【人教版】高中生物必修二《 1_2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）》课件1 33页

Content 孟德尔的豌豆杂交实验（二） Content 一、两对相对性状的杂交实验 孟德尔用纯种的 和纯种的 豌豆作亲本进行杂交，Ｆ １ 都是 的。让Ｆ １ ，结果Ｆ ２ 除了出现两亲本具有的性状组合外，还出现了 和 两种不同于亲本的性状组合，并且发现每一对相对性状的遗传仍符合 。 二、对自由组合现象的解释 1.具有两对相对性状的纯合子杂交时，Ｆ １ 产生 种配子，它们之间的数量比为 。Ｆ ２ 中有 种表现型，比例 为 ；有 种遗传因子类型，其中能稳 定遗传的个体占Ｆ ２ 总数的 。 黄色圆粒 绿色皱粒 黄色圆粒 自交 黄色皱粒 绿色圆粒 分离定律 ４ １∶１∶１∶１ ４ ９∶３∶３∶１ ９ ４／１６ 2.黄色皱粒豌豆可能的遗传因子类型是 ，绿色圆粒豌豆可能的遗传因子类型是 。遗传因子为ＹＹＲr的个体性状为 ，遗传因子为yyrr的个体性状为 。 三、对自由组合现象解释的验证 Ｆ １ 与 杂交，结果后代表现型有 种，其比例为 ，证明了Ｆ １ 能形成 种比例 的配子。 四、自由组合定律 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，决定同一性状的成对的遗传因子彼此 ， 决定不同性状的遗传因子 。 自由组合 ＹＹrr和Ｙyrr yyRR和yyRr 黄色圆粒 绿色皱粒 隐性类型的亲本 ４ １∶１∶１∶１ ４ 相等 互不干扰 分离 五、孟德尔实验方法的启示 孟德尔实验获得成功的原因主要有以下几方面： （１）正确地 ，即选用 做实验材料，这是孟德尔成功的首要条件。 （２）首先只针对 进行研究，再研究 的传递情况。 （３）对实验结果进行 分析。 （４）对实验现象的解释 ，并再设计 进行验证。 测交实验 选用实验材料 豌豆 一对相对性状的遗传 多对相对性状在一起 统计学 科学严谨 六、孟德尔遗传规律的再发现 1.1866年，孟德尔将遗传规律整理成论文发表。 2.1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。 3.1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为 ，并提出了 的概念。 （1）表现型：指生物个体表现出来的 ，如豌豆的高茎和矮茎。 （2）基因型：指与表现型有关的 ，如高茎豌豆的基因型是DD或Dd。 （3）等位基因：指控制 的基因，如D和d。 4. 被世人公认为“遗传学之父”。 孟德尔 基因 表现型和基因型 性状 基因组成 相对性状 Content 学点一 两对相对性状的杂交实验 1.两对相对性状的遗传实验 孟德尔通过一对相对性状的研究，发现了分离定律。在此基础上，他又选择豌豆的两对相对性状进行杂交实验，用纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交，结果如图所示。 Content 从该图可以看出：①由Ｆ １ 出现的性状可知，黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性；②Ｆ ２ 中出现四种性状表现：黄圆、黄皱、绿圆、绿皱，其比例为９∶３∶３∶１；③Ｆ ２ 中除黄圆、绿皱外，绿圆和黄皱是不同对性状之间自由组合的结果。 2.两对相对性状杂交实验的分析 （1）F 2 的表现型分析 ①两对相对性状的分离是各自独立的 Ⅰ.黄色∶绿色=3∶1; Ⅱ.圆粒∶皱粒=3∶1。 ②两对性状的组合是随机的 ③F 2 的性状分离比 黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。 4 3 Ⅰ. 黄色 圆粒→ 黄色圆粒 4 3 16 9 皱粒→ 黄色皱粒 4 1 16 3 Ⅱ. 绿色 4 1 圆粒→ 绿色圆粒 4 3 16 3 皱粒→ 绿色皱粒 4 1 16 1 Content （2）F 2 的基因型分析 ①控制每对性状的等位基因相对独立，互不干扰 Ⅰ.