1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）第1课时课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

人教版高中生物学 必修2《遗传与进化》 第1章 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验二 （第一课时） 教学目标 1、阐明自由组合定律，并能运用自由组合定律解释或预测一些遗传现象。 2、通过对孟德尔两对相对性状杂交实验的分析，培养归纳与演绎的科学思维，进一步体会假说-演绎法。 3、通过分析孟德尔发现遗传规律的原因，体会孟德尔的成功经验，认同敢于质疑、用于创新、探索求真的科学精神。 4、说出基因型、表型和等位基因的含义。 情境导入 观察花园里的豌豆植株，孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看，包括两种类型：一种是黄色圆粒的，一种是绿色皱粒的。 1.决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响呢？ 2.黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗？ × 黄色圆粒 绿色皱粒 P F1 ♀ ♂ 黄色圆粒 × 绿皱 黄圆 黄皱 绿圆 F2 重组性状 F2出现了几种类型？其中有几种与两亲本都不同？ F2出现了4种类型。其中有两种与亲本不同，即重组性状（重组类型）。 两对相对性状的杂交实验 × 黄色圆粒 绿色皱粒 P F1 ♀ ♂ 黄色圆粒 × 绿皱 黄圆 黄皱 绿圆 F2 315 108 101 32 分析实验结果，豌豆的粒形和粒色这两对相对性状的遗传都遵循了分离定律。 粒形 圆粒：315+108=423 皱粒：101+32=133 圆粒:皱粒≈ 3 :1 粒色 黄色：315+108=423 绿色：108+32=140 黄色:绿色≈ 3 :1 豌豆的粒色和粒形的遗传分别由两对遗传因子控制，两对性状是独立、互不干扰地。每一对相对性状的传递规律仍然遵循着分离定律。 两对相对性状的杂交实验 × 黄色圆粒 绿色皱粒 P F1 ♀ ♂ 黄色圆粒 × 绿皱 黄圆 黄皱 绿圆 F2 315 108 101 32 9:3:3:1与3:1有什么联系？ 该联系对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示？ 乘法原理： ( 3 : 1 ) · ( 3 : 1 ) =9 : 3 : 3 : 1 两对相对性状的杂交实验 × 黄色圆粒 绿色皱粒 P F1 ♀ ♂ 黄色圆粒 × 绿皱 黄圆 黄皱 绿圆 F2 315 108 101 32 ①为什么F1只出现黄色圆粒一种类型？ ②为什么F2中会出现新的性状组合？ ③为什么F2四种表现型的比为9︰3︰3︰1？ 发现问题 两对相对性状的杂交实验 × 黄色圆粒 绿色皱粒 P F1 ♀ ♂ 黄色圆粒 × 绿皱 黄圆 黄皱 绿圆 F2 9 ︰ 3 ︰ 3 ︰ 1 提出假说 黄色和绿色分别由Y和y，圆粒和皱粒分别由R和r控制。 P YYRR × yyrr YR yr 配子 F1 YyRr 两对相对性状的杂交实验 × 黄色圆粒 绿色皱粒 P F1 ♀ ♂ 黄色圆粒 × 绿皱 黄圆 黄皱 绿圆 F2 9 ︰ 3 ︰ 3 ︰ 1 提出假说 YyRr形成配子时，Y与y分离，R与r分离，同时，控制不同性状的遗传因子之间可以自由组合，即Y可以与R或r组合，y可以与R或r组合。这样YyRr产生雌配子和雄配子各4种，即YR、Yr、yR、yr，且它们的数量比接近于1︰1︰1︰1。 两对相对性状的杂交实验 黄色圆粒 YYRR 绿色皱粒 yyrr YR yr 杂交 YR yR Yr yr ♀ YR yR Yr yr ♂ 自交 受精时，雌雄配子的结合是随机的 9 : 3 : 3 : 1 提出假说 (2)F2出现9∶3∶3∶1的条件有_________。 ①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性 ②不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等 ③所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同 ④供实验的群体要足够大，个体数量要足够多 ①②③④ 两对相对性状的杂交实验 孟德尔假说： ① 遗传因子是颗粒性的，控制生物性状。 ② 在体细胞中，遗传因子成对存在。 ③ 在产生配子时，成对遗传因子彼此分离，分别进入 不同的配子中。 ④ 受精时，雌雄配子的结合是随机的。 F1产生配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 两对相对性状的杂交实验 PPT13：这是基于一对相对性状研究的假说，发展为基于两对或多对相对性状研究的假设：就是在F1产生配子时，决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 过渡：根据孟德尔的假说，我们知道F1产生4种配子，比例为1:1:1:1，这能否解释F2中的表型为9:3:3:1的分离比呢？ F2中共有4种表现出来的性状（表现型），各表现型比例： Y_R_ 9/16 Y_rr 3/16 yyR_ 3/16 yyrr 1/16 黄圆：黄皱：绿圆：绿皱 9 3 3 1 YR yR Yr yr ♀ YR yR Yr yr ♂ 9∶3∶3∶1 明辨重组类型的内涵及常见错误 (1)明确重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。 ①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16。 ②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。 不要机械地认为只有一种亲本组合方式，重组性状只能是6/16。 