1.3 自由组合定律 课件(共20张PPT) 2023-2024学年高一生物苏教版必修第二册
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| 名称 | 1.3 自由组合定律 课件(共20张PPT) 2023-2024学年高一生物苏教版必修第二册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 860.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-08 08:05:35 | ||
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(共20张PPT)
第一章 遗传的细胞基础
第三节 自由组合定律
有人模仿孟德尔种植豌豆并进行了杂交实验。他们把纯合的子叶黄色、种子圆粒的豌豆与子叶绿色、种子皱粒的豌豆杂交，结果F1全部为子叶黄色、种子圆粒的豌豆。他们感到很兴奋，因为这样的结果与孟德尔的实验结果似乎很相似。但是，当他们继续对F1进行自花授粉时，结果却让他们意想不到：为什么F2中会出现新的性状？这些新的性状又是从何而来的呢
F2中新的性状从何而来
事实：1.实验者对F1进行自花授粉，结果F2中不仅有两种亲本性状，还出现了新性状(图1-3-1)。
2.他们统计出 F2 中子叶黄色、种子圆粒的豌豆有 94 粒，子叶绿色、种子圆粒的豌豆有 33 粒，子叶黄色、种子皱粒的豌豆有 29 粒，子叶绿色、种子皱粒的豌豆有 12 粒。
从上述活动可以看出，在考虑一对相对性状时，杂交后代的性状遗传符合分离定律；在同时考虑两对相对性状时，有的杂交后代获得了与亲本不同的性状表现。其实，孟德尔当时也做了这样的实验。孟德尔对这种结果的解释和我们一样吗
自由组合定律
在得出分离定律的基础上，孟德尔发现具有两对相对性状的纯合黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交，无论是正交还是反交，F1全部是黄色圆粒(图1-3-2)。这表明黄色和圆粒是显性性状，绿色和皱粒是隐性性状。如果将F1自交，F2中只会出现黄色圆粒、绿色皱粒吗
两对相对性状的遗传有规律吗
事实：在黄色圆粒与绿色皱粒的纯种豌豆杂交后，F1所结的种子都是黄色圆粒。孟德尔在F1自交后发现，F2中共有四种类型的种子，即黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，它们的数量分别为315、101、108、32(图1-3-3)。
思考：
1.推理 上述遗传分析图解中，F2中各种类型的遗传因子组合分别是什么
2.分析 为什么F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒在数量比例上是9 : 3 : 3 : 1？为什么F2出现了不同于亲本的新性状
孟德尔分析，具有两对相对性状的豌豆杂交产生F1，它们的遗传因子组成为YyRr。F1产生的雌雄配子各有四种，分别是YR、Yr、yR、yr，其数量比接近于1 : 1 : 1 : 1；F1自交时，四种雌配子与四种雄配子随机结合， F2出现了9种遗传因子组合和四种性状表现。四种性状表现分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒，它们之间的数量比接近于9 : 3 : 3 : 1。
根据两对相对性状的杂交实验，孟德尔推断，豌豆种子的黄色和绿色、圆形和皱形这两对相对性状是独立遗传的。也就是说，控制子叶颜色、种子形状这两对相对性状的遗传因子是互不干扰的，在产生配子时F1(YyRr)中Y与y、R与r的分离是相互独立的。孟德尔还推断，控制这两对相对性状的遗传因子之间可以自由组合。也就是说，Y与R或r结合的机会相同，y与R或r结合的机会也相同。因此，一对相对性状的分离与不同相对性状之间的组合是彼此独立、互不干扰的。
为了验证控制不同相对性状的遗传因子之间是否进行了自由组合，孟德尔又设计了测交实验(图1-3-4)，即让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交。测交实验结果证明，孟德尔的推论是正确的。
后来，科学家对孟德尔发现的两对相对性状的实验结果及其解释进行归纳，并表述为自由组合定律：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遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
孟德尔对豌豆三对相对性状的杂交也进行了研究。他用种子圆粒、子叶黄色、紫色花的品种与种子皱粒、子叶绿色、白色花的品种进行杂交，F1都表现为显性性状(种子圆粒、子叶黄色、紫色花)，F2发生了性状分离，产生了8种性状不同的后代，各种性状的数量比是27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1。
