1.1孟德尔从一对相对性状的杂交实验中总结出分离定律 课件 2022—2023学年高一下学期生物浙科版必修2(共62张PPT)

(共62张PPT)
孟德尔从一对相对性状的杂交实验中总结出分离定律
“融合假说”：子代的遗传物质来源于双亲遗传物质的融合
“颗粒假说”：
前言
双亲的遗传物质像某种完整颗粒一样遗传给后代，互不融合、保持完整性
遗传学之父——孟德尔
分离定律
自由组合定律
为什么孟德尔选用豌豆作为研究材料呢？
豌豆
豌豆为两性花
雌、雄配子融合形成受精卵,胚珠发育成种子。
种子与花的其他结构发育成的果皮构成果实。
形成的种子全部留在豆荚里，
便于计数和统计
花的结构示意图
自花授粉，闭花授粉
自花授粉
异花传粉
雄蕊
雌蕊
雌蕊
豌豆
南瓜
自然状态下，豌豆都是纯种
两朵花之间的传粉过程叫作异花传粉。供应花粉的植株叫作父本(♂)，接受花粉的植株叫作母本(♀)
豌豆花冠的形状便于利用去掉雄蕊的方法进行人工去雄以及人工授粉等操作。
豌豆植株还具有易于区分的性状
图1耳垂的位置
1、有耳垂 2、无耳垂
图2 卷 舌
1、有卷舌 2、无卷舌
图4 拇指竖起时弯曲情形
1、挺直 2、拇指向指背面弯曲
图3上眼脸有无褶皱
1、双眼皮 2、单眼皮
相对性状——指同种生物同一性状的不同表现形式
性状——生物的形态、结构和生理生化等特征的总称
豌豆植株的7对相对性状
例：下列性状是否为相对性状？
豌豆茎的高茎和矮茎
兔子毛的长毛和灰毛
兔子的长毛和狗的短毛
狗的卷毛和长毛
总结：孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料
豌豆的特点 优势
自花授粉和闭花授粉 避免外来花粉的干扰，便于形成纯种
花冠形状特殊 便于人工去雄和授粉
豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中 便于观察和计数
具有多个稳定的，可区分的性状 实验结果容易观察和分析
生长期较短 实验周期短，实验更容易进行
产生的种子数量多 便于收集大量数据，提高统计结果的可靠性
二、一对相对性状杂交实验过程
纯种紫花 纯种白花
正交
去雄：
套袋：
授粉
套袋
人工异花授粉
P
在花朵外套上纸袋,防止外来花粉授粉
取父本花粉到母本柱头进行人工授粉
防止外来花粉干扰
用剪刀除去雄蕊
二、一对相对性状杂交实验过程
纯种紫花 纯种白花
杂交实验里，父本和母本相互交换，在遗传学上成为互交
其中一个杂交组合称为正交，另一个杂交组合称为反交
正交
纯种白花 纯种紫花
反交
P
F1
F2
第一年
第二年
第三年
705株 224株
3 : 1
×
F1未能表现出来的亲本性状：
隐性性状
F1表现出来的亲本性状：
显性性状
杂交后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象
性状分离
自交
P
F1
F2
第一年
第二年
第三年
3 : 1
P
F1
F2
第一年
第二年
第三年
3 : 1
正 交
反 交
×
×
豌豆7对相对性状的杂交实验结果
单个性状的杂交实验
相对性状
显性
紫花
紫花
白花
3：1
性状分离
归纳总结
(1)样本数量太少时，不一定完全符合3∶1的性状分离比。
(2)判断一对相对性状的显隐性，用具有相对性状的纯合子杂交，F1表现出来的亲本性状是显性性状，未表现出来的亲本性状是隐性性状。
(3)单性花只有雄蕊或雌蕊，无需去雄。
(4)如图是豌豆杂交实验的过程。
步骤①是去雄，应该在开花前(花蕾期)
进行，目的是防止自花授粉；步骤②是
人工授粉，在去雄1～2天后进行，目的是防止外来花粉的干扰。
(5)性状分离：杂种后代中，显性性状和隐性性状同时出现的现象。
性状 杂交 显性 隐性 F1代表现 F2代观察数 显性 隐性 比例
花色 紫色×白色 紫色 705 224 3.15:1
子叶的颜色 黄色×绿色 黄色 6022 2001 3.01:1
种子的形状 圆形×皱形 圆形 5474 1850 2.96:1
豆荚的颜色 绿色×黄色 绿色 428 152 2.82:1
豆荚的形状 饱满×缢缩 饱满 882 299 2.95:1
花的位置 腋生×顶生 腋生 651 207 3.14:1
植株的高度 高 × 矮 高 787 277 2.84:1
豌豆7对相对性状的杂交实验结果
针对现象提出问题:
1.为什么F1都表现出显性性状
2.F2怎么都会出现性状分离
3.为什么F2中会出现3:1的分离比
假设1、生物的性状由遗传因子（基因）决定。
假设2、基因在体细胞内是成对的,其中一个来自母本,另一个来自父本。
假设3、在形成生殖细胞(配子)时，成对的基因彼此分离，每个配子只含成对基因中的一个,受精时基因又恢复成对。
