1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一)课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 本节聚焦 1.孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的？ 2.孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设？ 他又设计了什么实验来验证假设？ 3.分离定律的内容是什么？ 怎样用分离定律解释一些遗传现象？ 4.如何运用假说—演绎法进行实验探究？ 问题探讨 人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混和，使子代表现出介于双亲之间的性状。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混和液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。 讨论： 1.按照上述观点，当红花豌豆与白花豌豆杂交后，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？ 粉色。 不同意。因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。 例如，性别遗传、身高遗传等。 1822-1856 出生于奥地利， 21岁做修道士， 29岁进修自然科学和数学 1856-1864 在修道院开始了 长达八年的豌豆实验 发现了生物遗传的基本规律 1865-1884 43岁宣读《植物杂交实验》， 去世15年，论文发表。35年后，得到认可。 两大贡献 提出遗传单位是遗传因子 （现代遗传学上确定为基因） 发现两大遗传规律 （分离定律与自由组合定律） 格雷格尔∙孟德尔 1822—1884 孟德尔生平 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 1、豌豆花是两性花，自花传粉、闭花授粉，自然状态下一般都是纯种。 两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。 单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。 玉米（雌雄同株） 雄花 雌花 （只有雄蕊） （只有雌蕊） 1、豌豆花是两性花、自花传粉、闭花授粉，自然状态下一般都是纯种。 闭花授粉 一朵花的花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程 自花传粉 指花未开时就已经完成了授粉 异花传粉 一朵花的花粉落在另一朵花的雌蕊柱头上的过程 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 避免了外来花粉的干扰，使得豌豆在自然状态下为纯种。使结果更可靠和容易分析。 异花传粉过程中的亲本 提供花粉的植株为 接受花粉的植株为 父本（♂） 母本（♀） 雄配子 2、豌豆花比较大，便于做人工杂交实验。 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 【任务一】请自主阅读教材P3图1-1，思考讨论并回答下列问题： 1、人工操作实验可概括为哪几步？ 2、什么时候去雄？去雄的目的是什么？ 3、两次套袋的目的分别是什么？ 2、豌豆花比较大，便于做人工杂交实验。 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 人工异花传粉示意图 母本去雄 套 袋 传 粉　 套 袋 人工异花授粉的步骤： 2、豌豆花比较大，便于做人工杂交实验。 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 人工异花传粉示意图 母本去雄 套 袋 传 粉　 套 袋 人工异花授粉的步骤： 花蕾期（花未成熟时） 防止自花传粉 防止外来花粉 的干扰 雌蕊成熟时 防止外来花粉的干扰，保证杂交种子是人工传粉所结 时间： 目的： 目的： 时间： 目的： 对单性花植物进行人工杂交实验的步骤？ 套袋→传粉→套袋 相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。 3、豌豆植株有多对易于区分的性状且能稳定地遗传给后代。 性状 相对性状 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 1.