1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）（课件）-2024-2025学年高一生物备课无忧（人教版2019必修2）

第1章 遗传因子的发现 孟德尔豌豆杂交实验（二） 1 观察花园里的豌豆植株，孟德尔发现就子叶颜色和种子形状的来看，包含了两种类型：一种是黄色圆粒的，还有一种是绿色皱粒的。 性状不同的豌豆 1. 决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有什么影响呢？ 2. 黄色的豌豆就一定是饱满的、绿色的豌豆就一定是皱缩的吗？ 孟德尔豌豆杂交实验（二） 1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及解释 2.体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维 3.初步运用自由组合定律解决一些遗传问题。 【学习目标} 2 假说-演绎法 实验现象 假说 推理 验证 推理 一对相对性状的杂交实验 对性状分离现象的解释 设计测交实验，预测结果。 测交实验 分离定律 孟德尔通过豌豆一对相对性状杂交实验揭示基因分离定律，其基本过程为蕴藏科学方法—— 孟德尔继续运用假说演绎法，做豌豆两对相对性状杂交实验，揭示基因自由组合定律。 【温故知新】 3.F2重组类型与亲本性状有何关系？由此你认为不同对遗传因子之间有何关系？ 1.从F1单独分析粒形和粒色，其显性性状分别是什么？ 2.F2与亲本不同的性状组合是什么？为遗传的什么现象？ F1 黄色圆粒 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 315 101 108 32 × 黄色、 圆粒。 绿圆与黄皱；性状分离。 两亲本不同性状的重新组合的结果，即黄色可以和圆粒拆开与皱粒组合，绿色可以和皱粒拆开与圆粒组合；可以分开后自由组合。 9： 3： 3 ：1 一、一对相对性状的杂交实验 ——观察分析，提出问题 F1 黄色圆粒 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 315 101 108 32 × 9： 3： 3 ：1 4、F2出现9:3:3:1的性状分离比与一对相对性状实验F2的3:1有联系吗？ 9∶3∶3∶1是（3∶1）2 的展开式。 5、对F1表现结果进行数据分析： （1）就每一对相对性状单独分析： 粒色：黄色﹕绿色=（315+101）：（108+32）=416﹕140≈3﹕1 粒形：圆粒﹕皱粒=（315+108）：（101+32）=423﹕133≈3﹕1 （2）两对相对性状组合分析： （3黄﹕1绿）（3圆﹕1皱）=9黄圆﹕3黄皱﹕3绿圆﹕1绿皱 （3）结论： ①每对相对性状的遗传都遵循基因分离定律。 ②不同对相对性状在遗传时可以自由组合。 一、一对相对性状的杂交实验 ——观察分析，提出问题  P 豌豆的圆粒和皱粒分别由基因R、r控制，黄色和绿色分别由基因Y、y控制。 1.两对性状分别由两对遗传因子控制 YY RR yy rr 配子 YR yr 黄色圆粒 Yy Rr F1 二、对自由组合现象的解释 ——推理想象，提出假说 黄色圆粒 绿色邹粒 粒色 粒形 Y y R r Yy Rr F1 配子 YR yR Yr yr 2.形成配子时，控制同一性状的一对遗传因子彼此分离，控制不同性状的遗传因子自由组合。 二、对自由组合现象的解释 ——推理想象，提出假说 YR　yR　Yr　yr ︰ ︰ ︰ ＝ 1 ︰ 1 ︰ 1 ︰ 1 P X YY RR yy rr 黄色圆粒 绿色皱粒 Yy Rr 配子 YR yr F1 黄色圆粒 Yy Rr 黄色圆粒 YR Yr yR yr YR Yr yR yr YYRR YYRr YyRR YyRr YYrr YYRr YyRr Yyrr YyRR YyRr yyRR yyRr YyRr Yyrr yyRr yyrr F1 x 配子 棋盘法 二、对自由组合现象的解释 ——推理想象，提出假说 3.受精时,雌雄配子的结合是随机的。 