2020-2021学年高一生物人教版必修二2-1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一)课件.ppt

1.1 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）孟德尔的豌豆杂交实验（一）基因的分离定律基因的分离定律 人们曾经认为，双亲的遗传物质在子代人们曾经认为，双亲的遗传物质在子代体内发生混合，子代性状介于双亲之间，这体内发生混合，子代性状介于双亲之间，这种观点叫融合遗传。种观点叫融合遗传。红牡丹红牡丹 粉红牡丹花？粉红牡丹花？白牡丹白牡丹红牡丹与白牡丹杂交：红牡丹与白牡丹杂交：你同意上述观点吗？说说你的理由。你同意上述观点吗？说说你的理由。（1 1）提出了遗传单位是）提出了遗传单位是遗传因子遗传因子（现代遗传学上确定为（现代遗传学上确定为基因基因）；）；孟德尔（孟德尔（1822182218841884），遗传），遗传学的奠基人。学的奠基人。2121岁起做修道士，岁起做修道士，2929岁起进修自然科学和数学。岁起进修自然科学和数学。主要工作：主要工作：1856-18641856-1864经过经过8 8年年的豌豆杂交试验，的豌豆杂交试验，18651865年发表年发表了了植物杂交试验植物杂交试验的论文。的论文。主要贡献有主要贡献有:（2 2）发现两大遗传规律：基因的）发现两大遗传规律：基因的分离定律分离定律和基因的和基因的自由组合定律自由组合定律。直到直到19001900年，孟德尔定律重新被欧洲的三位科年，孟德尔定律重新被欧洲的三位科学家发现，遗传学就同这个学家发现，遗传学就同这个“再发现再发现”一起诞生了！一起诞生了！一、为什么用豌豆做遗传实验易成功一、为什么用豌豆做遗传实验易成功?1.1.豌豆豌豆 自花传粉自花传粉闭花受粉闭花受粉自然状态下是纯种自然状态下是纯种2.2.具有易区分的具有易区分的相对性相对性状状,性状能稳定遗传性状能稳定遗传4.4.豌豆花大，易于做豌豆花大，易于做人工异花传粉人工异花传粉3.3.子代个体数量多子代个体数量多豌豆花豌豆花精子精子卵细胞卵细胞不同植株的花进行异花传粉时：不同植株的花进行异花传粉时：供应花粉的植株叫做父本供应花粉的植株叫做父本()接收花粉的植株叫做母本接收花粉的植株叫做母本()异花传粉异花传粉 自花传粉自花传粉 闭花传粉闭花传粉相对性状：相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。一种生物的同一性状的不同表现类型。性状性状:指生物体的指生物体的形态特征形态特征或或生理特征生理特征，是生物体具体表现出来的能观察到的现象。是生物体具体表现出来的能观察到的现象。下列各对性状中，属于相对性状的是下列各对性状中，属于相对性状的是A.A.狗的长毛和卷毛狗的长毛和卷毛 B.B.棉花的掌状叶和鸡脚叶棉花的掌状叶和鸡脚叶C.C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色玉米叶梢的紫色和叶片的绿色 D.D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎豌豆的高茎和蚕豆的矮茎 E.E.兔子毛的长毛和灰毛兔子毛的长毛和灰毛 F.F.大麦的高杆与小麦的矮杆大麦的高杆与小麦的矮杆 G.G.人的有耳垂与无耳垂人的有耳垂与无耳垂 H.H.