1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）课件（人教版2019必修2）（共56张PPT）

(共56张PPT)
第2节
孟德尔的豌豆杂交实验
（二）
第1章 遗传因子的发现
必修二
基因的自由组合定律
1
自由组合定律的验证及应用
2
目录
习题检测
3
一、学习目标
二、重难点
1.阐明自由组合定律，
并能运用自由组合定律解释或预测一些遗传现象。
2.通过对孟德尔两对相对性状杂交实验的分析，
培养归纳与演绎的科学思维，进一步体会假说—演绎法。
1.两对相对性状杂交实验的分析，自由组合定律。
2.对自由组合现象的解释
3.孟德尔获得成功的原因。
基因的自由组合定律
1
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
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。
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具有一定的独立性二者的分离或组合是互不干扰的，因此它们之间不会相互影响。
不一定。在生活中，可以看到黄色皱缩的豌豆和绿色饱满的豌豆。
基因的自由组合定律
1
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
×
P
F1
♀
♂
♀
♂
正交、反交
根据分离定律分析
1.子代只有黄色，说明黄色为显性性状。
2.子代只有圆粒，说明圆粒为显性性状。
3.F1自交后，后代会出现绿色皱粒的豌豆。
P
F1
×
♀
♂
♀
♂
正交、反交

F2
F2中，预测的绿色皱粒豌豆是出现了，但是，新增黄色皱粒和绿色圆粒豌豆。
315
108
101
32
孟德尔运用科学的研究方法，对豌豆的数量进行了统计分析。
黄：绿=（315+108）：（101+32）=3:1
圆：皱=（315+101）：（108+32）=3:1
两对相对性状都符合分离定律。
9 ： 3 ： 3 ： 1
说明：不同性状之间出现了重新组合。
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
上述分析表明，无论是豌豆种子的粒形还是粒色，只看一对相对性状，依然遵循分离定律，不会互相干扰。
如果把两对性状联系在一起分析，F2出现的四种:
黄圆：黄皱：绿圆：绿皱，接近于9：3：3：1。
从数学角度分析：
F2四种性状表现比例9：3：3：1与3：1有何关系？
9：3：3：1是（3：1）2的展开式。
即（3黄色:1绿色）（3圆粒:1皱粒）=
9黄色圆粒:
3黄色皱粒:
3绿色圆粒:
1绿色皱粒
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
1.观察现象，提出问题
重组类型
亲本类型
亲本类型
重组类型
（3）是什么原因造成了上述现象？
（1）为什么F2中出现了新的性状组合？
（2）为什么分离比是9:3:3:1？
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
2.分析问题，提出假说

P
豌豆的圆粒和皱粒分别由基因R、r控制，黄色和绿色分别由基因Y、y控制。
（1）两对性状分别由两对遗传因子控制
YY
RR
yy
rr
配子
YR
yr
（2）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。
（4）受精时，雌雄配子结合是随机的。
黄色圆粒
Yy
Rr
F1
YR
yr
Yr
yR
配子只得一半的遗传因子。
（3）F1产生的雌配子和雄配子各有4种：
YR、Yr、yR、yr，且数量比为1∶1∶1∶1。
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
YR
yR
Yr
yr
YR
yR
Yr
yr
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
结合方式有___种，基因型____种；
表现型____种，比例为 。
1 yyRR
2Yyrr
1 yyrr
16
4
2 YyRR
2 YYRr
4 YyRr
1 YYRR
9/16
3/16
3/16
1/16
9
黄圆
双显
3
绿圆
单显
3
黄皱
2 yyRr
1 YYrr
1
绿皱
双隐
9
9:3:3:1
2.分析问题，提出假说
每一对相对性状的传递规律仍然遵循着分离定律。
粒形：圆粒∶皱粒≈3∶1
圆粒占3/4
皱粒占1/4
粒色：黄色∶绿色≈3∶1
黄色占3/4
绿色占1/4
如果把两对性状联系在一起分析，F2出现的四种表现类型的比：
（单显）绿色圆粒：3/4×1/4=3/16
（双显）黄色圆粒：3/4×3/4=9/16
（单显）黄色皱粒：3/4×1/4=3/16
（双隐）绿色皱粒：1/4×1/4=1/16
9
3
3
1
：
：
：
2.分析问题，提出假说
3.演绎推理，验证假说
（1）操作：
思路
（2）目的：
测交实验
让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交
测定F1的基因组合方式
用对自由组合现象解释的假说对测交组合进行理论推测，再用测交实验进行实践验证。
①如果F1是纯合子，则后代只有一种性状
②如果F1是杂合子，则后代会发生性状分离
