生物人教版（2019）必修2 1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）（共33张ppt）

(共33张PPT)
1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
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？
没有影响，决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状
的遗传因子具有一定的独立性，二者的分离和组合是互不干扰的，因此它们之间不会相互影响。
2. 黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗
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。
问题探讨：
一、两对相对性状的杂交实验
1、正交、反交的F1全是黄色圆粒
说明：
2、F2 中出现了亲本没有的性状组合：
绿色圆粒、黄色皱粒
不同性状之间进行了重新组合，称为重组性状。
颜色 形状
显性
隐性
圆粒
皱粒
黄色
绿色
F2
个体数: 315 108 101 32
F1
黄色圆粒
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒

比 例
9 ︰ 3 ︰ 3 ︰ 1
不论正交、反交
结论1：每对相对性状的遗传都遵循分离定律，即控制种子形状的遗传因子的遗传，与控制子叶颜色的遗传因子的遗传是互不干扰的。
3、单独每个性状有什么数量关系？
性状 种子形状 子叶颜色 圆粒 皱粒 黄色 绿色
合计数量
比例 423 133 416 140
3 : 1 3 : 1
4、从数学的角度分析，9: 3 : 3 :1与3 :1能否建立数学联系？
9 : 3 : 3 : 1 = (3 ：1) × (3 ：1) = (3 : 1)2
结论2：F2两对相对性状进行随机组合组合的同时，其对应比例两两相乘
F2概率是否也符合这个规律？
一、两对相对性状的杂交实验
一对相对性状 性状 子叶颜色 黄：绿 = 3:1 种子形状 圆：皱 = 3:1 黄色 绿色 圆粒 皱粒 概率 两对相对性状随机组合 性状 实验概率 计算概率 亲本 类型 黄色圆粒
绿色皱粒 新 类型 黄色皱粒
绿色圆粒 一、两对相对性状的杂交实验
3/4 1/4 3/4 1/4
9/16
1/16
3/16
3/16
3/4×3/4=9/16
1/4×1/4=1/16
1/4×3/4=3/16
3/4×1/4=3/16
5/8
3/5
一.自由组合定律的发现
小 结：
1、由F1得知，黄色对绿色显性，圆粒对皱粒显性
2、F2中，不同性状之间进行了重新组合，出现的新性状组合称为重组性状
3、每对相对性状的遗传都遵循分离定律，控制种子形状的遗传因子与控制子叶颜色的遗传因子互不干扰
4、为什么要选择表现子叶颜色和种子性状来研究？
子叶颜色和种子性状是在个体发育同一时期，同一器官上所表现的，便于统计分析，可以缩短实验周期。
YR
yr
F1
配子
黄色圆粒
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
二、对自由组合现象的解释
YyRr
yyrr
YYRR
1、假设：
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。
则亲代遗传因子组成：
纯种黄色圆粒 × 纯种绿色皱粒
YYRR yyrr
2、它们产生的F1的遗传因子组成是YyRr，表现为黄色圆粒。
F1
黄色圆粒
配子
YyRr
③
3、F1在产生配子时，
a. 每对遗传因子彼此分离,
b. 不同对的遗传因子可以自由组合。
c. 这样F1产生的雌配子和雄配子
各有 种： 。
它们之间的数量比为 。
Y y R r
1 : 1 : 1 : 1
4
YR、Yr、yR、yr
二、对自由组合现象的解释
YR
Yr
yR
yr
YYRR
yyrr
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
YYRr
yyRR
yyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
Yyrr
F1配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
棋盘
格法
F2
4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。
雌雄配子的结合方式有 种
性状表现为 种：
。
数量比： 。
♀
♂
16
4
黄圆、绿圆、黄皱、绿皱
9 : 3 : 3 : 1
二、对自由组合现象的解释
表现型 双显性 一显一隐 （新性状组合） 双隐性
黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒
比例 基因型 双纯合子
单杂合子
双杂合子 特征
YYRR (1)
YyRR (2)
YYRr (2)
YyRr (4)
YYrr (1)
Yyrr (2)
yyRR (1)
yyRr (2)
yyrr (1)
Y R .
yyR .