假设5：受精时雌、雄配子结合是随机、均等的。
三、性状分离的原因
假设4：在F1体细胞内的两个基因各自独立、互不混杂。
孟德尔对一相对性状遗传实验的解释
Pp
×
P
p
P
p
PP
Pp
Pp
pp
PP
×
pp
紫花
白花
P
配子
Pp
F1
P
p
配子
F2
紫花
紫花
紫花
白花
1 ： 2 ： 1
紫花
紫花
对分离现象解释的验证——测交实验
Pp
pp
P
p
配子
紫花
白花
紫花
杂种子一代
白花
隐性纯合子
×
测交
测交后代
p
Pp
pp
1 ： 1
请
预
测
实
验
结
果
？
测定F1的基因型
测定F1配子的种类及比例
测交实验的作用：
基因的分离定律
控制一对相对性状的两个不同的等位基因互相独立、互不沾染，在形成配子时彼此分离，分别进入不同的配子中，结果是一半的配子带有一种等位基因，另一半的配子带有另一种等位基因。
提出问题
F2为什么会出现性状分离且比例为3:1
作出假设
遗传因子决定生物的性状
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分离
雌雄配子在受精时随机结合
实验验证
(演绎推理)
测交实验
得出结论
分离定律
科学发现的一般过程：
四、基因的显隐性关系不是绝对的
1、完全显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1与显性亲本的表现完全一致的现象。
在一对等位基因中，只要有一个显性基因，就足使它所控制的性状得以完全地表现。
2、不完全显性：指具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1表现为双亲的中间类型的现象。
3、共显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1个体同时表现出双亲的性状。
血型 基因型 红细胞上的抗原 显隐性关系
A
B
AB
O
IA与IB这两个基因间不存在显隐性关系，两者互不遮盖，各自发挥作用，表现为共显性
IA对i为完全显性
IB对i为完全显性
IA与IB为共显性
隐性
IAIA、IAi
IBIB、IBi
IAIB
ii
A
B
A、B
无
4、表现型与基因型的关系
表现型 =
基因型 + 环境条件
水毛茛
1、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正
确的一组是　　　　
　Ａ.ＡＡ×Ａａ　 Ｂ.ＡＡ×ａａ
　Ｃ.Ａａ×Ａａ　 Ｄ.Ａａ×ａａ
2、基因型为ＡＡ的个体与基因型为aa的个体杂交产生的F1进行自交，那么F2中的纯合子占F2中个体
数的　
　Ａ.２５％　　　 Ｂ.５０％
　Ｃ.７５％　　　 Ｄ.１００％
3、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相
交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是　
　Ａ.0％　 Ｂ.25％ Ｃ.50％　　 Ｄ.75％
4、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代
显性和隐性个体之比为52∶48。以下哪项推论是正
确的
A.两个亲本都有显性遗传因子
B.两个亲本都有隐性遗传因子
C.一个亲本只有显性遗传因子
D.前三项推论都不正确
5、下列叙述中，正确的是
A.两个纯合子的后代必是纯合子
B.两个杂合子的后代必是杂合子
C.纯合子自交后代都是纯合子
D.杂合子自交后代都是杂合子
6、番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番
茄杂交，其后代最可能出现的的性状正确的一组是
①全是红果 ②全是黄果 ③红果∶黄果=1∶1　　　　　　　　　　
④红果∶黄果=3∶1　
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
7、一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子，有9粒
种子生成的植株开红花，第10粒种子长成的植株开红
花的可能性为
A.9/10 B.3/4 C.1/2 D.1/4
8、一对杂合子的黑毛豚鼠交配，生出四只豚鼠。它们的
性状及数量可能是
A.全部黑色或白色 B.三黑一白或一黑三白
C.二黑二白 D.以上任何一种都有可能
基因型：控制性状的基因组合类型，如PP、Pp、pp
表现型：具有特定基因型的个体所表现出来的性状，如紫花、白花
纯合子：由两个基因型相同的配子结合而成的个体
