1.2 孟德尔豌豆杂交试验（二）课件 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 豌豆有多对相对性状。 一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？ 例如：决定颜色的遗传因子的分离对 决定形状的遗传因子的分离有没有影响呢？ 提出问题： 一、两对相对性状的遗传实验 黄色圆粒 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 x P F1 F2 亲本类型： 重组类型（新类型）： 表现型与亲代（P代）相同的类型 ~~~不同的类型 两对相对性状是指什么？ 子叶的黄色和绿色、种子的圆粒和皱粒 2. 从F1来看，哪些是显性性状？黄色，圆粒 3. F2的表现型中，哪些是亲本类型？除此之外，还有什么新类型？记在课本P9图1-7旁边 对每一对相对性状单独进行分析 粒形 粒色 315+108=423 ｛ 圆粒种子 皱粒种子 ｛ 黄色种子 绿色种子 其中 圆粒∶皱粒≈ 黄色∶绿色≈ 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 ： ： ： × 101+32=133 315+101=416 108+32=140 3∶1 3∶1 从数学的角度分析，9:3:3:1 与3:1能否建立数学联系？ 4. F2是否违背分离定律？ 每一对相对性状的传递规律仍然遵循着_________________。 为什么会出现这样的结果呢？ 基因的分离定律 如果把两对性状联系在一起分析，F2出现的四种表现型的比 （黄色：绿色）*（圆粒：皱粒）＝（3：1）*（3：1） 黄圆：黄皱：绿圆：绿皱＝ 9∶3∶3∶1 二、对自由组合现象的解释 黄色圆粒 Y R Y R r r y y 绿色皱粒 F1 黄色圆粒 YR yr Yy Rr YR yr Yr yR F1配子 P 配子 配子只得_____遗传因子 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 一半 ___种性状 由____对 遗传因子控制 2 2 （核心） 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 r r Y y r r Y y r r Y Y y R y R y R y r y R y r r r y y 9∶3∶3∶1 ≈ 结合方式有___种 基因型____种 表现型____种 黄圆 黄皱 1YYrr 2 Yyrr 绿圆 1yyRR 2yyRr 绿皱 1yyrr 16 9 4 2YyRR 2YYRr 4 YyRr 1YYRR ∶ ∶ ∶ F1配子 ♀ ♂ 棋盘法和分枝法 对黄圆×绿皱杂交实验的F2代性状表现进行分析： ⑴亲本类型占的机率为( )，重组类型占( ); ⑵双显性的个体占F2代的( )，纯合双显性的个体占F2代的( ),双隐性个体占F2代的( ) ⑶能稳定遗传的个体占F2代的( ) (4)遗传因子为YyRr的个体所占F2的比例为( ) 5/8 3/8 9/16 1/16 1/16 1/4 1/4 ♂ ♀ F2代的基因型和表现型的规律 双显性性状的个体占 9/16 单显性性状个体各占 3/16 双隐性性状个体占 1/16 (7)实验中若选用纯种黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本，F1表现怎样的性状？F2中重组类型和所占比例发生怎样的变化？ 三、对自由组合规律的验证----测交 1、推测： 配子 YR Yr yR yr yr 遗传因子 组成 性状表现 YyRr Yyrr yyRr yyrr 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 杂种一代 双隐性类型 黄色圆粒 × 绿色皱粒 YyRr yyrr 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 实验结果与预期结果相符，说明孟德尔的解释是正确的。 四、自由组合定律内容 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是__________的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此______，决定不同性状的遗传因子__________。 