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

孟德尔的豌豆杂交实验（一） 以豌豆为试验对象的原因 孟德尔基因分离定律 种内交配方式 假说—演绎法 分离定律的相关计算 重点 ￭ 遗传学之父—孟德尔 格雷戈尔·孟德尔 （Gregor Johann Mendel） 1822.7.20-1884.1.6 ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 豌豆的优点 豌豆自花传粉，闭花受粉，自然状态下一般都是纯种 有多对易于区分的相对性状 ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 豌豆的优点 生长周期短，子代数量多 花大，易操作 ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 杂交的操作过程 (母本)去雄 开花前进行 防止自花传粉 套袋(隔离) 防止外来花粉干扰 人工授粉 再套袋(隔离) 保证子代为人工授粉后代 ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 豌豆的优点 ♀ × 杂交 P： 父本： F1(子一代)： 母本： ♂ ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 杂交实验—正交实验 ♀ 矮茎： × 杂交 P： F1(子一代)： 父本： ♂ ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 杂交实验—反交实验 ⊗ 自交 F1(子一代) F2(子二代) ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 杂交实验—F1自交 亲本相对性状杂交 F1 的表现 F2 的表现 显性 隐性 显性 : 隐性 茎的高度 高茎 高茎 787 矮茎 277 种子的形状 圆粒 圆粒 5474 皱粒 1850 子叶的颜色 黄色 黄色 6022 绿色 2001 种皮的颜色 灰色 灰色 705 白色 224 豆荚的形状 饱满 饱满 882 不饱满 299 豆荚的颜色(未成熟) 绿色 绿色 428 黄色 152 花的位置 腋生 腋生 651 顶生 207 2.84 : 1 2.96 : 1 3.01 : 1 3.15 : 1 2.95 : 1 2.82 : 1 3.14 : 1 ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 DD dd D d Dd P 配子 F1 高茎 矮茎 高茎 × ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 杂交实验 Dd D d Dd D d DD Dd Dd dd F1 F2 配子 高茎 高茎 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 2 1 × ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 杂交实验 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 提出问题： 为什么F1都是高茎? 矮茎消失了吗？ 为什么F2出现3:1的性状分离比？ 杂交实验 ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 演绎推理 Dd dd D d Dd P 配子 F1 高茎 矮茎 × d dd 性状分离比应接近1:1 预测： 结果 红花豌豆 白花豌豆 测交后代 87株 79株 比例 红花:白花≈１:１ F1是杂合子； F1产生了两种比例相等的配子； F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离 结论： 意义： 测定F1配子的种类及比例 测定F1的基因型 判断F1在形成配子基因的行为 不能推测出个体产生配子的数量 ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 演绎推理 ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 性状： 生物体表现出来的形态特征和生理特性 相对性状： 同种生物同一性状的不同表现类型 显性性状： 具有相对性状的亲本杂交，F1表现出的亲本性状 隐性性状： 具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的那个亲本性状 性状分离： 杂种自交后代中呈现不同性状的现象 亲本(P)： 指父本(♂)和母本(♀) ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 显性基因： 隐性基因： 控制显性性状的基因，用大写字母表示，如D,A 控制隐性性状的基因，用小写字母表示，如d,a 遗传因子： 由孟德尔提出，后由约翰逊改称基因 配子： 指亲本经减数分裂产生的精细胞或卵细胞 纯合子： 杂合子： 指由相同基因的配子结合成合子而发育而成的个体，如：DD,YYRR,yyrr 指由不同基因的配子结合成合子而发育而成的个体，如：Dd,yyRr,YyRr ￭ 孟德尔的豌豆杂交实验 指生物个体所表现出来的性状 表型(表现型)： 自交： 基因型相同的生物体间相互交配(通常只适用植物)，相对性状中显、隐性判断 测交： 就是让杂种第一代与隐性个体相交，用来测定F1的基因型 正反交(互交)： 若甲为父本，乙为母本为正交，则为乙父本，甲为母本为反交 指生物个体的遗传因子(基因)组成 基因型： 基因型不同，表型可能相同 生物的性状是由遗传因子决定的：遗传因子不融合、不消失 遗传因子在体细胞中遗传因子成对存在 分离定律：形成配子时，成对的遗传因子彼此分离分别进入到两个不同的配子中，配子中只含每对遗传因子中的一个 受精时，雌雄配子的结合是随机的 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 注意： 分离定律发生于产生配子期间 适用于真核有性生殖生物的核遗传 适用于一对相对性状的遗传 假说—演绎法 研究方法： ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 遗传因子决定生物的性状 提出假说： 遗传因子在体细胞成对存在 遗传因子在形成配子时分离 雌雄配子在受精时随机结合 演绎推理： 推测实验结果，再进行测交实验 1. 孟德尔在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验的基础上，利用“假说—演绎法”成功提出了分离定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析,正确的是( 　 ) A.孟德尔所作假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子” B.“测交实验”是对演绎推理过程及结果的检验 C.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，这属于“演绎”的过程 D.孟德尔所作假说内容之一是“遗传因子在体细胞染色体上成对存在” B 2. 若用玉米为实验材料，验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论，影响最小的是（ ） A.所选实验材料是否为纯合子 B.所选相对性状的显隐性是否易于区分 C.所选相对性状是否受一对等位基因控制 D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法 A ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 3. “春水春池满，春时春草生。”是唐代佚名诗人所作的一句诗，以简洁的语言生动地描绘出春天万物复苏的景象。以下是关于大连几处主要景点中某些植物性状的描述，属于相对性状的是（　 　） A．劳动公园中牡丹花的单瓣和重瓣 B．大连湾体育公园中桃花的红色和有香味 C．大黑山上杜鹃花的紫色和迎春花的黄色 D．英歌石植物园里郁金香花瓣的红色和花型的杯形 A 4. 贵州是我国糯稻的主要产区之一，糯稻具有独特的黏性。已知糯稻的非糯性（A）对糯性（a）为显性。某农科所发现了一株野生的非糯性糯稻，并用其进行了测交实验，下列有关该实验的分析，错误的是（ ） A．选用基因型为Aa的植株与其杂交 B．通过测交可以验证分离定律 C．若后代性状比为1：1，则说明其为杂合子 D．若后代全为非糯性，则说明其是纯合子 A ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 5. 春天百花盛放，五颜六色，生机勃勃。下列现象属于性状分离的是（ ） A．一棵树上的不同枝条开出不同颜色的花 B．1朵花的不同花瓣上的颜色不同 C．多株单瓣凤仙花自交，后代中出现单瓣与重瓣且比例为1：1 D．将红花与白花杂交，后代中出现白花和红花且比例为1：1 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 A 6. 已知水稻的糯性和非糯性是由一对等位基因控制，现有纯合的糯性和非糯性水稻，设计实验验证其遗传是否遵循分离定律。 