1.2孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律课件（第一课时）-高中生物学浙科版（2019）必修二（共34张PPT)

(共34张PPT)
第二节 孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律
（第一课时）
第一章 遗传的基本规律
素养目标
通过遗传图解理解孟德尔所做的两对相对性状的遗传实验,并能规范、熟练地书写遗传图解。
通过对两对相对性状杂交实验过程的分析，学会用先分离再组合的方法分析问题。
科学思维
科学探究
教学重难点
01
02
两对相对性状的杂交实验、孟德尔两大定律的模拟实验
自由组合定律的实质
课程导入
生物个体均具有多种性状，兔子有眼睛颜色、毛色等不同性状，南瓜有颜色、形状等不同性状。那么，不同性状在遗传过程中的关系是如何呢？
两对相对性状杂交实验中，F2出现新的性状组合类型
黄色 绿色
圆粒 皱粒
两对相对性状杂交实验中，F2出现新的性状组合类型
F2
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

黄色、圆粒为显性性状，绿色、皱粒为隐性性状
F2出现新的性状组合
F2 中的黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 = 9 : 3 : 3 : 1
9︰3︰3︰1，与一对相对性状的分离比3：1有数学联系吗
个体数: 315 108 101 32
比 例
9 ︰ 3 ︰ 3 ︰ 1
两对相对性状杂交实验中，F2出现新的性状组合类型
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
每一对相对性状进行单独分析
种子形状
子叶颜色
315+108=423
圆粒种子
皱粒种子
黄色种子
绿色种子
圆粒∶皱粒≈
（黄色∶绿色）
101+32=133
315+101=416
108+32=140
3∶1
3∶1
（3∶1）
×（3∶1）
×（圆粒∶皱粒）
黄色∶绿色≈
模拟孟德尔杂交实验
两个信封分别代表雌雄生殖器官，两个信封内的卡片分别代表雌雄配子，用不同卡片的随机组合模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合。
1.进行一对相对性状杂交的模拟实验，认识等位基因在形成配子时相互分离，认识受精作用时雌、雄配子的结合是随机的。
2.进行两对相对性状杂交的模拟实验，探究自由组合定律。
原理
目的
材料
每小组大信封4个，标有“黄Y”“绿y”“圆R”“皱r”的卡片各20张，记录纸若干等。
模拟孟德尔杂交实验
雄1
雌1
黄Y
绿y
黄Y
绿y
准备一对相对性状杂交的F1
模拟F1产生配子
模拟受精作用
重复并计算
①在两个大信封上分别写好“雄1”“雌1”，每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张，表示F1雌、雄个体决定子叶颜色的基因型都为Yy，表型都是黄色。
Yy(黄色)
Yy(黄色)
模拟孟德尔杂交实验
准备一对相对性状杂交的F1
模拟受精作用
重复并计算
黄Y
绿y
黄Y
绿y
②从“雄1”信封内随机取出1张卡片，同时从“雌1”信封内随机取出1张卡片，表示F1雌、雄个体产生的配子。
模拟F1产生配子
雌1
雄1
模拟孟德尔杂交实验
准备一对相对性状杂交的F1
模拟受精作用
重复并计算
模拟F1产生配子
黄Y
绿y
黄Y
绿y
③模拟F1雌、雄个体产生配子的受精作用：将分别从“雄1”“雌1”信封内随机取出的2张卡片组合在一起，用YY、Yy和yy记录2张卡片的组合类型，这样的组合类型就是F2的基因型。记录后将卡片放回原信封内。
绿y
黄Y
基因型 YY Yy yy
次数
雄1
雌1
模拟孟德尔杂交实验
准备一对相对性状杂交的F1
模拟受精作用
重复并计算
模拟F1产生配子
④重复步骤（2）～（3）10次以上，计算F2中3种基因型的比例是多少，表型的比例是多少。
⑤统计全班出现各种组合的数目，计算F2基因型的比例是多少，表型的比例是多少。
模拟孟德尔杂交实验
准备两对相对性状杂交的F1
模拟受精作用
重复并计算
模拟F1产生配子
①准备两对相对性状杂交的F1：在另外两个大信封上分别写好“雄2”“雌2”，每个信封内装入“圆R”和“皱r”卡片各10张，表示F1雌、雄个体决定种子形状的基因型都为Rr。
“雄1”“雄2”共同表示F1雄性个体的基因型为YyRr，同样“雌1”“雌2”共同表示F1雌性个体的基因型也为YyRr，F1雌、雄个体的表型都是黄色圆形。
模拟孟德尔杂交实验
准备两对相对性状杂交的F1
模拟受精作用
重复并计算
模拟F1产生配子
雄1
雌1
黄Y
绿y
黄Y
绿y
雄2
雌2
圆R
皱r
圆R
皱r
雌：YyRr
(黄色圆粒)
雄：YyRr
(黄色圆粒)
模拟孟德尔杂交实验
准备两对相对性状杂交的F1
模拟受精作用
重复并计算
模拟F1产生配子
②从“雄1”“雄2”信封内各随机取出1张卡片，这2张卡片的组合表示F1雄性个体产生的配子基因型，同时从“雌1”“雌2”信封内各随机取出1张卡片，表示F1雌性个体产生的配子基因型。
模拟孟德尔杂交实验
准备两对相对性状杂交的F1
模拟受精作用
重复并计算
模拟F1产生配子
黄Y
绿y
黄Y
绿y
圆R
皱r
圆R
皱r
雄1
雄2
雌1
雌2
模拟孟德尔杂交实验
准备两对相对性状杂交的F1
模拟受精作用
重复并计算
模拟F1产生配子
③将分别从“雄1”“雄2”“雌1”“雌2”信封内随机取出的4张卡片组合在一起。这4张卡片的组合类型，就是F2的基因型。记录后将卡片放回原信封内，注意别放错。
模拟孟德尔杂交实验
准备两对相对性状杂交的F1
模拟受精作用
重复并计算
模拟F1产生配子
雌2
雌1
雄2
雄1
绿y
黄Y
皱r
圆R
YyRr(黄色圆粒)
模拟孟德尔杂交实验
准备两对相对性状杂交的F1
模拟受精作用
重复并计算
模拟F1产生配子
④重复步骤（2）～（3）10次以上，计算F2基因型的比例是多少，表型的比例是多少。
⑤统计全班出现的各种组合数目，计算F2基因型的比例是多少，表型的比例是多少。
性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
孟德尔认为，不同对的遗传因子 （即非等位基因） 在形成配子时自由组合。
Y→控制黄色子叶的基因 y→控制绿色子叶的基因
R→控制圆形种子的基因 r→控制皱形种子的基因
亲本的基因型：黄色圆形→YYRR 绿色皱形→yyrr
配子的基因型： YR yr
亲本杂交时，雌、雄配子结合所得的 F1的基因型为YyRr，由于Y对y、R对r均为显性，所以F1的表型为黄色圆形。
性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
P
黄色圆粒
绿色皱粒
×
黄色圆粒

黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒
9 ： 3 ： 3 ： 1
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
YyRr
配子
YyRr产生配子
Y
y
R
r
YR
Yr
yR
yr
1 ： 1 ： 1 ： 1
F1
F2
性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
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
豌豆种子的形状和子叶的颜色的遗传都遵循分离定律
控制这两对相对性状的遗传因子的遗传是互不干涉的
导致不同性状之间发生组合的原因，是不是控制它们的遗传因子发生了组合？
性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
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
F1配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
黄色圆粒(Y—R—) 出现在三角形的三个角和三边上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr)共占9/16。
绿色圆粒(yyR_)出现在三角形的三个角上(yyRR、yyRr)共占3/16。
黄色皱粒(Y—rr)出现在三角形的三个角上(YYrr、Yyrr) 共占3/16。
绿色皱粒(yyrr)出现在一个点上(yyrr)共占1/16 。