人的身高与体重人的身高与体重人工异花授粉示意图人工异花授粉示意图1 1、去雄、去雄2 2、套袋、套袋3 3、传粉、传粉4 4、套袋、套袋人工异花传粉人工异花传粉(母本雄蕊未成熟前母本雄蕊未成熟前)(避免避免自花自花传粉传粉)(人工异花授粉人工异花授粉)(避免避免异花异花传粉传粉)遗传图谱中的符号：遗传图谱中的符号：P:P:F F1 1:F F2 2: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、二、一对相对性状的研究一对相对性状的研究 高茎高茎矮茎矮茎P(杂交杂交)高茎高茎F1(子一代子一代)(亲本亲本)矮茎矮茎高茎高茎P(杂交杂交)高茎高茎F1(亲本亲本)(子一代子一代)正正交交反反交交高茎高茎矮茎矮茎P(杂交杂交)高茎高茎F1(子一代子一代)(亲本亲本)为什么子一代中只为什么子一代中只表现一个亲本的性表现一个亲本的性状（状（高茎高茎），而不），而不表现另一个亲本的表现另一个亲本的性状或性状或不高不矮不高不矮？在在F F1 1代中，另代中，另一个亲本的一个亲本的性状是永远性状是永远消失了还是消失了还是暂时隐藏起暂时隐藏起来了来了呢？呢？二、二、一对相对性状的研究一对相对性状的研究 高茎高茎F1(自交自交)高茎高茎矮茎矮茎F2(子二代子二代)显性性状显性性状隐性性状隐性性状 把把F1F1中显现中显现出来的那个亲出来的那个亲本的性状叫做本的性状叫做显性性状显性性状把把F1F1中未显现中未显现出来的那个亲出来的那个亲本的性状叫做本的性状叫做隐性性状隐性性状二、二、一对相对性状的研究一对相对性状的研究 高茎高茎F1(自交自交)高茎高茎矮茎矮茎F2(子二代子二代)3 1这种在杂种后代这种在杂种后代中中,同时出现显同时出现显性性状和隐性性性性状和隐性性状的现象状的现象 性状分离性状分离F F2 2中的中的3 3：1 1是不是巧合呢？是不是巧合呢？二、二、一对相对性状的研究一对相对性状的研究 七对相对性状的遗传试验数据七对相对性状的遗传试验数据2.84:12.84:1277277（矮）（矮）787787（高）（高）茎的高度茎的高度F F2 2的比的比隐性性状隐性性状显性性状显性性状性状性状2.82:12.82:1152152（黄色）（黄色）428428（绿色）（绿色）豆荚颜色豆荚颜色2.95:12.95:1299299（不饱满）（不饱满）882882（饱满）（饱满）豆荚的形状豆荚的形状3.01:13.01:120012001（绿色）（绿色）60226022（黄色）（黄色）子叶的颜色子叶的颜色3.15:13.15:1224224（白色）（白色）705705（灰色）（灰色）种皮的颜色种皮的颜色3.14:13.14:1207207（茎顶）（茎顶）651651（叶腋）（叶腋）花的位置花的位置2.96:12.96:118501850（皱缩）（皱缩）54745474（圆滑）（圆滑）种子的形状种子的形状面对这些数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？面对这些数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？三、孟德尔三、孟德尔对分离现象的解释对分离现象的解释1 1、生物性状是由遗传因子（基因）决定的、生物性状是由遗传因子（基因）决定的显性性状显性性状：由：由显性遗传因子显性遗传因子控制（用大写控制（用大写D D表示）表示）隐性性状隐性性状：由：由隐性遗传因子隐性遗传因子控制（用小写控制（用小写d d表示）表示）注意字母是人为定的。注意字母是人为定的。2 2、体细胞中遗传因子是成对存在的、体细胞中遗传因子是成对存在的纯种高茎豌豆：纯种高茎豌豆：纯种矮茎豌豆：纯种矮茎豌豆：纯合子纯合子杂合子杂合子F F1 1高茎豌豆：高茎豌豆：遗传因子组成相同的个体遗传因子组成相同的个体遗传因子组成不同的个体遗传因子组成不同的个体DDDDddddDdDd 生物体在形成生殖细胞生物体在形成生殖细胞-配子时，配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。同的配子中。3 3、配子中只含每对遗传因子的一个、配子中只含每对遗传因子的一个4 4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。