下列性状中属于相对性状的是(　　) A．猫的蓝眼和白毛 B．棉花的细绒和长绒 C．兔的身高和体重 D．豌豆花位置的腋生和顶生 答案：D 4、生长周期短，易栽培。 5、子代较多，便于统计。 一、豌豆用作遗传实验材料的优点 用数学统计方法分析结果的偶然性小（误差小），更可靠。 类型 含义 表示式 应用 杂交 基因型不同的个体之间的 相互交配 AA×aa Aa×AA ①将不同品种优良性状集中到一起，得到新品种；②用于显隐性的判断 自交 ①植物的自花(或同株异花)传粉 ②基因型相同的个体间的交配 AA×AA Aa×Aa ①提高种群中纯合子比例；②用于显隐性的判断；③用于植物纯合子、杂合子的鉴定 测交 待测个体与隐性纯合子杂交 Aa×aa ①用于测定待测个体的基因型和产生配子的种类及比例；②验证遗传的基本规律 正交反交 正交中父方和母方分别是反交中的母方和父方 正交：甲(♀)×乙(♂) 反交：甲(♂)×乙(♀) ①判断待测性状是细胞质遗传还是细胞核遗传；②判断基因是位于常染色体上，还是位于性染色体上 【知识链接】交配类型的辨析及应用 含义 亲本 母本 父本 自交 杂交 子一代 子二代 符号               【知识链接】遗传学常用符号 P ⊗ F1 F2 × 【任务二】请自主阅读教材P4，思考讨论并回答下列问题： 1、一对相对性状的杂交实验是如何进行的？实验结果如何？ 2、什么是显性性状？什么是隐性性状？ 什么是性状分离？ 二、一对相对性状的杂交实验 × P F1 ♀ ♂ （纯合）高茎 （纯合）矮茎 高茎 正交 × P F1 ♀ ♂ （纯合）高茎 （纯合）矮茎 高茎 反交 观察现象，提出问题： 现象一： 亲本无论正交还是反交， 杂交产生的F1总是高茎。 问题①： 为什么F1都是高茎而没有矮茎？ 孟德尔为什么要进行正交和反交实验呢？ 排除了母系遗传 否定了融合遗传 二、一对相对性状的杂交实验 F2 F1 P × ⊕ 观察现象，提出问题： 现象二：子二代F2不仅有不仅有高茎，还有矮茎。 问题②：为什么F2中矮茎豌豆又出现了呢？ 一对相对性状的亲本杂交， 子一代显现出来的性状—— 子一代未显现出来的性状—— 显性性状 隐性性状 在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象—— 性状分离 出现矮茎是偶然吗？如何判断？ 统计 显性 性状 隐性性状 二、一对相对性状的杂交实验 787 277 F2 F1 P × ⊕ 观察现象，提出问题： 现象三： 子二代F2植株种高茎与矮茎的性状分离比接近3：1。 问题③： F2中出现3:1的性状分离比，是偶然的吗？ 3 ∶ 1 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 三、对分离现象的解释 787 277 F2 F1 P × ⊕ 提出假说，解释问题： 3 ∶ 1 (1) 生物的性状是由遗传因子决定的 显性性状由显性遗传因子控制（用大写字母 如 D表示） 隐性性状由隐性遗传因子控制（用小写字母 如 d表示） (2) 体细胞中遗传因子是成对存在 纯种高茎 DD 纯合子：遗传因子组成相同的个体 杂合子：遗传因子组成不同的个体 Dd (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中。 配子中只含每对遗传因子的一个。 (4) 受精时，雌雄配子的结合是随机的。 纯种矮茎 dd 787 277 F2 F1 P × ⊕ 提出假说，解释问题： 3 ∶ 1 Dd × D d D d DD Dd Dd dd DD dd × 高茎 矮茎 P 配子 Dd F1 D d 配子 F2 高茎 高茎 高茎 矮茎 3 ： 1 高茎 高茎 三、对分离现象的解释 提出假说，解释问题： 三、对分离现象的解释 配子 高茎 杂种子一代 高茎 矮茎 Dd D d d Dd dd 1 ： 1 矮茎 隐性纯合子 子代 根据假说，推出测交后代结果为： 高茎与矮茎植株的数量比应为1 : 1 dd 预期结果: 实验检验 测交实验的结果是，在得到的166株后代中，87株是高茎的，79株是矮茎的，高茎与矮茎植株的数量比接近1 : 1。 与预期结果相符。 得出结论 孟德尔的假说正确。 F1为杂合子（Dd）， 且产生两种数量相等的配子。 × 四、对分离现象解释的验证 结合孟德尔假说，你认为验证的焦点是什么？ 如何验证？ F1为杂合子，且产生两种数量相等的配子。 设计测交实验，即让F1与隐性纯合子杂交。 