1.2.1 孟德尔的豌豆杂交实验（二）课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
孟德尔杂交实验（二）
贵州 梁老师生物学
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，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？
性状不同的豌豆
问题探讨
一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？
问题探讨：
1、不影响，决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子具有独立性，二者的分离和组合是互不干扰的；
2、不一定，生活中经常见到黄色皱缩的豌豆和绿色饱满的豌豆。
回忆：分离定律所采用的科学研究的基本过程：
发现问题——提出假设——实验验证——得出结论
1.两对相对性状的遗传实验——观察实验，提出问题
1、实验中F1是黄色圆粒说明了什么？
2、两对相对性状的杂交是否遵循分离定律？
3、F2中为什么会出现9∶3∶3∶1？
4、9∶3∶3∶1 与 3∶1 的数量比是否有联系？
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
315
101
108
32
9
3
3
1
：
：
：
×
亲本型： F2中与亲本性状表现相同的个体；
重组型： F2中与亲本性状表现不同的个体。
以上数据表明：
豌豆的粒形和粒色的遗传由两对遗传因子控制，每一对遗传因子的遗传仍然遵循分离定律。
种子形状
圆粒：315+108=423
皱粒：101+32=133
子叶颜色
黄色：315+105=416
绿色：108+32=140
2.孟德尔对每一对相对性状单独进行了分析：
黄色 : 绿色接近3:1
（显性） （隐性）
圆粒 : 皱粒接近3:1
（显性） （隐性）
个体数
315
108
101
32
9
3
3
1
：
：
：
正交
反交
P
绿色皱粒
黄色圆粒
×
F1
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
比例
3.提出假说（对自由组合现象的解释）
Y
R
Y
R
黄色圆粒
r
r
y
y
绿色皱粒
F1
黄色圆粒
YR
yr
Yy Rr
YR
yr
Yr
yR
F1配子
P
P配子
1、2种性状分别由____种遗传因子控制。
2、配子只得_____遗传因子
3、F1在产生配子时，每对遗传因子彼此______，不同对的遗传因子可以________
分离
自由组合
一半
2
4、F1在产生____种配子
4
1 : 1 : 1 : 1
F2
YR
yr
Yr
yR
YR
yr
Yr
yR
Y
R
Y
R
Y
R
y
r
Y
R
y
R
Y
R
Y
r
Y
R
Y
r
Y
R
y
R
Y
R
y
r
Y
R
y
r
Y
R
y
r
r
r
Y
y
r
r
Y
y
r
r
Y
Y
y
R
y
R
y
R
y
r
y
R
y
r
r
r
y
y
9∶3∶3∶1
≈
结合方式有___种
遗传因子组成____种
表现类型____种
9黄圆：
3黄皱：
1YYrr 2 Yyrr
3绿圆：
1yyRR 2yyRr
1绿皱：
1yyrr
16
9
4
2YyRR
2YYRr
4 YyRr
1YYRR
双显性
单显性
单显性
双隐性
总结有关规律：
双显性性状的个体占总数的_ ____,单显性的个体（绿圆、黄皱）各占总数的__ __,双隐性性状的个体占_______
F2中纯合子有 ,各占______.F2杂合子共占________. F2双杂合子共占________.
