孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）+課件【高效備課精研+知識(shí)精講提升】高一下學(xué)期生物人教版必修2

必修二遺傳與進(jìn)化第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第一節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）or?融合遺傳融合遺傳在十九世紀(jì)下半葉時(shí)，融合遺傳的觀點(diǎn)十分盛行，人們認(rèn)為兩個(gè)親本發(fā)生雜交后，雙親的遺傳物質(zhì)會(huì)在子代體內(nèi)發(fā)生混合，使子代表現(xiàn)出介于雙親之間的性狀，這個(gè)觀點(diǎn)叫融合遺傳。這種傳統(tǒng)學(xué)說(shuō)認(rèn)為生物的遺傳像調(diào)色一樣簡(jiǎn)單粗暴，白色綿羊和黑色綿羊交配生下的就是灰色綿羊。孟德爾認(rèn)為后代若只是簡(jiǎn)單綜合父母代的性狀，重復(fù)下去所有生物的性狀都趨于相同，明顯和絢爛多彩的大自然不相符。孟德爾先后找尋了20多種植物，包括豌豆、山柳菊、玉米等，其中豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)最為成功，最終他通過(guò)分析豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了生物遺傳的規(guī)律。以孟德爾為代表的一部分人認(rèn)為雙親遺傳物質(zhì)像某種完整顆粒一樣遺傳給后代，互不融合，保持完整性。顆粒遺傳假說(shuō)一、豌豆用作遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)①豌豆是一種兩性花，可進(jìn)行自花傳粉，閉花授粉一朵花中同時(shí)具有雄蕊和雌蕊的花，稱為兩性花雄蕊雌蕊一朵花中只具有雄蕊或雌蕊的花，稱為單性花一、豌豆用作遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)自花傳粉（自交）異花傳粉①豌豆是一種兩性花，可進(jìn)行自花傳粉，閉花授粉（這種傳粉方式避免了外來(lái)花粉的干擾，所以豌豆在自然狀態(tài)下一般都是純種）一、豌豆用作遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)②豌豆具有易于區(qū)分的相對(duì)性狀種子形狀子葉顏色豆莢形狀花瓣顏色豆莢顏色莖的高度花的位置性狀：指生物體的形態(tài)特征或生理特征的總稱。生理特征如植物的抗病性、耐寒性、耐旱性等；形態(tài)特征如豌豆種子的形狀、顏色。相對(duì)性狀：一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。貓咪有哪些性狀？貓毛的顏色（黑白）貓毛的長(zhǎng)度（長(zhǎng)短）眼睛的顏色（藍(lán)黃）……哪些是相對(duì)性狀？貓咪的長(zhǎng)毛和黑毛屬于一對(duì)相對(duì)性狀嗎？下列性狀中屬于相對(duì)性狀的是（）A.人的白皮膚和棕色頭發(fā)B.貓的白毛和狗的黑毛C.綿羊的白毛和黑毛D.豌豆的高莖和豆莢的綠色C一、豌豆用作遺傳實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)除此之外，豌豆花還有什么作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的優(yōu)點(diǎn)？③花較大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)④生長(zhǎng)周期短，易于栽培⑤子粒多，統(tǒng)計(jì)結(jié)果更準(zhǔn)確為了便于分析，對(duì)每對(duì)相對(duì)性狀的遺傳分別進(jìn)行研究二、一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)二、一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)甲乙異花傳粉問(wèn)題：自然狀態(tài)下兩株豌豆能否完成異花傳粉過(guò)程？人工異花傳粉示意圖♀母本去雄套袋♂父本采集花粉傳粉套袋雄蕊未成熟時(shí),即花蕾期去雄套袋防止外來(lái)花粉的干擾人工授粉雌花成熟時(shí)套袋防止外來(lái)花粉的干擾二、一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)純種高莖P×高莖F1純種矮莖高莖矮莖F2♀♂×遺傳圖譜中的符號(hào)：PF1F2

