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(共55张PPT)
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（where）
第3章 基因的本质（what）
第4章 基因的表达（how）
第5章 基因突变及其他变异
第6章 生物的进化
什么是遗传？
亲子之间以及子代个体之间性状(trait)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(heredity)。
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（variation）。
什么是遗传
因子（基因）？
遗传和变异是进化的基础！
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。
问题探讨
你是否同意这个观点，你能提出哪些证据呢
+
孟德尔从小喜欢自然科学，由于家境贫寒，21岁便做了修道士。后来，他被派到维也纳大学进修自然科学和数学。回到修道院后，他利用修道院里的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行杂交实验，潜心研究多年。其中豌豆的杂交实验非常成功，孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。
现代遗传学之父—孟德尔
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
自花传粉，闭花受粉
自然状态下一般都是纯种
具有易于区分的性状，能稳定地遗传给后代
便于观察和统计
知识加油站
相对性状
同种生物的同一性状的不同表现类型。
性状
生物体的形态、结构和生理特性等特征。
比如:颜色，血型，高度，形状等。
知识加油站
思考：下面哪些是相对性状？
兔的长毛与短毛
人的双眼皮和单眼皮
狗的长毛与黑毛
桃树的红花和绿叶
兔的短尾与鼠的长尾
豌豆的黄粒与圆粒
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
自花传粉，闭花受粉
自然状态下一般都是纯种
具有易于区分的性状，能稳定地遗传给后代
便于观察和统计
花比较大，生长周期短
易于做人工杂交实验
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
自花传粉，闭花受粉
自然状态下一般都是纯种
具有易于区分的性状，能稳定地遗传给后代
便于观察和统计
花比较大，生长周期短
易于做人工杂交实验
单株产生的后代数量多
实验结果误差小
二、人工异花授粉的操作步骤
高茎（或矮茎）豌豆的花
♀
去雄
矮茎（或高茎）豌豆的花
♂
采集花粉
传粉
高茎（或矮茎）豌豆的花
不同植株的花进行异花传粉时，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子一代的亲本（P）。
二、人工异花授粉的操作步骤
人工异花传粉的一般步骤：
①去雄
②套袋
③人工授粉
④套袋
——在雄蕊成熟前，
防止自身花粉的干扰。
——套袋
防止外来花粉的干扰。
——套袋
防止外来花粉的干扰。
你发现什么问题了吗？
高茎
矮茎
P：
×
(杂交)
高茎
F1
(子一代)
(亲本)
(父本)
(母本)
矮茎
高茎
×
高茎
正交
反交
三、一对相对性状的杂交实验
高茎
787高茎 277矮茎
×
P
F1
F2
高茎
矮茎
（杂交）
（自交）
×
三、一对相对性状的杂交实验
为什么子二代中的矮茎性状又出现了？
一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代显现出来的性状
一对相对性状的亲本杂交，杂种子一代未显现出来的性状
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
显性性状
隐性性状
高茎
787高茎 277矮茎
×
P
F1
F2
高茎
矮茎
（杂交）
（自交）
×
三、一对相对性状的杂交实验
一般来说，亲本此时只一种性状
三、一对相对性状的杂交实验
P：亲本
×：杂交
：自交
F1：子一代
F2：子二代
♀：雌性
♂：雄性
杂交：一般指遗传因子组成不同的生物个体之间的交配方式。对于植物来说，可指不同品种间的异花授粉。
自交：是指遗传因子组成相同的生物个体之间的相互交配，主要交配方式有植物中的闭花受粉、自花传粉或雌雄异花的同株受粉。
正交与反交：遗传因子组成不同的个体甲和乙杂交，如果将甲作为父本、乙作母本定义为正交，则以乙作父本，甲作母本交配方式就为反交；反之若将乙作父本、甲作母本定义为正交，则甲作父本，乙作母本为反交。
高茎
787高茎 277矮茎
×
P
F1
F2
高茎
矮茎
（杂交）
（自交）
3 ∶ 1
×
三、一对相对性状的杂交实验
F2中高茎与矮茎植株的数量关系如何？这种现象是偶然的吗？
七对相对性状的遗传试验数据
