資源簡介

孟德爾對基因分離規律的探索
【學習目標】
1．闡明孟德爾的雜交試驗過程及分離定律。
2．理解并掌握遺傳學的相關概念及符號含義。
3．體會、分析孟德爾遺傳實驗的科學方法。
【學習重難點】
對分離現象的解釋。
【學習過程】
一、基礎梳理
（一）孟德爾進行豌豆雜交實驗
1．豌豆作為實驗材料的優點
（1）豌豆是自花傳粉植物，而且是閉花受粉。自然狀態下一般都是純種。
（2）豌豆植株具有易于區分的性狀，且能穩定地遺傳給后代。
2．概念
（1）自交：相同基因型個體之間的交配，植物的自花傳粉，同株異花傳粉均屬于自交。
（2）相對性狀：一種生物的同一種性狀的不同表現類型。
3．實驗
（1）人工異花傳粉的一般步驟：去雄→套袋→采集花粉并傳粉→套袋。
（2）實驗中相關符號及含義
符號
P
F1
F2
×
?
♀
♂
含義
親本
子一代
子二代
雜交
自交
母本或雌配子
父本或雄配子
（二）孟德爾提出性狀遺傳分離規律的假說
實驗過程
說明
P(親本)　　
高稈×矮稈
↓
F1(子一代)　　
高稈
↓?
F2(子二代)
高稈∶矮稈
比例接近　　
3
∶
1
①P具有相對性狀；
②性狀
③F1全部表現為顯性性狀；
④F2出現性狀分離現象，分離比為3∶1
1．概念
（1）顯隱性性狀：具有相對性狀的兩純種親本雜交，F1顯現出來的性狀叫顯性性狀，F1未顯現出來的性狀叫隱性性狀。
（2）性狀分離：雜種的后代中，同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象。
2．假說理論
（1）生物的性狀是由遺傳因子決定的。
（2）體細胞中遺傳因子是成對存在的。
（3）生物體在形成生殖細胞——配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。配子中只含有每對遺傳因子中的一個。
（4）受精時，雌雄配子的結合是隨機的。
3．遺傳圖解
（1）配子的結合方式：4種。
（2）遺傳因子組成：3種，分別為YY、Yy、yy，其比例為1∶2∶1。
（3）產生后代的性狀表現：2種，分別為高稈、矮稈，其比例為3∶1。
（4）親本中的高稈(YY)或矮稈(yy)個體遺傳因子組成相同，稱為純合子；F1中的高稈(Yy)個體遺傳因子組成不同，稱為雜合子。
4．驗證分離規律假說
（1）驗證方法。
測交法，即讓F1與隱性純合子雜交。
（2）實驗結果
測交后代中的高莖與矮莖植株的數量比接近1∶1。
（3）實驗結論
F1是雜合子，產生C和c兩種配子，比例接近1∶1。
（三）科學家解釋孟德爾的分離規律
從基因水平上，科學家通過減數分裂過程對孟德爾的分離規律進行了合理的解釋。以豌豆莖稈的高矮這一對相對性狀為例，對孟德爾分離現象作出分析。
（四）科學家重新發現孟德爾遺傳規律
一對基因在雜合體中保持相對獨立。雜合體形成配子時，每對等位基因彼此分開，分別進入不同的配子，形成兩種數目相同的配子。
二、知識鞏固
1．豌豆在自然狀態下為純種的原因是(
)
A．豌豆品種間性狀差異大
B．豌豆先開花后受粉
C．豌豆是自花傳粉的植物
D．豌豆有易于區分的相對性狀
2．下列敘述正確的是(
)
A．生物體沒有顯現出來的性狀稱為隱性性狀
B．親本之中一定有一個表現為隱性性狀
C．若子代中出現顯性性狀，則親代中必有顯性性狀個體
D．在一對相對性狀的遺傳實驗中，雙親只具有一對相對性狀
3．下列關于雜合子和純合子的敘述，正確的是(
)
A．純合子的雙親至少一方是純合子
B．純合子的細胞中無控制相對性狀的遺傳因子
C．純合子雜交后代都是純合子
D．雜合子自交的后代全都是雜合子
4．測交后代的種類和比例是由下列哪一項來決定的(
)
A．親本的遺傳因子組成
B．F1配子的種類和比例
C．隱性個體的配子
