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必修2

孟德尔的豌豆杂交试验（二） 第1章 遗传因子的发现 更多模板请关注：https://haosc.taobao.com 问题探讨 观察花园里的豌豆植株，孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看，包括两种类型：一种是黄色圆粒的，一种是绿色皱粒的。 讨论 1．决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响呢？ 2. 黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗？ 黄色圆粒 绿色皱粒 黄色皱粒 绿色圆粒 2 黄色对绿色为显性性状 圆粒对皱粒是显性性状 F1 黄色圆粒 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 × ——黄色皱粒和绿色圆粒 一、两对相对性状的杂交实验 亲本类型：性状组合与亲代（P）相同 的类型 重组类型：性状组合与亲代（P）不同 的类型 （1）黄色和绿色、圆粒和皱粒哪个是显性性状,哪个是隐性性状? （2）F2出现新的性状组合是什么? 提出问题 实验分析 F1 黄色圆粒 绿色皱粒 P × 黄色圆粒 F2 黄色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 圆粒 绿色 皱粒 × 一、两对相对性状的杂交实验 提出问题 315 101 108 32 9 ： 3 ： 3 ： 1 对每一对相对性状单独进行分析 315+108=423 ｛ 圆粒种子 皱粒种子 ｛ 黄色种子 绿色种子 圆粒∶皱粒 ≈ 黄色∶绿色 ≈ 101+32=133 315+101=416 108+32=140 形状 颜色 3∶1 3∶1 问题： 为什么会出现新的性状组合呢？ 它们之间有什么数量关系吗？ 表明：每一对相对性状的遗传，都遵循分离定律 每一对相对性状的传递规律仍然遵循着____________。 也就是说控制种子形状的遗传因子的遗传，与控制子叶颜色的遗传因子的遗传是___________的。 分离定律 互不干扰 提出问题 （黄色：绿色）*（圆粒：皱粒）＝（3：1）*（3：1） 黄圆：黄皱：绿圆：绿皱＝9∶3∶3∶1 9︰3︰3︰1与一对相对性状杂交实验中的F2中的3：1的数量比有联系吗？ 不同性状之间发生了新的组合，是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢？ 二、对自由组合现象的解释 黄色圆粒 绿色皱粒 F1 黄色圆粒 YR yr Yy Rr P 配子 （2）产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合 YY RR （1）两对相对性状分别由两对遗传因子控制 yy rr 圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制,黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。 （3）受精时,雌雄配子的结合是随机的 提出问题 作出假设 F1可能形成哪些配子？ a.F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离 F1：YyRr形成配子时 Y与y分离 R与r分离 b.不同对的遗传因子自由组合 形成 Y和R组合 YR配子 Y和r组合 Yr配子 形成 y和R组合 yR配子 形成 y和r组合 yr配子 形成 c.受精时，雌雄配子的结合是随机的 黄色圆粒 绿色皱粒 F1 黄色圆粒 YR yr Yy Rr YR yr Yr yR F1配子 P P配子 R Y Y R r y r y 1 ： 1 ： 1： 1 作出假设 提出问题 YY RR yy rr Yy RR YY Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy Rr Yy RR YY Rr yy RR yy Rr yy Rr YY rr Yy rr Yy rr F1配子 YR yr yR Yr YR yr yR Yr 棋盘法 雌雄配子结合方式___种 性状表现类型____种 遗传因子组成类型____种 16 9 4 提出问题 作出假设 黄圆 1 YYRR 2 YyRR 2 YYRr 4 YyRr 绿圆 绿皱 1 YYrr 2 Yyrr 1 yyRR 2 yyRr 1 yyrr 9Y_R_ 3yyR_ 3Y_rr 1yyrr 黄皱 纯合子 单杂合 双杂合 F2 配子 YR YR yR Yr yr yR Yr yr YYRR YyRR YYRr YyRr YyRR yyRR YyRr yyRr YYRr YyRr YYrr Yyrr YyRr yyRr Yyrr yyrr ①F2中能稳定遗传的个体 占总数的________ ②F2中能稳定遗传 的绿色圆粒占总数的________ ③F2绿色圆粒中， 能稳定遗传的占________ 1/4 1/16 1/3 ④F2中不同于F1表现型 的个体占总数的________ 7/16 ⑤F2中重组类型占总数的________ 3/8 提出问题 作出假设 【练习】 9Y_R_ 3Y_rr 3yyR_ 1yyrr F1 黄圆 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 绿皱 P × 黄圆 YYRR yyrr YyRr F2 重组 类型 亲本 类型 重组 类型 亲本 类型 × 9Y_R_ 3Y_rr 3yyY_ 1yyrr F1 黄圆 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 绿圆 P × 黄皱 YYrr yyRR YyRr F2 重组 类型 亲本 类型 重组 类型 亲本 类型 × 更换亲本 《学法》P21 自学检测 《学法》P21-22 应用提升 提出问题 作出假设 三、对自由组合现象解释的验证----设计测交 演绎推理 × YR Yr yR yr yr 配子： 测交后代 1 ： 1 ： 1 ： 1 杂种子一代 隐性纯合子 YyRr yyrr 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 YyRr Yyrr yyRr yyrr P 黄色圆粒 绿色皱粒 1、理论推测： 2、实验结果： （见下表） 11 提出问题 作出假设 演绎推理 实验验证 孟德尔用F1与双隐性类型测交实验结果 性状组合 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 实际 籽粒数 F1作母本 31 27 26 26 F1作父本 24 22 25 26 不同性状的数量比 1 ： 1 ： 1 ： 1 三、对自由组合现象解释的验证----进行测交 测交实验的结果符合预期的设想，从而证实了： ①F1是杂合体，基因型为YyRr ②F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比例相等的配子 ③F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合 12 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是__________的；在形成配子时，_____________的_____的遗传因子彼此分离，____________ 的遗传因子自由组合。 互不干扰 决定同一性状 成对 决定不同性状 YyRr Yr yR yr YR 在产生配子时，Y与y分离，R与r分离；Y/y与R/r之间自由组合 ①发生时间:形成配子时。 ②遗传因子的关系:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的。 ③实质: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。 ④适用范围：进行有性生殖的真核生物的两对及两对以上相对性状的细胞核遗传。 提出问题 作出假设 四、自由组合定律内容： 演绎推理 实验验证 得出结论 【练习】 自由组合定律发生在上图的哪些过程？ ①②④⑤ ④⑤ 基因分离定律呢？ 假说演绎法 两对对相对性状的 杂交实验 F2表现型比例 9:3:3:1 测交 预测 1:1:1:1 实验结果 1:1:1:1 二者相符 观察现象 提出问题 作出假说 演绎推理 验证假说 解释现象 自由组合定律 假说成立 归纳总结 1、选择豌豆作为实验材料 2、从一对相对性状到多对相对性状的研究（简单到复杂） 3、运用统计学方法对实验结果进行分析 4、科学地设计试验程序（假说-演绎法） 获得成功的原因 提出问题 提出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 五、孟德尔实验方法的启示 书本P12—思考讨论 孟德尔研究一对相对性状的杂交实验发现了---分离定律 研究两对或以上相对性状的杂交实验时发现了---自由组合定律 5、提出新概念并用符号体系表达概念 16 孟德尔实验成功的原因 除了创造性地运用科学方法，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些? 1.扎实的知识基础和对科学的热爱 2.严谨的科学态度 3.创造性的应用科学符号体系 4.勤于实践 5.敢于向传统挑战 六、孟德尔遗传规律的再发现 基因 表现型 基因型 等位基因 孟德尔的“遗传因子”(如D基因和d基因) 是指生物个体所表现出来的性状(如高茎) 是指与表现型有关的基因组成(如DD、Dd、dd) 控制相对性状的基因(如D和d) 1866年，孟德尔将研究结果整理成论文发表。 非等位基因 在多对相对性状中不是控制一对相对性状的基因(如D和A) 1900年，孟德尔的遗传规律被重新提出。 1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”；并提出了表现型和基因型的概念。 表现型和基因型以及它们的关系: 表现型 = 基因型 + 环境 判断： ①基因型相同，表现型一定相同。 ②表现型相同，基因型一定相同。 ③基因型是决定表现型的主要因素。 ④在相同的环境中，基因型相同，表现型一定相同。 掌握遗传规律有助于人们正确地解释自然界普遍存在的遗传现象，在动植物育种和医学实践方面都有重要的意义。 ①假如你是一位育种工作者，你用什么方法把两个品种的优良性状组合在一起？ 现在有两个不同品种的小麦，一个品种抗倒伏，但易染条锈病（DDTT）；另一个品种易倒伏，但能抗条锈病（ddtt）。 小麦条锈病 小麦的抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性，易染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性。小麦患条锈病或倒伏，会导致减产甚至绝收。 七、孟德尔遗传规律的应用 20 1.哪一代个体最早表现出优良性状？ 2.子二代具有显性优良性状的品种都能稳定遗传吗？为什么? 3.如何才能获得稳定遗传的优良品种？ 4.如果需要选育的优良品种是隐性性状，如何进行选育？ 5.结合育种过程，分析杂交育种的优缺点。 9D_T_ 3ddT_ 3D_tt 1ddtt × × P F1 F2 DDTT ddtt DdTt 抗倒伏易染病 易倒伏抗病 抗倒伏易染病 （DDtt、 Ddtt） 抗倒伏抗病 不抗倒伏抗病 F3 选优 自交 选出稳定遗传的个体，扩大推广 F2 不一定，具有显性优良性状的品种可能是杂合子。 连续多代自交，减少杂合子的比例。 直接在F2选出隐形个体，即可稳定遗传，不需连续多代自交 杂交育种的优缺点： 优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集 优”,能产生新的基因型。 缺点：①只能利用已有基因的进行重组，按需选择。 ②育种进程缓慢，过程复杂（自交选择需5-6代,甚至十几代)。 七、孟德尔遗传规律的应用 21 ②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。 1.白化病是由显性基因控制还是由隐性基因控制？ 2.他们再生一个孩子一定会患白化病吗？患病概率是多少？ 白化病 Ⅱ Ⅰ 正常男性 正常女性 白化病男性 隐性基因 不一定。 A_ A_ aa Aa Aa Aa×Aa→（1/4AA,2/4Aa,1/4aa) 白化病 患病概率是1/4. 七、孟德尔遗传规律的应用 22 自由组合定律的解题方法与应用 1.配子类型及概率的问题 如：AaBbCc产生的配子种类数 Aa Bb Cc ↓ ↓ ↓ 2×2×2＝8种 产生ABC配子的概率 1/2×1/2×1/2=1/8 练习1. 基因型为AaBbCC的个体，能产生___种配子；产生基因组成为AbC的配子的概率为______ 1/4 4 一、拆分法 ①分解（先拆）：先将自由组合定律问题分解为若干个分离定律问题 ②组合（后乘）：再利用“乘法法则”进行组合。 2.子代基因型种数及概率的问题 如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？ 可分解为三个分离定律问题： Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA:2Aa:1aa)； Bb×BB→后代有2种基因型(1BB:1Bb)； Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC:2Cc:1cc)。 因而AaBbCc×AaBBCc→后代中有3×2×3＝18种基因型 求后代中AaBBcc出现的概率 1/2×1/2×1/4=1/16 练习2. 已知基因型为AaBbCc×aaBbCC两个体杂交，子代中基因型有____种；其中基因型为AabbCC的个体所占的比例为______。 1/16 12 3.子代表现型种数及概率的问题 如AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能有多少种表现型？ 先看每对基因杂交后代的表现型： Aa×Aa→后代有2种表现型(3A :1aa)； Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb:1bb)； Cc×Cc→后代有2种表现型(3C :1cc)。 所以AaBbCc×AabbCc→后代中有2×2×2＝8种表现型 三个性状均为显性的概率 3/4×1/2×3/4=9/32 《学法》P27-28 典例1、练1、典例2 例1、黄色圆粒豌豆（YyRr）与某豌豆杂交，后代表现型及比例为黄圆:绿圆:黄皱:绿皱=3:3:1:1，求某豌豆的基因型。 黄 某 × 黄 绿 1 : 1 yy 圆 Yy Rr × 某 圆 皱 3 : 1 Rr 所以某豌豆的基因型为： yyRr 分 合 4.