豌豆黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制；豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制。
当F1自交形成配子时，等位基因彼此分离，非等位基因之间自由组合。上述分离和自由组合两个事件的发生时彼此独立、互不干扰的，F1最终形成的雌、雄配子均有YR、 yR、 Yr、yr4种类型，其比例为1∶1∶1∶1。
受精时，雌、雄配子随机结合，有16种组合方式，组合的结果使得F2出现9种基因型和4种表型。
性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
yR
YR
Yr
yr
Yr
yr
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
YYRr
yyRR
yyRr
YYrr
Yyrr
YR
yR
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
图中F2的9种基因型，可归纳为4种表型：
黄色圆形：Y_R_
黄色皱形：Y_rr
绿色圆形：yyR_
绿色皱形：yyrr
YYRR、 YyRr、 YYRr、 YyRR
yyRR、 yyRr
YYrr、 Yyrr
yyrr
yyrr
F2的表型及其比例为：黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆形∶绿色皱形＝9∶3∶3∶1
性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
对棋盘法得到的结果进行统计：
各种性状对应的遗传因子组成及其所占比例分析。
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
YYRR:
YyRR:
YYRr:
YyRr:
1/16
2/16
2/16
4/16
yyRR:
yyRr:
YYrr:
Yyrr:
1/16
2/16
9/16
双显性
yyrr:
1/16
1/16
双隐性
1/16
2/16
3/16
一隐一显
3/16
一显一隐
Y_R_
yyR_
Y_rr
yyrr
性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
对棋盘法得到的结果进行统计：
遗传因子组成分类及其所占比例。
YYRR:
yyRR:
YYrr:
yyrr:
1/16
1/16
1/16
1/16
纯合子
单杂合子
双杂合子
YYRr:
YyRR:
Yyrr:
yyRr:
2/16
2/16
2/16
2/16
各占1/16
各占2/16
YyRr:
4/16
4/16
性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
YR
yr
yR
Yr
yr
配子
测交
后代
黄圆 ： 绿圆 ： 黄皱 ： 绿皱
YyRr
杂种子一代
yyrr
隐性纯合子
×
1 : 1 : 1 : 1
如果进行测交(F1和隐性个体进行杂交)，理论上后代应该出现黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=1：1：1：1
性状自由组合的原因是非等位基因的自由组合
综上所述，在 F1形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的，是各自独立地分配到配子中去的。这就是孟德尔自由组合定律的实质。
课堂练习
1.现有桶若干和黄、蓝、红、绿四种颜色的小球若干，某同学利用这些材料进行性状分离比的模拟实验。下列叙述正确的是（ ）
A.若要进行一对相对性状的分离比模拟实验，则两个桶内的小球总数必须相等
B.若要进行一对相对性状的分离比模拟实验，一个桶内两种颜色的小球数量可以不同
C.若要进行两对相对性状的分离比模拟实验，则需要每个桶内放置等量的4种颜色的小球
D.无论进行几对相对性状的分离比模拟实验，每个桶内的小球取出后，都必须放回原桶
解析：A、两小桶分别代表雌、雄生殖器官，两个桶内的小球总数不需要相等，每桶内的两种小球数量相等即可，A错误；B、一个桶内两种颜色的小球代表等位基因，等位基因分离按1∶1的分离比，因此两种颜色的小球数量必须相等，B错误；C、两对等位基因位于两对染色体上才能自由组合，因此若要进行两对相对性状的分离比模拟实验，则需要每个桶内放置等量的2种颜色的小球，一共需要4个桶，2个桶代表雌性生殖器官，2个桶代表雄性生殖器官，C错误；D、为了保证每次取到的概率不受影响，因此无论进行几对相对性状的分离比模拟实验，每个桶内的小球取出后，都必须放回原桶，D正确。故选D。