8 F2 YR yr Yr yR YR yr Yr yR Y R Y R Y R y r Y R y R Y R Y r Y R Y r Y R y R Y R y r Y R y r Y R y r Yyrr Yyrr YYrr y R y R y R y r y R y r 9黄圆 3黄皱 YYrr Yyrr 3绿圆 yyRR yyRr 1绿皱 1 yyrr YyRR YYRr YyRr YYRR yyrr 结合方式___种，基因型____种，表现型____种 16 9 4 1224 12 12 F1YyRr 配子 棋盘法 二、对自由组合现象的解释 ——推理想象，提出假说 分解组合法 YyRr×YyRr 1.利用分离定律分析各对相对性状F2的遗传因子、性状表现、比例。 比例 F1 黄色（Yy） F2遗传因子组成 YY 1/4 Yy 1/2 yy 1/4 性状表现 比例 黄色 3/4 绿色 1/4 圆粒(Rr) RR 1/4 Rr 1/2 rr 1/4 圆粒 3/4 皱粒 1/4 2.利用数学概率—乘法原理进行组合计算。 如F2 yyRr比例=1/4 ×1/2=1/8； F2黄色圆粒比例=3/4 ×3/4=9/16； F2基因型种类=3×3=9。 二、对自由组合现象的解释 ——推理想象，提出假说 9Y_R_ 3Y_rr 3yyR_ 1yyrr F1 黄圆 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 绿皱 P × 黄圆 YYRR yyrr YyRr F2 重组 类型 亲本 类型 重组 类型 亲本 类型 × 9Y_R_ 3Y_rr 3yyY_ 1yyrr F1 黄圆 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 绿圆 P × 黄皱 YYrr yyRR YyRr F2 重组 类型 亲本 类型 重组 类型 亲本 类型 × 更换亲本 亲本类型：5/8 重组类型：3/8 亲本类型：3/8 重组类型：5/8 二、对自由组合现象的解释 ——推理想象，提出假说 设计实验（F1×yyrr） ，预期实验结果 进行测交实验，观察实验结果 杂种子一代 黄色圆粒YyRr 隐性纯合子 绿色皱粒yyrr YR　 yR　 Yr　 yr 配子 测交 yr 测交 后代 YyRr　　　yyRr　　　Yyrr　　　yyrr 黄色 圆粒 绿色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 皱粒 1 　 ︰　 1　 ︰ 1 ︰ 1 以F1为母本→黄圆31、黄皱27、绿圆26、绿皱26 以F1为父本→黄圆24、黄皱22、绿圆25、绿皱26 符合预期的设想，说明假说是正确的。 三、对自由组合现象的验证 ——演绎推理，实验验证 孟德尔所做的黄色豌豆和绿色皱粒豌豆的测交实验结果 性状表现 项目 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 实际 子粒数 F1作母本 31 27 26 26 F1作父本 24 22 25 26 不同性状的数量比 1 ﹕ 1 ﹕ 1 ﹕ 1 结论：无论正交还是反交，实验结果与预测相同，即F1在形成配子时，产生了四种配子，决定不同性状的遗传因子是自由组合的，表明假设是正确。 三、对自由组合现象的验证 ——演绎推理，实验验证 粒色 粒形 Y y R r Yy Rr F1 配子 YR yR Yr yr 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，控制同一性状的一对遗传因子彼此分离，控制不同性状的遗传因子自由组合。 四、自由组合定律 【分离定律PK自由组合定律】 遗传定律 分离定律 自由组合定律 研究的相对性状对数 F1配子的种类及比例 F2基因型种类及比例 F2表现型种类及比例 F1测交后代比例 一对 2种 (1∶1) 3种(1∶2∶1) 2种 (3∶1) 1∶1 两对 4种（ 1：1：1：1） 4 种 (9：3：3∶1) 1：1：1∶1 9种 分离定律是自由组合定律的基础。 四、自由组合定律 1.正确地选用豌豆作实验材料是孟德尔获得成功的首要条件。 2.采用科学的实验方法：先一对相对性状再到多对相对性状进行研究。 3.在进行豌豆杂交实验时，用统计学方法对实验结果进行分析。 4.科学设计实验的程序： 观察试验，发现问题 分析问题，提出假说 演绎推理，实验验证 归纳综合，总结规律 五、孟德尔成功的原因 时期 科学家 主要成就 遗传学 的诞生 1859年 达尔文 《物种起源》，提出进化论 1866年 孟德尔 《植物杂交实验》，遗传学第一、二定律 1883年 魏斯曼 提出“种质论”学说 1900年 多位 科学家 用月见草、玉米等做实验材料，证实了孟德尔实验结论。 