Y rr.
yyrr.
归类：F2遗传因子的组合形式分别是什么？有 种。
9
9:3:3:1
二、对自由组合现象的解释
规律：
每种表现型中，
双纯合子出现的
次数都是1。
单杂合子出现的
次数都是2。
双杂合子出现的
次数都是4
测交:
配子
子代
性状
比例
YyRr
×
yyrr
（F1黄色圆粒）
（隐性纯合子）
1、目的：检测F1产生的配子种类和比例
2、为什么要选择隐性纯合子？
隐性亲本的配子仅携带隐性基因，不会掩盖F1配子中基因的作用
3、演绎推理
4、实验验证
三、对自由组合现象的解释的验证——测交实验
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 YR Yr yR yr
yr
1 ： 1 ： 1 ： 1
YyRr
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
Yyrr
yyRr
yyrr
5、结论：① F1产生4种类型的配子且比例相等；② F1是杂合子
③ F1在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不成对的遗传因子自由合。
6、思考：两对相对性状的测交实验中，出现1:1:1:1的比例，一定是测交实验的结果吗？
不一定，如YYrr × yyRR
7、F2出现9 : 3 : 3 : 1的条件
所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制，且遗传因子要完全显性。
能产生 1 : 1 : 1 : 1 的配子。
不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。
实验的群休要足够大，个体数量要足够多。
三、对自由组合现象的解释的验证——测交实验
1、孟德尔第二定律（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。
2、发生时间：有性生殖的生物产生配子时
3、适用范围：
① 真核生物有性生殖过程中的细胞核遗传
② 两对或两对以上，控制不同性状的遗传因子（独立遗传）
注意：细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循
单独一对相对性状也不遵循
核心）
（实质）
四、自由组合定律
4、比较
分离定律：
① 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；
② 在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代
自由组合定律：
① 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；
② 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。
联系：
①发生时间：两大遗传定律均发生于形成配子时，同时进行，同时起作用
②范围：真核生物细胞核内遗传因子在有性生殖中的传递规律。
③关系：分离定建是自由组合定律的基础。
四、自由组合定律
分离定律 自由组合定律 2对相对性状 n (n＞2) 对相对性状
等位基因 一对 两对 n 对
F1 基因对数 1 2 n
配子 类型 2 22 2n
比例 1∶1 (1∶1)2 = 1∶1∶1∶1 (1∶1)n
配子组合数 4 42 4n
F2 基因型 种数 31 32 3n
比例 1∶2∶1 (1∶2∶1)2 (1∶2∶1)n
表现型 种数 21 22 2n
比例 3∶1 (3∶1)2 = 9∶3∶3∶1 (3∶1)n
四、自由组合定律
比较分离定律和自由组合定律（归纳法）
分离定律 自由组合定律 2对相对性状 n(n＞2)对相对性状
F1测交 后代 基因型 种数 21 22 2n
比例 1∶1 (1∶1)2 = 1∶1∶1∶1 (1∶1)n
表现型 种数 21 22 2n
比例 1∶1 (1∶1)2 = 1∶1∶1∶1 (1∶1)n
七、自由组合定律的应用
思考 讨论
孟德尔成功的原因
(1)正确选择豌豆作实验材料是成功的首要条件。
(2)采用由单因子到多因子的研究分析方法。
(3)对实验结果进行统计学分析：
孟德尔运用了统计学的方法对实验结果进行了统计，
从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，
并最终解释了这些现象。
(4)运用假说演绎法这一科学方法。
(5)创新性地验证假说：孟德尔创新性地设计了测交实验，证实了对实验现象的解样，验证了假说的正确性，并归纳出了分离定律和自由组定律。
山柳菊
五、孟德尔实验方法的启示
1866年，孟德尔发表论文
1900年，三位科学家分别重新发现孟德尔规律
德弗里斯（荷兰)、柯伦斯（德国) 、丘歇马克（奥地利)
1909年约翰逊（丹麦）
基因：遗传因子
表型（表现型）：生物个体表现出的性状。如高茎、矮茎
基因型：与表型有关的基因组成如DD、Dd、dd
等位基因：控制相对性状的基因如D和d
相同基因：D和D，d和d
六、孟德尔遗传规律的再发现
小 结
基因型
+ 环境
决 定
表型
同一性状
不同表现
性状
基因
相同
纯合子
不同
杂合子
显性基因
隐性基因
显性性状
隐性性状
决 定
决 定
相对性状
注 意：
① 基因型是表型的内因，表型是基因型的外在表现
② 表型相同，基因型不一定相同，如DD、Dd
③ 基因型相同，若环境条件不同，表型也不一定相同，
表型 = 基因型 + 环境因素，如水毛茛、肤色
④ 基因型是决定表型的主要因素
组成
环境改变导致表型改变，
可以遗传给后代吗？
