高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》盂德尔的豌豆杂交实验(一)教案配套课件ppt

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1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 请大家把双手伸出来，五指分开，然后双手自然交叉，握紧。相互观察，找出和其他同学的异同点。课堂导入1生物体形态结构、生理和行为等特征的统称。 其实双手交叉时拇指的位置就是人的一种性状，也就是区别于他人的一种特征。课堂导入11课堂导入现代遗传学之父——孟德尔 1822年，生于奥地利一个贫寒的家庭，双亲都是园艺家，受父母的熏陶，从小喜爱植物。21岁成为修道士，后被派到维也纳大学进修自然科学和数学。 回到修道院后，他利用修道院的一小块园地，种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行杂交实验，潜心研究多年。其中豌豆的杂交实验非常成功，孟德尔通过杂交实验结果，发现了生物遗传的规律。孟德尔为什么选用豌豆做杂交实验非常成功？ 1．豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，避免了外来花粉的干扰，所以豌豆在自然状态下一般都是纯种。一、豌豆用作遗传实验材料的优点引入概念12 2．豌豆有易于区分的相对性状，且这些性状能够稳定地遗传给后代；豌豆的花大，便于人工授粉。相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。引入概念12性状：指生物体的形态特征或生理特征。相对性状:一种生物的同一性状的不同表现类型。兔子毛的长毛和细毛辣椒的红果与圆果猫的卷毛和长毛水稻的早熟与晚熟玉米的黄粒与皱粒 小麦的抗倒伏与抗锈病果蝇的长翅与残翅豌豆的高茎和豆荚绿色人的白色皮肤和棕色头发小鼠的灰身和黑身以下哪些是相对性状？人工异花传粉示意图引入概念12人工异花传粉示意图供应花粉的植株叫做父本（ ）接受花粉的植株叫做母本（ ）花未成熟时去雄套上纸袋雌蕊成熟时套上纸袋采集另一植株的花粉撒在 柱头上两次套袋处理都是为了防止雌蕊接受其他花的花粉，影响实验结果。这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？一对相对性状的杂交实验二、一对相对性状的杂交实验实验结果会不会与高茎做母本有关?高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)引入概念22高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)矮茎高茎P×(杂交)高茎F1(亲本)(子一代)正交反交为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢？显性性状是 隐性性状是 ②高茎矮茎相对性状高茎矮茎显性性状分离3∶11. F1 都表现出显性性状2. F2 出现了性状分离3. F2 中出现3:1的性状分离比实验结果：孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验 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 显性性状：显性遗传因子控制（如D） 隐性性状：由隐性遗传因子控制（如 d） 2.体细胞中遗传因子是成对存在的纯种高茎豌豆：纯种矮茎豌豆：DDdd纯合子：杂合子：F1高茎豌豆：Dd遗传因子 相同遗传因子 不同三、对分离现象的解释引入概念32三、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。4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。配子中只含每对遗传因子的一个引入概念323课堂活动（小组讨论） 请同学们通过课本中给出的资料，尝试画一下杂交实验图解。P: ♀:×:F1:F2:亲本母本：父本杂交：自交子一代子二代遗传图解中的符号：高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解PF1配子高茎DDddDdDd高茎矮茎F1×F2配子 高 DdDd高茎高茎3 ∶ 1DdDdDDDdDddd高 高矮×dddDdDDdDdDDDdDddd(1)配子的结合方式： 种。(2)遗传因子组成： 种，分别为 ，其比例为 。(3)产生后代的性状表现： 种，分别为 ，其比例为 。(4)亲本中的高茎(DD)或矮茎(dd)遗传因子组成相同，称为 ； F1中的高茎(Dd)遗传因子组成不同，称为 。