孟德尔的豌豆杂交实验（二）课件-高一下学期生物人教版必修25

第1章

遗传因子的发现第2节

孟德尔的豌豆杂交实验（二）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。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？不会。不一定。在生活中，也可以看到黄色皱缩的豌豆.及绿色饱满的豌豆。目录目录两对相对性状杂交实验过程解释和验证孟德尔实验方法的启示等010203两对相对性状的杂交实验对自由组合现象解释的验证两对相对性状的杂交实验一两对相对性状的杂交实验问题1：正交、反交的F1全是黄色圆粒，说明了什么？问题2：F2与亲本不同的性状组合是什么？问题3：F2中的黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9:3:3:1。从数学的角度分析,9:3:3:1与3:1能否建立数学联系?这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示?黄色对绿色显性;圆粒对皱粒显性绿色圆粒与黄色皱粒9

:

3:3:1=(3∶1)×(3∶1)两对相对性状的杂交实验方法：单独分析种子形状子叶颜色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=133315+101=416108+32=1403∶13∶11皱粒3黄色3圆粒1绿色黄圆：黄皱：绿圆：绿皱＝9∶3∶3∶1两对相对性状的杂交实验观察现象，发现问题F2中出现了两种亲本类型，也出现了两种重组类型，说明了什么？说明了不同性状之间进行了重新组合/自由组合是因为控制两对相对性状的遗传因子发生了重新组合吗？重组类型：子代性状表现与亲本性状表现不同的个体亲本类型：子代性状表现与亲本性状表现相同的个体两对相对性状的杂交实验

那么，将两对相对性状的遗传一并考虑，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？

无论是豌豆种子的形状还是子叶的颜色,依然遵循分离定律（只看一对相对性状，依然遵循分离定律）,即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。对自由组合现象的解释和验证二假说一提出假说F1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（核心）假说二受精时，雌雄配子随机结合。假说三黄色：绿色：圆粒：皱粒：两亲本产生的配子又是如何表示？两亲本的遗传因子组成如何表示？F1能产生几种配子？比例如何？4种：YR、Yr、yR、yr=1:1:1:1×PF1绿色皱粒黄色圆粒黄色圆粒YRyrYYRRyyrrYyRrYRry分离分离自由组合YyRr配子YyRr黄色圆粒♀♂F2×PF1黄色圆粒绿色皱粒YYRRyyrr配子YRyrF1配子YYRRYyRRYYRrYyRryyRRYyRrYyRRYyRryyRrYYrrYyrryyrryyRrYyrrYYRrYyRrYRyRYryrYRyRYryr请同学们根据“假说”完成表格，并思考以下问题：任务三【任务3】YYRRYyRRYYRrYyRryyRRyyRrYYrryyrrYyrr11/1622/1622/1644/1611/1622/1611/1622/1611/16基因型：（YY、Yy、yy）3种×（RR、Rr、rr）3种=9种核心方法=“拆”+“乘”F2结果分析9黄圆3黄皱1绿皱3绿圆双显双隐单显(Y