演绎推理 1、在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相互融合； 2、在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。（教材P7） 适用范围： 杂合子（F1）产生配子时， 成对的遗传因子彼此分离。 进行有性生殖的真核生物的一对（遗传因子控制的）相对性状的细胞核遗传。 又称孟德尔第一定律 五、分离定律 内容： 实质： 【减数第一次分裂后期】 2．(合格考)遗传因子组成为Aa的植物体产生的雌雄配子的数量比是(　　) A．雌配子∶雄配子＝1∶1 B．雄配子A∶雌配子a＝1∶1 C．雄配子∶雌配子＝3∶1 D．雄配子比雌配子多 答案：D 观察现象，提出问题 亲代的矮茎性状为什么在F1中消失了？ 后代F2中为什么矮茎性状又出现了？并且比例为3：1？ 分析问题，提出假说 ①生物的性状由遗传因子决定。 ②体细胞中遗传因子成对存在。 ③成对遗传因子在形成配子时分离。 ④雌雄配子在受精时随机结合。 设计实验，演绎推理 设计实验：让F1与隐性纯合子测交，F1能产生数量相等的两种配子（D:d=1:1）； 预期：后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1:1。 实施实验，验证假说 后代中高茎植株与矮茎植株的比例接近1:1。 得出结论 实验结果与预测吻合，说明假说正确。 → 分离定律 【科学方法】假说——演绎法 【深度思考】 关于测交 1、为什么选择隐性纯合子做测交实验能证明F1产生配子的类型及比例？ 因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为隐性（d），它不会影响F1产生的配子中所含遗传因子的表达，所以测交后代的表型就决定于F1所产生的配子的类型及比例。根据测交后代就可反映出F1产生配子的情况。 2、通过测交后代的表现型和比例，可推知： ①F1产生的配子的________________ ②F1的_________________ ③F1在形成配子时_____________________________ 种类和比例 遗传因子组成 成对的遗传因子发生分离 能。测交实验最初是为了测定F1的遗传因子组成，后来经过推广，通过测交后代表现的性状及性状分离比可以测定任何个体的遗传因子组成。 3、能否用测交法测定其他个体的遗传因子组成?为什么? 【深度思考】 关于测交 4、使用该杂交方式（测交）有无前提条件？ 使用测交需要先知道一对相对性状的显隐性 5、演绎推理过程等于测交吗？ 演绎推理过程 不等于 测交实验 演绎推理： 属于理论指导过程，“设想”“推测”测交实验结果。 测交实验： 让F1与隐性纯合子杂交进行实验，属于实践过程，即“做”测交实验。 6．(等级考)关于孟德尔分离定律杂交实验中测交的说法不正确的是(　　) A．F1×隐性类型→测F1遗传因子组成 B．通过测定F1的遗传因子组成来验证对分离实验现象理论解释的科学性 C．F1的遗传因子组成是根据F1×隐性类型→所得后代性状表现反向推知的 D．测交时，与F1杂交的另一亲本无特殊限制 答案：D 3．(合格考)孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是(　　) A．自交、杂交和测交 B．测交、自交和杂交 C．杂交、自交和测交 D．杂交、测交和自交 答案：C 【归纳总结】 (1) F1 (Dd)的配子种类和比例： ___________________ (2) F2 遗传因子组成的种类和比例： _________________________________ (3 )F2 的性状种类和比例： _______________________________ (4) F1 测交后代遗传因子组成的种类和比例： _______________________________ (5) F1 测交后代性状的种类和比例： _______________________________ 一对相对性状杂交实验中的相关数量关系： 2种(D、d)，1∶1 3种(DD、Dd、dd)，1∶2∶1 2种(显性、隐性)，3∶1 2种(Dd、dd)，1∶1 2种(显性、隐性)，1∶1 雌配子∶雄配子 ≠ 1∶1 4．(合格考)在孟德尔进行的一对相对性状的遗传实验中，具有1∶1比例的是(　　) ①F1产生配子的分离比　 ②F2性状分离比　 ③F1测交后代性状分离比　④亲本杂交后代性状分离比 A．①②　　　　B．③④ C．②③ D．①③ 答案：D 4．杂合子高茎豌豆自交，后代中已有15株高茎，第16株豌豆的性状表现类型(　　) A．一定为矮茎 B．一定为高茎 C．是矮茎的可能性大 D．