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汉水丑生侯伟作品
基因的发现
基因在哪？
基因是什么？
基因怎么起作用？
基因的变化
基因与进化的关系
1.背景——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。
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？
你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
粉色。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。
讨论
不同意。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；再例如，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。
为坚持智力追求，不惜放弃其天伦之乐；
　　在学术群体外围，做出科学的核心发现；
　　用数学分析生物，成功地进行学科交叉；
　　十年一系列实验，一篇论文开创新学科。
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、一朵完整的花由哪些结构构成？花的类型有哪些？果实的各结构分别对应花的什么结构？
2、什么是自花传粉、异花传粉？
3、什么是自交和杂交？
4、把高茎豌豆和矮茎豌豆混合种植，通过风媒和虫媒，是可以相互授粉的，但是高茎豌豆的种子长出的植株依然是高茎，矮茎豌豆的种子长出的植株依然是矮茎，这是为什么呢？
5、什么叫性状？如何理解相对性状？
6、尝试归纳孟德尔选择豌豆作为遗传实验材料的优点有哪些？
任务一：豌豆用作遗传实验材料的优点
任务一：豌豆用作遗传实验材料的优点
一朵完整的花有花柄、花托、花萼、花冠、雌蕊、雄蕊。
单性花：一朵花中，只有雌蕊或雄蕊
认识花的结构
雄蕊
雌蕊
两性花：一朵花中，既有雌蕊也有雄蕊
雄花：产生花粉，花粉中有精子
雌花：提供卵细胞
任务一：豌豆用作遗传实验材料的优点
花的传粉类型
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。
异花传粉：两朵花之间的传粉过程。
提供花粉的植株为父本（♂）
接受花粉的植株为母本（♀）
自交：是指遗传因子组成相同的个体之间的交配，如：植物的自花传粉、同株的异花传粉
杂交：一般指遗传因子组成不同的个体之间的交配
任务一：豌豆用作遗传实验材料的优点
性状和相对性状
性状：遗传学中把生物体所表现的可遗传的形态结构、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、狗的攻击性、服从性等都可以称之为性状。
相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。
单眼皮
双眼皮
练一练：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
狗的长毛与卷毛
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
√
√
×
×
×
×
注意：同一种生物
同一种性状
不同类型
任务一：豌豆用作遗传实验材料的优点
豌豆的优点
1、豌豆是自花传粉、闭花受粉（自交）的植物，因此自然状态下通常是纯种。
2、豌豆花大，容易进行去雄和人工授粉等操作。
3、具有易于区分的性状，且能稳定的遗传给后代
4、子代个体数量多，便于统计分析
人工异花传粉（人工杂交实验）基本步骤
1、人工异花传粉的过程？每一步操作的目的是什么？
2、去雄应该在什么时期进行？去雄后的植株作为杂交过程中的父本还是母本？两次套袋的目的是什么？人工传粉时要注意什么？
♀
去雄套袋
♂
采集花粉
传粉套袋
【人工异花传粉】
去雄
套袋
防止外来
花粉的干扰
人工授粉(传粉)
（雌蕊成熟时）
套袋
防止外来
花粉的干扰
（花蕾期）
人工授粉
套袋
种子发育成熟
种植，得到F1代
套袋
尝试说一说进行玉米人工杂交的过程？
水稻花为两性花，玉米为单性花，下列关于植物人工异花传粉的说法，正确的是（ ）
A.对水稻进行杂交时，需要对父本进行去雄
B.对玉米进行杂交的基本操作程序是去雄—套袋—授粉—套袋
C.无论是水稻还是玉米，在杂交过程中都需要套袋
D.无论是水稻还是玉米，在杂交过程中都需要去雄
典题应用
√
1.孟德尔一对相对性状的杂交实验的过程是怎样的？实验结果如何？
2.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
任务二、一对相对性状的杂交实验
3.如何理解正反交？这对概念与杂交有什么关系？
4.什么是显性性状？什么是隐性性状？什么是性状分离？根据孟德尔杂交实验，归纳显、隐性状的判断方法。
5.孟德尔根据观察的现象及统计的结果，提出了哪些问题？
高茎
×
P
高茎
矮茎
F1

F2
高茎
矮茎
高茎
高茎
具有相对性状的纯种亲本杂交，子一代中未表现出来的性状→隐性性状
具有相对性状的纯种亲本杂交，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
显性性状、隐性性状、性状分离
√
在下列遗传实例中,属于性状分离现象的是
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代全为高茎豌豆
②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交,后代有高有矮，数量比接近于 1:1
