2020_2021学年新教材高中生物第1章遗传因子的发现第1节第1课时孟德尔一对相对性状杂交实验的过程及解释课件新人教版必修第二册202106052182.pptx

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1、第第1节节孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验(一一)课标课标定定位位1.豌豆用作遗传实验材料的优点豌豆用作遗传实验材料的优点 分析豌豆用作遗传实验材料的优点分析豌豆用作遗传实验材料的优点;了解人工异花传粉的过了解人工异花传粉的过程。程。2.一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验分析孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的。分析孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的。3.对分离现象的解释对分离现象的解释分析孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设。分析孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设。4.性状分离比的模拟实验性状分离比的模拟实验明确实验的目的要求及步骤明确实验的目的要求及步骤,体验孟德

2、尔的假说体验孟德尔的假说。课标课标定定位位5.对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证分析孟德尔是如何验证其对分离现象的解释的分析孟德尔是如何验证其对分离现象的解释的;归纳归纳“假假说说演绎法演绎法”。6.分离定律分离定律认识分离定律的实质认识分离定律的实质;举例说出分离定律在实践中的应用。举例说出分离定律在实践中的应用。素养阐释素养阐释1.基于对孟德尔豌豆杂交实验过程的分析基于对孟德尔豌豆杂交实验过程的分析,解释解释假说假说演绎法的基本思路演绎法的基本思路,尝试在今后的学习与尝试在今后的学习与探究中运用假说探究中运用假说演绎法分析和解决问题。演绎法分析和解决问题。2.能够运用分离定律解释生活

3、中常见的遗传现能够运用分离定律解释生活中常见的遗传现象。象。第1课时孟德尔一对相对性状杂交实验的过程及解释 自主自主预习预习新知导学新知导学一、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1.融合遗传融合遗传人们曾经认为人们曾经认为,两个亲本杂交后两个亲本杂交后,双亲的遗传物质会在子代双亲的遗传物质会在子代体内发生体内发生混合混合,使子代表现出使子代表现出介于双亲之间介于双亲之间的性状。的性状。2.遗传学之父遗传学之父奥地利科学家奥地利科学家孟德尔孟德尔,种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物物,进行杂交实验。其中进行杂交实验。其中豌豆豌豆的杂交实验非常

4、成功的杂交实验非常成功,孟德尔通孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物发现了生物遗传的规律遗传的规律,冲破了冲破了“融合遗传融合遗传”这个错误观点的这个错误观点的“束缚束缚”。3.豌豆用作遗传实验材料的优点豌豆用作遗传实验材料的优点(1)豌豆花是豌豆花是两性花两性花,自花传粉自花传粉,也叫也叫自交自交。豌豆在自然状态。豌豆在自然状态下一般是下一般是纯种纯种。用豌豆做人工杂交实验。用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠结果既可靠,又容易又容易分析。分析。(2)豌豆植株具有易于区分的豌豆植株具有易于区分的性状性状。例如。例如,豌豆的高茎和矮豌豆的高茎和矮茎、豌豆种子的圆粒和

5、皱粒。像这样茎、豌豆种子的圆粒和皱粒。像这样,一种生物的同一种性一种生物的同一种性状的不同表现类型状的不同表现类型,叫作叫作相对性状相对性状。用具有相对性状的植株。用具有相对性状的植株进行杂交实验进行杂交实验,很容易观察和分析实验结果。很容易观察和分析实验结果。4.孟德尔遗传实验的杂交方法与程序孟德尔遗传实验的杂交方法与程序二、一对相对性状的杂交二、一对相对性状的杂交实验实验三、对分离现象的解释三、对分离现象的解释1.生物的性状是由生物的性状是由遗传因子遗传因子决定的决定的,可设控制高茎和矮茎的可设控制高茎和矮茎的遗传因子分别为遗传因子分别为D、d。2.在体细胞中在体细胞中,遗传因子是遗传因子

