1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）（第1课时） 课件(共49张PPT) 2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修2

(共49张PPT)
1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
（第1课时）
新教材 人教版 必修二
【教学过程】
Teaching Process
1.概念图
3.教学总结、综合
2.课堂教
学内容
4.课堂练习巩固
典型习题
规律总结
假说-演绎法
实践 探究
实验材料
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？
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。
性状不同的豌豆
问题探讨
2.黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗
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？
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
问题探讨
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。
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。
提出问题
提出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
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，形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代
假 说 — 演 绎 法
设计测交实验，F1与矮茎植株测交，预测后代中高茎：矮茎=1：1
分离定律
实施测交实验，实验结果中高茎：矮茎=1:1，验证假说正确
为什么F2的性状分离比是3：1？
复习：分离定律
一.自由组合定律的发现
1.两对相对性状的杂交实验
——观察实验，发现问题
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
不论正交、反交

比 例
9 ︰ 3 ︰ 3 ︰ 1
一.自由组合定律的发现
1.两对相对性状的杂交实验
——观察实验，发现问题
9 : 3 : 3 : 1=
问题：（1）正交、反交的F1全是黄色圆粒，说明了什么？
黄色对绿色显性
圆粒对皱粒显性
问题：（2）F2 中的黄圆:黄皱:绿圆:绿皱 = 9 : 3 : 3 : 1。从数学的角度分析,9: 3 : 3 :1与3 :1能否建立数学联系 这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示
(3∶1)
×(3∶1)
= ( 3: 1)2
一.自由组合定律的发现
1.两对相对性状的杂交实验
——观察实验，发现问题
问题：（3）F2中圆粒：皱粒=3:1，黄色：绿色=3:1,说明了什么？
方法：单独分析
圆粒种子 315+108=423
皱粒种子 101+32=133
种子形状
黄色种子 315+108=423
绿色种子 101+32=133
子叶颜色
3
1
3
1
无论是豌豆种子的形状还是子叶的颜色,依然遵循分离定律,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。
一.自由组合定律的发现
1.两对相对性状的杂交实验
——观察实验，发现问题
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
不论正交、反交

比 例
9 ︰ 3 ︰ 3 ︰ 1
问题：（4）F2中出现了两种亲本类型，也出现了两种重组类型，说明了什么？
说明了不同性状之间进行了重新组合
黄色皱粒 绿色圆粒
一.自由组合定律的发现
1.两对相对性状的杂交实验
——观察实验，发现问题
问题：（4）F2中出现了两种亲本类型，也出现了两种重组类型，说明了什么？
说明了不同性状之间进行了重新组合
黄色皱粒 绿色圆粒
不同性状之间发生了重新组合，是因为控制两对相对性状的遗传因子发生了重新组合吗？
一.自由组合定律的发现
1.两对相对性状的杂交实验
——观察实验，发现问题
YR
yr
F1
配子
黄色圆粒
YR
yr
yR
Yr
配子
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
2.对自由组合现象的解释
——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
YyRr
yyrr
YYRR
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，这样，纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR和yyrr。
②它们产生的F1的遗传因子组成是YyRr，表现为黄色圆粒。
①
②
YR
yr
F1
配子
黄色圆粒
YR
yr
yR
Yr
配子
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
2.对自由组合现象的解释
——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
YyRr
yyrr
YYRR
③
2.对自由组合现象的解释
——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
③F1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。
这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1:1:1:1。
2.对自由组合现象的解释
——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
F1配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
雌配子
配
雄
子
F1
黄色圆粒
YyRr
③
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
棋盘法
F2
