高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 盂德尔的豌豆杂交实验（一）课文内容课件ppt

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第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1课时　豌豆用作遗传实验材料的优点和杂交实验
1．掌握豌豆作为遗传实验材料的优点及人工杂交实验的过程。2．分析孟德尔一对相对性状的杂交实验，运用演绎与推理的方法解释实验的现象。1．利用结构与功能观解释豌豆用作遗传实验材料的优点，并掌握相关的基本操作。(生命观念)2．运用演绎与推理的方法阐明孟德尔一对相对性状的杂交实验和作出的假设。(科学思维)3．通过对比分析、举例等方式掌握本课时相关遗传学概念。(科学思维)
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
2.相关概念(1)自交：遗传因子组成相同的个体之间的交配，植物的________、同株异花传粉均属于自交。(2)相对性状：_______生物的_________性状的不同表现类型，如豌豆的高茎和矮茎。(3)父本和母本：提供花粉的植株叫_______，接受花粉的植株叫_______。
活学巧练1．玉米的黄粒与皱粒是一对相对性状。( )2．兔子的长毛和狗的短毛是一对相对性状。( )3．小鼠的灰身和黑身是一对相对性状。( )
合作探究根据教材P3 图1－1，并回答下列相关问题：1．去雄应该在开花前还是开花后进行？其目的是什么？提示：去雄应该在开花前(花蕾期)进行；其目的是防止自花传粉。2．豌豆人工异花传粉过程中经过了两次套袋，分别在什么时间，目的分别是什么？提示：第一次套袋是在去雄后，第二次套袋是在人工传粉后，两次套袋的目的都是避免外来花粉的干扰。
3．对单性花植物进行人工异花传粉的基本操作过程中，是否需要去雄处理？为什么？提示：不需要。因为单性花中只有雄蕊或只有雌蕊，所以不需要去雄处理。4．无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中是否都需要套袋？提示：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，其目的是避免外来花粉的干扰。
5．根据相对性状的概念，对下列实例进行分析判断，并说明理由。(1)狗的长毛与兔的短毛是一对相对性状吗？(2)玉米的早熟与晚熟是一对相对性状吗？提示：(1)不是。狗与兔不属于同一种生物。(2)是。早熟与晚熟是玉米成熟程度这一性状的不同表现类型。
归纳提升1.与植物杂交有关的概念
2．对性状和相对性状的理解(1)性状：生物的任何可以鉴别的形态或生理特征，都是遗传物质和环境相互作用的结果。(2)对相对性状的正确理解抓准两个“相同”和一个“不同”：同一种生物、同一种性状、不同表现类型。
下列属于相对性状的是( )A．玉米的黄粒与皱粒B．狗的长毛与直毛C．果蝇的红眼与白眼D．小麦的抗倒伏与抗锈病解析： 相对性状是一种生物的同一种性状的不同表现类型。
(2023·潍坊市第一中学高一期中)下列相关概念中，错误的有几项( )①自花传粉是指两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程②异花传粉是指两朵花之间的传粉过程③玉米的黄粒和皱粒是一对相对性状④绵羊的白毛和黑毛是一对相对性状A．0项　B．1项　C．2项　D．3项
解析： 自花传粉是指两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程，①正确；异花传粉是指两朵花之间的传粉过程，②正确；相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型，而玉米的黄粒和皱粒是不同性状，因此不是一对相对性状，③错误、④正确。即B正确。
二、一对相对性状的杂交实验
2．实验中相关符号及含义
3.相关概念(1)杂交：遗传因子组成_______的个体间的相互交配。(2)正交和反交：正交和反交是相对而言的，若甲类型个体作父本，乙类型个体作母本，称为正交，则甲类型个体作母本，乙类型个体作父本，称为_______。(3)显性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代_______出来的性状。
(4)隐性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代_________出来的性状。(5)性状分离：杂种后代中同时出现___________和___________的现象。