6、是成对成对存在的。存在的。F1的体细胞的遗传的体细胞的遗传因子组成为因子组成为Dd。3.形成配子时形成配子时,成对的遗传因子成对的遗传因子彼此分离彼此分离,分别进入不同的配分别进入不同的配子中。子中。F1产生的配子的遗传因子组成及比例为产生的配子的遗传因子组成及比例为D d=1 1。4.受精时受精时,雌雄配子的结合是雌雄配子的结合是随机随机的。的。(1)配子的结合方式配子的结合方式: 4 种种。(2)F2的遗传因子组成的遗传因子组成有有 3 种种,分别为分别为DD、Dd、dd,其比例其比例为为 1 2 1。(3)F2的性状表现的性状表现有有 2 种种,分别为分别为高茎、矮茎高茎、矮茎,其比例为

7、其比例为3 1。4.受精时受精时,雌雄配子的结合是雌雄配子的结合是随机随机的。的。(1)配子的结合方式配子的结合方式: 4 种种。(2)F2的遗传因子组成的遗传因子组成有有 3 种种,分别分别为为 DD、Dd、dd ,其比例其比例为为 1 2 1 。(3)F2的性状表现的性状表现有有 2 种种,分别为分别为高茎、矮茎高茎、矮茎,其比例其比例为为 3 1 。【预习检测】【预习检测】 1.判断用豌豆进行遗传实验时的操作或说法是否正确。判断用豌豆进行遗传实验时的操作或说法是否正确。(1)杂交时杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊。须在开花前除去母本的雄蕊。()(2)人工授粉后人工授粉后,应套上纸袋。应套

8、上纸袋。()(3)孟德尔根据亲本中不同个体的性状来判断亲本是否纯合孟德尔根据亲本中不同个体的性状来判断亲本是否纯合。() 2.在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中,子一代只有高茎子一代只有高茎性状性状,子二代出现高茎子二代出现高茎 矮茎矮茎3 1的性状分离比。下列解释的性状分离比。下列解释与此无关的是与此无关的是()A.子一代含有的控制矮茎的遗传因子没有表现出来子一代含有的控制矮茎的遗传因子没有表现出来B.每个个体产生的雌、雄配子的数量相等每个个体产生的雌、雄配子的数量相等C.必须有足量的子二代个体必须有足量的子二代个体D.各种配子的活力和每个个体适应环境的能力

9、相同各种配子的活力和每个个体适应环境的能力相同答案答案:B 合作合作探究探究释疑解惑释疑解惑知识点一知识点一知识点二知识点二知识点三知识点三知识点知识点一一 孟德尔孟德尔豌豆杂交实验的操作方法豌豆杂交实验的操作方法问题引领问题引领观察教科书第观察教科书第3页图页图1-1,回答下列问题。回答下列问题。(1)豌豆用作遗传实验的材料有何优点豌豆用作遗传实验的材料有何优点?提示提示:豌豆在自然状态下一般都是纯种豌豆在自然状态下一般都是纯种;豌豆具有容易区分豌豆具有容易区分的相对性状的相对性状;豌豆一次产生的子代数量较多豌豆一次产生的子代数量较多,便于用统计学的便于用统计学的方法记录并分析结果。方法记录

10、并分析结果。(2)图中的图中的“传粉传粉”操作要在去雄前还是去雄后进行操作要在去雄前还是去雄后进行?提示提示:传粉要在去雄后进行。传粉要在去雄后进行。(3)去雄时要注意什么去雄时要注意什么?去雄后及传粉后都要将母本的花进去雄后及传粉后都要将母本的花进行套袋处理行套袋处理,其目的是什么其目的是什么?提示提示:去雄要在花成熟前进行去雄要在花成熟前进行,且去雄要彻底、干净。套袋且去雄要彻底、干净。套袋处理的目的是避免外来花粉的影响。处理的目的是避免外来花粉的影响。归纳提升归纳提升与遗传实验有关的生物学知识与遗传实验有关的生物学知识典型例题典型例题有些植物的花为两性花有些植物的花为两性花(即一朵花中既