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 (1)自交法： 让糯性水稻与非糯性杂交得F1代，再让F1自交得F2代，统计F2的表型及比例；若F2中糯性与非糯性比例约为3：1，则遵循分离定律 (2)测交法： 让糯性水稻与非糯性杂交得F1代，在让F1与糯性进行测交，统计F2的表型及比例；若F2中糯性与非糯性比例约为1：1，则遵循分离定律 (3)花粉鉴定法： 让糯性水稻与非糯性杂交得F1代，取F1的花粉用碘液染色后进行镜检，若蓝色花粉（非糯性）与红色花粉（糯性）之比为1：1，则遵循分离定律 性状分离比的模拟实验 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 雌、雄配子 雌、雄配子随机结合 各桶彩球数相等： 两种配子数量应为D：d=1：1 雄配子远多于雌配子 甲、乙小桶内的彩球 ： 不同彩球的随机组合： 两桶内彩球数不需相等： 显性致死 遗传致死问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 隐性致死 合子致死 配子致死 例：一杂合子（Dd)植株自交时，含有隐性基因的花粉有50%的死亡率，则自交后代的基因型比例是（ ） A.1：1：1 B. 4：4：1 C.2：3：1 D.1：2：1 C Dd D d Dd D 1/2d DD 1/2Dd Dd 1/2dd 显性致死 遗传致死问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 隐性致死 合子致死 配子致死 例：一杂合子(Dd)植株自交时，含有隐性基因的花粉有50%的死亡率，则自交后代的基因型比例是（ ） A.1：1：1 B. 4：4：1 C.2：3：1 D.1：2：1 C Dd 1/2D 1/2d 1/2D 1/4d 1/2D 1/2d 1/4DD 1/8Dd 1/4Dd 1/8dd ♀ ♂ 1/2d ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 例：新疆紫草是一种中药材，其花为两性花。新疆紫草的抗病和感病是一对由遗传因子（B/b）控制的相对性状。研究人员用抗病紫草进行下列实验：(1)实验中自交后代抗病紫草∶感病紫草为2∶1，对此现象的解释，研究人员做出了两个假设： 假设一：遗传因子组成BB致死。若该假设成立，F1中感病紫草与抗病紫草进行正反交实验得F2，F2的遗传因子组成及比例为_______________；F2中抗病紫草自交得F3，F3中感病紫草的比例为_________。 假设二：亲本紫草产生的雌配子正常，但带有遗传因子B的花粉（雄配子）有一半致死。为对此假设进行验证，设计了两组实验： ①F1的抗病紫草（♀）×感病紫草（♂）；②F1的抗病紫草（♂）×感病紫草（♀）。若①中子代的性状表现及比例为__________________，②中子代的性状表现及比例为____________________，则证明假设正确。 Bb:bb=1:1 1/3 抗病：感病=5：3 抗病：感病=5：6 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 例：（某种配子、胚胎致死问题 ）自然界配子的发生、个体的发育受多种因素制约，存在致死现象。基因型为Aa的植株自交，子代基因型AA∶Aa∶aa的比例可能出现不同的情况。回答下列问题： (1)若含有a的花粉50%死亡，则自交后代基因型的比例是______________。 (2)若含有a的配子有50%死亡，则自交后代基因型的比例是____________。 (3)若花粉有50%死亡，则自交后代基因型的比例是__________________。 (4)若aa个体有50%死亡，则自交后代基因型的比例是_________________。 (5)若遗传因子组成为AA的受精卵不能正常发育形成子代，则自交后代中显性性状与隐性性状的比例为__________________。 2：3：1 4：4：1 1：2：1 2：4：1 2：1 红花（AA）与白花(aa)杂交，子代开粉花(Aa) 不完全显性问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 例：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1表现为双亲的中间类型的现象，称为不完全显性。下列叙述中属于不完全显性的是（ 　　） A．紫花豌豆和白花豌豆杂交，子代全为紫花 B．A型血和B型血的个体婚配，会出现AB型血后代 C．杂合的粉红花金鱼草自交，后代出现红花、粉红花和白花 D．相同基因型的水稻，在光照充足和不足的条件下，长势不同 C 人类的血型遗传 共显性(并显性)问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 例：人的ABO血型由三个复等位基因IA、IB和i决定，IA与IB之间表现为共显性，而IA和IB对i都是完全显性，根据ABO血型的特点，人群中共有_____种基因型，4种表型。 