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必修二 遗传与进化
关键词：“遗传”、“变异”、“进化”
第1章 遗传因子的发现
第2章 基因和染色体的关系
第3章 基因的本质
第4章 基因的表达
第5章 基因突变及其他变异
第6章 从杂交育种到基因工程
第7章 现代生物进化理论
什么是遗传？
亲子之间以及子代个体之间性状存在相似性，表明性状可以从亲代
传递给子代，这种现象称为遗传。
什么是变异？
亲子之间以及子代个体之间性状表现存在差异的现象称为变异。
遗传和变异是进化的基础！
八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。
实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。
第一章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
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合，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，混合液是另一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。
[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？
粉色
+
+
[讨论2]你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行。然而，孟德尔冲破了这个错误观点的“束缚”，提出了完全不同的理论。
【资料分析】
融合
遗传
为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
1.自花传粉闭花授粉
自交
纯种
一、豌豆作为遗传实验材料的优点
两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊。
认识花的结构----两性花
【知识链接】
雄花
雌花
单性花
（只有雄蕊）
（只有雌蕊）
玉 米
认识花的结构----单性花
【知识链接】
单性花：一朵花只有雄蕊，或只有雌蕊
甲
乙
自花传粉
异花传粉
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。
异花传粉过程中的亲本
提供花粉的植株为
接受花粉的植株为
父本（ ♂ ）
母本（ ♀ ）
自然状态下两株豌豆能否异花传粉？
传粉与交配
【知识链接】
♀
去雄套袋
♂
采集花粉
传粉套袋
提供花粉的植株叫作父本。接受花粉的植株叫作母本。父本和母本又统称为亲本。
人工异花授粉
【知识链接】
防止外来
花粉的干扰
（雌花成熟时）
去雄
套袋
人工授粉
套袋
防止外来
花粉的干扰
高茎豌豆
矮茎豌豆
（花未成熟时）
为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
2.豌豆的花大
便于进行人工异花传粉
3.豌豆周期短，子代多
便于统计分析
一、豌豆作为遗传实验材料的优点
为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功？
4.豌豆具有易于区分的相对性状
一、豌豆作为遗传实验材料的优点
遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。
如：豌豆的花色、种子形状、茎的高矮等都可以称之为性状。
相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。
性状与相对性状
【知识链接】
相对性状
【知识链接】
1. 请判断下列性状是否为相对性状：
A. 牵牛花的阔叶与小麦的窄叶 （ ）
B. 兔的白毛与黑毛 （ ）
C. 狗的长毛与卷毛 （ ）
D. 棉花的细绒和长绒 （ ）
小试牛刀：
2.如图表示孟德尔杂交实验操作过程，
下列叙述正确的是（　　）
A．①操作为去雄，目的是避免自花授粉
B．两次套袋的目的不同
C．a为父本，b为母本
D．①和②是在花开后进行的
A
小试牛刀：
2.一对相对性状的杂交实验是如何进行的？实验结果如何？
3.什么是显性性状？什么是隐性性状？什么是性状分离？
1.常见的遗传学符号及含义。
含义 亲本 母本 父本 自交 杂交 子一代 子二代
符号
P

F1
F2
×
二、一对相对性状的杂交实验
二、一对相对性状的杂交实验
高茎♀
矮茎♂
P
×
高茎
F1
F2
≈ 3 ： 1
为什么子一代中只表现高茎，而不表现矮茎？
你觉得它们的后代有几种可能？
另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？
你能想办法证明是永远消失了还是暂时隐藏起来了吗？
787
277
矮豌豆儿，Where are you？
二、一对相对性状的杂交实验
P
F1
F2
高茎♀
矮茎♂
×
高茎
3 ： 1
矮茎♀
高茎♂
×
高茎
3 ： 1
正交
反交
是偶然？还是必然？
二、一对相对性状的杂交实验
其它相对性状的杂交实验结果也是这样吗？
不会数豌豆的修道士不是好的生物学家
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
面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗？
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？
高茎
×
P
高茎