11、有雄蕊即一朵花中既有雄蕊,又有雌蕊又有雌蕊),有些有些植物的花为单性花植物的花为单性花(即一朵花中只有雄蕊或雌蕊即一朵花中只有雄蕊或雌蕊)。下列有关植。下列有关植物杂交育种的说法物杂交育种的说法,正确的是正确的是()A.用开两性花的植物进行人工杂交实验用开两性花的植物进行人工杂交实验,需要对父本进行去雄需要对父本进行去雄B.用开单性花的植物进行人工杂交实验的基本操作程序是去用开单性花的植物进行人工杂交实验的基本操作程序是去雄雄套袋套袋授粉授粉套袋套袋C.无论是两性花植物无论是两性花植物,还是单性花植物还是单性花植物,在进行杂交实验的过在进行杂交实验的过程中都需要套袋程中都需要套袋D.提供花粉的

12、植株称为提供花粉的植株称为母本母本答案答案:C 解析解析:用开两性花的植物进行人工杂交实验用开两性花的植物进行人工杂交实验,需要对母本进需要对母本进行去雄。用开单性花的植物进行人工杂交实验的基本操作程行去雄。用开单性花的植物进行人工杂交实验的基本操作程序是套袋序是套袋授粉授粉套袋。无论是两性花植物还是单性花植物套袋。无论是两性花植物还是单性花植物,在杂交过程中都需要套袋在杂交过程中都需要套袋,其目的是避免外来花粉的干扰。其目的是避免外来花粉的干扰。提供花粉的植株称为父本提供花粉的植株称为父本,接受花粉的植株称为母本。接受花粉的植株称为母本。【变式训练】【变式训练】 用豌豆进行遗传实验时用豌豆进

13、行遗传实验时,下列操作错误的是下列操作错误的是()A.杂交时杂交时,须在开花前除去母本的雄蕊须在开花前除去母本的雄蕊B.自交时自交时,雌蕊和雄蕊都无须除去雌蕊和雄蕊都无须除去C.杂交时杂交时,须在开花前除去母本的雌蕊须在开花前除去母本的雌蕊D.人工授粉后人工授粉后,应套上纸袋应套上纸袋答案答案:C解析解析:豌豆是严格的自花传粉和闭花受粉植物豌豆是严格的自花传粉和闭花受粉植物,要想实现不要想实现不同个体的杂交同个体的杂交,必须对母本进行去雄处理。而对母本去雄时必须对母本进行去雄处理。而对母本去雄时,一定要在开花前去除雄蕊一定要在开花前去除雄蕊,留下雌蕊。留下雌蕊。知识点知识点二二 一对一对相对性

14、状的杂交实验及相关解释相对性状的杂交实验及相关解释问题引领问题引领1.孟德尔通过杂交实验提出了什么问题孟德尔通过杂交实验提出了什么问题?他又是怎样解释所他又是怎样解释所提出的问题的提出的问题的?提示提示:提出的问题提出的问题:是什么原因导致是什么原因导致F1只表现高茎只表现高茎,F2中同时出中同时出现了高茎豌豆和矮茎豌豆现了高茎豌豆和矮茎豌豆,且性状分离比是高茎且性状分离比是高茎 矮茎矮茎3 1?提出的假说提出的假说:(1)生物的性状是由遗传因子决定的生物的性状是由遗传因子决定的;(2)在体细在体细胞中胞中,遗传因子是成对存在的遗传因子是成对存在的;(3)形成配子时形成配子时,成对的遗传因子成

15、对的遗传因子彼此分离彼此分离,分别进入不同的配子中分别进入不同的配子中;(4)受精时受精时,雌雄配子的结合雌雄配子的结合是随机的。是随机的。2.孟德尔提出的四条假说中孟德尔提出的四条假说中,如果有一条不满足如果有一条不满足,例如雌、雄例如雌、雄配子的结合不是随机的配子的结合不是随机的,则则F2会不会出现会不会出现3 1的性状分离比的性状分离比?如果一次获得的子代个体数量过少如果一次获得的子代个体数量过少,F2中的性状分离比会怎中的性状分离比会怎样样?F2高茎豌豆中高茎豌豆中,杂合子占多少杂合子占多少?提示提示:不会。不会。F2不一定出现不一定出现3 1的性状分离比。的性状分离比。F2高茎豌豆高