43DD、Dd、dd1∶2∶12高茎、矮茎3∶1纯合子杂合子F1 自交分析课堂巩固4A. ①②③都是黄色子叶B. ③的子叶颜色与F1相同C. ①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶D. ①和②都是绿色子叶、③是黄色子叶 1.豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。如图是孟德尔用杂交得到的子一代(F1)自交的实验结果示意图，根据对分离现象的解释，下列正确的是（ ）答案: C2.下列有关纯合子的叙述中错误的是（ ）A.由相同遗传因子的雌雄配子受精发育而来B.连续自交性状能稳定遗传C.杂交后代一定是纯合子D.只能产生一种雌配子或雄配子答案: C5课堂小结1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）1课堂导入高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的遗传图解引入概念1四、性状分离比的模拟实验21.实验原理(1) 两个小桶表示： 。(2) 两种彩球代表： 。(3) 用不同彩球的随机组合模拟 的随机结合。雌、雄生殖器官雌、雄配子雌、雄配子2.实验过程(1)取两个小桶，每个小桶放入两种彩球各10个。(2)摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。(3)分别从两个桶内 抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。 (4)将抓取的彩球 ，摇匀，按步骤(3)重复 做 次以上。随机放回原来的小桶内301∶2∶13.实验结果彩球组合中，DD∶Dd∶dd接近 。引入概念2五、对分离定律解释的验证21、方法:测交法,即F1与___________杂交。2、遗传图解:隐性纯合子DdDddd在得到的166株后代中，87株是高茎，79株是矮茎，高茎和矮茎植株的数量比接近1∶1。实验结果与理论预测相符，证明对分离现象的解释是正确的。3.实验结果:4.结论:六、分离定律引入概念32 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子 存在，不相 ；在 时，成对的遗传因子发生 ， 后的遗传因子分别进入 中，随 遗传给后代。成对 融合形成配子分离分离不同的配子配子 1.真核生物有性生殖的细胞核遗传。2.由一对遗传因子决定的一对相对性状的遗传。分离定律的适用范围一对相对性状的假说-演绎法分析观察现象提出问题分析问题提出假说演绎推理验证假说高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F1全为高茎，F1自交后代F2中高茎植株与矮茎植株的比例约为3:1。（1）F1全为高茎，矮茎哪里去了呢？（2）F2中矮茎又出现了，说明了什么？（3）为什么后代的表现型比例都接近3:1？F1测交，F1（Dd）能产生数量相等的两种配子（D:d=1:1），预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1:1。实验结果：后代中高茎植株与矮茎植株的比例接近1:1。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。分析结果得出结论现象问题演绎验证结论（1）生物的性状是由遗传因子决定的；（2）体细胞中的遗传因子是成对存在的；（3）配子中只含有每对遗传因子中的一个；（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。假说3课堂活动（小组讨论） 请同学们小组为单位，通过课 本中给出的资料，尝试由亲代推断子代的遗传因子组成与性状表现。AAAA∶Aa＝1∶1AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1Aa∶aa＝1∶1aa全为显性全为显性全为显性显性∶隐性＝3∶1显性∶隐性＝1∶1全为隐性(1) 由亲代推断子代的遗传因子组成与性状表现(正推型)(2) 由子代推断亲代的遗传因子组成与性状表现(逆推型)都是杂合子Bb×Bb→3B_∶1bb测交类型Bb×bb→1Bb∶1bb至少一方为显性纯合子BB×BB或BB×Bb或BB×bb一定都是纯合子bb×bb→bb课堂巩固4 1、孟德尔的一对相对性状的遗传实验中,具有1∶1比例的有(　　) ①F1产生的不同类型配子的比例　②F2的性状分离比　③F1测交后代性状分离比　④F1产生的雌、雄配子比例　⑤F1产生的不同类型的雌配子数量的比例　⑥F1产生的不同类型的雄配子数量的比例 A.①②④⑤⑥B.①③⑤⑥ C.①③④⑤D.①③④⑥答案: B2、分离定律的实质是(　　)A．F2(子二代)出现性状分离B．F2性状分离比是3∶1C．成对的控制相对性状的遗传因子彼此分离D．测交后代性状分离比为1∶1答案: B3、在“性状分离比的模拟实验”中，每次抓取统计过的小球都要重新放回桶内，其原因是(　　)A．保证两种配子的数目相等 B．