矮茎
F1

F2
高茎
矮茎
高茎
高茎
在一对相对性状纯种亲本的杂交实验中，子一代中未表现出来的性状→隐性性状
在一对相对性状纯种亲本的杂交实验中，子一代中表现出来的性状→显性性状
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
787
277
性状分离比≈3：1
二、一对相对性状的杂交实验
显性遗传因子（大写字母） 显性性状
隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状
决定
高茎
矮茎
决定
D
d
假说一：
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。
三、对分离现象的解释
P：
高茎
矮茎
假说二：
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）
D
d
DD
dd
X
三、对分离现象的解释
P：
高茎
矮茎
假说三：
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。
D
d
配子：
DD
dd
X
三、对分离现象的解释
4、受精时，雌雄配子随机结合。
Dd
高茎
F1：
P：
高茎
矮茎
D
d
配子：
DD
dd
X
三、对分离现象的解释
P
高茎
矮茎
DD
dd
×
配子
D
d
Dd
高茎
Dd
高茎
F1配子
F1
D
d
D
d
F2
DD
Dd
dd
孟德尔观点1：性状是由遗传因子决定
孟德尔观点4：受精时，雌雄配子的随机结合
孟德尔观点2：体细胞中遗传因子是成对
高：矮＝3 ∶1
F2有几种遗传因子组合类型？比例是多少？
1　 ∶ 2　 ∶ 1
孟德尔观点3：形成配子时，遗传因子彼此分离，配子中遗传因子成单
【遗传图解】
F1
P
大胆猜测，提出假设
孟德尔在观察和统计分析的基础上对分离现象的原因提出了如下假说：
生物体在形成配子时，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。
受精时，雌雄配子的结合是随机的。
生物的性状是由遗传因子决定的。
体细胞中遗传因子是成对存在的。
DD
dd
D
d
Dd
配子
Dd
Dd
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
F1
配子
F2
1 : 2 : 1
假设不一定正确，还需要实验验证！
四、对分离现象的解释的验证
——测交实验
Dd
dd
D
d
配子
高茎
矮茎
高茎
杂种子一代
矮茎
隐性纯合子
×
d
Dd
dd
1 ： 1
测交法，即让F1与隐性纯合子杂交。
实验结果：
×
（杂交）
P
（亲代）
（高茎杂合）
（矮茎）
F1
（子一代）
87
79
假设成立
1.对分离现象解释的验证方法——测交
（1）定义：测交就是让F1与隐性纯合子杂交。这个方法可用来测定F1的遗传因子组成。
（2）作用：①测定F1产生的配子种类及比例；②测定F1的遗传因子组成；③判定F1在形成配子时遗传因子的行为（根本目的）
注意说明：用F1与隐性纯合子杂交的原因是：隐性纯合子只能产生“含有隐性遗传因子”的配子，它与F1的配子结合时，不会遮盖F1配子中遗传因子所决定的性状。这样测交后代的性状表现类型及比例就能直接反映F1产生配子的类型及比例，从而验证分离定律，也可间接反映F1的基因型
四、对分离现象的解释的验证
1.分离定律的内容
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
2.分离定律的关键
Dd
D
d
1 ：1
五、分离定律
假说—演绎法：
在观察和分析基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。
【科学方法】
五、分离定律
五、分离定律
高矮茎杂交，
F1都是高茎，
F2高：矮＝3：1，
为什么？
推导测交实验，推测性状分离比
进行测交实验，与推测比例相同
基因分离定律
发现问题
提出假说
演绎推理
得出结论
实验验证
课本四点
假说——演绎法
【遗传图解】
P
高茎
矮茎
DD
dd
×
配子
D
d
Dd
高茎
Dd
高茎
F1配子
F1
D
d
D
d
F2
DD
Dd
dd
高：矮＝3 ∶1
1　 ∶ 2　 ∶ 1
F1高茎
配子
F1 高茎
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
D
实验原理：
精巢（父本）
卵巢（母本）
雄配子(精子)
雌配子
(卵细胞)
模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合
实验步骤:
随机抽取
充分混合
记录组合
组合类型 DD Dd dd
数目
重复实验
三、对分离现象的解释
【模型建构】
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说
（1）为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？
（2）实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？
（3）为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？
杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。
不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
①彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈____________。
