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（2019）必修2

为什么院子里只要是黄色豌豆都是饱满的圆粒，只要是绿色豌豆都是干瘪的皱粒？ 控制粒型的遗传因子和控制颜色的遗传因子之间有必然的联系吗？ 1 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 　第一章 遗传因子的发现 一、两对相对性状的杂交实验 1.观察实验，提出问题 正交 反交 P： P： F1： ♀ ♂ × 黄色圆粒 绿色皱粒 F1： 黄色圆粒 × 黄色圆粒 绿色皱粒 黄色圆粒 ♀ ♂ 问题1：F1全为黄色圆粒说明什么？ 黄色与圆粒都是显性性状，绿色和皱粒都是隐性性状。 F1： 黄色圆粒 ⊗ 315 108 101 32 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 F2： 9 : 3 : 3 : 1 问题2：两对相对性状的杂交是否遵循分离定律？ 对每一对相对性状进行单独分析 315 108 32 101 黄色：绿色≈3：1 315 101 32 108 圆粒：皱粒≈3：1 每一对相对性状的传递规律仍然遵循着分离定律。 豌豆的粒色和粒形的遗传分别由两对遗传因子控制，两对性状是独立、互不干扰的。 黄色圆粒 绿色皱粒 P： 黄色皱粒 绿色圆粒 F2： 问题3：为什么会出现黄皱、绿圆等新的性状组合呢？ 性状发生了重新组合 是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢？ 孟德尔对两对相对性状遗传提出了假说 二、对自由组合现象的解释和验证 2.提出假说，演绎推理 两对性状分别由两对遗传因子控制。 黄色与绿色分别由Y、y控制；圆粒与皱粒分别由R、r控制。 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。 受精时,雌雄配子结合是随机的。 黄色圆粒 YYRR 绿色皱粒 yyrr P： × 配子： YR yr F1： 黄色圆粒 YyRr F1： 黄色圆粒 YyRr ⊗ Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 F2： F1产生的配子种类： YR、Yr、yR、yr F1配子 棋盘法 YR yr yR Yr YR yr yR Yr YYRR YyRR YYRr YyRr YyRR yyRR YyRr yyRr YYRr YyRr YYrr Yyrr YyRr yyRr Yyrr yyrr 9 : 3 : 3 : 1 观察F2，找规律 1.F1自交时，配子的结合方式有 种。 2.性状表现及比例 双显性： 黄圆占9/16 1YYRR 2YyRR 2YYRr 4YyRr 16 单显性 黄皱占3/16 绿圆占3/16 1YYrr 2Yyrr 1yyRR 2yyRr 双隐性： 绿皱占1/16 1yyrr 纯合子： YYRR、YYrr、yyRR、yyrr各占 1/16，共占 1/4 杂合子: 双杂合子： YyRr，占 1/4 单杂合子： YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr 各占 2/16，共占 1/2 亲本型 亲本型 重组型 1．遗传因子组成为AABb的个体，能产生几种配子（ ） A.1种 B.4种 C.三种 D.两种 2．遗传因子组合为YyRr的个体（Yy与Rr独立遗传）自交后代中YyRr的个体占总数的比值是（　 ） A.100% B.1/2 C.1/4 D.9/16 D C 随堂练习 疑问 上述的解释是否是正确的呢？F1代(YyRr)产生的配子是不是4种？且比例是1：1：1：1 ？ 孟德尔再次设计了测交实验，让杂种子一代F1(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。 三、对自由组合现象解释的验证 3.演绎推理，设计实验 配子： P： F1： F1 黄色圆粒 隐性纯合子 绿色皱粒 YyRr yyrr × YR yr yR Yr yr YyRr 黄色圆粒 yyRr 绿色圆粒 Yyrr 黄色皱粒 yyrr 绿色皱粒 1 ： 1 : 1 : 1 最后孟德尔正式实施实验 实验结果确实是31 ：27 ：26 ：26 ≈ 1 : 1 ：1 ：1与预测完全相符！证明孟德尔的自由组合假说是正确的。 自由组合定律（孟德尔第二定律） 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，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。 有性生殖的真核生物的细胞核遗传，两对相对性状由两对独立遗传的遗传因子控制。 配子全部发育良好，后代存活率相同。 所有后代都应处于一致的环境中，而且存活率相同。 材料丰富，后代数量足够多。 成立条件: 孟德尔获得成功的原因 1. 正确选材： 豌豆 2. 研究方法正确： 由简单到复杂 （由单因素到多因素） 3. 统计方法正确： 采用统计学进行统计 4. 科学的实验程序： 假说——演绎法 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 基因 表现型 基因型 孟德尔的“遗传因子” 生物个体所表现出来的性状 与表现型有关的基因组成 A A a a 一对同源染色体上，同一位置上控制相同性状的基因叫相同基因 A a 一对同源染色体上，同一位置上控制相对性状的基因叫等位基因 四、孟德尔遗传规律的再发现 表现型 = 基因型 + 环境 观察图示，回答问题： 1.写出图甲产生配子的种类及比例： 。 2.图乙中的等位基因是 ；相同基因是 。 3.若将图甲植株测交，则选用的个体基因型是 。 4.若图乙中的A控制的性状为双眼皮，该个体与单眼皮结婚 ，他们的小孩一定为双眼皮吗？为什么？ 随堂练习 A a B b A A C c AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1 图甲 图乙 AA Cc aabb 不一定，性状还会受到环境的影响。 疑问 分离定律与自由组合定律之间有什么联系？ ①两大遗传定律在生物的性状遗传中同时进行， 同时起作用。 ②分离定律是自由组合定律的基础。 遗传定律 研究的相对性状 涉及的等位基因 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 基因的分离 定律 基因的自由组合定律 两对或 多对等位 基因 两对或 多对 一对 一对等位基因 2种 1∶1 4=22种 1:1:1:1 3种 1∶2∶1 9=32种 (1:2:1)2 2种 3∶1 4=22种9:3:3:1 自由组合定律常规题型解题技巧 一、用分离定律解答自由组合定律的方法 解题思路：基因的自由组合定律可以拆成分离定律来解答，然后将两个分离定律得出的结果相乘即可。此法可用于配子类型及概率、基因型类型及概率、表型类型及概率等问题的解答。 ①配子类型及概率： 例1：基因型为AaBbCc的个体能产生几种配子？配子为Abc的概率是多少？ 将三对等位基因分离：Aa、Bb、Cc各产生2种配子，AaBbCc共产生配子2×2×2＝8种； 则Abc＝1/2(A)×1/2(b)×1/2(c)＝1/8。 ②后代基因型类型及概率： 例2：基因型为AaBbCc的个体与AaBBCc的个体杂交，后代的基因型有几种？后代中基因型为aaBbCC的概率是多少？ Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa 后代有3种基因型 Bb×BB→1BB:1Bb 后代有2种基因型 Cc×Cc→1CC:2Cc:1cc 后代有3种基因型 后代基因型种类＝3×2×3＝18 aaBbCC＝1/4(aa)×1/2(Bb)×1/4(CC)=1/32。 基因型为A_B_C_的概率是 。 9/16 ③后代表型类型及概率： 例2：多籽抗病高杆水稻（AaBbCc）与多籽抗病矮杆水稻（AaBBcc）杂交，后代的表型有几种？后代中少籽抗病矮杆的概率是多少？ Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa 后代有2种表型 多籽：少籽=3：1 Bb×BB→1BB:1Bb 后代有1种表型 抗病：不抗病=1：0 Cc×cc→1Cc:1cc 后代有2种表型 高杆：矮杆=1：1 后代表型种类＝2×1×2＝4 少籽抗病矮杆＝1/4(aa)×1(B_)×1/2(cc)=1/8。 后代中多籽不抗病矮杆的概率是 。 0 二、根据子代表型及比例推测亲本基因型的方法 根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。 (1)9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)⇒AaBb×AaBb (2)1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)⇒AaBb×aabb 或Aabb×aaBb (3)3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)⇒AaBb×Aabb (4)3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×BB)⇒AaBB×AaBB 或(Aa×Aa)(BB×Bb)⇒AaBB×AaBb 或(Aa×Aa)(BB×bb)⇒AaBB×Aabb 或(Aa×Aa)(bb×bb)⇒Aabb×Aabb 1.具有1对相对性状的纯合亲本杂交，F2出现3：1的性状分离比。符合要求的亲本杂交组合有几种?(不考虑正反交) 1种；AA×aa 2.具有2对相对性状的纯合亲本杂交，F2出现(3：1)2的性状分离比。符合要求的亲本杂交组合有几种?(不考虑正反交) 2种；AABB×aabb;AAbb×aaBB 3.具有3对相对性状的纯合亲本杂交，F2出现(3：1)3的性状分离比。符合要求的亲本杂交组合有几种?(不考虑正反交) 4种；AABBCC×aabbcc;AAbbCC×aaBBcc; AABBcc×aabbCC;aaBBCC×AAbbcc 4.具有n对相对性状的纯合亲本杂交，F2出现(3：1)n的性状分离比。符合要求的亲本杂交组合有几种?(不考虑正反交) 2n-1种 A D 随堂练习 探究 设计实验验证两对相对性状是否遵循自由组合定律。 ①自交法：让具有两对相对性状的纯合亲本杂交，得到F1，再让F1自交，观察并统计F2的表型种类及比例。若F2出现四种表型，且比例为9：3：3：1，则说明这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。 ②测交法：让具有两对相对性状的纯合亲本杂交，得到F1，再让F1与隐性个体测交，观察并统计F2的表型种类及比例。若F2出现四种表型，且比例为1：1：1：1，则说明这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。 （若验证n对等位基因是否遵循自由组合定律，采用自交法，预期结果为后代会出现（3：1）n的性状分离比；采用测交法，预期结果为后代会出现（1：1）n的性状分离比。） 例：小鼠的黑色对白色为显，长毛对短毛为显。如何设计实验验证这两对相对性状遵循自由组合定律？ 将黑色长毛与白色短毛小鼠进行杂交得到F1，再让F1中的黑色长毛个体与白色短毛小鼠杂交，观察F2的性状表现及比例。 测交法 若F2黑色长毛：黑色短毛：白色长毛：白色短毛=1：1：1：1，说明这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律；若F2不符合1：1：1：1的性状分离比，说明这两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律； 若在上述测交实验中，其子代性状分离比为1：2：1，是否说明这两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律？ 两对等位基因控制的性状遗传中的异常分离比现象 在两对相对性状的杂交实验中，经常会发生分离比偏离的情况，如下所示的：“和”为16的由基因互作或致死导致的特殊分离比。 1.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。 F1(AaBb)自交后代比例： (9A_B_):(3A_bb+3aaB_) :1aabb=9∶6∶1 测交后代比例： AaBb:(Aabb+aaBb):aabb=1∶2∶1 2.A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状。 F1(AaBb)自交后代比例： (9A_B_):(3A_bb+3aaB_+1aabb)=9∶7 测交后代比例： AaBb:(Aabb+aaBb+aabb)=1∶3 3.aa(或bb)存在时，表现双隐性性状，其余正常表现。 F1(AaBb)自交后代比例： (9A_B_):(3A_bb):(3aaB_+1aabb)=9∶3∶4 测交后代比例： AaBb:Aabb:(aaBb+aabb)=1∶1∶2 或(9A_B_):(3aaB_):(3A_bb+1aabb)=9∶3∶4 或AaBb:aaBb:(Aabb+aabb)=1∶1∶2 4.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。 F1(AaBb)自交后代比例： (9A_B_+3A_bb+3aaB_):1aabb=15：1 测交后代比例： (AaBb+Aabb+aaBb):aabb=3：1 5.显性基因在基因型中的个数影响性状表现。 F1(AaBb)自交后代比例： AABB:(2AaBB+2AABb):(4AaBb+1aaBB+1AAbb):(2Aabb+2aaBb):aabb=1∶4∶6∶4∶1 测交后代比例： AaBb:(Aabb+aaBb):aabb=1∶2∶1 6.显性纯合致死。 F1(AaBb)自交后代比例： AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4∶2∶2∶1 测交后代比例： AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1∶1∶1∶1 1.