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1、,子代与亲代，子代与子代之间的差异 变异,子代与亲代之间的相似性 遗传,遗传和变异是进化的基础！,必修二 遗传与进化,关键词：“遗传”、“变异”、“进化”！,第1章 遗传因子的发现,第2章 基因和染色体的关系,第3章 基因的本质,第4章 基因的表达,第5章 基因突变及其他变异,第6章 从杂交育种到基因工程,第7章 现代生物进化理论,1.什么是基因？,2.基因在哪？,3.基因是什么？,4.基因有什么作用？,5.基因是一成不变吗？,6.基因有什么应用？,必修二 遗传与进化,高三第一轮复习：必修二,专题1 遗传的基本规律,第 1 讲孟德尔豌豆杂交实验（一）,目录导学,本讲知识框架,遗传学的由来及孟德
2、尔的生平,一对相对性状的杂交实验,豌豆的优点,分离定律,人们曾经认为，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。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。,1.按照上述观点，当红花豌豆与白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？2.你同意上述观点吗？你的证据有哪些？,问题探讨,1.按照上述观点，当红花豌豆与白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？,粉色 按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，子代表现出介于双亲之间的性状，即红色和白色的混合色粉色。,2.你同意上述观点吗
3、？你的证据有哪些？,不同意。因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如，红花豌豆与白花豌豆杂交后，其后代仍出现红花或白花；再例如，人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。,融合遗传的观点曾在19世纪下半叶十分盛行。然而，在奥地利的一所修道院里（现捷克境内），孟德尔冲破了这个错误观点的“束缚”，提出了完全不同的理论。,孟德尔从小喜欢自然科学，由于家境贫寒，21岁便做了修道士。后来，他被派到维也纳大学进修自然科学和数学。,孟德尔生平,问题探讨,回到修道院后，他利用修道院里的一小块园地，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
4、通过分析豌豆杂交实验的结果，发现了生物遗传的规律。,思考：为什么用豌豆做遗传 实验容易取得成功？,（阅读课本P2-3）,雄花,雌花,单性花,（只有雄蕊）,（只有雌蕊）,玉 米,认识花的结构-单性花,认识花的结构-单性花,单性花：一朵花只有雄蕊或只有雌蕊，如玉米、黄瓜,两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊,如豌豆,单性花：一朵花只有雄蕊或只有雌蕊，如玉米,认识花的结构-单性花,异花传粉,甲,乙,自花传粉,自花传粉：两性花的花粉，落到 的雌蕊柱头上的过程，也叫。,同一朵花,自交,异花传粉：之间的传粉过程。,两朵花,自交,异花传粉过程中的亲本,提供花粉的植株为,接受花粉的植株为,父本（）,母本（）,自然
5、状态下两株豌豆能否异花传粉？,杂交,所以豌豆在自然状态下一般为纯种，用豌豆做杂交实验，结果既可靠又容易分析。,1、豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下一般为纯种。,17,父本：提供花粉的植株,母本：接受花粉的植株,在雄蕊成熟前，防止自身花粉的干扰。,防止外来花粉的干扰。,去雄,除去未成熟花的全部雄蕊,套袋,套上纸袋。,采集花粉,待去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉。,人工授粉,将采集到的花粉涂（撒）在去雄花的雌蕊的柱头上。,实现杂交,套袋,保证杂交得到的种子是人工传粉所获。,亲本,子一代,豌豆的花,2、豌豆花大，容易去雄和人工授粉,1、豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，自然状态
6、下一般为纯种。,小麦的花,2、豌豆花大，容易去雄和人工授粉,1、豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下一般为纯种。,3、豌豆具有易于区分的性状，且能稳定地遗传给后代,遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。如：豌豆的花色、种子形状、茎的高矮等都可以称之为性状。,相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。,种子形状 子叶颜色 花色 豆荚颜色 豆荚形状 花的位置 茎的高度,3、豌豆具有易于区分的性状，且能稳定地遗传给后代,豌豆具有易于区分的性状（trait),3、豌豆具有易于区分的性状，且能稳定地遗传给后代,豌豆植株中有高茎（高度1.52.0m）的,也有矮茎（高