杂合子：由两个基因型不同的配子结合而成的个体
显性基因：控制显性性状的基因，如P（大写字母）。
等位基因：控制一对相对性状的两种不同形式的基因，如P和p。
隐性基因：控制隐性性状的基因，如p（小写字母）。
相关概念：
控制
基因
性状
等位基因
显性基因
隐性基因
控制
显性性状
控制
隐性性状
相对性状
基因型
表现型
等位基因分离
导致
性状分离
本节相关概念小结：
纯合子
杂合子
一、性状显、隐性的判断方法
设A、B为一对相对性状，可通过以下两种方法来判断显隐性。用表现A、B性状的个体进行如下杂交实验且子代数量足够多。
1.杂交法
若A×B→A，则A为显性，B为隐性。
若A×B→B，则B为显性，A为隐性。
若A×B→既有A，又有B，则无法判断显隐性。
2.自交法
若A A，则A为纯合子，判断不出显隐性。
若A 既有A，又有B，则A为显性，B为隐性。
若B 既有A，又有B，则B为显性，A为隐性。
方法1适用于纯种，方法2适用于杂种，若不知是否纯合，可综合两种方法来判断。
例1　(2020·宁波第一中学高一下期中)大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判断性状显隐性关系的是
①紫花×紫花→紫花
②紫花×紫花→301株紫花＋101株白花
③紫花×白花→紫花
④紫花×白花→98株紫花＋101株白花
A.①和② B.③和④
C.①和③ D.②和③
√
例2　玉米甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植。其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是
√
二、纯合子与杂合子的实验鉴别方法
纯合子：自交后代都为纯合子，能稳定遗传
杂合子：自交后代出现性状分离，不能稳定遗传
1.测交法(常用于动物的鉴别，在已知显隐性性状的条件下)
待测个体×隐性纯合子
　 ↓
2.自交法(常用于植物的鉴别)
待测个体
　↓
3.花粉鉴别法
杂合子的某些性状可以从花粉的比例直接鉴定，如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。
红褐色
蓝黑色
例3　(2020·北京第四中学高一月考)某养猪场有黑色猪和白色猪，已知黑色(B)对白色(b)为显性。要想鉴定一头黑色公猪是杂种(Bb)还是纯种(BB)，最合理的方法是
A.让该公猪充分生长，以观察其肤色是否会发生改变
B.让该黑色公猪与黑色母猪交配
C.让该黑色公猪与多头白色母猪交配
D.从该黑色公猪的表型即可分辨
√
例4　甲和乙为一对相对性状，进行杂交实验可以得到下列四组实验结果。若甲性状为显性性状，用来说明实验中甲性状个体为杂合子的实验组合是
①♀甲×♂乙→F1呈甲性状
②♀甲×♂乙→F1呈甲性状、乙性状
③♀乙×♂甲→F1呈甲性状
④♀乙×♂甲→F1呈甲性状、乙性状
A.②④ B.①③ C.②③ D.①④
√
三、杂合子(Aa)连续自交和自由交配的相关计算
自交是指基因型相同的个体之间的交配，植物的自交是指自花授粉或同株异花授粉。
自由交配是指群体中所有不同个体进行随机交配，基因型相同或不同的个体之间都可以进行交配。
1.自交的相关计算
(1)基因型为Aa的个体连续自交，第n代的比例分析：
Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体所占
所占 比例
(2)杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图
2.自由交配的相关计算
例如，某群体中基因型为AA的个体占1/3，基因型为Aa的个体占2/3。
(1)列举交配组合
可利用棋盘法进行列表统计，以防漏掉某一交配组合。自由交配的方式有4种，列表分析如下：
♀ ♂ 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/3AA(♂)×1/3AA(♀) 1/3AA(♂)×2/3Aa(♀)
2/3Aa 2/3Aa(♂)×1/3AA(♀) 2/3Aa(♂)×2/3Aa(♀)
每种交配方式计算出后代的基因型和表型的比例后，再用加法合并后计算。
(2)列举配子比例
另外，也可利用棋盘法列出雌、雄配子的比例进行解答，先计算含A雄配子的比例：1/3＋2/3×1/2＝2/3，含a雄配子的比例为1－2/3＝1/3，含A雌配子和含a雌配子的比例也分别为2/3和1/3。列表分析如下：
　　　雌配子 雄配子 2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
提示：自由交配问题用配子比例法解答更简单些。
