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(共59张PPT)
遗传和进化
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 生物的进化
1.什么是基因？
2.基因在哪？
3.基因是什么？
4.基因有什么作用？
5.基因是一层不变吗？
6.基因有什么应用？
学生活动：请同学们认真阅读“科学家访谈”，感受科学家的对科学的追求和执着。
第一章
遗传因子的发现
第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验
教学目标
目标
01
02
03
通过孟德尔的一对相对性状的杂交实验，学会“假说—演绎法”的一般操作程序，并利用这一方法进行相关遗传实验的探究分析。(科学探究)
利用结构功能观解释用豌豆做遗传实验的优点，并掌握相关的基本操作。
(生命观念)
通过对比分析、绘制图解和举例等方式掌握本节相关遗传学概念及遗传图谱的分析应用。(科学思维)
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，混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点称为融合遗传。
讨论：
1.按照融合遗传的观点，当红花豌豆和白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？
2.你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
不同意。
例如:红花豌豆与白花豌豆杂交，后代仍出现红花;
人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。
从小好学
他从小喜爱自然科学，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。
杂交实验
利用修道院的一块园地，种植豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行实验，研修了多年，其中，豌豆杂交实验非常成功。
发现规律
分析豌豆杂交实验，在1865年发表了《植物杂交试验》的论文，提出分离定律和自由组合定律。
孟德尔
遗传学之父
直到140多年前孟德尔的植物杂交实验开始，才揭开了遗传的奥秘。
生物遗传的规律又是什么呢？
论文发表34年后他的观点才被少部分人认可，至此他已经去世16年了。
为什么只有豌豆的杂交实验最成功？
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
学生活动：请认真阅读教材P2-3相关内容，结合图1-2，请自主思考：
1.豌豆成就孟德尔的特点和优点？
（1）什么叫两性花、单性花？
（2）什么叫自花传粉、闭花传粉？
（3）什么叫异花传粉呢？
（4）相对性状的概念是什么？
（5）为什么只有豌豆杂交实验最成功
（6）豌豆用作遗传实验材料的优点是什么
①自花传粉、闭花受粉，避免外来花粉的干扰，自然状态下一般是纯种，使杂交实验结果真实可靠。
②具有易于区分的相对性状，杂交实验结果容易观察和分析。
学生活动：
1.豌豆成就孟德尔的特点和优点。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
什么叫单性花、两性花？
单性花：一朵花只有雌蕊或只有雄蕊如：玉米、黄瓜花
两性花：一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊
雌蕊
雄蕊
（两性花的花粉落在同一朵花的雌蕊柱头）
1.豌豆是自花传粉植物
且豌豆是闭花受粉
---自交
（花未开放就已经完成了受粉，
避免外来花粉的干扰）
在自然状态下一般是纯种
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
花丝
柱头
子房
花柱
花药
花萼
胚珠
花托
花瓣
雄蕊
雌蕊
异花传粉：花粉和雌蕊来自不同的植物或不同花。
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
2.豌豆植株具有稳定的易于区分的相对性状易观察和分析实验结果
性状：生物体的形态特征或生理特征
相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型
狗的长毛和兔的短毛是不是相对性状？（ ）
羊的白毛和长毛是不是相对性状？（ ）
番茄的红果与圆果（ ）
水稻的早熟与晚熟（ ）
判断是否为相对性状的三大要点：同种生物、同一性状、不同表现类型
不是
不是
不是
是
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
雄蕊:产生花粉，成熟的花粉中有精子
雌蕊:提供卵细胞
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
问题:如果把高茎和矮茎豌豆混合种植，通过风媒或虫媒，是可以相互传粉的，但是高茎豌豆的种子长出来的植株依然是高茎，矮茎豌豆的种子长出的也依然是矮茎，为什么
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
自花传粉,闭花受粉( 花未开放时，已经完成受粉的过程)自然状态下一般为纯种
豌豆是自花传粉的植物，孟德尔做的是杂交实验，此时应如何处理？
1.总结人工异花传粉的流程
2.对母本去雄在何时完成 为什么
3.人工异花传粉前后有什么特殊操作 为什么
阅读教材P2-3，结合图1-1，自主学习人工异花传粉的过程
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
1.去雄
2.套袋
3.授粉
4.套袋
人工异花传粉过程
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
高茎的花
矮茎的花
提供花粉（精子）
