1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）（课件）-【精讲课堂】2024-2025学年高一生物同步备课精制课件(人教版2019必修2）

杂合子连续自交过程分析 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 1－1/2n 1/2－1/2n＋1 1/2－1/2n＋1 1/2＋1/2n＋1 1/2－1/2n＋1 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 第1章 遗传因子的发现 本节聚焦 孟德尔是怎样设计两对相对性状的杂交实验的？ 自由组合定律的内容是什么？ 孟德尔成功的原因有哪些？他的研究方法和探索精神给我们哪些启示？ 孟德尔的遗传规律在生产和生活中有哪些应用？ 分离定律 一对相对性状（一对遗传因子） 两对相对性状共同遗传时，有何规律？ 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 F1 黄色圆粒 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 ⊗ 9 3 3 1 ： ： ： 315 101 108 32 新的性状组合 问1： 为什么会出现新的性状组合呢？它们之间有什么数量关系吗？ 问2： 这与一对相对性状杂交实验中F2的3:1的数量比有联系吗？ 一、两对相对性状的杂交实验 ☞说明：不同性状之间出现重新组合。 ☞说明：黄色和圆粒为显性性状。 回忆分离定律的研究方法是什么？ 1.观察现象，提出问题： 假说—演绎法 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 F1 黄色圆粒 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 ⊗ 9 3 3 1 ： ： ： 315 101 108 32 新的性状组合 一、两对相对性状的杂交实验 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 对每一对相对性状单独进行分析 分离 每一对相对性状的遗传仍然遵循着_________定律。 1.观察现象，提出问题： 两对遗传因子的遗传是独立的，互不干扰。 1皱粒 3黄色 3圆粒 1绿色 一、两对相对性状的杂交实验 问3： 从数学的角度分析,F2中9:3:3:1与3 :1能否建立数学联系? （ 3 : 1 ）×（ 3 : 1 ） 9∶3∶3∶1 9黄圆：3黄皱：3绿圆：1绿皱 问4： 这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示? 问5： F2的性状重新组合，是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢？ 性状之间 重新组合 二、对自由组合现象的解释和验证 YR yr yR Yr 1 : 1 : 1 : 1 假设： 豌豆的圆、皱粒分别由遗传因子R、r控制； 豌豆的黄、绿色分别由遗传因子Y、y控制； 假说1： F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离, 不同对的遗传因子自由组合。 2.分析问题，提出假说 F1 黄色圆粒 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 YYRR yyrr YR yr YyRr Y R r y YyRr YY RR yy rr Yy RR YY Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy RR YY Rr yy RR yy Rr yy Rr YY rr Yy rr Yy rr F1 配子 YR yr yR Yr YR yr yR Yr 基因型__种，表现型__种，结合方式有__种 假说2： 受精时，雌雄配子的结合是随机的。 补：且机会均等 YYRR YyRR YYRr YyRr yyRR yyRr YYrr yyrr Yyrr 1 1/16 2 2/16 2 2/16 4 4/16 1 1/16 2 2/16 1 1/16 2 2/16 1 1/16 YY RR yy rr Yy RR YY Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy RR YY Rr yy RR yy Rr yy Rr YY rr Yy rr Yy rr F1 配子 YR yr yR Yr YR yr yR Yr 基因型9种 （YY、Yy、yy）3种 × （RR、Rr、rr）3种 =9种 核心方法=“拆”+“乘” 观察F2，找规律 二、对自由组合现象的解释和验证 YYRR YyRR YYRr YyRr yyRR yyRr YYrr