逆推型 《学法》P28 练2、练3 子代表现型比例与亲代基因型的互推 子代表现型 9 :3:3 :1 (3 :1) (3 :1) Aa Bb Bb Aa 亲代基因型 × × 1 :1:1 :1 (1 :1) (1 :1) × Aa bb Bb aa × Aa Bb bb aa × 3 :1:3 :1 (1 :1) (3 :1) × Aa bb Bb Aa × Aa Bb Bb aa × 3 :3:1 :1 (3 :1) (1 :1) × Aa bb Bb Aa × Aa Bb Bb aa × 分 练习5、香豌豆中,只有当C,R两个显性基因都存在时,花才呈红色，一株红花香碗豆与某株豌豆杂交,子代中有3/8开红花;若让此红花香豌豆进行自交,后代红花香豌豆中杂合子占( ) A、8/9 B、1/8 C、1/4 D、1/2 A C R × 某 3/8C R 3/8=3/4×1/2 c r 练习6、求AaBbCcXAaBbCc子代表现型比例： （3:1) X（3:1）X (3:1) =(9:3:3:1) X (3:1) =27:9:9:9:3:3:3:1 分 棋盘法 例：求某生物AaBb自交后代的基因型和表现型比率　 1/4AA 1/2Aa 1/4aa 1/4BB 1/2Bb 1/4bb 1/16AABB 1/8AaBB 1/16aaBB 1/8AABb 1/16AAbb 1/4AaBb 1/8Aabb 1/8aaBb 1/16aabb 3/4A_ 1/4aa 3/4B_ 1/4bb 9/16A_B_ 3/16A_bb 3/16aaB_ 1/16aabb 基因型 表现型 棋盘法配合拆分法也可以变简单： 分 分 棋盘法尽管看起来比较笨，但在某些特殊情况下需要用棋盘法 例：某种鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性．且基因A或b在纯合时使胚胎致死，这两对基因是独立遗传的．现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论所生子代中杂合子所占比例为（　　） A．1/4 B．3/4 C．1/9 D．8/9 棋盘法 F2 1AA（死） 2Aa 1aa 1BB 1（致死） 2AaBB 1aaBB 2Bb 2（致死） 4AaBb 2aaBb 1bb（死） 1（致死） 2（致死） 1（致死） D 再例：某植物AaBb自花授粉，经检测发现ab的花粉中有50％的致死率，则其后代出现双显性表现型个体的概率为(　　） A．17/28 B．19/28 C．9/16 D．32/49 棋盘法 雌配子雄配子 1AB 1Ab 1aB 1ab 2AB 2 2 2 2 2Ab 2 2 2 2 2aB 2 2 2 2 1ab 1 1 1 1 A 二.遗传病概率求解 (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： (6)只患一种病的概率： m·n m·(1－n) n·(1－m) (1－m)·(1－n) 1－(1－m)·(1－n) m(1－n)＋n·(1－m) 33 二.遗传病概率求解 例题.在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P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（由隐性致病基因d控制，基因型为dd）的小孩。请推断父亲和母亲的基因型，并预测他们再生一个小孩： （1）父亲的基因型 母亲的基因型 。 （2）只患多指的概率： （3）只患先天聋哑的概率： （4）两病皆患的概率： （5）不患病的概率： （6）只患一种病的概率： 3/8 1/8 1/8 3/8 1/2 PpDd ppDd 多指 1/2Pp ---------- 1/2 pp --------- 正常 正常 D_3/4 dd1/4 聋哑 34 三、自由组合定律的验证 《学法》P29 典例3 练4 验证分离定律： 自交法 测交法 花粉鉴定法 杂合子×杂合子，后代性状分离比为3:1 杂合子×隐性纯合子，后代性状比例为1:1 取杂合子的花粉，花粉类型比例为1:1 （至少需要一对等位基因） 验证自由组合定律： 自交法 测交法 花粉鉴定法 双杂合子×双杂合子，后代性状分离比为9:3:3:1 双杂合子×隐性纯合子，后代性状比例为1:1:1:1 取双杂合子的花粉，花粉类型比例为1:1:1:1 （至少需要两对等位基因） 合并变形 9:7 13:3 9:6:1 15:1 9:4:3 12:3:1 1:4:6:4:1 致死变形 6:3:2:1 4:2:2:1 9:3:3 1:3 3:1 1:2:1 3:1 1:2:1 2:1:1 0:0:1:2:1 1:1:1:1 1:1:1:1 1:1:1 四、9:3:3:1 和 1:1:1:1的变形： 9:3:3:1 1:1:1:1 和为16 和小于16 变形举例： 《学法》P30-31 典例4、 练5、练6 五、多对等位基因的自由组合现象： n对等位基因(遵循自由组合定律)的遗传规律 (3∶1)n 2n (1∶2∶1)n 3n 4n (1∶1)n 2n n n ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ ⋮ (3∶1)3 23 (1∶2∶1)3 33 43 (1∶1)3 23 3 3 (3∶1)2 22 (1∶2∶1)2 32 42 (1∶1)2 22 2 2 3∶1 2 1∶2∶1 3 4 1∶1 2 1 1 比例 种类 比例 种类 比例 种类 F2表现型 F2基因型 F1配子可能组 合数 F1配子 等位 基因 对数 相对性状对数 $