1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

细胞 个体 种群 群落 生态系统 分子组成 结构 代谢 生命历程 遗传 内环境稳态 人体稳态调节 植物生命活动调节 数量 结构 演替 结构 功能 稳定性 细胞学说 细胞工程 发酵工程 基因工程 生态工程 人教版·新教材·高中生物 【想一想1】什么是遗传？ 遗传：生物的亲代能产生与自己相似的后代的现象叫做遗传。 变异：亲代与子代之间、子代的个体之间存在差异的现象称为变异。 【想一想2】经典的遗传学研究的观察指标是什么？ 生物的性状 必修2：遗传与进化 基因的发现 基因在哪？ 基因是什么？ 基因的变化 基因与进化的关系 基因怎么起作用？ ✸必修2：遗传与进化 孟德尔(1822.7.20-1884.1.6)，奥地利生物学家。出生于奥地利，在布隆(Brunn)(今捷克的布尔诺 )的修道院担任神父，是遗传学的奠基人，被誉为现代遗传学之父。他通过豌豆实验，发现了遗传学三大基本规律中的两个，分别为分离规律及自由组合规律。孟德尔这样总结了他自己的生活：“虽然我的生命里有过很多悲苦的时刻，但我必须充满感激地承认生活中美好的一面。我的科学研究工作给我带来了太多的开心和满足，而且我确信我的工作将很快得到全世界的承认。” 格雷戈尔·约翰·孟德尔 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 第1单元 必修2：遗传与进化 遗传的因子的发现 学习目标 核心素养要求 1.理解雌雄配子随机结合与分离比的关系。 2.理解测交实验的作用并会应用。 3.掌握分离定律的实质并能运用分离定律解释遗传现象。 1. 生命观念：分析基因分离定律实质，从细胞水平建立进化与适应的观点。 2. 科学思维：利用假说—演绎法，培养归纳与概括、演绎与推理等能力。 3. 科学思维、科学探究：运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内某一遗传性状的分布和变化。 孟德尔的豌豆杂交实验（一） ✸必修2：遗传与进化 本节目录 内容1 豌豆作为遗传材料的优点 内容2 一对相对性状的杂交实验 内容3 对分离现象的解释 内容4 对分离现象解释的验证 内容5 分离定律 内容6 分离定律的应用 内容聚焦 预习检测 预习教材P2～7，解决以下问题。 1.豌豆用作杂交实验材料的优点有哪些？ 2.孟德尔杂交实验的基本操作步骤？ 3.性状、相对性状的概念？ 4.一对相对性状杂交实验的“假说－演绎法”。 5.基因分离定律的内容、适用范围、 实质？ 6.验证分离定律的方法：自交法、测交法、配子法等。 融合遗传: 两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。 【思考】 1.按照上述观点，红花豌豆和白花豌豆杂 交后，子代的豌豆花会是什么颜色？ 2.你同意上述观点吗?你的证据有哪些? 颗粒遗传 融合遗传 【问题探讨】 从今天开始，我们将进入生物学的另一个领域进行探索，那就是遗传和进化。 说到遗传，与我们每个人都息息相关，那么，谁能说说我们身边的遗传现象？与遗传相关的谚语或熟语？（龙生龙凤生凤老鼠生的儿子会打洞、种瓜得瓜，种豆得豆等等） 那么遗传的生物学定义是什么？我们把这种生物亲子代之间的相似现象就叫做遗传。（如单眼皮的父母生单眼皮的孩子） 双眼皮的父母生出单眼皮的孩子，就是变异。 进化——达尔文《物种起源》“物竞天择，适者生存” 只有遗传，能进化吗？不发展，不进步，所以变异是进化的一种。 看必修2目录，共7章，发现围绕基因展开。首先学习基因也就是遗传因子的发现。 9 1.两性花∶ 一.花的类别及基本结构 某些被子植物的一朵花中，同时具有雌蕊和雄蕊，这种花称为两性花。 雄蕊 雌蕊 花丝 柱头 子房 花柱 花药 豌豆花的结构（两性花） 雄蕊 雌蕊 内容1 豌豆作为遗传材料的优点 雌蕊子房 子房壁 果皮 胚珠 珠被 种皮 卵细胞（1个）+ 精子（1个） 极核（2个）+ 精子（1个） 受精卵 胚 受精极核 胚乳 种子 果实 内容1 豌豆作为遗传材料的优点 11 单性花是被子植物花的一类，与两性花相对，指一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的。 雌蕊 雄蕊 玉米 雌雄同株 雌雄异株 雌株(XX) 如：银杏 雄株(XY) 单 性 花 2.单性花∶ 内容1 豌豆作为遗传材料的优点 A.甜玉米 B.非甜玉米 ③ ④ ① ② 自交: 杂交： ①② ③④ 自由交配(或随机交配) 内容1 豌豆作为遗传材料的优点 雄蕊花药里的花粉落在雌蕊柱头上的过程 3.传粉 （1）自花传粉： 一朵花的花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程。只有两性花才同时具有花粉和柱头。 两朵花之间的传粉过程。不同植株的花进行异花传粉时，提供花粉的植株叫作父本（♂），接受花粉的植株叫作母本（♀）。 （2）异花传粉： 指花在花未开时已经完成了受粉。 （3）闭花受粉： 二、豌豆用作遗传实验材料的优点 1.豌豆是两性花，严格的 植物，避免外来花粉的干扰，自然状态下一般都是 ，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。 