1.2孟德尔的豌豆杂交实验(二)课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2(共33张PPT)

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名称 1.2孟德尔的豌豆杂交实验(二)课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2(共33张PPT)
格式 pptx
文件大小 5.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-02-03 06:51:27

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文档简介

(共33张PPT)
第2节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
倘若我与你结婚,生下的孩子既有你的聪慧又有我的美貌,岂不是很好?
若他具有我的相貌和你的智商,那不就糟了?
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的来看,包含了两种类型:一种是黄色圆粒的,还有一种是绿色皱粒的。
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什么影响呢?
2. 黄色的豌豆就一定是饱满的、绿色的豌豆就一定是皱缩的吗?
性状不同的豌豆
【问题探讨】
不会有影响。决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子是独立的,互不干扰。
不一定。也有黄色皱缩、绿色饱满的豌豆。
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

二、两对相对性状的杂交实验
315 108 101 32
黄色对绿色为显,圆粒对皱粒是显
绿色圆粒和黄色皱粒
亲本类型:表型与亲代(P代)相同的类型
重组类型:表型与亲代(P代)不同的类型
(1)黄色和绿色、圆粒和皱粒哪个是显性性状,哪个是隐性性状
(2)F2出现新的性状组合具体是什么
思考:①F2为什么会出现新的性状组合?
②F2为什么会出现9:3:3:1的性状分离比?
9 : 3 : 3 : 1
P
F1
F2
观察实验,提出问题
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
315 108 101 32
9 : 3 : 3 : 1
F2
二、两对相对性状的杂交实验
形状
315+108=423

圆粒种子
皱粒种子
101+32=133
颜色

黄色种子
绿色种子
315+101=416
108+32=140
圆粒∶皱粒 ≈
3∶1
黄色∶绿色 ≈
3∶1
对每一对相对性状单独进行分析得到如下结果
结论:
豌豆的粒形、粒色的遗传都遵循分离定律,互不干扰,
豌豆种子的粒形与粒色的性状可以进行自由组合
假设1:豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制,黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。
二、对自由组合现象的解释和验证
提出假说
×
P
F1
黄色圆粒
黄色圆粒 绿色皱粒
YyRr
受精作用
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
F1可能形成哪些配子?
假设2:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
Yy
Rr
YR
yR
Yr
yr
自由 组合
分离
分离
假设3:受精时雌雄配子的结合是随机的
(1)F1雌雄配子的结合方式有多少种?
4X4=16
(2)F2遗传因子组成有多少种?
(3)F2性状表现有多少种?比例是多少?
二、对自由组合现象的解释和验证
9种:YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr
4; 9:3:3:1
YyRr
黄色圆粒
YR
yR
Yr
yr
F1配子


