1.1孟德爾的豌豆雜交實驗（一）課件-高一下學期生物人教版必修2(2)2

本模塊編排體系設計思路遺傳與進化人類怎樣認識到基因的存在？基因在哪里？基因是什么?基因是怎樣行使其功能的？基因在傳遞過程中怎樣變化？生物進化時基因頻率如何變化？第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第三章基因的本質(zhì)第四章基因的表達第五章基因突變及其他變異第六章生物的進化第二章基因和染色體的關(guān)系什么是遺傳？

親子之間以及子代個體之間性狀(trait)存在相似性，表明性狀可以從親代傳遞給子代，這種現(xiàn)象稱為遺傳(heredity)。什么是變異？

親子之間以及子代個體之間性狀表現(xiàn)存在差異的現(xiàn)象稱為變異（variation）。遺傳和變異是進化的基礎！第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗(一)本節(jié)聚焦孟德爾是怎樣設計一對相對性狀的雜交實驗的？孟德爾為解釋實驗結(jié)果作出了哪些假設？他又設計了什么實驗來驗證假設？分離定律的內(nèi)容是什么？怎樣用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象？如何運用假說——演繹法進行科學探究？必修2遺傳與進化/第1章/遺傳因子的發(fā)現(xiàn)/亞里士多德：認為雄性提供“藍圖”，母體提供物質(zhì)。

柏拉圖：認為子女更像父方還是更像母方，取決于受孕時哪方的感情更投入，更濃烈些。問題探討—19世紀前人類對遺傳現(xiàn)象的一些看法

人們曾經(jīng)認為，兩個親本雜交后，雙親的遺傳物質(zhì)會在子代體內(nèi)發(fā)生混合，使子代表現(xiàn)出介于雙親之間的性狀。就像把一瓶藍墨水和一瓶紅墨水倒在一起，混合液是另一種顏色，再也無法分出藍色和紅色。這種觀點也稱作融合遺傳。問題探討+品紅色（介于紅色和藍色之間）1、按照上述觀點，當紅花豌豆與白花豌豆雜交后，子代的豌豆花會是什么顏色？2、你同意此觀點嗎？有何證據(jù)？

不同意。因為自然界的遺傳現(xiàn)象并不是融合遺傳的結(jié)果。例如，紅花豌豆與白花豌豆雜交后，其后代仍出現(xiàn)紅花或白花；又如，人的性別遺傳說明控制男女性別的遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生混合。

融合遺傳的觀點曾在19世紀下半葉十分盛行。然而，孟德爾沖破了這個錯誤觀點的“束縛”，提出了完全不同的理論?！玖肀脔鑿健咳诤线z傳

顆粒遺傳。顆粒遺傳認為兩個親本雜交后，雙親的遺傳物質(zhì)在子代體內(nèi)沒有發(fā)生混合，而是相對獨立的。孟德爾經(jīng)過整整8年（1856-1864）的不懈努力，終于在1865年發(fā)表了《植物雜交試驗》的論文，提出了遺傳單位是遺傳因子的論點，并揭示出遺傳學的兩個基本規(guī)律——分離定律和自由組合定律。

論文發(fā)表34年后他的觀點才被少部分人認可，至此他已經(jīng)去世16年了。——“現(xiàn)代遺傳學之父”2024/4/71、豌豆是兩性花，是自花傳粉，閉花受粉的植物，自然狀態(tài)下一般都是純種。避免了外來花粉的干擾，用豌豆做人工雜交實驗，結(jié)果既可靠又容易分析。一、豌豆用作遺傳實驗材料的優(yōu)點花的種類一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花，如豌豆。一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花，如玉米。雌花和雄花不在同一植株上，如銀杏。雌花和雄花在同一植株上，如玉米。兩性花：單性花：雌雄同株：雌雄異株：玉米雄花豌豆花銀杏雄花銀杏雌花花的結(jié)構(gòu)花萼胚珠花托花瓣花絲花藥雄蕊柱頭子房花柱雌蕊花的傳粉自花傳粉：兩性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱頭上的過程，叫做自花傳粉（也叫自交），自然界少數(shù)植物是自花傳粉的，如大麥、小麥、大豆、豌豆等。閉花受粉:豌豆是典型的自花傳粉。花在未開放前，因雄蕊和雌蕊都緊緊地被花瓣包裹著，雄蕊花藥中的花粉傳到雌蕊的柱頭上，稱之為閉花傳粉。自交：遺傳因子相同的生物體間相互交配。植物體中指自花傳粉和雌雄異花的同株異花傳粉，自交是獲得純系的有效方法。自交自花傳粉雌花和雄花經(jīng)過風力，水力，昆蟲或人的活動把不同花或不同植株間的花粉通過不同途徑傳播到雌蕊的花柱上，進行受精的一系列過程叫異花傳粉。異花傳粉:雜交：遺傳因子不同的生物體間相互交配的過程。一、豌豆用作遺傳實驗材料的優(yōu)點花的傳粉接收花粉的植株叫做母本（♀）供應花粉的植株叫做父本（♂）雜交異花傳粉人工異花傳粉:即孟德爾豌豆雜交實驗流程