16、茎豌豆中中,杂合子杂合子(Dd)占占2/3。3.请根据孟德尔的假说解释请根据孟德尔的假说解释,为什么体细胞中的遗传因子成为什么体细胞中的遗传因子成对存在对存在,而配子中只含有每对遗传因子中的一个而配子中只含有每对遗传因子中的一个?提示提示:因为在配子形成过程中因为在配子形成过程中,成对的遗传因子彼此分离成对的遗传因子彼此分离,分分别进入不同的配子中。别进入不同的配子中。归纳提升归纳提升有关孟德尔一对相对性状杂交实验的有关孟德尔一对相对性状杂交实验的2个易错点个易错点(1)F1自交自交,F2不一定出现不一定出现3 1的性状分离比的性状分离比小样本问题小样本问题在孟德尔一对相对性状的杂交实验中在孟

17、德尔一对相对性状的杂交实验中,F1自交自交,F2出现出现3 1的的性状分离比是一种统计学规律。只有样本足够大性状分离比是一种统计学规律。只有样本足够大,才有此规才有此规律性。如果子代数目较少律性。如果子代数目较少,则不一定符合预期的分离比。如则不一定符合预期的分离比。如2只杂合黑豚鼠杂交只杂合黑豚鼠杂交,生下的生下的4只小豚鼠不一定是只小豚鼠不一定是3只黑豚鼠、只黑豚鼠、1只白豚鼠只白豚鼠,有可能只有黑豚鼠或只有白豚鼠有可能只有黑豚鼠或只有白豚鼠,也有可能是也有可能是2只黑只黑豚鼠、豚鼠、2只白豚鼠只白豚鼠,还可能是还可能是3只白豚鼠、只白豚鼠、1只黑豚鼠。只黑豚鼠。某些某些 “致死致死”可能

18、导致遗传分离比发生变化可能导致遗传分离比发生变化,如隐性致死、如隐性致死、纯合致死、显性致死等。纯合致死、显性致死等。(2)杂合子杂合子(Aa)产生雌、雄配子的数量不相等。产生雌、雄配子的数量不相等。一般来说一般来说,生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。典型例题典型例题孟德尔通过做豌豆一对相对性状孟德尔通过做豌豆一对相对性状(高茎和矮茎高茎和矮茎)的杂交实验的杂交实验观察到的现象是观察到的现象是()A.高茎为显性高茎为显性,由显性遗传因子决定由显性遗传因子决定B.高茎受遗传因子的控制高茎受遗传因子的控制,矮茎不受遗传因子的控制矮茎不受遗传因子的控制C.F1中

19、只有高茎豌豆中只有高茎豌豆,F2中同时出现了高茎豌豆和矮茎豌豆中同时出现了高茎豌豆和矮茎豌豆,且高茎豌豆且高茎豌豆 矮茎豌豆矮茎豌豆=3 1D.豌豆的体细胞中遗传因子成对存在豌豆的体细胞中遗传因子成对存在,配子中的遗传因子单配子中的遗传因子单个存在个存在答案答案:C解析解析:孟德尔通过做豌豆一对相对性状孟德尔通过做豌豆一对相对性状(高茎和矮茎高茎和矮茎)的杂交的杂交实验观察到的现象是实验观察到的现象是F1中只有高茎豌豆中只有高茎豌豆,F2中同时出现了高中同时出现了高茎豌豆和矮茎豌豆茎豌豆和矮茎豌豆,且高茎豌豆且高茎豌豆 矮茎豌豆矮茎豌豆=3 1。【变式训练】【变式训练】 下列是对一对相对性状的