1、杂交育种：有目的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，在筛选出所需要的优良品种。
注意：杂交育种的前提是同一物种
倒伏
条锈病
七、自由组合定律的应用
P
抗倒伏易染条锈病
易倒伏抗条锈病
DDTT
ddtt
×
↓
抗倒伏易染条锈病
DdTt
F1
↓ ×
F2
抗倒伏
易染条锈病
9D_T_
抗倒伏
抗条锈病
3D_tt
易倒伏
易染条锈病
3ddT_
易倒伏
抗条锈病
1ddtt
(淘汰)
(淘汰)
(保留)
(淘汰)
多次自交选种
1双纯合子
DDtt
2单杂合子
Ddtt
流程小结
杂交
自交
选种
多次自交选种
优良性状的纯合体
2、实例：纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程
(淘汰)
(保留)
七、自由组合定律的应用
杂交育种的几种类型
（1）培育杂合子品种：
选取符合要求的纯种双亲杂交（♀ × ♂） → F1（即为所需品种）
如：AABB × aabb → AaBb
（2）培有隐性纯合子品种
选取符合要求的双亲杂交（♀ × ♂）→ F1 → F2
→选出表型符合要求的个体种植并推广
如：AAbb × aaBB → AaBb → aabb
七、自由组合定律的应用
杂交育种的几种类型
（3）培育显性纯合子品种
Aabb × aaBB → AaBb →A B → AABB？
① 植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1 → F1自交 → 获得F2 → 鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。
② 动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1 → F1雌雄个体交配 → 获得F2 → 鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代只有一种性状的F2个体。
③ 优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
④ 缺点：获得新品种的周期长。
七、自由组合定律的应用
可以依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
人类白化病是一种由隐性基因（a）控制的遗传病。
绘制双亲表现正常，生出孩子是患者的遗传系谱，计算孩子患病的概率。
患病男孩概率 ，男孩患病 。
2.医学实践
七、自由组合定律的应用
复杂概率问题解题思路：
先拆分在合并，利用分离定律解决自由组合问题
例：AaBbDD（ ♂ ） × AabbDd（♀）
♂的配子组成有 种。♀的配子组成有 种。
雌雄配子组合的方式有 种。
计算 Aa×Aa Bb×bb DD×Dd 合计
后代基因型种类
后代表型种类
2×2×1=4
2×1×2=4
4×4=16
3种 2种 2种 3×2×2=12种
AaBbDd概率 = 1/2 ×1/2 ×1/2 = 1/8
2种 2种 1种 2×2×1=4种
A B D 概率 = 3/4 × 1/2 × 1 = 3/8
AaBbDd概率 =
A B D 概率 =
七、自由组合定律的应用
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。( )
练习与应用
×
√
一、概念检测
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
C
练习与应用
一、概念检测
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
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________
3/16
练习与应用
二、拓展应用
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。
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，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。
练习与应用
二、拓展应用
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。
（1）如果父母都是双眼皮，后代中会出现单眼皮吗
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(aa)。
练习与应用
二、拓展应用
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。
（2）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
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生的子女，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表现为双眼皮。
练习与应用
二、拓展应用
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。
（3）你由此体会到遗传规律有什么特点
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，这是由两只眼睛的提上睑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，但也受到环境的影响。
练习与应用