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第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）的课件
新知导入
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。这种观点也称作融合遗传。
红花豌豆与白花豌豆
+
新知导入
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？
2、你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，子代表现出介于双亲之间的性状，即红色和白色的混合色——粉色。
红花豌豆与白花豌豆
因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如，红花豌豆与白花豌豆杂交后，其后代仍出现红花或白花；又如，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。
粉色。
不同意。
孟德尔
现代遗传学的奠基人
21岁起做修道士，29岁起进修自然科学和数学。主要工作：1856-1864经过8年的杂交试验，1865年发表了《植物杂交试验》的论文。主要贡献有:
(1)提出了遗传单位是遗传因子
（现代遗传学上该名称为基因）；
(2)发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。
直到1900年才引起遗传学家、育种家的高度重视，现代遗传学迅速发展起来。
一、选择豌豆作为遗传试验材料成功的原因
1.豌豆适于杂交实验的生物学特征 ：
(1)豌豆是自花传粉闭花受粉的植物,自然状态下是纯种。
(2) 豌豆有易于区分的性状，实验结果很容易观察和分析﹔豌豆的花大,便于人工授粉。因此，豌豆是理想的遗传实验材料。
内容精讲
性状：生物体的形态特征和生理特征。
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？
不是。
图1 有无耳垂
1、有耳垂 2、无耳垂
图2 卷 舌
1、有卷舌 2、无卷舌
图3 前额中央发际有美人尖
1、有美人尖 2、无美人尖
图4 上眼睑有无褶皱
1、双眼皮 2、单眼皮
相对性状的实例
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
图5 拇指竖起时弯曲情形
1、挺直 2、拇指向指背面弯曲
遗传图谱中的符号：
P:
♀: ♂:
×:
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
×
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。
高茎
矮茎
P
×
（杂交）
高茎
F1
（子一代）
（亲本）
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（矮茎）？
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？
二、一对相对性状的杂交实验
高茎
F1
×
（自交）
高茎
矮茎
F2
（子二代）
显性性状
隐性性状
；
孟德尔把子一代（F1）中显现出来的性状
孟德尔把子一代（F1）中未显现出来的性状
基因型相同的个体进行的交配
二、一对相对性状的杂交实验
高茎
F1
×
（自交）
高茎
矮茎
F2
（子二代）
显性性状
隐性性状
这种在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
性状分离
二、一对相对性状的杂交实验
高茎
F1
×
（自交）
高茎
矮茎
F2
（子二代）
这种在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
性状分离
3 ∶ 1
F2中的3：1是偶然的吗？
二、一对相对性状的杂交实验
现象的思考：
七对相对性状的遗传实验数据
你能找出其中的规律吗？
3∶1
实验方法——数学统计
性状 F2的表现 显性 隐性 显性：隐性
茎的高度 787（高茎） 277（矮茎） 2.84：1
种子形状 5475（圆粒） 1850（皱粒） 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（未成熟） 428（绿色） 152（黄色） 2.82：1
花的位置 651（腋生） 207（顶生） 3.14：1
F2出现3：1的性状分离比是偶然的吗？
观察实验
发现问题
F2出现3：1的性状分离比
F2为什么会出现3：1的性状分离比呢？
提出假说解释问题
1.遗传因子决定生物的性状
2.体细胞中遗传因子成对存在
