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

第一章 遗传因子的发现 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 1 01 02 03 学习目标 通过遗传图解理解孟德尔所做的两对相对性状的遗传实验，并能规范、熟练地书写遗传图解。(科学思维) 通过对两对相对性状杂交实验过程的分析，学会用先分离再组合的方法分析问题。(科学探究) 分析孟德尔获得成功的原因，学习他对科学的热爱和锲而不舍的精神，形成严谨、求实的科学态度和用于质疑、敢于创新的科学精神。(科学思维) 情景一： 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，包含了两种类型：一种是黄色圆粒的，还有一种是绿色皱粒的。 思考：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什么影响呢？ 不会有影响。决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子是独立的，互不干扰。 假说—演绎法 1、观察现象，提出问题 为什么F2中出现3:1性状分离比？ 2、分析问题，作出假说 生物的性状由遗传因子决定 体细胞中遗传因子成对存在 成对的遗传因子在形成配子时彼此分离 雌雄配子在受精时随机结合 3、演绎推理，实验验证 设计测交实验 预测结果：测交后代分离比为1:1 4、分析结果，得出结论 实际测交实验结果与推理符合，说明假说正确 01 两对相对性状的杂交实验 1.观察现象，提出问题： 9 ： 3 ： 3 ： 1 × P F1 ♀ ♂ ♀ ♂ 正交、反交 F2 315 108 101 32 ⊗ 黄色 圆粒 绿色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 皱粒 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 （1）正交、反交的F1全是黄色圆粒，说明了什么？ 黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性 （2）F2出现了什么新的性状组合? 绿色圆粒和黄色皱粒 重组类型：表型与亲代不同的类型 亲本类型：表型与亲代相同的类型 01 两对相对性状的杂交实验 1.观察现象，提出问题： 9 ： 3 ： 3 ： 1 × P F1 ♀ ♂ ♀ ♂ 正交、反交 F2 315 108 101 32 ⊗ 黄色 圆粒 绿色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 皱粒 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 提出问题： 1. F2为什么会出现新的性状组合？ 2. F2中的黄圆：黄皱：绿圆：绿皱 为什么接近9：3：3：1？ 3. 9︰3︰3︰1,这与一对相对性状的分离 比3：1有数学联系吗? 01 两对相对性状的杂交实验 1.观察现象，提出问题： 9 ： 3 ： 3 ： 1 × P F1 ♀ ♂ ♀ ♂ 正交、反交 F2 315 108 101 32 ⊗ 黄色 圆粒 绿色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 皱粒 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 孟德尔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 种子形状 子叶 颜色 3∶1 3∶1 结论：每一对相对性状的遗传都遵循分离定律。控制种子形状与子叶颜色的遗传因子的遗传互不干扰。 01 两对相对性状的杂交实验 1.观察现象，提出问题： 9 ： 3 ： 3 ： 1 × P F1 ♀ ♂ ♀ ♂ 正交、反交 F2 315 108 101 32 ⊗ 黄色 圆粒 绿色 圆粒 黄色 皱粒 绿色 皱粒 绿色皱粒 黄色圆粒 黄色圆粒 数学角度分析，F2四种性状表现比例9：3：3：1与3：1有何关系？ 皱粒 黄色 圆粒 绿色 3 1 3 1 （3黄色：1绿色）×（3圆粒：1皱粒） ＝9黄圆：3黄皱：3绿圆：1绿皱 9：3：3：1是（3：1）×（3：1）的展开式 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？ 01 两对相对性状的杂交实验 2.