1.2孟德尔豌豆杂交实验（二）课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 第1章 遗传因子的发现 1 00 温故而知新——分离定律 Dd 体细胞 D d 配子 遗传因子成对存在 成对的遗传因子发生分离 分离后的遗传因子随配子遗传给后代 孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释,被归纳为孟德尔第一定律,又称分离定律(law of segregation)。 1. 分离定律的内容: 在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合; 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,随配子遗传给后代。 2. 分离定律的核心: 在形成配子时,成对的遗传因子发生分离。 适用进行有性生殖的真核生物的一对相对性状的细胞核遗传 (细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。) 一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响? 2 01 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,另一种是绿色皱粒的。 1.决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子有影响吗? 2.黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗? 思考: 一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响? 两对相对性状共同遗传时有何规律? 3 02 一、两对相对性状的杂交实验 分析:①无论正交还是反交,F1总是表现为黄色圆粒, 说明:黄色圆粒是显性性状。 ②F2中黄:绿=3:1;圆:皱=3:1, 说明:每一对性状都遵循了分离定律。 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互不干扰的。 ③F2中出现了亲本没有性状(黄色皱粒、绿色圆粒), 说明:不同性状之间出现了重新组合 提出问题:①为什么F2中出现了新的性状组合? ②为什么分离比例是9:3:3:1? ③是什么原因造成了上述现象? 是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢? 4 03 二、对自由组合现象的解释 孟德尔的假说: ①两对性状分别由两对遗传因子控制 假设豌豆的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 ②产生配子时,两对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子随机组合。 F1产生的雌雄配子各有比例相等的4种 ③受精时,雌雄配子的结合是随机的 5 03 遗传图解 二、对自由组合现象的解释 6 03 10/16 6/16 对F2分析:4种表现型,9种基因型,16种组合 二、对自由组合现象的解释 7 03 ?两对相对性状实验中9∶3∶3∶1数量比与一对相对性状实验中的3∶1有什么联系? 从数学角度分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此推知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∶1)2。 二、对自由组合现象的解释 ?F2性状分离比为3:1需要满足哪些条件? ①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性 ②不同类型的雌雄配子都能发育良好,且受精的机会均等 ③所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同 ④供实验的群体要足够大,个体数量要足够多 8 04 三、对自由组合现象的验证 孟德尔的假说: ①两对性状分别由两对遗传因子控制; ②产生配子时,两对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子随机组合。F1产生的雌雄配子各有比例相等的4种; ③受精时,雌雄配子的结合是随机的。 你认为关键要验证什么?如何验证?设计思路是什么? 隐性纯合子(yyrr)只产生一种含有隐性遗传因子(yr)的配子,测交后代的性状表现应该由F1产生的配子种类及比例来决定,因此,可以通过观察测交后代的性状表现及比例来推测F1产生的配子种类及比例,进而推测F1的遗传因子组成。 9 04 三、对自由组合现象的验证 演 绎 推 理 演绎推理结果: 黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=1:1:1:1 10 04 三、对自由组合现象的验证 实验结果: 在孟德尔所做的测交实验中,无论是以F1作母本还是作父本,结果都与预测相符。 ?孟德尔为什么要做正反交的测交实验?是否重复多余? 演绎推理结果: 黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=1:1:1:1 符合演绎推理结果 假说正确 测交实验的结果说明F1产生配子的情况是: 无论F1作母本还是父本,均能产生4种类型的配子,且数量比为1∶1∶1∶1 11 05 四、自由组合定律 孟德尔在他所研究的豌豆相对性状中,任选两对性状进行杂交实验,结果都是一样的。这种情况在其他生物体上也常常看到。