是高茎的可能性大 答案：D (1)在左侧应注明P、F1、F2等，以明确世代关系和上下代之间的联系。 (2)要写清楚P、F1、F2等的表型（性状）和基因型（遗传因子组成），它们产生的配子的情况，以及最后一代 ( F1或F2 ) 的相关比例。 (3)用 ⊗、×表示交配类型，用箭头表示基因在上下代之间的传递关系，用相交线或棋盘的形式表示形成子代的配子结合的情况。 【补充说明】 “遗传图解”的书写规范： 【补充说明】 (2)相交线法 “遗传图解”的写法一般有两种： (1)棋盘格法 2．某病基因携带者(男)与该病患者(女)结婚，某同学将这对夫妇产生子代的情况绘制成遗传图解(如图)，下列对该遗传图解的评价不合理的是(　　) A．漏写亲本的性状表现类型 B．漏写杂交符号“×” C．卵细胞的类型应该只写一个a D．错写F1的性状表现类型的比例 答案：D 五、性状分离比的模拟实验 （1）实验目的 通过模拟实验，理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。 （2）模拟内容 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 五、性状分离比的模拟实验 （3）操作步骤 性状分离比的模拟实验记录表 次数 甲 乙 组合 1 2 ..... 合计 次数 D次 ， d次 。 D次 ， d次 。 DD次 ， Dd次 ， dd次 。 统计 数量比 D:d= D:d= DD:Dd：dd= （4）分析结果，得出结论 ①彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈____________。 ②彩球组合类型的数量比代表显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈______。 1:2:1 3:1 五、性状分离比的模拟实验 【思考讨论】 （1）每个小桶内的两种彩球数量是否必须相等？为什么？ （2）甲、乙两个小桶内彩球的总数是否要求一定要相等？为什么？ （3）为保证不同配子间结合机会均等，且所得结果与理论值接近， 在实验过程中应注意哪些问题？ 必须相等。 F1(Dd)产生的两种雌（或雄）配子数量相等（D：d=1:1） 不一定要相等。 自然界中雄配子的数量远远多于雌配子的数量。 ①抓取小球时应随机抓取； ②双手同时进行，且闭眼； ③应将抓取的小球放回原桶，摇匀； ④重复多次。 五、性状分离比的模拟实验 【思考讨论】 （4）如果孟德尔当时只统计10株豌豆杂交的结果，他还能正确地解释 性状分离现象吗? （5）将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较， 你认为孟德尔的假说是否合理？ 不能。 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。当对10株豌豆的个体做统计时，会出现较大的误差。 合理。 因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机组合，统计的样本数量也足够大，出现了3：1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。 五、性状分离比的模拟实验 【思维拓展】 通过以上问题分析，F2中出现3:1的性状分离比，需要满足哪些条件？ (1)F1个体形成的配子数目相等且生活力相同 (2)雌雄配子结合的机会相等 (3)F2不同基因型的个体存活率相同 (4)遗传因子显隐性关系为完全显性（杂合子表现为显性性状） (5)观察子代样本数目足够多，符合统计学要求。 分离定律的实质: A与a控制的性状 或 处理后的配子 → 自交法、测交法、花粉鉴定法 可直接检验配子的分离 验证思路：通过看得见的现象 杂合体能够产生两种比例相等的配子。 D A a Aa 杂合子 配子 反映 杂合子在形成配子时， 成对的遗传因子（等位基因）彼此分离。 【拓展】分离定律的验证方法 有哪些方法？ (1)间接检验配子的分离——通过雌雄配子随机结合后产生的个体表现出的性状检验。 ②测交法 ①（杂合子）自交法 若观察到 后代为显：隐 =1：1， 则 可间接验证F1杂合体在形成配子时A与a发生了分离，即验证分离定律。 （动、植物普遍适用） 【拓展】分离定律的验证方法 若观察到 自交后代 显：隐=3：1， 则 可间接验证F1杂合体在形成配子时A与a发生了分离，即验证分离定律。 （对于自花传粉植物来说，该方法最简便） (2)直接检验配子的分离— 若观察到 蓝黑色花粉：橙红色花粉=1:1， 则 可直接说明F1杂合体在形成配子时A与a彼此分离，即验证分离定律。 