D．顯性基因
5．孟德爾的雜交實驗結果及其解釋被后人歸納為孟德爾第一定律，又稱分離定律。下列關于分離定律的敘述，錯誤的是(
)
A．生物體遺傳的不是性狀本身，而是控制性狀的遺傳因子
B．遺傳因子在雜合子里是成對的，在純合子里是成單的
C．分離定律在生物的遺傳中具有普遍性
D．分離定律的提出和驗證過程體現了假說—演繹法
6．小麥抗銹病對易染銹病為顯性。現有甲、乙兩種抗銹病的小麥，其中一種為純合體，若要鑒別和保留純合的抗銹病小麥，下列哪項最簡便易行(
)
A．甲×乙
B．甲×乙得F1再自交
C．甲、乙分別和隱性類型測交
D．甲×甲、乙×乙
答案
1．答案
C
解析
豌豆是自花傳粉的植物，避免了外來花粉的干擾，所以豌豆在自然狀態下一般都是純種。
2．答案
C
解析
根據概念可知，隱性性狀是指具有相對性狀的兩個純種的親本雜交，F1未表現出來的性狀，A錯誤；親本的表型可以都是顯性、可以都是隱性、也可以是一顯一隱，B錯誤；若子代中出現顯性性狀，則親代中必有親本攜帶顯性遺傳因子，攜帶顯性遺傳因子一定為顯性性狀個體，C正確；在一對相對性狀的遺傳實驗中，雙親具有多對相對性狀，但實驗只研究其中的一對相對性狀，D錯誤。
3．答案
B
解析
純合子是指遺傳因子組成相同的個體，因此在純合子的體細胞中無控制相對性狀的遺傳因子，B正確；兩雜合子如Aa和Aa雜交，后代也會出現純合子(AA，aa)，A錯誤；純合子雜交也可能產生雜合子，如AA×aa→Aa全為雜合子，C錯誤；雜合子自交，后代有雜合子(Aa)，但也出現純合子(AA和aa)，D錯誤。
4．答案
B
解析
測交是指雜交產生的子一代個體與隱性個體交配的方式，測交后代的種類和比例可以反映F1產生的配子類型及其比例，進而可確定F1的遺傳因子組成。因此，測交后代的種類和比例是由F1配子的種類和比例來決定的。
5．答案
B
解析
遺傳因子在體細胞里是成對的，在配子里是成單的，B錯誤。
6．答案
D
解析
對于植物顯性性狀的個體，其可能是純合體，也可能是雜合體。鑒別和保留植物純合顯性性狀最簡便易行的方法是自交法，即甲×甲、乙×乙。如果出現性狀分離，則為雜合體，沒有出現性狀分離的為純合體，D正確。(共29張PPT)
孟德爾對基因分離規律的探索
紅墨水與藍墨水混合后的顏色？
混合后能否再將這兩種墨水分開？
+
品紅色（介于紅色和藍色之間）
不能
導入
導入
不同顏色的牡丹：
紅牡丹和白牡丹雜交后，子代的牡丹花會是什么顏色？
導入
人們曾認為生物的遺傳也是這樣，雙親的遺傳物質混合后，子代的性狀介于雙親之間，即生物性狀的遺傳符合“黑+白=灰”的規律。
有位科學家大膽質疑：生物的遺傳真是這樣的嗎？
講授新課
孟德爾生活于19世紀的奧地利，原是天主教神父。他利用教堂的一小塊菜地，種植多種植物進行了大量的雜交實驗，最終完成豌豆的雜交實驗，通過分析這實驗結果發現了生物遺傳的規律。
1.豌豆是自花傳粉，閉花受粉植物。
豌豆性狀的選擇
一、孟德爾進行豌豆雜交實驗
自花傳粉
異花傳粉
2.豌豆具有穩定的容易區分的相對性狀。
3.豌豆生長周期短，易于栽培。
4.子粒較多，數學統計分析結果可靠。
形態特征如豌豆種子的形狀、顏色；
生理特征如植物的抗病性、耐寒耐旱性等。
性狀的形成是生物體內的遺傳物質和它的生活環境相互作用的結果。
性狀：指生物體的形態特征或生理特征。
相對性狀:一種生物的同一性狀的不同表現類型。
相對性狀的三個要點
同種生物:
豌豆
同一性狀:
莖稈的高度
不同表現類型:
高稈1.5～2.0米，矮稈0.3米左右
耳垂的位置
上眼瞼是否褶皺
大拇指是否彎曲
有無酒窩
下列幾組性狀是相對性狀嗎？為什么？
人的直發與黑發
玉米的黃粒與大豆的黃粒
雞的白毛與狗的卷毛
不是，因為不是同一性狀。
不是，因為不是同一種生物。