控制粒色的基因型：YY∶Yy∶yy=1∶2∶1; Ⅱ.控制粒形的基因型：RR∶Rr∶rr=1∶2∶1。 ②两对等位基因自由组合 Ⅰ. YY RR → YYRR 4 1 16 1 Rr→ YYRr 4 2 16 2 4 1 rr→ YYrr 4 1 16 1 Ⅱ. Yy RR → YyRR 4 1 Rr→ YyRr 4 2 4 2 rr→ Yyrr 4 1 16 2 16 4 16 2 Content 说明： ①表现型共有4种，其中双显（黄圆）∶一显一隐（黄皱）∶一隐一显（绿圆）∶双隐（绿皱）=9∶3∶3∶1。②基因型共有9种，其中，纯合子4种，即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr，各占总数的1/16；只有一对基因杂合的杂合子4种，即YyRR、Yyrr、YYRr、yyRr，各占总数的2/16；两对基因都杂合的杂合子1种，即YyRr，占总数的4/16。 Ⅲ. yy RR → yyRR 4 1 Rr→ yyRr 4 1 rr→ yyrr 4 1 16 1 16 2 16 1 4 2 Content 【例1】 两对遗传因子独立遗传，亲本杂交方式为AAbb×aaBB，则Ｆ ２ 表 现型种类、遗传因子组成种类、性状重组类型个体所占比例分别为 ( ) Ａ.４、９、３／８ Ｂ.９、４、３／８ Ｃ.４、９、５／８ Ｄ.９、４、５／８ 【解析】由于亲本杂交方式为AAbb×aaBB，所以Ｆ １ 遗传因子组成为AaBb，而杂交方式为AABB×aabb的Ｆ １ 遗传因子组成也为AaBb。因此，尽管亲本杂交方式不同，但Ｆ １ 自交后的Ｆ ２ 表现型、遗传因子组成必定相同。由此可知Ｆ ２ 表现型为４种，遗传因子组成为９种，性状重组类型个体占１０／１６，即为5/8。 Ｃ Content 1.在孟德尔两对性状的杂交实验中，亲本为双显性纯合子与双隐性纯合子，F 2 中表现型之比为 ，其中重组类型有 种，所占比例分别为 、 。F 2 中基因型有 种。 2.例1类似孟德尔两对相对性状的杂交实验，F 2 中表现型之比为 ，基因型有 种。重组类型为双显性和双隐性的个体所占比例分别为 、 。 1.基因型为AAbb和aaBB的个体杂交，在F 2 代的重组类型个体中，单杂合 体（一对基因杂合，一对基因纯合）所占的比例为 ( ) A.1/4 B.1/3 C.2/5 D.1/8 1/16 9∶3∶3∶1 2 3/16 3/16 9 9∶3∶3∶1 9 9/16 C Content 学点二 对自由组合现象的解释 1.两对相对性状分别由两对遗传因子控制 如豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制；豌豆的黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。纯种黄色圆粒的遗传因子组成为YYRR，纯种绿色皱粒的遗传因子组成为yyrr，F 1 黄色圆粒的遗传因子组成为YyRr。 2.F 1 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 （1）F 1 产生雌雄配子各4种，它们是YR、Yr、yR、yr，数量比接近1∶1∶1∶1。 （2）受精时，雌雄配子随机结合，结合方式有16种。F 2 有9种遗传因子组成，4种性状表现，数量比接近9∶3∶3∶1。 Content 3.遗传图解 Content 【例2】 纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆作亲本杂交获得Ｆ １ ，Ｆ １ 自交得Ｆ ２ ，Ｆ ２ 中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比 例为９∶３∶３∶１。与Ｆ ２ 的比例无直接关系的是 （ ） A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆 B.Ｆ １ 产生的雄、雌配子各有４种，比例为１∶１∶１∶１ C.Ｆ １ 自交时４种类型的雄、雌配子的结合是随机的 D.