1.1孟德尔豌豆杂交实验（一）课件-2025-2026学年高一下学期必修2生物人教版（2019）

[学习目标] 第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的杂交实验(一) （第1课时） 1、阐明用豌豆做遗传实验容易成功的原因并掌握相关的基本操作。 2、通过对孟德尔一对相对性状的杂交实验的分析，培养归纳与演绎的科学思维。（科学思维） 3、理解孟德尔对分离现象做出的假设。（科学探究） Let’s get married. Our babies will be as beautiful as me and as intelligent as you… If they are as ugly as me and as foolish as you, how….? “种瓜得瓜，种豆得豆”， “龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞” 遗传：亲代与子代之间、子代个体之间性状相似的现象。 一位漂亮的女模特对爱因斯坦说：“让我们结婚吧，我们的孩子一定会像你一样聪明，像我一样漂亮。”爱因斯坦平静地说：“如果我们的孩子像我一样丑陋，像你一样愚蠢，那该如何是好？” 遗传是我们熟悉的生物现象，俗话说，龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞。这是几千年来人们对遗传现象的总结。 融合遗传：人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状，这个观点叫融合遗传。 按照融合遗传的观点，当红牡丹和白牡丹杂交后，子代的牡丹花会是什么颜色？ 如果“融合遗传”的观点是正确的，那么可以用它来解释性别的遗传吗？ 男 + 女 = 不男不女 直到140多年前，孟德尔进行了豌豆杂交实验，才揭开了遗传的奥秘。 （1）提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学上确定为基因） （2）发现了两大遗传规律： 基因的分离定律，基因的自由组合定律 1.豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，自然状态一般为纯种 两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花，如桃花、豌豆花、水稻、小麦等。 单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花，如黄瓜花、玉米花等。 指两性花的雄蕊花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上，所完成的传粉过程，也叫自交。 玉米（单性花、雌雄同株） 豌豆（两性花） 自花传粉： 闭花受粉： 是指花在未开放时已经完成了受粉，在自然状态下一般都是纯种的 豌豆在自然情况下只进行自交，那要怎样操作才能进行杂交呢？ 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 高茎豌豆 先除去未成熟花的全部雄蕊（花蕾期），叫做去雄，再套袋 ♀ 1.去雄 2.套袋 矮茎豌豆 待去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉 ♂ 高茎豌豆 将采集到的花粉撒在去雄花的 雌蕊的柱头上，再4.套袋 ♀ 3.人工传粉 不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本，接受花粉的植株叫做母本 用豌豆做杂交实验——人工异花传粉流程 去雄 套袋 人工授粉 套袋 人工异花传粉的步骤: 5 去雄 套袋 人工授粉 套袋 （在 期，除去 本的 蕊） （目的：防止 的干扰） （父本♂： 花粉；母本♀： 花粉） （目的：防止 的干扰，保证杂交得到的种子是人工授粉后所结） 雄蕊未成熟 母 雄 外来花粉 提供 接收 外来花粉 练一练 例、下图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解 1、操作①叫 ，为了确保杂交实验成功，①的操作应注意，在 时进行 ；操作②叫  ， 2、此处理后必需用纸袋对母本进行  。其目的是 。 去雄 雄蕊未成熟时 人工传粉 套袋 防止其他花粉的干扰 【特别提醒】 雄花 雌花 杂交(异花传粉) 自交(异花传粉) 玉米进行人工授粉和玉米一样吗？ 套袋 人工授粉 套袋 玉米人工授粉的步骤: 玉米的花是单性花，但它是雌雄同株个体，即同一植株上同时开有雄花和雌花。所以其雄花花粉落在同一植株的雌花柱头上，所完成的传粉过程也属于自交 (1)图2两种受粉方式中，方式Ⅰ属于_____(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于_____(填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行____________。 (2)如果人工杂交实验材料换成玉米，则操作步骤。 提示　套袋→人工授粉→套袋。 自交 杂交 自由交配 典例1. 2、豌豆具有易于区分的相对性状 豌豆 同种生物 同种生物 同一性状 不同表现类型 同种性状 不同表现类型 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 10 相对性状的实例 图1耳垂的位置 1、有耳垂 2、无耳垂 图2 卷舌 1、有卷舌 2、无卷舌 图1前额中央发际有一三角形突出称美人尖 1、有美人尖 2、无美人尖 图2 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、拇指向指背面弯曲 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 11 1、豌豆是严格的自花传粉且闭花受粉植株，自然状态下永远是纯种，实验结果可靠； 3、花较大，易于进行人工杂交； 2、具有多对易于区分的相对性状； 4、豌豆生长周期短、容易栽种，子粒多，容易逐一分离计数。 补充笔记：3、4写到课本第二页 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 12 典例2、下列各项中属于相对性状的是（ ） A．玉米的黄粒和圆粒 B．家鸡长腿和毛腿 C．绵羊的白毛和黑毛 D．