D
课堂练习
2.在性状分离比模拟实验中，甲、乙两个小桶中都有写有D或d的两种小球，有关说法正确的是（ ）
A.小桶代表的是雌雄生殖器官
B.每个桶内写有D或d的两种小球可以不相等
C.每次从两个小桶中抓取的小球记录后不必放回原桶
D.统计20次，小球组合中DD、Dd、dd的数量一定为5、10、5
解析：A、两个小桶中均有D和d两种小球，故两个小桶代表的是雌雄生殖器官，A正确；B、基因型为Dd的个体产生的D∶d=1∶1，故每个桶内写有D或d的两种小球必须相等，B错误；C、每次从两个小桶中抓取的小球记录后必须放回去，要保证D∶d=1∶1，实验结果才可靠，C错误；D、统计数量较少时，不一定符合DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，所以统计20次，小球组合中DD、Dd、dd的数量不一定为5、10、5，D错误。故选A。
A
课堂练习
3.下列有关“性状分离比的模拟实验”的分析，不正确的是（ ）
A.甲、乙小桶可分别表示雌、雄生殖器官，彩球代表雌、雄配子
B.从小桶中抓取彩球并组合的过程模拟了成对遗传因子的分离及雌、雄配子的随机结合过程
C.甲、乙小桶中两种颜色的彩球数目之比均为1:1，且两小桶中彩球总数一定要相等
D.每次抓取的彩球一定要放回原小桶中
解析：甲、乙小桶可分别表示雌、雄生殖器官，彩球代表雌、雄配子，A项正确。从小桶中抓取彩球并组合的过程模拟了成对遗传因子的分离及雌、雄配子的随机结合，B项正确。甲、乙小桶中两种颜色的彩球数目之比均为1∶1，但是两小桶中彩球总数不一定要相等，C项错误。每次抓取的彩球一定要放回原小桶中，以保证彩球被再次抓取的概率相等，D项正确。
C
课堂练习
4.在孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验中，可能具有1:1:1:1比例关系的是（ ）
①F1自交后代的表型比例
②F1产生配子种类的比例
③F1测交后代的表型比例
④F1自交后代的基因型比例
⑤F1测交后代的基因型比例
A.①③⑤ B.②④⑤ C.②③⑤ D.①②④
解析：设相关基因为Y、y、R、r，F1的基因型为YyRr，YyRr自交后代的基因型及比例为9Y_R_∶3Y_rr∶3yyR_∶1yyrr，YyRr产生YR、Yr、yR、yr4种配子，且比例为1∶1∶1∶1；YyRr×yyrr→1YyRr∶1Yyrr∶1yyRr∶lyyrr，所以F1测交后代的表型和基因型比例均为1∶1∶1∶1，F1自交后代的基因型有9种，比例是4YyRr∶2YyRR∶2YYRr∶2yyRr∶2Yyrr∶1YYRR∶1YYrr∶1yyRR∶1yyrr，故选C。
C
课堂练习
5.孟德尔在进行豌豆两对相对性状的杂交实验时用到了“假说一演绎法”，即在观察分析的基础上提出问题，再根据推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，预测结果，再通过实验来检验。下列相关叙述错误的是（ ）
A.孟德尔根据观察和分析杂交后代的表型以及比例提出了假说
B.孟德尔认为F1在产生配子时，不成对的遗传因子可以自由组合
C.孟德尔巧妙地设计了F1的自交实验，进一步证明了其假说的合理性
D.F1产生的雌雄配子随机结合会导致具有隐性性状的个体在F2中出现
解析：孟德尔根据F1与F2的性状表现以及F2表型的比例提出一系列的问题，分析相关问题并提出了假说，A正确；孟德尔自由组合定律的内容是：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，B正确；孟德尔巧妙地设计了F1的测交实验，进一步证明了其假说的合理性，C错误；F1是杂合子，产生的雌、雄配子中都含有隐性遗传因子的配子，雌、雄配子随机结合会导致具有隐性性状的个体在F2中出现，D正确。
C
总结归纳
孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料
一对相对性状的杂交实验
（1）观察现象，提出问题
（2）分析问题，提出假设
（3）对分离现象的验证
（4）分离定律的内容
遗传学之父—孟德尔