分析问题，提出假说： F1 YR yr 配子 黄色 圆粒 Y y F1配子 R r YR 1 : 1 : 1 : 1 Yr yR yr 黄色圆粒 绿色皱粒 P × YYRR yyrr YyRr 豌豆的圆、皱粒分别由遗传因子R、r控制； 豌豆的黄、绿色分别由遗传因子Y、y控制； 假说1： 假说2： F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。 F1产生的雌配子和雄配子各有4种： 雄配子:YR、Yr、yR、yr， 且比例为1:1:1:1 雌配子:YR、Yr、yR、yr， 且比例为1:1:1:1 01 两对相对性状的杂交实验 2.分析问题，提出假说： 假说3： 受精时，雌雄配子的结合是随机的。 F2 F1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 YR YYRR yr P × 配子 YyRr 黄色圆粒 黄色圆粒 yyrr 绿色皱粒 F1 ⊗ 配子 01 两对相对性状的杂交实验 2.分析问题，提出假说： 雌雄配子的结合方式： 遗传因子组合（基因型）形式： 性状表现（表型）： 4x4=16 9种 4种 黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9:3:3:1 F2 YR YR yR Yr yr yR Yr yr YYRR YyRR YYRr YyRr YyRR yyRR YyRr yyRr YYRr YyRr YYrr Yyrr YyRr yyRr Yyrr yyrr 01 两对相对性状的杂交实验 2.分析问题，提出假说： 双显性：黄色圆粒（Y_R_） 单显性：黄色皱粒（Y_rr） 绿色圆粒（yyR_） 双隐性：绿色皱粒（yyrr） yyRr yyRR YyRR YYRr YyRr YYRR YYrr Yyrr yyrr 9/16 3/16 3/16 1/16 01 两对相对性状的杂交实验 2.分析问题，提出假说： F2中能稳定遗传的个体占总数的_____ F2中能稳定遗传的绿色圆粒占总数的______ F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占_____ F2中不同于F1表型的个体占总数的______ F2中重组类型占总数的_____ 1/4 1/16 1/3 7/16 3/8 01 两对相对性状的杂交实验 3.演绎推理，实验验证： 测交试验：让杂合子子一代F1（YyRr）与隐性纯合子（yyrr）杂交。 目的：检测F1产生配子的种类和比例。 预测（演绎推理）： 若假说正确，F1产生4种数量相等的配子： YR：Yr：yR：yr=1：1：1：1。 YyRr 黄色圆粒 yyrr 绿色皱粒 P × 配子 YR yR Yr yr yr YyRr 黄色圆粒 F1 yyRr 绿色圆粒 YyRr 黄色皱粒 yyrr 绿色皱粒 01 两对相对性状的杂交实验 3.演绎推理，实验验证： 实际 籽粒数 杂种子一代♀ 31 27 26 26 杂种子一代♂ 24 22 25 26 不同性状分离比 项目 表型 1 ： 1 ： 1 ： 1 结论： F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比值相等的配子。 F1是杂合体，基因型为YyRr。 F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合。 测交实验结果：测交实验的结果符合预期的设想，证明解释是正确的。 01 两对相对性状的杂交实验 4.分析结果，得出结论： 自由组合定律 核心内容（实质） 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。 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。 适用范围 适用条件 02 自由组合定律 有性生殖的真核生物； 细胞核遗传； 控制两对或两对以上性状的遗传因子分别位于两对同源染色体上(独立遗传)。 子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同； 雌雄配子结合的机会相等； 子二代不同遗传因子组成的个体存活率相同； 观察子代样本数目足够多。 （一对相对性状只遵循分离定律） 实战训练 1.孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，具有1∶1∶1∶1 比例的是（　） ①F1产生配子类型的比例 　 ②F2表型的比例 ③F1测交后代类型的比例 ④F1表型的比例 ⑤F2基因型的比例 A. ②④ 　　　　　　　B. ①③ C. ④⑤ 　　　　　　　D. ②⑤ 实战训练 2.