1/4灰色 C 灰色×黄色 1/2黄色、1/2灰色 C 题型三：纯合子、杂合子的判断 37 题型五　连续自交与自由交配的概率计算 连续自交 由图可知: DD的概率等于dd的概率, 所以只需求出Dd的概率, 且只有Dd的亲本自交才能产生Dd的子代。 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体 所占比例 1/2n 1-1/2n 1/2-1/2n+1 1/2-1/2n+1 1/2+1/2n+1 1/2-1/2n+1 38 39 N/代数 杂/纯合子的比例 0 0.5 1 纯合子 杂合子 显性/隐性纯合子 1 2 3 4 5 [特别提醒]连续自交可使杂合子频率不断下降、纯合子频率不断上升，所以生产上提高纯合子概率的常用方法是连续自交。 【典例6】基因Bb水稻连续自交三代，后代中基因型为bb个体占群体总数( ) A ． 1/16 B． 2/ 16 C． 4/16 D． 7/16 D 39 题型五　连续自交与自由交配的概率计算 (2)逐代淘汰隐性个体,显性个体逐代自交 　第n 代淘汰隐性个体后, 杂合子比例为2/(2n+1), 显性纯合子比例为1-2/(2n+1)。 连续自交 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体 所占比例 1/2n 1-1/2n 1/2-1/2n+1 1/2-1/2n+1 1/2+1/2n+1 1/2-1/2n+1 40 题型五　连续自交与自由交配的概率计算 自由交配 实例:某种群中生物遗传因子组成AA∶Aa=1∶2,雌雄个体间可以自由交配,求后代中遗传因子组成为AA的比例。 ②配子棋盘法: 41 题型六　分离定律中的特殊分离比现象分析 1.不完全显性 如遗传因子A和a分别控制红花和白花, 在完全显性时,Aa自交后代中红∶白=3∶1; 在不完全显性时,Aa自交后代中红(AA)∶粉红(Aa)∶白(aa)=1∶2∶1。 【典例7】金鱼躯体的透明程度受一对遗传因子控制。完全透明的金鱼与不透明的金鱼杂交,F1都表现为半透明,让F1金鱼与完全透明的金鱼杂交,后代表现为(　 　) A.半透明 B.完全透明和半透明 C.完全透明 D.完全透明和不透明 B 42 43 Aa × Aa 正常情况：1AA:2Aa:1aa 指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。 配子致死： 胚胎致死 显性配子致死：A致死，a存活 隐性配子致死：a致死，A存活 确定父本、母本产生的配子比例（去掉致死配子），用配子棋盘法,求出后代基因型及其比例 【典例8】某玉米品种的某相对性状由遗传因子A、a控制，其中含A的雄配子致死，则Aa自交，形成的后代显隐性之比为（ ） A.1:2:1 B.1:2 C.1:1 D.2:1 Aa♂ Aa♀ 配子A:a=1:1 配子a 2.致死现象 题型六　分离定律中的特殊分离比现象分析 C 43 44 由常染色体上基因控制的性状，表现型上受个体性别影响的现象。 【典例9】已知绵羊角的性状表现与遗传因子组成的关系如下表，下列判断正确的是（ ） HH Hh hh 公羊 有角 有角 无角 母羊 有角 无角 无角 A.如果双亲有角，则子代全部有角 B.如果双亲无角，则子代全部无角 C.如果双亲遗传因子组成为Hh，则子代中有角与无角的数量比例为1:1 D.绵羊角的性状遗传不遵循遗传因子的分离定律 HH × HH, HH × Hh hh × hh, hh × Hh Hh × Hh→HH:Hh:hh=1:2:1 题型六　分离定律中的特殊分离比现象分析 3.从性遗传 C 44 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $