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）背景图ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 盂德尔的豌豆杂交实验（一）背景图ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了课前自主预习案，操作步骤，分离定律，成对的遗传因子，夯基提能•分层突破，分离定律的实质，方法②配子法，强化落实•学业达标，网络建构，高效课堂•实践运用等内容，欢迎下载使用。

知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知一、性状分离比的模拟实验1．模拟内容
二、对分离现象解释的验证及分离定律1．对分离现象解释的验证(1)方法：_____。(2)过程
知识应用·强化落实——效果·检测·定向一、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．运用假说—演绎法验证的实验结果总与预期相符。(　　)2．符合分离定律的遗传学实验并不一定都出现3∶1的性状分离比。(　　)3．分离定律发生在配子形成过程中。(　　)
提示：×　运用假说—演绎法验证的实验结果不一定与预期相符。当二者相符时，假说就是正确的，不相符时，还需对假说进行修正，再进一步进行实验检验。
二、连线(将下面相对应的因果关系用线连接起来)
课程标准阐明有性生殖中遗传因子的分离使得子代的遗传因子组成有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状素养达成1.通过“性状分离比的模拟”实验，提升自己的动手操作能力，化抽象为形象，感知生命的神奇。(科学探究)2．从孟德尔的一对相对性状的杂交实验出发，体会“假说—演绎法”，并学会利用这一方法进行相关遗传实验的探究分析。(科学探究)3．分析测交实验，理解对分离定律的验证过程。(科学思维)4．归纳、总结孟德尔的假说—演绎法，掌握分离定律的内容。(科学思维)
亲本若为显性纯合体和隐性个体，则子代会表现为显性性状还是隐性性状呢？
学习主题一　性状分离比的模拟实验及对分离现象解释的验证任务一　阅读教材P6“探究·实践”内容，并结合自己的模拟实验过程，分析并回答下列问题：1．每个桶中放入数量相等的两种彩球的含义是：两种彩球分别模拟含有　　、　　两种遗传因子的配子，且F1产生的两种配子数量相等。
2．为了保证不同配子间结合机会相等，且所得结果与理论值接近，在实验过程中应注意哪些问题？ 
提示：①抓取小球时应随机抓取；②双手同时进行，且闭眼；③应将抓取的小球放回原桶；④重复多次。
3．实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？
提示：不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
4．为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？
提示：为了使代表雌、雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
5．彩球组合为Dd所代表的配子结合方式相同吗？为什么？
提示：不一定相同。因为D(雄)＋d(雌)→Dd，D(雌)＋d(雄)→Dd。
任务二　观察分析教材P7图1－5，思考下列问题：1．为什么用测交的方法能证明F1产生配子的类型及比例？    2．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？  
提示：因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为隐性，它不会影响F1产生的配子中所含遗传因子的表达，所以测交后代的表型就决定于F1所产生的配子的类型及比例。根据测交后代就可反映出F1产生配子的情况。
活动3　结合教材中自交、测交、杂交等方法的描述，完成下表。
1．根据假说进行演绎推理：让F1与隐性纯合子杂交(纸上谈兵)
2.测交实验：让F1与隐性纯合子杂交(实战训练)
1.性状分离比的模拟实验教材中的模拟实验设置的雌雄配子数目相同，不具有普遍性，实际上，在生物的生殖过程中，一般是雄配子的数量远超过雌配子的数量，因此，两个小桶中的彩球不必一样多，模拟雄性生殖器官的小桶中的彩球可以多一些，但每个小桶内两种彩球(D和d)的数量必须相等。