YR
yR
Yr
yr
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
yyRR
YyRr
YyRR
YyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
yyrr
yyRr
Yyrr
YYRr
YyRr
F2
×
P
F1
受精
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
黄色圆粒 绿色皱粒
棋 盘 法:
YyRr
YyRR
YYRr
YyRR
YyRr
YYRr
YyRr
YyRr
yyRr
yyRr
Yyrr
Yyrr
YYRR
yyRR
YYrr
yyrr
F1 配子
F2
YR
yR
Yr
yr
YR
yR
Yr
yr
黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
9 ︰ 3 ︰ 3 ︰ 1
遗传因子
组合形式:9种
1YYRR纯合子2YyRR
2YYRr
4YyRr双杂合
9/16 Y_R_
1yyrr纯合子
1/16 yyrr
1yyRR纯合子2yyRr
3/16 yyR_
1YYrr纯合子2Yyrr
3/16 Y_rr
黄圆 双显性
黄皱 单显性
绿圆 单显性
绿皱 双隐性
性状表现:4种
1/4
1/4
1 : 1 : 1 : 1
P : 黄色圆粒 × 绿色皱粒
YyRr yyrr
配子:
yr
yr
F1:
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
YR
Yr
yR
测交实验:
孟德尔让杂种子一代与隐性纯合子进行杂交,无论是以F1作母本还是作父本,结果都与预测相符。
二、对自由组合现象的解释和验证
演绎推理 实验验证
证实了F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合。
F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交。
1、定义:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是__________的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此______,决定不同性状的遗传因子__________。
互不干扰
自由组合
分离
三、自由组合定律
适用条件:有性生殖的真核生物的两对或两对以上相对性状的细胞核遗传。
×
Q:如何验证两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律?
自交法 测交法
双杂合子×双杂合子 双杂合子×隐性纯合子
9 : 3 : 3 : 1
1 : 1 : 1 : 1
判断:自由组合指的是雌雄配子的自由组合( )
小结
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
两对相对性状的杂交实验
对自由组合现象的解释
假 说 — 演 绎 法
设计测交实验
基因的自由组合定律
实施测交实验
1、选用豌豆作为实验材料
(1)豌豆严格进行自花传粉和闭花受粉,自然条件下都是纯种
(2)豌豆有易于区分的相对性状,便于进行观察和统计
(3)豌豆的花较大,进行去雄等工作更为方便
(4)子粒较多,数学统计分析得结果更可靠
2、从一对性状到多对性状研究(简单到复杂)
3、运用 方法对实验结果进行分析
4、科学地设计试验程序(假说-演绎法),首创了测交方法
统计学
获得成功的原因
提出问题 作出假设 演绎推理 实验验证 得出结论。
5、创造性地使用科学的符号体系
书本P12—思考讨论
四、孟德尔实验方法的启示
孟德尔凭借智慧和坚持,得出了遗传规律。但是这一重要成果沉寂了30多年,这在当时为什么没有引起人们的重视?
孟德尔运用假说演绎法和数学统计方法,这在当时超越了前人的创新,是当时许多科学家无法理解和接受的。当时,达尔文的生物进化论引起了科学界的重大关注。并且有的科学家把孟德尔的研究视为一般的杂交实验。
荷兰科学家德弗里斯研究月见草杂交出现与孟德尔一样的结果;德国柯伦斯从德弗里斯论文看到了和自己研究工作一样的结果,并得知孟德尔的工作成果;丘歇马克也观察到豌豆的分离现象。
三位科学家的论文都刊登在1900年的《德国植物学会杂志》,从而引起了学术界的重视。
1900年,孟德尔的遗传规律被重新提出。
五、孟德尔遗传规律的再发现
基 因:指遗传因子(如D基因和d基因)
表型:指生物个体表现出来的性状(如高茎)
基因型:与表型有关的基因组成(如DD、Dd)
等位基因:控制相对性状的基因(如D和d)
1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”;并提出了表型(表现型)和基因型的概念。
请判断:1.D和D,D和d,d和d都是等位基因。( )
×
2.表型相同,基因型一定相同。( )
3.基因型相同,表型一定相同。( )
×
×
五、孟德尔遗传规律的再发现
Wilhelm Johannsen
1. 表现型相同,基因型不一定相同。
如:高茎的基因型可以是DD或Dd
2. 基因型相同,表现型不一定相同。
因为生物的生活环境也会影响生物
的性状表现。
基因型与表现型的关系
表现型 = 基因型 + 环境
基因型是生物体性状表现的内在因素,表现型是基因的表现形式。
掌握遗传规律有助于人们正确地解释自然界普遍存在的遗传现象,在动植物育种和医学实践方面都有重要的意义。
①假如你是一位育种工作者,你用什么方法把两个品种的优良性状组合在一起?
现在有两个不同品种的小麦,一个品种抗倒伏,但易染条锈病(DDTT);另一个品种易倒伏,但能抗条锈病(ddtt)。
小麦条锈病
小麦的抗倒伏(D)对易倒伏(d)为显性,易染条锈病(T)对抗条锈病(t)为显性。小麦患条锈病或倒伏,会导致减产甚至绝收。
六、孟德尔遗传规律的应用
1.哪一代个体最早表现出优良性状?
2.子二代具有显性优良性状的品种都能稳定遗传吗?为什么
3.如何才能获得稳定遗传的优良品种?
4.如果需要选育的优良品种是隐性性状,如何进行选育?
9D_T_ 3ddT_ 3D_tt 1ddtt
×
×
P
F1
F2
DDTT
ddtt
DdTt
抗倒伏易染病
易倒伏抗病
抗倒伏易染病
(DDtt、
Ddtt)
抗倒伏抗病 不抗倒伏抗病
F3
选优
自交
选出稳定遗传的个体,扩大推广
F2
不一定,具有显性优良性状的品种可能是杂合子。
连续多代自交,减少杂合子的比例。
直接在F2选出隐形个体,即可稳定遗传,不需连续多代自交
六、孟德尔遗传规律的应用
②假如你是一位遗传咨询师,一对健康的夫妇来咨询。这对健康的夫妇生了一个患白化病的儿子。
1.白化病是由显性基因控制还是由隐性基因控制?
2.他们再生一个孩子一定会患白化病吗?患病概率是多少?
白化病