、受精时，雌雄配子的结合是随机的。三、孟德尔三、孟德尔对分离现象的解释对分离现象的解释DDddDdDd高茎高茎矮茎矮茎配子配子PF1高茎高茎矮茎矮茎F2DDDdDddd表型：高茎表型：高茎:矮茎矮茎=3:1=3:1基因型：基因型：DD:Dd:dd=1:2:1表型（表现型）表型（表现型）指生物个指生物个体所表现出来体所表现出来的性状的性状基因型基因型指指与表现型有关与表现型有关的基因组成。的基因组成。四、对分离现象解释的验证四、对分离现象解释的验证测交实验测交实验DdddDd配子配子高茎高茎矮茎矮茎高茎高茎杂种子一代杂种子一代矮茎矮茎隐性纯合子隐性纯合子测交测交测交后代测交后代dDddd1 ：1请请预预测测实实验验结结果果？得到的得到的64株后株后代中，代中，30株是株是高茎，高茎，34株是株是矮茎，比例接矮茎，比例接近近11。验证。验证了假说。了假说。研究程序：假说假说演绎法演绎法（2）分析问题，提出假说（3）演绎推理（4）实验验证（1）观察现象，提出问题 30 30 ：3434（5）得出结论根据假说进行演绎推测、演算根据假说进行演绎推测、演算理论理论大田进行测交实验大田进行测交实验为什么F2中出现3：1的性状分离比？遗传因子决定生物的性状遗传因子成对存在遗传因子在形成配子时分离雌雄配子在受精时随机结合测交结果预测：测交后代分离比为1：1五、分离定律五、分离定律适用的条件：适用的条件：1 1、真核生物真核生物的性状遗传的性状遗传2 2、进行、进行有性生殖有性生殖生物的性状遗传生物的性状遗传3 3、细胞核遗传细胞核遗传4 4、一对相对性状一对相对性状的遗传的遗传产生配子时产生配子时，成对的遗传因子彼此分离。，成对的遗传因子彼此分离。在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对成对存在，存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离分离，分离后，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子配子遗传给后代。遗传给后代。核心内容：四、性状分离比的模拟实验四、性状分离比的模拟实验实验原理：精巢（父本）卵巢（母本）雄配子(精子)雌配子(卵子)模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合阅读实验目的、原理、过程思考以下问题1.两个小桶代表什么？小桶中的小球代表什么?2.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？3.为什么每个小桶内的D小球和d小球数量相等？确保雌配子（雄配子）D:d=1:14.两只小桶中的彩球数量是否必须相等？不一定。一般生物产生的雄配子数量多于雌配子5.将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤(3)重复做30次以上的含义是什么？确保观察样本足够多例两杂种高茎种子豌豆杂交产生种子例两杂种高茎种子豌豆杂交产生种子120粒粒,其中纯种高茎种子的数目约为其中纯种高茎种子的数目约为 A0 粒粒 B30粒粒 C60粒粒 D90粒粒B 显性性状：具有相对性状的亲本杂交，显性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1表现表现 出来的亲本性状出来的亲本性状（由显性遗传因子控制）（由显性遗传因子控制）隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1未表未表 现出来的亲本性状现出来的亲本性状（由隐性遗传因子控制）（由隐性遗传因子控制）相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型 