第1章 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二）课件2-2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课件PPT（人教版2019）

第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二) 第1章　遗传因子的发现 生物 学习目标 ①阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程及自由组合定律。 ②分析子二代中的各性状的基因型种类,并总结成规律。 ③运用自由组合定律解释一些遗传现象。 ④分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。 学习重难点 重点： 1.对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。 2.分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。 难点： 对自由组合现象的解释。 导入新课 通过杂交的方法，把抗旱与穗大这两个优良性状集中于同一个体上，从而培育出“大穗抗旱谷子”。请思考：谷子的这些优良性状组合在一起的实质是什么？ 问题思考 “大穗抗旱谷子” 导入新课 提示：通过杂交育种的方法，可以将多个优良性状集中于同一个体上，从而培育出具有多个优良性状的新品种。在谷子育种中，通过选择具有抗旱和大穗性状的亲本进行杂交，可以培育出“大穗抗旱谷子”。这些优良性状组合在一起的实质是不同对的等位基因在形成配子时独立分配，符合自由组合定律。这一原理不仅在谷子育种中适用，也广泛应用于其他作物和动植物的育种实践中。 问题思考 一、孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验 新课讲授 新课讲授 请回忆高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验图解。 [探究一]孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验 高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交实验 新课讲授 根据高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交实验，用相应的文字、箭头与符号分别画出纯种黄色子叶豌豆与绿色子叶豌豆的杂交实验图、纯种圆粒豌豆与皱粒豌豆的杂交实验图。 [探究一]孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验 纯种黄色子叶豌豆与绿色子叶豌豆、纯种圆粒豌豆与皱粒豌豆的杂交实验图 新课讲授 同时研究豌豆的两对相对性状的遗传时，如果让纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆进行杂交，F1的性状表现是什么？ F1进行自交，F2有几种类型，比例是多少？ [探究一]孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验 黄色圆粒 绿色皱粒 ╳ 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 P ╳ 黄色圆粒 F1 F2 F1代的性状表现：黄色圆粒，基因型为YyRr。 F2代的性状表现及比例： 黄色圆粒（Y_R_）：9/16 黄色皱粒（Y_rr）：3/16 绿色圆粒（yyR_）：3/16 绿色皱粒（yyrr）：1/16 新课讲授 根据图示，思考以下问题： (1)实验中豌豆的这两对相对性状是什么？哪些是显性性状，哪些是隐性性状？ [探究一]孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验 提示：粒形： 圆粒（R）：显性性状 皱粒（r）：隐性性状 子叶颜色： 黄色（Y）：显性性状 绿色（y）：隐性性状 黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的杂交实验示意图 新课讲授 (2)请统计F2中粒形的种类及比例，子叶颜色的种类及比例。 [探究一]孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验 提示：粒形的种类及比例： 圆粒（R_）：黄色圆粒（Y_R_）：9/16 绿色圆粒（yyR_）：3/16 皱粒（rr）：黄色皱粒（Y_rr）：3/16 绿色皱粒（yyrr）：1/16 子叶颜色的种类及比例： 黄色（Y_）：黄色圆粒（Y_R_）：9/16 黄色皱粒（Y_rr）：3/16 绿色（yy）：绿色圆粒（yyR_）：3/16 绿色皱粒（yyrr）：1/16 新课讲授 (3)F2中性状分离比为什么是9∶3∶3∶1？