互不干扰 分离 自由组合 适用范围：进行有性生殖的真核生物核基因遗传 非同源染色体上的非等位基因 非同源染色体的自由组合 1、基因自由组合定律的细胞学基础 练习1. A 减数第一次分裂后期 F2中9：3：3：1的分离比： 1.花生的厚壳和薄壳，紫皮和红皮是相对性状，并且两对性状是自由组合的。有厚壳紫皮与薄壳红皮花生杂交，F1全为厚壳紫皮，在F2中： 厚壳紫皮:厚壳红皮:薄壳紫皮:薄壳红皮=9：3：3：1。 (2)与亲本表现型相同的个体占总数的 。 5/8 (3)具有重组性状的个体占总数的 。 3/8 (4)能稳定遗传的个体占总数的 。 1/4 (5)能稳定遗传的厚壳紫种皮个体占总数的 。 (6)杂合的厚壳红种皮的个体占总数的 。 1/16 1/8 (7)与F1基因型相同的个体占总数的 。 与F1性状不同的个体占总数的 。 1/4 7/16 (1)写出F2代的表现型及比例: (8)厚壳紫皮中杂合子占 。 8/9 复习巩固 自由组合定律的验证 例题：经研究发现，果蝇的灰身（A）与黑身（a）是一对相对性状，长翅（B）和残翅（b）是另一对相对性状。请设计一个简单的实验方案，判断这两对性状的遗传是否符合自由组合定律。（实验条件满足实验要求） 实验步骤： ① ； ② ③ 分析结果及结论： 。   取纯合的灰身长翅与黑身残翅果蝇交配，得F1代 让F1果蝇自由交配，得F2代 统计F2代果蝇体色与翅型的表现型及比例 若F2中出现灰身长翅：灰身残翅：黑身长翅：黑身残翅=9：3：3：1，则控制这两对性状的基因遵循自由组合定律，反之，则不遵循。 2、自由组合定律的验证  (1)自交法:F1自交后代出现9:3:3:1(或变形)则遵循自由组合定律,反之不遵循. (2)测交法:F1测交后代出现1:1:1:1 (或变形)则遵循自由组合定律,反之不遵循. (3)花粉鉴定法:取F1花粉进行镜检,若出现四种表现型的花粉且比例为1:1:1:1则证明则遵循自由组合定律,反之不遵循.(仅适用于性状在花粉中能表现) 五、孟德尔实验方法的启示 P11思考与讨论 ⒈恰当地选择实验材料—— ( ) ，原因为它是( ) 、( )植物，天然情况下永远是( )。此外，它还有( )明显的特点。 ⒉合理地运用( )分析方法统计结果： 从单纯的遗传描述推进到定量的统计分析。 ⒊严密地假说演绎，科学设计了( )： “假说-演绎法”的基本思路为：(课本：P7) 观察分析基础上提出( )→推理想像提出( )→（ ）→实验验证( )→得出结论，总结规律 ⒋巧妙地运用由简到繁的方法： 孟德尔研究一对相对性状的杂交实验发现了( )； 同时研究两对或以上相对性状杂交时发现了( ） 豌豆 自花传粉 闭花受粉 纯种 相对性状 分离定律 自由组合定律 统计学 实验程序 测交 问题 假说 演绎推理 六、孟德尔遗传规律的再发现 基因 表现型 基因型 等位基因 孟德尔的“遗传因子” 是指生物个体所表现出来的性状 是指与表现型有关的基因组成 控制相对性状的基因 孟德尔的研究成果论文发表于1866年，但没有引起人们的重视，直到1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔的工作，人们才意识到他的价值，此时他已去世16年了……追认为“遗传学之父” 非等位基因 在多对相对性状中不是控制一对相对性状的基因 表现型=基因型+环境 表现型相同，基因型 基因型相同，表现型 不一定相同 不一定相同 控 制 基因→ →性状 显性基因→ →显性性状 →隐性性状 隐性基因→ →相对性状 等位基因→ →表现型 基因型→ 自由组合定律在育种中的应用： 例1、水稻中有芒（A）对无芒（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。现 有纯合有芒抗病和无芒不抗病的两种水稻，想选育出无芒抗病的水稻新品种，该怎么做？ 答：用有芒抗病水稻与无芒不抗病水稻杂交，得到F1代，再用F1自交，选出F2中无芒抗病的品种，进行连续自交，淘汰不合要求的植株，最后得到能稳定遗传的无芒抗病类型。 有芒抗病 无芒不抗病 AARR X aarr AaRr 有芒抗病 × A_R_ aaR_ A_rr aarr 连续自交，淘汰，直到不再出现性状分离 aaRR P F1 F2 Fn 例 2. 在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑（由隐性致病基因d控制，基因型为dd）的小孩。请推断父亲和母亲的基因型，并预测他们再生一个小孩： 父亲的基因型 母亲的基因型 （1）只患多指的概率； （2）只患先天聋哑的概率； （3）两病皆患的概率； （4）不患病的概率； （5）只患一种病的概率。 