1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）课件 2024—2025学年高一下学期生物人教版必修2

1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 第1课时 1 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影响？ 2.黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆 一定是皱缩的吗？ 孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看，包括两种类型：一种是绿色皱粒的，一种是黄色圆粒的。 子叶 子叶 问题探讨 2 性状 相对性状 种子形状 子叶颜色 花的颜色 豆荚颜色 豆荚形状 花的位置 茎的高度 简单了解： 子叶颜色和种子形状是个体发育同一时期、同一器官上所表现的，便于 统计分析，且能够缩短时间周期 请同学们举例性状与相对性状。 1、杂交实验过程及疑问 9 ： 3 ： 3 ： 1 × P F1 ♀ ♂ ♀ ♂ 正交、反交 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 两对相对性状的杂交实验 对每一对相对性状单独进行分析 （1）性状的显隐性： 黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性 315 108 101 32 ⊗ 黄色 圆粒 绿色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 皱粒 F2 重组类型：表型与亲代（P代）不同的类型 亲本类型：表型与亲代（P代）相同的类型 （2）F2代的性状表现有4种 a.两种亲本类型：黄色圆粒、绿色皱粒 b.两种重组类型：黄色皱粒、绿色圆粒 问题提出： ①F2为什么会出现新的性状组合？ ②F2为什么会出现9:3:3:1的性状分离比？ —观察现象，提出问题 2、实验分析 9 ： 3 ： 3 ： 1 × P F1 ♀ ♂ ♀ ♂ 正交、反交 F2 315 108 101 32 ⊗ 黄色 圆粒 绿色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 皱粒 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 圆粒种子数 315+108=423 皱粒种子数 101+32=133 种子形状 黄色种子数 315+101=416 绿色种子数 108+32=140 子叶颜色 圆粒 ：皱粒 接近 3：1 黄色 ：绿色 接近 3：1 说明：每一对相对性状的遗传都遵循基因的分离定律 对每一对相对性状单独进行分析 两对相对性状的杂交实验 ③这与一对相对性状杂交实验中F2的3:1能否建立数学联系？ 两对相对性状的杂交实验 从数学的角度分析，9:3:3:1 与3:1能否建立数学联系？ F2 圆粒：皱粒=3:1 黄色：绿色=3:1 （黄色：绿色）×（圆粒：皱粒） （ 3 ： 1 ）×（ 3 ： 1 ） 1皱粒 3黄色 3圆粒 1绿色 黄色圆粒 9 黄色皱粒 3 绿色圆粒 3 绿色皱粒 1 核心归纳—步步高P14 1.研究两对相对性状的遗传时选择种子的形状和子叶的颜色来研究的原因：种子的形状和子叶的颜色这两种性状是在个体发育的同一时期、同一器官表现的，便于统计。 2.从数学角度考虑，9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推测，两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积。 任务一：两对相对性状的遗传规律 结合孟德尔的两对相对性状的杂交实验，请完善对F2的性状类型分析： 1.(1)黄色∶绿色＝_____。 (2)_____________＝3∶1⇒两对相对性状的分离是各自_____的。 核心探讨—步步高P14 3∶1 圆粒∶皱粒 独立 绿色皱粒 随机 不同性状之间发生了新的组合，是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢？ YR yr Yr yR F1配子 Y R r y × P F1 YYRR yyrr YyRr YR yr 黄色圆粒 绿色皱粒 黄色圆粒 配子 分离 分离 自由组合 F1产生的雌雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比为1:1:1:1 假设1：圆粒与皱粒分别由R、r控制； 黄色与绿色分别由Y、y控制。 假设2：在产生配子时,每对遗传因子彼此分离, 不同对的遗传因子可以自由组合。 假设3：受精时,雌雄配子结合是随机的。 Q2：上述两个亲本产生的配子又是如何表示？ Q1：上述两个亲本的遗传因子组成如何表示？ Q3：F1能产生几种配子？比例如何？ 1 : 1 : 1 : 1 1、假说内容 对自由组合现象的解释—提出假说 YR yR Yr yr ♀ YR yR Yr yr ♂ F1 1.