提供胚珠，接受花粉（卵细胞）
父本♂：
母本♀：
步骤：①去雄→②套袋→③传粉→④再套袋
雄蕊未成熟;开花前(花蕾期)除去未成熟花的全部雄蕊。
待雌蕊成熟时，采集另一植株花粉，撒在去雄花的柱头上。
去雄的目的：
防止自花传粉
去雄的时间：
花未成熟时（花蕾期）
授粉：
人工异花授粉
人工异花传粉前后两次套袋的目的：
避免外来花粉的干扰
豌豆花是自花传粉，怎么排除自花雄蕊的花粉干扰？
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
这么多的性状，该怎么研究呢？如果是你，你会怎么做？
（ 先从一对相对性状入手，然后再分析两对或两对以上相对性状。）
思考
二、一对相对性状的杂交实验
2.孟德尔所进行的杂交组数： 正反交
3.在遗传图解中常用的符号：
1.孟德尔所用的实验材料：纯种高茎豌豆×纯种矮茎豌豆
含义 亲本 母本 父本 自交 杂交 子一代 子二代
符号
P
♀

F1
F2
×
♂
观察实验，提出问题
正交和反交是相对而言的：若甲为父本，乙为母本，称为正交;则甲作母本，乙作父本，称反交。
1.为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢 是消失还是被隐藏了？
2.为什么子一代没有矮茎的，而子二代又出现了矮茎的呢
4.Ｆ2中出现3:1的性状分离比是偶然的吗
阅读教材P4，结合图1-3，请思考下问题：
3.什么是显性性状、隐性性状、性状分离
二、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
基因型不同的个体进行的交配。
二、一对相对性状的杂交实验
观察实验，提出问题
高茎
矮茎
P
×
(杂交)
高茎
F1
(子一代)
(亲本)
为什么子一代只有高茎而没有矮茎呢？
二、一对相对性状的杂交实验
观察实验，提出问题
高茎
F1
×
(自交)
高茎
矮茎
F2
(子二代)
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？
显性性状
隐性性状
显性性状：杂种F1中表现出来的那个亲本的性状
隐性性状：杂种F1中未表现出来的那个亲本的性状
前提：具有相对性状的亲本杂交
二、一对相对性状的杂交实验
观察实验，提出问题
高茎
矮茎
P
高茎
F1
×
×
高茎
矮茎
F2
3 ∶ 1
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
这个实验结果是不是一个偶然呢？换成其他性状，结果会如何呢？
否定了融合遗传
二、一对相对性状的杂交实验
观察实验，提出问题
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
种子的形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1
子叶的颜色 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
思考：F2中出现的3:1的性状分离比不是偶然的。
是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定比例分离？
七对相对性状的遗传试验数据（统计学）
面对这些实验数据，你能找出其中的规律吗？
二、一对相对性状的杂交实验
观察实验，提出问题
科学研究方法第二步分析问题，提出假说
学生活动：请同学们阅读教材P5的内容结合图1-4：，思考以下问题：
三、对分离现象的解释
提出假说 教材P5
1.孟德尔认为生物的性状由什么决定的？
2.遗传因子在遗传中会表现出什么特点？
3.遗传因子有哪些类型？如何表示？
4.遗传因子在体细胞中的存在的形式怎样？据此推理，在实验中，亲本的体细胞中遗传因子是如何的？
5.遗传因子在体细胞中的存在的形式怎样？据此推理，在实验中，亲本的体细胞中遗传因子是如何的？
6.F1细胞中遗传因子是怎样的？它产生生殖细胞时这些遗传因子又会如何？
7.F2中呢？
显性遗传因子（大写字母 ,如D） 显性性状
隐性遗传因子（小写字母,如d） 隐性性状
决定
决定
（1）生物的性状是由遗传因子决定的（不相互融合、不会在传递中消失）
（2）体细胞中的遗传因子是成对存在的。
纯合子：遗传因子组成相同的个体（如DD, dd）
杂合子：遗传因子组成不同的个体（如Dd）
高茎
矮茎
DD
dd
Dd
高茎
三、对分离现象的解释
提出假说 教材P5
P:
高茎
矮茎
（3）生物体在形成生殖细胞——配子（精细胞、卵细胞）时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的一个。
D
d
配子：
DD
dd
Dd
高茎
配子 :
F1 :
纯合子只产生一种配子
杂合子产生两种配子
D
d
三、对分离现象的解释
提出假说 教材P5
（4）受精时，雌雄配子随机结合。
Dd
高茎
D
d
在产生F2的过程中，雌雄配子怎样结合才能使子代分离比为3:1
Dd
高茎
D
d
DD
dd
Dd
Dd
配子 :
F1 :
F2 :
高茎
高茎
矮茎
１ ： ２ ： １
3 : 1
三、对分离现象的解释
提出假说 教材P5
思考：成对的遗传因子彼此分离发生在形成配子时还是受精时？
拓展：用“棋盘法”改写右图
Dd
Dd
F1
×
高茎
高茎
配子
F2
d
∕
1
2
D
∕
1
2
∕
D
1
2
Dd
∕
1
4
Dd
∕
1
4
dd
∕
1
4
d
∕
1
2
DD
∕
1
4
高茎 ： 矮茎 = 3 ： 1
棋盘法
三、对分离现象的解释
提出假说 教材P5
基因型和表型
F1
Dd
配子
D
F2
Dd
D
d
d
DD
Dd
Dd
dd
高茎
矮茎
高茎
高茎
基因型
表现型
在遗传学上，把生物个体表现出来的性状叫做表型；把与表现型有关的基因组成叫做基因型。 （P13）
×
思考F2的这两个比值？
三、对分离现象的解释
提出假说 教材P5
用遗传图解解释分离现象。小组讨论孟德尔假说是如何解释观察现象的？
总结规范书写遗传图解需要注意哪些要点。
三、对分离现象的解释