3/8 1/8 1/8 3/8 1/2 PpDd ppDd 自由组合定律在医学实践中的应用： 自由组合定律类型题解题方法归纳 1.用分离定律解决不同类型的自由组合的问题 (1)配子类型的问题 如：AaBbCc产生的配子种类数 Aa Bb Cc ↓ ↓ ↓ 2 ×2×2＝8种 练习1. 基因型为AaBbCC的个体，产生基因组成为AbC的配子 的几率为______ 1/4 (2)配子间结合方式问题 如：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式 有多少种？ 先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子： AaBbCc→8种配子，AaBbCC→4种配子； 再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随 机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32种结合方式。 1.用分离定律解决不同类型的自由组合的问题 (3)基因型类型的问题 如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？ 先看每对基因的传递情况： Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA；2Aa；1aa)； Bb×BB→后代有2种基因型(1BB；1Bb)； Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC；2Cc；1cc)。 因而AaBbCc×AaBBCc→后代中有3×2×3＝18种基因型。 2.用分离定律解决不同类型的自由组合的问题 练习2. 已知基因型为AaBbCc×aaBbCC两个体杂交，求子代 有 种基因型 中基因型为AabbCC的个体所占的比例为_________。 1/16 12 (4)表现型类型的问题 如AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能有多少种表现型？ 先看每对基因杂交后代的表现型： Aa×Aa→后代有2种表现型； Bb×bb→后代有2种表现型； Cc×Cc→后代有2种表现型。 所以AaBbCc×AabbCc→后代中有2×2×2＝8种表现型 1.用分离定律解决不同类型的自由组合的问题 练习3. 设家兔的短毛(A)对长毛(a)、毛直(B)对毛弯(b)、黑色(C)对白色(c)均为显性，基因型为AaBbCc和aaBbCC两兔杂交，求子代表型有 种，表型为“短(A_)直(B_)黑 (C_)”的个体所占的比例。 3/8 4 2、豌豆种子的颜色,黄色(Y)对绿色(y)为显性;豌豆种子的形状,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交,F1出现4种类型,对性状的统计结果如下图所示,据图回答问题: (1)亲本的基因型是 (黄色圆粒), (绿色圆粒)。 (2)杂交后代中纯合子的表现型有 。 (3)F1中黄色皱粒占的比例是 ,F1中杂合子占的比例是 。 YyRr yyRr 绿色圆粒、绿色皱粒 1/8 3/4 “逆向组合法”推断亲本的基因型 3．小麦的毛颍（P）对光颍(p)是显性，抗锈（R）对感锈（r）是显性。两对性状自由组合。下表是四组不同品种小麦杂交结果，试填写出每个组合的基因型。 亲本植株 子代表现型及数量 基因型 表现型 毛抗 毛感 光抗 光感 毛抗× 毛抗 64 23 20 7 毛抗× 光感 34 0 36 0 毛感× 光抗 15 18 16 17 光抗× 光抗 0 0 43 14 PpRr × PpRr PpRR × pprr Pprr × ppRr ppRr × ppRr 2.“逆向组合法”推断亲本的基因型 研究性状 等位基因对数 子一代 子二代 配子种类 配子组合数 基因型种数 基因型比例 表现型种数 表现型比例 完全显性比例（A-B-C-... 分离定律 一对 自由组合定律 两对 多对 多对 一对 2 4 3 1:2:1 2 3：1 3/4 两对 22 42 32 （1:2:1)2 22 (3 :1)2 (3/4)2 2n 4n 3n (1:2:1)n 2n (3 : 1)n (3/4)n 3.分离定律与自由组合定律的区别与联系（数学模型） 控制遗传性状的基因对数的判断   5。　