据下图分析，下列各项中不遵循基因自由组合定律的是（ ） 02 自由组合定律 两对对相对性状的 杂交实验 F2表现型比例 9:3:3:1 测交 预期结论 1:1:1:1 实验结果 1:1:1:1 相符 观察现象 提出问题 提出假说 演绎推理实验验证 解释现象 分析结果得出结论 合作探究一：请同学们自主阅读教材P12思考讨论中的文字材料，思考回答问题，并归纳孟德尔获得成功的原因。 03 孟德尔实验方法的启示 03 孟德尔实验方法的启示 恰当的实验材料 科学的实验方法 实验程序科学严谨 锲而不舍的科研精神 合理地运用数学统计对实验结果进行分析 豌豆： 自花传粉，自然状态下均为纯合子；性状易于区分；花大，易人工操作；籽粒较多，数学统计结果可靠；生长周期短，易栽培。 由简到繁的方法： 先针对一对相对性状进行研究，再对多对性状进行研究。 假说—演绎法： 观察现象→提出问题作出假说→演绎推理实验验证→得出结论 数学统计方法： 统计学方法对较大实验数据群体进行统计分析，从表面看毫无关联的数据中总结出具有一定规律的比值。 04 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《植物杂交的试验》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。 柯伦斯 德弗里斯 丘歇马克 德国 荷兰 奥地利 04 孟德尔遗传规律的再发现 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”（gene），并且提出表型（表现型）和基因型的概念。 表型（表现型） 基因型 定义：指生物个体表现出来的性状。 举例：豌豆的高茎和矮茎。 定义：与表型有关的基因组成。 举例：高茎豌豆的基因型是DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd。 等位基因 定义：控制相对性状的基因，叫作等位基因。 举例：如D和d 丹麦生物学家 约翰逊 W.L.Johinnsen （1857-1927） 05 孟德尔遗传规律的应用 1.动植物杂交育种： 有目的的将具有不同优良性状的两个亲本杂交，组合两个亲本的优良性状。经过繁育、现在和培育，最后筛选出所需要的优良品种。 植物杂交育种 患条锈病的小麦 例：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。现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)。 如何培育出既抗倒伏又抗条锈病的纯种(DDtt)？ 05 孟德尔遗传规律的应用 纯种既抗倒伏又抗病（DDtt）的小麦育种过程 P 高杆不抗病 矮杆抗病 DDTT ddtt × ↓ 高杆不抗病 DdTt F1 ↓ F2 高杆不抗病 9D_T_ 高杆抗病 3D_tt 矮杆不抗病 3ddT_ 矮杆抗病 1ddtt (淘汰) (淘汰) (保留) (淘汰) 多次自交选种 高杆抗病 DDtt 杂交 自交 选种 多次自交选种 优良性状的纯合体 1.植物杂交育种： 05 孟德尔遗传规律的应用 纯种长毛折耳猫（BBee）的培育过程 2.动物杂交育种： 短毛折耳猫 （bbee） 长毛立耳猫 （BBEE） 长毛折耳猫（BBee） ？ 短毛折耳猫 bbee 长毛立耳猫 BBEE × 长毛立耳猫 BbEe ♀、♂互交 B_E_ B_ee bbE_ bbee 与bbee测交 选择后代不发生性状分离的亲本即为BBee 杂交 相互交配 选种 测交 优良性状的纯合体 05 孟德尔遗传规律的应用 2.医学实践： 人们可以根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。 例：人类的白化病是一种由隐性基因（a）控制的遗传病，如果一个患者的双亲表型正常，根据分离定律可知双亲的基因型是 ，双亲的后代中患病概率是 。 2.南瓜果实的白色(W)对黄色(w)是显性，盘状(D)对球状(d)是显性，两对基因遗传道循自由组合定律。若父本的基因型为WwDd，母本的基因型为ivdd，理论上其杂交后代中白色盘状、白色球状、黄色盘状、黄色球状的比例为 （ ） A、1:3:1:3 B 、9:3:3:1 C、3:3:1:1 D、1:1:1:1 实战训练 . 1. 根据分离定律和自由组合定律，判断下列相关表述是否正确。 （1）表型相同的生物，基因型一定相同。