内容1 豌豆作为遗传材料的优点 花丝 柱头 子房 花柱 花药 雄蕊 雌蕊 自花传粉、闭花受粉 纯种 也叫自交： 2.豌豆植株具有多对易于区分的相对性状。 相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。 孟德尔对每一对相对性状的遗传分别做人工杂交实验。 性状：生物体表现出来的形态特征及生理特性。比如:肤色、血型、身高、脸型等。 内容1 豌豆作为遗传材料的优点 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 性状 相对性状 3.豌豆花大，容易去雄和人工授粉。 4.生长周期短，易于栽培。后代个体数量多，便于统计。 内容1 豌豆作为遗传材料的优点 用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小 1.下列性状中属于相对性状的是（ ） A.人的白皮肤和棕色头发 B.猫的白毛和狗的黑毛 C.绵羊的白毛和黑毛 D.豌豆的高茎和豆荚的绿色 C 2.下列各组中，属于相对性状的是 （ ） A、双眼皮和大眼睛 B、身高和体重 C、短毛狗与长毛狗 D、卷羊毛与长羊毛 C 习题检测 【思考】这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？ 简单 复杂 一对相对性状 多对相对性状 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 内容2 一对相对形状的杂交实验 豌豆的多对相对性状 常用的遗传学符号及含义 符号 P F1 F2 × ♀ ♂ 含义 子一代　 子二代　 自交　 亲本 杂交 母本 父本 自交：遗传因子组成相同的个体间相互交配的过程。 杂交：遗传因子组成不同的个体间相互交配。 ①两性花自花传粉； ②单性花同一植株（雌雄同株）的异花传粉 正交与反交：是相对的概念。 正交 反交 则矮茎作父本、高茎作母本为反交。 若高茎作父本、矮茎作母本为正交， 内容2 一对相对形状的杂交实验 19 高茎豌豆 矮茎豌豆 （高度1.5～2.0 m） （高度0.3 m左右） × （母本） （父本） 想一想：如何使豌豆进行杂交呢？ 内容2 一对相对形状的杂交实验 一、一对相对性状的杂交实验 ♀ 去雄 套袋 ♂ 采集 花粉 传粉 套袋 去雄 雄蕊未成熟时,即花蕾期 套袋 目的：防止外来花粉的干扰 人工授粉 雌花成熟时 套袋 目的：防止自花传粉 目的：防止外来花粉的干扰 【提醒】如果用玉米做杂交实验，省去了人工去雄这一步。 内容2 一对相对性状的杂交实验 一、一对相对性状的杂交实验 P × F1 高茎 矮茎 高茎 一、一对相对性状的杂交实验 内容2 一对相对形状的杂交实验 问：实验结果会不会与高茎做母本有关? F1 高茎 P × 矮茎 高茎 正交 反交 无关，正反交可用于确定细胞核遗传或细胞质遗传。 正交与反交是相对的。 ➊若(♀)高茎×(♂)矮茎为正交 ➋则(♂)高茎×(♀)矮茎为反交 P × F1 (自交) 高茎 F2 矮茎 高茎 1.观察实验，提出问题 （1）为什么子一代都是高茎而没有矮茎？ （2）为什么子二代中的矮茎性状又出现了？ 矮茎 高茎 一、一对相对性状的杂交实验 内容2 一对相对形状的杂交实验 显性性状：两个具有相对性状的亲本杂交，F1中只显现出来的性状，如高茎。 隐性性状：F1中没有显现出来的性状，如矮茎。 性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性和隐性性状的现象。 练：判断下列杂交现象是否属于性状分离？ 黑兔×白兔 黑兔×白兔 黑兔×黑兔 ↓ ↓ ↓ 黑兔 黑兔×白兔 黑兔×白兔 √ P × F1 (自交) 高茎 F2 矮茎 787 277 高茎 1.观察实验，提出问题 （1）为什么子一代都是高茎而没有矮茎？ （3）F2中出现的3：1性状分离比是偶然的吗？ 矮茎 高茎 一、一对相对性状的杂交实验 内容2 一对相对形状的杂交实验 （2）为什么子二代中的矮茎性状又出现了？ 性状 显性性状 隐性性状 比例 种子性状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1 茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1 子叶的颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1 种皮的颜色 灰色 705 白色 224 3.15 : 1 豆荚的形状 饱满 882 不饱满 299 2.95 : 1 豆荚的颜色 绿色 428 黄色 152 2.82 : 1 花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14 : 1 一、一对相对性状的杂交实验 内容2 一对相对形状的杂交实验 （3）F2中出现的3：1性状分离比是偶然的吗？ 七对相对性状的分离比，都接近于3:1，说明这是一个自然规律。其内在本质是什么呢？ 孟德尔的伟大之处，在于他提出了几条假说，都是超越他所处时代的非凡设想。 孟德尔在观察和统计分析的基础上，摒弃了前人融合遗传的观点，对分离现象的原因提出了如下假说： 内容3 对分离现象的解释 2.提出假设，解释现象 显性遗传因子（大写字母） 显性性状 隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状 决定 P： 高茎 矮茎 决定 D d （1）生物的 是由 决 定的，这些遗传因子不会相 互 、也不会在传递中 。 性状 遗传因子 融合 消失 2.提出假设，解释现象 内容3 对分离现象的解释 P： 高茎 矮茎 （2）体细胞中的遗传因子是 存 在的。 纯合子：遗传因子组成相同（如DD, dd） 杂合子：遗传因子组成不同（如Dd） DD dd 成对 2.提出假设，解释现象 （1）生物的性状是由遗传因子决定的， 这些遗传因子不会相互融合、也 不会在传递中消失。 内容3 对分离现象的解释 P： 高茎 矮茎 （3）生物体在形成生殖细胞——配子 时，成对的遗传因子彼此 ， 分别进入不同的配子。 配子： DD dd D d 分离 2.提出假设，解释现象 （1）生物的性状是由遗传因子决定的， 这些遗传因子不会相互融合、也 不会在传递中消失。 （2）体细胞中的遗传因子是成对存在 的。 内容3 对分离现象的解释 （1）生物的性状是由遗传因子决定的， 这些遗传因子不会相互融合、也 不会在传递中消失。 （2）体细胞中的遗传因子是成对存在 的。 （3）生物体在形成生殖细胞——配子 时，成对的遗传因子彼此分离， 分别进入不同的配子。 （4）受精时，雌雄配子 。 P： 高茎 矮茎 配子： DD dd D d Dd 随机结合 2.提出假设，解释现象 内容3 对分离现象的解释 高茎 × 高茎 配子 : F1 : F2 : 高茎 高茎 矮茎 Dd Dd Dd Dd dd D D d d DD 1:2:1 3 : 1 DD：Dd : dd = 高茎：矮茎 = 注意： 1. F1（Dd）自交时，各自形成2种比例 的雌、雄配子（ ）， 但雌、雄配子的总数之比 1∶1。一般雄配子数远 雌配子数。 3.配子的结合方式： 。 2. 雌雄配子之间的结合机会 ， F2中性状表现类型： ，分别为 ，性状分离比为: 。 F2的遗传因子组合： ，分别为 ，比例为： 。 1：2：1 3种 2种 高茎、矮茎 3：1 4种 DD、Dd、dd ➊ 遗传图解（交叉法） 相等 D:d＝1:1 不是 多于 均等 内容3 对分离现象的解释 高茎 × 高茎 配子 : F1 : F2 : 高茎 高茎 矮茎 Dd Dd Dd Dd dd D D d d DD 1:2:1 3 : 1 DD：Dd : dd = 高茎：矮茎 = ♂ ♀ ➋ F1 产生的雄配子（棋盘法） D d D d DD Dd Dd dd F2 ➊ 遗传图解（交叉法） 1:2:1 3 : 1 DD：Dd : dd = 高茎：矮茎 = 内容3 对分离现象的解释 【思考】孟德尔的假说能解释已有的实验结果，那么是不是说明假说就正确了呢？ 正确的假说不仅能解释已有的实验结果，还要能准确预测未知的实验结果 内容4 对分离现象解释的验证 3. 演绎推理，验证假说 测交后代 Dd dd D d Dd 配子 高茎 矮茎 1 : 1 F1子一代高茎 隐性纯合子矮茎 d dd 测交 X （1）方法：测交实验，即让F1与隐性 纯合子杂交。 （2）原理： 隐性纯合子只产生含 隐性基因的配子，所以 掩盖F1配子中基因的表达。 （3）目的：验证对分离现象解释 的正确性。 （4）结论：测交后代的性状及比例 取决于 的 种类及比例。 预期结果：测交后代高茎与矮茎的比例为1∶1 F1产生配子 内容4 对分离现象解释的验证 一种 不会 35 　假说正确！ 观察实验 发现问题 分析问题提出假说 演绎推理 验证假说 实验验证 测交实验结果：　　 结果与 预期相符 分离定律 高茎豌豆 矮茎豌豆 测交后代 30株 34株 比例 高茎：矮茎≈1:1 总结规律 内容4 对分离现象解释的验证 3. 演绎推理，验证假说 35 1.分离定律的内容和实质 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子 ，不相 ；在形成配子时，成对的遗传因子发生 ， 后的遗传因子分别进入不同的配子中，随 遗传给后代。 成对存在 融合 分离 分离 配子 内容5 分离定律 (1) 真核生物； (2) 有性生殖的生物； (3)细胞核遗传； (4)一对相对性状的遗传； 4.分离定律的适用范围： 2.分离定律的核心内容： 产生配子时，成对的遗传因子分离。 3.分离定律的发生时间： 形成配子时 4.分析结果，得出结论 水稻的非糯性（由遗传因子A控制）和糯性（由遗传因子a控制）是一对相对性状，现有纯种的非糯性和糯性水稻若干，请分别用自交法、测交法和花粉鉴定法（已知碘液可将非糯性花粉和糯性花粉分别染成蓝黑色和橙红色）验证分离定律。 1.自交法 5.分离定律的验证方法 内容5 分离定律 37 2.测交法 5.分离定律的验证方法 内容5 分离定律 水稻的非糯性（由遗传因子A控制）和糯性（由遗传因子a控制）是一对相对性状，现有纯种的非糯性和糯性水稻若干，请分别用自交法、测交法和花粉鉴定法（已知碘液可将非糯性花粉和糯性花粉分别染成蓝黑色和橙红色）验证分离定律。 38 3.花粉鉴定法 5.分离定律的验证方法 内容5 分离定律 水稻的非糯性（由遗传因子A控制）和糯性（由遗传因子a控制）是一对相对性状，现有纯种的非糯性和糯性水稻若干，请分别用自交法、测交法和花粉鉴定法（已知碘液可将非糯性花粉和糯性花粉分别染成蓝黑色和橙红色）验证分离定律。 39 4.单倍体育种法 花药 两 1∶1 5.分离定律的验证方法 内容5 分离定律 水稻的非糯性（由遗传因子A控制）和糯性（由遗传因子a控制）是一对相对性状，现有纯种的非糯性和糯性水稻若干，请分别用自交法、测交法和花粉鉴定法（已知碘液可将非糯性花粉和糯性花粉分别染成蓝黑色和橙红色）验证分离定律。 40 在观察和分析基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法 观察实验 提出问题 分析问题提出假说 演绎推理 验证假说 实验验证 得出结论 与预测相符 假说正确 与预测不符 假说错误 【拓展】假说——演绎法 内容5 分离定律 41 【思考1】测交实验过程是假说—演绎法中的“演绎”过程吗？ 不是，【提醒】演绎≠测交 “演绎推理”只是理论上设计测交实验，预测结果。 “测交”则是进行测交实验验证。 【思考2】如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，则高茎与矮茎的数量比一定为3∶1吗？ 　　　不一定。因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。只对10株豌豆的性状进行统计，会出现较大的误差。 内容5 分离定律 1.(2023·海南海口联考)下列有关一对相对性状遗传的叙述，正确的是 (　　) A.具有隐性遗传因子的个体都表现出隐性性状 B.最能说明基因分离定律实质的是F2的表型比为3∶1 C.通过测交可以推测被测个体产生配子的数量 D.若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦，最简便易行的方法是自交 D 习题检测 2.(2023·湖南十三校联考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，利用该方法孟德尔发现了两个遗传规律。下列有关叙述正确的是(　　) A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的” B.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的核遗传现象 C.孟德尔在发现分离定律时的“演绎”过程：若F1产生配子时成对的遗传 因子分离，则F2中三种基因型个体的数量比接近1∶2∶1 D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的 D 习题检测 3.(2022·吉林汪清六中月考) 假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，下列属于孟德尔在发现分离定律时“演绎”过程的是(　　) A. 生物的性状是由遗传因子决定的 B. 由F2出现了“3∶1”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离 C. 若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状的比 1∶1 D. 通过测交实验证明测交后代出现两种性状的比接近1∶1 C 习题检测 4.假说—演绎法是科学研究中常用的一种科学方法，是孟德尔探索遗传定律获得成功的原因之一。下列结合孟德尔一对相对性状的遗传实验分析，相关叙述正确的是( 　 ) A．“若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代中两种性状的比例应为 1∶1”属于假说内容 B．“若遗传因子位于染色体上，则遗传因子在体细胞中成对存在”属于演绎 推理内容 C．“孟德尔让F1与隐性纯合子杂交，后代中高茎与矮茎的数量比接近1∶1”属 于实验检验 D．“用F1高茎豌豆植株自交”的目的在于对假说及演绎推理的结论进行验证 C 习题检测 1.实验原理 甲、乙两个小桶： ； 甲、乙小桶内的彩球 ： ； 不同彩球的随机组合： 。 雌、雄生殖器官 雌、雄配子 生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合 2.实验步骤 ①甲、乙两小桶分别放入两种彩球各10个，摇动混匀； ②分别从两桶内 抓取一个彩球，组合在一起， 记录字母组合，然后 ； ③重复30次以上。 【探究·实践】“性状分离比的模拟实验 甲 乙 雌配子 雄配子 随机 放回摇匀 内容5 分离定律 3.实验结果 (1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈ 。 (2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比： 显性∶隐性≈ 。 1：2：1 3 ：1 内容5 分离定律 4.讨论 （1）为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？ 模拟杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。因为母本(杂合子Dd)产生的D雌配子与d雌配子的数量是相等的，父本(杂合子Dd)产生的D雄配子与d雄配子的数量也是相等的。 （2）两个小桶中的彩球数量必须相等吗？ 在生物体的生殖过程中，一般是雄配子的数量远多于雌配子的数量，因此，两个小桶中的彩球数量可以不相等。 内容5 分离定律 49 （3）为什么每次抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？ 