2．孟德尔设计测交实验的目的(1)测定F1产生的配子的种类及比例。(2)测定F1的遗传因子组成。强调：测交实验除上述两种作用外，还可用于验证分离定律及判断某个体是纯合子还是杂合子。3．“假说—演绎法”中“假说”与“演绎”的内容(1)属于假说的内容是“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”。(2)属于演绎推理的内容是F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D∶d＝1∶1)。
4．一对相对性状杂交实验中的相关数量关系(1)F1(Dd)的配子种类和比例：2种(D、d)，1∶1。(2)F2遗传因子组成的种类和比例：3种(DD、Dd、dd)，1∶2∶1。(3)F2的性状种类和比例：2种(显性、隐性)，3∶1。(4)F1测交后代遗传因子组成的种类和比例：2种(Dd、dd)，1∶1。(5)F1测交后代性状的种类和比例：2种(显性、隐性)，1∶1。
5．纯合子、杂合子的判断(1)测交法(已知显、隐性性状)：
(2)自交法(已知或未知显、隐性性状)：当待测个体为动物时，常采用测交法；当待测个体为植物时，测交法、自交法均可采用，但自交法较简便。
(3)鉴定纯合子、杂合子还可以用花粉鉴定法非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。如果花粉有两种，且比例为1∶1，则被鉴定亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。
【重点笔记】1．演绎推理过程不等于测交演绎推理：属于理论指导过程，“想”“推测”测交实验结果。测交实验：让F1与隐性纯合子杂交进行实验验证，属于实验过程，即“做”测交实验。2.杂交后代中出现3∶1的性状分离比，若子代数目较少，则无法确定显隐性关系。
1．(合格考)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
解析：小球重新放回小桶能保证每次抓取小球时，成对的、控制相对性状的遗传因子分离，形成数目相等的两种配子(小球)，且还要重复抓取多次，以减少实验误差。
2．(合格考)在孟德尔基因分离定律发现过程中，“演绎推理”过程指的是(　　)A．提出“生物的性状是由成对的遗传因子决定的”B．根据F2的性状分离比，提出“生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离”C．根据成对遗传因子分离的假说，推断出F1有三种基因型且比例为1∶2∶1D．根据成对遗传因子分离的假说，设计测交实验并推断测交后代会出现两种性状且比例为1∶1
解析：提出“生物的性状是由成对的遗传因子决定的”属于假说内容；根据F2的性状分离比，提出“生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离”也属于假说内容；若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，雌雄配子随机结合，在F2中，三种基因型个体比接近1∶2∶1，属于假说内容，另外，孟德尔没有提出基因型的说法；演绎是指根据假设内容推测测交实验的结果，若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1∶1。
3．(合格考)孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是(　　)A．自交、杂交和测交B．测交、自交和杂交C．杂交、自交和测交D．杂交、测交和自交
解析：孟德尔的分离定律是利用豌豆进行实验时发现的，实验时先让豌豆杂交获得F1，再让F1自交得F2，发现问题并提出假说，通过测交实验验证其假说的正确性。
4．(合格考)在孟德尔进行的一对相对性状的遗传实验中，具有1∶1比例的是(　　)①F1产生配子的分离比　②F2性状分离比　③F1测交后代性状分离比　④亲本杂交后代性状分离比A．①②　　　　B．③④C．②③ D．①③
解析：孟德尔一对相对性状杂交实验过程中，纯种高茎豌豆×纯种矮茎豌豆→F1为杂合子，F1产生配子的分离比为1∶1，①正确；F2的性状分离比为3∶1，②错误；F1测交后代性状分离比为1∶1，③正确；亲本杂交得到的子一代只有一种表型，④错误。
5．(等级考)采用下列哪一组方式，可以依次解决①～④中的遗传学问题(　　)①鉴定一只白羊是否是纯种　②在一对相对性状中区分显隐性　③不断提高小麦抗病品种的纯合度　④检验杂种F1的遗传因子组成A．杂交、自交、测交、测交 B．测交、杂交、自交、测交C．测交、测交、杂交、自交 D．杂交、杂交、杂交、测交
解析：可以利用测交来鉴定白羊是否为纯合子；可通过让具有相对性状的纯合亲本杂交来区分相对性状的显隐性；纯合子自交不发生性状分离，可通过连续自交提高小麦抗病品种的纯合度；可通过测交检验杂种F1的遗传因子组成。