20、杂交实验中性状分离现象的假设下列是对一对相对性状的杂交实验中性状分离现象的假设性解释性解释,其中错误的是其中错误的是()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体细胞中的遗传因子成对存在,互不融合互不融合C.配子中只含有每对遗传因子中的一个配子中只含有每对遗传因子中的一个D.隐性遗传因子不决定生物的性状隐性遗传因子不决定生物的性状答案答案:D解析解析:隐性遗传因子决定隐性性状。隐性遗传因子决定隐性性状。知识点知识点三三 与与遗传学相关的几个概念的辨析遗传学相关的几个概念的辨析问题引领问题引领1.交配类交配类(1)遗传因子相同的个

21、体交配、遗传因子不同的个体交配分遗传因子相同的个体交配、遗传因子不同的个体交配分别属于哪种交配方式别属于哪种交配方式?提示提示:自交、杂交。自交、杂交。(2)在孟德尔的豌豆杂交实验中在孟德尔的豌豆杂交实验中,如果高茎如果高茎()矮茎矮茎()是正是正交交,则反交的组合是则反交的组合是。正交和反交的。正交和反交的结果结果(填填“相同相同”或或“不同不同”)。 答案答案:矮茎矮茎()高茎高茎()相同相同2.性状类性状类(1)如果一对夫妇都是双眼皮如果一对夫妇都是双眼皮,但生育了一个单眼皮的孩子但生育了一个单眼皮的孩子,则则是显性性状。是显性性状。 答案答案:双眼皮双眼皮(2)一对双眼皮的夫妇生育的孩

22、子中一对双眼皮的夫妇生育的孩子中,既有单眼皮的既有单眼皮的,也有双也有双眼皮的眼皮的,这种现象叫这种现象叫。 答案答案:性状分离性状分离3.遗传因子类遗传因子类(1)遗传因子控制生物性状遗传因子控制生物性状,显性遗传因子和隐性遗传因子显性遗传因子和隐性遗传因子分别控制分别控制和和。 答案答案:显性性状隐性性状显性性状隐性性状(2)体细胞中遗传因子一般都是成对存在的体细胞中遗传因子一般都是成对存在的,请说出两个都请说出两个都是显性遗传因子、只有一个是显性遗传因子、两个都是隐性是显性遗传因子、只有一个是显性遗传因子、两个都是隐性遗传因子的个体的性状表现。遗传因子的个体的性状表现。提示提示:显性性状

23、、显性性状、隐性性状。显性性状、显性性状、隐性性状。4.个体类个体类(1)遗传因子组成和性状表现遗传因子组成和性状表现(生物所表现出的性状生物所表现出的性状,如高茎如高茎)有何关系有何关系?提示提示:遗传因子决定性状表现。遗传因子决定性状表现。(2)如果用如果用A和和a分别表示显性遗传因子和隐性遗传因子分别表示显性遗传因子和隐性遗传因子,则则纯合子和杂合子的遗传因子组成分别有哪些纯合子和杂合子的遗传因子组成分别有哪些?纯合子和纯合纯合子和纯合子杂交得到的后代是否都是纯合子子杂交得到的后代是否都是纯合子?提示提示:纯合子的遗传因子组成为纯合子的遗传因子组成为AA和和aa,杂合子的遗传因子杂合子的

24、遗传因子组成为组成为Aa。纯合子和纯合子杂交得到的后代不一定是纯合。纯合子和纯合子杂交得到的后代不一定是纯合子子,如亲本的遗传因子组成分别为如亲本的遗传因子组成分别为AA和和aa的个体杂交的个体杂交,后代都后代都是杂合子。是杂合子。归纳提升归纳提升辨析辨析“性状和相对性状性状和相对性状”(1)性状是指生物体所有特征的总和。任何生物都有许许多性状是指生物体所有特征的总和。任何生物都有许许多多的性状。多的性状。(2)理解相对性状的要点理解相对性状的要点“两个同两个同”:同种生物、同一种性状。同种生物、同一种性状。“一个不同一个不同”:不同表现类型。不同表现类型。如豌豆的白花和绿叶、猫的黑毛和牛的黄