正常男性
正常女性
白化病男性
隐性基因
不一定。
A_
A_
aa
Aa
Aa
Aa×Aa→(1/4AA,2/4Aa,1/4aa)
白化病
患病概率是1/4.
六、孟德尔遗传规律的应用
例2:在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性致病基因P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(基因用D、d表示 ) 。
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)
父亲(多指)
正常指 pp
多指 Pp
非聋哑Dd
非聋哑Dd
×
3/4 D—
正常
dd
先天聋哑
× = 3/8
× = 3/8
× = 1/8
× = 1/8
两项都正常
只患多指
正常指先天聋哑
多指先天聋哑
ppDd PpDd
pp
Pp
计算公式
类型
序号
②+③或1-(①+④)
只患一种病概率
①+②+③或1-④
患病概率
拓展求解
(1-m)(1-n)
不患病概率

n(1-m)
只患乙病概率

m(1-n)
只患甲病概率

mn
同时患两病概率

【方法总结】
例.水稻花粉粒中淀粉的非糯性和糯性、花粉圆粒和花粉长粒是两对相对性状,控制这两对相对性状的两对基因独立遗传(非糯性的花粉粒遇碘呈蓝色,糯性的花粉粒遇碘呈橙红色)。请利用这两对相对性状纯合的水稻植株为材料,以花粉粒作为研究对象,设计实验验证自由组合定律。
(1)请写出该实验的实验思路:
(2)结果分析:当花粉粒的表现型及比例为______________________
________________________________________________________时,则可验证自由组合定律是正确的。
用纯种非糯性花粉圆粒性状的个体和纯种糯性花粉长粒性状的个体(或纯种非糯性花粉长粒性状的个体和纯种糯性花粉圆粒性状的个体)杂交,取F1的花粉粒加碘液染色后放在显微镜下观察并记录花粉粒的颜色和形状
非糯性(蓝色)圆形∶非糯性(蓝色)长形∶糯性(橙红色)圆形∶糯性(橙红色)长形≈1∶1∶1∶1
1、理清分离定律 VS 自由组合定律关系
2、应用分离定律解决自由组合问题(乘法原理)
3、自由组合定律9:3:3:1的变式题
七、孟德尔遗传规律的相关计算
YY
RR
yy
rr
Yy
RR
YY
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
RR
YY
Rr
yy
RR
yy
Rr
yy
Rr
YY
rr
Yy
rr
Yy
rr
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
快速反应——双杂合子(YyRr)自交产生F2规律
1、有___种表现型 ,比例是_ ______ ____;
4
黄圆: 黄皱: 绿圆: 绿皱=9 : 3 : 3 : 1
2、有___种基因型
9
YYRR
1
YYrr
1
yyRR
1
yyrr
1
YYRr
2
Yyrr
2
YyRR
2
yyRr
2
YyRr
4
5、新组合性状是__________和__________,每一种新组合性状占F2的______,其中纯合子占______ ,杂合子占______ 。
黄色皱粒
绿色圆粒
3/16
1/3
2/3
3、双杂合子占F2的_____;占黄色圆粒的_____
4、纯合子占F2的_____;每种性状的纯合子各占F2的______;
1/4
1/4
1/16
4/9
Aa×Aa
AaBb ×AaBb
1AA:2Aa :1aa
3显 :1隐
9双显:3显隐:3隐显: 1双隐
(3显 :1隐)(3显 :1隐)
如果是3对等位基因呢?n对呢?
1、理清分离定律 VS 自由组合定律关系
七、孟德尔遗传规律的相关计算
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
