1.2 孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律（课件）-2024-2025学年高一生物同步教学精品课件+知识清单（浙科版2019必修2）

第 一 章 遗传的基本规律 第二节 孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律 为什么父母都是双眼皮，却生了一个单眼皮的孩子？ 【新的问题】 母亲是双眼皮有耳垂，父亲是单眼皮无耳垂，他们的孩子有可能是双眼皮有耳垂吗？ 孟德尔在通过观察豌豆多种相对 性状，选取了子叶颜色和种子形状两对相对性状，用纯种的黄色圆粒和绿色皱粒作亲本。 由一对相对性状到两对相对性状 一、两对相对性状杂交实验中，F2出现新的性状组合类型 对每一对相对性状单独进行分析 粒形 315+108=423 ｛ 圆粒种子 皱粒种子 101+32=133 粒色 ｛ 黄色种子 绿色种子 其中 圆粒∶皱粒≈ 黄色∶绿色≈ 315+101=416 108+32=140 3∶1 3∶1 出现了性状重组，如何解释呢？ 两对相对性状杂交实验中，F2出现新的性状组合类型 F1种子为黄色圆形，说明黄色相对于绿色为显性，圆形相对于皱形为显性。F1自交后，在F2中出现4种表型，而且黄色圆形、黄色皱形、绿色圆形、绿色皱形的比例大致为 9∶3∶3∶1，其中有两种类型与亲本的表型相同，即黄色圆形种子和绿色皱形种子，另外两种是不同于亲本表型的新组合，即黄色皱形种子和绿色圆形种子。 每一对相对性状的传递规律仍然遵循着分离定律 (1)新组合指F2中性状表现与亲本不同的个体，强调表型，而不是基因型。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中新组合所占比例为3/8。亲组合的比例为5/8。 ①当亲本为黄色圆形种子和绿色皱形时，F2中新组合所占比例是3/8。 ②当亲本的黄色皱形种子和绿色圆形时，F2中新组合所占比例是5/8。 二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 孟德尔认为，不同对的遗传因子 （即非等位基因） 在形成配子时自由组合。 Y和y分别代表控制黄色子叶、绿色子叶的基因 R和r分别代表控制圆形种子的基因、皱形种子的基因 P：黄色圆形 X 绿色皱形 YYRR yyrr 配子 YR yr 性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 杂交时，雌、雄配子结合互不混杂，所得的 F1的基因型为YyRr，由于Y对y、R对r均为显性，所以F1的表型为黄色圆形。 当F1自交形成配子时，根据分离定律观点，等位基因Y和y分离，并分别进入不同的配子，等位基因R和r也分离，并分别进入不同的配子；在等位基因分离的同时，非等位基因之间自由组合，即 Y 以同等的机会与非等位基因 R 或 r 结合，产生 YR 或 Yr 型配子，y也以同等的机会与R或r结合，产生yR或yr型配子。上述分离和自由组合两个事件的发生是彼此独立、互不干扰的，F1最终形成的雌、雄配子均有 YR、Yr、yR、yr 4 种类型，其比例为 1∶1∶1∶1。 F1产生的雌雄配子分别有4种：YR：Yr：yR：yr=1:1:1:1，雄配子多于雌配子。 受精时，雌、雄配子随机结合，有 16 种组合方式，组合的结果使得F2出现9种基因型和4种表型。两对相对性状的杂交实验可用图1-11表示。 二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 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 结合方式有___种 基因型____种 表现型____种 黄圆 黄皱 YYrr Yyrr 绿圆 yyRR yyRr 绿皱 yyrr 16 9 4 YyRR YYRr YyRr YYRR 1 2 4 2 1 1 1 2 2 F1配子 雌雄配子随机结合，互不融合 9/16 3/16 3/16 1/16 对上述结果进行统计： 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 YYRR: YyRR: YYRr: YyRr: 1/16 2/16 2/16 4/16 yyRR: yyRr: YYrr: Yyrr: 1/16 2/16 9/16 双显性 yyrr: 1/16 1/16 双隐性 1/16 2/16 3/16 单显性 3/16 单显性 9Y_R_ 3yyR_ 3Y_rr 1yyrr 二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 YYRR: yyRR: YYrr: yyrr: 1/16 1/16 1/16 1/16 纯合子 单杂合子 双杂合子 YYRr: YyRR: Yyrr: yyRr: 2/16 2/16 2/16 2/16 占1/4 占1/2 YyRr: 4/16 4/16 二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 从概率的角度看，在一对相对性状的杂交实验中，显性性状出现的概率为3/4，隐性性状出现的概率为1/4。 