提出假说 教材P5
Dd
高茎
D
d
Dd
高茎
D
d
DD
dd
Dd
Dd
配子 :
F1 :
F2 :
高茎
高茎
矮茎
１ ： ２ ： １
3 : 1
P:
高茎
矮茎
配子：
DD
dd
D
d
Dd
配子随机结合
成对存在
分离成单存在
F1 :
(1)配子的结合方式： 种。
(2)遗传因子组成： 种，分别为 ，其比例为 。
(3)产生后代的性状表现： 种，分别为 ，其比例为 。
4
3
DD、Dd、dd
1∶2∶1
2
高茎、矮茎
3∶1
三、对分离现象的解释
提出假说 教材P5
3 : 1
遗传图解书写注意事项：
中间写精细
表型比例：
表型：
上下有表型
下还有比例
左边有名称
雄配子
雌配子
三、对分离现象的解释
提出假说 教材P5
1．孟德尔解释的核心是什么？
孟德尔解释的核心是生物体形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。
2．F1在形成配子时形成两种比例相等的雌(或雄)配子，F1个体产生的雌、雄配子总数之比也是1∶1吗？
不是，一般雄配子数量远远多于雌配子数量。
(1)子一代个体形成的不同类型的雌配子或雄配子的活力应相同。
(2)雌、雄配子结合的机会相等。
(3)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等。
(4)遗传因子间的显隐性关系是完全显性。
(5)观察的子代样本数目足够多。
3．孟德尔遗传实验结果需要满足的条件有哪些？
思考 讨论
阅读教材第5页的内容，思考下列问题
阅读教材中的实验目的和步骤，并回答下列问题：
1.每个桶中放入数量相等的两种彩球的含义是什么
2.每次分别从两个桶内随机抓取一个彩球的含义是什么
3.分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起模拟了什么过程
4.为什么要将抓取的彩球放回原来的小桶内并摇匀
学生活动：
四、探究实践——性状分离比的模拟
教材P6
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
乙
F1
分离（抓取）
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
d
D
d
D
d
D
d
D
甲
d
D
d
合并
分离（抓取）
教材P6
四、探究实践——性状分离比的模拟
教材P6
1.实验目的
通过模拟实验，理解 的分离和 的随机结合与
之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
遗传因子
配子
性状
（1）甲、乙两个小桶分别模拟： 。
（2）甲、乙小桶内的彩球分别模拟： 。
（3）用不同彩球的随机组合，模拟： 。
雌、雄生殖器官
雌雄配子的随机结合
雄、雌配子
2.实验原理
3.操作步骤
教材P6
四、探究实践——性状分离比的模拟
认真阅读教材“性状分离比的模拟实验”方法步骤：
方法步骤：
1.在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各为10个。
2.摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。
3.分别从两个桶内随机抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的字母组
4.将抓取的彩球后。放回原来的小桶内，摇匀，按步骤3重复做50—100次。
数量可以不相等，因为雄配子远多于雌配子
1.为什么两个小桶内的D小球和d小球都是10个？
2.两个小桶内的彩球数量要相等吗？
确保D：d=1:1
3.操作步骤
认真阅读教材“性状分离比的模拟实验”方法步骤：
教材P6
四、探究实践——性状分离比的模拟
3.每次分别从两个桶内随机抓取一个彩球的含义是什么
在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。
4.分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起模拟了什么过程
模拟雌雄配子形成和随机结合的过程。
5.为什么每次抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？
为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
4.结果分析
教材P6
四、探究实践——性状分离比的模拟
请你设计记录表，记录实验结果：
(1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈ 。
(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：
显性∶隐性≈ 。
1∶2∶1
3∶1
次数 甲 乙 组合
1
2
3
……
30
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=
孟德尔的实验数据是否支持样本数量越大越接近理论比值
从表中找出F1自交结果中偏差最大的一组,偏差最小的一组子代数量的区别？这说明什么问题？
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 绿色 428 黄色 152 2.82∶1
花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14∶1
教材P6
四、探究实践——性状分离比的模拟
4.结果分析
5.思考讨论
教材P6
四、探究实践——性状分离比的模拟
答：与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预测的结果，即彩球组合类型数量比DD: Dd: dd=1:2:1,彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3:1。因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律。
