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1、高中生物 必修2 遗传与进化,第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）,第一章遗传因子的发现,教学目标,知识与能力 1、孟德尔对相对性状的遗传试验及其解释和验证 2、基因的分离定律 3、基因型、表现型及环境的关系 4、基因分离定律在实践中的应用 教学重点难点： 基因分离定律的实质；相对性状；杂交方法 教学方法手段 讨论法、讲授法、师生互动法等,本 节 聚 焦,孟德尔的一对相对性状的杂交实验是怎样 设计的？ 孟德尔为解释实验结果作了那些假设？他 又设计了什么实验来验证假设？ 分离定律的内容是什么？,亲代与子代之间能保持性状的稳定性。,“种瓜得瓜，种豆得豆”， “牛生小犊，山羊生羔，人生娃儿”,遗传：,
2、问题探讨,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。,融合遗传：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。,但真正的遗传定律是由奥地利神父孟德尔揭示总结出来。,思考：如果让你来做植物遗传学方面的研究，你会选择植物的哪一部位作为研究重点？即与产生子代关系最为紧密的是？ 根、茎、叶、花、果实、种子,（Mendel,1822-1884）,奥国人，天主神父。主要工作：1856-1864经过8年的杂
3、交试验，1865年发表了植物杂交试验的论文。,孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料, 孟德尔成功的原因, 选取实验材料准确,豌豆:自花传粉,闭花授粉,自花传粉,闭花授粉,两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。 单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花(如玉米）。只有雌蕊叫做雌花，只有雄蕊叫做雄花。,花的类型,两性花,授粉：雄蕊产生的花粉落到雌蕊的柱头上 自花传粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程，也叫自交 异花传粉：两朵花之间的传粉过程。 闭花授粉：开花前已经完成了授粉，不受外界干扰,豌豆花在未开放时就已经完成受粉，避免了外来花粉的干扰，所以在自然状态下为纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果可靠
4、又容易分析。,问题： 自然状态下两株豌豆能否授粉？,杂交：不同植株的花进行异花传粉的过程。,孟德尔 杂交试验-人工杂交实验, 孟德尔的杂交试验-人工杂交实验,高茎的花,矮茎的花,去雄,提供花粉父本,接受花粉母本,套袋,套袋, 孟德尔成功的原因, 选取实验材料准确, 孟德尔发现豌豆许多易于区分的性状,性 状：生物体在一生中所表现出来的形态特征和生理特征的统称。 相对性状:同种生物的同一种性状的不同表现类型 例：豌豆的黄色子叶和绿色子叶；羊的白毛和黑毛；人的双眼皮和单眼皮等。 思考：羊的白毛和长毛是不是相对性状？,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3前
5、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4 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、拇指向指背面弯曲,图5上眼脸有无褶皱 1、双眼皮 2、单眼皮,图6 食指长短 1、食指比无名指长 2、食指比无名指短,图 7 脸颊有无酒窝 1、有酒窝 2、无酒窝,图8 双手手指嵌合 1、右手拇指在上 2、左手拇指在上,2、兔子毛的长毛和细毛,3、番茄的红果与圆果,练 习,1、 水稻的早熟与晚熟,4、豌豆的高茎和矮茎,5、兔的长毛和灰毛,6、兔子的长毛和狗的短毛,7、人的白化病和红绿色盲,孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料，找出了七对易于区分的相对性状, 这么多的性状，该如何研究呢？ 你是如何
6、思考的？, 孟德尔成功的原因, 选取试验材料准确,先分析一对相对性状，再分析两对或两对以上相对性状,简单,复杂, 用统计学的方法对实验结果进行分析, 一对相对性状的杂交实验,孟德尔怎么知道他用的豌豆是纯种？ 自然状态下豌豆能否杂交，怎样让豌豆杂交？ F1的种子结在哪儿？第一年获得的种子，当年还能不能立刻播种？ 获得F2的种子是第几年？获得F2的植株是第几年？,思考？, 一对相对性状的杂交实验,高茎,矮茎,P,(杂交),高茎,F1,(子一代),(亲本),矮茎,高茎,P,(杂交),高茎,F1,(亲本),(子一代),正交,反交, 一对相对性状的研究,高茎,矮茎,P,(杂交),高茎,F1,(杂交子一代
7、),(亲本),显性性状：指具有相对性状的亲本杂交，杂种一代表现出来的性状,隐性性状：指具有相对性状的亲本杂交，杂种一代未显现出来的性状, 一对相对性状的研究,高茎,F1,(自交),高茎,矮茎,F2,(子二代),3 1,在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,杂交实验现象,子一代只表现出_，没有表现出_; 子二代出现了_现象，并且显性性状和隐性性状的数量比接近于_,显性性状,隐性性状,性状分离,3:1,提出问题： 为什么子一代中只表现一个亲本的性状（高茎），而不表现另一个亲本的性状或不高不矮？ 在F1代中，另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？ F2中的3：1是不是巧合呢？,
8、七对相对性状的遗传试验数据,面对这些实验数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？,思考：豌豆的亲代和子代之间传递的是茎的高度这一性状本身，还是控制高矮这一对相对性状的物质？,孟德尔对分离现象的解释,1、生物的性状是由遗传因子决定的，每个因子决定着一种特定的性状。,遗传因子(基因)：细胞中决定生物性状的物质，既不会相互融合，也不会在传递中消失。,控制显性性状的遗传因子是显性遗传因子（显性基因）,用大写字母(如D)来表示 控制隐性性状的遗传因子是隐性遗传因子（隐性基因）,用小写字母(如d)来表示,等位基因：控制相对性状的基因，如D和d。,遗传因子决定着生物的性状,相同基因：控制相同性状的基因，如