7、度0.3m左右）的。,3、豌豆具有易于区分的性状，且能稳定地遗传给后代,下面都不属于相对性状的是（）红葡萄与白葡萄 黄菊花与白菊花 黑头发与黄皮肤 狗的长毛与卷毛 高杆水稻与矮杆水稻 黄牛与奶牛A、B、C、D、,相对性状的三大要点：同种生物、同一性状、不同表现类型,C,2、豌豆花大，容易去雄和人工授粉,1、豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下一般为纯种。,3、豌豆具有易于区分的性状，且能稳定地遗传给后代,4、生长周期短；子代数量较多，容易统计分析,25,父本：提供花粉的植株,母本：接受花粉的植株,在雄蕊成熟前，防止自身花粉的干扰。,防止外来花粉的干扰。,去雄,除去未成熟花的全部雄蕊,
8、套袋,套上纸袋。,采集花粉,待去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉。,人工授粉,将采集到的花粉涂（撒）在去雄花的雌蕊的柱头上。,实现杂交,套袋,保证杂交得到的种子是人工传粉所获。,亲本,子一代,2.一对相对性状的杂交实验是如何进行的？实验结果如何？3.什么是显性性状？什么是隐性性状？什么是性状分离？,1.常见的遗传学符号及含义。,阅读书本P4,思考：,P,F1,F2,P,纯种高茎,纯种矮茎,高茎,F1,F2,277矮茎,P,纯种高茎,纯种矮茎,高茎,F1,F2,277矮茎,正交和反交的作用：检验是细胞核遗传,还是细胞质遗传,787高茎,787高茎,P,纯种高茎,纯种矮茎,高茎,F1,F2,高
9、茎,矮茎,3:1,隐性性状,显性性状,性状分离,性状分离比,什么是显性性状？什么是隐性性状？什么是性状分离？,F1中未表现出来的性状隐性性状,F1中表现出来的性状显性性状,在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象性状分离,P,纯种高茎,纯种矮茎,高茎,F1,F2,高茎,矮茎,3:1,隐性性状,显性性状,性状分离,性状分离比,偶然?还是必然?是个别现象?还是普遍现象?,提出问题：,为什么子一代全是高茎的?难道矮茎性状消失了吗?,为什么子二代中矮茎性状又出现了?,什么是显性性状？什么是隐性性状？什么是性状分离？,七对相对性状的遗传实验数据,统计学的方法,看来性状分离比3:1并不是偶然的，那
10、又如何解释实验现象呢？,显性遗传因子（大写字母）显性性状隐性遗传因子（小写字母）隐性性状,决定,P：,高茎,矮茎,决定,D,d,1、生物的性状是由遗传因子决定的，这些遗传因子不会相互融合、也不会在传递中消失。,依据：,F2中，重新出现了矮茎,2、体细胞中的遗传因子是成对存在的。,纯合子：遗传因子组成相同 杂合子：遗传因子组成不同,纯种高茎（DD）,纯种矮茎（dd）,高茎（Dd）,P,F1,F2,纯高,纯矮,D,D,d,d,d,D,高茎,依据：,F2中，性状分离比为3:1,假设：遗传因子不是成对存在的，如下图，产生配子的类型及比例为？,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
11、进入不同的配子。,d,D,D,d,配子,特别提醒：雄配子的数量远远多于雌配子！,依据：,F2中，性状分离比为3:1,4、受精时，雌雄配子随机结合。,Dd,Dd,dd,相交线法,棋盘法,依据：,F2中，性状分离比为3:1,对分离现象的解释遗传图解,【补充】遗传图解的规范书写,2.左侧：有P、配子、F1、配子、F2,3.下面：注明性状分离比（表现型之比）、遗传因子组成比（基因型之比）,1.上面：有表现型；,高茎:矮茎=3:1,1:2:1,F1,P,孟德尔在观察和统计分析的基础上，摒弃了前人融合遗传的观点，对分离现象的原因提出了如下假说：,生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配
12、子中，配子中只含每对遗传因子的一个。,受精时，雌雄配子的结合是随机的。,生物的性状是由遗传因子决定的。,体细胞中遗传因子是成对存在的。,配子,高茎:矮茎=3:1,F1,配子,F2,1:2:1,上述假设虽然合理地解释了性状分离现象，但是并不具备逻辑的必然性。,孟德尔知道：,也就是说：仅能解释已有的实验结果还是不够的，还应该能预测另一些实验的结果！,F1（Dd）是否产生了两种配子（D：d1：1）,怎样验证？,思考：,测交,思路？,配子难以直接观察,个体可直接观察,假定正确,让其结合异性配子,产两种配子D：d=1:1,选哪一个体提供配子?,Dd,DD,dd,假设成立，即对分离现象的理论解释是正确的。
13、,关键要验证什么?,对分离现象解释的验证方法测交,（1）定义：测交就是让F1与隐性纯合子杂交。这个方法可用来测定F1的遗传因子组成。（2）依据：用F1与隐性纯合子杂交的原因是：隐性纯合子只能产生“含有隐性遗传因子”的配子，它与F1的配子结合时，不会 F1配子中遗传因子所决定的性状。从而验证分离定律，也可间接反映F1的基因型,测交后代的表现型及比例，能直接反映 F1产生配子的类型及比例，,遮盖,（3）对分离现象解释的分析图解:,配子,测交实验时一个验证性试验，孟德尔设计该实验的目的是检验分离定律；但客观上，测交实验还可用来测定某未知个体的遗传因子组成，也可用于测定某个体所产生的配子的种类及比例。
14、,（4）测交实验结论:F1的遗传因子组成为Dd F1在形成配子时，成对的遗传因子D和d发生分离，分别进入不同的配子中，产生D和d两种比例相等的配子。由此可见，孟德尔所做的测交实验的结果与其所作的假设是相符的，从而验证了他的假说。,注意说明,在（观察和分析）基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫作假说-演绎法。,假说演绎法,F2出现3：1的性状分离比是偶然的吗？,发现问题,F2为什么会出现3：1的性状分离比呢