为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。 4.讨论 （4）如果由于某种原因使DD的合子死亡，子二代的性状分离比还是3:1吗？ 是多少？ （5）如果由于某种原因使子一代含d的花粉一半没有活力，子二代的性状 分离比还是3:1吗？是多少？ 5:1 2:1 内容5 分离定律 50 （6）性状分离比的模拟实验，为什么要重复30次以上？ 为了确保样本数目足够多，重复次数越多，实验结果越准确。 4.讨论 （7）符合基因分离定律 会出现特定性状分离比。 【原因如下】 A.F2中3∶1的结果必须在统计大量子代后才能得到；子代数目较少，不一定符合预期的分离比。 B.某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。 不一定 (针对完全显性)。 内容5 分离定律 【归纳总结】F2中出现3∶1的分离比的条件是什么？ ①F1形成的两种配子的数目 且生活力 。 ②雌雄配子结合的机会 。 ③F2中不同基因型的个体的存活率 。 ④等位基因间的显隐性关系是 的。 ⑤观察的子代样本数目 。 相等 相同 相等 相同 完全 足够多 内容5 分离定律 1．一对杂合白羊，生有4只小羊，则4只小羊的表现型可能为（ ） A ．全白 B ．全黑 C ．三白一黑 D ．A、B、C均可能   D 2．基因型为Aa的豌豆植株所产生的♀♂(雌雄)配子间的数量关系可表示为(　　) A．♀=♂ B．♀A∶♂a=1∶1 C．♀A∶♀a=1∶1 D．♀>♂ C 习题检测 SZ-LWH 3.下列各项是“性状分离比的模拟实验”中的操作，其中模拟等位基因分离的是（ ） A.每个容器中放入等量的2种颜色小球 B.摇动容器，使容器内的小球充分混合 C.将从容器中随机抓取的小球记录 D.将抓取的小球分别放回原来的容器中 C 习题检测 一、分离定律的关键点分析 内容6 分离定律的应用 1.由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型) 亲代组合 子代遗传因子及比例 子代性状及比例 DD×DD DD×Dd DD×dd Dd×Dd Dd×dd dd×dd DD：Dd=1：1 全显 Dd 全显 DD：Dd：dd=1：2：1 显：隐=3：1 Dd：dd=1：1 显：隐=1：1 dd 全隐 全显 DD 【关键点1】基因型和表型的推断 内容6 分离定律的应用 56 子代性状及比例 亲本的遗传因子组合类型 全 显 全 隐 显﹕隐 = 1﹕1 显﹕隐 = 3﹕1 AA× （AA、Aa、aa） aa×aa Aa×aa （杂合子的测交） Aa×Aa （杂合子的自交） 2.由子代推断亲代的基因型(逆推型） 【关键点1】基因型和表型的推断 内容6 分离定律的应用 1(2023·广东茂名调研)番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是(　　) 实验组 亲本表型 F1的表型和植株数目 红果 黄果 1 红果×黄果 492 501 2 红果×黄果 997 0 3 红果×红果 1 511 508 C A.番茄的果色中，黄色为显性性状 B.实验1的亲本遗传因子组成：红果为AA，黄果为aa C.实验2的后代中红果番茄均为杂合子 D.实验3的后代中黄果番茄的遗传因子组成可能是Aa或AA 习题检测 2. (2023·湖北宜昌一中检测)某种植物的花色性状受一对等位基因控制，且红花对白花为显性。现将该植物群体中的白花植株与红花植株杂交，子一代中红花植株和白花植株的比值为5∶1，如果将亲本红花植株自交，F1中红花植株和白花植株的比值为(　　) A.3∶1 B.5∶1 C.11∶1 D.5∶3 C 习题检测 （1）杂交法 （2）自交法 若A×B → A：则A为 性状，B为 性状； 若A×B → B：则A为 性状，B为 性状； 若A×B → 既有A又有B： 。 无法判断显隐性，需采用自交法判断 显性 隐性 隐性 显性 若A自交 → 既有A又有B ：则A为 性状，B为 性状。 若B自交 → 既有A又有B ：则A为 性状，B为 性状。 若A自交 → 全为A：则 ； 若B自交 → 全为B：则 。 显性 隐性 显性 隐性 A为纯合子，无法判断显隐性，只能用杂交法 B为纯合子，无法判断显隐性，只能用杂交法 口诀：“无中生有为隐性” 【关键点2】判断显、隐性 内容6 分离定律的应用 （3）看子代性状比： 若后代性状分离比为3﹕1，则3代表的为显性性状，1代表的为隐性。 （4）“实验法” 回交：子一代和两个亲本中任意一个进行杂交的方法 内容6 分离定律的应用 1：大豆白花和紫花是一对相对性状，下四组杂交能判断显性和隐性关系的是（ ） ①紫花×紫花 → 紫花 ②紫花×紫花 → 301紫花＋101白花 ③紫花×白花 → 紫花 ④紫花×白花 → 98紫花＋102白花 A. ①和② B. ③和④ C. ①和③ D. ②和③ D 2.人的卷舌和不卷舌是由一对遗传因子(R和r)控制的。某人不能卷舌，其父母都能卷舌，其父母的遗传因子组成是(　　) A．RR、RR B.RR、Rr C.Rr、Rr D.Rr、rr C 习题检测 若子代无性状分离，则待测个体为 合子 若子代有性状分离，则待测个体为 合子 （1）测交： 若子代只出现一种性状，则待测个体为 合子。 若子代出现两种性状，则待测个体为 合子。 