自由组合定律是在对分离定律的拓展
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配子的种类及比例
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
4种（2n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(2n种)；9:3:3:1(3:1)n
2种；1︰1
4种(2n种)；1:1:1:1(1:1)n
F1形成配子时，成对的等位基因发生分离，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等位基因彼此分离，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
孟德尔遗传规律的再发现
1866年，孟德尔基于自己的研究结果发表了名为《植物杂交的实验》的论文。但是，这一成果当时并没有引起同行们的理解和重视。其实，孟德尔在论文中已经提到，“前人做过不少杂交实验，但未获得普遍规律，是因为实验工作不仅量大，而且较难。有勇气花力气做大量实验，是唯一的道路……本文就是进行8年研究工作的结果”。他还提到，“实验规模要相当大；对不同类型的杂交后代要定量分析；要准确地知道同一世代及不同世代之间不同类型相互的关系；要确切地分析它们之间的数量关系”。
孟德尔关于生物遗传规律的发现沉寂了30多年。1900年经过几位科学家的类似研究工作，孟德尔研究工作的价值才被发现。
当时，孟德尔并不知道基因的存在。但在解释遗传的分离现象和自由组合现象时，他认为，生物的性状是由遗传因子决定的；这些遗传因子在体细胞中成对存在，互不融合，分别决定一种特定的性状；在形成生殖细胞时，控制同一性状的遗传因子彼此分离，控制不同性状的遗传因子随机组合，分别进入不同的配子；受精时，雌雄配子随机结合，亲代的遗传因子随着配子遗传给后代。
1909年，丹麦科学家约翰逊把孟德尔的遗传因子称为“基因”，还提出了表型和基因型两个生物学术语。表型是指生物体表现出来的性状(如豌豆的红色花和白色花)。基因型是指与表型有关的基因组成。例如，开红色花的豌豆基因型为HH或Hh，开白色花的豌豆基因型为hh。控制这对相对性状的基因称为等位基因，它们(如H和h)分别位于同源染色体的相同位置上。
孟德尔遗传规律的再发现，直接导致了遗传学的诞生。此后，科学家开始以基因的本质和作用原理为中心问题进行深入探究，逐步加深了我们对生命活动本质的认识。
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第一章 遗传的细胞基础
第三节 自由组合定律
有人模仿孟德尔种植豌豆并进行了杂交实验。他们把纯合的子叶黄色、种子圆粒的豌豆与子叶绿色、种子皱粒的豌豆杂交，结果F1全部为子叶黄色、种子圆粒的豌豆。他们感到很兴奋，因为这样的结果与孟德尔的实验结果似乎很相似。但是，当他们继续对F1进行自花授粉时，结果却让他们意想不到：为什么F2中会出现新的性状？这些新的性状又是从何而来的呢
F2中新的性状从何而来
事实：1.实验者对F1进行自花授粉，结果F2中不仅有两种亲本性状，还出现了新性状(图1-3-1)。
2.他们统计出 F2 中子叶黄色、种子圆粒的豌豆有 94 粒，子叶绿色、种子圆粒的豌豆有 33 粒，子叶黄色、种子皱粒的豌豆有 29 粒，子叶绿色、种子皱粒的豌豆有 12 粒。
从上述活动可以看出，在考虑一对相对性状时，杂交后代的性状遗传符合分离定律；在同时考虑两对相对性状时，有的杂交后代获得了与亲本不同的性状表现。其实，孟德尔当时也做了这样的实验。孟德尔对这种结果的解释和我们一样吗
自由组合定律
在得出分离定律的基础上，孟德尔发现具有两对相对性状的纯合黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交，无论是正交还是反交，F1全部是黄色圆粒(图1-3-2)。这表明黄色和圆粒是显性性状，绿色和皱粒是隐性性状。如果将F1自交，F2中只会出现黄色圆粒、绿色皱粒吗
两对相对性状的遗传有规律吗
事实：在黄色圆粒与绿色皱粒的纯种豌豆杂交后，F1所结的种子都是黄色圆粒。孟德尔在F1自交后发现，F2中共有四种类型的种子，即黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，它们的数量分别为315、101、108、32(图1-3-3)。
思考：
1.推理 上述遗传分析图解中，F2中各种类型的遗传因子组合分别是什么
2.分析 为什么F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒在数量比例上是9 : 3 : 3 : 1？为什么F2出现了不同于亲本的新性状