去雄套袋花蕾期，花粉成熟前。防止自花傳粉防止外來花粉的干擾人工授粉（采集花粉、傳粉）套袋防止外來花粉的干擾考考你！1.有些植物的花為兩性花（即一朵花中既有雄蕊，又有雌蕊），有些植物的花為單性花（即一朵花中只有雄蕊或雌蕊）。下列有關(guān)植物雜交育種的說法，正確的是（

）A.用開兩性花的植物進行人工雜交實驗，需要對父本進行去雄B.用開單性花的植物進行人工雜交實驗的基本操作程序是去雄→套袋→授粉→套袋C.無論是兩性花植物，還是單性花植物，在進行雜交實驗的過程中都需要套袋D.提供花粉的植株稱為母本C2.豌豆具有易于區(qū)分的性狀性狀相對性狀相對性狀：同種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型。一、豌豆用作遺傳實驗材料的優(yōu)點

遺傳學中把生物體所表現(xiàn)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征和行為方式等統(tǒng)稱為性狀形態(tài)特征如種子的形狀、顏色等；生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱性等；行為方式如狗的攻擊性，服從性等。請判斷下列性狀是否為相對性狀？1.牽牛花的闊葉與小麥的窄葉（）2.兔的白毛與黑毛（）3.狗的長毛與卷毛（）4.棉花的細絨和長絨（）5.高桿水稻與矮桿水稻（）6.雙眼皮與色盲（）7.直發(fā)與卷發(fā)（）8.有耳垂與卷舌（）9.頭發(fā)左旋與慣用右手（）隨堂練習×√××√×√××豌豆自花傳粉,閉花授粉→純種有易區(qū)分的性狀花較大，便于人工授粉生長周期短后代數(shù)量多，便于統(tǒng)計分析

一、豌豆作為遺傳實驗材料的優(yōu)點2.一對相對性狀的雜交實驗是如何進行的？實驗結(jié)果如何？3.什么是顯性性狀？什么是隱性性狀？什么是性狀分離？1.常見的遺傳學符號及含義。含義親本母本父本自交雜交子一代

子二代符號

P?F1F2×二、一對相對性狀的雜交實驗正交反交雜交×PF12、為什子一代都是高莖而沒有矮莖呢？

二、一對相對性狀的雜交實驗雜交×PF11、子一代的高莖性狀是否只由母本決定？如何證明？F1表現(xiàn)為高莖與母本無關(guān)矮莖哪里去了？是否消失了？——觀察現(xiàn)象，提出問題F2?雜交×PF1787高莖：277矮莖3、為什么子二代中矮莖豌豆又出現(xiàn)了呢？性狀分離比≈3:1F1中未顯現(xiàn)出來的性狀F1中顯現(xiàn)出來的性狀在雜種后代中，同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象性狀分離：高莖矮莖高莖隱性性狀

→顯性性狀

→自交4、子二代中出現(xiàn)3:1的性狀分離比是偶然的嗎？一對相對性狀的純種親本雜交親本相對性狀雜交F1

的表現(xiàn)F2

的表現(xiàn)顯性隱性顯性:隱性莖的高度高莖高莖787矮莖2772.84:1種子的形狀圓粒圓粒5474皺粒18502.96:1子葉的顏色黃色黃色6022綠色20013.01:1種皮的顏色灰色灰色705白色2243.15:1豆莢的形狀飽滿飽滿882不飽滿2992.95:1豆莢的顏色（未成熟）綠色綠色428黃色1522.82:1花的位置腋生腋生651頂生2073.14:1二、一對相對性狀的雜交實驗子二代中出現(xiàn)3:1的性狀分離比是偶然的嗎？DD高莖矮莖dd1.生物的性狀是由遺傳因子決定的。2.體細胞中，遺傳因子是成對存在的。顯性遺傳因子D顯性性狀隱性性狀隱性遺傳因子d純合子：雜合子：DD、ddDdPF1高莖3.形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。配子Dd4.受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。