3.成对的遗传因子在形成配子时分离
4.雌雄配子在受精时随机结合
1.生物的性状是由遗传因子决定的。
三、对分离现象的解释
摒弃融合遗传，提出四点假说(颗粒遗传思想)
①这些因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。
遗传因子
生物性状
决定
1.生物的性状是由遗传因子决定的。
①这些因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。
②每个因子决定一种特定的性状,其中决定显性性状的为显性遗传因子,用大写字母（如D)来表示;决定隐性性状的为隐性遗传因子,用小写字母(如d)来表示。
遗传因子
生物性状
决定
显性遗传因子(D)
隐性遗传因子(d)
显性性状
决定
隐性性状
2.在体细胞中,遗传因子是成对存在的。
DD
dd
Dd
遗传因子组成相同的个体
遗传因子组成不同的个体
3.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中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。
4.受精时,雌雄配子的结合是随机的。例如,含遗传因子D的配子,既可以与含遗传因子D的配子结合，又可以与含遗传因子d的配子结合。
三、对分离现象的解释
四点假说(颗粒遗传思想)
1.生物的性状是由遗传因子决定的。
2.在体细胞中,遗传因子是成对存在的。
3.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。
4.受精时,雌雄配子的结合是随机的。
核心假说:
成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。
其他假说都是为核心假说的提出而服务的。
遗传图解规范书写
上边有表型
下边有比例
左边有名称
中间写精细
1.说明：每行左侧要有相应的文字说明(如P、配子、F1 、F2等)。
2.亲本：写出亲本的性状，标出与性状相应的遗传因子组成。
3.符号：主要包括交配方式符号和箭头，杂交(用×表示)和自交(用 表示)，箭头表示遗传因子在上下代的传递关系。
4.配子：正确分离出配子。
5.子代：根据雌雄配子随机结合写出子代遗传因子组成，标出子代的性状及其比例。
三、对分离现象的解释——提出假说
温故
一对相对性状杂交实验
F2出现
性状分离
假设解释
知新
假设解释
对分离现象
解释的验证
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。如果实验结果与预测相符,这个假说就得到了验证。
测交实验
探究实践：性状分离比的模拟实验
1.目的要求
通过模拟实验,理解遗传因子的_____、配子的_________与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
分离
随机结合
探究实践：性状分离比的模拟实验
2.材料用具
①两个小桶,分别标记甲、乙
②两种大小相同、颜色不同的彩球各20个，一种彩球标记D，另一种彩球标记d
③记录用的纸和笔。
1.分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。
2.从两个桶内随机抓取一个小球，放在一起。记录两个彩球的字母组合。
3.将抓取的小球放回原来的小桶。
重复30次以上
4.统计不同字母组合的数量及其比例。
3.实验步骤
思考：
①为什么要重复30次以上？
因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律，统计结果越可靠。
思考：
②甲、乙两个小桶分别模拟什么？
模拟雌、雄生殖器官
③甲、乙小桶内的彩球分别模拟什么？
模拟雌、雄配子
④不同彩球的随机组合，模拟什么？
模拟生物生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。
思考：
⑤为什么每次抓取后要将小球放回？
保证下次抓取时两种小球的数目相同，从而使抓取到两种小球的几率相同。
思考：
⑥每次抓取一个彩球代表什么？
每次抓取一个小球，代表产生配子。
⑦不同彩球组合代表什么
不同彩球组合代表子代遗传因子组成
思考：
⑧甲乙两桶中小球总数一定要相同吗？
甲乙两桶中小球总数不需要相同
⑨每个小桶中标有D的小球和标有d的小球数一定要相同吗？
每个小桶中标有D的小球和标有d的小球数一定要相同
4.注意事项
①抓取彩球时，不要挑选，可以背过脸或眼睛看着别处，保证抓取的随机性。
②抓取的彩球一定要放回原来的小桶内，以保证小桶内两种颜色的彩球数量相等。
③每次抓取彩球前，一定要摇匀。
5.结果和结论
①统计实验结果
设计表格,记录实验结果
次数 甲 乙 组合
1
2
......