9/16
3/16
1/16
YYRR
YYrr
yyRR
yyrr
1/16
12/16
纯合子占F2：_____
4/16
亲本类型为：
10/16
重组类型为：
6/16
4/16
3.提出假说（对自由组合现象的解释）
测交实验
1、推理演绎：
配子
测交后代
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
YR
yR
Yr
yr
yr
YyRr
绿色皱粒
yyrr
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
2、种植实验：
实验结果符合预期设想，无论正交还是反交，均出现四种性状类型，而且比例接近1∶1∶1∶1。
4.设计实验、验证假说
F1
F1黄色圆粒与双隐性类型绿色皱粒测交实验结果
测交实验的结果符合预期的设想，因此证明解释是正确的。从而证实了：
F1是杂合体，基因型为YyRr；
F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比值相等的配子。
1
1
1
1
表现型比
26
25
22
24
F1作父本
26
26
27
31
F1作母本
实际
子粒数
绿皱
绿圆
黄皱
黄圆
项目
测交后代表现型
4.设计实验、验证假说
Y
R
y
r
Yy
Y
y
Rr
R
r
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。
5.得出结论： 自由组合定律
形成配子时（减数分裂）
发生时间：
2.决定不同性状的遗传因子自由组合
实质：
3.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：
孟德尔获得成功的原因：
1. 正确选择实验材料（豌豆的优点）；
2. 从一对性状到多对性状进行研究；
3. 用统计学方法分析实验结果；
4. 科学地设计了实验的程序。
（假说－演绎法）
6.孟德尔实验方法的启示
6.孟德尔实验方法的启示
P12 思考讨论：
1、（1）具有稳定的易于区分的相对性状；
（2）豌豆花严格自花授粉，在自然状态下可以获得纯种；
（3）豌豆花比较大，易于做人工杂交实验。
2、很难，正是通过数学统计才发现性状遗传在数量上呈现一定数学比例，也让他意识到数学概率适用于生物遗传的研究。
P12思考讨论：
3、一种正确的假说除了能解释已有的实验结果，还应该能预测另外一些实验结果，并通过实验验证。
4、有关系，数学符号能简洁、准确地反映抽象的遗传过程。
5、扎实的知识和对科学的热爱、严谨的科学态度、创造性地应用科学符号体系、勤于实践、敢于向传统挑战等。
6.孟德尔实验方法的启示
1900年，荷兰植物学家德佛里斯、德国植物学家柯伦斯和奥地利植物学家丘歇马克发现了孟德尔的论文，做了许多与孟德尔实验相似的观察。
1909年约翰逊提出用基因(gene)代替遗传因子
等位基因：
非等位基因：
在此基础上形成了基因型和表现型两个概念
表型：
基因型：
控制相对性状的基因，如D、d
控制不同性状的基因，如A、d
是指生物个体所表现出来的性状
是指与表现型有关的基因组成
6.孟德尔实验方法的启示
1、遗传因子 基因
表型:生物个体表现出来的性状,如高茎和矮茎。
基因型:与表现型有关的基因组成,如高茎DD/Dd。
等位基因:控制相对性状的基因。如D/d
7.孟德尔遗传规律的再发现
2、遗传因子组成 基因型
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
8.相同基因和等位基因
A
A
a
a
一对同源染色体上，同一位置上控制相同性状的基因叫相同基因
A
a
一对同源染色体上，同一位置上控制相对性状的基因叫等位基因
8.表现型和基因型以及它们的关系
表现型 = 基因型 + 环境
①基因型相同，表现型一定相同。
②表现型相同，基因型一定相同。
③基因型是决定表现型的主要因素。
④在相同的环境中，基因型相同，表现型一定相同。
×
×
√
√
1．杂交育种
(1)概念：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。
(2)优点：可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。
9.自由组合定律的应用
2．医学实践
人们可以根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。
例：水稻中，有芒（A）对无芒（ a）显性，抗病（R）对不抗病 ( r ) 显性。有两个不同品种的水稻，一个无芒、不抗病；另一个有芒、抗病，如何利用这两个品种培育出无芒抗病的新品种？
解:依题意得
P AARR × aarr
F1 AaRr
×
F2 有芒抗病 有芒染病 无芒抗病 无芒染病