對分離現(xiàn)象的解釋Dd——分析問題，作出假說1

：

2

：

13

：

1Dd×DdDDDdDdddDdF1Dd配子F2高莖高莖高莖矮莖高莖2、對分離現(xiàn)象的解釋高莖表現(xiàn)型遺傳因子性狀分離比遺傳圖解的書寫：左側(cè)標注交配類型箭頭：表示遺傳因子在上下代的傳遞關(guān)系每一代的性狀表現(xiàn)、遺傳因子組成都要寫。最后一代的遺傳因子組成比例。連線法對分離現(xiàn)象的解釋PF1F2配子高莖矮莖DdDdDd高莖Dd高莖DdDd配子DDDdDddd高莖高莖高莖矮莖Dd1、生物的性狀是由遺傳因子決定的。2、體細胞中的遺傳因子是成對出現(xiàn)的。3、生物體在形成生殖細胞——配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。配子中只含有每對遺傳因子中的一個。4、受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。

1：2：1基因型比

3:1表現(xiàn)型比高莖3/4矮莖1/4DdddDd配子高莖矮莖雜種子一代高莖隱性純合子矮莖×dDddd1:

11.演繹推理P測交F1表型比例2.實驗驗證高莖豌豆矮莖豌豆測交后代87株79株比例高莖:矮莖≈１:１在實際的測交操作過程中，得到166株后代，高莖87，矮莖79，比例接近1∶1。與預期相符合,從而驗證了假說的正確。對分離現(xiàn)象解釋的驗證——演繹推理、實驗驗證雜合子與隱性純合子雜交。2024/4/7思考：1.測交實驗為什么選擇隱性純合子與F1雜交？2.測交后代性狀表現(xiàn)的種類及比例由誰決定？d不會掩蓋F1中D和d控制的性狀。由F1產(chǎn)生的配子種類及比例決定。分離定律（孟德爾第一定律）在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子__________，不相_______；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生_______，______后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨_____遺傳給后代。成對存在融合分離分離配子總結(jié)規(guī)律、得出結(jié)論適用范圍：（1）真核生物（2）進行有性生殖（3）細胞核內(nèi)的遺傳因子（4）只研究一對相對性狀的遺傳分離定律實質(zhì)：形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離發(fā)生時間：有性生殖的生物產(chǎn)生配子時提出問題（對分離現(xiàn)象的解釋）（預測測交實驗結(jié)果）（做測交實驗）（豌豆雜交實驗）作出假說演繹推理實驗驗證得出結(jié)論（總結(jié)規(guī)律）觀察現(xiàn)象假說演繹法總結(jié)：分離定律的發(fā)現(xiàn)觀察現(xiàn)象高莖豌豆與矮莖豌豆雜交F1代全為高莖高莖自交后代既有高莖也有矮莖，且比例為3:1提出問題F1代中全為高莖，矮莖哪里去了？是否消失了？F2代中矮莖又出現(xiàn)了，說明什么？為什么F2后代的比值都接近3：1？作出假說①生物的性狀由遺傳因子決定；②體細胞中遺傳因子成對存在；③生物體形成配子時，成對遺傳因子彼此分離，分別進入不同配子中；④受精時雌雄配子隨機結(jié)合。演繹推理預測測交實驗結(jié)果做測交實驗實驗驗證得出結(jié)論分離定律假說—演繹法：在觀察和分析基礎上提出問題，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據(jù)假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結(jié)論。如果實驗結(jié)果與預期結(jié)論相符，就證明假說是正確的，反之則說明假說是錯誤的。這是現(xiàn)代科學研究中常用的一種科學方法，叫做假說—演繹法?！究茖W方法】她怎么盯著我看可能是喜歡我找她加微信應該沒問題“美女加個微信”“啪”①發(fā)現(xiàn)問題②提出假說③演繹推理④實驗驗證歸納法：從許多個別事例中，概括一般原理的思維方法。⑤得出結(jié)論我想多了，她不喜歡我1.孟德爾用豌豆進行雜交實驗，成功地揭示了遺傳的兩個基本定律，為遺傳學的研究做出了杰出的貢獻。下列有關(guān)孟德爾一對相對性狀雜交實驗的說法中，錯誤的是（）A.在實驗過程中，“F1產(chǎn)生配子時，成對的遺傳因子分離”屬于假說內(nèi)容B.解釋性狀分離現(xiàn)象的“演繹”過程是若F1產(chǎn)生配子時，成對的遺傳因子分離，則測交后代出現(xiàn)兩種表型，且比例接近1∶1C.孟德爾的雜交實驗中，F(xiàn)1的表型否定了融合遺傳，也證實了基因的分離定律D.驗證假說階段完成的實驗是讓子一代與隱性純合子雜交C考考你！性狀分離比的模擬實驗目的要求實驗原理通過模擬實驗，認識和理解遺傳因子的分離和配子的隨機結(jié)合與性狀之間的數(shù)量關(guān)系，體驗孟德爾的假說。材料用具