6．(等级考)关于孟德尔分离定律杂交实验中测交的说法不正确的是(　　)A．F1×隐性类型→测F1遗传因子组成B．通过测定F1的遗传因子组成来验证对分离实验现象理论解释的科学性C．F1的遗传因子组成是根据F1×隐性类型→所得后代性状表现反向推知的D．测交时，与F1杂交的另一亲本无特殊限制
解析：测交必须是利用隐性纯合子与被检验对象杂交，目的是通过分析其后代以推知其遗传因子的组成。孟德尔分离定律杂交实验中测交的对象是F1，其遗传因子组成决定了基因分离定律的正确与否。
学习主题二　分离定律的实质、验证方法及应用任务一　观察下列图示，请思考：
1．能正确表示基因分离定律实质的图示是①～④中哪一幅？    2．图示基因分离过程适用范围如何？  
提示：③可揭示分离定律的实质。
提示：该现象只发生于真核生物有性生殖时核基因的遗传。
任务二　运用分离定律解决一对相对性状的遗传问题主要有两种类型：正推类型和逆推类型。亲代遗传因子的组成、性状的表现及其比例正推、逆推子代遗传因子组成、性状表现及其比例。
1．由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及其比例(正推类型)，请完善下表：
任务三　思考回答两种自交类型的相关问题。1．杂合子Aa连续自交n次，杂合子、纯合子、显性纯合子和隐性纯合子的比例分别是多少？   2．杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子和杂合子的比例分别是多少？   
提示：纯合子比例为(2n－1)/(2n＋1)，杂合子比例为2/(2n＋1)。
任务四　思考回答两种随机交配类型的相关问题。1．杂合子Aa连续随机交配n次，杂合子、显性纯合子和隐性纯合子的比例分别是多少？   2．杂合子Aa连续随机交配n代，且逐代淘汰隐性个体后，显性个体中，纯合子和杂合子的比例分别是多少？  
提示：杂合子比例为1/2，显性纯合子比例为1/4，隐性纯合子比例为1/4。
提示：纯合子比例为n/(n＋2)，杂合子比例为2/(n＋2)。
2．自交与自由交配的计算(1)自交的计算杂合子(Dd)连续自交的相关计算：纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线图
(2)自交淘汰的计算原则：计算―→合并→淘汰→系数转换
(3)自由交配的计算如：一个群体有1/3DD和2/3Dd，计算自由交配所产生的后代的情况？方法①：组合法
1.分离定律(1)适用范围：一对相对性状的遗传，只适用于性状由细胞核中的遗传因子控制的真核生物的有性生殖过程。(2)作用时间：有性生殖形成配子时。(3)实质：形成配子时，细胞中控制一对相对性状的成对的遗传因子彼此分离。
2．分离定律的验证方法
特别提醒：上述方法均可验证分离定律，但有的操作简便，如杂合子自交法；有的在短时间内可作出判断，如花粉鉴定法；对于动物，常用测交法，因此要根据实际情况选择合理的实验方案。
3．运用分离定律解决一对相对性状的遗传问题的方法(1)亲代遗传因子组成、性状表现 子代遗传因子组成、性状表现
(2)由子代推断亲代的基因型
4．用分离定律进行概率计算的方法(1)用分离定律进行概率计算时要注意两个法则的运用①加法法则：如果两个事件是相互排斥的，那么出现这一事件和另一事件的概率是两个事件的概率之和。②乘法法则：两个(或两个以上)独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积。(2)概率计算中的常用方法①用经典公式计算：概率＝某性状或遗传因子组合数/总性状或组合数。一般呈现方式为分数或百分数，如AA∶Aa＝1∶2，则Aa的概率为2/3。②用配子的概率计算：个体的遗传因子组成是由雌、雄配子共同决定的，因此，利用雌、雄配子出现的概率及乘法定理和加法定理，可以计算后代中某种遗传因子组成(或性状表现类型)出现的概率。
【重点笔记】澄清对分离定律理解及应用的两个易错点(1)杂合子(Aa)产生雌雄配子数量不相等。一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。(2)符合分离定律并不一定就会出现特定性状分离比(针对完全显性)。原因如下：①F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少，不一定符合该比例。②某些致死遗传因子可能导致遗传分离比变化，如隐性纯合致死、显性纯合致死等。
1．(合格考)孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中，发现了分离定律。下列几组比例，最能说明分离定律实质的是(　　)A．F2的表型比为3∶1B．F1产生配子类型的比为1∶1C．F2的遗传因子组成比为1∶2∶1D．测交后代的性状分离比为1∶1