25、毛都不能称为相如豌豆的白花和绿叶、猫的黑毛和牛的黄毛都不能称为相对性状。对性状。典型例题典型例题下列关于遗传学基本概念的叙述下列关于遗传学基本概念的叙述,正确的有正确的有()兔的白毛和黑毛兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状狗的长毛和卷毛都是相对性状具有一对相对性状的两纯合子杂交具有一对相对性状的两纯合子杂交,产生的子一代所表现产生的子一代所表现的性状就是的性状就是隐性性状隐性性状不同环境条件下不同环境条件下,遗传因子组成相同遗传因子组成相同,性状表现不一定相性状表现不一定相同同后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离A.2项项

26、 B.3项项C.4项项D.1项项答案答案:D解析解析:兔的白毛和黑毛是一对相对性状兔的白毛和黑毛是一对相对性状,狗的长毛和卷毛不狗的长毛和卷毛不是一对相对性状是一对相对性状,错误。具有一对相对性状的两纯合子杂错误。具有一对相对性状的两纯合子杂交交,产生的子一代所表现的性状是显性性状产生的子一代所表现的性状是显性性状,错误。性状的错误。性状的表现是遗传因子组成与环境相互作用的结果表现是遗传因子组成与环境相互作用的结果,遗传因子组成遗传因子组成相同相同,环境不同环境不同,性状表现可能不同性状表现可能不同,正确。性状分离是指在正确。性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象杂种后代中同

27、时出现显性性状和隐性性状的现象,错误。错误。【变式训练】【变式训练】 下列关于杂合子的叙述下列关于杂合子的叙述,错误的是错误的是()A.杂合子与纯合子杂交杂合子与纯合子杂交,产生的后代不一定是杂合子产生的后代不一定是杂合子B.两个杂合子杂交两个杂合子杂交,产生的后代仍是杂合子产生的后代仍是杂合子C.杂合子不能稳定遗传杂合子不能稳定遗传,后代会发生性状分离后代会发生性状分离D.杂合子至少含有显性遗传因子和隐性遗传因子杂合子至少含有显性遗传因子和隐性遗传因子答案答案:B解析解析:两个杂合子杂交两个杂合子杂交,其后代不一定是杂合子其后代不一定是杂合子,如亲本的遗如亲本的遗传因子组成为传因子组成为Aa

28、、Aa,后代的遗传因子组成可能为后代的遗传因子组成可能为AA、Aa或或aa。素素 养养 提提 升升显隐性性状的判断方法与相关实验设计显隐性性状的判断方法与相关实验设计(1)根据子代性状判断根据子代性状判断:(2)合理设计杂交实验合理设计杂交实验,判断性状的显隐性判断性状的显隐性:玉米甜和非甜是一对相对性状玉米甜和非甜是一对相对性状,随机取非甜玉米和甜玉米进随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植。其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的行间行种植。其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是是()答案答案:C 解析解析:A项项,当非甜玉米和甜玉米都是纯合子时当非甜玉米和甜玉米都是纯合子时,不能判断显不能判

29、断显隐性关系。隐性关系。B项项,当其中有一个植株是杂合子时当其中有一个植株是杂合子时,不能判断显不能判断显隐性关系。隐性关系。C项项,非甜玉米与甜玉米杂交非甜玉米与甜玉米杂交,若后代只出现一种若后代只出现一种性状性状,则该性状为显性性状则该性状为显性性状;若出现两种性状若出现两种性状,则说明非甜玉米则说明非甜玉米和甜玉米中有一个是杂合子和甜玉米中有一个是杂合子,有一个是隐性纯合子有一个是隐性纯合子,此时非甜此时非甜玉米自交玉米自交,若出现性状分离若出现性状分离,说明非甜是显性性状说明非甜是显性性状,若没有出现若没有出现性状分离性状分离,则说明非甜玉米是隐性纯合子。则说明非甜玉米是隐性纯合子。D项项,若后代有两若后代有两种性状种性状,则不能判断显隐性关系。则不能判断显隐性关系。课课 堂堂 小小 结结