避免小球的丢失C．小球可能再次使用 D．避免人为误差答案: A4、在香水玫瑰的花色遗传中，红花、白花为一对相对性状，受一对遗传因子(R、r)控制。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是(　　)A.红花是显性性状B.甲的遗传因子组成为RrC.丙的遗传因子组成为RRD.丁的遗传因子组成为rr答案: A5、在家鸡中毛腿(F)对光腿(f)为显性，两只毛腿鸡的后代中，光腿鸡少，毛腿鸡多，这两只毛腿鸡的遗传因子组成最可能是(　　) A.FF×ff　　　　　　　B.Ff×Ff C.FF×FfD.Ff×ff答案: B6、紫茉莉的花色由一对等位基因R、r控制，紫茉莉种群中控制花色性状的基因型有3种类型，即RR、Rr、rr，它们对应的花色分别为红色、粉色、白色。让红花紫茉莉与白花紫茉莉杂交得到F1，F1自交产生F2。下列关于F2的说法错误的是(　　)A．F2的表现型有3种，比例为1∶2∶1 B．F2中红花植株占1/4C．F2中纯合子所占比例为1/2 D．亲本红花紫茉莉的基因型为RR和Rr答案: D5课堂小结四、课堂小结六、对分离定律的异常情况分析引入概念42F1的性状表现介于显性亲本和隐性亲本之间，如紫茉莉的花色遗传中，红花(RR)植株与白花(rr)植株杂交，产生的F1为粉红花(Rr)，F1自交后代有3种性状表现，即红花、粉红花、白花，性状分离比为1∶2∶1。1.不完全显性(1) 隐性致死：隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用。如镰刀型细胞贫血症(红细胞异常，使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。2.某些致死基因(2) 显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐＝2∶1。(3) 配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。3．从性遗传 从性遗传是指常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出男女性分布比例上或表现程度上的差别。如男性秃顶的基因型为Bb、bb，女性秃顶的基因型只有bb。此类问题仍然遵循基因的基本遗传规律，解答的关键是准确区分基因型和表现型的关系。 复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多个。复等位基因尽管有多个，但遗传时仍符合分离定律，彼此之间有显隐性关系，表现特定的性状，最常见的如人类ABO血型的遗传，涉及三个基因——IA、IB、i，组成六种基因型：IAIA、IAi、IBIB、IBi、IAIB、ⅱ。4．复等位基因1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 观察花园里的豌豆植株，孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看，包括两种类型：一种是黄色圆粒的，一种是绿色皱粒的。 1．决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响呢？ 2．黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗？1课堂导入1课堂导入 一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？孟德尔产生的新的疑问引入概念1一、两对相对性状的杂交实验2对每一对相对性状单独进行分析 每一对相对性状遗传都遵循了分离定律 将两对性状的遗传一并考虑，不同性状之间发生了新的组合，是否控制两对相对相对性状的遗传因子也发生了组合呢？ F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。受精时，雌、雄配子的结合是随机的。引入概念22二、对自由组合现象的解释YRyrYyRrF1配子黄色圆粒配子YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrrF1配子性状表现：9:3:3:1遗传因子组成共9种：4种纯合子各1/161种双杂合子4/164种单杂合子各2/162.遗传图解YRYrYRYrYYRrYyRr黄色皱粒黄色皱粒黄色皱粒绿色圆粒绿色圆粒YyRrYRYrYRYrYYRrYyRr黄色皱粒黄色皱粒黄色皱粒绿色圆粒绿色圆粒YyRr遗传因子形式1YYRR 纯合子2YyRR 单杂合2YYRr 单杂合4YyRr 双杂合9/16 Y_R_ 1yyRR 纯合子2yyRr 单杂合 3/16 yyR_1YYrr 纯合子2Yyrr 单杂合3/16 Y_rr黄圆黄皱 绿圆 绿皱 9种棋 盘 法： 4种= 3×3性状表现= 2×23课堂活动（小组讨论） 请同学们小组为单位，通过课 本中给出的资料，尝试画一下测交实验图解。