③圆粒豌豆自交后代中,圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占 3/4 和 1/4
④开粉色花的紫茉莉自交,后代出现红花、粉花、白花三种表现类型
A.②③④ B.③④ C.②③ D. ③
性状分离：亲本的性状相同，而子代性状不同时
高茎
×
P
高茎
矮茎
F1
观察现象
提出问题
问题1：无论是正交还是反交，为什么子一代只有高茎而没有矮茎？
♀
♂

F2
高茎
矮茎
高茎
高茎
787
277
问题2：为什么子一代没有矮茎的，而子二代又出现了矮茎？
问题3：子二代中出现3:1的性状分离比是不是偶然的？
孟德尔引入统计学分析豌豆其他6对相对性状杂交实验，结果如 P4 表1-1
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的性状分离比不是偶然
融合遗传
否定
在观察和统计分析的基础上，果断地摈弃前人融合遗传的观点，通过严谨的推理和大胆的想象，对分离现象提出假设。
任务三：对分离现象的解释
1、孟德尔对分离现象的原因提出了那几点假说？
2、什么叫显性遗传因子、隐性遗传因子、纯合子、杂合子？
3、孟德尔提出的假说的核心内容是什么？
4、根据孟德尔提出的假说，尝试利用遗传图解解释分离现象。
5、注意规范的遗传图解的写法。
6、F1代自交后代出现3：1的理论分离比所必须满足的理想条件有哪几点？
任务三：对分离现象的解释
①生物的性状是由遗传因子（后改称为基因）决定的
②在体细胞中，遗传因子成对存在的。
显性遗传因子
决定
（用大写字母如D来表示）
显性性状
隐性遗传因子
决定
（用大写字母如d来表示）
隐性性状
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）
③配子形成时，成对的遗传因子分开，分别进入不同的配子（关键）
④受精时，雌雄配子的结合是随机的
分析问题
提出假说
Dd
高茎
F1：
P：
D
d
配子：
高茎
DD
矮茎
dd
X
受精后，配子结合成合子，遗传因子恢复成对。
配子 :
F2 :
F1 :
Dd
高茎
×
Dd
高茎
D
d
D
d
高茎
高茎
矮茎
DD
Dd
Dd
dd
【遗传图解】
对F1自交的解释
高茎
♂ ♀
棋盘法
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
F2的表现型比例：
显性性状占：
隐性性状占：
F2的基因型比例：
显性纯合子占：
杂合子占：
隐性纯合子占：
3:1
3/4
1/4
1:2:1
1/4
1/2
1/4
【遗传图解】
遗传图解书写的注意事项：
1.世代符号
2.基因型、表现型
3.杂交或自交符号，箭头
4.子代基因型，表现型及比例
请动手写一写孟德尔一对相对性状杂交实验的完整遗传图解
任务三：对分离现象的解释
1、请完成课后练习概念检测的第二题
2、请完成练透第一课时的12题
巩固提升
探究实践 性状分离比的模拟实验体验孟德尔的假说
1、实验的原理，实验的目的？
2、实验步骤有哪些？
3、一个桶内，两种彩球的含义是？在数量上有什么要求？
4、从两个桶中随机抓取一个彩球组合在一起，这一过程是为了模拟？每次抓出小球记录组合后，被抓出的小球该怎么处理？为什么？
5、实验中，甲乙两个小桶内的彩球数量都为20个，这符合自然界的实际情况吗？
6、彩球组合类型有哪些？数量比约为？所代表的的显性性状与隐性性状的比值约为？
7、如果实验结果与孟德尔所做的假说不一致，可能是哪些实验操作有误？
四、性状分离比的模拟实验
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。
2.实验原理
遗传因子
配子
性状
用具或操作 模拟对象或过程
甲、乙两个小桶 _______________
小桶内的彩球 __________
不同彩球的随机组合 的随机组合
雌、雄生殖器官
雌、雄配子
雌、雄配子
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
四、性状分离比的模拟实验
4.注意事项
要_____抓取，且抓完一次将小球放回原小桶并_______，重复次数足够多。两小桶内的彩球数量_______(填“可以”或“不可以”，下同)不相同，每个小桶内两种颜色的小球数量_______不相同。
5.实验结果
①彩球组合数量比DD∶Dd∶dd≈ 。
②彩球组合代表的显隐性性状的数值比接近 。
随机
摇匀
可以
不可以
1:2:1
3:1
例1.用甲、乙两个小桶及分别标记为A、a的两种不同颜色的彩球，进行“一对相对性状杂交的模拟实验”，下列叙述正确的是(　　)
A、本实验模拟的是生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离
B、每次抓取彩球后无须放回原来的小桶
C、统计40次，彩球组合AA、Aa、aa数量一定为10、20、10
D、每个小桶中都有两种不同颜色的彩球，并且两种颜色的彩球数相等
D
【课堂练习】
任务四：对分离现象解释的验证
1、孟德尔想要验证自己提出的假说是否正确核心是要验证什么？
2、为什么选择隐性性状与F1杂交
3、利用孟德尔提出的假说，推测出测交后代的实验结果并尝试画出测交实验的遗传图解。
4、测交法可以用于测定什么？
5、分离定律的发生时期、内容、实质、适应范围？
6、孟德尔提出分离定律的过程中用到的科学方法一般程序？
F1（Dd）是否产生了两种配子（D：d≈1：1）
怎样验证？
思考：
配子难以直接观察
Dd
D
d
F1
配子
高茎
1 ： 1
直接验证
看是否产生两种配子