R

)(yyR

)(Y

rr)单显表型：（黄、绿）2种×（圆、皱）2种=4种雌雄配子的结合方式：4×4=16种F2结果分析1yyRR2Yyrr

1yyrr2YYRr

2YyRR4YyRr1YYRR

9/163/163/161/169黄圆3绿圆3黄皱2yyRr1YYrr1绿皱yyR_:Y_rr:yyrr:Y_R_:双显性状单显性状双隐性状单显性状

①双显性的个体占F2代的()，即黄圆

单显性的个体占F2代的(),即黄皱和绿圆双隐性个体占F2代的()，即绿皱

②能稳定遗传的个体占F2代的()10/166/169/166/16

1/161/4♂♀对黄圆×绿皱杂交实验的F2代性状表现进行分析：

④在该试验的重组型中能稳定遗传的占（

）1/3

③亲本类型占F2的概率为(

)，重组类型占(

);注意：两对相对性状的纯合亲本杂交，F2重组性状所占比例

。

3/8或5/8F1:Yy(黄色)↓×(1YY:2Yy:1yy)基因型比例1/42/41/4表现型(3黄色:1绿色)比例3/41/4Rr(圆粒)↓×(1RR:2Rr:1rr)1/42/41/4(3圆粒:1皱粒)3/41/49331黄色圆粒3/4×3/4=9/16黄色皱粒3/4×1/4=3/16绿色圆粒1/4×3/4=3/16绿色皱粒1/4×1/4=1/16××核心思路（逐对分析法）对自由组合现象的解释和验证F2结果分析F2中能稳定遗传的个体占总数的______F2中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______1/41/161/37/163/8遗传因子组合形式____种雌雄配子随机结合，结合方式有____种。16性状表现____种94注意：两对相对性状的纯合亲本杂交，F2重组性状所占比例

。

对自由组合现象解释的验证

上述解释是否正确呢？孟德尔又设计了测交实验：

让杂种子一代（YyRr）与隐性纯合子（yyrr）杂交。测交：任务：

学生完成测交遗传图解。无论是以F1作母本还是作父本，结果都与预测符合。对自由组合现象解释的验证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。形成配子时（减数分裂）发生时间决定不同性状的遗传因子自由组合实质进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传；两对或多对相对性状的遗传适用范围YRyryRYr黄色圆粒rYRy自由组合定律得出结论自由组合定律的两大重要特性同时性独立性决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合同时进行决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合互不干扰下图中哪些过程可以体现分离定律的实质？哪些过程体现了自由组合定律的实质？分离定律分离定律自由组合定律精卵随机结合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________。同时同时基础思考：是否所有生物性状的遗传都遵循自由组合定律？自由组合定律的适用范围：（1）真核生物的性状遗传。（2）有性生殖生物的性状遗传。（3）细胞核遗传。（4）两对及以上相对性状的遗传。（一对相对性状只遵循分离定律）（细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循）(5)控制两对或两对以上性状的遗传因子分别位于几对同源染色体上。自由组合定律基因的分离定律基因的自由组合定律研究的相对性状涉及的遗传因子F1配子的种类及比例F2基因型及比值F2表现型及比值F1测交后代表现型种类及比值遗传实质联系一对两对（或多对）一对两对（或多对）2种；比值相等4种（2n种）；比值相等3种；1︰2︰19种(3n种);(1:2:1)n2种；显︰隐＝3︰14种(2n种);9:3:3:1(3:1)n2种；1︰14种(2n种);1:1:1:1(1:1)nF1形成配子时，成对的等位基因发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。F1形成配子时，决定同一性状的成对的等位基因彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。两个遗传定律都发生在减数分裂形成配子时，且同时起作用；分离定律是自由组合定律的基础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相符实验现象提出问题提出假说演绎推理验证假说解释现象假说成立归纳总结假说—演绎法问题导入请阅读教材12---13页内容，思考完成下列问题：1.孟德尔成功的原因有哪些？2.孟德尔遗传规律是怎样再发现的？3.简述表型、基因型、等位基因的概念？选材选择豌豆作为杂交实验的材料是获得成功的首要条件。程序从一对相对性状着手研究，再研究多对相对性状。数学方法逻辑方法验证假说运用统计学方法对实验结果进行分析，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。运用假说—演绎法这一科学方法。设计了测交实验孟德尔成功的原因孟德尔遗传规律的再发现1900年重新发现孟德尔规律的三位科学家的有关工作三位科学家的论文都刊登在1900年出版的《德国植物学会杂志》第18卷证实了孟德尔有关单个性状遗传的法则，从而引起了学术界的重视正是因为孟德尔的杰出贡献，他被后人公认为“遗传学之父”DDdd×Dd表