花粉鉴定法 【拓展】分离定律的验证方法 （少数特殊植物适用） 2．(等级考)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遗传因子控制 D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法 答案：A (3)如果让F1自交，F2中花粉有种______类型。 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纯种的糯性水稻杂交，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。请回答下列问题。 (1)花粉出现这种比例的原因是什么? ①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。 ②在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。 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。 (2)实验结果验证了什么? 2 【练习与应用】 二、拓展应用 43 ②若给出的生物材料不知纯种与否 自交法 植物 ⊗ 甲 出现甲、乙性状 甲性状为显性性状 ⊗ 甲 全为甲性状 甲为纯合子， 但确定不了显隐性 杂交法 植物 动物 （多对） 甲×乙 若子代只出现一种性状 则此性状为显性性状 甲×乙 若子代出现甲、乙性状 确定不了显隐性 ⊗ ⊗ 子代再分别自交 若子代甲自交出现甲、乙性状，则甲性状为显性性状 若子代乙自交只出现乙性状，则乙性状为隐性性状 先杂交再自交 先自交再杂交 ⊗ 乙 全为乙性状 子代甲×子代乙 子代出现性状分离，亲本性状为显性性状。“无中生有为隐性” 再杂交 （确定其中一个为杂合子， 另一个为隐性纯合子） 如：纯种高茎×纯种矮茎 → 高茎 高茎为显性性状 简 便 【拓展】显性性状和隐性性状的判断 1、根据子代性状判断 ①若给出的生物材料为纯种 杂交法（定义法） 具有一对相对性状的纯合亲本杂交 → 子代只出现一种性状 子代所出现的性状为显性性状 2、根据子代性状分离比判断 豌豆：纯种高茎×纯种矮茎 →F1高茎→F2高茎:矮茎=3:1 具一对相对性状的亲本杂交 ⇒F2性状分离比为3∶1 ⇒分离比中占3份的性状为显性性状 显性性状 【拓展】显性性状和隐性性状的判断 4、根据遗传系谱图进行判断 “无中生有”为隐性 【拓展】显性性状和隐性性状的判断 3．玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状，某一品系X为黄粒玉米，若自花传粉，后代全为黄粒；若接受另一品系Y紫粒玉米的花粉，后代既有黄粒，也有紫粒。下列有关分析正确的是(　　) A. 紫粒是显性性状　　　B．黄粒是显性性状 C．品系X是杂种 D．品系Y是纯种 答案：A 2．下列关于性状显隐性或纯合子与杂合子判断方法的叙述，错误的是(　　) A．甲×乙→只有甲→甲为显性性状 B．甲×甲→甲＋乙→乙为隐性性状 C．甲×乙→甲∶乙＝1∶1→甲为显性性状 D．花粉鉴定法：只有一种花粉→纯合子，至少两种花粉→杂合子 答案：C 3．纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上却无甜玉米籽粒，其原因是(　　) A．甜是显性性状 B．非甜是显性性状 C．性状相互混杂 D．相互选择性状 答案：B (1) 毛色的显性性状是________, 隐性性状是_______。 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。 【练习与应用】 50 (1)自交法：此法用于植物，而且是最简便的方法 (2)测交法：前提已知显隐性 待测对象若为雄性动物，注意与多个隐性雌性个体交配， 以产生更多的后代个体，使结果更有说明力。 若后代出现隐性个体，则待测个体为杂合子 若后代只有显性性状，则待测个体为纯合子 要求 子代数目多 【拓展】某显性性状是纯合子还是杂合子的判断 (3)花粉鉴定法：非糯性花粉遇碘液呈现蓝黑色，糯性花粉遇碘液呈现橙红色。镜检。 如果花粉颜色有两种，且比例为1∶1，则被鉴定的亲本为杂合子； 如果花粉颜色只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。 原因： 杂合子能产生两种比例相等的配子 前提：观察的性状能在花粉中表现出来（或显色反应） 只适用于一些特殊的植物 【拓展】某显性性状是纯合子还是杂合子的判断 待测个体 花粉♂ 减数分裂 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)。