yyrr Yyrr 1 1/16 2 2/16 2 2/16 4 4/16 1 1/16 2 2/16 1 1/16 2 2/16 1 1/16 YY RR yy rr Yy RR YY Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy RR YY Rr yy RR yy Rr yy Rr YY rr Yy rr Yy rr F1 配子 YR yr yR Yr YR yr yR Yr （黄、绿）2种×（圆、皱）2种=4种 核心方法=“拆”+“乘” 观察F2，找规律 二、对自由组合现象的解释和验证 表现型4种 9黄圆 3黄皱 1绿皱 3绿圆 双显 双隐 单显 (Y R ) (yyR ) (Y rr) (yyrr) 4种雌配子×4种雄配子=16种 结合方式有16种 纯合子？单杂合子？双杂合子？ 3.演绎推理，预测结果 F1(YyRr)是双杂合，产生的配子是YR：Yr：yR：yr=1：1：1：1 关键要验证什么? 方法：让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交 原因：隐性亲本的配子仅携带隐性遗传因子， 不会掩盖F1配子中遗传因子,测交后代的性状表现该由F1产生的配子种类及比例来决定。 1 ： 1 : 1 : 1 YyRr yyRr Yyrr yyrr 结果与预期相符，孟德尔的 假说是正确的。 配子 杂种子一代 黄色圆粒 隐性纯合子 绿色皱粒 P YyRr yyrr YR yr yR Yr yr F1 黄色皱粒 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色圆粒 测交 验证 二、对自由组合现象的解释和验证 演绎 隐性纯合子（yyrr）只产生一种含有隐性遗传因子（yr）的配子， 测交后代的性状表现该由F1产生的配子种类及比例来决定，因此，可通过观察测交后代性状表现及比例来推测F1产生的配子种类及比例，进而推测F1的遗传因子组成。 测交的作用：测定杂种子一代的遗传因子组成及其产生的配子类型及比例 Yyrr*yyRr和YyRr*yyrr都会出现1∶1∶1∶1 控制____性状的遗传因子的_____和_____是__________的；在形成_____时，决定_____性状的______的遗传因子_________，决定_____性状的遗传因子__________。 不同 分离 组合 互不干扰 配子 同一 成对 彼此分离 不同 自由组合 判断：遗传因子的自由组合发生在雌雄配子随机结合过程中。　　 三、自由组合定律 × 适用范围： （1）真核生物、有性生殖、细胞核基因的性状遗传 （2）两对及以上相对性状的遗传（每一对相对性状只遵循分离定律） （3）控制两对或以上性状的遗传因子分别位于不同对同源染色体上 4.实验检验，得出结论 YR yr yR Yr 1 : 1 : 1 : 1 Y R r y YyRr YyRr yyRr Yyrr yyrr 配子 杂种子一代 黄色圆粒 隐性纯合子 绿色皱粒 P YyRr yyrr YR yr yR Yr yr F1 黄色皱粒 黄色圆粒 绿色皱粒 绿色圆粒 测交 分离和自由组合同时（形成配子时） 互不干扰 受精作用时 适用范围： （1）真核生物、有性生殖、细胞核基因的性状遗传 （2）两对及以上相对性状的遗传（每一对相对性状只遵循分离定律） （3）控制两对或以上性状的遗传因子分别位于不同对同源染色体上 三、自由组合定律 分离定律和自由组合定律的比较 两个遗传定律都发生在减数分裂形成配子时，且同时起作用；分离定律是自由组合定律的基础。 一对 两对（或多对） 一对 两对（或多对） 2种，比值相等 4种(2n)，比值相等 2种，显:隐=3:1 4种(2n ),9:3:3:1 (3:1) n 3种，1:2:1 9种(3n),(1:2:1) n 2种，显:隐=1:1 4种(2n 种) ,1:1:1:1 (1:1) n 分离定律 自由组合定律 联系 相对性状对数 等位基因对数 F1配子种类、比值 F2表现型、比值 F2基因型、比值 测交基因型、表现型种类及比值 实践应用 纯种鉴定、杂种自交纯合 优良性状重组 练一练：课本P14-T3 大本P23·例1孟德尔选用纯合黄色圆粒豌豆种子和纯合绿色皱粒豌豆种子为亲本杂交得到F1，F1种子全为黄色圆粒。F1自交得到F2，F2种子有4种表现类型：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，其比例为9∶3∶3∶1。下列有关该实验的说法，不正确的是(　　) A.实验中黄色和绿色、圆粒和皱粒的遗传均符合分离定律 B.F2出现了不同于亲本的性状组合 C.F2黄色皱粒种子中纯合子占1/16 D.F2中杂合黄色圆粒种子占1/2 C 练一练 大本P26·2下列有关孟德尔对豌豆进行两对相对性状杂交和测交实验的叙述，正确的是(　　) A.F1产生的基因型为YR的卵细胞和基因型为YR的精子的数量之比为1∶1 B.F2的黄色圆粒中，只有YyRr是杂合子，其他的都是纯合子 C.