性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状 和隐性性状的现象和隐性性状的现象 性性状状类类一、基本概念一、基本概念（AAAa）遗传因子）遗传因子不同不同的生物体相互交配的生物体相互交配（AaAa）遗传因子）遗传因子相同相同的生物体相互交配的生物体相互交配,(植物的自花传粉植物的自花传粉)（Aaaa）杂种杂种F1与隐性纯合子与隐性纯合子交配，交配，用来测定用来测定F F1 1的遗传因子组成的遗传因子组成杂交：杂交：自交：自交：测交：测交：交交配配类类个个体体类类由含有相同遗传因子的配子结合发育由含有相同遗传因子的配子结合发育而成的个体（即而成的个体（即纯种纯种），如），如AA、aa 自交后代不会发生性状分离，自交后代不会发生性状分离，能稳定遗传能稳定遗传由含有不同遗传因子的配子结合发育而由含有不同遗传因子的配子结合发育而成的个体（即成的个体（即杂种杂种），如），如Aa自交后代会发生性状分离，自交后代会发生性状分离，不能稳定遗传不能稳定遗传杂合子杂合子纯合子纯合子 二二.符号符号:P：亲本：亲本 F1：子一代：子一代 F2：子二代：子二代 ：杂交：杂交 ：自交：自交 ：雌性：雌性(母本母本)：雄性：雄性(父本父本)三、分离定律遗传图解三、分离定律遗传图解P：DD高茎高茎 dd矮茎矮茎 F1 Dd高茎高茎 Dd高茎高茎 配子：配子：D d 配子：配子：D d D dF1：Dd 高茎高茎 F2：DD Dd Dd dd 高茎高茎 矮茎矮茎 3 ：1一、判断性状的显、隐性：一、判断性状的显、隐性：如：如：红花红花白花白花红花红花杂交：杂交：表现型不同表现型不同的亲本杂的亲本杂交，子代交，子代只表现出一个只表现出一个亲本亲本的性状，则子代的性状，则子代表表现出的性状现出的性状为显性性状。为显性性状。如：如：长毛长毛长毛长毛长毛长毛：短毛：短毛自交：自交：表现型相同表现型相同的两个亲的两个亲本杂交，子代出现本杂交，子代出现性状性状分离分离(3:1)(3:1)，则，则新出现新出现的性状为的性状为隐性隐性。3 ：1(显性显性)(隐性隐性)概念法概念法亲本基因型亲本基因型子代基因型子代基因型子代表现型子代表现型 AA AA AA AA AA AA Aa Aa AA AA aa aa Aa Aa Aa Aa Aa Aa aa aa aa aa aa aaAAAA：Aa=1：1AaAA：Aa：aa=1：2：1Aa：aa=1：1aa全为隐性显性：隐性=1:1显性：隐性=3:1全为显性全为显性全为显性杂交测交6 6种组合方式种组合方式(重中之重重中之重)117456151311972381012141618可通过具体实例,提问（1）若后代性状分离比为显性：隐形）若后代性状分离比为显性：隐形3：1，则双亲一定是杂合子，则双亲一定是杂合子（Aa）。）。AaAa 3 A_:1aa。（2）若后代性状分离比为显性：隐形）若后代性状分离比为显性：隐形1：1，则双亲一定是测交类型，则双亲一定是测交类型。即。即Aaaa 1 A_:1aa。（3）如果子代中有显性性状（）如果子代中有显性性状（AA），则两个亲本中至少有一方是显性），则两个亲本中至少有一方是显性纯合子。即纯合子。即 AAAA或或AAAa或或AAaa二、基因型与表现型的互推二、基因型与表现型的互推1 1、根据哪个组合能判断出显性类型，试说明理由。、根据哪个组合能判断出显性类型，试说明理由。组合组合 、理由是理由是 。2 2、写出各个组合中两个亲本的基因型。、写出各个组合中两个亲本的基因型。组合一：组合一：；组合二：；组合二：；组合三：；组合三：；3 3、组合、组合 为测交试验。为测交试验。