雌雄配子的结合方式有 种, 2.F2的遗传因子组成有 种, 3.F2的表现型有 种。 16 对自由组合现象的解释—提出假说 根据孟德尔对自由组合现象的解释，尝试写出两对相对性状杂交实验的遗传图解。 10 对自由组合现象的解释 YR yR Yr yr ♀ YR yR Yr yr ♂ F1 1YYRR 2YyRR 2YYRr 4YyRr 1YYrr 2Yyrr 1yyRR 2yyRr 1yyrr Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr 双显 显隐 隐显 双隐 表现型： 遗传因子组成： 9 3 3 1 F2的表现型： 双显：显隐：隐显：双隐=9:3:3:1 Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr 11 9 3 3 1 Y_R_ Y_rr yyrr yyR_ yyrr YYRR YyRR YYRr YyRr YYrr Yyrr yyRR yyRr 1 2 2 4 1 2 1 2 1 F2的遗传 因子 组成 纯合子 单杂合子 双杂合子 YYRR、YYrr、yyRR、yyrr各1份，各占1/16 YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr各2份，各占2/16 YyRr4份，占4/16 对自由组合现象的解释 12 对自由组合现象的解释 YR yR Yr yr ♀ YR yR Yr yr ♂ F1 1.雌雄配子的结合方式有16种, 2.F2的遗传因子组成有9种, 3.F2的表现型有4种。 4.双杂合比例合占多少？ 纯合子有几种，比例合占多少？ 单杂合有几种，比例合占多少？ 1/4 4,1/4 4,1/2 根据对F2统计结果，回答下列问题： F2中能稳定遗传的个体占总数的_____ F2中稳定遗传的绿色圆粒占总数的_____ F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占_____ F2中不同于F1表型的个体占总数的______ F2中重组类型占总数的____ 1/4 1/16 1/3 7/16 3/8 13 任务二：对自由组合现象的解释 1.孟德尔解释的核心是什么？ 核心探讨—步步高P15 F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 2.F2中的重组性状、亲本性状类型在F2中所占比例分别是多少？ 3/8；5/8。 3.要得到遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒豌豆，亲代除黄色圆粒和绿色皱粒外，还可以有哪些类型？ 黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)。 重组类型：表型与亲代（P代）不同的类型 【核心归纳】—步步高P15 1.明确重组类型的含义及比例 (1)重组类型的含义：重组类型是指F2中性状表现与亲本不同的个体，而不是遗传因子组成与亲本不同的个体。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。 ①当亲本的遗传因子组成为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16。 ②当亲本的遗传因子组成为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。 1.孟德尔用纯种黄圆豌豆与纯种绿皱豌豆做杂交实验，下列哪项能体现不同性状自由组合 A.F2有黄圆、黄皱、绿圆、绿皱4种性状表现 B.F1全部是黄色圆粒 C.F2中出现了黄皱和绿圆2种类型 D.F2中黄圆和绿皱各占总数的3/16 典题应用—步步高P14 √ 2.下列有关孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验的叙述，错误的是 A.F1自交后，F2出现绿色圆粒和黄色皱粒两种新性状组合 B.对F2每一对性状进行分析，分离比都接近3∶1 C.F2的性状表现有4种，比例接近9∶3∶3∶1 D.F2中有3/8的个体性状表现与亲本相同 √ 典题应用—步步高P14 1、演绎推理 配子 测交法 YR yr yR Yr yr F1 YyRr yyRr Yyrr yyrr 黄色皱粒 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色圆粒 1 ： 1 : 1 : 1 杂种子一代 黄色圆粒 隐性纯合子绿色皱粒 P yyrr YyRr × 2、实验验证 测交实验：让杂种子一代(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。孟德尔依据提出的假说演绎推理出测交实验的结果，如左图所示 。 