高中生物必修二第一章第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)

重点小结 用豌豆做遗传实验的优点
品种特点
相应优势
自花 传粉和闭花 受粉，自然 实验结果可靠，容易
状态下一般为_纯__种__
分析
具有易于区分的 相对性状 且 实验结果易于观察和
能稳定遗传
分析
•花较大 •生长周期短 •子粒较多
易于做人工杂交实验 易于培养 实验周期短，更容易进行 用数学统计方法分析结果更可靠
深化拓展
用玉米做遗传实验材料的特点
(1)雌雄同株且为单性花，便于人工授粉； (2)生长周期短，繁殖速度快； (3)相对性状差别显著，易于区分和观察； (4)产生的后代数量多，统计更准确。
二、一对相对性状的遗传试验
（观察试验，发现问题）
杂交实验常用符号
P ：亲本
♀ ：母本
♂ ：父本
× ：杂交
× ：自交
(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，F1产生配子的遗传因子组 成及比例为 D∶d＝1∶。1 (4)受精时，雌雄配子的结合是 随机 的。
高茎
矮茎
高茎 P DD × dd
豌豆
和矮 配子 D
d
茎豌 豆杂 F1
Dd
1．在一对相对性状杂交实验中，随机从F2中选出4株豌豆， 是否一定是3株高茎和1株矮茎植株？为什么？
提示：不一定。3∶1的分离比是在对F2中高茎和矮茎的个体进行 数量统计时分析得出的数量关系，统计的数量越多越接近于3∶1，否 则有可能偏离这一比例。
2．在一对相对性状的杂交实验中，请分析 F2 中遗传因子组成及比 例，高茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例各是多少？
图8 双手手指嵌合 1、右手拇指在上 2、左手拇指在上
例2：判断下列属于相对性状的是：
1）水稻无芒和小麦有芒
2）人的有耳垂和无耳垂
3）羊的白毛与卷毛 4）豌豆的黄叶和皱粒 5）狗的黑毛与黄毛 6）番茄的红果和黄果 7）羊的长毛和卷毛 8）人的近视和色盲
2)、5）和6）是相对性状，其他不是。判断时把 握两个相同和一个不同。相同：同种生物（如豌 豆）和同一性状（如茎的高矮）不同：不同的表 现类型（如高茎和矮茎）。
×
Dd
交实
验的 配子 D
d
D
d
分析 F2 图解
DD 高茎
Dd 高茎
Dd 高茎
dd 矮茎
1 ：2 ：1
(1)配子的结合方式： 4 种。 (2)遗传因子组成：3 种，分别为DD、Dd、d，d 其比例为 1∶2∶1 。 (3)产生后代的性状表现： 2 种，分别为 高茎、矮茎 ， 其比例为 3∶1 。
(4)上图亲本中的高茎(DD)或矮茎(dd)遗传因子组成相同，称为 纯合子 ； F1 中 的 高 茎 (Dd) 遗 传 因 子 组 成 不 同 ， 称 为
基因的分离定律 基因的自由组合定律
（Mendel,1822-1884）
第1章 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
两性花：一朵花中雄蕊和雌蕊同时存在
百合 桃花
小麦
单性花：
只有雄蕊或者 只有雌蕊
南瓜 丝瓜等
两性花的花粉，落到同一 朵花的雌蕊柱头上的过程 叫做自花传粉，也叫自交。
广义上的自交还包括遗传因子组成 相同的同种生物个体之间的交配
性性状的现象，叫做性状分离。如F2 中有高茎和矮茎。
思考：
F2 中 787株是高株，277株是矮株，比例约 3 ： 1，是不是巧合呢？
从这些实验数据中可以看出F2中出现3:1的性 状分离比不是偶然的，是什么原因导致遗传性 状在杂合子后代中按一定比例分离呢？
三、对分离现象的解释（分析问题，提出假设）
2．一对相对性状的杂交实验的“假说——演绎”分析
五、分离定律（归纳综合，总结规律）
分离定律的内容
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
闭花受粉:就是花在花未开 时已经完成了受粉。
特点一： 自花传粉，闭花受粉
豌豆杂交试验（人工异花传粉）
异花传粉:两朵花之间的传 粉过程叫做异花传粉。
不同植株的花进行异花 传粉时，供应花粉的植株 叫做父本(♂)，接收花粉 的植株叫做母本(♀)。
孟德尔在做杂交试验时，先除去未成熟花的 全部雄蕊，这叫做去雄。然后，套上纸袋，待 花成熟时，再采集另一植株的花粉，撒在去雄 花的柱头上。
杂合子。
