2022-2023学年高一生物人教版（2019）必修二课件：第1章遗传因子的发现1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）（共24张PPT）

(共24张PPT)
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
第1章 遗传因子的发现
形状不同的豌豆
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，一种是绿色皱粒。
讨论：
1.决定子叶颜色的遗传因子对决定种子性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？
一、两对相对性状的杂交实验
（1）实验过程
X

黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
P
F1
F2
数量
315
108
101
32
9 : 3 : 3 : 1
黄色圆粒和绿色皱粒的豌豆杂交示意图
1.为什么会出现新的性状呢？
2.他们之间有什么数量关系吗？
3.上节课我们讲到一对相对性状的杂交试验F2的性状分离比是3:1，这个比值和现在讲到的9:3:3:1有什么关系吗？
思考：
F2中种子性状和子叶颜色的数量比
种子形状
圆粒种子数315+108=423
皱粒种子数101+32=133
子叶颜色
黄色种子数315+101=416
绿色种子数108+32=140
圆粒：皱粒=3:1
黄色：绿色=3:1
说明每一对性状的遗传都遵循了分离定律，并且一对相对性状的分离对其他相对性状没有影响
二、对自由组合现象的解释和验证
假设控制圆粒和皱粒的遗传因子是R、r，控制黄色和绿色的遗传因子是Y、y
X
YR
yr
P
YYRR
yyrr
配子
F1
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
黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交实验的分析图解
模拟配子形成过程的步骤：
1.准备4个小桶，每个小桶各放入黄、白色乒乓球，分别代表Yy与Rr（左桶：Y-黄色，y-白色；右桶：R-黄色，r-白色）
2.摇动小桶，使小桶充分混合
3.从每桶中各随机抓取一个乒乓球，记录组合形式
4.将抓取得乒乓球放回桶内摇匀
5.重复20次，统计结果
6.4个小组把统计结果汇总并汇报，然后全班统计
孟德尔的测交实验：
杂种子一代
隐形纯合子
黄色圆粒
绿色皱粒
P
YyRr
yyrr
X
YR
Yr
yR
yr
yr
配子
F1
YyRr
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
绿色圆粒
yyrr
yyRr
Yyrr
黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆测交实验的分析图解
黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆的测交实验结果
性状组合 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
实际籽粒数 F1作母本 31 27 26 26
F1作父本 24 22 25 26
不同性状的数量比 1 : 1 : 1 : 1
三、自由组合定律
概念：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。
符合自由组合定律的分离比是9:3:3:1或1:1:1:1，出现9:3:3:1的条件是什么？
F2出现9:3:3:1的4个条件：
①所研究的每一对性状只受一对等位基因控制，而且完全是显性
②不同类型的雌、雄配子都能发育良好，而且受精机会均等
③所有后代都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
有没有符合自由组合定律但是F2配子却不是9:3:3:1的模式呢？
F1（AaBb）自交后代表现型及比例
9:3:3:1 正常的完全显性 1:1:1:1
9:7 当两个显性基因同时存在时表现在为一种性状，其他基因型为另一种性状，即（9A B ）：（3A bb+3aaB +1aabb） 1:3
12:3:1 只要A（或B）存在就表现为同一种性状，其余正常表现，即 (9A_B_+3A_bb):(3aaB_): (laabb)或(9A_B_+3aaB_): (3A_bb):(laabb) 2:1:1
9:3:4 a(或b)成对存在时表现为一种性状,其余正常表现,即(9A_B_):(3A_bb): （3aaB_+laab）或(9A_B_):(3aaB_): (3A_bb+laabb) 1:1:2
原因分析
测交后代及比例
9:6:1 单独存在A或B时表现为同一种性状,其余正常表现,即(9A_B_): (3A _bb+3aaB_)：(laabb) 1:2:1
13:3 只存在某一种显性基因(如A)时表现为一种性状,其余基因型表现为另一种性状,即 (9A_B_+3aaB_+laabb): (3A_bb) 3:1
15:1 存在显性基因时为同一种表现型,其余正常表现,即(9A_B_+3aaB_+3A_bb): (laabb) 3:1
10:6 具有单显基因时为一种表现型,其余基因型为另一种表现型,即 (9A B_+laabb): (3aaB_+3A_bb) 1:1
致死类型归类分析
致死类型
AaBb自交后代比例
AaBb测交后代比例
显 性 纯 合 致 死 AA和BB致死 AaBb:Aabb:aaBb: aabb=4:2:2:1 AaBb:Aabb:
aaBb:aabb
=1:1:1:1
AA（或BB）致死 6(2AaBB+4AaBb): 3aaB_:2 Aabb:laabb 或6(2AABb+4AaBb): 3A _bb:2 aaBb:laabb AaBb:Aabb:
aaBb:aabb
=1:1:1:1
隐性纯合致死 双隐性致死 A_B_:A_bb:aaB_= 9:3:3
单隐性致死（aa或bb） 9A_B_:3A_bb或 9A_B_:3aaB_
四、孟德尔实验方法的启示
孟德尔获得成功的原因：
1.精心选择实验材料
以自花传粉、闭花受粉的自然纯种豌豆作实验材料
2.精心设计实验
①采取单一变量分析法，即分别观察和分析在一个时期内的一对性状的差异，最大限度地排除各种复杂因素的干扰
②遵循了由简单到复杂的原则，即先研究一对相对性状的遗传，再研究多对相对性状的遗传，由此从数学统计中发现遗传规律
3 .精确统计分析
通过对一对相对性状, 两对相对性状杂交实验的子代出现的性状进行分类、计数和数学归纳，得出实验中的规律，并深刻认识到数字比例中所隐藏的意义
4.首创了测交实验
巧妙地设计了测交实验,验证其假说的正确性
五、孟德尔遗传规律的再发现
3.基因型：与表现型有关的基因组成
2.表现型：生物个体表现出来的性状
1.基因：遗传因子
4.等位基因：控制相对性状的基因
六、孟德尔遗传规律的应用
患条锈病的小麦
1.指导杂交育种，把优良性状结合在一起
2.为遗传病的预防和诊断提供理论依据
1、甲、乙两位同学分别用小球做遗传定律模拟实验。甲同学每次分别从I、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合;乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复。分析下列叙述,不正确的是( )
A.甲同学的实验模拟的是基因的分离和配子随机结合的过程
B.实验中每只小桶内两种小球必须相等,但I、Ⅱ桶小球总数可不等
C.乙同学的实验可模拟非同源染色体上非等位基因自由组合的过程
D.甲、乙重复100次实验后,统计的Dd、AB组合的概率均约为50%
D
课堂练习
解析：据题图可知，甲同学模拟的是配子的随机结合，乙同学模拟的是非同源染色体上的非等位基因自由组合的过程.A、C正确;每个小桶中小球的种类表示产生的配子种类，由于杂合子产生两种比例相等的配子，因此小桶中每种小球的数目相等，B正确；甲同学统计Dd的概率为 1/2,乙同学统计AB的概率为1/4.D错误。
2、已知水稻的抗旱性(A)和多颗粒(B)属显性,各由一对等位基因控制且独立遗传。现有抗旱、多颗粒植株若干,对其进行测交,子代的性状分离比为抗旱多颗粒︰抗旱少颗粒︰敏旱多颗粒︰敏旱少颗粒=2︰2︰1︰1,若这些亲代植株相互授粉,后代性状分离比为( )
A.24︰8︰3︰1 B.9︰3︰3︰1 C.15︰5︰3︰1 D.25︰15︰15︰9
A
解析：由题意可知两对基因的遗传遵循自由组合定律;对测交结果的两对性状分开讨论,子代中抗旱︰敏旱=2︰1,多颗粒︰少颗粒=1︰1, 则亲本抗旱、多颗粒植株产生的配子中, A︰a=2︰1, B︰b=1︰1;若这些亲代植株相互授粉,则后代中敏旱(aa)占(1/3)2=1/9,抗旱占1-1/9=8/9;后代中少颗粒(bb)占(1/2)2=1/4,多颗粒占1-1/4=3/4。所以这些亲代植株相互授粉,后代性状分离比为(8︰1) ×(3︰1)=24︰8︰3︰1,选A。
3、狗毛的褐色由B基因控制，黑色由b基因控制。I和i是位于另一对同源染色体上的等位基因，I是抑制基因，当I存在时，B、b均不表达而使狗毛呈现白色。现有黑色狗（bbii）和白色狗（BBII）杂交得F1，在F1雌雄个体自由交配产生的F2中，杂合褐色狗：黑色狗为( )
A.1:3 B.2:1 C.1:2 D.3:1
B
4、在小鼠的一个自然种群中,体色有黄色和灰色,尾巴有短尾和长尾,两对相对性状分别受位于两对常染色体上的两对等位基因控制。其中一对等位基因设为A、a,另一对等位基因设为 B、b(具有显性纯合致死效应)。任取一对黄色短尾鼠,让其多次交配,F1的表现型为黄色短尾:黄色长尾:灰色短尾:灰色长尾=6:3:2:1。以下说法错误的是( )
A.黄色短尾小鼠的基因型有两种
B.控制短尾的基因是B,控制黄色的基因是A
C.让F1中黄色长尾雌雄鼠自由交配,F2中不会出现短尾鼠
D.让F1中黄色短尾雌鼠与灰色长尾雄鼠交配,F2的表现型之比为1:1:1:1
D
解析：根据题意分析可知，黄色和短尾是显性性状，由显性基因控制。亲本是短尾而后代出现了短尾:长尾=2:1，说明亲本是杂合子，且后代中存在显性纯合致死现象。由题意知，等位基因B、b具有显性纯合致死效应，所 以控制短尾的基因是B，控制黄色的基因是A，而且黄色 短尾鼠的基因型有AABb和AaBb两种，A、B正确；由题 意和以上分析可知，黄色短尾亲本的基因型是AaBb，F1中黄色长尾雌雄鼠的基因型是A_ bb，所以让F1中黄色长 尾雌雄鼠自由交配，F2中不会出现短尾鼠（_ _Bb)，C正 确;黄色短尾鼠的基因型为AaBb，F1的表现型为黄色短尾 (A_Bb) ︰黄色长尾(A_bb) :灰色短尾(aaBb) :灰色长尾 (aabb)=6:3:2:1，让 F1中黄色短尾鼠（l/3AABb 和 2/3 AaBb)与灰色长尾鼠(aabb)交配，F2的表现型及比例为黄色短尾(AaBb，2/3×1/2):黄色长尾(Aabb，1/3×1/2):灰色短尾（aaBb，1/3×1/2) :灰色长尾（aabb, l/3×l/2) = 2:2:1:1，D错误。
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