纯 杂 提示：待测对象为动物时，一般是雄性，将其与多个隐性雌性个体交配，从而产生足够多的后代。 杂 纯 （2）自交： (最简便，一般用于 ) 待测个体 × 隐性纯合子 （前提是已知显隐性，适用于动植物） 【关键点3】纯合子、杂合子的判断方法 内容6 分离定律的应用 植物 （3）花粉鉴定法/配子法:（适用于某些植物) ①花粉出现这种比例的原因是什么？ 在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1:1。 用碘液鉴定花粉只有1种颜色，待测个体为纯合子 用碘液鉴定花粉有2种颜色，待测个体为杂合子 【拓展应用】水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。 过程：现用纯种非糯性水稻和纯种糯性水稻杂交，取 F1 花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。 内容6 分离定律的应用 ②实验结果验证了什么? （3）花粉鉴定法（配子法）：适用于某些植物 【拓展应用】水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。 现用纯种非糯性水稻和纯种糯性水稻杂交，取 F1 花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。 分离定律。即在F1形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。 ③如果让 F1 自交，F2 中花粉有 种类型。 2 内容6 分离定律的应用 一：红花 × 白花→ 1红花：1白花 二：抗病 × 抗病→ 抗病、感病 三：紫花 × 白花→ 全为紫花 1.请判定下列杂交组合的显隐关系： 不能 抗病为显性 紫花为显性 习题检测 注意：自交≠自由交配。 ①自交是指相同基因型个体的交配，如基因型为AA、Aa群体中自交是指： AA×AA、Aa×Aa ②自由交配是指群体中所有个体进行随机交配，如基因型为AA、Aa群体 中自由交配是指：AA×AA、 Aa×Aa、AA♀×Aa♂ Aa♀×AA♂ 【关键点4】自交与自由交配问题 分离定律的应用 67 【材料】假设3年后，你正在一个花卉生产基地工作。有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉,出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值，决定培育这种花卉新品种。当你知道这种花是自花受粉的以后，将这株开紫花的植株的种子种下去，可惜的是在长出的126株新植株中，却有36株是开白花的，这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种呢？请你写出解决这一问题的实验程序，与同学交流，看谁设计的程序更简捷。 【技能训练】（P8） 由题意可知： 紫花：D 白花：d 偶然开出的紫花基因行为：Dd 内容6 分离定律的应用 一、分离定律的关键点分析 SZ-LWH 杂合子（Dd）连续自交N代的比例 P 1/4DD 1/2Dd 1/4dd Dd F1 F2 F3 Fn 1/4DD 1/8DD (½)2Dd 1/8dd 1/4dd (½)3Dd …. 内容6 分离定律的应用 69 1.自交的概率计算 （1）杂合子（Dd）连续自交N代的比例 当杂合子(Dd)自交n代后，后代中的杂合子(Dd)所占比例为 。 纯合子(DD＋dd)所占比例为 ，其中DD、dd所占比例 分别为 。 【关键点5】自交与自由交配问题 1/2n 1－1/2n (1－1/2n)×1/2 当n无限大时，纯合子概率接近100%。这就是自花传粉植物 (如豌豆、紫花)在自然情况下一般为纯合子的原因。 分离定律的应用 70 1.将基因型为Aa的豌豆连续自交,将后代中的纯合子和杂合子所占的比例绘制成如图所示的曲线,据图分析,错误的说法是(　　） A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例 B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例 C.隐性纯合子的比例 比b曲线所对应的比例要小 D.c曲线可代表后代中杂合子 所占比例随自交代数的变化 C 习题检测 71 思考：如某种生物基因型AA占1/3，Aa占2/3，个体间可以自由交配， 求后代中AA的比例： 2.自由交配的概率计算   后代 ♀ 1/3AA 2/3Aa 1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa 2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa 子代基因型及概率4/9AA、4/9Aa、1/9aa 子代表型及概率(4/9＋4/9)A_、1/9aa 解法一：列举法 分离定律的应用 72 ♀(配子) (配子)　　　　 2/3A 1/3a 2/3A 4/9AA 2/9Aa 1/3a 2/9Aa 1/9aa 由表可知： F1基因型的比例为AA∶Aa∶aa＝4/9∶4/9∶1/9 ＝4∶4∶1；F1表型的比例为A_∶aa＝8/9∶1/9＝8∶1。 