Ｆ １ 的１６种配子结合方式都能发育成新个体 【解析】Ｆ ２ 中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为９∶３∶３∶１，说明遵循遗传因子的自由组合定律，符合的条件包括Ｆ １ 产生的雄、雌配子各有４种，比例为１∶１∶１∶１；Ｆ １ 自交时４种类型的雄、雌配子的结合是随机的；Ｆ １ 的１６种雌、雄配子结合方式都能发育成新个体。只有满足上述条件，才能获得上述结果。但是亲本不一定是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆，用纯种的黄色皱粒与纯种的绿色圆粒豌豆也可以。 Ａ Content 纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交获得F 1 ，F 1 自交得F 2 的表现型比例，与纯种黄色皱粒豌豆和纯种绿色圆粒豌豆杂交获得F 1 ，F 1 自交得F 2 的表现型比例是否相同？ 。 2.遗传因子组成为AaBb的个体与遗传因子组成为Aabb的个体杂交，F 1 的 遗传因子组成与亲代相同的个体所占的比例为（控制不同性状的遗传 因子独立遗传） ( ) A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.3/8 A 相同 Content 学点三 对自由组合现象解释的验证和自由组合定律 1.对自由组合现象解释的验证 （1）验证方法——测交：让F 1 与双隐性纯合子杂交。 （2）作用：测定F 1 配子的种类及比例；测定F 1 的遗传因子组成；判定F 1 在形成配子时遗传因子的行为。 （3）测交遗传图解 Content （4）结果 孟德尔测交实验的结果与预期的结果相符，从而证实了： ①F 1 是杂合子（YyRr）。 ②F 1 产生四种类型（YR、Yr、yR、yr）且比例相等的配子。 ③F 1 在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不成对的遗传因子自由组合。 2.自由组合定律 （1）适用范围：进行有性生殖的真核生物中两对或多对相对性状的遗传。 （2）作用时间：有性生殖形成配子时。 （3）内容： ①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的； ②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。 （4）实质：决定不同性状的遗传因子自由组合。 Content 【例3】 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 （ ） ①Ｆ １ 产生配子类型的比例 ②Ｆ ２ 表现性状的比例 ③Ｆ １ 测交后代类型的比例 ④Ｆ １ 表现性状的比例 ⑤Ｆ ２ 遗传因子组成的比例 A.②④ B.①③ C.④⑤ Ｄ.②⑤ 【解析】孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，Ｆ １ 的遗传因子组成为ＹｙＲｒ，表现性状只有一种；Ｆ １ 产生的配子为ＹＲ、Yｒ、ｙＲ、ｙｒ，比例为１∶１∶１∶１；Ｆ １ 测交后代遗传因子组成为ＹｙＲｒ、Ｙｙｒｒ、ｙｙＲｒ、ｙｙｒｒ四种，比例为１∶１∶１∶１；Ｆ １ 自交得Ｆ ２ ，表现性状为４种，比例为９∶３∶３∶１，遗传因子组成有９种，比例为４∶２∶２∶２∶２∶１∶１∶１∶１。 Ｂ Content 在孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，F 1 产生配子类型的比例是 ；F 2 表现性状的比例是 ；F 1 测交后代遗传因子组成的比例是 ，后代表现型的比例是 。 3.下列杂交组合属于测交的是 （ ） A.ＥｅＦｆＧｇ×ＥｅＦｆＧg B.ＥｅＦｆＧg×ｅｅＦｆＧｇ C.ｅｅｆｆＧｇ×ＥｅＦｆＧｇ D.ｅｅｆｆｇｇ×ＥｅＦｆＧg 1∶1∶1∶1 1∶1∶1∶1 9∶3∶3∶1 1∶1∶1∶1 D Content 学点四 孟德尔实验方法的启示和孟德尔遗传规律的再发现 1.