1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）(第2课时)-2024-2025学年高一生物下学期同步精品课件（人教版2019必修2）

第1章 遗传因子的发现 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 第2课时 四、孟德尔实验方法的启示 孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年的时间研究山柳菊，结果并不理想。 主要原因是：①没有易于区分和连续观察的相对性状； ②有时进行有性生殖，有时进行无性生殖； ③花小，难人工杂交 孟德尔实验方法的启示 （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　 2 2.1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为基因，并提出表型和基因 型的概念。 A a C c B b 孟德尔遗传规律的再发现 1.1900年，孟德尔的遗传规律被重新提出 表型(表现型) 生物个体表现出来的性状 基因型 与表型有关的基因组成 等位基因 控制相对性状的基因 非等位基因 控制不同性状的基因 如豌豆的高茎和矮茎 如DD、Dd、dd等 如D和d 如D和A 四、孟德尔实验方法的启示 3 表型相同的个体，基因型不一定相同； 基因型相同的个体，表型不一定相同， 还受环境的影响。 基因型相同的个体，表型是否相同? 基因型与表现型的关系： 表现型＝基因型(内在）+环境（外在） 基因型是性状表现的内在因素，在很大程度上决定表现型，而表现型是基因型的表现形式 。 同一株水毛茛上的叶片形状出现差异是植株长期适应水上和水下两种不同环境的结果。 四、孟德尔实验方法的启示 4 × √ [辨正误] (1)孟德尔选用豌豆作为实验材料是其获得成功的首要条件。( ) (2)基因D与D、d与d、D与d都是等位基因。( ) 提示：控制相对性状的基因，叫作等位基因，如D和d。 (3)孟德尔遗传规律在生物的遗传中具有普遍性。( ) (4)表型相同的生物，基因型一定相同。( ) 提示：表型相同，基因型不一定相同，如基因型为DD、Dd的豌豆植株都表现为高茎。 (5)孟德尔提出了遗传因子、基因型和表型的概念。( ) 提示：基因型和表型的概念是约翰逊提出的。 √ × × 四、孟德尔实验方法的启示 5 五. 自由组合定律的应用 1.杂交育种（植物） 例1：小麦抗倒伏(D)对易倒伏(d)为显性，不抗锈病(T)对抗锈病(t)为显性。现有纯合的抗倒伏不抗锈病小麦(DDTT)和易倒伏抗条锈病小麦(ddtt)，如何培育出抗倒伏且抗锈病的(DDtt)的优良品种？ 多次自交选种 P 抗倒扶易病 　易倒扶抗病 DDTT ddtt F1　 抗倒易病 DdTt F2 抗倒扶易病 抗倒扶抗病 易倒扶易病 易倒抗病 DDtt/Ddtt F3 杂交 自交 选优 连续自交 优良性状纯合子 连续自交，直至不出现性状分离为止(抗倒抗锈病 DDtt） 6 1.杂交育种（动物） 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) 长毛折耳猫(BBee) ？ 短毛折耳猫 bbee 长毛立耳猫 BBEE × 长毛立耳猫 BbEe ♀、♂互交 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 杂交 相互交配 选种 测交 优良性状的纯合体 五. 自由组合定律的应用 7 培育显性纯合子品种 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 中国荷斯坦牛：荷斯坦牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良品种。泌乳期可达到305天，年产乳量可达6300kg以上，产奶量为世界奶牛之冠。 中国黄牛 荷斯坦牛 中国荷斯坦牛 例如 1 高产抗病杂交小麦 2 肉乳兼用乳牛 五. 自由组合定律的应用 8 培育显性纯合子品种 总结： ①植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种。 ②动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用测交，选择测交 后代不发生性状分离的亲本。 ③如果优良性状是隐性，直接在F2中选出即为纯合体。 ④优点： 操作简便，可以把多个品种优良性状集中在一起（“集优”） ⑤缺点： 育种所需时间较长。 五. 自由组合定律的应用 9 2.在医学实践方面的应用 假如你是一位遗传咨询师，一对健康的夫妇来咨询。这对健康的夫妇生了一个患白化病的儿子。 