请回答下列问题。 (1)在正常情况下，一匹母马一次只能生匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎样配种? 将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。 (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? 杂交后代可能有两种结果: 一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子; 二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子。 【练习与应用】 二、拓展应用 测交 53 5．(等级考)采用下列哪一组方式，可以依次解决①～④中的遗传学问题(　　) ①鉴定一只白羊是否是纯种　 ②在一对相对性状中区分显隐性　 ③不断提高小麦抗病品种的纯合度　④检验杂种F1的遗传因子组成 A．杂交、自交、测交、测交 B．测交、杂交、自交、测交 C．测交、测交、杂交、自交 D．杂交、杂交、自交、测交 答案：B 亲代 子代遗传因子的组成及比例 子代性状及比例 AA X AA AA X Aa AA X aa Aa X Aa Aa X aa aa X aa 1、由亲代推断子代 全为AA AA : Aa= 1:1 全为Aa AA : Aa : aa= 1 : 2 : 1 Aa : aa= 1 : 1 aa 全为显性 全为显性 全为显性 显性：隐性= 3：1 显性：隐性= 1：1 全为隐性 【拓展】遗传因子组成的判断及概率计算 2、由子代推断亲代 (逆推型) 子代 亲本遗传因子组成 显性：隐性=3：1 显性：隐性=1：1 全为显性 全为隐性 Aa X Aa（双杂合子组合） Aa X aa（测交组合） AA X AA 或 AA X Aa 或 AA X aa aa X aa （至少一方为 显性纯合子） 【拓展】遗传因子组成的判断及概率计算 ① 显 × 隐 隐 aa aa A a ② 显 × 显 隐 aa A A a 显 a 例、用A、a来表示相关显隐性，写出下列各组合的基因型 遗传因子填充法: 显性性状的基因型用A_ 表示； 隐性性状基因型只能是aa。 隐性突破法: ①如果子代中有隐性个体，则亲本必定都至少含有一个a基因； ②隐性亲代个体（aa）的遗传因子，必有一个会遗传给子代。 【拓展】遗传因子组成的判断及概率计算 基因型及概率？ 概率= 用经典公式计算 某性状或遗传因子组合数 x100% 总数 3显性性状 ∶ 1隐性性状 根据分离比计算 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 。 2/3 【拓展】遗传因子组成的判断及概率计算 2、人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。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，这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是（ ） A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6 A B 【练习与应用】 变式：生下蓝眼女孩的概率是（ ） 变式2、有一对表现正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的弟弟也是白化病患者，但女方双亲表现正常。这对夫妇生出白化病孩子的概率是(　　)，生出正常孩子的概率是(　　)。 A．1/2 B．2/3 C．1/6 D．1/4 C 这对夫妇生出白化病男孩的概率是 这对夫妇生出男孩患白化病的概率是 患病男孩的概率=患病女孩的概率=患病孩子概率×(1/2) 男孩患病的概率=女孩患病的概率=患病孩子概率 规律总结： 1/6×1/2= 1/12 1/6 【拓展】遗传因子组成的判断及概率计算 P F1 F2 F3 Aa 1/4AA 1/2Aa 1/4aa 1/8AA 1/8aa 1/4Aa 1/4AA 1/4aa ⊗ ⊗ 1/8Aa 3/8aa 3/8AA 1/16AA 1/16aa ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ 3/8AA 3/8aa 7/16AA 7/16aa