性状分离比的模拟实验
本试验成功的关键是什么？
1.模拟试验重复的次数越多，实验越准确。
2. 每次抓彩色小球以前必须摇动，充分混合均匀。记录完之 后，小球要放回原来的容器中，不要将两个容器中的小球相混。
说明：1、每人从盒子里随机取一颗小球，记住颜色， 重新放回，再随机取一颗，记住组合。
2、用黑色表示显性性状，白色表示隐性性状；
豌豆杂交试验
去雄
人工异花传粉：
•去雄 •套袋 •人工授粉 •再套袋
纸袋
特点二：豌豆具有易于区分的 性状，能够稳定的遗传给后代
性状：
生物体所表现出来的形态结构和生理特征。
（生物体，具体表现出来的能观察到的现象） 相对性状： 一种生物的同一种性状的不同表现类型。
图1耳垂的位置 1、有耳垂 2、无耳垂
四、对分离现象解释的验证 （设计实验，验证假设）
一个正确的理论，不仅要能 解释已经得到的试验结果，还应 该能预测另一些实验结果。
3.对分离现象解释的验证 (1)方法：_测__交__，即让_F_1_与_隐__性__纯__合__子__杂__交__。 (2)过程：
假说—演绎法
科学实验发现事实
大胆猜测推出假设 演绎推理实验检测
提示：隐性纯合子与F1杂交，能使F1中各种遗传因子控制 的性状全部表现出来，从而推知F1中含有的遗传因子种类。测 交实验最初是为了测定F1的遗传因子组成，后来经过推广，通 过测交后代表现的性状及性状分离比可以测定任何个体的遗传 因子组成。
1．“假说——演绎”法的一般程序 观察现象，提出问题―→分析问题，提出假说―→演绎 推理，验证假说―→分析结果，得出结论。
F1 ：子一代
F2 ：子二代
二、一对相对性状的杂交实验
P 高茎
(亲本)
× 矮茎
(杂交)
P 矮茎
(亲本)
× 高茎
(杂交)
正交
反交
F1
高茎
(子一代)
F1
高茎
(子一代)
思考：
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或 不高不矮？而另一个亲本的性状是永远消 失了还是暂时隐藏起来了呢？
提示：(1)F2中遗传因子组成及比例：DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1。 (2)高茎豌豆(DD 和 Dd)中纯合子(DD)占 1/3，杂合子(Dd)占 2/3。
F1♀配子 F2 F1 配子 D d
D
D__D_ (高) D__d_ (高)
d
_D_d_ (高) _d_d_ (矮)
3．试探讨，测交时为什么用隐性纯合子与F1杂交？测交 实验除测定F1的遗传因子组成外，能否测定其他个体的遗传因 子组成？
性性状。 实例：若高茎豌豆×矮茎豌豆→全是高茎，则高茎为显性； 若高茎豌豆×高茎豌豆→高茎、矮茎，则矮茎为隐性。
[特别提醒] 相对性状中的性状表现并不都是只有两 种，还可能有多种性状表现，例如：人的 ABO 血型系统中 有 A 型、B 型、AB 型和 O 型四种性状表现。
1．杂交实验常用符号及含义
结果：组合类型
DD
Dd
dd
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说
在观察实验过程中思考以下问题： 1、两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什
么？ 两个小桶分别代表精巢和卵巢；D小球和d小球分别代表含 有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子 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
模拟雌、雄配子的随机结合
F1高茎豌豆：Dd
纯合子： 遗传因子组成相同的个体
杂合子： 遗传因子组成不同的个体
孟德尔对分离现象的解释
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。
配子中只含每对遗传因子的一个
4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。
1.孟德尔的假说 (1)生物的性状是由 遗传因子 决定的，决定高茎和矮茎的遗传 因子分别为： D 、 d 。 (2)体细胞中遗传因子是 成对 存在的，F1体细胞中的遗传因子组 成为 Dd 。
孟德尔对分离现象的解释
1、生物的性状是由遗传因子决定的
遗传因子不融合、不消失
