生物人教版（2019）必修2 1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）（共38张ppt）

(共38张PPT)
第2节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第一章
遗传因子的发现
第一章
遗 传 因 子 的 发 现
第二节孟德尔的豌豆杂交实验(二)
1.孟德尔是怎样设计两对相对性状杂交实验的？
2.自由组合定律的内容是什么？
3.孟德尔成功的原因有哪些？他的研究方法和探索精神给了我们哪些启示？
4.孟德尔遗传规律在生产、生活中有哪些应用？
第二节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
问题探讨
孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看，包括两种类型：一种是绿色皱粒的，一种是黄色圆粒的。
1、决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响？
2、黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗？
1.【答案】 不影响。
2.【答案】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。
一、实验材料--豌豆
一、实验材料---豌豆
（一）种子的结构
注：种子的形状是由子叶的形状决定的。
一、实验材料---豌豆
1.黄豌豆
豆荚
（子房壁发育）
黄圆
黄皱
子叶
脱皮黄豌豆
（二）实验材料
一、实验材料---豌豆
（二）实验材料
2.绿豌豆
绿圆
绿皱
脱皮绿豌豆
子叶
一、实验材料---豌豆
（二）实验材料
黄圆 绿圆 黄皱 绿皱
种子的颜色
因子叶所含色素不同导致
种子的形态
因子叶所含物质不同导致：含淀粉丰富的种子，由于淀粉具有亲水性，能保住细胞中的水而呈现出“圆”；含蔗糖丰富的种子，由于蔗糖没有亲水性，不能保住细胞中的水而呈现出“皱”
二、两对相对性状杂交实验
×
P
F1
F2
315
108
101
32
二、两对相对性状杂交实验
×
P
F1
F2
315
108
101
32
绿圆、黄皱
重组性状(对P而言)
亲本(P)性状
黄圆、绿皱
9︰3︰3︰1
性状分离比：
二、两对相对性状杂交实验
——发现问题
×
P
F1
F2
315
108
101
32
对每一对相对性状单独进行分析:
其中 圆粒∶皱粒≈
黄色∶绿色≈
3∶1
3∶1
每一对相对性状的传递规律
仍然遵循着_______________。
基因的分离定律
提出问题：
F2中出现9:3:3:1性状分离比的原因是什么？
315+108=423
圆粒种子
皱粒种子
黄色种子
绿色种子
101+32=133
315+101=416
108+32=140
二、两对相对性状杂交实验
——发现问题
1、每对相对性状的遗传都遵循分离定律。因为：黄粒∶绿粒＝3 ∶ 1；
圆粒∶皱粒＝3 ∶ 1
2、因为（3黄∶1绿）×（3圆粒∶1皱粒）
＝（9黄圆∶3绿圆∶3黄皱∶1绿皱），
即：子二代出现两对性状自由组合现象
×
P
F1
F2
315
108
101
32
三、对自由组合现象的解释和验证
三、对自由组合现象的解释和验证
×
P
F1
YY
RR
y y
r r
Y y
R r
YR
yr
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
配子
F2两对性状自由组合，这提示Yy和Rr的分离可能是自由的、互不影响的。故假定：
F2
F1配子
YR
yr
Yr
yR
YR
Yr
yR
yr
YY
RR
y y
r r
y y
RR
YY
r r
YY
R r
Yy
RR
Y y
R r
YY
R r
Y y
RR
Y y
R r
Yy
R r
Y y
R r
Y y
r r
Yy
r r
y y
R r
y y
R r
依据分离定律有：
F1配子：
R＋
Y＋
F1配子：（Y＋）×（R＋）
＝YR＋Yr＋yR＋yr
三、对自由组合现象的解释和验证
实际 籽粒数 F1♀ 31 27 26 26
F1♂ 24 22 25 26
不同性状分离比
项目
表现型
1
∶
1
1
1
∶
∶
F1测交实际结果：
F1的配子无法直接观察验证，需要F1与其它个体的杂交结果来分析F1的配子情况。
YR
yr
Yr
yR
y y
r r
Y y
R r
Yy
r r
y y
R r
y y
r r
Y y
R r
杂种子一代
隐性纯合子
yr
测交
P
F1
配子
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色
圆粒
黄色皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
1
1
1
1
:
:
:
问题：
如果将F2种成株系进行自交，预期实验结果如何？可用于验证吗？
三、对自由组合现象的解释和验证
问题：
上述黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交产生的F2种成株系，预期F3(F2株系)的结果如何？右表为实际实验结果，该结果是否与预期结果一致？
F2表现型 F2株系的类型 数量
黄色圆粒（315株，301株得到种子） 黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒 138
黄色圆粒:黄色皱粒 60
黄色圆粒:绿色圆粒 65
黄色圆粒 38
黄色皱粒（101株，96株得到种子） 黄色皱粒:绿色皱粒 68
黄色皱粒 28
绿色圆粒（108株，102株得到种子） 绿色圆粒:绿色皱粒 67
绿色圆粒 35
绿色皱粒 纯种不需要分析
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互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合
特别提示：
应用自由组合定律时，可简化为：
AaBb（体细胞）
→（1/2A＋1/2a）× （1/2A＋1/2a） （配子）
→1/4AB＋1/4Ab ＋ 1/4aB＋1/4ab （配子）
两种形式是等价的，自行斟酌选用哪一个。
四、自由组合定律
一假说演绎法
科学方法
假
说
演
绎
法
思维训练
练习：
计算AaBbCc的自交产生的后代（假定三对基因自由组合）。
解：先计算AaBbCc的配子
＝（＋a） （B＋b） （C＋c）
＝＋ ＋ ＋c ＋a ＋ac ＋a ＋abc
异性配子相互结合产生后代：
＝【（＋a） （B＋b） （C＋c）】2
或
＝【＋ ＋ ＋c ＋a ＋ac ＋a ＋abc】2
五、孟德尔实验方法的启示（分析孟德尔获得成功的原因）