遗传定律 研究的相对性状 涉及的等位基因 F1配子的种类及比例 F2基因型种类及比例 F2表现型种类及比例
基因的分离定律
基因的自由组合定律
拓展
2对
2对
1对
1对
2种
1∶1
4种 1∶1∶1∶1
3种 1∶2∶1
9种 (1∶2∶1)2
2种 3∶1
4种
9∶3∶3∶1
2n种 1∶1∶1∶1...
3n种 (1∶2∶1)n
展开式
2n种
(3∶1)n
展开式
分离定律 VS 自由组合定律
n对
n对
思路:A.分解:将所涉及的两对(或多对)基因或性状分离开来,一对对单独考虑,用分离定律研究
B.组合:将用分离定律研究的结果按一定方式(相乘)进行组合
乘法原理:两个相互独立的事件同时或相继出现 (发生)的概率是每个独立事件分别发生的概率之积。 P(AB)=PA×PB
分离定律是自由组合定律的基础
2、应用分离定律解决自由组合问题(乘法原理)
七、孟德尔遗传规律的相关计算
AaBbCc
2
2
2
2×2×2=8
AaBbCC
2
2
1
2×2×1=4
1.基因型为AaBbCc和AaBbCC的亲本分别能产生几种配子?
2.基因型为AaBbCc和AaBbCC的亲本杂交,后代的基因型、表现型有几种?
AaBbCc
AaBbCC
3
2
3
基因型:3×3×2=18
×
AaBbCc
AaBbCC
2
1
2
表现型:2×2×1=4
×
【问题探讨】
3.基因型为AaBbCc和AaBbCC的亲本杂交,后代中基因型为AaBBCc的个体占总数的多少?
AaBbCc
AaBbCC
1/2
1/2
1/4
1/2×1/4×1/2=1/16
×
Aa
BB
Cc
【问题探讨】
4. 基因型为AaBb的黄色圆粒豌豆与基因型为aaBb的绿色圆粒豌豆杂交,则后代中基因型为Aabb和表现型为绿色圆粒的豌豆各占( )
A.1/8,1/16 B.1/4,3/16 C.1/8,3/16 D.1/8,3/8
D
序号 条件 F1(AaBb)自交后代比例 测交后代比例
1 存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状,其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
2 A、B同时存在时表现为一种性状,否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
3、自由组合定律9:3:3:1的变式题
七、孟德尔遗传规律的相关计算
序号 条件 F1(AaBb)自交后代比例 测交后代比例
3 aa(或bb)成对存在时,表现双隐性性状,其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
4 只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状,其余正常表现 15∶1 3∶1
3、自由组合定律9:3:3:1的变式题
七、孟德尔遗传规律的相关计算
序号 条件 F1(AaBb)自交后代比例 测交后代比例
5 显性基因在基因型中的个数影响性状表现 AABB∶(AaBB、AABb) ∶(AaBb、aaBBAAbb) ∶(Aabb、aaBb)∶aabb =1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb=1∶2∶1
6 显性纯合致死 AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶2∶2∶1,其余基因型致死 AaBb∶Aabb∶
aaBb∶aabb
=1∶1∶1∶1
3、自由组合定律9:3:3:1的变式题
七、孟德尔遗传规律的相关计算
例:两对相对性状的基因自由组合,如果F2的分离比分别为9∶7、9∶6∶1和15∶1,那么F1与双隐性个体测交,得到的分离比分别是( )
A.1∶3、1∶2∶1和3∶1 B.3∶1、4∶1和3∶1
C.1∶2∶1、4∶1和3∶1 D.3∶1、3∶1和1∶4
A
【课堂练习】