活学巧练1．显性性状是子代能够表现出来的性状，隐性性状是子代不能表现出来的性状。( )2．性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。( )3．孟德尔通过豌豆的杂交和自交实验提出问题。( )
合作探究一对相对性状杂交实验的结果分析1．孟德尔选择让F1自交，其目的是什么？提示：判断亲代矮茎性状在遗传过程中是不是消失了。2．若F2共获得20株豌豆，矮茎个体一定是5株吗？请说明原因。提示：不一定。样本数量太少，不一定完全符合3∶1的性状分离比，孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。
3．在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，否定融合遗传最有利的实验结果是什么？提示：F2出现3∶1的性状分离比，在F1中消失的矮茎性状在F2中又出现了，说明双亲的遗传物质没有发生混合。
归纳提升显、隐性性状的判断方法(1)根据子代性状判断①具有相对性状的纯合亲本杂交⇒子代只表现出一种性状⇒子代所表现的性状为显性性状。②具有相同性状的亲本杂交⇒子代表现出不同性状⇒子代所表现的新性状为隐性性状。(2)根据子代性状分离比判断具有一对相对性状的亲本杂交⇒F1自交⇒F2中性状分离比为3∶1⇒分离比为“3”的性状为显性性状。
易错警示：只有亲本性状相同而子代表现不同性状时才可称为“性状分离”。高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代既有高茎又有矮茎，不属于性状分离的概念范畴。
(2023·湖南高一月考)玉米的甜和非甜为一对相对性状，下列杂交实验能单独判断性状显隐性关系的是( )①甜×非甜→非甜②甜×非甜→100甜＋98非甜③甜×甜→甜④非甜×非甜→312非甜＋106甜A．①和② B．①和④C．②和③ D．③和④
解析： ①甜×非甜→非甜，可以判断非甜为显性性状，①符合题意；②甜×非甜→100甜＋98非甜，子代表现为1∶1，无法判断显隐性，②不符合题意；③甜×甜→甜，甜可能为显性性状，也可能为隐性性状，③不符合题意；④非甜×非甜→312非甜＋106甜，子代表现为3∶1，非甜为显性性状，④符合题意。
大豆的紫花和白花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判定性状显隐性关系的是( )①紫花×紫花→紫花②紫花×紫花→301紫花＋101白花③紫花×白花→紫花④紫花×白花→98紫花＋107 白花A．①和② B．③和④C．①和③ D．②和③
解析： 性状表现相同的两个个体杂交，后代出现了性状分离，新出现的那种性状为隐性性状，②说明白花为隐性性状，紫花为显性性状；两个具有相对性状的个体杂交，后代只表现一种性状，则后代表现出来的性状为显性性状，③紫花与白花杂交，后代均为紫花，说明紫花为显性性状，故选D。
1．提出假说(1)生物的性状是由___________决定的。(2)在体细胞中，遗传因子是_______存在的。(3)生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的___________彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对___________中的一个。(4)受精时，雌雄配子的结合是_______的。
2．用遗传图解解释分离现象
(1)F1的雌雄配子的结合方式：_____种。(2)F2遗传因子组成：_____种，分别为______、______、______，其比例为_________。(3)F2的性状表现：_____种，分别为_____________，其比例为_______。
3．相关概念(1)显性遗传因子：决定___________的遗传因子为显性遗传因子，用大写字母表示。(2)隐性遗传因子：决定___________的遗传因子为隐性遗传因子，用小写字母表示。(3)纯合子：遗传因子组成_______的个体，如DD、dd。(4)杂合子：遗传因子组成_______的个体，如Dd。
活学巧练1．双亲为显性，杂交后代有隐性纯合子，则双亲一定都是杂合子。( )2．杂合子自交后代一定是杂合子。( )3．杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现也不同。( )