组合组合序号序号杂交组合类型杂交组合类型后代表现型和植株数目后代表现型和植株数目圆粒圆粒皱粒皱粒一一皱粒皱粒皱粒皱粒0 0102102二二圆粒圆粒圆粒圆粒1251254040三三圆粒圆粒皱粒皱粒152152141141二二 圆粒对皱粒为显性，因为圆粒与圆粒杂交产圆粒对皱粒为显性，因为圆粒与圆粒杂交产生了圆粒和皱粒，并且其数量比约为生了圆粒和皱粒，并且其数量比约为3:13:1rrrrRrRrRrrr三三豌豆种子的形状是由一对遗传因子豌豆种子的形状是由一对遗传因子R R和和r r控制的，下表是控制的，下表是有关豌豆种子形状的三组杂交试验结果。有关豌豆种子形状的三组杂交试验结果。类型类型11.已知表现型确定基因型的方法已知表现型确定基因型的方法（1）先确定先确定隐性个体隐性个体的基因型，后确定的基因型，后确定显性个体的基因型；显性个体的基因型；（2）写出显性个体的基因型：如）写出显性个体的基因型：如A ；（3）根据子代或亲代的基因型推出显性）根据子代或亲代的基因型推出显性个体的基因型。个体的基因型。1、推基因型、推基因型1.显显 隐隐隐隐 aaaaA a2.显显 显显隐隐 aaA A aa3.显显 显显隐隐 aaA A a显显a子代中显性个体的子代中显性个体的基因型是什么？基因型是什么？【练习练习】用用A、a来表示相关显隐性，写出下列各组合来表示相关显隐性，写出下列各组合的基因型的基因型4.显显 显显显显AA Aa AA 、Aa AA AA AA （全部）（全部）Aa AA 、Aa、aa Aa AA AA 、Aa Aa 5.3显显 ：1隐隐6.1显显 ：1隐隐7.显（全部）显（全部）AaAaAaaaAA AAAA AaAA aa怎样判断该子代是纯合子还是杂合子？怎样判断该子代是纯合子还是杂合子？Aa AA杂交杂交判断性状的显隐性关系判断性状的显隐性关系自交自交区分纯合子和杂合子；区分纯合子和杂合子；提高纯合子比例提高纯合子比例测测交交鉴定纯合子和杂合子鉴定纯合子和杂合子正交与反交正交与反交检验是细胞核遗传还是细胞质遗传检验是细胞核遗传还是细胞质遗传三、三、纯合子和杂合子的鉴定纯合子和杂合子的鉴定1.测交法测交法待测个体待测个体 隐性个体隐性个体后代后代有性状分离有性状分离待测个体待测个体 为杂合子为杂合子无性状分离无性状分离待测个体待测个体 为纯合子为纯合子适用于动、植物的鉴定适用于动、植物的鉴定2.自交法自交法待测个体待测个体后代后代有性状分离有性状分离待测个体待测个体 为杂合子为杂合子无性状分离无性状分离待测个体待测个体 为纯合子为纯合子注意注意:自交法只适用于植物的鉴定自交法只适用于植物的鉴定练习：练习：待测个体待测个体 隐性个体隐性个体（显性）（显性）1.若后代中出现了隐性个体，则待测个体是若后代中出现了隐性个体，则待测个体是 合子；合子；2.若后代均为显性（数量足够多），则待测若后代均为显性（数量足够多），则待测个体是个体是 合子。合子。（数量不够多误差就大数量不够多误差就大）后代后代纯纯杂杂1.1.杂合杂合子自交子自交若后代的性状为若后代的性状为3:1,3:1,则遵循基因的分离则遵循基因的分离定律定律.(Aa.(AaAaAa1AA 2Aa 1aa1AA 2Aa 1aa)测交测交若后代的性状为若后代的性状为1:11:1，则遵循基因的分，则遵循基因的分离定律离定律.(Aa.(Aaaaaa1Aa 1aa)1Aa 1aa)花粉鉴花粉鉴定法定法3 3、证明是否遵循分离定律、证明是否遵循分离定律1.指导育种实践:杂交育种选择亲本杂交F1自交F2个体选择隐性性状个体作为新品种F2显性个体连续自交选择后代不发生性状分离作为新品种四、分离定律在实践中的应用1.