1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）（教学课件）-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第1章遗传因子的发现 第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第2课时 探究 ·实践 性状分离比的模拟实验 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：雌、雄生殖器官； 甲、乙小桶内的彩球 :雌、雄配子； 不同彩球的随机组合：生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合 3.操作步骤 取小桶并编号→分装彩球→混合彩球→随机取球→放回原小桶→重复实验 4.分析结果，得出结论 (1)彩球组合类型数量比：DD:Dd:dd≈ 1:2:1 。 ( 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≈_ 3 o 1.为什么每个小桶内的两种彩球必须相等? 模拟杂种F₁(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。 探究 ·实践 讨论 性状分离比的模拟实验 分离定律的应用 1 .显性性状与隐性性状的判断方法 (1)杂交 ①若A×B→A, 则 A为显性性状，B为隐性性状； ③若A×B→既 有A又有B, 则需采用自交法进一步判断； 若A自交→既有A又有B, 则A 为显性性状，B 为隐性性状。 无中生有为隐性 若A×A→ 全为A,B×B→ 全为B, 则A和B为纯合子→判断不出显隐性， 则需采用杂交进一步判断 A和B杂交→子代表现出来的性状即为显性性状。 (3)根据子代性状分离比判断 具一对相对性状的亲本杂交，F2性状分离比为3:1 分离比为“3”的性状为显性性状。 (2)自交 无中生有为隐性 若A×A→ 既有A, 又 有B, 则A为显性，B 为隐性。 例1.下列一对亲本杂交的实验中，能判定紫花和白花显隐性关系的是 ( ) ①紫花×紫花 — — 紫花 ②紫花×紫花———301紫花+110白花 ③紫花×白花 紫花 答案：B ④紫花×白花—98紫花+107白花 A.① 和 ② B.② 和 ③ C.③ 和 ④ D.① 和 ④ 2、杂合子和纯合子的判断 (1)自交法，看是否发生性状分离 (2)测交法(前提：知道显隐性关系),看后代性状而定 (3)花粉鉴定法(适用于植物的某些性状):镜检待测花粉， ★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、花粉鉴定法均可以， 但自交法较简便。 例3. (2019 ·全国卷Ⅱ)某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。 某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。 ①让植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离 ②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶 ③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为 1:1 ④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例 为 3 : 1 其中能够判定植株甲为杂合子的实验是 [答案](B) A.① 或 ② B.① 或 ④ C.② 或 ③ D.③ 或 ④ 亲本 基因型组成 表现型 AA×AA AA 全为显性 AA×Aa AA:Aa=1:1 全为显性 AA×aa Aa 全为显性 Aa×Aa AA:Aa:aa=1:2:1 显性：隐性=3:1 Aa×aa Aa:aa=1:1 显性：隐性=1:1 aa×aa aa 全为隐性 3.基因型的判断 (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)。 例 4.番茄的红果对黄果是显性，现用红果与黄果番茄杂交，从 理论上计算，其后代的遗传因子组成可能出现的比例是 ( ) A.1:0 或 1 : 1 B.1:0 或 1 : 2 : 1 C.1:2:1 或 1 : 1 D.1:1 答案：A (2)由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型)。 