解析：F2表型的比为3∶1，是性状分离比，不能体现基因分离定律的实质，A错误；F1在减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，产生配子的比为1∶1，这能说明分离定律的实质，B正确；F2基因型的比为1∶2∶1，是产生的配子随机结合形成的，只能体现子二代的基因型种类和比例，不能体现基因分离定律的实质，C错误；测交后代性状分离比为1∶1，可以检测F1的基因型，但不能直接说明基因分离定律的实质，D错误。
2．(等级考)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是(　　)A．所选实验材料是否为纯合子B．所选相对性状的显隐性是否易于区分C．所选相对性状是否受一对遗传因子控制D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
解析：验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得：①显性纯合子和隐性个体杂交，子一代自交，子二代出现3∶1的性状分离比；②子一代个体与隐性个体测交，后代出现1∶1的性状分离比；③杂合子自交，子代出现3∶1的性状分离比。由此可知，所选实验材料是否为纯合子，并不影响实验结论。验证分离定律时所选相对性状的显隐性应易于区分，受一对等位基因控制，且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法。
3．(合格考)一对表现正常的夫妇，他们的双亲也正常，但男方有一个患白化病的妹妹，女方有一个患白化病的哥哥，这对夫妇生出白化病孩子的概率为(　　)A. 1/4　　　　　 B．1/9C．4/9 D．1/16
解析：根据题意，双亲正常，生有患白化病的孩子，可推知白化病为隐性性状，相关遗传因子用A、a表示。男方有一个患白化病的妹妹，则男方父母的遗传因子组成均为Aa，其后代遗传因子组成及比例是1/4AA、1/2Aa、1/4aa，而男方表现正常，其遗传因子组成不会是aa，只可能是AA或Aa，且两者的比例为1∶2，因此他的遗传因子组成为Aa的概率为2/3；同理，女方的遗传因子组成为Aa的概率也为2/3。他们生出白化病孩子的概率为(2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9。
4．(合格考)将具有一对遗传因子的杂合子逐代自交，在F3中纯合子所占的比例为(　　)A．1/8 B．7/8C．7/16 D．9/16
解析：依据分离定律写出遗传图解。
F3中纯合子所占的比例为7/8。
5．(等级考)豌豆的高茎与矮茎是一对相对性状(分别由D、d基因控制)，现有一批基因型为DD与Dd的高茎豌豆，两者的数量之比是3∶1，自然状态下其子代中基因型为DD、Dd、dd的数量之比为(　　)A．13∶2∶1 B．49∶14∶1C．1∶2∶1 D．9∶6∶1 
解析：基因型为DD与Dd的高茎豌豆，两者的数量比为3∶1，自然状态下，豌豆是自花受粉。只有Dd的后代出现dd。因为Dd×Dd→1/4DD∶1/2Dd∶1/4dd，所以后代矮茎豌豆dd的概率：1/4(Dd在群体中所占的概率)×1/4dd(Dd自交后代dd所占的概率)＝1/16；Dd的概率为1/4×1/2＝1/8，DD的概率为3/4＋1/4×1/4＝13/16，因此子代中基因型为DD、Dd、dd的数量之比为13∶2∶1，A正确。
主干落实 1.纯合子自交后代仍为纯合子，杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。 2．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。
1．孟德尔对分离现象的原因提出了假说，下列不属于该假说内容的是(　　)A．生物的性状是由遗传因子决定的B．基因在体细胞中成对存在C．配子中只含有每对遗传因子中的一个D．受精时，雌雄配子的结合是随机的
解析：孟德尔那个时代还没有提出基因的概念，B符合题意。
2．下列关于性状显隐性或纯合子与杂合子判断方法的叙述，错误的是(　　)A．甲×乙→只有甲→甲为显性性状B．甲×甲→甲＋乙→乙为隐性性状C．甲×乙→甲∶乙＝1∶1→甲为显性性状D．花粉鉴定法：只有一种花粉→纯合子，至少两种花粉→杂合子
解析：甲×乙→只有甲→甲为显性性状，这是显性性状的概念，A正确；甲×甲→甲＋乙→乙为隐性性状，用性状分离的概念可判断显隐性，B正确；测交实验无法判断显隐性关系，C错误；花粉鉴定法：只有一种花粉→纯合子，至少两种花粉→杂合子，用配子法判断纯合子与杂合子，D正确。
3．纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上却无甜玉米籽粒，其原因是(　　)A．甜是显性 B．非甜是显性C．相互混杂 D．相互选择