用具有两对相对性状的两纯种玫瑰花作为亲本杂交，获得F1,F1自交得到F2，F2中红玫瑰、粉玫瑰和白玫瑰的比例为9：6：1，与F2出现这样比例无直接关系的是（ ） A、亲本必须是纯种红玫瑰与纯种白玫瑰。 B、F1产生雌、雄配子各有4种比例为1：1：1：1。 C、F1自交时4种类型的雌雄配子是随机结合的。 D、子代基因型存在一种显性基因时表现为同一种性状。 A 随堂练习 五、孟德尔遗传规律的应用 1.杂交育种：可使不同亲本的优良性状自由组合到一起 用具有不同优良性状的两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状（优良基因）组合在一起，就能培育出所需要的优良品种。 例1：培育抗倒伏抗条锈病小麦 现有纯合的抗倒伏易染条锈病（DDTT）和易倒伏抗条锈病（ddtt） 的小麦。如果你是育种工作者，你应该怎样操作才能得到既抗倒伏又抗条锈病的纯种（DDtt）？ 例2：培育长毛折耳猫 现有长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee)，你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)？写出育种方案(图解)。 例1：培育抗倒伏抗条锈病小麦 （思路：亲本杂交，子代连续自交和选育） F2： F1： P： DDTT × ddtt DdTt 抗倒伏易染条锈病 易倒伏抗条锈病 抗倒伏易染条锈病 9D_T_ 3D_tt 3ddT_ 1ddtt 抗倒伏 易染条锈病 易倒伏 抗条锈病 抗倒伏 抗条锈病 易倒伏 易感条锈病 问题1：小麦哪一代最早表现出优良性状？ 问题2：F2中具有优良性状的的品种都能稳定遗传吗？ DDtt/Ddtt 连续自交和选育 抗倒伏抗锈病纯种 Fn： DDtt 问题3：如何才能得到稳定遗传（纯合子）的优良品种？ 长毛立耳 BbEe Bbee/BBee 相互交配 BBee Bbee ×bbee 短毛折耳 Bbee (长毛折耳) Bbee bbee 长毛折耳 短毛折耳 F1： 长毛立耳 短毛折耳 BBEE bbee P： F2： 长立 长折 短立 短折 9B_E_ 3B_ee 3bbE_ 1bbee （思路：亲本杂交，F1相互交配，F2选优再测交） 例2：培育长毛折耳猫 问题2： 怎筛选出能稳定遗传的目标品种？ 问题1：F2中目标品种都能稳定遗传吗？  提示：植物的杂交育种一般需要连续自交，既保留了优良品种又能不断提高纯合比例；动物如果需要获得双隐性个体，一旦出现即是所需，如果需要获得显性个体，可以通过一次测交实验来鉴定其是否为纯合优良品种，与植物有较大区别。动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况概率如下： ①只患甲病的概率是 ； ②只患乙病的概率是 ； ③甲、乙两病同患的概率是 ； ④甲、乙两病均不患的概率是 ； ⑤患病的概率是 ； ⑥只患一种病的概率是 。 ① ② ③ ④ m·(1－n) n·(1－m) m·n (1－m)·(1－n) 1－(1－m)·(1－n) m·(1－n)＋n·(1－m) 不患甲病(1-m) 患甲病m 不患乙病(1-n) 患乙病n 2.医学实践：推断某遗传病在后代中的患病概率 例：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因B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的孩子（由隐性致病基因d 控制，遗传因子的组成是dd ) 。 双亲的基因型是？ 生一个多指患儿的概率是？ 生一个患先天聋哑的多指孩子的概率是？ 生一个只患一种病的孩子的概率是？ 母亲（正常指）bb 父亲（多指）Bb 1/2多指Bb 1/4 dd先天聋哑 1/4 ×1/2+1/2×3/4=1/2 只患多指 1/2 × 3/4 = 3/8 只患先天聋哑 1/2 × 1/4 = 1/8 两项都正常 1/2 × 3/4 = 3/8 1．基因的自由组合定律发生于图中哪个过程(　　) AaBbeq \o(――→,\s\up15(①))1AB:1Ab:1aB:1abeq \o(――→,\s\up15(②))雌雄配子随机结合eq \o(――→,\s\up15(③))子代9种遗传因子的组合形式eq \o(――→,\s\up15(④))4种性状组合 A．①　 B．② C．③ D．④ 2．已知豌豆的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)对皱粒(r)为显性。控制两对相对性状的遗传因子独立遗传。现将黄色皱粒与绿色圆粒两品种杂交，其子代出现黄色圆粒70株、绿色圆粒68株、黄色皱粒73株和绿色皱粒71株，则两亲本的遗传因子组成是(　　) A．YYrr和yyRr B．YYrr和yyRR C．Yyrr和yyRR D．Yyrr和yyRr $$