实施实验，检验假说： 性状组合 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 实际籽粒数 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 证实：无论是以F1作母本还是作父本，结果都与预测符合。 对自由组合现象的验证 ——验证杂种F1能产生4种配子且 比例为1:1:1:1 F1 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 黄色圆粒 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 1 ∶ 1 ∶ 1 ： 1 测交 后代 测交子代的性状类型及比例能够反映F1产生的配子类型及比例！ （不能反映F1产生配子数量！） 配子 yr y r y r y r y r Y R YR y R yR Y r Yr y r yr YyRr yyrr 绿色皱粒 黄色圆粒 测交实验子代反推亲代过程 S z L w h S z L w h 19 深化探究 两亲本杂交，后代性状出现了1∶1∶1∶1的比例，能否确定两亲本的遗传因子组成就是YyRr和yyrr？试举例说明。 不一定。Yyrr和yyRr杂交，后代性状也会出现1∶1∶1∶1的比例。 杂交实验后代出现1∶1∶1∶1的比例不能说明就是测交实验 配子 Yyrr yyRr yr yR Yr F1 yr YyRr yyrr yyRr Yyrr P 特别说明： 双显性杂合子×隐性纯合子和一显一隐杂合子×一隐一显杂合子的后代均可出现1 :1:1:1的比例。 通过测交实验的结果可证实: ①F1是双杂合子； ②F1产生了四种比例相等的配子； ③F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 总结归纳，提出定律——自由组合定律 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互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 独立的! 分离定律是自由组合定律的基础 自由组合定律—步步高P16 (1)发生时间：形成_____时。 (2)遗传因子间的关系：控制不同性状的_________的分离和组合是_________的。 (3)实质：在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子_________，决定不同性状的遗传因子_________。 配子 遗传因子 互不干扰 彼此分离 自由组合 自由组合定律发生在上图的哪些过程？ 基因分离定律发生在上图的哪些过程？ 发生时间:在形成配子时 自由组合 × 易错点： 遗传因子的自由组合发生在形成配子过程中 遗传因子的自由组合发生在雌雄配子随机结合过程中 √ × 2. 自由组合定律 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的（独立事件） 自由组合定律 抛一枚硬币，这枚硬币的正面和反面不会同时朝上，像这样，不能同时发生的事件称为互斥事件。 若事件A和事件B是互斥事件，则P（A∪B）=P（A）＋P（B） 互斥事件和独立事件 抛第一枚硬币并不会影响抛第二枚硬币。像这样，若事件A的发生并不影响事件B的发生，反之亦然，事件A和事件B就称为相互独立事件。 若事件A和事件B是独立事件，则P（AB）=P（A）× P（B） 总结：互斥事件相加，独立事件相乘 自由组合定律 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的（独立事件） 事件A 事件B F2: 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 纯 合 子 YYRR= 双杂合子 YyRr = 单杂合子 YyRR= 3/4 × 3/4=9/16 3/4 × 1/4=3/16 1/4 × 3/4=3/16 1/4 × 1/4=1/16 1/4 × 1/4= 1/16 2/4 × 2/4= 4/16 2/4 × 1/4= 2/16 单杂合子？ 4.通过对两对相对性状的豌豆杂交实验进行分析发现：两对遗传因子在遗传时，每对遗传因子仍遵循分离定律，不同对的遗传因子可以自由组合。所以可以采用先拆后合的思路来推导F2的情况： (1)F1自交后，子叶颜色的遗传因子组成有__种，种子形状的遗传因子组成有__种，因此F2的遗传因子组成有__种。 (2)F1自交后，子叶颜色的性状表现有__种，种子形状的性状表现有__种，因此F2的性状表现有__种。 (3)F1自交后，黄色豌豆出现的概率为___，圆粒豌豆出现的概率为___，因此F2中黄色圆粒豌豆出现的概率为_____。 3 3 9 2 2 4 3/4 3/4 9/16 【核心探讨】—步步高P15 (1)F1的表现类型与亲本中黄色圆粒作为母本还是父本无关( ) (2)F2中的重组类型是指遗传因子组成不同于亲本的个体( ) (3)因雌雄配子的结合方式有16种，所以F2中遗传因子的组合形式也有16种( ) (4)两对相对性状的杂交实验中，F2中纯合子所占的比例是1/2( ) 【判断正误】—步步高P15 28 3.