解析：纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植时能进行相互传粉，玉米既可进行自花传粉，也能进行异花传粉。假设玉米的非甜、甜性状分别由A、a基因控制，甜玉米果穗上有甜和非甜两种籽粒：aa aa(甜)，aa×AA→Aa(非甜)，非甜玉米果穗上只有非甜一种籽粒：AA AA(非甜)，AA×aa→Aa(非甜)，与题意相符，该假设成立。
4．现有一对表现正常的夫妇，已知男方父亲患白化病(隐性遗传病)，女方父母正常，但其弟弟患白化病，那么这对夫妇生出患白化病孩子的概率是(　　)A．1/4 B．1/6 C．1/8 D．1/12
解析：白化病属于常染色体隐性遗传病，假设用A、a这对基因表示。根据题意可以知道，男方父亲患白化病(aa)，因此表现正常的男方遗传因子组成为Aa；又因为女方的弟弟也患白化病(aa)，女方父母正常，因此女方的双亲遗传因子组成均为Aa，则表现正常的女方的遗传因子组成为1/3AA或2/3Aa。则这对夫妇生出患白化病孩子的概率为2/3×1/4＝1/6。
5．大豆的花色由一对遗传因子(A、a)控制。下表是大豆花色的3个遗传实验及实验结果，据表回答下列问题。
(1)根据组合________可判断________为隐性性状。(2)组合一亲本的遗传因子组成是________和________，F1紫花植株产生的配子的遗传因子组成是________。(3)组合二F1的紫花植株中纯合子占________。(4)请画出组合三的遗传图解。(要求写出配子)
解析：(1)据组合一：紫花×白花，子代全为紫花，紫花为显性，白花为隐性；据组合二：紫花×紫花，子代紫花∶白花＝1218∶403＝3∶1，紫花为显性，白花为隐性。(2)据问题(1)可知，紫花为显性，白花为隐性。组合一：紫花(A－)×白花(aa)，子代全为紫花(A－)，故组合一亲本的遗传因子组成是AA和aa，F1紫花(Aa)植株产生的配子的遗传因子组成A、a。(3)组合二：紫花(A－)×紫花(A－)，子代紫花：白花＝1218∶403＝3∶1，故组合二亲本的遗传因子组成为Aa和Aa，F1的遗传因子组成是1AA(紫花)、2Aa(紫花)、1aa(白花)，F1的紫花植株中纯合子占1/3。(4)组合三紫花(A－)×白花，F1紫花∶白花＝1∶1，故组合三亲本的遗传因子组成为Aa和aa，遗传图解如下：
教材第6页►【探究·实践】1．与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预期的结果，即彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3∶1。因为实验个体数量越大，越符合统计规律。如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，则很难正确地解释性状分离现象，因为实验统计的样本数目足够多是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。2．模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。因为甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是在模拟雌、雄配子的随机结合，统计的数量也足够多，出现了3∶1的结果。但证明某一假说是否合理还需实验验证。
教材第8页►【思维训练】将获得的开紫花的植株连续自交几代，即将每次自交后代的开紫花的植株选育出来，单株种植后再进行自交，直至自交后代不再出现开白花的植株。
教材第8页►【练习与应用】一、概念检测1．(1)×　具有相对性状的两个纯合亲本杂交，F1未显现出来的亲本性状叫隐性性状，隐性性状不是不能表现出来的性状。(2)×　杂合子的自交后代能出现纯合子。如Dd个体自交后代中会出现DD个体和dd个体。2．A　设人眼虹膜的褐色和蓝色分别由遗传因子A和a控制，根据题意可知，这个褐眼女人的遗传因子组成为Aa，蓝眼男人的遗传因子组成为aa，他们结婚所生的后代为蓝眼(aa)的可能性是1/2。3．(1)白色　黑色　(2)性状分离　白毛羊为杂合子，杂合子的自交后代会出现性状分离现象
二、拓展应用1．(1)在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1∶1。(2)验证了孟德尔的分离定律，即在F1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。(3)2
2．(1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个配种季节里产生多匹杂交后代。(2)杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。