子一代親本母本父本雜交子二代自交二、一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)純種高莖P×高莖F1純種矮莖高莖矮莖F2反交實(shí)驗(yàn)顯性性狀：F1顯現(xiàn)出來(lái)的性狀性狀分離：在雜種后代中，同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。隱性性狀：F1未顯現(xiàn)出來(lái)的性狀F2顯現(xiàn)出來(lái)的性狀高：矮=3:1子二代觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出問(wèn)題二、一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)Q1：F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比是偶然的嗎？Q2：為什么子二代矮莖性狀又出現(xiàn)了呢？F1PF2（親代）（子一代）（子二代）A1:孟德爾還對(duì)豌豆的其他6對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：可見(jiàn)F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比不是偶然的。性狀F2的表現(xiàn)顯性隱性顯性：隱性種子的形狀圓粒5474皺粒18502.96：1莖的高度高莖787矮莖2772.84：1子葉的顏色黃色6022綠色20013.01：1花的顏色紅色705白色2243.15：1豆莢的形狀飽滿882不飽滿2992.95：1豆莢的顏色（未成熟）綠色428黃色1522.82：1花的位置腋生651頂生2073.14：1觀察實(shí)驗(yàn)，提出問(wèn)題F1P大膽猜測(cè)，提出假說(shuō)孟德爾在觀察和統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，摒棄了前人融合遺傳的觀點(diǎn)，對(duì)分離現(xiàn)象的原因提出了如下假說(shuō)：3、生物體在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中，配子中只含每對(duì)遺傳因子的一個(gè)。4、受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。1、生物的性狀是由遺傳因子決定的。2、體細(xì)胞中遺傳因子是成對(duì)存在的。顯性遺傳因子（D）隱性遺傳因子（d)純種高莖：DD純種矮莖：ddF1高莖：DdDDddDdDd配子DdDdDdDdDDDdDddd高莖:矮莖=3:1F1配子F21:2:11:11:1×F1演繹推理DdddDdDd配子高莖矮莖1:1雜種子一代高莖隱性純合子矮莖dddP孟德爾的假說(shuō)合理地解釋了豌豆一對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的性狀分離現(xiàn)象。但是一種正確的假說(shuō)，僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該能夠預(yù)測(cè)另一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。孟德爾巧妙地設(shè)計(jì)了測(cè)交實(shí)驗(yàn)，讓F1與隱性純合子雜交（隱性親本的配子僅攜帶隱性基因，不會(huì)掩蓋F1配子中基因的作用）。假設(shè)孟德爾的假說(shuō)是正確的，測(cè)交后代高莖：矮莖=1:1。測(cè)交結(jié)果直接反映了F1產(chǎn)生配子的種類和比例1:1×驗(yàn)證假說(shuō)隱性純合子矮莖F1DdddDdDd配子高莖矮莖1:1雜種子一代高莖dddP孟德爾用雜種子一代高莖豌豆(Dd)與隱性純合子矮莖豌豆(dd)雜交，在得到的166株后代中，高莖87株，矮莖79株，性狀的分離比接近1∶1。孟德爾所做的測(cè)交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與他的預(yù)測(cè)吻合，進(jìn)而驗(yàn)證了他的假說(shuō)的正確性。測(cè)交用途：1.測(cè)定待測(cè)個(gè)體產(chǎn)生配子種類和比例2.測(cè)定待測(cè)個(gè)體的遺傳因子組成×孟德爾的研究思路：假說(shuō)—演繹法假說(shuō)—演繹法在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在，不相互融合；在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。作用時(shí)間實(shí)質(zhì)孟德爾第一定律——分離定律

①孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律的時(shí)代，“基因”這一名詞還未提出來(lái)，用“遺傳因子”表示。②F1配子的種類是指雌、雄配子分別有兩種:D和d,D和d的比例為1∶1，而不是雌、雄配子的比例為1∶1。③生物一般雄配子的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子的數(shù)量。特別提醒補(bǔ)充：棋盤法計(jì)算后代遺傳因子組成類型F1Dd配子DdDd高莖高莖高莖矮莖F2DdDDDdDddd高莖高莖

♂♀DdDDDDddDddd棋盤法1:11:1X高莖：矮莖=3：1即進(jìn)行有性生殖的真核生物的一對(duì)相對(duì)性狀的細(xì)胞核遺傳。分離定律的適用范圍（1）有性生殖生物的性狀遺傳（2）真核生物的性狀遺傳（3）細(xì)胞核遺傳（4）一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳

在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子__________，不相______；在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生_______，_______后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨______遺傳給后代。成對(duì)存在融合分離分離配子分離定律F2代出現(xiàn)雜合子的概率是

，純合子的概率是

，顯性純合子的概率是

。矮莖豌豆的概率是

。高莖豌豆中雜合子的概率是

，高莖豌豆中純合子的概率是

，1/21/21/42/31/31/41．下列各項(xiàng)符合孟德爾根據(jù)一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出的假設(shè)性解釋的是（