合作探究1．孟德尔解释中D、d 两种雄配子的数目是否相等？雄配子D 与雌配子D 数目是否相等？提示：D、d 两种雄配子的数目是相等的；但是由于雄配子数目远多于雌配子，所以雄配子D 数目要远多于雌配子D。2．F1产生的配子之间的结合方式有几种，F2的遗传因子组成有几种，比例是多少？F2高茎豌豆中，杂合子占多大比例？提示：4种；3种，比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1 ；2/3。
3．孟德尔提出的四点假说中，如果有一条不满足，例如雌雄配子的结合不是随机的，则F2会不会出现3∶1的性状分离比？提示：不会，孟德尔的四点假说中有一条不满足都不会出现3∶1 的性状分离比，只有两种雌配子成活概率均等，两种雄配子成活概率均等；雌雄配子随机结合，且结合概率均等；不同遗传因子组成的个体成活概率均等，这样才会出现3∶1 的性状分离比。4．孟德尔解释的核心是什么？提示：孟德尔解释的核心是生物体形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。
归纳提升1.孟德尔遗传实验需要满足的条件(1)子一代个体形成的不同类型的雌配子或雄配子活力应相同。(2)雌、雄配子结合的机会相等。(3)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等。(4)遗传因子间的显隐性关系是完全显性。(5)观察的子代样本数目足够多。
2．融合遗传与一对相对性状的杂交实验的比较融合遗传是指两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。豌豆一对相对性状的杂交实验，子一代表现出显性性状，且子一代自交后代出现了接近3∶1的性状分离比，所以孟德尔杂交实验否定了融合遗传的观点。
3．规范的遗传图解应该包括以下几个基本要点(1)左侧标注。一般在遗传图解的左侧用遗传学符号或文字做出鲜明的标识，代表这一行表示的内容，起到引领作用。如：P、配子、F1、F2等。
(3)要写出杂交(×)、自交()符号，以及表示遗传因子在上下代之间传递关系的箭头(注意不是线段)。(4)要写出最后一代的相关比例。
(2023·浙江嘉兴高一期末)豌豆子叶黄色(Y) 对绿色(y)为显性，孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本，杂交得到F1，F1自交获得F2(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A．母本的基因型是YY，父本的基因型是yyB．雌配子中Y 配子占1/2，y 配子占1/2C．F2中黄色子叶占3/4，绿色子叶占1/4D．F2中纯合子占1/2，杂合子占1/2
F1的紫花(Aa)豌豆自交时，假设由于某种因素的影响，含遗传因子A的雌配子失去了活性(即不能与雄配子结合)，请根据孟德尔对分离现象的解释进行推理，下列F2的性状表现及比例符合预期结果的是( )A．紫花∶白花＝1∶1B．紫花∶白花＝2∶1C．紫花∶白花＝3∶1D．全为紫花
解析： F1的紫花(Aa)豌豆自交时，假设由于某种因素的影响，含遗传因子A的雌配子失去了活性，说明只有含遗传因子a的雌配子能与雄配子结合，而F1的紫花豌豆产生的雄配子中A∶a＝1∶1，所以根据孟德尔对分离现象的解释进行推理，F2的性状表现及比例是紫花(Aa)∶白花(aa)＝1∶1，A正确。
一、亲子代遗传因子组成与性状表现的相互推断(1)由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及其概率(正推型)。
(2)由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型)。角度一：遗传因子填充法。先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子组成可用A_来表示，那么隐性性状的遗传因子组成只有一种aa，根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的遗传因子。角度二：隐性纯合子突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a遗传因子，然后再根据亲代的性状表现做进一步的推断。
角度三：根据分离定律中的规律性比值来直接判断。
公羊基因型AA、Aa表现为有角，aa表现为无角；母羊基因型AA表现为有角，Aa、aa表现为无角。两只羊繁殖多次，子代数量足够多，子代中有角∶无角＝3∶1，有关叙述不正确的是( )A．子代无角基因型可能是AaB．子代无角基因型可能是aaC．可能是父本有角，母本无角D．亲本可能都有角