（ ） （2）控制不同性状的基因的遗传互不干扰。（ ） ✖ ✔ 3.某种动物的直毛（B）对卷毛（b）为显性，黑色（D）对白色（d）为显性，控制两对性状的基因独立遗传。基因型为BbDd的个体与个体X交配，子代的表型及其比例为直毛黑色：卷毛黑色：直毛白色：卷毛白色=3 ：1 ：3 ：1。那么，个体X的基因型为 （ ） A. bbDd B. Bbdd C. BbDD D. bbdd 实战训练 06 自由组合定律解题方法 例1：请写出AaBbCc产生的配子种类 Cc ↓ Aa ↓ Bb ↓ 配子种类： 2 2 2 8(种)= × × 规律：某一基因型的个体所产生配子种类等于2n种 (n为等位基因对数)。 分 【题型1】已知亲代某个体的基因型，求其产生配子的种类。 06 自由组合定律解题方法 例2：请写出AaBbCc产生ABC配子的概率。 AaBbCc产生ABC配子的概率 1 — 2 1 — 2 1 — 2 × × 1 — 8 = (ABC) 分 【题型2】已知亲代某个体的基因型，求其产生配子的概率。 06 自由组合定律解题方法 配子间结合方式有：8×4＝32种 规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生雌雄配子种类数的乘积。 例3：AaBbCc与AaBbCC杂交，雌雄配子间结合方式有多少种？ AaBbCc→2 X 2 X 2=8种配子 AaBbCC→2 X 2 X 1=4种配子 【题型3】已知亲代的基因型，计算其配子间结合方式问题。 分 06 自由组合定律解题方法 例4：AaBbCc与AaBbCC杂交，子代有多少种基因型？ ①Aa×Aa → ②Bb×Bb → ③Cc×CC → 1AA:2Aa:1aa 1BB:2Bb:1bb 1CC:1Cc 子代基因型种类=3×3×2=18 (种) 【题型4】已知亲代双亲的基因型，求双亲杂交后所产生子代的基因型种类。 分 06 自由组合定律解题方法 例5：AaBbCc与AaBBCc杂交，后代有多少种基因型？多少种表型？ 分 Aa×Aa→后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa)；2种表型 Bb×BB→后代有2种基因型(1BB∶1Bb)；1种表型 Cc×Cc→后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)；2种表型 因而AaBbCc×AaBBCc→后代中有2×1×2＝4种表型 规律：两种基因型双亲杂交，子代基因型与表型种类数分别等于将各性状分别拆开后，各自按分离定律求出子代基因型与表现型种类数的各自的乘积。 【题型5】已知亲代双亲的基因型，求双亲杂交子代的表型种类。 06 自由组合定律解题方法 例6：AaBbCc与AaBbCC杂交，子代基因型为AaBbCc的概率？ ①Aa×Aa → ②Bb×Bb → ③Cc×CC → 1/4AA:2/4Aa:1/4aa 1/4BB:2/4Bb:1/4bb 1/2CC:1/2Cc 子代基因型AaBbCc的概率= 2—4 2—4 1—2 × × 1—8 = 【题型6】已知亲代的基因型，求杂交后所产生子代的某一基因型的概率。 分 06 自由组合定律解题方法 若后代性状分离比为显性：隐性=3：1，则双亲一定为杂合体 （Bb）。 若后代性状数量比为显性：隐性=1：1，则双亲一定为测交类型， 即Bb×bb。 若后代性状只有显性性状，则至少有一方为显性纯合体，即： BB×BB或BB×Bb或BB×bb。 根据子代分离比解题 06 自由组合定律解题方法 “和”为16的特殊分离比 AaBb自交后代可能会出现9:7、9:3:4、9:6:1、15:1、12:3:1等特殊分离比。看F2的表型比例，表型之和等于16说明符合自由组合定律，将异常分离比与9:3:3:1进行对比，分析合并性状的表型，确定出现特殊分离比的原因，进而推测亲本或子代基因型或表型。 “和”小于16的特殊分离比 06 自由组合定律解题方法 配子致死 AB雌（或雄）配子致死： Ab雌（或雄）配子致死： aB雌（或雄）配子致死： AaBb自交后代 测交后代 1：1：1：1 或1：1：1 5：3：3：1 7：3：1：1 7：1：3：1 1：1：1 或1：1：1：1 1：1：1 或1：1：1：1 用棋盘法 06 自由组合定律解题方法 计算公式 类型 序号 ②＋③或1－(①＋④) 只患一种病概率 ①＋②＋③或1－④ 患病概率 拓展求解 (1－m)(1－n) 不患病概率 ④ n(1－m) 只患乙病概率 ③ m(1－n) 只患甲病概率 ② mn 同时患两病概率 ① $