五、孟德尔实验方法的启示（分析孟德尔获得成功的原因）
1.用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点？这说明实验材料的选择在科学研究中起着怎样的作用？
2.如果孟德尔没有对实验结果进行统计分析，他能不能对分离现象做出解释？
3.孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？
4.孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号，这与他在大学进修过数学数学有没有关系？这对他进行逻辑推理有什么帮助？
5.你认为孟德尔成功的原因还有哪些？
山柳菊实际上花很小，常进行无性生殖，缺乏不连续变异的性状
五、孟德尔实验方法的启示（分析孟德尔获得成功的原因）
1.【答案】豌豆适合作杂交实验材料的优点有：（1 ）具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度为1.5 2.0m，矮茎高度仅为0.3m左右，易于观察和区分；（2）豌豆严格自花传粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交可获得杂合子；（3）豌豆花比较大，易于做人工杂交实验。
2.【答案】如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难对分离现象作出解释。因为通过数学统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣；同吋这也使孟德尔意识到数学概率也适用于生物遗传的研究，从而将数学方法引入对遗传实验结果的处理和分析中。
3.【答案】一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另外一些实验的结果，并通过实验来验证。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的；反之，则认为假说是错误的。孟德尔基于他对豌豆杂交实验作出的假说，设计测交实验，其实验结果与预测相符，由此证明自己提出的假说是正确的。
4.【答案】有关系，数学包含许多符号，数学符号也被普遍应用于概括、表述和研究数学的过程中。孟德尔创造性地应用符号体系，并用于表达抽象的科学概念，和应用数学符号研究数学有异曲同工之妙，这与他曾在大学进修过数学有关。
数学符号能简洁、准确地反映数学概念的本质。孟德尔用这种方法，也更加简洁、准确地反映抽象的遗传过程，使他的逻辑推理更加顺畅。
五、孟德尔实验方法的启示（分析孟德尔获得成功的原因）
5.【答案】
(1)扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修时，通过对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的、可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想。同时孟徳尔还学习数学，使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之中”的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。
(2)严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，光是豌豆的杂交实验, 他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。
(3)创造性地应用科学符号体系。科学符号体系能够更简洁、准确地反映抽象的遗传过程。
(4)勤于实践 孟德尔在豌豆杂交实验中，连续进行了8年的研究，并且对毎次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。
(5)敢于向传统挑战“孟德尔通过实验研究，提出了 “颗粒遗传”的思想，这是对传统遗传观念的挑战。
六、孟德尔遗传规律的再发现
六、孟德尔遗传规律的再发现
1、孟德尔的研究起初没有得到重视，1900年三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文，并重复出了其实验结果
2、1909年丹麦科学家约翰逊提出基因的概念，取代遗传因子；并提出了表型（表现型）和基因型
(1)表型：生物体表现出来的性状
(2)基因型：与表型有关的基因组成
H. de Vries
Erich Tschermak
Carl Correns
Wilhelm Johannsen
模拟题提示：
模拟题特别喜欢考察基因是由约翰逊提出来的。在此之前讲基因，模拟题都认为是错的。
七、孟德尔遗传规律的应用
七、孟德尔遗传规律的应用
练习：
假定小麦的抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性，易感染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性。两对性状的遗传遵循自由组合定律。
现有两个小麦品种，一个抗倒伏易感条锈病（DDTT），一个易倒伏能抗条锈病（ddtt）。试选育出既抗倒伏又抗条锈病的纯种（DDtt）。
抗倒伏易感条锈病
DDTT
易倒伏抗条锈病
ddtt
抗倒伏抗条锈病
DDtt
已知：
所求：
将D和t集中在一起
七、孟德尔遗传规律的应用
抗倒伏易感条锈病
DDTT
易倒伏抗条锈病
ddtt
抗倒伏抗条锈病
DdTt
×
抗倒伏抗条锈病
Ddtt
抗倒伏抗条锈病
DDtt
……
淘汰
种成株行/株系
稳定遗传
的株系
性状分离
的株系
淘汰
留种
问题：
两种抗倒伏抗条锈病植株在当代能够直接区分吗？
问题：
该个体为什么不能留种？
七、孟德尔遗传规律的应用
练习：
一对表现正常的夫妇，丈夫的母亲是白化病（aa），妻子的弟弟也是白化病（aa），其余相关个体都正常。
问：这对夫妻生出一个正常孩子的概率为多大？若这对夫妇生出了一个正常孩子，则该孩子为杂合子的概率为多大？
已知：
？
所求：
A_
A_
aa
aa
七、孟德尔遗传规律的应用
aa
A_
A_
aa
A_
A_
a
a
a
Aa×Aa→A_
∵ Aa×Aa的子代为1/4AA＋2/4Aa＋1/4aa，子代已经确定为A_，即要在子代中淘汰aa
∴子代为1/3AA＋2/3Aa
？
1/3AA＋2/3Aa
练习与应用
一、概念检测
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 WwDd
C.WwDd 和 WWDD D.WWdd 和 WWDd
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