(2017·全国卷Ⅱ，6改编)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是(　　) A.AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd B.aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD C.aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd D.AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd D 6。某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制（如A 、a ；B 、b ；C、 c ……）,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时（即A_B_C_......）才开红花，否则开白花。现有甲、乙、两个纯合白花品系之间进行杂交，所得植株丙全为红花，丙自交后代中出现红花：白花=81：175。则该植株的花色至少受 对基因控制，遗传时遵循基因的 定律 4 7.（不定项）某植物茎的紫色与绿色由多对等位基因控制，显性基因可分别用A、B、C、D…表示，纯合紫茎与纯合绿茎个体杂交，F1都是紫茎，经自交产生的F2表型及比例为紫茎∶绿茎＝27∶37。下列推断正确的是(　　) A.茎的颜色至少由3对独立遗传的等位基因控制 B.F1紫茎的基因型可表示为AaBbCc C.F2紫茎个体中纯合子占1/27　 D.F2绿茎个体中自交后代不发生性状分离的占3/37 ABC 8.某种动物的体色由两对等位基因E、e和F、f控制,E和e分别控制黑色和白色,并且当F存在时,E基因不能表达,某人做了相关的杂交实验,其部分结果如表所示,请分析回答下列问题: 亲本组合 子一代(F1) 子二代(F2) 白色×白色 白色 白色∶黑色=13∶3 (1)该实验反映了生物的一对相对性状可以由　　对等位基因控制,　　　(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律。  (2)两亲本白色个体的基因型分别为　　　、　　　,F1的基因型为　　　　　。  (3)如果F2黑色个体中雌雄个体数量相同,现让F2中的黑色个体随机交配,则产生的黑色个体中杂合子所占比例为　　 ,杂合子中黑色个体所占比例为　　　。  1/2　 　1 　两 　遵循 　EeFf 　EEFF 　eeff 4. 自由组合定律中“9：3：3：1”的变式分析 常见异常情况 自交后代比例 测交后代比例 存在一种显性基因（A或B）时表现为同一种性状，其余正常表现 A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状 aa成对存在时，表现为双隐性性状，其余正常 只要存在显性基因（A或B）就表现为同一种性状，其余正常表现 只要存在一种显性基因A就表现为同一种性状，没有A但有B则表现为第二种相对性状，隐性纯合子表现为第三种相对性状 基因型中显性基因的个数决定性状表现 9：6：1 1：2：1 9：7 1：3 9：3：4 1：1：2 A 9.现用一对纯合灰鼠杂交，F1都是黑鼠，F1中的雌雄个体相互交配，F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。下列叙述正确的是 A.小鼠体色遗传遵循基因自由组合定律 B.若F1与白鼠杂交，后代表现为2黑∶1灰∶1白 C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2 D.F2黑鼠有两种基因型 A 10. 控制两对相对性状的基因自由组合，如果F2的分离比分别为9∶7、9∶6∶1和15∶1，那么F1与双隐性个体测交，得到的分离比分别是 A．1∶3、1∶2∶1和3∶1 B．3∶1、4∶1和1∶3 C．1∶2∶1、4∶1和3∶1 D．3∶1、3∶1和1∶4 11. 南瓜的扁盘形、圆形、长圆形三种瓜形，由独立遗传的两对等位基因(A、a和B、b)控制。现将2株圆形南瓜植株进行杂交，F1全是扁盘形南瓜；F1自交，F2共有137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断，亲代圆形南瓜植株的基因型分别是(　 　) A. AAbb和aaBB B. aaBb和AAbb C. aaBB和Aabb D. AABB和aabb A 由于F1自交，F2的表现型及比例为扁盘形∶圆形∶长圆形约为9∶6∶1，说明扁盘形为双显性(基因型为A_B_)，圆形为单显性(基因型为A_bb、aaB_)，长圆形为aabb，因此F1的基因型只能是AaBb；又因为两亲本都是圆形南瓜，所以亲代圆形南瓜植株的基因型分别是AAbb和aaBB，选项A正确。 