两对相对性状的杂交实验 乘法原理： ( 3 : 1 ) · ( 3 : 1 ) =9 : 3 : 3 : 1 两对相对性状的杂交实验 演绎推理，验证假说 测交实验的分析图解，预测结果 YyRr × yyrr （F1） （双隐性类型） 测交 黄色圆粒 x 绿色皱粒 YyRr yyrr 配子 YR Yr yR yr yr 基因型 表型 YyRr Yyrr yyRr yyrr 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 1 ： 1 ： 1 ： 1 两对相对性状的杂交实验 实验验证 性状组合 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 实际籽粒数 F1作母本 31 27 26 26 F1作父本 24 22 25 26 不同性状的数量比 1 : 1 : 1 : 1 测交实验的结果符合预期理论推测，因此可以证明，上述对两对相对性状的遗传规律的解释是完全正确的。 两对相对性状的杂交实验 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 自由组合定律 适用范围：进行有性生殖的真核生物; 细胞核内遗传因子的遗传； 两对到多对独立遗传的相对性状; 两对相对性状的杂交实验 阅读教材P 12思考与讨论，归纳孟德尔成功的原因： 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 （一）精心选择实验材料 山柳菊 山柳菊图片引自stock.tuchong.com 1.没有既容易区分又可以 连续观察的相对性状。 2.山柳菊繁殖方式复杂。 3.山柳菊的花小，难以做 人工杂交实验。 孟德尔获得成功的原因 山柳菊不适合做杂交实验材料的原因有这样几点。 1.没有既容易区分又可以连续观察的相对性状，性状很容易发生变异。2.山柳菊有时进行有性繁殖，有时无性繁殖。3.山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。人工去雄和受粉都很困难。有同学说，山柳菊的花看着挺大呀。其实你看到的不是一朵花，而是由许多花形成的头状花序，就像向日葵、菊花一样，但一朵花还是很小的。 豌豆为什么适于做实验材料的原因？ 17 阅读教材P 思考与讨论，归纳孟德尔成功的原因： 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 （一）精心选择实验材料 豌豆 1.自然条件下是纯种。 2.具有多对易于区分的相对性状。 3.花大，易于做人工杂交实验。 4.子代数目多，利于数学统计。 5.繁殖周期短，世代更替快。 6.一般进行有性生殖。 孟德尔获得成功的原因 18 阅读教材P 思考与讨论，归纳孟德尔成功的原因： 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 （一）精心选择实验材料 （二）运用假说-演绎、从一对性状到多对性状的研究； （三）精确的统计分析； （四）首创测交实验； （五）创造性的使用科学符号，更简洁、准确、清晰表达生物学概念。 孟德尔获得成功的原因 孟德尔不仅精心选择实验材料，还精心设计了实验方法。 （二）精心设计实验方法：用假说-演绎的思维方法，并从一对性状开始，排除各种因素干扰，这样就容易得到结果，然后再过渡到多对性状，所以取得了成功。 （三）精确的统计分析，运用统计学和概率论进行性状统计和分析，探寻其中的规律。例如：3:1、1:1、9:3:3:1、1:1:1:1等分离比的获得，用数学的原理解决生物学现象，这也是其他研究者不理解的地方。 （四）首创测交实验：通过演绎推理验证F1 的产生配子的种类和比例，实证自己的假说正确，这是基于实证的理科思维逻辑。 （五）创造性的使用科学符号：P表示亲本、×表示杂交、F1表示子一代等，更简洁、准确、清晰表达生物学概念。 19 时期 科学家 主要成就 遗传学 的诞生 1859年 达尔文 《物种起源》，提出进化论 1866年 孟德尔 《植物杂交实验》，遗传学第一、二定律 1883年 魏斯曼 提出“种质论”学说 1900年孟德尔定律 重新发现 多位 科学家 用月见草、玉米等做实验材料，证实了孟德尔实验结论。 细胞遗传 学时期 1909年 约翰逊 创造了“基因”一词 1933年 摩尔根 基因在染色体上，遗传学第三定律 孟德尔遗传规律的再发现 Wilhelm Johannsen H. de Vries Erich Tschermak Carl Correns 孟德尔的那个年代，生物学最显著的成是1859年达尔文的进化论，其中有遗传变异在生物进化中的作用，但是达尔文并不知道遗传变异的本质。 1866年，孟德尔的植物杂交实验论文在世界范围内发表，提出了分离定律和自由组合定律。但遗憾的是那个年代大家的关注点都在达尔文的进化论上，没有人会理解基于统计学和概率论的遗传规律，所以就此埋没。 1900年，荷兰的教授德弗里斯等几位科学家，用月见草、玉米等做实验材料，证实了孟德尔的实验结论。并在1900年出版的《德国植物学会杂志》上发表论文，使孟德尔规律在时隔30多年后被重新发现。 随着显微观察技术的发展，遗传学进入细胞遗传学阶段。1909年，丹麦遗学家约翰逊提出了基因型和表型的概念，创造了“基因”一词。1933年摩尔根把基因定位在染色体上，并发现了遗传学第三定律。 随着遗传规律的再发现，我们要对一些概念再认识。 20 孟德尔的“遗传因子” 是指生物个体所表现出来的性状（显/隐性性状） 是指与表现型有关的基因组成（纯合子/杂合子） 控制相对性状的基因，如D与d等 表型和基因型的关系: 表型 = 基因型 + 环境条件 基 因 表 型 基因型 等位基因 相同基因 控制相同性状的基因，如A与A，a与a。 孟德尔遗传规律的再发现 基因就是孟德尔假说的遗传因子，控制显性性状的基因叫显性基因，控制隐性性状的基因叫隐性基因。 表型是生物个体表现出来的性状，包括显性性状和隐性性状。 基因型是与表型有关的基因组成，包括基因组成相同的叫纯合子，基因组成不同的杂合子。 等位基因是控制相对性状的基因，例如控制高茎的A、与控制矮茎的a就是一对等位基因。 相同基因是控制相同性状的基因，如A与A，a与a。 生物的表型是基因型和环境共同作用的结果。 21 小结 实验现象 作出假设 提出问题 验证假设 自由组合定律 得出结论 控制不同性状的基因的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。 $