9、D和D。,、体细胞中，遗传因子成对存在。,高茎,矮茎,P,F1,(减数分裂),配子,、配子形成时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子。,(受精),高茎,、受精时，遗传因子恢复成对。,对分离现象的解释,(纯合子、杂合子),、体细胞中，遗传因子成对存在。,F1,、配子形成时，成对遗传因子分离，分别进入不同的配子。,配子,高茎,高茎,高茎,矮茎,1 2 1,3 1,、受精时，雌雄配子的结合是随机的。,F2,对分离现象的解释,基因型：与表现型相关的基因组成，如高茎豌豆的基 因型是DD或Dd。,表现型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎、 矮茎。,P,DD,dd,F1,Dd,配子,D,d,高,高茎
10、豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解,F2,Dd,配子,DD,Dd,dd,高 高 高 矮,3 : 1,F1形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。 F2性状表现类型及其比例为_ _，遗传因子组成及其比例为_ _。,31,121,高茎矮茎 =,DDDddd =,在观察实验过程中思考以下问题： 1、两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？,通过模拟实验，来体验孟德尔的假说,两个小桶分别代表精巢和卵巢；D小球和d小球分别代表含 有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子,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？,模拟雌、雄配子的随机结合,3、为什么选择形状、大小、质量等同的彩球
11、？,4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50100次的含义是什么？,模拟雌、雄配子结合的机会相等,确保观察样本数目足够多,在观察实验过程中思考以下问题： 1、两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？,由这一模拟试验我们知道了随机事件的概率是在数据越大的情况下越接近，所以孟德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千株的豌豆。如果只统计10株足得不出这一结论的。同时，通过这一试验，也证明了孟德尔的假设推论是成立的。,如果孟德尔在研究遗传实验时,只统计10株豌豆杂交结果,他还能正确的解释性状分离现象吗?,一个正确的理论，不仅要能解释已经得到的试验结果，还应该能预测另一
12、些实验结果。,对分离现象解释的验证,杂种子一代,隐性纯合子,高茎,矮茎,测交,配子,高茎,矮茎,1 1,测交后代, 用来测定F1的基因组合, 证明了F1是杂合子, 证明了F1在形成配子时，成对的基因分离，分别进入不同的配子中,孟德尔对分离现象解释的验证,-测交,让F1与_杂交,隐性纯合子,实验现象的验证：,测交,F1,30 ： 34,孟德尔的测交实验结果与预测测交实验结果吻合，这一事实说明了什么？,1 ： 1,假说演绎法,科学实验发现事实,大胆猜测推出假设,演绎推理实验检测,反复实验揭示规律,在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子_，不相_；在形成配子时，成对的遗传因子发生_，_后的遗传因子
13、分别进入不同的配子中，随_遗传给后代,成对存在,融合,分离,分离,配子,分离定律的内容,绘制杂合子、性状分离、相对性状、显隐性性状等概念图。,杂合子,隐性遗传因子,自交,控制,控制,显性 性状,表现,隐性 性状,性状 分离,显性遗传因子,相对 性状,分离 定律,选择豌豆 作为实验材料,杂交实验,理论解释（假说）,测交验证,分离定律内容,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 = 31,DDDddd =121,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 = 11,Dddd =11,遗传图谱中的符号： P:
14、: : : F1: F2:,亲本,母本,父本,杂交,自交(自花传粉,同种类型相交),杂种子一代,杂种子二代,相关概念: 1、性 状:生物体的形态特征和生理特征。 2、相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。 3、显性性状:杂种一代表现出来的性状。 4、隐性性状:杂种一代未显现出来的性状。 5、性状分离:在杂种后代中，同时显现显性性状和隐性性 状的现象。 6、显性基因:控制显性性状的基因。 7、隐性基因:控制隐性性状的基因。 8、表现型: 生物个体表现出来的性状叫表现型。 9、基因型: 与表现型有关的基因组成叫做基因型。 10、纯合子：相同基因的配子结合成的合子发育成的个体 11、杂合子：
15、不同基因的配子结合成的合子发育成的个体,1、下列各对性状中，属于相对性状的是 A.狗的长毛和卷毛 B.棉花的掌状叶和鸡脚叶 C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色 D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎 2、下列几组杂交中，哪组属于纯合子之间的杂交 . . . .,、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正 确的一组是,. . . . 、基因型为的个体与基因型为aa的个体杂交产生 的进行自交，那么中的纯合子占中个体 数的 . . . . 5、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相 交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是 .0 .25 .50 .75,6、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代 显性和隐性个体之比为5248。以下