性状 显性性状 隐性性状 F2的比
茎的高度 787（高） 277（矮） 2.84:1
种子形状 5474（圆滑） 1850（皱缩） 2.96:1
子叶颜色 6022（黄色） 2001（绿色） 3.01:1
花的颜色 705（红色） 224（白色） 3.15:1
豆荚形状 882（饱满） 299（不饱满） 2.95:1
豆荚颜色 428（绿色） 152（黄色） 2.82:1
花的位置 651（叶腋） 207（茎顶） 3.14:1
三、一对相对性状的杂交实验
F2中出现的3：1性状分离比是普遍存在的。
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。
四、对分离现象的解释—孟德尔假说
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
四、对分离现象的解释
F1：
高茎
高茎
Dd
Dd
X
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
四、对分离现象的解释
F1：
高茎
高茎
D
d
配子：
Dd
Dd
X
D
d
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
四、对分离现象的解释
Dd
高茎
×
Dd
高茎
配子 :
F1 :
D
d
D
d
F2 :
DD
Dd
Dd
dd
高茎
高茎
高茎
矮茎
Dd
高茎
×
Dd
高茎
配子 :
F1 :
D
d
D
d
F2 :
高茎
高茎
矮茎
１ ： ２ ： １
DD
Dd
Dd
dd
3 : 1
四、对分离现象的解释—遗传图解
Dd
高茎
F1：
P：
高茎
矮茎
D
d
DD
dd
X
配子 :
(1)在一对相对性状的杂交实验中，F1的遗传因子组成为Dd，且F1产生雌、雄配子的比例为1∶1(　　)
(2)双亲为显性，杂交后代有隐性纯合子，则双亲一定都是杂合子(　　)
(3)杂合子自交后代一定是杂合子(　　)
(4)杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现也不同(　　)
×
√
×
×
巩固练习
实验原理：
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
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说
【模型建构】
性状分离比的模拟实验记录表
次数 甲 乙 组合
1
2
3
4
5
6
.....
合计次数 D次 ， d次 。 D次 ， d次 。 DD次 ，Dd次 ，dd次 。
统计数量比 D:d= D:d= DD:Dd：dd=
二.分离定律的发现
（3）操作步骤
取小桶并编号
→
分装彩球
→
混合彩球
→
随机取球
→
放回原小桶
→
重复实验
（4）分析结果，得出结论
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
二.分离定律的发现
2.对分离现象的解释——提出假说，解释问题
实践 探究：性状分离比的模拟实验
讨论：
（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。
二.分离定律的发现
2.对分离现象的解释——提出假说，解释问题
实践 探究：性状分离比的模拟实验
讨论：
（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。
二.分离定律的发现
2.对分离现象的解释——提出假说，解释问题
实践 探究：性状分离比的模拟实验
讨论：
（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。
二.分离定律的发现
2.对分离现象的解释——提出假说，解释问题
实践 探究：性状分离比的模拟实验
对分离现象解释的验证
——测交实验
测交:
Dd
×
dd
（F1高茎）
（隐性纯合子）
孟德尔的假说合理地解释了豌豆一对相对性状杂交实验中出现的性状分离现象。但是一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另一些实验结果。
隐性亲本的配子仅携带隐性基因，不会掩盖F1配子中基因的作用
二.分离定律的发现
3.对分离现象的解释的验证——设计实验，验证假说
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
（1）设计测交实验
预期实验结果（纸上谈兵）
（2）实施测交实验
得出实验结果
二.分离定律的发现
测交
杂种子一代
隐性纯合子
Dd
dd
D
d
d
Dd
dd
P
配子
F1
高茎
矮茎
高茎
矮茎
1
1
∶
×
实验验证
演绎推理
（纸上谈兵）
结果与预期相符
二.分离定律的发现
测交
杂种子一代
隐性纯合子
Dd
dd
D
d
d
Dd
dd
P
配子
F1
高茎
矮茎
高茎
矮茎
1
1
∶
×
3.对分离现象的解释的验证——设计实验，验证假说