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=_____
5.结果和结论
②实验结论
统计样本足够大的情况下，
a.两种雌配子，D:d≈1:1
b.两种雄配子，D:d≈1:1
c.子代遗传因子组成，DD:Dd:dd≈1:2:1
d.子代性状分离比，显性：隐性≈3:1
思考·讨论
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
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。
思考·讨论
2.如果孟德尔当时只对F2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
如果孟德尔当时只对F2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，是孟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。
思考·讨论
3.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
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。
1.性状分离比的模拟实验中，如图准备了实验装置，小球上标记的A、a代表基因。下列相关叙述正确的有( )
①小球的黑色和白色分别表示雌、雄配子
②小球的颜色可以不同但形态必须相同
③甲、乙中小球数量必须相同，A、a的值可以不同
④实验时需分别从甲、乙中各随机抓取一个小球是模拟等位基因的分离
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
D
2.下列有关“性状分离比的模拟”实验的叙述，不正确的是（ ）
A. 彩球大小、形状、质地、重量等要一致
B. 每次抓彩球以前必须摇动小桶，使彩球充分混合
C. 每次抓彩球，统计的彩球不必放回桶内，重复进行多次即可
D. 抓彩球时应双手同时进行，最好闭眼
C
下列是对“一对相对性状的杂交实验”中性状分离现象的各项假设性解释，其中错误的是（　）
A. 生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的
B. 体细胞中的遗传因子成对存在，互不融合
C. 在配子中只含有每对遗传因子中的一个
D. 生物的雌雄配子数量相等，且随机结合
D
基因型为Aa的植物体产生的雌雄配子的数量是（ ）
A.雌配子∶雄配子＝1∶1 　　
B.雄配子比雌配子多
C.雄配子∶雌配子＝3∶1　　
D.雄配子A∶雌配子a=1∶3
B
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，还应该能够预测另外一些实验的结果。
孟德尔的假设 性状 ♂ ♀
高茎豌豆 DD DD
Dd Dd
矮茎豌豆 dd dd
对分离现象解释的验证
请同学们根据下表分析孟德尔会用什么方法来验证呢？
测交实验
测交：
F1与隐性纯合子杂交
测交实验：
杂种子一代高茎
隐性纯合子矮茎
x
Dd
dd
D
d
Dd
dd
高茎
矮茎
1 ： 1
配子
测交
测交后代
请
预
测
实
验
结
果
？
d
（演绎推理）
根据假设测交理论预期：高茎:矮茎＝1:1
测交的结果:
（实验验证）
在得到的166株后代中，87株是高茎的，79株是矮茎的，高茎与矮茎植株的数量比接近1:1。实验结果与预期相符。
讨论:孟德尔一对相对性状测交实验中，测交后代为什么会出现性状分离比接近1:1的现象？
高茎豌豆Dd产生含D和d的两种配子，且比例为1:1，而矮茎豌豆dd只产生含d的一种配子，雌雄配子随机结合会产生含 Dd和dd的后代，且比例为1:1。
测交可以推测(1)被测个体的基因型，判断是否为纯合子;(2)个体产生配子的种类和比例。但不能推测出个体产生配子的数量。
实验结果与预期相符,证实了：
1.F1产生D和d两种类型比值相等的配子；
2.F1是杂合子，遗传因子组成是Dd；
3.F1在配子形成时，成对的遗传因子彼此分离
分离定律
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，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
分离定律在生物的遗传中具有普遍性。例如，小麦的高秆和矮秆、家鸡的羽腿和光腿等相对性状的遗传均遵循分离定律。两只白色绵羊生出黑色的小羊，父母正常而其子女患白化病等性状分离现象，也是控制相关性状的遗传因子遵循分离定律遗传的结果。
假说演绎法
一对相对性状的杂交实验→观察实验，发现问题。
↓
对分离现象的解释→发现问题，解释问题。
↓
对分离现象解释的验证→演绎推理（设计测交实验）；实验验证（测交实验）
↓
得出分离定律→总结规律。
不同交配方式
概念 主要应用
杂交 遗传因子组成不同的同种生物个体间的相互交配 ①通过杂交将不同亲本的优良性状集中起来，得到新品种
②通过后代表型及比例判断显隐性
自交 遗传因子组成相同的同种生物个体间的相互交配 ①提高后代中纯合子所占的比例
②植物纯合子、杂合子的鉴定
测交 待测个体与隐性纯合子杂交 ①测定待测个体的遗传因子组成
②验证基因分离定律的正确性
正交与反交 一对相对概念，如甲、乙为具有一对相对性状的个体，若规定甲（父本）×乙（母本）为正交，则甲（母本）×乙（父本）为反交 判断该遗传因子的位置
回交 子代与亲本间进行杂交 判断显隐性时可能会用到

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