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必
修二
第1课时
孟德尔的豌豆杂交实验（一）
第1章 遗传因子的发现
2019人教版·生物学·必修2
目录
01
课程导入：挑战“融合遗传”
02
实验材料：为什么选择豌豆？
03
杂交实验：一对相对性状的研究
04
提出假说：对分离现象的解释
05
习题巩固：知识应用与检测
01
课程导入：挑战“融合遗传”
曾经的观点：融合遗传
人们曾认为，两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内混合，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。
讨论
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？
思考与质疑
讨论
你同意上述观点吗？你的证据有哪些？
02
实验材料：为什么选择豌豆？
探究新知
遗传学之父——孟德尔
孟德尔的科学成就
格雷戈尔·孟德尔（Gregor Johann Mendel）是奥地利帝国的生物学家，被誉为“现代遗传学之父”。
他通过著名的豌豆杂交实验，发现了遗传学的两大基本定律：分离定律和自由组合定律，为现代遗传学奠定了坚实基础。
孟德尔的豌豆实验开启了现代遗传学的大门，
他的发现让人类对生命遗传规律的认知发生了质的飞跃。
探究新知
豌豆作为实验材料的优点（一）
(1) 自花传粉、闭花受粉
豌豆花结构：花未开放已完成授粉
①自花传粉
花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上，即“自交”。
②异花传粉
花粉从一朵花传到另一朵花的雌蕊柱头上。
自然状态下为纯种的原因
豌豆花在开放前已完成自花传粉，避免外来花粉干扰，因此自然状态下一般为纯种，实验结果可靠。
探究新知
豌豆作为实验材料的优点（二）
2. 具有易于区分的相对性状
如高茎/矮茎、圆粒/皱粒等，界限分明，便于观察统计。
3. 花大，易于人工异花传粉
豌豆花较大，便于进行人工去雄和授粉操作，实验可控性强。
4. 生长周期短，子代数量多
豌豆生长速度快，一次繁殖可产生大量后代，便于进行统计学分析，保证实验结果的可靠性。
总结：这些优点使豌豆成为遗传学实验的理想材料，孟德尔也因此获得了成功的实验数据。
探究新知
【探究活动1】
结合图示，学习人工异花传粉的操作步骤，小组合作完成以下讨论任务。
步骤1：去雄（花蕾期，防止自花传粉）
步骤2：套袋（防止外来花粉干扰）
步骤3：传粉（雌蕊成熟时，采集父本花粉涂在母本柱头上）
步骤4：再套袋（保证杂交种子是人工传粉的结果）
讨论
(1)人工异花传粉的具体操作步骤
(2)去雄操作的时间及目的
(3)人工授粉后为何要进行套袋
(4)本中父本和母本分别是哪株豌豆？判断依据是什么？
03
杂交实验：一对相对性状的研究
探究新知
实验概述
一对相对性状的杂交实验（P→F1）
实验过程：孟德尔选用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作为亲本（P），进行正交和反交的杂交实验。
实验结果：子一代（F1）植株全部表现为高茎，矮茎性状在F1代中没有表现出来。
提出问题：为什么子一代都是高茎而没有矮茎？矮茎性状是消失了，还是暂时隐藏起来了？
图：一对相对性状的杂交实验图解
结论提示：该实验现象否定了“融合遗传”的观点，暗示了生物的性状是由遗传因子控制的，且存在显隐性之分。
探究新知
实验探究
F1自交与性状分离
实验过程：孟德尔让子一代（F1）的高茎豌豆自交。
实验结果：子二代（F2）中出现高茎和矮茎，数量比接近3:1。
提出问题：为什么矮茎性状又出现了？3:1的性状分离比是偶然的吗？
核心概念
孟德尔实验
概念解析
显性性状
一对相对性状的亲本杂交，子一代（F1）显现出来的性状（如高茎）。
隐性性状
一对相对性状的亲本杂交，子一代（F1）未显现出来的性状（如矮茎）。
性状分离
在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
04
提出假说：对分离现象的解释
核心假说
孟德尔假说
对分离现象的解释（假说）
1. 性状由遗传因子决定
每个因子决定一种特定的性状，独立存在。