指导育种实践:杂合子Aa比例纯合子（AA+aa）比例杂合子自交Aa1/4AA 1/2Aa 1/4aaF1F21/21/2F3F4Fn+11/4AA 1/2(1/4AA 1/2Aa 1/4aa)1/4aa3/8AA1/4Aa3/8aa1/43/43/8AA 1/4(1/4AA 1/2Aa 1/4aa)3/8aa7/16AA1/8Aa7/16aa1/87/8(2n-1)/2n+1AA1/2nAa(2n-1)/2n+1aa1/2n(2n-1)/2n杂合子Aa比例纯合子（AA+aa）比例1/21/21/43/41/87/81/2n(2n-1)/2n比例n/次数11/2杂合子比例纯合子比例杂合子自交1.指导育种实践:两个有病的双亲生出无病的孩子，即两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有有中生无中生无”，肯定是显性遗传病；，肯定是显性遗传病；两个无病的双两个无病的双亲生出有病的孩子，即亲生出有病的孩子，即“无中生有无中生有”，肯定是，肯定是隐性遗传病；隐性遗传病；隐性遗传病隐性遗传病显性遗传病显性遗传病2.预防遗传病:判断显、隐性性状确定遗传因子组成根据性状分离比，判断双亲遗传因子组成求相应个体概率课堂精练1、一对表现正常的夫妇生了一个白化病男孩和一个正常女孩，他们再生一个白化病小孩的概率为_。1/41/41已知玉米种子红粒对白粒显性，一个红粒亲已知玉米种子红粒对白粒显性，一个红粒亲本与一个白粒亲本杂交，出现下列哪一种现象本与一个白粒亲本杂交，出现下列哪一种现象即可判断亲本是纯合子？即可判断亲本是纯合子？AF1全部红粒全部红粒 BF1全部白粒全部白粒 CF1红粒和白粒为红粒和白粒为 1：1 DF1红粒：白粒红粒：白粒=3：12已知兔的长毛对短毛显性，要判断一只雄性已知兔的长毛对短毛显性，要判断一只雄性长毛兔的基因型，最好的方法是长毛兔的基因型，最好的方法是 A自交自交 B与一只雌性短毛兔杂交与一只雌性短毛兔杂交 C与多只雌性短毛兔杂交与多只雌性短毛兔杂交 D与多只雌性长毛兔杂交与多只雌性长毛兔杂交AC基因型为的个体与基因型为基因型为的个体与基因型为aa的个的个体杂交产生的体杂交产生的进行自交，那么进行自交，那么中中的纯合子占的纯合子占中个体数的中个体数的A.25%B.50%C.75%D.100%在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相交，其子代个体中与双亲杂合子亲本相交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是遗传因子组成都不相同的是.0 .25 .50.75下列叙述中，正确的是下列叙述中，正确的是 A.A.两个纯合子的后代必是纯合子两个纯合子的后代必是纯合子 B.B.两个杂合子的后代必是杂合子两个杂合子的后代必是杂合子 C.C.纯合子自交后代都是纯合子纯合子自交后代都是纯合子 D.D.杂合子自交后代都是杂合子杂合子自交后代都是杂合子番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番茄杂交，其后代可能出现的的性状正确的一组是番茄杂交，其后代可能出现的的性状正确的一组是 全是红果全是红果 全是黄果全是黄果 红果红果黄果黄果=11=11 红果红果黄果黄果=31=31 A.B.C.D.A.B.C.D.下列性状中，不属于相对性状的是下列性状中，不属于相对性状的是 A高鼻梁与塌鼻梁高鼻梁与塌鼻梁 B卷发与直发卷发与直发 C五指与多指五指与多指 D眼大与眼角上翘眼大与眼角上翘求杂合子自交后代某一个体是杂合子的概率求杂合子自交后代某一个体是杂合子的概率？有一对表现型正常的夫妇，男方的父亲是白有一对表现型正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的弟弟也是白化病患者，但化病患者，女方的弟弟也是白化病患者，但女方双亲表现正常，这对正常夫妇生出白化女方双亲表现正常，这对正常夫妇生出白化病的孩子的几率是病的孩子的几率是 A1/2 B2/3 C1/4 D1/61/2DD