孟德尔获得成功的原因 （1）正确地选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。 （2）在对生物的性状进行分析时，孟德尔首先只针对一对相对性状进行研究，再对两对或多对性状进行研究（研究方法：单因素→多因素）。 （3）对实验结果进行统计学分析，即将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析中。 （4）科学地设计了实验的程序:按实验提出问题→假设（解释）→验证→总结规律的科学实验程序进行实验。 2.孟德尔遗传规律的再发现 （1）1866年，孟德尔将遗传规律整理成论文发表。 （2）1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。 Content （3）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“基因”，并且提出了表现型和基因型的概念。 ①表现型：指生物个体表现出来的性状，即前文所讲的“性状表现”，如高茎和矮茎。 ②基因型：指与表现型相关的基因组成，即前文所讲的“遗传因子组成”，如DD、Dd、dd。 ③等位基因：指控制相对性状的基因，如D和d。 提示：表现型相同（如高茎），基因型不一定相同（如DD或Dd)；基因型相同，在相同环境条件下，表现型相同，即：基因型+环境条件→表现型。 Content 【例4】 下列各项，除哪项外都是孟德尔获得成功的原因 （ ） A.选用豌豆作实验材料 B.先研究一对相对性状，后研究多对相对性状 C.先研究遗传因子的行为变化，后研究性状的分离现象 D.用统计学的方法对实验结果进行分析 【解析】孟德尔通过研究性状的传递情况推断出了遗传因子的传递情况。 Ｃ Content 孟德尔获得成功的首要条件是选用 作实验材料；在研究方法方面遵循由 到复杂的研究方法；并将数学方法引入到生物学方面的研究，并科学地设计了实验程序，运用了严密地 法，这些方面都是孟德尔实验成功的重要原因。 4.孟德尔通过杂交实验发现了遗传的两大定律，孟德尔取得成功的最主 要原因是 ( ) A.恰当地选择实验材料 B.巧妙地运用由简到繁的方法 C.合理地运用数学统计 D.严密地假说—演绎 假说—演绎 豌豆 简单 Ｄ Content 学点五 应用分离定律解决自由组合定律问题 1.思路：将自由组合问题转化为若干个分离定律问题 在独立遗传的情况下，有几对等位基因就可分解为几个分离定律，如AaBb×Aabb可分解为以下两个分离定律：Aa×Aa、Bb×bb。 2.常见题型：推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表现型，求相应基因型、表现型的比例或概率。 3.乘法原理在解决自由组合问题中的应用 乘法原理是指两个（或两个以上）独立事件同时出现的概率，等于它们各自概率的乘积。P（AB）=P（A）·P（B），如黄色圆粒豌豆出现的概率是该豌豆为“黄色”的概率与该豌豆为“ 圆粒”的概率的乘积。 Content （1）配子类型及概率的问题 如AaBbCc产生的配子种类数为： Aa Bb Cc ↓ ↓ ↓ 2 × 2 × 2=8种; 又如AaBbCc产生ABC配子的概率为： （2）配子间的结合方式问题 如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式种数 ①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。AaBbCc→8种配子，AaBbCC→4种配子。 ②再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。 （A）× （B）× （C）= 。 2 1 2 1 2 1 8 1 Content （3）基因型类型及概率的问题 如AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型种类数。 