）A．具有隱性遺傳因子的個(gè)體表現(xiàn)出隱性性狀B．配子中的遺傳因子成對(duì)存在，互不融合C．生物體的性狀由遺傳因子和環(huán)境共同決定D．生物體所產(chǎn)生的雌雄配子隨機(jī)結(jié)合D2.(2019·北京高一下月考)在豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中，為防止自花傳粉，通常需要進(jìn)行的操作是（）A.將花粉涂在雌蕊柱頭上B.除去母本未成熟花的全部雄蕊C.采集另一植株的花粉D.除去母本未成熟花的全部雌蕊B3.家兔的毛色中，白色和黑色是一對(duì)相對(duì)性狀。分析下列4組雜交組合的親子代性狀，體現(xiàn)出性狀分離現(xiàn)象的一組是（）C紅花×紅花紅花×紅花紅花×白花紅花×白花紅花紅花白花紅花紅花白花ABCD4.若紅花是顯性性狀，白花為隱性性狀，下列各實(shí)驗(yàn)中為測(cè)交實(shí)驗(yàn)的是（）D你能分別寫出上列各花的基因型嗎？or?實(shí)踐探究：性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)原理：孟德爾第一定律——分離定律2.模擬內(nèi)容用具（或操作）模擬對(duì)象（或過(guò)程）甲、乙兩個(gè)小桶雌、雄生殖器官小桶內(nèi)的彩球雌、雄配子不同彩球的隨機(jī)組合雌、雄配子的隨機(jī)組合3.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題：①甲、乙兩桶中的彩球數(shù)必須一樣多嗎？在實(shí)際的生物生殖過(guò)程中，一般是雄配子數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子，所以在進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，兩個(gè)小桶內(nèi)的彩球數(shù)不必相等，代表雄性生殖器官的小桶內(nèi)彩球可以更多，但每個(gè)小桶內(nèi)的兩種彩球（D和d）的數(shù)量必須相等。②為什么抓取彩球計(jì)數(shù)后要將彩球放回桶內(nèi)？為了保證桶內(nèi)兩種彩球的比例相等（產(chǎn)生的配子比例相等）。將小球放回桶內(nèi)后應(yīng)搖勻，是為了保證兩種彩球被抓取的機(jī)會(huì)相等。③如果孟德爾當(dāng)時(shí)只對(duì)F2中的10株豌豆的性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，那他還能正確地解釋性狀分離的現(xiàn)象嗎？不一定，如果孟德爾當(dāng)時(shí)只統(tǒng)計(jì)F2中的10株豌豆的性狀，很難正確地解釋性狀分離的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的樣本數(shù)量足夠大，是孟德爾能夠正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提條件之一。④將模擬的結(jié)果與孟德爾的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較，你認(rèn)為孟德爾的假說(shuō)合理嗎？合理，甲、乙兩個(gè)小桶內(nèi)的彩球，分別代表著孟德爾雜交實(shí)驗(yàn)中的雌、雄配子；從兩個(gè)小桶內(nèi)分別隨機(jī)抓取一個(gè)彩球進(jìn)行組合，實(shí)際上也模擬了雌、雄配子隨機(jī)結(jié)合的過(guò)程；統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)量足夠大，因此也出現(xiàn)了3：1的結(jié)果，但孟德爾提出的假說(shuō)是否正確仍需要靠實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。分離定律的相關(guān)計(jì)算（一）幾種交配類型雜交：遺傳因子組成不同的個(gè)體間的相互交配。如AA×aa，用于區(qū)分顯隱性狀。自交：對(duì)于植物而言，指自花授粉/同株異花授粉，于動(dòng)物而言，遺傳因子相同的個(gè)體間相互交配。如AA×AA。測(cè)交：待測(cè)個(gè)體與隱性純合子交配。如Aa×aa。常用于確定待測(cè)個(gè)體的遺傳因子組成。正交反交：高莖×矮莖♂♀正交反交♀♂

（二）純合子與雜合子的判定1.豌豆的高莖和矮莖為一對(duì)相對(duì)性狀,下列雜交實(shí)驗(yàn)中能判定性狀顯隱性關(guān)系的是()A.高莖×高莖→高莖B.高莖×高莖→301高莖、101矮莖C.矮莖×矮莖→矮莖D.高莖×矮莖→98高莖、107矮莖B2.豌豆種子的形狀由R和r基因控制,下表是豌豆種子形狀的三組雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,根據(jù)下列雜交組合能夠很快判斷出顯隱性性狀的是(

)組合序號(hào)雜交組合類型后代表現(xiàn)出的性狀和植株數(shù)目圓粒皺粒1皺?！涟櫫?1022圓粒×圓粒125403圓?！涟櫫?52141A.1B.2

C.3D.1和3B（三）親代與子代的遺傳因子組成及性狀的相互推導(dǎo)1.正推型（親代的基因型=>子代遺傳因子組成、性狀及比例）親代組合子代遺傳因子組成及比例子代性狀及比例純合子×純合子AA×AAAA×aaaa×aa雜合子×雜合子Aa×Aa純合子×雜合子aa×AaAA×AaAA:Aa=1:1全顯Aa全顯AA