Fn (1/2)n Aa [1－(1/2)n]×1/2 aa [1－(1/2)n]×1/2 AA 【拓展】自交和自由交配（随机交配） 1、杂合子（Aa）连续自交n代的比例 杂合子比例：1/2n 纯合子比例：1－(1/2)n 【拓展】自交和自由交配（随机交配） 1、杂合子（Aa）连续自交n代的比例 杂合子比例：1/2n 纯合子比例：1－(1/2)n 杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图 ① ② ③ 指导育种： 连续自交提高纯合子比例，直至不发生性状分离为止最终得到纯合子新品种 【拓展】自交和自由交配（随机交配） 1、杂合子（Aa）连续自交n代的比例 杂合子比例：1/2n 纯合子比例：1－(1/2)n 假设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46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。 杂合子 Dd 80 46 直接无 法区分 种子按株收， 每一株的种子种在一起 不性状分离 性状分离 两种 DD Dd √ 【思维训练】 ⊗ ⊗ ⊗ 64 假设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46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。 杂合子 Dd 80 46 【思维训练】 ⊗ ⊗ P F1 F2 将获得的紫花植株连续自交几代，每一代淘汰白花，直至自交后代中不再出现白花植株为止。 获得纯系的方法——连续自交（并不断进行筛选） 65 合并: 调整比例 提醒：涉及到淘汰后的子代性状分离比会发生改变，调整比例这一细节将决定整个分析的正确与否。 调整比例 调整比例 【拓展】自交和自由交配（随机交配） 2、杂合子（Aa）连续自交， 并逐代淘汰隐性个体。 杂合子（Aa）连续自交，并逐代淘汰隐性个体。n代后，显性个体中，杂合子比例为 自由交配： 自交： 强调的是遗传因子组成相同(基因型相同)的个体的交配。 【拓展】自交和自由交配（随机交配） 指群体中不同个体随机交配，遗传因子组成相同或不同的个体之间都要进行交配。 例如：某群体中有遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体。 AA×AA、Aa×Aa、aa×aa 三种 AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA×Aa、AA×aa、Aa×aa 六种 自交方式： 自由交配方式： (1)列举交配组合 可利用棋盘法进行列表统计，以防漏掉某一交配组合。自由交配的方式有4种，列表分析如下： 　　♀ ♂ 1/3AA 2/3Aa 1/3AA 1/3AA(♂)×1/3AA(♀) 1/3AA(♂)×2/3Aa(♀) 2/3Aa 2/3Aa(♂)×1/3AA(♀) 2/3Aa(♂)×2/3Aa(♀) 【拓展】自交和自由交配（随机交配） 3、自由交配的相关计算 例如，某群体中基因型为AA的个体占1/3，基因型为Aa的个体占2/3。 (2)配子法 先计算出群体产生雌(雄)配子的概率，再用棋盘法进行计算： 　　　雌配子 雄配子　　　 2/3A 1/3a 2/3A 4/9AA 2/9Aa 1/3a 2/9Aa 1/9aa 【拓展】自交和自由交配（随机交配） 子代 (3)遗传平衡法 先根据“一个等位基因的频率＝它的纯合子基因型概率＋(1/2)杂合子基因型频率”推知，子代中A的基因频率＝1/3＋(1/2)×(2/3)＝2/3，a的基因频率＝1－(2/3)＝1/3。然后根据遗传平衡定律可知，aa的基因型频率＝a基因频率的平方＝(1/3)2＝1/9，AA的基因型频率＝A基因频率的平方＝(2/3)2＝4/9，Aa的基因型频率：2×A基因频率×a基因频率＝2×2/3×1/3＝4/9。表现型及概率为8/9A_、1/9aa。 在没有任何干预的条件下，自交和自由交配都不改变基因频率，但连续自交能降低杂合子(Aa)的基因型频率，自由交配不改变各基因型的频率。 