思考：如某种生物基因型AA占1/3，Aa占2/3，个体间可以自由交配， 求后代中AA的比例： 解法二：配子法—最直接的方法 分离定律的应用 1.果蝇的长翅和残翅是由常染色体上的一对基因控制的相对性状。一对长翅雌雄果蝇交配，子一代中出现残翅果蝇。让子一代果蝇自由交配，理论上子二代果蝇中长翅与残翅的比例为(    )  A．3∶1  B．5∶3  C．13∶3  D．7∶1 A 2.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性，现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交，产生的F1雌雄个体间相互交配产生F2，将F2中所有黑身果蝇除去，让灰身果蝇自由交配，产生F3。问F3中灰身与黑身果蝇的比例是(　　) A.3∶1　　　B.5∶1　　　C.8∶1　　　D.9∶1 C 习题检测 74 AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2， 显性性状出现的概率是3/4，隐性性状出现的概率是1/4， 显性性状中杂合子的概率是 。 3显性性状 ∶ 1隐性性状 2/3 【关键点6】计算时注意研究对象及系数 分离定律的应用 75 1.（双胞胎问题）下图是某种遗传病的系谱图，3号和4号为正常的异卵孪生兄弟， 兄弟俩基因型均为AA的概率是( ) A.0 B.1/9 C.1/3 D.1/16 B 思考： （1）若3号和4号为正常的同卵孪生兄弟， 兄弟俩基因型均为AA的概率是 。 （2）3号和4号为正常的异卵孪生兄弟， 兄弟俩基因型不同的概率是 。 1/3 4/9 习题检测 76 2.（孩子患病与患病孩子）一对表现正常的夫妇，他们的父母都正常，但夫妇二人都有一个患白化病(常染色体隐性遗传)弟弟，这对夫妇 生一个患病孩子的概率为： ， 生一个男孩患病的概率为： ， 生一个患病男孩的概率为： ， 1/9 1/9 1/18 ? 1/3AA 2/3Aa 1/3AA 2/3Aa 对由常染色体上的基因控制的遗传病来说,“患病男孩(或女孩)”中的“患病”与“男孩(或女孩)”是两个独立事件,所以:患病男孩的概率=患病女孩的概率=子代患病率×(1/2)。 习题检测 77 1.农业生产：指导杂交育种 （1）优良性状为显性性状： 连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。 （2）优良性状为隐性性状： 一旦出现就能稳定遗传，即可留种推广。 （3）优良性状为杂合子： 两个纯合的具有不同相对性状的同种生物个体的杂交后代就是杂合子，每年都要留种。 二、分离定律在生产实践中的应用 内容6 分离定律的应用 78 2.医学实践 分析单基因遗传病的基因型和发病率；为禁止 和进行 提供理论依据。 近亲结婚 遗传咨询 内容6 分离定律的应用 79 (1)孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律。(广东卷)( ) (2)多只长翅果蝇进行单对交配，子代果蝇中长翅∶截翅＝3∶1，可判断长翅为 显性性状。(全国卷Ⅰ)( ) (3)某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现，后代中2/3为桔红带黑斑，1/3为野 生型性状，桔红带黑斑基因具有纯合致死效应。(2020·江苏卷)( ) (4)豌豆杂交实验完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花受粉。 ( ) (5)孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”(　　) (6)“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现两种性状， 且性状比例接近1∶1”属于演绎推理内容(　　) (7)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型(　　) 1.易错辨析 √ √ √ × 习题检测 × √ × (1)玉米为雌雄同株且为 (填“单性”或“两性”)花。 单性 (2)图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于 (填“自交”或“杂交”)， 方式Ⅱ属于 (填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米 能进行 。 (3)如果人工杂交实验材料换成玉米，则操作步骤为 。 自交 杂交 自由交配 套袋→人工授粉→套袋 2.(必修2 P2相关信息)玉米也可以作为遗传实验的材料，结合玉米花序与受粉方式模式图思考： 习题检测 3.(2022·西安模拟)在孟德尔的豌豆杂交实验中，涉及杂交、自交和测交。 下列相关叙述正确的是( )。 A.测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型 B.测交和自交都可以用来判断一对相对性状的显隐性 C.培育所需显性性状的优良品种时要利用测交和杂交 D.杂交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律 A 习题检测 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 82 4.