型：基因型：指生物个体表现出来的性状指与表型有关的基因组成如:豌豆的高茎和矮茎。等位基因:控制相对性状的基因相同基因：非等位基因：控制同一性状的基因在基因型YyRr中，Y与y、R与r是等位基因，Y与R和r，y与R和r互为非等位基因指一个基因存在多种等位基因的形式。等位基因的数目在两个以上的基因，称为复等位基因复等位基因：复等位基因遗传时仍符合分离定律，彼此之间有显隐性关系，表现出特定的性状。孟德尔遗传规律的再发现课本P13第1段二、自由组合定律的验证及应用水毛茛水上下部分基因相同过度表型相同的个体，基因型不一定相同；基因型相同的个体，表型不一定相同，还受环境的影响。基因型相同的个体，表型是否相同?基因型与表现型的关系：表现型＝基因型(内在）+环境（外在）基因型是性状表现的内在因素，在很大程度上决定表现型，而表现型是基因型的表现形式。02自由组合定律的验证及应用二、自由组合定律的验证及应用一、自由组合定律的验证1.思路：通过观察某些现象，可以说明杂合体（如AaBb）能产生4种配子。AaBbAbabABaB2.方法（1）自交法（2）测交法具有相对性状的纯合亲本杂交F1杂合子自交后代性状分离比为9:3:3:1符合基因自由组合定律杂合子隐性纯合子子代性状分离比为1:1:1:1符合基因自由组合定律一、自由组合定律的验证（3）配子法(花粉鉴定法)1:1:1:1

有一定局限性，相应性状需在花粉中表现。二、自由组合定律的验证及应用一、自由组合定律的验证验证方法结论自交法F1自交后代的性状分离比为

，则遵循基因的自由组合定律，性状由独立遗传的2对遗传因子控制测交法F1测交后代的性状比例为

，则遵循基因的自由组合定律，性状由独立遗传的2对遗传因子控制花粉鉴定法F1若有四种花粉，比例为

，则遵循自由组合定律9∶3∶3∶11∶1∶1∶11∶1∶1∶1YyRr判断基因是否遵循自由组合定律的方法1.根据题干信息判断：2.根据杂交实验判断(常用)n对基因独立遗传或位于n对同源染色体上。孟德尔遗传规律的应用1.动植物杂交育种任务：阅读教材P13小麦优良品种的杂交育种过程。绘制纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程的遗传分析图解。倒伏条锈病自由组合定律的应用

在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。P高杆抗病矮杆不抗病DDTTddtt×↓高杆抗病DdTtF1↓F2高杆抗病9D_T_高杆不抗病3D_tt矮杆抗病3ddT_矮杆不抗病1ddtt(淘汰)(淘汰)(保留)(淘汰)多次自交选种矮杆抗病ddTT杂交自交选种多次自交选种优良性状的纯合体1.动植物杂交育种（1）纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程自由组合定律的应用短毛折耳猫(bbee)长毛立耳猫(BBEE)长毛折耳猫(BBee)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）？？短毛折耳猫bbee长毛立耳猫BBEE×长毛立耳猫BbEe♀、♂交配B_E_B_eebbE_bbee与bbee测交选择后代不发生性状分离的亲本即为BBee1.动植物杂交育种（2）长毛折耳猫的培育过程自由组合定律的应用总结：①植物杂交育种中，优良性状的纯合子获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。④优点a.目的性强，通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上（“集优”）

⑤缺点育种所需时间较长。b.操作简单，技术要求不高。⑥原理基因重组1.动植物杂交育种自由组合定律的应用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人类白化病是一种由隐性基因（a）控制的遗传病。任务：

绘制双亲表现正常，生出孩子是患者的遗传图解，并标明孩子患病的概率。白化病3.医学实践自由组合定律的应用4、在医学实践中，人们可以根据基因的自由组合定律来分析家系中两种遗传病同时发生的情况，并且推断出后代的基因型和表型以及它们出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论依据。自由组合定律的应用

例：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因A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的孩子（由隐性致病基因d控制，遗传因子的组成是dd)。双亲的基因型是？生一个多指患儿的概率是？生一个患先天聋哑的多指孩子的概率是？生一个只患一种病的孩子的概率是？母亲（正常指）aa父亲（多指）Aa正常指½aa多指½Aa非聋哑Dd非聋哑Dd×3/4D—正常¼dd先天聋哑½×¾=3/8½×¾=3/8½×¼=1/8½×¼=1/8两项都正常只患多指正常指先天聋哑多指先天聋哑两种遗传病同时遗传时的概率计算当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率分析如下：根据序号所示进行相乘得出相应概率，再进一步拓展如表所示：序号类型计算公式已知患甲病概率为m则不患甲病概率为1－m患乙病概率为n则不患乙病概率为1－n①同时患两病概率m·n②只患甲病概率m·(1－n)③只患乙病概率n·(1－m)④不患病概率(1－m)(1－n)拓展求解患病概率①＋②＋③或1－④只患一种病概率②＋③或1－(①＋④)例1.如图是具有两种遗传病的家族系谱图，设甲病显性基因为A，隐性基因为a；乙病显性基因为B，隐性基因为b。若Ⅱ7为纯合子，请据图回答下列问题:(1)甲病是____性遗传病，乙病是___性遗传病。(2)Ⅱ5的基因型可能是_