【拓展】自交和自由交配（随机交配） 自由交配的概率计算 若杂合子Aa连续自由交配n代： 若杂合子Aa连续自由交配n代,且逐代淘汰隐性个体后： 【拓展】自交和自由交配（随机交配） 1/3AA 2/3Aa自交结果： 1/3AA 2/3Aa 1/3AA 2/3Aa随机交配结果： 后代： 1/2AA 1/3Aa 1/6aa ⊗ ⊗ 配子概率 1/3 A 2/3（1/2A 、1/2 a） 2/3 A 1/2 a 雌、雄配子相同 后代：AA = Aa = aa = 2/3 * 2/3 = 4/9 2/3 * 1/3 + 1/3 * 2/3= 4/9 1/3 * 1/3 = 1/9 1/3 AA 2/3(1/4AA+1/2Aa+1/4aa) 练习 1/2AA 1/2Aa自交结果： 1/2AA 1/2Aa 1/2AA 1/2Aa随机交配结果： 后代： 5/8AA 1/4Aa 1/8aa ⊗ ⊗ 配子概率 1/2 A 1/2（1/2A 、1/2 a） 3/4 A 1/4 a 雌、雄配子相同 后代：AA = Aa = aa = 3/4 * 3/4 = 9/16 3/4 * 1/4 + 1/4 * 3/4= 6/16 1/4 * 1/4 = 1/16 1/2 AA 1/2 (1/4AA+1/2Aa+1/4aa) 练习 5．(等级考)豌豆的高茎与矮茎是一对相对性状(分别由D、d基因控制)，现有一批基因型为DD与Dd的高茎豌豆，两者的数量之比是3∶1，自然状态下其子代中基因型为DD、Dd、dd的数量之比为(　　) A．13∶2∶1 B．49∶14∶1 C．1∶2∶1 D．9∶6∶1   答案：A 【拓展】分离定律的遗传特例归纳 1、复等位基因 复等位基因指同源染色体同一位置上控制某类性状的基因有2种以上(如ABO血型涉及IA、IB、i三种基因)。 复等位基因在群体中尽管有多个，但其在每个个体的体细胞中仍然是成对存在的，而且彼此间具有显隐性关系，遗传时遵循________定律。 分离 例如，人类ABO血型的决定方式如下： IAIA、IAi―→A型血； IBIB、IBi―→B型血； IAIB―→AB型血(共显性)； ii―→O型血。 【拓展】分离定律的遗传特例归纳 2、异常分离比问题 (1)不完全显性 F1的性状表现介于显性和隐性亲本之间的显性表现形式，如紫茉莉的花色遗传中，红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr)，F1自交后代有_____种表型：红花、________、白花，性状分离比为1∶2∶1，图解如下： 3 粉红花 粉红花 粉红花 【拓展】分离定律的遗传特例归纳 2、异常分离比问题 (2)致死现象 ①胚胎致死： 显性：隐性=2：1 全为显性 【拓展】分离定律的遗传特例归纳 2、异常分离比问题 (2)致死现象 ②配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活能力的配子的现象。 例如，A基因使雄配子致死，则Aa自交，只能产生一种成活的a雄配子、A和a两种雌配子，形成的后代有两种基因型即____________。 Aa∶aa＝1∶1 【拓展】分离定律的遗传特例归纳 2、异常分离比问题 （3）从性遗传 由常染色体上基因控制的性状，在表型上受个体性别影响的现象。 如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制，有角基因H为显性，无角基因h为隐性，在杂合子(Hh)中，公羊表现为有角，母羊则表现为无角，其基因型与表型关系如下表：   HH Hh hh 雄性 有角 有角 无角 雌性 有角 无角 无角 符合分离定律，不属于伴性遗传 【拓展】分离定律的遗传特例归纳 （4）表型模拟 生物的表型＝基因型＋环境 由于受环境影响，导致表型与基因型不符合的现象。 如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响，其表型、基因型与环境的关系如下表： 2、异常分离比问题 温度 表型 基因型 25 ℃ (正常温度) 35 ℃ VV、Vv 长翅 残翅 vv 残翅 杂合子比例为eq \f(1,2)，显性纯合子比例为eq \f(1,4)，隐性纯合子比例为eq \f(1,4) 显性个体中，纯合子比例为eq \f(n,n＋2)，杂合子比例为eq \f(2,n＋2) 2．不完全显性 如一对遗传因子A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，Aa的个体自交后代中红花∶白花＝3∶1；在不完全显性时，Aa的个体自交后代中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)＝1∶2∶1。 3．致死现象 (1)胚胎致死：某些遗传因子组成的个体死亡，如下图： Aa×Aa ↓ eq \a\vs4\al(1AA∶2Aa∶1aa,　　3　∶ 1)⇒eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(显性纯合致死：2∶1,隐性纯合致死：全为显性)) $