豌豆的高茎和豆荚的绿色 典例3、下列各组中，属于相对性状的是（ ） A、双眼皮和大眼睛 B、身高和体重 C、短毛狗与长毛狗 D、卷羊毛与长羊毛 C C 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 13 请齐读教材第4页，完成下列问题（3min）： 1、孟德尔选择了什么性状的亲本（P）进行杂交(×)试验？ 2、子一代（F1）、子二代(F2)出现了什么样的性状？各性 状比例如何？ 3、什么叫显性性状、隐性性状，性状分离？ 遇到新的名词，请划下来，体会其含义。 二、一对相对性状的杂交试验 14 F1 P F2 （亲代） （子一代） （子二代） 为什么子一代全是高茎? 2.为什么子二代中矮茎性状又出现了？ 3.F2中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？ 1、观察现象，提出问题 × 杂交 自交 ⊗  787高 ：277矮 3 : 1 在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。 具有相对性状的两个亲本杂交， F1中显现出来的性状，叫做显性性状(如高茎)未显现出来的性状，叫做隐性性状(如矮茎) ♀ ♂ ♀ ♂ 二、一对相对性状的杂交试验 15 孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验，实验结果如下： 可见----F2中出现3∶1的性状分离比绝非偶然的。 性状 F2的表现 显性 隐性 显性：隐性 种子的形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96：1 茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84：1 子叶的颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01：1 种皮的颜色 灰色 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 二、一对相对性状的杂交试验 孟德尔那个时代，融合遗传的观点盛行于世。 16 三、对分离现象的解释 787 277 F2 F1 P × ⊕ 提出假说，解释问题： 3 ∶ 1 (1) 生物的性状是由遗传因子决定的 显性性状由显性遗传因子控制（用大写字母 如 D表示） 隐性性状由隐性遗传因子控制（用小写字母 如 d表示） (2) 体细胞中遗传因子是成对存在 纯种高茎 DD 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中。 配子中只含每对遗传因子的一个。 (4) 受精时，雌雄配子的结合是随机的。 纯种矮茎 dd 纯种高茎：DD 纯种矮茎：dd 杂种髙茎：Dd 遗传因子组成相同的个体叫纯合子，如：DD、dd。 遗传因子组成不同的个体叫杂合子，如：Dd。 提出假说，解释问题： 三、对分离现象的解释 配子 高茎 杂种子一代 高茎 矮茎 Dd D d d Dd dd 1 ： 1 矮茎 隐性纯合子 子代 根据假说，推出测交后代结果为： 高茎与矮茎植株的数量比应为1 : 1 dd 预期结果: 实验检验 测交实验的结果是，在得到的166株后代中，87株是高茎的，79株是矮茎的，高茎与矮茎植株的数量比接近1 : 1。 与预期结果相符。 得出结论 孟德尔的假说正确。 F1为杂合子（Dd）， 且产生两种数量相等的配子。 × 四、对分离现象解释的验证 结合孟德尔假说，你认为验证的焦点是什么？ 如何验证？ F1为杂合子，且产生两种数量相等的配子。 设计测交实验，即让F1与隐性纯合子杂交。 演绎推理 1、在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相互融合； 2、在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，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。（教材P7） 适用范围： 杂合子（F1）产生配子时， 成对的遗传因子彼此分离。 进行有性生殖的真核生物的一对（遗传因子控制的）相对性状的细胞核遗传。 又称孟德尔第一定律 五、分离定律 内容： 实质： 【减数第一次分裂后期】 典例4(合格考)遗传因子组成为Aa的植物体产生的雌雄配子的数量比是(　　) A．雌配子∶雄配子＝1∶1 B．雄配子A∶雌配子a＝1∶1 C．雄配子∶雌配子＝3∶1 D．雄配子比雌配子多 答案：D “假说—演绎”法 (1)她在人群中多看了我一眼；她是不是喜欢我？ (2)她就是喜欢我，会嫁给我（狂喜。。。）；怪不得要多看我一眼。 (3)我向她求婚；她会答应； (4)嫁给我好吗？“滚” 结论：“我想多了！” 22 关于测交 1、为什么选择隐性纯合子做测交实验能证明F1产生配子的类型及比例？ 因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为隐性（d），它不会影响F1产生的配子中所含遗传因子的表达，所以测交后代的表型就决定于F1所产生的配子的类型及比例。根据测交后代就可反映出F1产生配子的情况。 2、通过测交后代的表现型和比例，可推知： ①F1产生的配子的________________ ②F1的_________________ ③F1在形成配子时_____________________________ 种类和比例 遗传因子组成 成对的遗传因子发生分离 能。测交实验最初是为了测定F1的遗传因子组成，后来经过推广，通过测交后代表现的性状及性状分离比可以测定任何个体的遗传因子组成。 3、能否用测交法测定其他个体的遗传因子组成?为什么? 【深度思考】 【深度思考】 关于测交 4、使用该杂交方式（测交）有无前提条件？ 使用测交需要先知道一对相对性状的显隐性 5、演绎推理过程等于测交吗？ 演绎推理过程 不等于 测交实验 演绎推理： 属于理论指导过程，“设想”“推测”测交实验结果。 测交实验： 让F1与隐性纯合子杂交进行实验，属于实践过程，即“做”测交实验。 25 典例5、假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是（ ） A．若遗传因子位于染色体上，则遗传因子在体细胞中成对存在 B．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状比接近1：1 C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因型个体比接近1：2：1 D．