:Aa:aa=1:2:1顯:隱=3:1Aa:aa=1:1顯:隱=1:1aa全隱全顯AA3.人的雙眼皮對(duì)單眼皮為顯性，受一對(duì)遺傳因子D、d控制。一對(duì)雜合的雙眼皮夫妻，生有一個(gè)男孩和一個(gè)女孩。理論上該男孩和該女孩均為單眼皮的概率為(

) A.1 B.1/4 C.3/16 D.1/16D4.一白化病女子與一正常男子結(jié)婚后，生了一個(gè)患有白化病的孩子。若他們?cè)偕鷥蓚€(gè)小孩，則兩個(gè)孩子中出現(xiàn)白化病患者的概率是(

) A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.3/4D2.逆推型（子代性狀及比例=>親代的遺傳因子組成）后代顯隱性關(guān)系雙親類型組合方式顯性∶隱性＝3∶1顯性∶隱性＝1∶1只有顯性性狀(顯性∶隱性＝1∶0)只有隱性性狀(顯性∶隱性＝0∶1)都是雜合子一方為雜合子，另一方為隱性純合子(測(cè)交類型)至少一方為顯性純合子一定都是隱性純合子Aa×AaAa×aaAA×AA或AA×Aa或AA×aaaa×aa5.番茄果實(shí)的顏色由一對(duì)遺傳因子A、a控制，下表是關(guān)于番茄果實(shí)顏色的3個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果。下列分析正確的是(

)實(shí)驗(yàn)組親本性狀表現(xiàn)F1的性狀表現(xiàn)和植株數(shù)目紅果黃果1紅果×黃果4925012紅果×黃果99703紅果×紅果1511508A.番茄的果色中，黃色為顯性性狀B.實(shí)驗(yàn)1的親本遺傳因子組成：紅果為AA，黃果為aaC.實(shí)驗(yàn)2的后代中紅果番茄均為雜合子D.實(shí)驗(yàn)3的后代中黃果番茄的遺傳因子組成可能是Aa或AAC（四）雜合子連續(xù)自交與自由交配問(wèn)題1.雜合子連續(xù)自交問(wèn)題 (1)雜合子Aa連續(xù)自交3次，雜合子、純合子、顯性純合子和隱性純合子的比例分別是多少？雜合子（Aa）=1/8；純合子（aa和AA）=7/8；顯性純合子（AA）=7/16;隱性純合子（aa）=7/16.到第Fn代：雜合子（Aa）=1/2n；純合子（aa和AA）=1-1/2n；顯性純合子（AA）=1/2(1-1/2n);隱性純合子（aa）=?(1-1/2n)若將其用曲線表示，則如下圖所示：1.雜合子連續(xù)自交問(wèn)題 (2)雜合子Aa連續(xù)自交3次，并逐漸淘汰隱性純合子，F(xiàn)3中雜合子Aa的概率？雜合子（Aa）=2/9到第Fn代：雜合子（Aa）=2/(2n+1)6.水稻抗病對(duì)不抗病為顯性?，F(xiàn)以某雜合抗病水稻（Tt）為親本，連續(xù)自交三代，F(xiàn)3中雜合抗病水稻的概率是多少？以及每次自交后均除去不抗病水稻再自交，所得純合抗病水稻占抗病水稻的比例是(

)A.1/4;1/16B.1/4;7/9C.1/8;7/9D.1/8;7/16C2.自由交配問(wèn)題自由交配是指：種群中所有的個(gè)體均有相同的交配機(jī)會(huì)，包括自交和雜交。（1）以某群體遺傳因子組成為1/3AA、2/3Aa的個(gè)體為例，計(jì)算后代中顯性純合子、雜合子、隱性純合子的比例。①列舉法：自交：1/3AA(♂)x1/3AA(♀)→1/9AA

2/3Aa(♂)x2/3Aa(♀)→1/9AA+2/9Aa+1/9aa雜交(正交和反交)：1/3AA(♂)x1/3Aa(♀)→1/9AA+1/9Aa

1/3AA(♀)x1/3Aa(♂)→1/9AA+1/9Aa后代中AA：Aa：aa=4：4：1以某群體遺傳因子組成為1/3AA、2/3Aa的個(gè)體為例，計(jì)算后代中顯性純合子、雜合子、隱性純合子的比例。②配子法：后代中AA：Aa：aa=4：4：1（2）雜合子（Aa）自由交配n代，后代雜合子（Aa）的概率。AA：Aa：aa=1：2：1（3）雜合子（Aa）自由交配n代，每代淘汰掉隱性個(gè)體aa，后代雜合子（Aa）的概率。8.已知