2. 体细胞中遗传因子成对存在
纯种高茎为DD，纯种矮茎为dd；显性基因用大写字母表示。
3. 配子形成时成对因子分离
成对的遗传因子彼此分离，配子中只含每对因子中的一个。
4. 受精时雌雄配子随机结合
雌雄配子的结合机会均等，合子中遗传因子恢复成对。
图示：遗传因子在配子形成与受精过程中的行为
核心逻辑：
性状分离的根本原因是成对遗传因子的分离
探究新知
假说演绎
用假说解释3:1的性状分离比
P代：DD (高茎) × dd (矮茎)
配子：D 和 d
F1代：Dd (高茎，D对d有显性作用)
F1自交：Dd × Dd，配子比例 D:d = 1:1
F2代：遗传因子 DD:Dd:dd = 1:2:1
性状表现 高茎:矮茎 =3:1
孟德尔豌豆杂交实验遗传图解
05 习题巩固：知识应用与检测
05
基础巩固练
题目1：《本草纲目》记载豌豆“其苗柔弱宛宛，故得豌名。”豌豆营养价值高，具有抗氧化、降血压等功能，在遗传学研究中更是一种重要的实验材料。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 豌豆具有易于区分的相对性状，便于观察和分析实验结果
B. 用豌豆进行杂交实验时需对母本去雄，然后进行套袋处理
C. 孟德尔设计测交实验对分离现象进行解释，属于提出假说的内容
D. 同一株豌豆的自花传粉和同一株玉米的异花传粉，都属于自交
题目2：下列各组中属于相对性状的是（ ）
A. “应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”
B. “四月枇杷未黄”“五月石榴红似火”中的“黄”与“红”
C. “雄兔脚扑朔，雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”
D. “能白更兼黄，无人亦自芳”中的“白”与“黄”
答案：1. C 2. D
解析：1. 孟德尔设计测交实验是为了验证假说，属于演绎推理阶段，而非提出假说。 2. 相对性状是指同种生物同一性状的不同表现形式，D选项中“白”与“黄”是兰花花色的不同表现。
能力提升练
题目1：豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为显性。让纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F1自交，F2中高茎豌豆与矮茎豌豆的比例为（）
A. 1：1 B. 2：1 C. 3：1 D. 9：3：3：1
答案：C
解析：根据孟德尔的分离定律，F1代基因型为Dd，自交后F2代基因型及比例为DD:Dd:dd=1:2:1，表现型比例为高茎:矮茎=3:1。
题目2：豌豆的红花与白花是一对相对性状。欲判断一株红花豌豆是否为纯合子，最简便的方法是（）
A. 让该株红花豌豆自交
B. 与白花豌豆杂交
C. 与另一株纯合红花豌豆杂交
D. 与另一株杂合红花豌豆杂交
答案：A
解析：判断显性个体是否为纯合子，最简便的方法是自交。如果后代出现性状分离，则为杂合子；如果不出现性状分离，则为纯合子。
拓展培优练
某兴趣小组用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本，重复做了孟德尔的人工杂交实验。请回答下列问题：
(1) 图中操作①是_______，父本是_______豌豆。
(2) 无论正交还是反交，杂交产生的F1总是高茎，说明高茎是_______性状。
(3) F2中花粉有_______种类型。F1连续自交两代，F3中高茎植株的比例是_______。
【答案】(1) 去雄；矮茎 (2) 显性 (3) 2；7/8
【解析】
(1) 操作①是对母本进行去雄，提供花粉的矮茎豌豆是父本。
(2) F1代表现出的性状为显性性状。
(3) F1基因型为Dd，产生D和d两种花粉。F1自交得F2（1/4DD, 2/4Dd, 1/4dd），F2自交，其中2/4的Dd自交产生1/4的dd，即2/4×1/4=1/8的矮茎，所以高茎比例为1 - 1/8 = 7/8。
THANKS
感谢聆听
敬请期待下一课：对分离现象解释的验证
2019人教版·生物学·必修2

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