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
（F1） （双隐性类型）
测交 黄色圆粒 x 绿色皱粒
YyRr yyrr
配子
YR Yr yR yr
yr
基因型
表现型
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
1 ： 1 ： 1 ： 1
测交实验理论推测
3.演绎推理，验证假说
4.实验验证
性状组合 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
测交实验的结果符合预期理论推测，因此可以证明，上述对两对相对性状的遗传规律的解释是完全正确的。
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
孟德尔测交实验证明：
①F1是杂合子；
②F1产生配子种类且比值相为1：1：1：1；
③F1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组合。
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
基因的自由组合定律
1
二、自由组合定律
控制不同性状的 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 ，
决定不同性状的遗传因子 。
进行有性生殖的真核生物的多对相对性状的细胞核遗传。
遗传因子
彼此分离
自由组合
1.概念
2.适用范围
1
1.F2出现9∶3∶3∶1的条件有 。
①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，
而且等位基因要完全显性。
②不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。
③所有后代都应处于比较一致的环境中，而且存活率相同。
④供实验的群体要足够大，个体数量要足够多。
①②③④
习题巩固
F2中能稳定遗传的个体占总数的________
F2中能稳定遗传的绿色圆粒占总数的________
F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占________
F2中不同于F1表现型的个体占总数的________
F2中重组类型占总数的________
2.根据对F2统计结果，回答下列问题：
1/4
1/16
1/3
7/16
3/8
习题巩固
F2 1YY(黄)、2Yy(黄) 1yy(绿)
1RR(圆)、2Rr(圆) 1YYRR、2YyRR、2YYRr、4YyRr(黄圆) 1yyRR、2yyRr(绿圆)
1rr(皱) 1YYrr、2Yyrr(黄皱) 1yyrr(绿皱)
基因型____种；表现型____种。
4
9
纯合子
YYRR、YYrr、yyRR、yyrr
双杂合子
YyRr
单杂合子
YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr
各占1/16，共占4/16
各占2/16，共占8/16
占4/16
表现型
亲本类型
重组类型
Y_R_ + yyrr
占10/16
Y_rr + yyR_
占6/16
用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
1.YYRR基因型个体在F2中的比例为 ，在黄色圆粒豌豆中的
比例为 ，注意范围不同，求解比例不同。
黄圆中杂合子占8/9，绿圆中杂合子占2/3。
1/16
1/9
2.若亲本是黄皱(YYrr)和绿圆(yyRR)，则F2中重组类型为绿皱(yyrr)和黄圆(Y_R_)，所占比例为1/16＋9/16＝ ；亲本类型为黄皱(Y_rr)和绿圆(yyR_)，所占比例为3/16＋3/16＝ 。
10/16
6/16
用分离定律分析两对相对性状的杂交实验
【提醒】　
3.某玉米植株产生的配子种类及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。若该个体自交，其F1中基因型为YyRR个体所占的比例为（ ）
A.1/16 　　 B.1/8 　　 C.1/4 　　D.1/2
B
习题巩固
习题巩固
4.(2024·潍坊检测)利用豌豆的两对
相对性状做杂交实验，其中子叶
黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。现用黄色圆粒豌豆和绿色圆粒豌豆杂交，对其子代性状的统计结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( 　 )
A.实验中所用亲本的基因型为YyRr和yyRr
B.子代中重组类型所占的比例为1/4
C.子代中自交能产生性状分离的占3/4
D.让子代黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，
后代性状分离比为1∶1∶1∶1
D
习题巩固
C
5.(2024·柳州模拟)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，纯合亲本杂交产生F1黄色圆粒豌豆(YyRr)，F1自交产生F2。下列叙述正确的是(　 )
A.亲本杂交和F1自交的实验中都必须在豌豆开花前
对母本进行去雄操作