2.对自由组合现象的解释——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
④
2.对自由组合现象的解释——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
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16种,遗传因子的组合形式有9种:YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、 yyRR、yyRr、yyrr,性状表现为4种:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，它们之间的数量比是9:3:3:1。
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
棋盘法
F2
2.对自由组合现象的解释——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
9
3
3
1
2.对自由组合现象的解释
——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
黄圆
黄皱
1/16 YYrr
绿圆
1/16 yyRR
绿皱
1/16 yyrr
2/16 YYRr
2/16 YyRR
4/16 YyRr
1/16 YYRR
2/16 Yyrr
2/16 yyRr
双显性类型
单显性类型
双隐性类型
新性状组合
yyrr
yyR-
Y-rr
Y-R-
例1.在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从下图①②所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学分别从下图①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别往回原烧杯后，重复100次。
2.对自由组合现象的解释——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
下列叙述正确的是( )
A.甲同学的实验模拟F2产生配子和受精作用
B.乙同学的实验模拟基因自由组合
C.乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2
D.多①～④中随机各抓取1个小球的组合类型有16种
B
2.对自由组合现象的解释——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
例2.如图所示，甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验，甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。他们每次都将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复。分析下列叙述不正确的是(　 )
2.对自由组合现象的解释——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
A.甲同学的实验模拟的是基因的分离和配子随机结合的过程
B.实验中每只小桶内两种小球的数量必须相等，但Ⅰ、Ⅱ桶小球总数可不等
C.甲、乙重复100次实验后，统计的Dd、AB组合的概率均约为50%
D.乙同学的实验可模拟两对性状自由组合的过程
2.对自由组合现象的解释——提出假说，解释问题
一.自由组合定律的发现
√
对分离现象解释的验证
——测交实验
测交:
YyRr
×
yyrr
（F1黄色圆粒）
（隐性纯合子）
孟德尔的假说合理地解释了豌豆两对相对性状杂交实验中出现的性状分离现象。但是一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另一些实验结果。
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.对自由组合现象的解释的验证——设计实验，验证假说
一.自由组合定律的发现
（1）设计测交实验
预期实验结果
（纸上谈兵）
实验验证
演绎推理
（纸上谈兵）
结果与预期相符
×
YR
Yr
yR
yr
yr
配子：
F1
1 ： 1 ： 1 ： 1
杂种子一代
隐性纯合子
YyRr
yyrr
YyRr
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
P
黄色圆粒
绿色皱粒
Yyrr
yyRr
yyrr
若假说正确，则后代性状分离比应为
一.自由组合定律的发现
（2）实施测交实验
得出实验结果
实验验证
演绎推理
（纸上谈兵）
结果与预期相符
黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的F1测交实验结果
黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
实际 子粒数 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
结论：实验结果符合预期设想，四种表现型实际子粒数比接近1：1：1：1，从而证实了F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合。
表现型
项 目
一.自由组合定律的发现
4.自由组合定律——总结归纳，提出定律
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。
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
核心内容：
一.自由组合定律的发现
4.自由组合定律——总结归纳，提出定律
思考：是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？
分离定律的适用范围：
（1）真核生物的性状遗传。
（2）有性生殖生物的性状遗传。
（3）细胞核遗传。
（4）一对相对性状的遗传。
细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。
一.自由组合定律的发现
1.科学选择实验材料
豌豆作为遗传实验材料的优点
（1）自花传粉且闭花受粉，自然状态下一般都是纯种
（2）具有一些稳定的、易于区分的性状，使实验结果既可靠又易于统计。
（3）豌豆花大，易于进行人工杂交。