同一种性状的一对相对性状 （同一个字母的大小写,注意字母是人为定的。 ）
显性性状：由显性遗传因子控制（用大写D表示）
隐性性状：由隐性遗传因子控制（用小写d表示）
2、体细胞中遗传因子是成对存在的
纯种高茎豌豆：DD 纯种矮茎豌豆：dd
1．举例说明性状和相对性状的关系，如何判断两性状是否为相 对性状？
提示：身高是性状，高和矮是相对性状。相对性状是一种生
物的同一种性状的不同表现类型，可以根据此定义来判断两性状
是否为相对性状。 2．如何判断显性性状和隐性性状？举例说明。 提示：(1)杂交实验中，F1 表现出的性状为显性性状。 (2)自交实验中，子代若出现新性状，则子代新出现的性状为隐
图2 卷 舌 1、有卷舌 2、无卷舌
图3前额中央发际有一三角形突出 称美人尖
1、有美人尖 2、无美人尖
图4 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、拇指向指背面弯曲
图5上眼脸有无褶皱 1、双眼皮 2、单眼皮
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
常用的几个概念：
杂交：不同遗传因子组成的个体间进行的交配。 自交：相同遗传因子组成的个体进行的交配。 显性性状：在遗传学上，把杂种子一代(F1 )中显现出
来的那个亲本的性状叫做显性性状。
隐性性状： 在遗传学上，把杂种子一代(F1 ) 中未显
现出来的那个亲本的性状叫做隐性性状。
性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐
2.豌豆人工异花传粉的步骤[填空并排序] a．套袋，套上纸袋，以免_外__来__花__粉__干扰。 b．去雄，除去_母__本__未成熟花的全部_雄__蕊__。 c．传粉，待雌蕊成熟后，采集_另__一__植__株__的花粉，撒在除 去雄蕊的柱头上。 d．套袋，传粉后继续_套__袋__，防止外来花粉干扰。 正确的步骤是：_b_→__a_→__c_→__d_。
反复实验揭示规律
孟德尔对分离现象解释的验证
-----测交
让F1与_隐__性__纯__合__子__杂交
纯合子和杂合子
纯合子： 体细胞含有相同遗传因子的个体，如DD或dd的个体 杂合子： 体细胞含有不同遗传因子的个体，如Dd的个体
纯合体能够稳定地遗传，它的自交后代不会再发 生性状分离；杂合体不能稳定地遗传，它的自交 后代还会发生性状分离
符
P 号
F1
F2
⊗×
♀
↓
子子
含亲
自 杂 母本或 父本或 产生
一二
义本
交 交 雌配子 雄配子 下一代
代代
2.遗传学相关概念辨析
(4)交配类：
方式
含义
表示式
遗传因子组成不同的生物个体 杂交
间相互交配的方式
AA×aa Aa×AA
遗传因子组成相同的生物个体 自交
遗传与进化
genetics and evolution
必修二教材编排思路
第1章 遗传因子的发现
❖遗传学奠基人孟德尔简介
奥国人。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。
工作成就： （1）提出遗传单位是遗传因子
（现代遗传传学确定为基因） （2）发现两大遗传规律
3、为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？
模拟雌、雄配子结合的机会相等
4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重 复做50—100次的含义是什么？ 确保观察样本数目足够多
如果孟德尔在研究遗传实验时, 只统计10株豌豆杂交结果,他还 能正确的解释性状分离现象吗?
由这一模拟试验我们知道了随机事件的概 率是在数据越大的情况下越接近，所以孟德 尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千株 的豌豆。如果只统计10株足得不出这一结论 的。同时，通过这一试验，也证明了孟德尔 的假设推论是成立的。
实验过程
说明
P(亲本)
高茎×矮茎 ①P 具有_相__对__性__状__
↓
F1(子一代)来自百度文库
_高__茎__ ↓⊗
F2(子二代) 高茎∶_矮__茎__
比例接近
3∶1
②显 隐性 性性 性状 状是 是__高矮____茎茎____ ③F1 全部表现为_显__性__性状 ④F2 出现_性__状__分__离__现象分 离比为__3_∶__1_