B.配子只含有每对遗传因子中的一个，F1产生的雌配子有4种，
这属于演绎的内容
C.F2两对相对性状均出现3∶1的性状分离比，
说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律
D.F2的黄色圆粒豌豆中能够稳定遗传的个体占1/3
基因的自由组合定律
1
三、孟德尔遗传规律的再发现
1909年丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子” 一词起了一个新名字，叫作基因(gene) ，并且提出表型(phenotype，表现型)的概念；
表型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎；
基因型：指与表型有关的基因组成，
如高茎豌豆的基因型：DD或Dd，矮茎豌豆的基因型dd；
等位基因：控制相对性状的基因，如D和d。
基因的自由组合定律
1
四、孟德尔获得成功的原因
精心选择实验材料：
孟德尔从豆科植物中选择了自花传粉，且是闭花受粉的豌豆作为杂交实验的材料，杂交实验从纯种出发是实验成功的保证，只有这样才能得到真正的杂种，豌豆花的结构特点使得人工去雄和进行异花授粉很方便，此外孟德尔对豌豆材料进行了品种和性状的选择，挑选的有差别的性状既明显又稳定；
精心设计实验方法：
孟德尔的成功还归因于采取单因子分析法，即分别的观察和分析在一个时期内的一对性状的差异，最大限度的排除各种复杂因素的干扰，在发现分离定律的基础上再把个别性状综合起来，又发现了自由组合定律；
精确的统计分析：
对杂交实验的子代中出现的性状进行分类、计数和数学的归纳，孟德尔从一个简单的二项式展开式的各项系数中找到了豌豆杂交实验显示出来的规律性，并深刻的认识到1:1和3:1数字中所隐藏着深刻的意义和规律；
四、孟德尔获得成功的原因
首创了测交方法：
孟德尔巧妙的设计了测交方法，令人信服的证明了他的遗传因子分离假设的正确性。实践证明，这种以杂交子一代个体在于其隐性纯合亲本进行测交的方法，完美而巧妙地成为遗传学分析的经典方法。
运用假说—演绎法
创造性地应用科学符合体系
四、孟德尔获得成功的原因
习题巩固
1.(必修2 P12“思考·讨论”探究思考)在豌豆杂交实验之前，孟德尔曾花了
几年时间研究山柳菊，结果却一无所获，其原因主要有:
①山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状；
②山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；
③山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。
自由组合定律的验证及应用
2
自由组合定律的验证及应用
2
一、自由组合定律的验证
1.思路：通过观察某些现象，可以说明杂合体（如AaBb）能产生4种配子。
AaBb
Ab
ab
AB
aB
2.方法
（1）自交法
（2）测交法
具有相对性状的纯合亲本杂交
F1杂合子自交
后代性状分离比为9:3:3:1
符合基因自由组合定律
杂合子
隐性纯合子
子代性状分离比为1:1:1:1
符合基因自由组合定律
（3）配子法(花粉鉴定法)
1 : 1 : 1 : 1
有一定局限性，
相应性状需在花粉中表现。
一、自由组合定律的验证
验证方法 结论
自交法 F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1或其变形(9∶7、9∶3∶4、9∶6∶1等)，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1或其变形(1∶3、1∶2∶1等)，则符合基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制
花粉鉴定法 F1若产生4种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律
一、自由组合定律的验证
1.某单子叶植物的非糯性(A)对糯性(a)为显性，抗病(T)对染病(t)为显性，花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性，三对等位基因位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为①AATTdd、②AAttDD、③AAttdd和④aattdd，则下列说法正确的是 (　　)
A.若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，
应该用①和③杂交所得F1的花粉
B.若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，
可以观察①和②杂交所得F1的花粉
C.若培育糯性抗病优良品种，应选用①和④亲本杂交
D.将②和④杂交后所得的F1的花粉涂在载玻片上，
加碘液染色后，均为蓝色
C
①和④或②和④或③和④
②和④
习题巩固
1.根据题干信息判断：
2.根据杂交实验判断(常用)
n对基因独立遗传或位于n对同源染色体上。
判断基因是否遵循自由组合定律的方法
习题巩固
B
2.甘蓝型油菜是我国重要的油料作物，它的花色性状由三对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、D和d)控制。当有两个A基因时开白花，只有一个A基因时开乳白花，三对基因均为隐性时开金黄花，其余情况开黄花。下列叙述正确的是(　 )