方法一：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。 方法二：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。 I 1 2 II 3 (2)子代有隐性个体，则其两个亲本至少有一个隐性遗传因 子，由此可推知亲本的遗传因子。如： 隐性纯合突破法 (1)如果一 亲本是隐性个体(如I₂ ), 则它一定传给子代中 每一个个体一个隐性遗传因子，由此可知后代个体的遗传因子。 白色公羊 X 白色母羊 黑色小羊 很明显黑色是隐性(用aa来表示) 所以两个亲本的遗传因子是Aa 方法三：根据分离定律中的规律性比值来直接判断(用字母D 、d表示)。 ①若后代性状分离比为显性：隐性=3:1,则双亲遗传因子组成为 Dd×Dd_; ②若后代性状分离比为显性：隐性=1:1,则双亲遗传因子组成为 Dd×dd; ③若后代性状只有隐性性状，则双亲遗传因子组成为__dd×dd_ ; ④ 若 后 代 性 状 只 有 显 性 性 状 ， 则 双 亲 遗 传 因 子 组 成 为 DD×DD 、DD×Dd 或DD×dd 例 5 . 鸡的毛腿(B)对光腿(b)为显性。现让毛腿雌鸡甲、乙分别与光腿雄鸡丙 交 配 ，甲的后代既有毛腿又有光腿，数量比为1:1;乙的后代全部是毛腿。 则甲、乙、丙的遗传因子组成依次是( ) A.BB 、Bb 、bb B.bb 、Bb 、BB C.Bb 、BB 、bb D.Bb 、bb 、BB 答案 ：C 例6.人眼的虹膜有褐色和蓝色，褐色是由显性遗传因子控制的， 蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人和一个褐眼 女 人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚，这对夫妇生下蓝眼女孩的可能 性 是 ( ) A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6 [答案] B 1 . 不完全显性 如一对遗传因子A 和 a 分别控制红花和白花，在完全显性 时 ，Aa 自交后代中红：白=3:1,在不完全显性时，Aa 自交后 代中红(AA): 粉红(Aa): 白(aa)=1:2:1。 探究二分离定律中特殊分离比现象分析 ( 2 ) 配 子 致 死 ： 指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有生活 力的配子的现象。例如，A 遗传因子使雄配子致死，则Aa 自交， 只能产生一种成活的a 雄配子、A 和 a 两种雌配子，形成两种遗 传 因 子 组 成 的 后 代 ， 即Aa:aa=1:1。 2.致死现象 (1)胚胎致死：某些遗传因子组成的个体死亡，如下图： Aa×Aa 显性纯合致死：2:1 隐性纯合致死：全为显性 1AA:2Aa:laa 3 : Y 1 3. 从性遗传 从性遗传是指常染色体上的遗传因子，由于性别的差异而表 现出男、女性分布比例上或表现程度上的差别。如男性秃顶的遗 全为隐性 传因子组成为Bb、bb, 女性秃顶的遗传因子组成只有bb。此类 问题仍然遵循遗传的基本规律，解答的关键是准确区分遗传因子 组成和表现类型的关系。 例13. (2019 ·大连期末) 人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的 等位基因(B 、b) 控制，其中男性只有基因型为BB 时才表现为非 秃顶，而女性只有基因型为 bb 时才表现为秃顶。非秃顶男性与 非秃顶女性结婚，子代所有可能的表型为 ( ) A. 女 儿 全 部 为 非 秃 顶 ， 儿 子 全 部 为 秃 顶 B. 女 儿 全 部 为 非 秃 顶 ， 儿 子 为 秃 顶 或 非 秃 顶 C. 女 儿 全 部 为 秃 顶 ， 儿 子 全 部 为 非 秃 顶 D. 女 儿 全 部 为 秃 顶 ， 儿 子 为 秃 顶 或 非 秃 顶 答案：B 1. 自交和自由交配的区别 (1)含义不同 ①自交是指遗传因子组成相同的个体交配，植物常指自花传粉。 ②自由交配是指群体中不同个体随机交配，遗传因子组成相同或 不同的个体之间都要进行交配。 拓展题型 探究一 自交和自由交配的辨析及解题方法 (2)交配组合种类不同 若某群体中有遗传因子组成为AA 、Aa 和 aa 的个体： (1)自交方式有AAXAA 、AaXAa 、aaXaa 三种。 (2)自由交配方式有AAXAA 、AaXAa 、aaXaa 、AAX Aa、 AAXaa、AaXaa 六种。 例7.