例5　菜豆是自花授粉植物，其花色中有色对无色为显性。一株杂合有色花菜豆(Cc)生活在某海岛上，如果海岛上没有其他菜豆植株存在，且菜豆为一年生植物，则第四年时，海岛上开有色花菜豆植株和开无色花菜豆植株的比例是
A.3∶1 B.15∶7 C.9∶7 D.15∶9
√
四、特殊情况下的性状分离比
1.不完全显性
具有相对性状的纯合亲本杂交，F1显现中间类型的现象。例如，红花的基因型为AA，白花的基因型为aa，杂合子的基因型为Aa，开粉红花。这种情况下，F2的性状分离比不是3∶1，而是1∶2∶1。
2.致死现象
(1)配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。
(2)合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。
如：Aa×Aa
　　↓
AA: Aa: aa=1:2:1
若显性纯合致死，则显性：隐性=2:1
若隐性纯合致死，则全为显性
3.从性遗传
(1)从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状，在性状表现上受个体性别影响的现象，又称性控遗传。比如牛、羊角的遗传，人类秃顶的遗传，蝴蝶颜色的遗传等。
(2)从性遗传的本质：表型＝基因型＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。
4.共显性
IAIA、IAi―→A型血；IBIB、IBi―→B型血；
IAIB―→AB型血(共显性)；ii―→O型血。
前后代遗传的推断及概率运算比完全显性要复杂。
例7　萝卜的花有白、红、紫三种颜色，该性状由基因R、r控制。下表为三组不同类型植株之间的杂交结果。下列相关叙述不正确的是
组别 亲本 子代表型及数量(株)
一 紫花×白花 紫花428，白花415
二 紫花×红花 紫花413，红花406
三 紫花×紫花 红花198，紫花396，白花202
A.白花、紫花、红花植株的基因型分别是rr、Rr、RR
B.白花植株自交的后代均开白花，红花植株自交的后代均开红花
C.白花植株与红花植株杂交所得的子代中，既不开红花也不开白花
D.可用紫花植株与白花植株或红花植株杂交验证孟德尔的分离定律
√
五.确定亲代、子代基因型
(1) ☆由亲代推断子代的基因型和表现型(正推型)
亲本 子代基因型 子代表现型
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
AA
AA∶Aa=1∶1
Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
Aa∶aa=1∶1
aa
全为显性
显性：隐性=3∶1
全为显性
全为显性
显性：隐性=1∶1
全为隐性
1.基因填空法：
①根据亲代表现型→写出能确定的基因(如显性性状的基因型用A_)→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。
②若亲代为隐性性状,基因型只能是aa。
2.隐性突破法：
如果子代中有隐性个体，则亲代基因型中必定含有一个隐性基因，然后再根据亲代的表现型做进一步判断。
(2) ☆由子代推断亲代的基因型和表现型(逆推型)
五.确定亲代、子代基因型
子代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型
全为显性
全为隐性
显性：隐性=3：1
显性：隐性=1：1
AA× ，
双亲均为隐性纯合子
aa×aa
Aa×Aa
Aa×aa
亲本中一定有一个为显性纯合子
双亲均为杂合子
一方为显性杂合子，一方为隐性纯合子
3.根据后代分离比确定
例8：
在豌豆中，高茎（D）对矮茎（d）为显性，现将A、B、C、D、E 5株豌豆进行杂交，实验结果如下：
实验组合 子代表现类型
高 矮 总数
A×B 600 200 800
C×D 700 0 700
E×D 300 300 600
E×B 210 70 280
写出基因组成：A ，B ，C ，D ，E 。
Dd
Dd
DD
dd
Dd
六.遗传概率的计算
计算方法:用分离比直接计算
用配子的概率计算
一般步骤（1）推出显隐性；（2）推出亲代基因型组成；
（3）根据比例计算概率；
两种类型：
1.亲本基因型确定
2.亲本基因型不确定
例：一对双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的男孩。请问：
（1）显性性状是 ；
此夫妇的基因组成是 。
（2）他们再生一个单眼皮的孩子的几率是 ；
（3）他们再生一个单眼皮的男孩的几率是 。
双眼皮
Dd、Dd
1/4
1/8