Ⅱ Ⅰ 正常男性 正常女性 白化病男性 A_ A_ aa Aa Aa Aa×Aa→（1/4AA,2/4Aa,1/4aa) 白化病 白化病 1.白化病是由显性基因控制还是由隐性基因控制？ 隐性基因 2.他们再生一个孩子一定会患白化病吗？患病概率是多少？ 不一定。 患病概率是1/4。 五. 自由组合定律的应用 10 两种遗传病同时遗传时的概率计算 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率分析如下： ① ② ③ ④ 不患甲病(1-m) 患甲病m 不患乙病(1-n) 患乙病n 五. 自由组合定律的应用 11 2．遗传概率的计算 若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况如下表所示： 序号 类型 概率 ① 不患甲病概率 1－m ② 不患乙病概率 1－n ③ 只患甲病概率 m×(1－n) ④ 只患乙病概率 n×(1－m) ⑤ 两病同患的概率 mn ⑥ 只患一种病的概率 m(1－n)＋n(1－m) ⑦ 完全正常的概率 (1－m)×(1－n) ⑧ 患病的概率 1－(1－m)×(1－n) 五. 自由组合定律的应用 12 理清分离定律 VS 自由组合定律关系 ①两大遗传定律在生物的性状遗传中______进行， ______起作用。 ②分离定律是自由组合定律的________。 同时 同时 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 拓展 2对 2对 1对 1对 2种 1∶1 4种 1∶1∶1∶1 3种 1∶2∶1 9种 (1∶2∶1)2 2种 3∶1 4种 9∶3∶3∶1 2n种 1∶1∶1∶1... 3n种 (1∶2∶1)n 展开式 2n种 (3∶1)n 展开式 多对 （n对） 多对 （n对） 五. 自由组合定律的应用 13 1.水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(T)对易感病(t)为显性，利用纯合的高秆抗病水稻(DDTT)和矮秆易感病水稻(ddtt)，某研究小组培育出了矮秆抗病水稻(ddTT)的优良品种。请回答下列问题： (1)该研究小组采用的育种方法最可能为________；该育种方法中选育从F2开始的原因是_________________________________。 (2)请给出培育矮秆抗病水稻优良品种的过程图(用遗传图解表示)。 杂交育种 F2开始发生性状分离 如图 五. 自由组合定律的应用 14 2.人类多指(T)对手指正常(t)是显性，白化病(a)对肤色正常(A)为隐性，基因都位于常染色体上，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)该夫妇的基因型是什么？ 提示：父亲是TtAa，母亲是ttAa。 (2)该夫妇生出—个白化病孩子的概率是多少？ 提示：只考虑白化病，父母的基因型为Aa，生出aa的概率是1/4。 (3)该夫妇生出一个患多指孩子的概率是多少？ 提示：只考虑多指，父亲的基因型为Tt，母亲的基因型为tt，生出多指Tt的概率是1/2。 五. 自由组合定律的应用 15 ●该夫妇生出两种病均患孩子的概率是多少？ 提示：患白化病的概率是1/4，患多指的概率是1/2，因此两种病均患的概率是1/4×1/2＝1/8。 ●该夫妇生出一个只患多指孩子的概率是多少？ 提示：患多指的概率是1/2，不患白化病的概率是3/4，因此只患多指的概率是1/2×3/4＝3/8。 五. 自由组合定律的应用 16 3.(2024·江苏徐州高一期中)现有两个小麦品种，一个纯种小麦的性状为高秆(D)抗锈病(T)，另一个纯种小麦的性状为矮秆(d)不抗锈病(t)，两对基因独立遗传。现要培育矮秆抗锈病的新品种，过程如下： 请回答下列问题： (1)上述过程为________育种，a是________，b是________。 (2)c的处理方法是____________________________________________________。 (3)F1的基因型是________，表型是____________，稳定遗传的矮秆抗锈病新品种的基因型应是________。 杂交 杂交 自交 筛选和连续自交，直至后代不发生性状分离 DdTt 高秆抗锈病 ddTT 五. 自由组合定律的应用 17 4.(2024·河南名校联盟)多指症由显性基因控制，先天性聋哑由隐性基因控制，决定这两种遗传病的基因自由组合，一对男性患多指、女性正常的夫妇，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是(　　) A 五. 自由组合定律的应用 18 C 5.(2024·广东中山高一期中)“八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密，实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示了遗传的规律”，以下不属于孟德尔成功的原因的是(　　) A.