A.稳定遗传的白花植株的基因型有3种
B.乳白花植株自交后代中可能出现4种花色
C.基因型AaBbDd的植株测交，后代中黄花占3/5
D.基因型AaBbDd的植株自交，后代中黄花占1/4
3.某种植物的花色由位于常染色体上的
三对独立遗传的基因决定，相关基因、
酶以及花色关系如图所示。据此推测下列叙述正确的是( 　 )
A.图中基因都是通过控制酶的合成来影响代谢过程，
从而控制生物性状的
B.让白花植株相互杂交，子一代中会有少量的其他花色植株出现
C.基因型相同的杂合金黄色植株相互杂交，
子一代的基因型最多有27种
D.让白花植株与黄花植株杂交，子代花色的表型之比只存在2种可能
习题巩固
C
自由组合定律的验证及应用
2
二、自由组合定律的应用
1.指导杂交育种——植物
（1）过程
（2）优点
在杂交育种中，人们有目的地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，再筛选出所需要的优良品种。
可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。
基因重组
（3）缺点
育种时间长
（4）原理
P 抗倒易病　 易倒抗病
DDTT
ddtt
F1　 抗倒易病
DdTt
Ddtt
F2
抗倒易病 抗倒抗病 易倒易病 易倒抗病
DDtt
杂交
自交
选优
自交
选优
F3
连续自交，直至不出现性状分离为止。
抗倒抗病 DDtt
1.指导杂交育种——植物
1.指导杂交育种——动物
二、自由组合定律的应用
1.指导杂交育种——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。
二、自由组合定律的应用
2.指导医学实践
在医学实践中，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推断，为遗传咨询提供理论依据。
二、自由组合定律的应用
两种遗传病之间有“自由组合”关系时，各种患病情况概率如下：
①只患甲病的概率是 ；
②只患乙病的概率是 ；
③甲、乙两病同患的概率是 ；
④甲、乙两病均不患的概率是 ；
⑤患病的概率是 ；
⑥只患一种病的概率是 。
①
②
③
④
m·(1－n)
n·(1－m)
m·n
(1－m)·(1－n)
1－(1－m)·(1－n)
m·(1－n)＋n·(1－m)
不患甲病(1-m)
患甲病m
不患乙病(1-n)
患乙病n
2.指导医学实践
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
1.进行有性生殖生物的性状遗传：进行有性生殖的生物产生生殖细胞时，控制同一性状的成对基因发生分离，控制不同性状的基因自由组合分别进入到不同的配子中。
2.真核生物的性状遗传：原核生物或非细胞结构的生物不进行减数分裂，不进行有性生殖。细菌等原核生物和病毒遗传物质数目不稳定，变化无规律。
3.细胞核遗传：真核生物细胞核内染色体有规律性地变化；而细胞质中的遗传物质变化和细胞核不同，不符合孟德尔遗传规律，而是具有母系遗传的特点。
4.分离定律适用于一对相对性状的遗传，
自由组合定律适用于多对相对性状的遗传。
分离定律和自由组合定律的适用条件
1.判断题
(1)基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。
(　　)
(2)基因型相同的生物，表型一定相同；
基因型不同的生物，表型也不会相同。 (　　)
(3)若双亲豌豆杂交后子代表型之比为1∶1∶1∶1，
则两个亲本基因型一定为YyRr×yyrr。 (　 　)
√
×
×
基因型相同的生物，表型不一定相同，因为环境影响生物的表型，在基因的累加效应中，基因型不同，表型可能相同。
亲本的基因型也可能是Yyrr×yyRr
习题巩固
习题检测
3
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。 （ ）
习题检测


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
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
习题检测
A
习题检测
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
习题检测
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。
习题检测
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，其表型虽然为双眼皮，但子女可能会表现为单眼皮(基因型为 aa)。
习题检测
生物体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，如果因提上脸肌纤维发育不完全，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，则表现为双眼皮。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等多种因素的影响，因而表现得十分复杂。
课堂总结
THANKS