12.荞麦的果实尖形与果实圆形是一对相对性状，花药正常与花药小是另一对相对性状．为研究这两对性状的遗传规律，进行了如图所示的杂交实验． 请回答： （1）果实尖形与果实圆形这对相对性状中，显性性状是 ． （2）花药正常与花药小这对相对性状由 对等位基因控制，依据是 （3）某同学分析实验结果，认为这两对性状的遗传遵循基因自由组合定律．请你从亲本、F1、F2中选择合适的个体，用一次杂交实验对其观点进行验证． （写出杂交组合，并简要说明预期结果．）杂交组合： 预期结果 果实尖形 2 F2中花药正常：花药小==9：7． F1×果实圆形花药小 颜色的多少与R的多少有关，F2中的R有0,1,2,3,4五种情况 果实尖形花药正常：果实尖形花药小：果实圆形花药正常：果实圆形花药小=1：3：1：3． B 颜色的多少与R的多少有关，F2中的R有0,1,2,3,4五种情况 5. 基因的累加作用 纯合致死现象 14.某种鼠中，黄鼠基因Y对灰鼠基因y为显性，短尾基因T对长尾基因t为显性，且基因Y或t纯合时都能使胚胎致死，这两对基因是独立分配的，现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代表现型比例为 2∶1 B. 9∶3∶3∶1 C. 4∶2∶2∶1 D. 1∶1∶1∶1 A 两只双杂合的黄色短尾鼠基因型都是YyTt，由于基因Y或t纯合时胚胎致死，所以其相互交配后代中，凡含YY或tt的个体均死亡，单独考虑每一对基因型，则其后代基因型有分别为2/3Yy、1/3yy，1/3TT、2/3Tt，二者组合，结果后代基因型为2/9YyTT、4/9YyTt、1/9yyTT、2/9yyTt，表现型比为2：1。 15.某自花传粉植物有高茎与矮茎、红花与白花两对相对性状，且均只受一对等位基因控制。现有一高茎红花亲本，其自交后代表现型及比例为高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝5∶3∶3∶1，下列分析错误的是 （ ） A．自交后代中高茎红花均为杂合子 B．控制上述两对相对性状的基因遗传时遵循自由组合定律 C．出现5∶3∶3∶1的原因是可能存在某种基因型植株(合子) 致死现象 D．出现5∶3∶3∶1的原因是可能存在某种基因型配子致死现象 C 纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如下表所示： 7. 自由组合定律中自交和自由交配问题 8. 基因完全连锁遗传 16. (不定项）蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)是显性，抑制黄色出现的基因(I)对黄色出现的基因(i)是显性。现用杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配，下列叙述正确的是： A．性状分离比为3:1 B．性状分离比为9：3：3：1 C．子代有9种基因型 D．子代纯合子只有2中表现型 CD 白色：黄色=13:3 19．柑桔的果皮色泽同时受多对等位基因控制（如A、a；B、b；C、c…），当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时（即A_B_C…）为红色，当个体的基因型中每对等位基因都不含显性基因时（即aabbcc…）为黄色，否则为橙色．现有三株柑桔进行如下： 实验甲：红色×黄色→红色：橙色：黄色=1：6：1 实验乙：橙色×红色→红色：橙色：黄色=3：12：1 据此分析不正确的是（　　） A．果皮的色泽受3对等位基因的控制 B．实验甲亲、子代中红色植株基因型相同 C．实验乙橙色亲本有3种可能的基因型 D．实验乙橙色子代有10种基因型 D 3．基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程(　　) AaBbeq \o(――→,\s\up17(①))1AB∶1Ab∶1aB∶1abeq \o(――→,\s\up17(②))雌雄配子随机结 合eq \o(――→,\s\up17(③))子代9种基因型eq \o(――→,\s\up17(④))4种表现型 A．① B．② C．③ D．④ $$