解析：根据题意：AA为有角、aa为无角、Aa的公羊为有角而Aa的母羊为无角，说明羊的有角和无角为从性遗传，在表型上受个体性别的影响，但其遗传遵循基因的分离定律。两只羊繁殖多次，子代数量足够多，子代中有角∶无角＝3∶1，说明亲本两只羊的基因型最可能是AA×Aa，AA可能是公羊也可能是母羊，基因型为Aa的羊可能是母羊或者公羊。由分析可知：子代无角基因型可能是Aa，A正确；由分析可知：亲本的基因型最可能是AA×Aa，子代基因型为AA∶Aa＝1∶1，因为是常染色体遗传，后代性别比例为1∶1，其中基因型为AA的羊均为有角，基因型为Aa的羊雌雄各一半，母羊为无角，公羊为有角，后代
二、概率计算1．用经典公式计算
(1)如果没有明确子代的性状表现，那么AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2。(2)如果明确了子代的性状表现是显性，那么AA出现的概率是1/3，Aa出现的概率是2/3。
3．用配子法计算(1)先计算亲本产生每种配子的概率。
(3)计算性状表现概率时，再将相同性状表现的个体的概率相加即可。如：F1　　　　　　　高茎(Dd)　　　　　　　　　↓F2
现有一对性状表现正常的夫妇，已知男方父亲患白化病，女方父母正常，但其弟患白化病。那么，这对夫妇生出白化病孩子的概率是( )A．1/4　B．1/6　C．1/8　D．1/12解析： 白化病是隐性遗传病。男方父亲患白化病，男方一定是杂合子，女方有患病的弟弟，女方有1/3是纯合子，2/3是杂合子。生出患病孩子的概率是1/4×2/3＝1/6。
学霸记忆1．豌豆作为实验材料的优点：自花传粉；具有易于区分的相对性状；自然状态下一般为纯种。2．显性性状是指具有相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出的性状。3．性状分离：人们将杂种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。
1．假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，下列关于孟德尔在发现分离定律时的叙述，属于“假说”内容的是( )A．生物的性状是由遗传因子决定的B．F2出现了“3∶1”的性状分离比C．若F1产生配子时成对的遗传因子分离，则产生的雌配子数等于雄配子数D．若F1与隐性个体杂交：子代出现两种性状，比例为1∶1解析： 孟德尔对分离现象提出的假说内容主要有①生物性状由遗传因子决定，②在体细胞中遗传因子成对存在，③形成配子时，成对遗传因子彼此分离，④受精时，雌雄配子随机结合，因此A符合题意。
2．在一个花卉生产基地中，工作人员偶然发现一种本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株甲，这种紫花花卉的观赏价值具有很大的市场效益。这种花卉是自花传粉植物，将开紫花的花卉种子进行种植培养后发现，长成的植株中有1/4的花是白花，不利于商品化生产。下列关于这种情况的分析错误的是( )A．从子代植株的性状分析，紫花对白花是显性B．植株甲的遗传因子组成为AA或Aa(相关基因用A、a表示)C．在3/4的紫花植株中，杂合子占2/3D．若想选育紫花花卉，可以选择紫花植株连续自交，直至子代中不出现白花植株为止
解析： 根据紫花自交，后代出现白花可知，紫花对白花为显性性状，A项正确；将开紫花的花卉种子进行种植培养后发现，长成的植株中有1/4的花是白花，说明紫花植株的遗传因子组成为Aa，B项错误；紫花植株甲的遗传因子组成为Aa，自交后代中遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，所以在3/4的紫花植株中，杂合子占2/3，C项正确；植株甲为杂合子，欲获得遗传因子组成为AA的紫花纯合子，可以选择紫花植株连续自交，直至子代中不出现白花植株为止，D项正确。
3．(2023·黑龙江高一期中)某植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由一对遗传因子(D、d)控制的完全显性遗传，现以一株紫花植株和一株红花植株作为实验材料，设计如下表所示实验方案以鉴别两植株的遗传因子组成。下列有关叙述错误的是( )
A．两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据B．若①表示全为紫花，则④的遗传因子组成为DD×DdC．若②表示紫花和红花的数量比为1∶1，则⑤为Dd×ddD．③为 Dd×Dd，判定依据是子代出现性状分离