后人把这一遗传规律称为孟德尔第二定律,也叫作自由组合定律(law of independent assortment): 1.自由组合定律的内容: 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,决定不同性状的遗 传因子自由组合。 2.对自由组合定律的分析 (1)适用范围: (2)作用时间: (3)实质: (4)结果: 两对或多对相对性状的遗传 有性生殖形成配子时 控制不同性状的遗传因子自由组合 F1产生的雌配子和雄配子各有4种,即:YR、Yr、yR、yr,它们之间数量比为1:1:1:1 12 分离定律vs自由组合定律——区别 分离定律 自由组合定律 遗传定律 研究的 相对性状 涉及的 等位基因 F1配子 种类及比例 F2基因型 种类及比例 F2表型 种类及比例 分离定律 自由组合定律 一对 一对 两种 1:1 三种 1:2:1 两种 3:1 两对 (或多对) 两对 (或多对) 四种 1:1:1:1 九种 (1:2:1)2 四种 9:3:3:1 13 分离定律vs自由组合定律——联系 分离定律 自由组合定律 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 14 06 五、孟德尔实验方法的启示 在孟德尔发现遗传规律之前,一些研究杂交育种的专家对杂种后代中出现性状分离现象早已熟知,但是他们往往把一种生物的许多性状同时作为研究对象,并且没有对实验数据做深入的统计学分析。孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年时间研究山柳菊,结果却并不理想。主要原因是: (1)山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状; (2)山柳菊有时进行有性生殖,有时进行无性生殖; (3)山柳菊的花小,难以做人工杂交实验。 讨论:你认为孟德尔获得成功的原因有哪些? 假说—演绎 豌豆 统计学 15 07 六、孟德尔遗传规律的再发现 1866年,孟德尔将研究结果整理成论文发表,遗憾的是,这一重要成果却没有引起人们的重视,一直沉寂了30多年。1900年,三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文。他们做了许多与孟德尔实验相似的观察,并且认识到孟德尔提出的理论的重要意义。 1909 年,丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字,叫作“基因”,并且提出了表型(也叫表现型)和基因型的概念。 表型指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎; 与表型有关的基因组成叫作基因型,如高茎豌豆的基因型是DD或Dd,矮茎豌豆的基因型是dd。 控制相对性状的基因,叫作等位基因,如D和d。 16 08 七、孟德尔遗传规律的应用 (1)指导杂交育种:植物方面 ①原理:基因重组 ②缺点:育种时间长 ③优点:将不同个体上的优良性状集中到一个个体上(目的性强);操作简单,技术要求不高 17 08 七、孟德尔遗传规律的应用 (2)指导杂交育种:动物方面 思考:如何利用长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee)培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)? 18 08 七、孟德尔遗传规律的应用 总结: ①植物杂交育种中,优良性状的纯合子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。 19 08 七、孟德尔遗传规律的应用 (3)指导医学实践 在医学实践中,人们可以依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据。 类型 计算公式 1 非甲病概率 1-m 2 非乙病概率 1-n 3 只患甲病的概率 m-mn 4 只患乙病的概率 n-mn 5 同患两种病的概率 mn 6 只患一种病的概率 m+n-2mn或m(1-n)+n(1-m) 7 患病概率 m+n-mn或1-不患病概率 8 不患病概率 (1-m)(1-n) 20 对位练习 某遗传病涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知 1的基因型为AaBB,且 2与 3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图,正确的推断是 ( ) A. 3的基因型一定为AABb B. 2的基因型一定为aaBB C. 1的基因型可能为AaBb或AABb D. 2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/16 B 08 七、孟德尔遗传规律的应用 (3)指导医学实践-扩展人群中发病概率 【关键能力】正常人群中杂合子的概率计算 某种单基因常染色体隐性遗传病(由基因A/a控制),在人群中发病率(aa)为1%。则正常人群中杂合子的计算方法如下: 根据aa=1%,推出配子a=1/10,A=1-a=9/10, 进一步推出人群中的各种基因型的频率: aa=a2=(1/10)2 AA= A2=(9/10)2 Aa=2 A a=2 (1/10) (9/10) 正常人群中杂合子的概率=杂合子的概率 全部正常人的概率=Aa (AA+Aa) =2 (1/10) (9/10) [(9/10)2+2 (1/10) (9/10)]= 2/11 =2a/(A+2a) 22 THANK YOU $