该比例与3∶1有什么关系？ [探究一]孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验 提示：自由组合定律：控制不同性状的基因在形成配子时是独立分配的。 每对等位基因在形成配子时分离，分别进入不同的配子中。 9∶3∶3∶1的比例可以看作是两个3∶1比例的组合。 黄色与绿色的分离比为3∶1（黄色：3/4，绿色：1/4）。 圆粒与皱粒的分离比也为3∶1（圆粒：3/4，皱粒：1/4）。 当这两对性状同时研究时，它们的组合形成了9∶3∶3∶1的比例。 二、对自由组合现象的解释 新课讲授 新课讲授 回忆孟德尔一对相对性状的杂交实验过程，思考：F2发生性状分离的原因是什么？分离定律的实质是什么？ 下图为某精原细胞中等位基因Y、y随同源染色体分离的过程。若该精原细胞中再加入一对等位基因R、r，且位于另一对同源染色体上，那么减数分裂后会产生几种类型的精子？ [探究二]对自由组合现象的解释 某精原细胞中等位基因Y、y随同源染色体分离 新课讲授 [探究二]对自由组合现象的解释 提示：减数分裂形成配子时，同源染色体分离，等位基因随之分离，而非同源染色体在配子形成过程中可以自由组合，位于这些非同源染色体上的非等位基因也随之自由组合，从而可产生4种基因组成的配子，且数量相等。 新课讲授 (2)遗传因子在体细胞中成对存在，在配子中只存在体细胞的一半； [探究二]对自由组合现象的解释 (1)性状是由遗传因子(基因)控制的(遗传因子Y与y分别控制子叶的黄色、绿色，R与r分别控制圆粒、皱粒)； (3)F1减数分裂产生配子时，等位基因分离，与此同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合(自由组合定律的本质内容)，从而产生了基因型为YR、Yr、yR、yr的4种配子，其比例为1∶1∶1∶1，分析如下图所示 新课讲授 (4)受精时，雌雄配子随机结合。 [探究二]对自由组合现象的解释 黄色圆粒（Y_R_）：9/16 基因型包括：YYRR、YYRr、YyRR、YyRr 黄色皱粒（Y_rr）：3/16基因型包括：YYrr、Yyrr 绿色圆粒（yyR_）：3/16 基因型包括：yyRR、yyRr 绿色皱粒（yyrr）：1/16 基因型包括：yyrr F2代的纯合子：YYRR：1/16 YYrr：1/16 yyRR：1/16 yyrr：1/16 纯合子总比例：1/4 三、对自由组合现象解释的验证 新课讲授 新课讲授 孟德尔对自由组合现象的解释是否正确呢？孟德尔用什么方法来自圆其说呢？请你根据孟德尔对分离现象解释的验证方法，设计验证方案，预测实验结果。 [探究三]对自由组合现象解释的验证 提示：可采用测交方法(YyRr与yyrr杂交)进行验证。 新课讲授 对自由组合现象解释的验证——测交 [探究三]对自由组合现象解释的验证 杂种子一代 黄色圆粒 YyRr YR yR Yr yr 配子 P 绿色皱粒 yyrr yr F1 YyRr　　　yyRr　　　Yyrr　　　yyrr 黄色 圆粒 绿色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 皱粒 1 　 ︰　 1　 ︰ 1 ︰ 1 演绎推理过程： F1与隐性亲本类型的个体yyrr进行测交，由于yyrr只能产生一种yr配子，其测交子代的表现型及比例仅仅取决于F1的配子类型及比例。根据F1的配子有YR、Yr、yR和yr4种类型，可以得出F1是双杂合子(YyRr)的结论；根据配子比为1∶1∶1∶1的证据，可以推知F1产生配子时基因之间的分离或重组互不干扰。 新课讲授 自由组合定律的内容： 每一对等位基因的传递仍然遵循分离定律，分离定律是自由组合定律的基础，自由组合定律是分离定律的延伸。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，决定不同形状的遗传因子自由组合。 [探究三]对自由组合现象解释的验证 四、自由组合定律的应用 新课讲授 新课讲授 在谷子中，不抗旱(A)对抗旱(a)为显性，穗大(B)对穗小(b)为显性。现有纯种的穗大不抗旱谷子(雨水充沛时产量较高)和纯种的穗小抗旱谷子(抗旱但产量低)，如何用之作亲本培育出穗大抗旱的谷子？ [探究四]自由组合定律的应用 提示：具体步骤如下： 亲本杂交：AABB × aabb → F1代（AaBb） F1代自交：AaBb × AaBb → F2代（9/16 A_B_， 3/16 A_bb， 3/16 aaB_， 1/16 aabb） 筛选目标植株：从F2代中筛选出穗大抗旱的植株（aaB_） 进一步纯化：选择A_bb类型的植株继续自交，最终获得纯合的穗大抗旱谷子（aaBB） 新课讲授 [核心归纳] 1.在研究两对相对性状的遗传时选择种子的形状和子叶的颜色来研究的原因是：种子的形状和子叶的颜色这两种性状是在个体发育的同一时期、同一器官表现的，便于统计。 2.