兩個小桶，分別標記甲、乙；兩種大小相同、顏色不同的彩球各20個，一種彩球標記D，另一種彩球標記為d；記錄用的紙和筆。用甲、乙兩桶模擬雌、雄生殖器官，藍球、紅球模擬D、d雌雄配子，用不同彩球的隨機結(jié)合，模擬雌雄配子的隨機結(jié)合。甲乙性狀分離比的模擬實驗

方法步驟(1)在甲、乙兩個小桶中放入兩種彩球各10個。(2)搖動兩個小桶，使小桶內(nèi)的彩球充分混合。(3)分別從兩個桶內(nèi)隨機抓取一個彩球，組合在一起，記下兩個彩球的字母組合。(5)按步驟3和4重復做30次以上。(4)將抓取的彩球放回原來的小桶內(nèi)，搖勻。甲桶、乙桶模擬雌、雄生殖器官藍球、紅球模擬D、d雌雄配子甲乙性狀分離比的模擬實驗

結(jié)果和結(jié)論DDDddd數(shù)量記錄組合類型比性狀分離比2.統(tǒng)計全班實驗結(jié)果，求平均值。計算彩球組合類型之間的數(shù)量比。4.結(jié)論：1.統(tǒng)計實驗結(jié)果：彩球組合有幾種？每種組合的數(shù)量是多少？計算彩球組合類型之間的數(shù)量比。性狀分離比為3∶13.兩個彩球的組合代表什么？模擬雌、雄配子的隨機結(jié)合。性狀分離比的模擬實驗討論1.將每個小組的實驗結(jié)果與全班總的實驗結(jié)果作比較，你有什么發(fā)現(xiàn)？如果孟德爾當時只對F2中10株豌豆的性狀進行統(tǒng)計，他還能正確地解釋性狀分離現(xiàn)象嗎？因為實驗統(tǒng)計的樣本數(shù)量越大，越接近統(tǒng)計規(guī)律。如果孟德爾當時只對F2中10株豌豆的性狀進行統(tǒng)計，那么他很難正確地解釋性狀分離現(xiàn)象。因為實驗統(tǒng)計的樣本數(shù)量足夠大，是孟德爾能夠正確分析實驗結(jié)果的前提條件之一。只對F2中10株豌豆的性狀進行統(tǒng)計，會出現(xiàn)較大的誤差。與每個小組的實驗結(jié)果相比，全班總的實驗結(jié)果更接近預測的結(jié)果，即彩球組合類型數(shù)量比DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，彩球代表的顯性與隱性類型的數(shù)量比為3∶1。性狀分離比的模擬實驗討論2.將模擬實驗的結(jié)果與孟德爾的雜交實驗結(jié)果相比較，你認為孟德爾的假說是否合理？

合理。因為甲乙小桶內(nèi)的彩球分別代表孟德爾雜交實驗中的雌、雄配子，從兩個桶內(nèi)分別隨機抓取一個彩球進行組合，實際上是模擬雌雄配子的隨機結(jié)合，統(tǒng)計的樣本數(shù)量也足夠大，出現(xiàn)了3∶1的結(jié)果。但孟德爾提出的假說是否正確還需要實驗來驗證。性狀分離比的模擬實驗思考討論1.兩個小桶代表什么？為什么選擇形狀、大小、質(zhì)量等同的彩球？兩個小桶代表兩種生殖器官；形狀、大小、質(zhì)量相同模擬雌、雄配子結(jié)合的機會相等。確保D∶d=1∶12.為什么兩個小桶內(nèi)的D小球和d小球都是10個？數(shù)量可以不相等，因為雄配子遠多于雌配子。3.兩個小桶內(nèi)的彩球數(shù)量要相等嗎？4.將抓取的彩球放回原桶，搖勻，按步驟(3)重復做50～100次的含義是什么？將抓取的彩球放回原桶，是為了確保不同種類的雌雄配子結(jié)合的機會相等；重復做50～100次，是為了確保觀察樣本數(shù)目足夠多。設計實驗方案