孟德尔分析，具有两对相对性状的豌豆杂交产生F1，它们的遗传因子组成为YyRr。F1产生的雌雄配子各有四种，分别是YR、Yr、yR、yr，其数量比接近于1 : 1 : 1 : 1；F1自交时，四种雌配子与四种雄配子随机结合， F2出现了9种遗传因子组合和四种性状表现。四种性状表现分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒，它们之间的数量比接近于9 : 3 : 3 : 1。
根据两对相对性状的杂交实验，孟德尔推断，豌豆种子的黄色和绿色、圆形和皱形这两对相对性状是独立遗传的。也就是说，控制子叶颜色、种子形状这两对相对性状的遗传因子是互不干扰的，在产生配子时F1(YyRr)中Y与y、R与r的分离是相互独立的。孟德尔还推断，控制这两对相对性状的遗传因子之间可以自由组合。也就是说，Y与R或r结合的机会相同，y与R或r结合的机会也相同。因此，一对相对性状的分离与不同相对性状之间的组合是彼此独立、互不干扰的。
为了验证控制不同相对性状的遗传因子之间是否进行了自由组合，孟德尔又设计了测交实验(图1-3-4)，即让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交。测交实验结果证明，孟德尔的推论是正确的。
后来，科学家对孟德尔发现的两对相对性状的实验结果及其解释进行归纳，并表述为自由组合定律：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遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
孟德尔对豌豆三对相对性状的杂交也进行了研究。他用种子圆粒、子叶黄色、紫色花的品种与种子皱粒、子叶绿色、白色花的品种进行杂交，F1都表现为显性性状(种子圆粒、子叶黄色、紫色花)，F2发生了性状分离，产生了8种性状不同的后代，各种性状的数量比是27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1。
自由组合定律是在对分离定律的拓展
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配子的种类及比例
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
4种（2n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(2n种)；9:3:3:1(3:1)n
2种；1︰1
4种(2n种)；1:1:1:1(1:1)n
F1形成配子时，成对的等位基因发生分离，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等位基因彼此分离，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
孟德尔遗传规律的再发现
1866年，孟德尔基于自己的研究结果发表了名为《植物杂交的实验》的论文。但是，这一成果当时并没有引起同行们的理解和重视。其实，孟德尔在论文中已经提到，“前人做过不少杂交实验，但未获得普遍规律，是因为实验工作不仅量大，而且较难。有勇气花力气做大量实验，是唯一的道路……本文就是进行8年研究工作的结果”。他还提到，“实验规模要相当大；对不同类型的杂交后代要定量分析；要准确地知道同一世代及不同世代之间不同类型相互的关系；要确切地分析它们之间的数量关系”。
孟德尔关于生物遗传规律的发现沉寂了30多年。1900年经过几位科学家的类似研究工作，孟德尔研究工作的价值才被发现。
当时，孟德尔并不知道基因的存在。但在解释遗传的分离现象和自由组合现象时，他认为，生物的性状是由遗传因子决定的；这些遗传因子在体细胞中成对存在，互不融合，分别决定一种特定的性状；在形成生殖细胞时，控制同一性状的遗传因子彼此分离，控制不同性状的遗传因子随机组合，分别进入不同的配子；受精时，雌雄配子随机结合，亲代的遗传因子随着配子遗传给后代。
1909年，丹麦科学家约翰逊把孟德尔的遗传因子称为“基因”，还提出了表型和基因型两个生物学术语。表型是指生物体表现出来的性状(如豌豆的红色花和白色花)。基因型是指与表型有关的基因组成。例如，开红色花的豌豆基因型为HH或Hh，开白色花的豌豆基因型为hh。控制这对相对性状的基因称为等位基因，它们(如H和h)分别位于同源染色体的相同位置上。
孟德尔遗传规律的再发现，直接导致了遗传学的诞生。此后，科学家开始以基因的本质和作用原理为中心问题进行深入探究，逐步加深了我们对生命活动本质的认识。
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