如果孟德尔当时只对F 中10株豌豆的性状进行统计，那么他很难正确地解释性状分离现象。因为实验统计的样本数量足够大，是盂德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。 只对10株豌豆的性状进行统计，会出现较大的误差。
1.将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你有什么发现 如果孟德尔当时只对F 中10株豌豆的性状进行统计，他还能正确地解释性状分离现象吗
5.思考讨论
教材P6
四、探究实践——性状分离比的模拟
答：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-个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机结合，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。
2.将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理
孟德尔的假说完美解释了杂交现象，但他并没看有到F1的遗传因子组成及形成配子时遗传因子的分离现象，他怎样做才能验证自己的假说呢
F1自交
请同学们思考、讨论以下三种方案，选择最佳实验方案，证明F1的遗传因子组成及其所产生的配子种类和比例，预测实验结果并用遗传图解表示
Dd
dd
Dd
高茎
矮茎
DD
Dd
F1与显性亲本杂交
F1与隐性亲本杂交
高茎
高茎
高茎
X
X
五、对分离现象解释的验证
演绎推理、实验验证 教材P7
学生活动：
F1自交：
F1与隐性亲本杂交;
孟德尔以F1自交结果为依据提出假说，因此F1自交不能用于证明假说。
F1与显性亲本杂交：
显性亲本为纯合子，后代均为显性个体，无法证明F1的遗传因子组成。
隐性纯合子产生的含有隐性遗传因子的配子在与F1产生的配子结合后，只表现出F1配子所决定的性状，因此，后代的性状种类和比例即F1所产生的配子的种类和比例。
五、对分离现象解释的验证
演绎推理、实验验证 教材P7
高茎
矮茎
×
高茎
矮茎
1 ∶ 1
测交后代：
1. 演绎推理
Dd
D
d
d
Dd
dd
dd
配子 :
测交：
演绎推理
推理结果
过渡
比例：
一种正确的假说仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另外一些实验的结果。如果预测与实验结果相符，那么这个假说就能得到验证
在体细胞中遗传因子成对存在
形成配子时,成对的遗传因子彼此分离
受精时，雌雄配子随机结合
五、对分离现象解释的验证
2.实验验证（实施测交实验）
×
高茎 矮茎
测交后代 87 79
比例 高茎:矮茎≈１:１
实验结果与推理演绎的结果相吻合，从而证明孟德尔的假说是正确的。
高茎
矮茎
测交实验结果
实验结论：
根据以上分析，请你总结测交的概念及意义
五、对分离现象解释的验证
测交的概念及意义
(2)意义:
(1)测交：
F1与隐性亲本杂交
用于测定F1所产生的配子的种类和比例，测交实验的结果验证了孟德尔的假说
高茎
矮茎
×
高茎
矮茎
1 ∶ 1
测交后代：
Dd
D
d
d
Dd
dd
dd
配子 :
测交：
比例：
孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，后人归纳为孟德尔第一定律，又称分离定律
阅读教材第7页，并回答下列问题：
1.什么是分离定律？
2.分离定律的核心内容是什么？
3.是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？
4.试总结分离定律的适用范围
Dd
高茎
配子 :
F1 :
D
d
六、分离定律
得出结论 教材P7
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子(基因)成对存在，不相融合；
在形成配子时，成对的遗传因子（基因）发生分离，分离后的遗传因子（基因）分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
六、分离定律
得出结论 教材P7
实质:
Dd
D
d
1.分离定律的内容：
2.分离定律的适用范围：
六、分离定律
得出结论 教材P7
（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)
（1）真核生物的性状遗传。
（2）有性生殖生物的性状遗传。
① 在观察和分析基础上提出问题
② 通过推理和想象提出解释问题的假说
③ 根据假说进行演绎推理，推出预测的结果
④ 通过实验检验
若实验结果与预测相符，则假说正确
若实验结果与预测不符，则假说错误
假说—演绎法
科学方法
过渡
试总结分离定律的发现过程
思考：下列描述属于假说演绎法的哪一过程？
实验现象
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
汉水丑生侯伟作品
　开心一笑
阅读教材8页“思维训练”的相关内容，思考以下问题：
请你写出解决这一问题的实验方案，与同学交流，看谁设计的方案更简捷。
设计实验方案
思维·训练
怎样才能获得开紫花的纯种植株呢？
任务四
设计实验方案
思维·训练
紫花
F1 :
F2 :
P:
白花
×
紫花
白花
选育紫花 自 交
紫花
白花
直至不再出现白花为止
淘汰
选育紫花 自 交
课后概念检测（教材第8页）
1.在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中，F1都表现为显性性状，F1的自交后代却发生了性状分离。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。 （ ）
×
×

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