不是，因為既不是同一種生物又不是同一性狀。
基本概念及常用符號
1）父本：
♂
2）母本：
♀
3）親本：
P
4）雜交：
×
6）子一代：
F1
7）子二代：
F2
5）自交：
⊙
實驗方案的設計
孟德爾豌豆雜交實驗數據統計
F2中出現的3:1的性狀分離比是偶然的嗎？
性狀
P
F1
F2
F2比例
莖稈的高度
高×矮
高
787（高）
277（矮）
2.84:1
花的顏色
紫色×白色
紫色
705（紫色）
224（白色）
3.15:1
花芽的位置
腋生×頂生
腋生
651（腋生）
207（頂生）
3.14:1
種子的顏色
黃色×綠色
黃色
6022（黃色）
2001（綠色）
3.01:1
種子的形狀
圓滑×皺縮
圓滑
5474（圓滑）
1850（皺縮）
2.96:1
豆莢的顏色
綠色×黃色
綠色
428（綠色）
152（黃色）
2.82:1
豆莢的形狀
飽滿×皺褶
飽滿
882（飽滿）
299（皺褶）
2.95:1
總計
14949
5010
2.98:1
二、孟德爾提出性狀遺傳分離規律的假說
?
×
P
純種高稈
純種矮稈
高稈
F1
F2
787高稈
277矮稈
1.為什么子一代都是高稈而沒有矮稈的呢？
2.為什么子二代中矮稈性狀又出現了呢？
顯性性狀：一對相對性狀的親本雜交，雜種子一代顯現出來的性狀。
隱性性狀：一對相對性狀的親本雜交，雜種子一代未顯現出來的性狀。
性狀分離：在雜種后代中，同時顯現出顯性性狀和隱性性狀的現象。
1.F1都表現出顯性性狀
2.F2出現了性狀分離
3.F2中出現3:1的性狀分離比
孟德爾做的豌豆雜交實驗結果
1.生物的性狀是由遺傳因子（基因）決定的。
①遺傳因子之間不相互融合、不在傳遞中消失。
②顯性遺傳因子：控制顯性性狀，用大寫字母表示。
隱性遺傳因子：控制隱性性狀，用小寫字母表示。
（同一個字母）
分離規律假說
2.體細胞中遺傳因子是成對存在的。
①
純合子：
②
雜合子：
遺傳因子組成相同的個體，如YY、yy。
遺傳因子組成不同的個體，如Yy。
（顯性基因對隱性基因有抑制作用）
3.生物體在形成生殖細胞---配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。
4.受精時，雌雄配子的結合是隨機的。
提出4點假說
用4點假說預測測交的結果
實際做測交實驗驗證測交結果
假說—演繹法
科學實驗提出問題
大膽猜測推出假設
演繹推理
實驗檢測揭示規律
如何解釋F2中出現的3:1
對分離規律假說的驗證——測交實驗
Cc
cc
C
c
配子
紫花
白花
×
測交后代
c
Cc
cc
1
：
1
紫花
白花
F1
×
隱性純合子
測交
對孟德爾分離現象的分析示意圖
Tt
×
T
t
T
t
TT
Tt
Tt
tt
TT
×
tt
高稈
矮稈
P
配子
Tt
F1
T
t
配子
F2
高稈
高稈
高稈
矮稈
1
：
2
：
1
三、科學家解釋孟德爾的分離規律
分離定律
1.內容：
一對基因在雜合體中保持_______獨立。
雜合體形成配子時，每對等位基因彼此______，分別進入__________，形成兩種數目______的配子。
2.適用范圍：
只適用于真核生物___________中細胞核的遺傳。
相對
分開
不同的配子
有性生殖
相同
四、科學家重新發現孟德爾遺傳規律
除了完全顯性和不完全顯性外，遺傳學家相繼發現了鑲嵌顯性、共顯性、復等位基因控制、表觀遺傳等多種遺傳類型。
遺傳類型的多樣性
拓展
物理化學方法
假說
想象力
數學
方法
觀察方法
實驗方法
生物學方法論
知識梳理
孟德爾對基因分離規律的探索
孟德爾進行豌豆雜交實驗
孟德爾提出性狀遺傳分離規律的假說
科學家解釋孟德爾的分離規律