________，Ⅲ8的基因型是____(3)Ⅲ10是纯合子的概率是________(4)假设Ⅲ10与Ⅲ9结婚，生下正常男孩的概率是______甲病女甲病男乙病男两病女显隐aaBB或aaBbAaBb2/35/12自由组合定律的应用03习题检测习题检测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。（）✘✓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，控制两对性状的基因独立遗传，那么表型相同的一组是（）A.WwDd和wwDd

B.Wwdd和WwDdC.WwDd和WWDD

D.wwdd和WWDdC习题检测3.孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是（）A.自由组合定律是以分离定律为基础的B.分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传C.自由组合定律也能用于分析一对等位基因的遗传D.基因的分离发生在配子形成的过程中，

基因的自由组合发生在合子形成的过程中A习题检测二、拓展应用1.假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，控制两对性状的基因独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交，F2中出现既抗倒伏又抗病类型的比例是?3/16习题检测2.纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植，收获时发现，在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒，但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒，试说明产生这种现象的原因。因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，后代为杂合子(既含有显性基因，也含有隐性基因)。表现为显性性状，故在甜玉米植株上结出非甜玉米的籽粒；当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，后代为杂合子，表现为显性性状，即非甜玉米的性状，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米的籽粒习题检测3.人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状，双眼皮为显性性状，单眼皮为隐性性状。如果父母都是双眼皮，后代中会出现单眼皮吗？有的同学父母都是单眼皮，自己却是双眼皮也有证据表明他(她)确实是父母亲生的，对此你能作出合理的解释吗？你由此体会到遗传规律有什么特点？

单、双眼皮的形成与人眼睑中一条提上睑肌纤维的发育有关。用A和a分别表示控制双眼皮的显性基因和控制单眼皮的隐性基因，如果父母是基因型为Aa的杂合子，其表型虽然为双眼皮，但子女可能会表现为单眼皮(基因型为aa)。习题检测

生物体的性状主要决定于基因型，但也会受到环境因素、个体发育中的其他条件等影响。基因型为AA或Aa的人，如果因提上脸肌纤维发育不完全，则可能表现为单眼皮；这样的男性和女性婚配所生的子女，如果遗传了来自父母的双眼皮显性基因A，由于提上睑肌纤维发育完全，则表现为双眼皮。在现实生活中，还能见到有人一只眼是单眼皮、另一只眼是双眼皮的现象，这是由两只眼睛的提上睑肌纤维发育程度不同导致的。由此可见，遗传规律虽然通常由基因决定但也受到环境等多种因素的影响，因而表现得十分复杂。自由组合定律验证方法验证方法结论自交法F1自交后代的性状分离比为

，则遵循基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制测交法F1测交后代的性状比例为

，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制，则遵循自由组合定律花粉鉴定法F1若有四种花粉，比例为

，则遵循自由组合定律9∶3∶3∶11∶1∶1∶11∶1∶1∶1分离定律

vs自由组合定律分离定律自由组合定律研究对象F1配子类型及比例F2基因型种类及比例F2表现型种类及比例F1测交后代表现型种类及比例遗传实质联系一对相对性状两对及两对以上相对性状2种，1:14种，1:1:1:13种，1:2:19种，(1:2:1)22种，3:14种，9:3:3:12种，1:14种，1:1:1:1F1形成配子时，成对遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中去。F1形成配子时，控制同一性状的遗传因子彼此分离，控制不同性状的遗传因子自由组合。分离定律是自由组合定律的基础，两者同时进行，互不干扰。等位基因对数配子自交后代表型自交后代基因型种类比例组合数种数分离比种数分离比1对(Aa)2(1:1)142(3:1)13(1:2:1)12对(AaBb)4(1:1)2164(3