细胞遗传 学时期 1909年 约翰逊 创造了“基因”一词 1933年 摩尔根 基因在染色体上，遗传学第三定律 孟德尔定律 重新发现 孟德尔——“遗传学之父” 六、孟德尔定律的再发现 基因即孟德尔的“遗传因子” 表现型：指生物个体所表现出来的性状 等位基因：控制相对性状的基因 如：豌豆种子的颜色 — 黄色、绿色。 如:控制豌豆种子颜色的基因，黄色基因（Y）与绿色基因（y）。 基因型：指与表现型有关的基因组成 如:黄色（YY、 Yy ）、绿色（yy）。 表现型 = 基因型（决定因素） + 环境（影响因素） 水毛茛 六、孟德尔定律的再发现 例题1：在水稻中，有芒(A)对无芒(a)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性，那么，AArr × aaRR能否培养出优良品种：无芒抗病水稻？用遗传图解表示。 1.育种 P AArr × aaRR AaRr F1 F2 9 A_R_:3A_rr:3aaR_:1aarr 从F2选出aaR_（无芒抗病）个体连续自交，直到后代不发生性状分离的个体即为优良品种（aaRR）。 【方法点拨】植物杂交育种流程： 亲本杂交 F1自交 F2选优连续自交 不发生性状分离个体为优良品种 七、自由组合定律的应用 短毛折耳猫 (bbee) 长毛立耳猫 (BBEE) 长毛折耳猫(BBee) 例题2：如何利用长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee）培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ ？ 短毛折耳猫 bbee 长毛立耳猫 BBEE × 长毛立耳猫 BbEe ♀、♂互交 B_E_ B_ee bbE_ bbee 与bbee测交 选择后代不发生性状 分离的亲本即为BBee 七、自由组合定律的应用 1.育种 ①植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种。 ②动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用测交，选择测交后代不发生性状分离的亲本。 ③如果优良性状是隐性，直接在F2中选出即为纯合体。 ④优点 a.目的性强，通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上（“集优”） ⑤缺点 育种所需时间较长。 b.操作简单，技术要求不高。 ⑥原理 基因重组 (自由组合) 七、自由组合定律的应用 1.育种 2.遗传咨询 例题：在一个家庭中，父亲是多指患者(由显性致病基因P控制)，母亲表现正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑的孩子(由隐性致病基因d控制,基因型为dd)，这对夫妇若再生一个孩子，只患多指，只患先天聋哑；既患多指又患先天聋哑；表现型完全正常分别为多大？ 3/8；1/8；1/8；3/8。 关于手指：子代正常为pp，母亲正常为pp，父亲多指为Pp，子代多指概率为1/2,正常概率为1/2；关于聋哑：子代聋哑为dd，父母亲正常都是Dd，子代聋哑概率为1/4，正常概率为3/4。故子代只患多指概率=1/2×3/4=3/8；只患先天聋哑概率=1/2×1/4=1/8；既患多指又患先天聋哑概率=1/2×1/4=1/8；表现型完全正常概率=1/2×1/4=1/8。 【方法点拨】两种遗传病概率计算流程： 根据子代表现型推出亲代基因型 逐对分析每种遗传病发病率和正常概率 概率组合 七、自由组合定律的应用 自由组合 定律 两对相对性状杂交实验 理论解释 （假说） 测交验证 自由组合定律 F2性状表现类型及其比例为 子代性状表现类型及其比例为 黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈ 9∶3∶3∶1 F1在产生配子时，每对遗传因子彼此______，不同对的遗传因子可以________。 分离 自由组合 黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈ 1∶1∶1∶1 课堂小结 $$