若F2中Yyrr的个体有120株，则yyrr的个体约为60株 D.若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1∶1∶1∶1，则两个亲本的基因型一定为YyRr×yyrr C 练一练 YyRr×yyrr或Yyrr×yyRr 1∶1∶1∶1 YYRR×yyrr或YYrr×yyRR 9：3：3：1 （1）科学地选择了 作为实验材料。 （2）由单因素到多因素的研究方法。 （3）应用了 方法对实验结果进行统计分析。 （4）科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上，合理地提出 ，并且设计了新的 实验来验证假说。 豌豆　 统计学　 假设　 测交　 为什么孟德尔能够取得成功呢？ 四、孟德尔实验方法的启示 【资料】研究山柳菊，结果却并不理想。主要原因是：（1）山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状；（2）山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；（3）山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。 运用统计学方法对实验结果进行分析，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。 1 孟德尔遗传规律的再发现 1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子” 命名为基因，并提出了表型(也叫表现型)和基因型的概念。 1866年，孟德尔将遗传规律整理成论文发表。 1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。 五、孟德尔遗传规律的在发现 2 表型、基因型、等位基因 表 型： 基因型： 指生物个体表现出来的性状 指与表型有关的基因组成 如:DD、Dd、dd等。 如:豌豆的高茎和矮茎。 等位基因: 控制相对性状的基因 如:控制茎高度的基因D与d 表型 = 基因型 + 环境 非等位基因 多对相对性状中控制不同性状的基因 如：D与Y之间 五、孟德尔遗传规律的在发现 水毛茛 红、白藏报春 观赏植物——藏报春，让基因型为AA的植株在20～25 ℃的环境条件下生长，植物开红花。如果让它在30 ℃的环境条件下生长，则开白花。 六、孟德尔遗传规律的应用 杂交育种方面 P　　　 DDTT　×　 ddtt ↓ F1 　 DdTt 高抗 　　　　　　　　 ↓自交 F2 9D_T_ 3D_tt 3ddT_ 1ddtt 高抗 高不抗 矮抗 矮不抗 高抗 矮不抗 （1）有目的将具有不同优良性状两个亲本杂交，组合两亲本优良性状 （2）经过繁育，再筛选出所需要的优良品种 例如：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗条锈病（T）对易条染锈病（t）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种，培育出具有双抗优良性状的新品种 。 植物杂交育种 DDtt Ddtt Fn 连续自交，直至不出现性状分离。 结合育种过程，分析杂交育种的优缺点: 优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。 缺点：育种周期长。 杂交育种选育为什么从F2开始?因为从F2开始发生性状分离。 如果培育隐性纯合的新品种，不需要连续自交 培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法?不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物且相关基因遵循细胞核的遗传规律，细菌是原核生物，不能进行有性生殖。 大本P28·1杂交育种是植物育种的常规方法，其选育纯合新品种的一般方法是(　　) A．根据杂种优势原理，从F1中即可选出 B．从F3中选出，因为F3才出现纯合子 C．隐性品种可从F2中选出，经隔离选育后，显性品种从F3中选出 D．只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种 C 练一练 培育杂合子品种（年年育种）：在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。其特点是具有杂种优势，即品种高产、抗性强，但种子只能种一年。培育基本步骤如下： 选取符合要求的纯种双亲(P)杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。 