两对相对性状的遗传是互不影响的，根据概率的乘法原理，不同性状组合出现的概率应是它们各自概率的乘积，即黄色圆形出现的概率为绿色圆形出现的概率为 ,黄色皱形出现的概率为 ， 表型比为(3:1)(3:1)=9:3:3:1。 9(Y_R_)=3/4×3/4=9/16       3(Y_rr)=3/4×1/4=3/16 3(yyR_)=1/4×3/4=3/16       1(yyrr)=1/4×1/4=1/16 类型 方法 配子种类及概率 AaBbCC→AbC配子概率　　　　     ↓↓↓　　　　　↓ 2×2×1=4(种)　1/2×1/2×1=1/4 配子结合方式 AaBbCc×aaBbCC(雌配子种类数×雄配子种类数) 　 ↓　　 ↓ 　8   ×2　=　16(种) 子代基因型种类及概率 已知亲代为AaBbCc×aaBbCC，求子代基因型种类 及aaBbCc出现的概率： ①Aa×aa→1/2Aa、1/2aa，共2种 ②Bb×Bb→1/4BB、2/4Bb、1/4bb，共3种⇒ ③Cc×CC→1/2CC、1/2Cc，共2种 子代表型种类 及概率 已知亲代为AaBbCc×aaBbCC，求子代表型种类及与亲本AaBbCc表型相同的概率？ 配子 杂种子一代 黄色圆粒 隐性纯合子绿色皱粒 测交 P yyrr YyRr 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 × 孟德尔对自由组合现象的解释，其核心在于控制两对相对性状的两对等位基因在形成配子时，每对等位基因彼此分离，同时非等位基因自由组合。 孟德尔仍然使用了测交的方法对自己的假说进行验证，即用F1与双隐性纯合亲本 （绿色皱形） 进行测交。 二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 二、性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合 预测的结果与实验结果相吻合，从而验证了假说。 在 F1形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的，是各自独立地分配到配子中去的。这就是孟德尔自由组合定律的实质。 三、自由组合核心内容 适用条件： ①进行有性繁殖的真核生物的细胞核遗传。 ②有两对或两对以上控制不同相对性状的基因(独立遗传)。 体会区别？ 四、基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能 1. 子代基因型和表型有多种可能的原因及意义 (1)原因：来源于不同亲本的控制不同性状的基因能够在产生子代的过程中组合成多种配子，随着配子的随机结合，子代将产生多种多样的基因型和表型。 (2)意义：让进行有性生殖的生物产生更为多样化的子代，从而适应多变的环境，对生物的适应和进化有着重要的意义。 2. 自由组合定律的应用 (1)育种工作：选择含有目标品种性状的亲本→通过杂交得到含有所有目标性状的品种→连续自交纯化所需目标品种。 (2)在医学实践中的应用：医生需要对家系中多种遗传病在后代中的多种发病可能进行预测，为优生优育、遗传病的防治提供理论依据。 四、基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能 应用 人类多指基因(T)是正常指(t)的显性,白化基因(a)是正常(A)的隐性,而且都是独立遗传.一个家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一个白化病但手指正常的孩子 （1）这对夫妇的基因型分别为 和 ； AaTt Aatt （2）他们的子女患白化病的概率为 ，患多指概率为__ (3）他们的子女同时患两种病的概率是 ； （4）他们的子女只患白化病的概率为 ， 只患多指的概率为 ； （5）他们的子女只患一种病的概率为 ； 1/4 1/2 1/8 1/8 3/8 1/2 （6）他们的子女患病的概率为_______________ 5/8 例如，短指症是由显性基因控制的遗传病，患者的手指、脚趾短小，控制短指症的一对等位基因用B、b表示。白化病是隐性基因控制的遗传病，控制白化病的一对等位基因用C、c表示。这两种遗传病的遗传符合自由组合定律。在一个家庭中，父亲是短指症患者，母亲的表型正常，婚后生过一个手指正常但患白化病的孩子，那么以后再生子女时发病情况如何？ 根据基因的自由组合定律算出： 患短指症又患白化病的个体 ， 只患短指症 ， 只患白化病 ， 正常个体 。 