1、方法：测交——F1(YyRr)与 交配。隐性纯合子(yyrr)YRYryRyryyrryr1111引入概念32三、对自由组合现象的演绎推理2、遗传图解三、对自由组合现象的验证结论：这个结果证明孟德尔的解释是正确的。引入概念42四、自由组合定律1．发生时间：形成 时。2．遗传因子间的关系 的遗传因子的分离和组合是 的。3．实质：决定同一性状的成对的遗传因子 ，决定不同性状的遗传因子 。配子控制不同性状互不干扰彼此分离自由组合课堂巩固4AaBb――→①1AB∶1Ab∶1aB∶1ab――→②雌雄配子随机结合――→③子代9种遗传因子的组合形式――→④4种性状组合 A．① B．② C．③ D．④3. 基因的自由组合定律发生于图中哪个过程？答案: AAaBb――→①1AB∶1Ab∶1aB∶1ab――→②雌雄配子随机结合――→③子代9种遗传因子的组合形式――→④4种性状组合 A．① B．② C．③ D．④3. 基因的自由组合定律发生于图中哪个过程？答案: A5课堂小结孟德尔的豌豆杂交实验（二）1.2.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）1课堂导入 在孟德尔之前，也有不少学者做过动物和植物的杂交实验，也观察到了生物遗传中的性状分离现象，但是都未能总结出遗传的规律。 为什么孟德尔能取得成功呢？(1)正确选用豌豆作为实验材料。(2)采取了由单因素(即 对相对性状)到多因素(即 相对性状)的研究方法。(3)运用了学的方法对实验结果进行了统计。(4)创新性地设计了 实验，证实了对实验现象的解释，验证了假说的正确性。(5)运用 法这一科学方法。一两对或两对以上统计测交假说—演绎一、孟德尔成功的原因引入概念12二、孟德尔遗传规律的再发现引入概念22 1909年丹麦生物学家W.L.Johannsen把遗传因子改名为基因（gene）.等位基因：控制相对性状的基因，如D与d。基因型：与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型为DD或Dd， 矮茎豌豆的基因型为dd；性状表现＝遗传因子组成＋环境条件表现型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎；性状表现＝遗传因子组成＋环境条件引入概念32三、自由组合定律在实践上的意义 用具有不同优良性状的两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状结合在一起，产生所需要的优良品种。1、动植物育种工作方面　 例如：不同品种的小麦，一个品种抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性，易染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性。现有两个不同品种的小麦，一个品种抗倒伏，但易染条锈病（DDTT）；另一个品种易倒伏，但能抗条锈病（ddtt）。3课堂活动（小组讨论） 请同学们小组为单位，通过课 本中给出的资料，尝试画一下易倒伏抗条锈病的实验图解。D tt 例如：父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑（由隐性致病基因d 控制 ) 的孩子。2、在医学实践中:为遗传病的预测和诊断提供理论依据1、将基因型为AaBbDd和AABbDd的小麦杂交，按自由组合定律，则子代中基因型为AaBbDD的个体所占比例应为(　　) A.1/8　　　　 B.1/16 C.1/32 D.1/64课堂巩固4答案：B2、具有两对相对性状的纯合子杂交，按自由组合定律遗传，在F2中能够稳定遗传的个体数占(　　) A.1/16　　　　 B.2/16 C.3/16　　　　 D.1/4答案：D3、果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交，子代中47只为灰身大翅脉，49只为灰身小翅脉，17只为黑身大翅脉，15只为黑身小翅脉。回答下列问题： (1) 在上述杂交子代中，体色和翅脉的表现型比例依次为________________和________________。(2) 两个亲本中，雌蝇的基因型为________，雄蝇的基因型为________。(3) 亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为________，其理论比例为________。(4) 上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为________________，黑身大翅脉个体的基因型为________。 答案：(1) 灰身∶黑身＝3∶1　大翅脉∶小翅脉＝ 1∶1　(2) BbEe　Bbee　 (3) 4　1∶1∶1∶1　 (4) BBEe和BbEe　bbEe5课堂小结