第二节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
×
√
C
A
练习与应用
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________ 。
【答案】3/16
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。
【答案】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。
第二节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
练习与应用
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？
【答案】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)。
生物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，如果因提上睑肌纤维发育不完全，则可能表现为单眼皮；这样的男性和女性婚配所住的子女，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，这是由两貝眼睛的提上脸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。
第二节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
复习与提高
一、选择题
1.在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，出现性状分离的是 （ ）
A.杂合的红花豌豆自交产生红花和白花后代
B.纯合的红花豌豆与白花豌豆杂交产生红花后代
C.杂合的红花豌豆与白花豌豆杂交产生白花后代
D.纯合的红花豌豆与杂合的红花豌豆杂交 产生红花后代
2.番茄的红果色（R ）对黄果色（r ）为显性。以下关于鉴定一株结红果的番茄植株是纯合子还是杂合子的叙述，正确的是 （ ）
A.可通过与红果纯合子杂交来鉴定
B.可通过与黄果纯合子杂交来鉴定
C.不能通过该红果植株自交来鉴定
D.不能通过与红果杂合子杂交来鉴定
3.如果用玉米作为实验材料验证分离定律， 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等位基因控制
D.影严格遵守实验操作流程和统计分析方法
第二节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
A
B
A
复习与提高
4.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 （ ）
bbDd B. Bbdd
C. BbDD D. bbdd
5.孟德尔在研究中运用了假说一演绎法，以下叙述不属于假说的是
（ ）
A. 受精时，雌雄配子随机结合
B. 形成配子时，成对的遗传因子分离
C. F2中既有高茎又有矮茎，性状分离比接 近3 : 1
D. 性状是由遗传因子决定的，在体细胞中遗传因子成对存在
第二节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
B
C
复习与提高
二、非选择题
1. 番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，两对基因独立遗传。利用三种不同基因型的番茄进行杂交，实验结果如下图所示。
第1组 紫茎缺刻叶①×绿茎缺刻叶②
↓
紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3 : 1
第2组 紫茎缺刻叶③×绿茎缺刻叶②
↓
紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶：绿茎缺刻叶： 绿茎马铃薯叶=3 ： 1 ： 3 ： 1
请回答下列问题。
（1）紫茎和绿茎这对相对性状中，显性性状为 ；缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中，显性性状为_______ 。
【答案】 紫茎 缺刻叶
（2 ）如果用A、a表示控制紫茎、绿茎的基因， 用B、b表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因，那么紫茎缺刻叶①、绿茎缺刻叶②、紫茎缺刻叶③ 的基因型依次为 。
【答案】AABb、 aaBb、 AaBb
（3）紫茎缺刻叶①与紫茎缺刻叶③杂交，子代的表型及比值分别为 。
【答案】紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3 : 1
第二节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
复习与提高
2. 现有某作物的两个纯合品种：抗病高秆 （易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏），抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种，获得具有抗病矮秆优良性状的新品种，在杂交育种前，需要正确地预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果，需要满足三个条件，其中一个条件是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制，且符合分离 定律。请回答下列问题。
（1）除了上述条件，其他两个条件是什么？
【答案】高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因独立遗传。
【提示】此时学生还未学习减数分裂，答岀两对基因独立遗传即可；在学习第2章后，答案可以进-步细化为：控制这两对相对性状的基因位于非同源染色休上。
（2）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足这三个条件，可用测交实验来进行检验。请你设计该测交实验的过程。
【答案】 将纯合抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，得到F1，让F1与感病矮秆植株杂交。
（3 ）获得的F2中是否有抗病矮秆品种？应该进行怎样的处理才能获得纯合抗病矮秆品种？
【答案】有抗病矮杆品种。但其中有杂合子，需对F2中的抗病矮杆植株进行如下操作以获得纯合子。
第二节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)