如表列出了纯合豌豆两对相对性状杂交实验中F2的部分遗传因子组成，下列叙述错误的是 配子 YR Yr yR yr YR ① ②   YyRr Yr     ③   yR       ④ yr       yyrr A.F2有9种遗传因子组成，4种性状表现 B.表中Y与y、R与r的分离以及Y与R或r、 y与R或r的组合是互不干扰的 C.①②③④代表的遗传因子组成在F2中出 现的概率之间的关系为③＞②＝④＞① D.F2中出现性状表现不同于亲本的重组类型的概率是3/8 √ 典题应用—步步高P15 4.用纯合的黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)豌豆作亲本进行杂交，F1全部为黄色圆粒，F1自交获得F2，从F2黄色皱粒和绿色圆粒豌豆中各取一粒，一个纯合一个杂合的概率为 A.1/9 B.2/9 C.1/3 D.4/9 √ 典题应用—步步高P16 【核心归纳】分离定律和自由组合定律的关系—步步高P16 (1)区别 项目 分离定律 自由组合定律 相对性状对数 1对 n对(n≥2) 遗传因子对数 1对 n对 F1配子 配子类型及其比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n 配子组合数 4种 4n种 F2 遗传因子组成种类及比例 3种，1∶2∶1 3n种，(1∶2∶1)n 性状表现种类及比例 2种，3∶1 2n种，(3∶1)n 【核心归纳】 F1测交子代 遗传因子组成种类及比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n 性状表现种类及比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n (2)联系 ①发生时间：两大遗传定律均发生于形成配子时，同时进行，同时起作用。 ②范围：真核生物细胞核内遗传因子在有性生殖中的传递规律。 ③关系：分离定律是自由组合定律的基础。 任务三：遗传因子的分离与自由组合的关系及自由组合定律的验证 1.遗传因子分离和自由组合是同时进行的，还是有先后顺序的？ 同时进行。 【核心探讨】—步步高P16 2.最能体现自由组合定律实质的是___________________________。 F1产生1∶1∶1∶1的四种配子 3.请归纳两对遗传因子的遗传是否遵循自由组合定律的验证方法： (1)自交法：F1自交后代的性状分离比为____________，则符合自由组合定律，性状由独立遗传的两对遗传因子控制。 (2)测交法：F1测交后代的性状比为___________，则符合自由组合定律，性状由独立遗传的两对遗传因子控制。 (3)花粉鉴定法：若有四种花粉，比例为____________，则符合自由组合定律。 9∶3∶3∶1 1∶1∶1∶1 1∶1∶1∶1 【核心探讨】—步步高P16 1 : 1 : 1 : 1 【核心探讨】—步步高P16 【判断正误】—步步高P16 (1)孟德尔在以豌豆为材料所做的实验中，通过杂交实验发现问题，然后提出假说进行解释，再通过测交实验进行验证( ) (2)遗传因子的自由组合发生在雌雄配子随机结合过程中( ) (3)测交实验必须有隐性纯合子参与(　　) (4)测交实验结果只能证实F1产生配子的种类，不能证明不同配子间的比例(　　) (5)多对相对性状遗传时，控制不同性状的遗传因子先彼此分离，然后控制相同性状的遗传因子再自由组合(　　) 5.下列有关自由组合定律的叙述，正确的是 A.自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验的结果及其解释 归纳总结的，不适合多对相对性状的遗传 B.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是相互联系、相互影响的 C.在形成配子时，决定不同性状的遗传因子的分离是随机的，所以称为 自由组合定律 D.在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同 性状的遗传因子自由组合 √ 典题应用—步步高P17 6.关于下列图解的理解，正确的是 A.自由组合定律的实质表现在图 中的④⑤⑥ B.③⑥过程表示形成配子的过程 C.图甲中③过程的随机性是子代 中Aa占1/2的原因之一 D.图乙子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16 √ 典题应用—步步高P17 2.两对相对性状的杂交实验中F2出现9∶3∶3∶1的条件 (1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制，且遗传因子要完全显性。 (2)F1能产生1∶1∶1∶1的配子。 (3)不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。 (4)所有后代都应处于比较一致的环境中，且存活率相同。 (5)实验的群体要足够大，个体数量要足够多。 【核心探讨】—步步高P15 网络构建 $$