可分解为三个分离定律： 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。 又如该双亲后代中AaBBcc出现的概率为： （Aa)× （BB)× （cc)= 。 2 1 2 1 4 1 16 1 Content （4）表现型类型及概率的问题 如AaBbCc×AabbCc，求其杂交后代可能的表现型种类数。 可分解为三个分离定律： 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。 又如该双亲后代中表现型A_bbcc出现的概率为： （A_）× (bb)× (cc)= 。 4 3 2 1 4 1 32 3 Content 【例5】 小麦高茎（Ｄ）对矮茎（ｄ）是显性，无芒（Ｂ）对有芒（b） 是显性，这两对遗传因子独立遗传，纯合高茎有芒与纯合矮茎无芒 小麦杂交，所得Ｆ １ 又与某品种小麦杂交，其后代表现型有四种：高 茎无芒、高茎有芒、矮茎无芒、矮茎有芒，其比例为３∶３∶１∶ １，那么某品种小麦的遗传因子组成为 （ ） A.ｄｄＢＢ B.ＤＤｂｂ C.ｄｄＢｂ D.Ｄｄｂｂ Ｄ 【解析】根据题意，两亲本的遗传因子组成分别是DDbb、ddBB，则Ｆ １ 遗传因子组成为ＤｄＢｂ，某品种与Ｆ １ 杂交后代中，高茎∶矮茎＝６∶２＝３∶１，而Ｆ １ 中控制茎高矮的一对遗传因子为Dd，则某品种的这对遗传因子也必为Ｄｄ。在它们的杂交后代中无芒∶有芒＝４∶４＝１∶１，而Ｆ １ 中控制有芒、无芒这对相对性状的遗传因子为Ｂｂ，则某品种中这对遗传因子必为ｂｂ。由此推导出某品种的遗传因子组成为Ｄｄｂｂ。 Content 1.在一对相对性状的遗传实验中，若杂合子（Aa）自交，后代有 种基因型，比例为 ，后代有 种表现型，比例为 ；若测交，后代有 种基因型，比例为 ，后代有 种表现型，比例为 。 2.在一对相对性状的遗传实验中，若后代表现型比例为3∶1，可以判断为 ；若后代表现型比例为1∶1，可以判断为 。 测交 3 AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 2 A_∶aa=3∶1 2 Aa∶aa=1∶1 2 A_∶aa=1∶1 杂合子自交 Content 组合序号 杂交组合类型 子代的表现型和植株数目 抗病 红种皮 抗病 白种皮 感病 红种皮 感病 白种皮 一 抗病红种皮 × 感病红种皮 416 138 410 135 二 抗病红种皮 × 感病白种皮 180 184 178 182 三 感病红种皮 × 感病白种皮 140 136 420 414 5.下表为3个不同品种小麦的杂交组合及其子代的表现型和植株数目。 A.6个亲本都是杂合子 B.抗病对感病为显性 C.红种皮对白种皮为显性 D.这两对性状自由组合 据表分析,下列推断错误的是 ( ) B Content 1.自由组合定律适用的范围是什么？ 自由组合定律的适用范围： （１）有性生殖生物的性状遗传。 （２）真核生物的性状遗传。 （３）细胞核遗传。 （４）两对或两对以上相对性状遗传。 （５）控制两对或两对以上相对性状的等位遗传因子位于不同对的同源染色体上。 说明： “ 孟德尔遗传定律适用条件 ” 的理解： ①杂交的两个亲本必须是纯系。 ②所研究的第一对相对性状受一对遗传因子控制，而且遗传因子要完全显性。 ③要考虑到全部配子发育良好以及没有选择受精和异花传粉的情况。 在严酷的条件下，配子的发育状况好坏对配子的种类及比例有所影响，我们学习的遗传定律是在理想的情况下，一般情况下可以不考虑。 Content ④所有杂种后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。 环境必须要求一致，另外，存活率对比例影响也较大，因为存在致死现象，所以存活率可假设为１００％。 ⑤供实验的群体要大，个体数量要足够多。 ⑥控制不同对相对性状的等位遗传因子位于不同对的同源染色体上，且彼此独立分配。 ⑦与性别无关，不论正交、反交，其比例都一样。 1.自由组合定律适用的范围是什么？ Content 2.利用所学知识尝试构建本学案三维知识体系。