A__R__ A__rr aaR___ aarr
aaRR
aaRr
目标品种
应用于杂交育种:
9.自由组合定律的应用
例：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性基因P控制），母亲表现正常，他们婚后却生了一个手指正常但先天性聋哑的孩子（由隐性基因d控制）。推算一下，这对夫妇所生子女中，每种表现型出现的概率是多少？
解：由题意可知这对夫妇的基因型如下：
P PpDd×ppDd
独立分析
（ Pp×pp）（ Dd×Dd ）
F1表现型概率
多指
正常
正常
聋哑
因此，F1中表现型有四种其概率情况如下：
只患多指 只患聋哑 完全正常 多指且聋哑
3/8 1/8 3/8 1/8
医学实践：为遗传病的预测和诊断提供理论依据
思考题:
已知生物个体的基因型,若非等位基因均可以在
形成配子时自由组合,求其配子种类:
(1) DD; YYRR; yyRR; DDYYrr
(2)Dd; YyRR; YYRr; DdYYRR
(3)YyRr; DdYyrr;
(4)DdYyRr
0对等位基因
20=1
1对等位基因
21=2
2对等位基因
22=4
3对等位基因
23=8
生物产生配子的类型是由等位基因的对数n决定的
2n种
① 求配子种类：
10.应用分离定律解决自由组合问题
如AaBbCc与AaBbCC杂交中配子结合方式有多少种？
AaBbCc
AaBbCC
配子有____种
配子有____种
结合方式有____种
8
4
32
两亲本杂交，求配子间的结合方式
先求各自产生几个配子，再做乘法
② 求配子的结合方式种类：
10.应用分离定律解决自由组合问题
③ 求基因型类型：
AaBbCc与AaBBCc杂交，后代有多少种基因型？
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与AaBBCc杂交，其后代有3×2×3=18种基因型
10.应用分离定律解决自由组合问题
④求表现型类型：
AaBbCc与AabbCc杂交，后代有多少种表现型？
Aa×Aa→后代有2种表现型
Bb×bb→后代有2种表现型
Cc×Cc→后代有2种表现型
因而AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有
2×2×2=18种表现型
10.应用分离定律解决自由组合问题
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配子种类比例
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
3种（1︰2︰1）
9种(3n种) (1︰2︰1)n
2种；显︰隐＝3︰1
4种，9︰3︰3︰1
2n种，(3︰1)n
2种；1︰1
4种 1︰1︰1︰1
2n种 (1∶1)n
F1形成配子时，成对的遗传因子分离，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遗传因子分离，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
4种(2n种)
10.应用分离定律解决自由组合问题
11.分离定律和自由组合定律中的特殊分离比
不完全显性：两纯合亲本杂交，子一代性状表现在显性亲本性状和隐性亲本性状之间，这种性状表现为不完全显性，子二代的性状分离比为1:2:1。
① 分离定律中的特殊分离比：
从性遗传：基因型相同，但在雌雄个体的性状表现不同，此类问题大多数是杂合子的性状表现受性别影响，如Hh的绵羊，公羊表现为有角，母羊表现为无角。
致死问题：
隐性致死：隐性纯合个体存活不了，这种情况下，群体中没有隐性性状个体。
显性致死：显性基因有致死效应，包括显性纯合致死和显性杂合致死。
配子致死：致死基因在形成配子时发挥致死效应，从而不能形成含有某种基因的配子，包括雄配子致死和雌配子致死。
合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发挥作用。
复等位基因问题：一个基因存在多种等位基因的情况，即等位基因数量在两个以上的基因。
① 分离定律中的特殊分离比：
11.分离定律和自由组合定律中的特殊分离比
9:3:3:1的变式（和等于16）：AaBb自交后代可能会出现9:7、9:3:4、9:6:1、15:1、12:3:1等特殊分离比。
答题技巧：看F2的表型比例，若表型之和等于16说明符合自由组合定律，将异常分离比与9:3:3:1进行对比，分析合并性状的表型，确定出现特殊分离比的原因，进而推测亲本或子代基因型或表型。
和小于16的由基因致死导致的特殊分离比：包括显性纯合（单或双）致死和隐性纯合（单或双）致死、配子致死等。
②自由组合定律中的特殊分离比：
11.分离定律和自由组合定律中的特殊分离比