假設你正在一個花卉生產(chǎn)基地工作。有一天，你突然發(fā)現(xiàn)一種本來開白花的花卉，出現(xiàn)了開紫花的植株。你立刻意識到它的觀賞價值，決定培育這樣的花卉新品種。當你知道這種花是自花傳粉以后，將這株開紫花的植株的種子種下去，可惜的是，在長出的126株新植株中，卻有36株是開白花的，這當然不利于商品化生產(chǎn)。怎樣才能獲得開紫花的純種植株呢？請你寫出解決這一問題的實驗方案，與同學交流，看誰設計的方案更簡捷。

將獲得的紫花植株連續(xù)自交幾代，即將每次自交后代的紫花植株選育后再進行自交，直至自交后代中不再出現(xiàn)白花植株為止。練習與應用1.在孟德爾的一對相對性狀的豌豆雜交實驗中，F(xiàn)1都表現(xiàn)為顯性性狀，F(xiàn)1的自交后代卻出現(xiàn)了性狀分離。據(jù)此判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)隱性性狀是指生物體不能表現(xiàn)出來的性()(2)純合子的自交后代不會發(fā)生性狀分離，雜合子的自交后代不會出現(xiàn)純合子。()一、概念檢測××練習與應用一、概念檢測2.人眼的虹膜有褐色的和藍色的，褐色是由顯性遺傳因子控制的，藍色是由隱性遺傳因子控制的。已知一個藍眼男人與一個褐眼女人(這個女人的母親是藍眼)結(jié)婚，這對夫婦生下藍眼孩子的可能性是()A.1/2

B.1/4

C.1/8

D.1/6A練習與應用一、概念檢測3.觀察羊的毛色遺傳圖解，據(jù)圖回答問題：(1)毛色的顯性性狀是________,隱性性狀是_______。白色黑色

(2)白毛羊與白毛羊通過有性生殖產(chǎn)生的后代中出現(xiàn)了黑毛羊，這種現(xiàn)象在遺傳學上稱為_________。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是：性狀分離白毛羊為雜合子，雜合子自交時會出現(xiàn)性狀分離（即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遺傳因子的配子，雌雄配子隨機結(jié)合，會產(chǎn)生黑毛羊）。練習與應用二、拓展應用1.水稻的非糯性和糯性是一對相對性狀，非糯性花粉中所含的淀粉為直鏈淀粉，遇碘變藍黑色，而糯性花粉中所含的是支鏈淀粉，遇碘變橙紅色。現(xiàn)在用純種的非糯性水稻和純種的糯性水稻雜交，取F1花粉加碘液染色，在顯微鏡下觀察，半數(shù)花粉呈藍黑色，半數(shù)呈橙紅色。請回答下列問題。(1)花粉出現(xiàn)這種比例的原因是什么?

在F1水稻細胞中含有一個控制支鏈淀粉合成的遺傳因子和一個控制直鏈淀粉合成的遺傳因子。在F1形成配子時，兩個遺傳因子分離，分別進入不同的配子中，含支鏈淀粉遺傳因子的配子合成支鏈淀粉，遇碘變橙紅色；含直鏈淀粉遺傳因子的配子合成直鏈淀粉，遇碘變藍黑色，其比例為1:1。練習與應用二、拓展應用1.水稻的非糯性和糯性是一對相對性狀，非糯性花粉中所含的淀粉為直鏈淀粉，遇碘變藍黑色，而糯性花粉中所含的是支鏈淀粉，遇碘變橙紅色?，F(xiàn)在用純種的非糯性水稻和純種的糯性水稻雜交，取F1花粉加碘液染色，在顯微鏡下觀察，半數(shù)花粉呈藍黑色，半數(shù)呈橙紅色。請回答下列問題。(2)實驗結(jié)果驗證了什么?

分離定律。即在F1形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中。

(3)如果讓F1自交，F(xiàn)2中花粉有種______類型。2練習與應用二、拓展應用2.某農(nóng)場養(yǎng)了一群馬，馬的毛色