15、？,提出假说,1.遗传因子决定生物的性状,2.体细胞中遗传因子成对存在,3.成对的遗传因子在形成配子时分离,4.雌雄配子在受精时随机结合,假说演绎法,发现问题,提出假说,演绎推理,测交后代,配子,高茎,矮茎,1:1,杂种子一代高茎,隐性纯合子矮茎,测交,X,个体水平证明了基因的分离定律。,假说演绎法,假说正确！,发现问题,提出假说,演绎推理,实验验证,测交实验结果：,结果与预期相符,测交实验,验证对分离现象的解释,总结规律,假说演绎法,成对,配子,遗传因子,分离定律,孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，后人把它归纳为孟德尔第一定律。,Gregor Johann Mendel（1822-188
16、4）现代遗传学之父,Dd,D,d,1：1,分离定律的实质：,（1）真核生物的性状遗传。,（2）有性生殖生物的性状遗传。,（3）细胞核遗传。,（4）一对相对性状的遗传。,分离定律的适用范围：,孟德尔遗传实验需要满足的条件,子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。雌雄配子结合的机会相等。子二代不同遗传因子组成的个体存活率相同。遗传因子间的显隐性关系为完全显性。观察子代样本数目足够多。,(1)用两个小桶表示雌、雄生殖器官，小桶内的两种彩球各代表两种雌、雄配子。(2)用不同彩球的随机组合模拟雌、雄配子的随机结合。,实验原理：,实验原理：,精巢（父本）,卵巢（母本）,雄配子(精子),雌配子(卵细胞),
17、模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合,实验步骤:,随机抽取,充分混合,记录组合,重复实验,通过模拟实验，来体验孟德尔的假说：,1.实验目的 通过模拟实验，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。2.模拟内容 甲、乙两个小桶：_；甲、乙小桶内的彩球：_；不同彩球的随机组合：_。3.操作步骤 4.分析结果，得出结论(1)彩球组合类型数量比：DDDddd_。(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：显性隐性_。,雌、雄生殖器官,雌、雄配子,生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合,1：2：1,3：1,讨论：1.为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？模拟杂种F
18、1(Dd)产生比例相等的两种配子。因为母本(杂合子Dd)产生的D雌配子与d雌配子的数量是相等的，父本(杂合子Dd)产生的 D雄配子与d雄配子的数量也是相等的。2.实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量一定要相等吗？不同小桶内的彩球数量不必一定相等。因为对于大多数生物来说，父本产生的雄配子数量远远多于母本产生的雌配子数量。3.为什么每次抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。,基本符号：,P（亲本）、F1（子一代）、F2（子一代）、X（杂交）、U（自交）,基本概念：,相对性状：对一种生物的同一性状的不同表现类型，如高茎与矮茎；,显性性状：把F1中显现出
19、来的性状，如高茎；,隐性性状：把F1中未显现出来的性状，如矮茎；,显性遗传因子：决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母来表示；,隐性遗传因子：决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母来表示；,纯合子：遗传因子组成相同的个体叫纯合子；,杂合子：遗传因子组成不同的个体叫杂合子；,性状分离：在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象；,概念图：,控制,控制,控制,假说演绎法,谢谢欣赏,The user can demonstrate on a projector or computer,or print the presentation and make it into a film to be
20、 used in a wider field,例：书本P8拓展题1 某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子（就毛色而言）（1）正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马，为了在一个配种季节完成鉴定，应如何？（2）杂交后代可能出现哪些结果？如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子？,思维训练:,有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值，决定培育这种花卉新品种。当你知道这种花是自花受粉的以后，将这株开紫花的植株的种子种下去，可惜的是在长出的126株新植株中，却有36株是开白花的，这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种呢？请你写出解决这一问题的实验程序，与同学交流，看谁设计的程序更简捷。,杂,Pp,直接无法区分,自交,自交,种子按株收，每一株的种子种在一起,不性状分离,性状分离,答案：将获得的紫花植株连续自交几代，即将每次自交后代的紫花植株选育后再进行自交，直至自交后代中不再出现白花植株为止。,