6 例：(不定项)安哥拉兔的毛色由常染色体上的基因控制，该基因存在多种形式：G、gch、gh、g，这种现象被称为复等位基因。已知该兔毛色有黑（G_）、棕（gch_）、灰（gh_）、白（gg），且其基因显隐性关系为 G > gch > gh > g，若有灰色安哥拉兔与黑色杂交，则后代的表现型和比例可能是（　 　） A、全为黑色 B．黑色：棕色 ≈ 1：1 C．黑色：灰色：白色 ≈ 2：1：1 D．全为灰色 ABC 复等位基因问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 从性遗传是指常染色体上的基因，由于受性别影响而表现出在雌雄中分布比例上或表现程度上的差别 例：山羊的有角和无角是一对相对性状，纯合的有角山羊与纯合的无角山羊杂交，子一代雌性全为无角，雄性全为有角，子一代自由交配，子二代中，雌性有角：无角=1:3，雄性有角：无角=3:1。在只考虑常染色体的情况下，下列说法错误的是( ) A、有角和无角的遗传不遵循分离定律 B、子一代雌雄基因型相同 C、杂合子在雌性为无角，在雄性为有角 D、上述现象说明生物的性状是有基因和环境共同作用的 A 从性遗传问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 如：一个群体有⅓DD和⅔Dd，自由交配情况如下： 1/9DD ⅓×⅔×(½DD，½Dd) ⅓×⅔×(½DD，½Dd) ⅔×⅔×(¼DD，½Dd，¼dd) 2. 配子法 4/9DD 2/9Dd 2/9Dd 1/9dd 1. 组合法 自由交配的计算问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 例1. 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 例2. 基因型为Bb(B对b为完全显性)的玉米植株自交后所结的一个玉米穗上有700多粒种子(F1)，挑选F1植株中的显性个体均分为两组，甲组自交，乙组自由交配，下列有关两组所产子代的分析,错误的是 (　 　) A.甲组子代中隐性个体占1/6，乙组子代中隐性个体占1/9 B.两组子代中纯合子所占比例均高于杂合子所占比例 C.两组子代中基因型为Bb的个体所占比例不同 D.基因B在两组子代中的基因频率不同 D 自由交配的计算问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 例1：豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为（ ） A. 顶生；甲、乙 B. 腋生；甲、丁 C. 顶生；丙、丁 D. 腋生；甲、丙 杂交组合 亲本性状表现 子代性状表现及数量 第一组 甲(顶生)×乙(腋生) 101腋生、99顶生 第二组 甲(顶生)×丙(腋生) 198腋生、201顶生 第三组 甲(顶生)×丁(腋生) 全为腋生 B 例2：甲和乙为一对相对性状，进行杂交实验可以得到下列四组实验结果。若甲性状为显性，用来说明实验中甲性状个体为杂合子的实验组合是( )①♀甲×♂乙→F1呈甲性状 ②♀甲×♂乙→F1呈甲性状、乙性状 ③♀乙×♂甲→F1呈甲性状 ④♀乙×♂甲→F1呈甲性状、乙性状 A.②④ B.①③ C.②③ D.①④ A 表现型与基因型的推断问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 优良性状为显性性状：利用杂合子选育显性纯合子时，可进行连续自交，直到不再发生性状分离为止，即可留种推广使用 杂交育种问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子，但每年都要育种 优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广使用 操作简单；耗时长 例1. 下列杂交组合中不能判断显隐性的是（ ） A.一对肤色正常的夫妇生下一个患白化病的孩子 B.一株紫花豌豆与一株白花豌豆杂交后，子一代都开紫花 C.一株紫花豌豆与一株白花豌豆杂交，子一代既有紫花又有白花 D.一株紫花豌豆自交后，子一代既有紫花又有白花 C 例5. 人眼的虹膜有褐色和蓝色的。一对褐眼的夫妇生了一个蓝眼男孩，这对夫妇再生一个蓝眼男孩的可能性是_________，如果生了一个男孩，是蓝眼的可能性是_______，两种虹膜颜色中为显性遗传的是（ ） A.1/2 　1/4　 褐色 B.1/4　1/8 蓝色 C.1/6 1/8 蓝色　 D.1/8　1/4 褐色 D 无中生有是隐性 有中生无为显性 显隐性判断问题 ￭ 孟德尔遗传定律—分离定律 $$