杂种优势（培育杂交水稻） 基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代，在长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上明显优于两个亲本的现象 马和驴杂交的后代骡子，既有马的体力，又有驴的耐力 需要年年育种 杂交育种选育为什么从F2开始?因为从F2开始发生性状分离。 如果培育隐性纯合的新品种，不需要连续自交 培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法?不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物且相关基因遵循细胞核的遗传规律，细菌是原核生物，不能进行有性生殖。 六、孟德尔遗传规律的应用 杂交育种方面 动物杂交育种 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 ♀、♂相互交配 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 长毛折耳猫的培育过程 杂交 F1间相互交配 选种 测交 动物 杂交 自交 选种 自交 选种 植物 动植物杂交育种的区别（培育显性纯合子品种） 后代的患病概率是1/4。 在医学实践中，依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学推断，为遗传咨询提供理论依据。 例如：人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病，如果一个患者的双亲表型正常，双亲的后代中患病概率是多少？ 六、孟德尔遗传规律的应用 医学实践 大本P33·典例导入2 一个正常的女子与一个并指(Bb)的男子结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。若他们再生一个孩子： (1)只患并指的概率是________。 (2)只患白化病的概率是________。 (3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。 (4)只患一种病的概率是________。 (5)患病的概率是________。 3/8 1/8 1/16 1/2 5/8 大本P26·3某种野生植物的花色有蓝色、红色、褐色三种类型。研究小组用该植物做了部分杂交实验，结果(无致死)如下表所示，下列判断正确的是 (　　) C 组别 杂交亲本组合 F1表型及比例 甲 褐色×褐色 褐色∶红色∶蓝色＝9∶3∶4 乙 褐色×蓝色 褐色∶红色∶蓝色＝1∶1∶2 A.该花花色性状的遗传由一对遗传因子控制 B.甲组的F1褐色植株中基因型共有5种 C.乙组的F1蓝色植株中纯合子比例为1/2 D.两组褐色亲本产生配子的种类及比例不同 练一练 在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2出现9∶3∶3∶1分离比需满足的条件有哪些？ 提示　①亲本必须为纯种。 ②两对相对性状由两对遗传因子控制且完全显性。 ③配子全部发育良好，后代存活率相同。 ④所有后代都应处于一致的环境中，而且存活率相同。 ⑤材料丰富，后代数量足够多。 ⑥控制两对性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。 自由组合的验证 大本P28·2在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)为显性。下列能验证自由组合定律的最佳杂交组合是(　　) A.黑光×白光→18黑光∶16白光 B.黑光×白粗→25黑粗 C.黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗∶3白光 D.黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光 D 验证分离定律至少有一对杂合，产生2种配子。 验证自由组合定律至少有两对杂合，产生4种配子 验证方法 结论 自交法 F1自交后代的分离比为 ，则符合分离定律 F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1，则符合 定律 测交法 F1测交后代的性状比为1∶1，则符合 定律 F1测交后代的性状比为 ，则符合基因的自由组合定律 花粉鉴定法 若F1有两种花粉，比例为1∶1，则符合 定律 若F1有四种花粉，比例为 ，则符合基因的自由组合定律 3∶1 自由组合 分离 1:1:1:1 分离 1:1:1:1 自由组合的验证 大本P29·典例导入3若基因型为AaBbCc的个体与AaBbCC的个体杂交： (1)杂交后代的基因型与表型的种类数分别为________、________。 (2)杂交后代中AAbbCc与aaBbCC出现的概率分别是________、________。 (3)杂交后代中基因型为A_bbC_与aaB_C_的概率分别是________、________。 运用分离定律解答自由组合问题 答案　(1)18种　4种　(2)1/32　1/16　(3)3/16　3/16 核心方法=“拆”+“乘” 大本P29·5(2021·全国乙卷T6)某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上，下列说法错误的是(　　) A.植株A的测交子代会出现2n种不同表型的个体 B.n越大，植株A测交子代中不同表型个体数目彼此之间的差异越大 C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等 D.n≥2时，植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数 B 运用分离定律解答自由组合问题 大本P24·例1下图所示为某植株自交产生后代的过程示意图，下列对此过程及结果的描述，不正确的是(　　) D A.A、a与B、b的自由组合发生在①过程 B.②过程发生雌、雄配子的随机结合 C.M、N、P分别代表16、9、3 D.该植株测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1 异常分离比现象 异常分离比现象 类型 F1(AaBb) 自交后代比例 F1测交后代比例 Ⅰ 存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1 Ⅱ 两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3 Ⅲ 当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2 Ⅳ 只要存在显性基因就表现为一种性状，其余正常表现 15∶1 3∶1 类型1：基因互作 大本P35·典例导入4　某雌雄同株植物，花的颜色由两对独立遗传的等位基因A和a、B和b控制。A基因控制色素合成，AA和Aa的效应相同，a基因决定无色素合成，B基因使颜色变浅，BB的效应大于Bb的效应，其基因型与表型的对应关系见下表。现用纯合白色植株和纯合红色植株杂交，子一代全部是粉色植株，子一代自交得到子二代，下列说法错误的是(　　) C 基因型 A_Bb A_bb A_BB、aa_ _ 表型 粉色 红色 白色 异常分离比现象 A.杂交亲本的基因型组合是AABB×AAbb或aaBB×AAbb B.子一代中粉色植株可产生4种或2种比例相等的配子 C.子一代粉色植株基因型为AaBb时，子二代粉色∶红色∶白色＝9∶3∶4 D.子一代粉色植株AaBb自交得到的子二代中，白色植株的基因型有5种 类型1：基因互作 6∶7∶3 难大本P32·2某植物的果皮颜色受两对等位基因(A/a、 B/b)控制，A控制果皮褐色，a控制果皮绿色，而B基因只对基因型为Aa的个体有一定抑制作用而使果皮呈黄色。现进行相关杂交实验，下列叙述错误的是(　　) B 亲代 F1表型 F2表型及比例 绿色×褐色 全为黄色 褐色∶黄色∶绿色＝6∶6∶4 A.亲代基因型可能为aaBB×AAbb B.F2黄色个体中两对基因均杂合的占1/4 C.F2中褐色个体基因型有4种 D.F2绿色个体自交后代全为绿色 异常分离比现象 类型1：基因互作 杂合子后代也可以稳定遗传 类型2：显性基因累加效应 异常分离比现象 大本P31·7　控制某动物体长的三对等位基因A、a，B、b和C、c的遗传互不干扰，其中显性基因A、B、C对体长的作用相等，且显性基因越多会使该种动物体长越长。让基因型为AABBCC(体长14 cm)和基因型为aabbcc(体长8 cm)的该种动物交配产生F1，F1的雌雄个体随机交配获得F2。如果F2个体数量足够多，则下列叙述错误的是(　　) A.这三对等位基因的遗传符合自由组合定律 B.F1的雌雄配子结合方式有64种 C.F2中体长为13 cm的基因型有6种 D.F2个体的体长最大值是14 cm C 异常分离比现象 类型3：致死现象---配子致死和胚胎致死 致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有基因型为 AaBb 的个体，两对等位基因独立遗传，但具有某种基因型的配子或个体致死，不考虑环境因素对表现型的影响，若该个体自交，下列说法不正确的是（　　） A．后代分离比为6∶3∶2∶1，则可能是某对基因显性纯合致死 B．后代分离比为 5∶3∶3∶1，则可能是基因型为 AB 的雄配子 C．后代分离比为 7∶3∶1∶1，则可能是基因型为 Ab 的雄配子或雌配子致死 D．后代分离比为 9∶3∶3，则可能是基因型为 aB 的雄配子或雌配子致死 4∶2∶2∶1表示的是AA、BB均可以使个体致死 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