通过测交实验的结果可证实:
①F1是杂合子；
②F1产生了两种比例相等的配子；
③F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离。
测定F1配子的种类及比例
意义 测定F1的基因型
判断F1在形成配子基因的行为
注意：但不能推测出个体产生配子的数量
二.分离定律的发现
4.分离定律——总结归纳，提出定律
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离后分离的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代
产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。
核心内容：
思考：是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？
分离定律的适用范围：
（1）真核生物的性状遗传。
（2）有性生殖生物的性状遗传。
（3）细胞核遗传。
（4）一对相对性状的遗传。
细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。
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】
发现问题：无论正交和反交，F1都表现高茎，F2出现性状分离，分离比接近3:1
①生物体性状都是由遗传因子控制的。
②体细胞中，遗传因子成对存在
③配子形成时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子（核心）
④受精时，雌雄配子的结合是随机的
演绎推理：①测交（预期结果）
②验证（实际结果）
结果一致
分离定律
三.科学方法：假说—演绎法
“演绎”≠ 测交：
“演绎”不同于测交实验，前者只是理论推导，后者则是在大田中进行杂交实验验证。
特别提醒
演绎推理是由一般规律到特殊的推理
演绎推理（如果这个假说是正确的，这样F1会产生两种数量相等的雌配子（或雄配子），这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型）；
实验验证（测交实验验证，结果确实产生了两种数量相等的类型）；
基本符号：
本节小结
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：
显性性状：
隐性性状：
显性遗传因子：
隐性遗传因子：
纯合子：
杂合子：
性状分离：
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
控制
假说演绎法
对一种生物的同一性状的不同表现类型，如高茎与矮茎；
把F1中显现出来的性状，如高茎；
把F1中未显现出来的性状，如矮茎；
在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象；
决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母来表示；
决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母来表示；
遗传因子组成相同的个体叫纯合子；
遗传因子组成不同的个体叫杂合子；
一.遗传学的解题步骤
判断显隐性
写出遗传图解
依据概率的运算法则解题
1
2
3
1.判断显隐性
现有一对相对性状高茎和矮茎矮茎，如何设计实验判断其显隐性？
（1）杂交法
高茎×矮茎
全为高茎
全为矮茎
高茎为显性，矮茎为隐性
矮茎为显性，高茎为隐性
高茎：矮茎=1：1
无法判断显隐性
相对性状杂交，子代只表现一个性状，这个性状为显性
一.遗传学的解题步骤
1.判断显隐性
现有一对相对性状高茎和矮茎矮茎，如何设计实验判断其显隐性？
相同性状杂交，子代中新出现的性状为隐性
（2）自交法
高茎×高茎
矮茎×矮茎
高茎
高茎：矮茎=3：1
矮茎
矮茎：高茎=3：1
无法判断显隐性
高茎为显性，矮茎为隐性
无法判断显隐性
矮茎为显性，高茎为隐性
一.遗传学的解题步骤
假设法（反证法）：当一个事件只有两种可能，可先假设该事件为其中的一种可能，如能证明这种可能是错的，则可反证另一种可能是正确的。
以豌豆的高茎和矮茎这一对相对性状为例，高茎要么为显性，要么为隐性，如果能证明“高茎是显性”错误，则可反证高茎为隐性。
汉水丑生侯伟作品
（3）假设法
1.判断显隐性
一.遗传学的解题步骤
例1：一株高茎豌豆和一株矮茎豌豆杂交，子代全是高茎，请判断高茎是显性还是隐性？
假设一：高（D），矮（d）
假设二：高（ d ），矮（ D ）
dd
×
D _
全D _
dd
×
D _
全dd
×
√
变式训练1：高茎豌豆自交，子代有高茎也有矮茎，请判断高茎是显性还是隐性？
当一个事件只有两种可能，可先假设该事件为其中的一种可能，如能证明这种可能是错的，则可反证另一种可能是正确的。
1.判断显隐性
（3）假设法
一.遗传学的解题步骤