②彩球组合类型的数量比代表显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈______。
1:2:1
3:1
实验步骤:
【问题探讨】
（4）理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？
不是。
DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。
（5）将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较，你认为孟德尔的假说是否合理？
合理。
因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机组合，统计的样本数量也足够大，出现了3：1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。
【问题探讨】
1.在孟德尔一对相对性状的遗传实验的模拟实验过程，下列对该实验过程的叙述，不正确的是
A. 该实验须重复多次
B. 甲、乙两个桶内两种颜色彩球的大小、轻重必须一致
C. 甲、乙两个桶内的彩球总数可以不一样，但每个桶内的两种颜色的球的数目一定要相等
D. 从甲桶中抓取一次，记录好组合的情况后，应将剩下的彩球摇匀后继续实验
D
小试牛刀：
三、对分离现象的解释
方法1：相同表现型杂交：
表现型A 表现型 A A：B = 3：1
说明：B为隐性（无中生有，有为隐性）
方法2：不同表现型杂交：
表现型A 表现型B 全部为A ( 或B )
　　说明：A为显性（或B为显性）
练习题：肤色正常的夫妇生了一个白化病的孩子，白化病是 ，这对夫妇再生白化病孩子的可能性是 。
隐性
1/4
考向点1. 显隐性关系判断
×
×
例1：下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。请判断番茄果实颜色的显隐性：
实验组 亲本性状 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 1511 508
正推型，即已知双亲的基因型或表现型，推测后代的基因型、表现型及其比例。
考向点2. 确定个体的遗传因子组成
亲本 子代遗传因子组成 子代性状表现
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1
aa×aa aa 全为隐性
考向点2. 确定个体的遗传因子组成
逆推型：根据子代性状比例判断亲代遗传因子组成
子代性状比例 亲代遗传因子组成
显：隐=3：1
显：隐=1：1
全隐
全显
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
AA×( )
例6：下表是有关豌豆种子形状的四组杂交实验结果(相关遗传因子用R、r表示)。据表分析回答：
组合序号 杂交组合类型 后代性状表现及植株数 圆粒 皱粒
A 圆粒×圆粒 108 0
B 皱粒×皱粒 0 102
C 圆粒×圆粒 125 40
D 圆粒×皱粒 152 141
(1) 根据组合______的结果能推断出显性性状为________。
(2) 组合________中的两亲本肯定都是纯合子。
(3) 组合________的杂交方法称为测交。
(4) 写出A组合中两亲本可能的遗传因子组成：_______________________。
C
圆粒
B
D
RR×Rr或RR×RR
1.一对表现型正常的夫妇，他们的双亲也正常，但男方有一个患白化病的妹妹，女方有一个患白化病的弟弟，这对夫妇生出白化病孩子的概率是多少？
1/9
【课堂练习】
2.人眼的虹膜有褐色和蓝色的，褐色由显性遗传因子控制，蓝色由隐性遗传因子控制。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，这对夫妇再生一个蓝眼孩子的可能性是_________。 （ ）
A.1/2 　 B.1/4　　 C.1/8　　 D.1/6
A
【课堂练习】
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
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。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。
【课堂练习】
(2)实验结果验证了什么
(3)如果让F1自交，F2中花粉有种______类型。
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
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。
【课堂练习】
下课休息！2.杂合子（Dd）的个体自由交配，后代情况分析
Dd×Dd 第1代：
1/4DD 1/2Dd 1/4dd
第2代：
1/4DD×1/4DD
1/2Dd×1/2Dd
1/4dd×1/4dd
1/4DD♀×1/2Dd♂
1/2Dd♀×1/4DD♂
1/4DD♀×1/4dd♂
1/4dd♀×1/4DD♂
1/2Dd♀×1/4dd♂
1/4dd♀×1/2Dd♂
♂
♀
F1产生的雌配子
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
配子棋盘法
F1产生的雄配子
亲本（父本、母本）
自由交配产生的第2代
【知识拓展】

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