（4）豌豆生长周期短，易于栽培。
2.程序设计方面
（1）采用单因子到多因子的研究分析方法
（2）首创测交方法，用以验证提出的假说
①用统计学的方法对实验结果进行分析(方法科学)
②假说-演绎法历经近十年研究(锲而不舍)
二.孟德尔实验方法的启示
山柳菊
1900年重新发现孟德尔规律的三位科学家的有关工作
德弗里斯（荷兰)研究月见草杂交。发现从杂种F2出现分离比3:1
“这项重要的研究（孟德尔：《植物杂交实验》）竟极少被人引用，以致在我总结我的主要实验，并从实验中推导出孟德尔论文早已给出的原理之前，竟然不知道有这项研究。”
柯伦斯（德国) 读到德弗里斯的论文，看到了与自己研究工作相同的结果
论文标题中特别突出地强调了孟德尔
丘歇马克（奥地利)研究豌豆也观察到分离现象
二.孟德尔实验方法的启示
3.孟德尔遗传规律的再发现
1900年重新发现孟德尔规律的三位科学家的有关工作
三位科学家的论文都刊登在1900年出版的《德国植物学会杂志》第18卷
证实了孟德尔有关单个性状遗传的法则，从而引起了学术界的重视
二.孟德尔实验方法的启示
3.孟德尔遗传规律的再发现
孟德尔遗传规律的再发现
1909年约翰逊（丹麦）
基因——遗传因子
表型——生物个体表现出的性状（高茎 & 矮茎）
基因型——表型有关的基因组成（DD、Dd）
等位基因——控制相对性状的基因（D和d）
二.孟德尔实验方法的启示
3.孟德尔遗传规律的再发现
注意：
①表型相同的个体，基因型不一定相同，如DD和Dd可能表型一样。
②基因型相同的个体，表型不一定相同，表型受基因控制外，还受环境因素的影响。
1.动植物杂交育种
有目的的将具有不同优良性状的两个亲本杂交，组合两个亲本的优良性状
经过繁育、现在和培育，最后筛选出所需要的优良品种
阅读教材P13小麦优良品种的杂交育种过程。绘制纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程的遗传分析图解。
倒伏
条锈病
三.自由组合定律的应用
P
高杆抗病
矮杆不抗病
DDTT
ddtt
×
↓
高杆抗病
DdTt
F1
↓
F2
高杆抗病
9D_T_
高杆不抗病
3D_tt
矮杆抗病
3ddT_
矮杆不抗病
1ddtt
(淘汰)
(淘汰)
(保留)
(淘汰)
多次自交选种
矮杆抗病
ddTT
杂交
自交
选种
多次自交选种
优良性状的纯合体
三.自由组合定律的应用
1.动植物杂交育种
（1）纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
如何利用长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee）培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？
？
短毛折耳猫
bbee
长毛立耳猫
BBEE
×
长毛立耳猫
BbEe
♀、♂互交
B_E_
B_ee
bbE_
bbee
与bbee测交
选择后代不发生性状
分离的亲本即为BBee
三.自由组合定律的应用
1.动植物杂交育种
（2）长毛折耳猫的培育过程
总结：
①植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种。
②动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用测交，选择测交后代不发生性状分离的亲本。
③如果优良性状是隐性，直接在F2中选出即为纯合体。
④优点
a.目的性强，通过杂交使位于不同个体上的优良性状集中于一个个体上（“集优”）
⑤缺点
育种所需时间较长。
b.操作简单，技术要求不高。
⑥原理
基因重组
(自由组合)
三.自由组合定律的应用
1.动植物杂交育种
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图解，并标明孩子患病的概率。
白化病
三.自由组合定律的应用
2.医学实践
例1.某遗传病涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ1的基因型为AaBB,且Ⅱ2与Ⅱ3婚配的子代不会患病。根据以下系谱图,正确的推断是 (　　)
A.Ⅰ3的基因型一定为AABb
B.Ⅱ2的基因型一定为aaBB
C.Ⅲ1的基因型可能为AaBb或AABb
D.Ⅲ2与基因型为AaBb的女性婚配,子代患病的概率为3/16
B
三.自由组合定律的应用
例2.如图是具有两种遗传病的家族系谱图，设甲病显性基因为A，隐性基因为a；乙病显性基因为B，隐性基因为b。若Ⅱ7为纯合子，请据图回答下列问题:
(1)甲病是____性遗传病，乙病是___性遗传病。
(2)Ⅱ5的基因型可能是_ ____________，Ⅲ8的基因型是________
(3)Ⅲ10是纯合子的概率是________
(4)假设Ⅲ10与Ⅲ9结婚，生下正常男孩的概率是______
甲病女
甲病男
乙病男
两病女
显
隐
aaBB或aaBb
AaBb
2/3
5/12
三.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(既含有显性基因，也含有隐性基因)。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。如果父母都是双眼皮，后代中会出现单眼皮吗 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 你由此体会到遗传规律有什么特点
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，其表型虽然为双匪皮，但子女可能会表现为单眼皮(基因型为a)。
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。如果父母都是双眼皮，后代中会出现单眼皮吗 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 你由此体会到遗传规律有什么特点
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。如果父母都是双眼皮，后代中会出现单眼皮吗 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 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
练习与应用
谢谢您的聆听
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THANKS