从数学角度考虑，9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推测，两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积。 3.明确重组类型的含义及比例 (1)明确重组类型的含义：重组类型是指F2中性状表现与亲本不同的个体，而不是遗传因子组成与亲本不同的个体。 (2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是6/16。 ①当亲本的遗传因子组成为YYRR和yyrr时，F2中重组类型所占比例是6/16。 ②当亲本的遗传因子组成为YYrr和yyRR时，F2中重组类型所占比例是1/16＋9/16＝10/16。 新课讲授 [核心归纳] 4.F2出现9∶3∶3∶1的条件 (1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制，且遗传因子要完全显性。 (2)F1能产生1∶1∶1∶1的配子。 (3)不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。 (4)所有后代都应处于比较一致的环境中，且存活率相同。 (5)实验的群体要足够大，个体数量要足够多。 新课讲授 5.分离定律和自由组合定律的关系 (1)区别 [核心归纳] 项目 分离定律 自由组合定律 相对性状对数 1对 n对(n≥2) 遗传因子对数 1对 n对 F1配子 配子类型及其比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n 配子组合数 4种 4n种 F2 遗传因子组成种类及比例 3种，1∶2∶1 3n种，(1∶2∶1)n 性状表现种类及比例 2种，3∶1 2n种，(3∶1)n F1测交 子代 遗传因子组成种类及比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n 性状表现种类及比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n 新课讲授 [核心归纳] (2)联系 ①发生时间：两大遗传定律均发生于形成配子时，同时进行，同时起作用。 ②范围：真核生物细胞核内遗传因子在有性生殖中的传递规律。 ③关系：分离定律是自由组合定律的基础。 【练习1】 当堂训练 孟德尔用豌豆做两对相对性状的杂交实验不必考虑的是（ ） A.亲本的双方都必须是纯合子 B.两对相对性状各自要有显隐性关系 C.对母本去雄，授以父本花粉 D.显性亲本作父本，隐性亲本作母本 D 【练习2】 如图表示豌豆杂交实验中F1自交产生F2的结果统计。对此相关说法不正确的是（ ） A.这个结果能够说明黄色和圆粒是显性性状 B.可根据分离定律推测F1的遗传因子组成 C.根据图示结果不能确定F1的性状表现和遗传因子组成 D.根据图示结果不能确定亲本的性状表现和遗传因子组成 C 当堂训练 【练习3】 如图为遗传因子组成为AaBb的个体进行有性生殖的过程图解，下列有关说法正确的是( ) A.分离定律发生在①过程，自由组合定律发生在②过程 B.雌雄配子结合方式有9种，子代遗传因子组成有9种 C.F1中不同于亲本性状表现的个体占全部子代个体的7/16 D.F1中杂合子所占比例为4/16 C 当堂训练 【练习4】 在豚鼠中，黑色(C)对白色(c)是显性，毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)是显性，能验证自由组合定律的最佳组合是( ) A.黑光×白光→18黑粗∶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 当堂训练 【练习5】 在孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验中，可能具有1∶1∶1∶1比例关系的是( ) ①F1自交后代的性状表现比例 ②F1产生配子种类的比例 ③F1测交后代的性状表现比例 ④F1自交后代的遗传因子组成比例 ⑤F1测交后代的遗传因子组成比例 A.①③⑤　　　　 B.②④⑤　　　　 C.②③⑤　　　　 D.①②④ C 当堂训练 【练习6】 当堂训练 豌豆种子的子叶黄色和绿色分别由遗传因子Y和y控制，形状圆粒和皱粒分别由遗传因子R和r控制。某科技小组在进行遗传实验过程中，用黄色圆粒和绿色圆粒进行杂交，发现后代出现四种性状表现类型，对每对性状作出统计，结果如图所示。请回答下列问题： (1)豌豆每对相对性状的遗传遵循______定律。 (2)黄色圆粒亲本的遗传因子组成为______，绿色圆粒亲本的遗传因子组成为_____。 分离 YyRr yyRr (3)后代中属于双隐性性状的是__________，它是_______(填“纯合子”或“杂合子”)。 (4)杂交后代中，子叶黄色与绿色的比是______；形状圆粒与皱粒的比是_______。 (5)杂交后代中黄色皱粒所占的比例是_____。 绿色皱粒 纯合子 1：1 3：1 1/8 课堂小结 谢谢大家 $$