先只针对一对相对性状的遗传规律进行研究，然后再研究多对相对性状的遗传规律 B.选择了严格自花传粉的豌豆作为实验材料 C.选择了多种植物作为实验材料，做了大量的实验 D.应用了数学统计的方法对结果进行统计分析 五. 自由组合定律的应用 19 B 2.(2024·山东日照高一期末)孟德尔对杂交实验的研究不是一帆风顺的，他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却并不理想，直到选取了豌豆作为实验材料，才取得了巨大成功。下列说法错误的是(　　) A.初期未取得成功的原因可能是山柳菊没有易于区分的相对性状 B.孟德尔首次提出了表型和基因型的概念 C.豌豆花是两性花，其传粉和受粉方式保证了豌豆在自然状态下一般都是纯种 D.孟德尔巧妙地设计了测交实验，对提出的假说进行了科学的验证 解析：丹麦生物学家约翰逊提出表型和基因型的概念，B错误。 五. 自由组合定律的应用 20 六.用分离定律解决自由组合定律 1.利用“拆分法”解答自由组合问题的一般思路 首先，将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题，如AaBb×Aabb，可分解为两组：Aa×Aa，Bb×bb。然后，按分离定律进行逐一分析。最后，将获得的结果进行综合，即可得到正确答案。举例如下(在完全显性情况下)： 问题举例 计算方法 AaBbCc×AabbCc，求其杂交后代可能的表型种类数 可分解为三个分离定律： Aa×Aa→后代有2种表型(3A_∶1aa) Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb) Cc×Cc→后代有2种表型(3C_∶1cc) 所以，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝8(种)表型 六.用分离定律解决自由组合定律 21 AaBbCc×AabbCc，后代中表型为A_bbcc个体的概率计算 Aa×Aa　Bb×bb　Cc×Cc 　↓　　　 ↓　　　↓ 3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/32 AaBbCc×AabbCc，求子代中不同于亲本的表型和基因型 不同于亲本的表型＝1－亲本的表型＝1－(A_B_C_＋A_bbC_) 不同于亲本的基因型＝1－亲本的基因型＝1－(AaBbCc＋AabbCc) 六.用分离定律解决自由组合定律 22 2.利用“逆向组合法”推断亲本基因型的一般思路 (1)方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。 (2)题型示例 ①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)； ②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)； ③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)； ④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。 六.用分离定律解决自由组合定律 23 1.已知基因型为AaBbCc与AaBbCC的个体杂交，求： (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________、________。 18种 4种 1/32 1/16 3/16 3/16 六.用分离定律解决自由组合定律 24 2.(2024·广东肇庆高一质检)已知牵牛花的花色受三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、C和c)控制，基因与不同颜色物质的对应关系如图所示，其中蓝色和红色混合后显紫色，蓝色和黄色混合后显绿色。现有某紫花植株自交，子代中出现了白花、黄花。下列相关叙述错误的是(　　) A.自交子代出现白花植株的比例为1/64 B.自然种群中紫色植株的基因型有8种 C.用于自交的紫花植株的基因型为AaBbCc D.该紫花植株自交后代共有6种花色，纯合 子的基因型有8种 A 六.用分离定律解决自由组合定律 25 3.(2024·西安铁一中高一月考)已知豌豆的黄粒对绿粒为显性，受一对遗传因子Y、y控制；圆粒对皱粒为显性，受另一对遗传因子R、r控制；两对遗传因子独立遗传。