个体可直接观察
Dd
DD
dd
√
关键要验证什么
【问题探讨】
选择一个亲本与F1交配
该选择什么样的亲本呢？
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的遗传因子组成。
P
×
dd
Dd
高茎
矮茎
测交
杂种子一代
隐性纯合子
对分离现象解释的验证方法——测交
演绎推理：
配子
D
d
d
测交后代
Dd
dd
高茎
矮茎
1 : 1
×
（杂交）
P
（亲代）
（高茎杂合）
（矮茎）
F1
（子一代）
（高茎(87)：矮茎(79)=1：1）
实验验证
P
×
dd
Dd
高茎
矮茎
测交
杂种子一代
隐性纯合子
对分离现象解释的验证方法——测交
配子
D
d
d
测交后代
Dd
dd
高茎
矮茎
1 : 1
作用：
①测定F1产生的配子的种类和比例。
②测定F1的基因型。
③预测F1在形成配子时基因的行为(根本目的)。
课本P4-7
观察现象，提出问题
作出假说
演绎推理，实验验证
得出结论
假说——演绎法
高茎、矮茎杂交，
F1都是高茎，
F2高：矮＝3：1，
为什么？
推导出测交实验
推测子代表现型及比例
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
【科学方法】
(1) 孟德尔进行测交实验属于演绎过程 (　　)
(2) 孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子” (　　)
(3) 符合分离定律并不一定出现 3∶1 的性状分离比 (　　)
(4) 分离定律发生在配子形成过程中 (　　)
×
×
√
√
核心：生物在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入到不同的配子中。
任务五：分离定律
1、什么是分离定律？分离定律的适用范围
2、分离定律的实质是什么？
3、如何验证一对遗传因子的遗传是否遵循分离定律？
分离定律的验证方法
水稻的非糯性（由遗传因子A控制）和糯性（由遗传因子a控制）是一对相对性状，现有纯种的非糯性和糯性水稻若干，请分别用杂交法（自交法）、测交法和花粉鉴定法（已知碘液可将非糯性花粉和糯性花粉分别染成蓝黑色和橙红色）验证分离定律。
杂交法（自交法）
分离定律的验证方法
测交法
水稻的非糯性（由遗传因子A控制）和糯性（由遗传因子a控制）是一对相对性状，现有纯种的非糯性和糯性水稻若干，请分别用杂交法、测交法和花粉鉴定法（已知碘液可将非糯性花粉和糯性花粉分别染成蓝黑色和橙红色）验证分离定律。
花粉鉴定法
水稻的非糯性（由遗传因子A控制）和糯性（由遗传因子a控制）是一对相对性状，现有纯种的非糯性和糯性水稻若干，请分别用杂交法、测交法和花粉鉴定法（已知碘液可将非糯性花粉和糯性花粉分别染成蓝黑色和橙红色）验证分离定律。
分离定律的验证方法
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。
【课后练习P8】
(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
①具有相对性状的两纯合亲本杂交 子代只出现一种性状 子代所出现的性状为_______性状。
②相同性状的亲本杂交 子代出现性状分离 子代所出现的新性状为_______性状。
③根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交 F1自交 F2中性状分离比为3:1 分离比为“3”的性状______性状
分离定律的应用
显、隐性的判断
大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判定性状显隐性关系的是（ ）
① 紫花×紫花→紫花
② 紫花×紫花→301紫花＋110白花
③ 紫花×白花→紫花
④ 紫花×白花→98紫花＋107白花
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①和④
B
【课后练习】
观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题
（1）毛色的显性性状是 ，隐性性状是 ；
（2）白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为 。产生这种现象的原因是 。
白毛
黑毛
性状分离
两只白羊都是杂合子，
都含有黑色的隐性遗传因子，在后代中有可能出现黑色个体
【课后练习P8】
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。
分离定律的应用
纯合子、杂合子的判断
【例】家兔黑毛对褐毛是显性，要判断一只雄性黑毛兔是否是纯合子，选用与它交配的雌兔最好是：
A.纯种黑毛兔 B.杂种黑毛兔
C.褐毛兔 D.A、B、C都不对
分离定律的应用
C
纯合子、杂合子判断：植物常用_____法、动物常用_____法。
自交
测交
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。
【课后练习P8】
归纳概念，总结方法
分离定律
遗传因子
（成对）
在产生配子时彼此_____
_____性状
_____基因
_____基因
_____性状
_____性状
杂种自交发生_____分离
控制
控制
导致
实质
表象
科学
方法
_____________
显性
显性
隐性
隐性
相对
分离
性状
假说-演绎法
致谢！

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