基因的分离和自由组合使得子代基因型和表型有多种可能 1/8 3/8 1/8 3/8 五、“9∶3∶3∶1”的变式 F1自交后代比例 F1测交后代比例 两个显性基因同时出现时表现为一种性状，其他基因型表现为另一种性状：(9A_B_)∶(3A_bb+3aaB_+1aabb) 9∶7 1∶3 bb(或aa)存在时表现为同一种性状：(9A_B_)∶(3aaB_)∶(3A_bb+1aabb)或(9A_B_)∶(3A_bb)∶(3aaB_+1aabb) 9∶3∶4 1∶1∶2 双显、单显、双隐各表现为一种性状：(9A_B_)∶(3A_bb+3aaB_)∶(1aabb) 9∶6∶1 1∶2∶1 只要存在显性基因(A或B)就表现为一种性状，其他基因型表现为另一种性状：(9A_B_+3aaB_+3A_bb)∶(1aabb) 15∶1 3∶1 单显表现为一种性状，其他基因型表现为另一种性状：(9A_B_+1aabb)∶(3aaB_+3A_bb) 10∶6 1∶1 显性基因数目决定性状表现，不同显性基因间的作用效果相同：1AABB∶(2AaBB+2AABb)∶(4AaBb+1aaBB+1AAbb)∶(2Aabb+2aaBb)∶1aabb 1∶4∶6∶4∶1 1∶2∶1 1.基因型为AaBbDD的豌豆（3对等位基因控制位于非同源染色体上）可以产生多少种配子？（   ） A.4          B.8        C.6       D.2 2.基因型为YyRr的母本和yyRr的父本杂交，能产生几种基因型子代，yyrr的概率是多少？（    ） A.4；1/2      B.6；1/8    C.3；1/4    D4；1/8 思考与练习 A B 3、香豌豆的花色由多对等位基因控制，每对基因至少都有一个显性基因时才开红花，其余的基因型对应花色均为白花。若每对基因均杂合的红花植株自交，子代中红 花∶白花＝27∶37，那么，香豌豆的花色至少由几对等位基因控制 （ ） A. 1对 B. 2对 C. 3对 D. 4对 C 4.如图是某家系的遗传系谱图，推测II-2和II-3生白化病孩子的概率是（   ）   A.1/9    B1/4   C1/36   D1/18 A 5、在豚鼠中，毛色的黑色（C）对白色（c）为显性，毛皮的粗糙（R）对光滑（r）为显性。下列能验证孟德尔对自由组合现象的解释的最佳杂交组合是（ ） A.黑色光滑×白色光滑→黑色光滑18：白色光滑16 B.黑色光滑×白色粗糙→黑色粗糙25 C.黑色粗糙×白色粗糙→黑色粗糙15：黑色光滑7：白色粗糙16：白色光滑3 D.黑色粗糙×白色光滑→黑色粗糙10：黑色光滑9：白色粗糙8：白色光滑11 D 活 动：模拟孟德尔杂交实验 在植物的有性生殖中，基因的行为很难直接观察到。我们可以利用实物模拟基因在有性生殖过程中的传递过程，从而探究两对相对性状的杂交实验中蕴含的遗传规律。 目的要求 1. 进行一对相对性状杂交的模拟实验，认识等位基因在形成配子时相互分离，认识受精作用时雌、雄配子的结合是随机的。 2. 进行两对相对性状杂交的模拟实验，探究自由组合定律。 材料用具 （4人一组） 每小组大信封 4个，标有“黄 Y”“绿 y”“圆 R”“皱 r”的卡片 （也可用其他物品代替） 各20张，记录纸若干等 六、活 动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 1. 一对相对性状的模拟杂交实验。 （1） 雄1 雌1 绿y 黄Y 绿y 黄Y 活 动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 （2） 模拟F1产生配子：从“雄1”信封内随机取出1张卡片，同时从“雌1”信封内随机取出1张卡片，表示F1雌、雄个体产生的配子。 （3） 模拟F1雌、雄个体产生配子的受精作用：将分别从“雄1”“雌1”信封内随机取出的 2张卡片组合在一起，用 YY、Yy和 yy记录 2张卡片的组合类型，这样的组合类型就是F2的基因型。记录后将卡片放回原信封内。 （4） 重复步骤（2）～（3）10 次以上，计算 F2中 3 种基因型的比例是多少，表型的比例是多少。 （5） 统计全班出现各种组合的数目，计算 F2基因型的比例是多少，表型的比例是多少。 活 动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 2. 两对相对性状的模拟杂交实验。 （1） 雄2 雌2 圆R 皱r 圆R 皱r 活 动：模拟孟德尔杂交实验 方法步骤 （2） 模拟 F1产生配子：从“雄 1”“雄 2”信封内各随机取出 1张卡片，这 2张卡片的组合表示F1雄性个体产生的配子基因型，同时从“雌1”“雌2”信封内各随机取出1张卡片，表示F1雌性个体产生的配子基因型。 （3） 模拟F1雌、雄个体产生配子的受精作用：将分别从“雄1”“雄2”“雌1”“雌 2”信封内随机取出的 4张卡片组合在一起。这 4张卡片的组合类型，就 是F2的基因型。记录后将卡片放回原信封内，注意别放错。 （4） 重复步骤（2）～（3）10次以上，计算 F2基因型的比例是多少，表型的比例是多少。 （5） 统计全班出现的各种组合数目，计算 F2基因型的比例是多少，表型的比例是多少。 活 动：模拟孟德尔杂交实验 讨 论 1. 一个小组的统计结果与全班的统计结果相比，哪一个更可信？为什么？ 2. 在两对相对性状杂交的模拟实验中，F1产生配子的基因型有几种？比例是多少？ 3. 在两对相对性状杂交的模拟实验中，F2中为什么会出现多种基因型和表型? $$