当一个事件只有两种可能，可先假设该事件为其中的一种可能，如能证明这种可能是错的，则可反证另一种可能是正确的。
例2：一株高茎豌豆和一株矮茎豌豆杂交，子代有高茎也有矮茎，能否判断出高茎是显性还是隐性？
假设一：高（D），矮（d）
假设二：高（ d ），矮（ D ）
dd
×
D _
D _
dd
×
D _


dd
dd
D _
（3）假设法
1.判断显隐性
一.遗传学的解题步骤
例.下列杂交组合中不能判断显隐性的是（ ）
A.一对肤色正常的夫妇生下一个患白化病的孩子
B.一株紫花豌豆与一株白花豌豆杂交后，子一代都开紫花
C.一株紫花豌豆与一株白花豌豆杂交，子一代既有紫花又有白花
D.一株紫花豌豆自交后，子一代既有紫花又有白花
C
1.判断显隐性
一.遗传学的解题步骤
例.有一对表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者(白化病为隐性基因控制)，女方的弟弟也是白化病患者，但女方双亲表现正常。这对夫妇生出白化病的孩子的概率是（ ）
A．1/2 B．2/3 C．1/4 D．1/6
D
2.确定基因型，写出遗传图解
3.依据概率的运算法则解题
1.判断显隐性
一.遗传学的解题步骤
例.人眼的虹膜有褐色和蓝色的，褐色由显性遗传因子B控制，蓝色由隐性遗传因子b控制。一对褐眼的夫妇生了一个蓝眼男孩，这对夫妇再生一个蓝眼男孩的可能性是_________，如果生了一个男孩，是蓝眼的可能性是_______ （ ）
A.1/2 　1/4　 B.1/4　1/8　　
C.1/6 1/8　　 D.1/8　1/4
D
易错提示：
“蓝眼男孩”在判断出蓝眼的概率后还要乘以性别概率1/2，
而“男孩蓝眼”则不需要
一.遗传学的解题步骤
（1）由亲代推断子代的基因型、表现型（正推法）
亲本组合 子代基因型及比例 子代表现型及比例
①AA × AA
②AA × Aa
③AA × aa
④Aa × Aa
⑤Aa × aa
⑥aa × aa
AA
AA:Aa=1:1
Aa
AA:Aa:aa=1:2:1
Aa:aa=1:1
aa
全是显性
全是显性
全是隐性
全是显性
显性：隐性=1:1
显性：隐性=3:1
3显：1隐
3A_:1aa
1显：1隐
【表现型和基因型的一般推断】：
【知识拓展】
（2）由子代推断亲代的基因型、表现型（反推法）
后代表现型 亲本基因组合 亲本表现型
AA×_ _（AA、Aa、aa）
aa×aa
Aa×aa
Aa×Aa
一定有一个是显性纯合子
双亲为隐性纯合子
均为显性杂合子
显性杂合子、
隐性纯合子
【表现型和基因型的一般推断】：
全显
全隐
显：隐=1：1
显：隐=3：1
【知识拓展】
以上正推的六种情况和逆推的四个结论必须熟练掌握，熟练到什么程度？
答：熟练到我问你你叫什么字，你能脱口而出。
有这么严重么？
废话！！！！！！！！！！！！！！！！！！当你以后做题时发现怎么几乎每个题都要用这些的时候，你会明白我的苦心的！！！！！！！！！！！！！
【表现型和基因型的一般推断】：
【题型1】纯合子和杂合子的判断
纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离
1.自交法
待测个体自交
出现性状分离
待测个体为杂合子
不出现性状分离
待测个体为纯合子
2.测交法
待测个体
×
隐性纯合子
后代只有1种类型
待测个体为纯合子
后代出现2种类型
待测个体为杂合子
(常用于植物的鉴别)
(常用于动物的鉴别)
3.花粉鉴别法
杂合子的某些性状可以从花粉的比例直接鉴定，如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。
【知识拓展】
【题型2】杂合子(Dd)连续自交和自由交配的相关计算
自交是指遗传因子组成相同的个体交配；自由交配是指群体中不同个体随机交配。
1.杂合子（Dd）的个体连续自交，第n代的比例分析
杂合子连续自交第n代杂
合子所占的比例为（1/2)n
杂合子连续自交第n代纯合子所占的比例为？
显性纯合子所占的比例为？
隐性纯合子所占的比例为？
【知识拓展】
杂合子连续自交可提高纯合子所占的比例！
这就是自花传粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因
白花植株偶尔出现了开紫花的植株，如何才能获得开紫花的纯种植物呢？
让该紫花植株连续自交
【知识拓展】
【题型3】分离定律中的特殊分离比现象分析
1.不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的表现形式，F1自交后代有3种表现型，其性状分离比为1:2:1。
AA红色 Aa粉色 aa白色
完全显性：AA、Aa红色 aa白色
2.致死现象
Aa x Aa
正常情况：1AA：2Aa:1aa
显性纯合致死：2Aa:1aa
隐性纯合致死：1AA：2Aa
指致死遗传因子在配子时期发生作用，
从而不能形成有生活力的配子的现象。
配子致死：
【知识拓展】

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