已知一批基因型为AA和Aa的豌豆和玉米种子，其中纯合子 与杂合子的比例均为1:2,分别间行种植，则在自然状态下， 豌 豆和玉米子一代的显性性状与隐性性状的比例分别为() A.5:1、5:1 B.6:1、9:1 C.5:1、8:1 D.8:1、8:1 答案 ：C 1/2(1/4A 1/2Aa 1/4aa) 1/8AF 1/4Aa 1/8aa ⊗ ⊗ 1X1/8AA14(1/4AA1/2Aa 1/4aa) 1X1/8aa 1/16AA 1/8Aa 1/16aa AA(1/4+1/8+1/16+“+1/2n+1)Aa(1/2n) aa(1/4+1/8+`“+1/2n+1) 关于连续自交，后代中纯合子和杂合子所占比例(以Aa 为例) AA(1/2-1/2(n+ 1) ) a(1/2n) aa(1/2-1/2 (n+ 1) ) A a 1/4AA ⊗ 1x1/4AA ⊗ 1x1/4AA 1x1/4aa ⊗ 1x 1/4aa P F₁ F2 F3 Fn 1/2Aa 1/4aa Fn 杂合 子 纯合子 显 性 纯 合子 隐性纯合 子 显 性 性 状 个体 隐性性 状个体 所占 比例 1 2n 1-2” 2-2+ 2-2+ +2+ 2-2+ 据上表可用下图中曲线①表示纯合子(AA 和aa) 所占比例，曲线② 表示显性(或隐性)纯合子所占比例，曲线③表示杂合子所占比例。 杂合子连续自交子代所占比例分析 例8 .将遗传因子组成为Aa 的水稻自交一代的种子全部种下，待 其长成幼苗后，人工去掉隐性个体，并分成①②两组，在下列情 况下：①组全部让其自交；②组让其所有植株间相互传粉。①② 两组的植株上aa 基因型的种子所占比例分别为( B ) A.1/9 1/6 B.1/61/9 C.1/6 5/12 D.3/8 1/9 例9.一株高茎豌豆(Aa) 流落在某海岛上，在理想状态下，3年 之后高茎与矮茎植株的比例是 C。 A.3:1 EB.15:7 C.9:7 D.15:9 例 1 0 .水稻抗病对不抗病为显性。现以杂合抗病水稻(Tt)为 亲本，连续自交3代，子三代中杂合抗病水稻的概率及每次自交 后均除去不抗病水稻再自交后纯合抗病水稻的概率分别是 ( ) A.1/4 7/16 B.1/4 7/9 C.1/8 7/9 D.1/8 1/16 [答案] C 例11.小麦的高产与低产受一对等位基因控制，基因型 CC 为高产，Cc 为 中 产 ，cc 为低产。下列杂交组合中，在外界环境 相同的情况下子代高产比例最高的是 ( ) A.CCXcc B.Cc×CC C.cc×Cc D.Cc×Cc [答案] B 十 1A 1a 2A 2AA 2Aa 1a 1Aa 1aa A.1:1:1 B.4:4:1 C.2:3:1 D.1:2:1 答 案 ：C 例12.一杂合子(Aa)植株自交时，含有隐性配子的花粉有 50%的死亡率，则自交后代的基因型比例是( ) 例13. (2019 ·大连期末) 人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的 等位基因(B 、b) 控制，其中男性只有基因型为BB 时才表现为非 秃顶，而女性只有基因型为 bb 时才表现为秃顶。非秃顶男性与 非秃顶女性结婚，子代所有可能的表型为 ( ) A. 女 儿 全 部 为 非 秃 顶 ， 儿 子 全 部 为 秃 顶 B. 女 儿 全 部 为 非 秃 顶 ， 儿 子 为 秃 顶 或 非 秃 顶 C. 女 儿 全 部 为 秃 顶 ， 儿 子 全 部 为 非 秃 顶 D. 女 儿 全 部 为 秃 顶 ， 儿 子 为 秃 顶 或 非 秃 顶 答案：B 例13. (2019 ·大连期末) 人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的 等位基因(B 、b) 控制，其中男性只有基因型为BB 时才表现为非 秃顶，而女性只有基因型为 bb 时才表现为秃顶。非秃顶男性与 非秃顶女性结婚，子代所有可能的表型为 ( ) A. 女 儿 全 部 为 非 秃 顶 ， 儿 子 全 部 为 秃 顶 B. 女 儿 全 部 为 非 秃 顶 ， 儿 子 为 秃 顶 或 非 秃 顶 C. 女 儿 全 部 为 秃 顶 ， 儿 子 全 部 为 非 秃 顶 D. 女 儿 全 部 为 秃 顶 ， 儿 子 为 秃 顶 或 非 秃 顶 答案：B 4 . 复等位基因 复等位基因是指一对同源染色体的同一位置上的基因有多 个。尽管复等位基因有多个，但遗传时仍符合分离定律，彼此之 间有显隐性关系，表现特定的性状。最常见的如人类ABO 血型 的遗传，涉及三个基因——IA 、IB 、i, 组成六种基因型：IAIA IAi 、IBIB 、IBi 、IAIB 、ii。 $$