现有黄色皱粒与绿色圆粒两品种杂交，其后代出现黄色圆粒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×yyRr B.YYrr×yyRR C.Yyrr×yyRR D.Yyrr×yyRr 解析：后代黄粒∶绿粒＝(70＋73)∶(68＋71)≈1∶1，可推知亲本的相应遗传因子组成为黄粒Yy×绿粒yy；同理，后代圆粒∶皱粒＝(70＋68)∶(73＋71)≈1∶1，可推知亲本的相应遗传因子组成为圆粒Rr×皱粒rr；结合亲本性状表现为黄色皱粒与绿色圆粒，所以亲本的遗传因子组成为Yyrr×yyRr。 D 六.用分离定律解决自由组合定律 26 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 材料选择 科学方法 逻辑推理 孟德尔成功的原因 孟德尔遗传定律再发现 孟德尔遗传定律的应用 适用范围 真核生物 有性生物 细胞核内遗传因子的遗传 自由组合定律 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。 课堂总结 D 1.(2024·江西九江高一质检)下列关于基因型和表型关系的叙述，正确的是(　　) A.表型相同，基因型一定相同 B.基因型相同，表型一定相同 C.在相同的环境条件下，表型相同，基因型一定相同 D.在相同的环境条件下，基因型相同，表型一定相同 解析：表型相同，基因型不一定相同，A错误； 基因型相同，表型可能由于环境的不同而不同，B错误； 在相同的环境条件下，表型相同，基因型不一定相同，如显性纯合子与杂合子，C错误； 在相同的环境条件下，基因型相同，表型一定相同，D正确。 随堂检测 01 02 03 类题 04 目录 A 2.(2024·辽宁大连双基测试)一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个白化病(aa)且手指正常的孩子。请问他们的后代只患一种病的可能性以及其再生一个孩子只出现并指的可能性分别是(　　) A.1/2和3/8 B.1/16和3/8 C.1/2和1/8 D.1/16和1/8 解析：由题意分析可知，这对夫妇的基因型为Aabb、AaBb，他们所生孩子患白化病的概率为1/4，患并指的概率为1/2，则他们的后代只患一种病的可能性为1/4×(1－1/2)＋(1－1/4)×1/2＝1/2；他们再生一个孩子只出现并指的可能性为(1－1/4)×1/2＝3/8。 01 02 随堂检测 03 目录 类题 04 D 3.(2024·广东东莞高一期中)具有两对相对性状的个体杂交，后代的表型有四种，比例为1∶1∶1∶1，则这两个亲本的基因型为(　　) A.AaBb×AaBB B.AaBb×AaBb C.Aabb×aabb D.Aabb×aaBb 解析：本题可采用逐项验证法。AaBb×AaBB→(3∶1)×1＝3∶1，A不符合题意；AaBb×AaBb＝(3∶1)×(3∶1)＝9∶3∶3∶1，B不符合题意；Aabb×aabb→(1∶1)×1＝1∶1，C不符合题意；Aabb×aaBb→(1∶1)×(1∶1)＝1∶1∶1∶1，D符合题意。 02 03 01 随堂检测 目录 类题 04 C ●(2024·成都七中高一诊断)基因型为AAbbCC与基因型为aaBBcc的小麦进行杂交，这3对等位基因可以自由组合，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是(　　) A.4和9　　　　　　　 B.4和27 C.8和27 D.32和81 解析：基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦杂交，F1基因型为AaBbCc。根据乘积法，F1杂种形成的配子种类数为2×2×2＝8，F2的基因型种类数为3×3×3＝27。　　　 03 类题 02 01 随堂检测 04 目录 A 4.(2024·河南青桐鸣联考)遗传因子组成为AaBb的个体与遗传因子组成为aaBb的个体杂交，两对遗传因子独立遗传，且A对a、B对b为完全显性，则后代中(　　) A.性状表现有4种，比例为3∶1∶3∶1；遗传因子组成有6种 B.性状表现有2种，比例为1∶1；遗传因子组成有6种 C.性状表现有4种，比例为1∶1∶1∶1；遗传因子组成有4种 D.性状表现有3种，比例为1∶2∶1；遗传因子组成有4种 类题 04 03 02 01 随堂检测 目录 高秆抗锈病小麦和矮秆不抗锈病小麦eq \o(――→,\s\up7(a))F1eq \o(――→,\s\up7(b))F2eq \o(――→,\s\up7(c))稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。 A.eq \f(1,2)、eq \f(1,4)、eq \f(1,8) B.eq \f(1,4)、eq \f(1,8)、eq \f(1,2) C.eq \f(1,8)、eq \f(1,2)、eq \f(1,4) D.eq \f(1,4)、eq \f(1,2)、eq \f(1,8) $$