科學家重新發現孟德爾遺傳規律
謝
謝孟德爾對基因分離規律的探索
【教學目標】
1．闡明孟德爾的雜交試驗過程及分離定律。
2．理解并掌握遺傳學的相關概念及符號含義。
3．體會、分析孟德爾遺傳實驗的科學方法。
【教學重難點】
對分離現象的解釋。
【教學過程】
一、導入新課
以“問題探討”引入：
紅墨水與藍墨水混合后的顏色？
混合后能否再將這兩種墨水分開？
紅牡丹和白牡丹雜交后，子代的牡丹花會是什么顏色？（創設問題情境引起學生思考引入新課。）
人們曾認為生物的遺傳也是這樣，雙親的遺傳物質混合后，子代的性狀介于雙親之間，即生物性狀的遺傳符合“黑+白=灰”的規律。有位科學家大膽質疑：生物的遺傳真是這樣的嗎？
二、講授新課
人物介紹：孟德爾生活于19世紀的奧地利，原是天主教神父。他利用教堂的一小塊菜地，種植多種植物進行了大量的雜交實驗，最終完成豌豆的雜交實驗，通過分析這實驗結果發現了生物遺傳的規律。
（一）孟德爾進行豌豆雜交實驗
設疑：為什么用豌豆做遺傳實驗容易取得成功？
講述：結合掛圖、課件和學生的回答，講述豌豆的結構特點。
1．豌豆是自花傳粉，閉花受粉植物。
動畫展示自花傳粉和異花傳粉的過程。
2．豌豆具有穩定的容易區分的相對性狀。
3．豌豆生長周期短，易于栽培。
4．子粒較多，數學統計分析結果可靠。
講述：結合上述內容，引導學生給出性狀、相對性狀、自交、雜交、正交和反交等概念。
性狀：指生物體的形態特征或生理特征。
相對性狀：一種生物的同一性狀的不同表現類型。
思考：下列幾組性狀是相對性狀嗎？為什么？
人的直發與黑發
玉米的黃粒與大豆的黃粒
雞的白毛與狗的卷毛
利用掛圖讓學生思考：孟德爾的雜交實驗是怎樣設計的？（幫助理解基本概念及常用符號）
（二）孟德爾提出性狀遺傳分離規律的假說
F2中出現3：1的性狀分離比是偶然的嗎？
給出顯性性狀、隱性性狀、性狀分離的概念。
孟德爾做的豌豆雜交實驗結果：
1．F1都表現出顯性性狀。
2．F2出現了性狀分離。
3．F2中出現3：1的性狀分離比。
分離規律假說
1．生物的性狀是由遺傳因子（基因）決定的。
2．體細胞中遺傳因子是成對存在的。
3．生物體在形成生殖細胞---配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中。
4．受精時，雌雄配子的結合是隨機的。
設疑：孟德爾假說合理地解釋了豌豆的雜交實驗。但是作為一種正確的假說，僅能解釋已有的實驗結果是不夠的，還應該能預測另一些實驗結果。孟德爾是如何實現這一目的的呢？
講述：孟德爾的測交實驗，給出測交概念，指導學生通過繪制遺傳圖解，預測測交實驗的結果。巡視檢查學生習作的情況。
通過課件或板圖，展示規范的測交遺傳圖解，對學生出現的錯誤給予及時地糾正。
（三）科學家解釋孟德爾的分離規律
從基因水平上，科學家通過減數分裂過程對孟德爾的分離規律進行了合理的解釋。以豌豆莖稈的高矮這一對相對性狀為例，對孟德爾分離現象作出分析。
（四）科學家重新發現孟德爾遺傳規律
依據遺傳實驗，引導學生歸納分離定律。
一對基因在雜合體中保持相對獨立。雜合體形成配子時，每對等位基因彼此分開，分別進入不同的配子，形成兩種數目相同的配子。
注意：雖然孟德爾提出的有關生物性狀遺傳的規律能夠解釋很多遺傳現象，但生物界也有一些遺傳現象不能用分離定律來解釋；基因的顯隱性關系有時也受到生理和環境因素的影響；有些植物花色的顯隱性也存在一定的差異。
遺傳類型的多樣性
除了完全顯性和不完全顯性外，遺傳學家相繼發現了鑲嵌顯性、共顯性、復等位基因控制、表觀遺傳等多種遺傳類型。
拓展
引導學生歸納本節內容涉及的生物學方法論
【板書設計】

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