由F2出现了“3：1”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离 B 1、提出问题2、作出假说3、演绎推理4、实验验证 典例6、孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本定律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法错误的是 (　　) A．豌豆是自花传粉植物，实验过程中免去了人工传粉的麻烦 B．在实验过程中，提出的假说是F1产生配子时，成对的遗传因子分离… C．解释性状分离现象的“演绎”过程是若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且数量比接近1∶1 D．验证假说阶段完成的实验是让子一代与隐性纯合子杂交 A 套袋 人工授粉 套袋 玉米人工授粉的步骤: 玉米的花是单性花，但它是雌雄同株个体，即同一植株上同时开有雄花和雌花。所以其雄花花粉落在同一植株的雌花柱头上，所完成的传粉过程也属于自交 解析：豌豆是自花传粉植物，在杂交时，要严格“去雄”并“套袋”，进行人工授粉。 26 模拟实验，体验孟德尔的假说：性状分离比的模拟 2、分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？ 3、为什么一定要将抓取的彩球放回原桶？ 4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50—100次的含义是什么？ 1、①两个小桶代表什么？②两个小桶中的D小球和d小球代表什么？ 请阅读教材第6页，完成下列问题（3min）： 2、分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？ 1、①两个小桶代表什么？②两个小桶中的D小球和d小球代表什么？ ①雌、雄生殖器官 ②含显性遗传因子和隐性遗传因子的雌雄配子 模拟雌、雄配子的随机结合 Dd个体的雄性生殖器官 Dd个体雌性生殖器官 ♀ ♂ 3、为什么一定要将抓取的彩球放回原桶？ 4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50—100次的含义是什么？ 确保观察样本数目足够多 保证小桶中两种彩球数量相等（每一个小桶中两种彩球=1:1） Dd个体的雄性生殖器官 Dd个体雌性生殖器官 提示： 小球代表配子。同性配子（雌性/雄性）中不同类型（D和d）的数量相等，异性配子的数量一般不相等。 ♀ ♂ 亲代组合 子代遗传因子及比例 子代性状及比例 DD×DD DD×Dd DD×dd Dd×Dd Dd×dd dd×dd 写出子代的遗传因子与性状 DD：Dd=1：1 全显 Dd 全显 DD：Dd：dd=1：2：1 显：隐=3：1 Dd：dd=1：1 显：隐=1：1 dd 全隐 全显 DD 小组合作 2.用纯种的高茎豌豆与矮茎豌豆进行杂交实验（高茎为显性，用D和d表示），F1产生 ___种不同类型的雌雄配子，其比为 。 F2的遗传因子组成（基因型）有___种，类型_____________，其比为 。 F2的性状表现（表现型）有___种，类型____________，比例为_____。其中，不能稳定遗传、自交后代会发生性状分离的遗传因子组成（基因型是 ）。 2 1：1 1：2：1 DD Dd dd Dd 3 2 高茎与矮茎 3：1 基本符号： 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 假说演绎法 32 1.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中，都表现为显性性状，F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。 （ ） 一、概念检测 × × 2、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 B 【练习与应用】 变式：生下蓝眼女孩的概率是（ ） (1) 毛色的显性性状是________, 隐性性状是_______。 3、观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题 白色 (2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为____________。产生这种现象的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________ 黑色 性状分离 白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现性状分离。 即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子，雌雄配子随机结合，会产生黑毛羊。 【练习与应用】 35 (3)如果让F1自交，F2中花粉有种______类型。 1、水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答下列问题。 (1)花粉出现这种比例的原因是什么? ①在F1水稻细胞中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。 ②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。 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。 (2)实验结果验证了什么? 2 【练习与应用】 二、拓展应用 36 2、某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。请回答下列问题。 (1)在正常情况下，一匹母马一次只能生匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎样配种? 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)杂交后代可能出现哪些结果? 如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子? 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。 【练习与应用】 二、拓展应用 测交 37 $