在下列遗传实例中，属于性状分离现象的是(　　) ①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代全为高茎豌豆　②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代有高有矮，数量比接近于1∶1　③圆粒豌豆自交后代中，圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4　④开红花的紫茉莉自交，后代出现红花、白花两种表现类型 A．②③④ B．③④ C．②③ D．③ B 5.大豆的紫花和白花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判定性状显隐性关系的是(　　) ①紫花×紫花→紫花　 ②紫花×紫花→301紫花＋101白花　 ③紫花×白花→紫花　 ④紫花×白花→98紫花＋107白花 A．①和② B．③和④ C．①和③ D．②和③ D 习题检测 6.在下列遗传实例中，属于性状分离现象的是( ) ①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代全为高茎豌豆 ②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代有高有矮，数量比接近于1∶1 ③圆粒豌豆自交后代中，圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4 ④开粉色花的紫茉莉自交，后代出现红花、粉花、白花三种表现类型 A.②③④ 　 B.③④ 　 C.②③ 　 D.③ B 习题检测 7.孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题是建立在孟德尔的________实验基础之上的。 A.正、反交　 　B.测交、自交 C.杂交、自交　　　D.杂交、测交 C 9.在一对相对性状的遗传中，下列杂交结果中能判断出显隐性关系的是( ) A.具有不同性状的亲本杂交，后代有两种性状表现 B.具有相同性状的亲本杂交，后代只出现亲本性状 C.具有相同性状的亲本杂交，后代出现了与亲本不同的性状 D.具有相同性状的亲本杂交，后代只出现一种性状 C 习题检测 ◎本讲小结 复习与提高 一、概念检测 1．在孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验中，F1 都表现为显性性状，F1 的自交后代却出现了性状分离。据此判断下列相关表述是否正确。 （1）隐性性状是指生物体不能表现出来的性状。（ ） （2）纯合子的自交后代不会发生性状分离，杂合子的自交后代不会出现 纯合子。（ ） ✗ ✗ 87 一、概念检测 2.人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色由显性遗传因子控制的，蓝色由隐性遗传因子控制。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼）结婚，这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是（ ） A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6 B 复习与提高 (1) 毛色的显性性状是________,隐性性状是_______。 一、概念检测 3.观察羊的毛色遗传图解，据图回答问题 白色 (2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为_________。产生这种现象的原因是 。 黑色 性状分离 白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现 性状分离。即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子，雌雄配子随机结合，会产生黑毛羊。 复习与提高 二、拓展应用 1.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答： (1)花粉出现这种比例的原因是？ (2)实验结果验证了？ (3)如果让F1自交，F2的花粉中有 种类型。 F1在形成花粉时，成对的遗传因子要发生分离，所以产生了糯性和非糯性花粉，且比例等于1:1 （F1形成配子时，成对的遗传因子发生分离） 分离定律 复习与提高 2种 二、拓展应用 2.某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子（就毛色而言)。 （1）在正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎样配种？ （2）杂交后代可能出现哪些结果？如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子？ 将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种 ①若杂交后代全部为栗色马，则被鉴定的栗色公马可能是纯合子 ②若杂交后代既有栗色马也有白色马，则被鉴定的栗色公马一定是杂合子 复习与提高 本讲结束，记得点个赞哦！ $$