1.2 孟德尔的豌豆杂交实验(二) 人教版（2019）必修2 课堂同步复习课件(共31张PPT)

(共37张PPT)
高中生物人教版
同步复习
第一章第二节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
01
思维导图
02
知识剖析
1
实验材料
纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆。
实验过程(如图所示)
考点01 两对相对性状的杂交实验(发现问题)
2
3
实验现象和问题
考点01 两对相对性状的杂交实验(发现问题)
现象 结论或问题
两亲本无论正交还是反交，F1均为黄色圆粒 黄色和圆粒是显性性状，绿色和皱粒是隐性性状
F2中出现了两种新类型：绿色圆粒和黄色皱粒 为什么会出现新的性状组合 它们之间有什么数量关系
F2中不同类型种子的数量比接近9:3:3:1 这与一对相对性状杂交实验中F2的3:1的数量比有联系吗
4
结果分析
(1)若只考虑一对相对性状
只看一对相对性状，F 中的性状分离比均接近3:1,每对相对性状的遗传均遵循分离定律，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互不干扰。
考点01 两对相对性状的杂交实验(发现问题)
4
结果分析
(2)综合分析两对相对性状
已知一对相对性状的分离比→子叶颜色为3黄色：1绿色，种子形状为3圆粒：1皱粒
两对相对性状组合分析→(3黄色：1绿色)×(3圆粒：1皱粒)=9黄色圆粒：3绿色圆粒：3黄色皱粒：1绿色皱粒
将性状组合和比例分开→黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒=9:3:3:1
考点01 两对相对性状的杂交实验(发现问题)
考点02 对自由组合现象的解释(提出假说)
要点 F1(YyRr)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
对假说的理解 F1可产生4种数量相等的雌(雄)配子，即YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1
1
假说要点及理解
2
杂交实验的遗传图解
考点02 对自由组合现象的解释(提出假说)
3
F2中不同性状组合、纯合子、杂合子出现概率
考点02 对自由组合现象的解释(提出假说)
项目 双显性 一显一隐 一隐一显 双隐性
纯合子 类型 YYRR YYrr yyRR yyrr
概率 1/16 1/16 1/16 1/16
单杂合 类型 YYRr、YyRR Yyrr yyRr /
概率 各占2/16 2/16 2/16 /
双杂合 类型 YyRr / / /
概率 4/16 / / /
合计 9 3 3 1
提醒
1.自由组合现象中的4个注意
(1)雌雄配子的结合方式(16种)≠遗传因子的组合形式(9种)。(2)个体数≠种类数。(3)雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相等，4种雄配子比例相等，一般情况下，雄配子数远远多于雌配子数。(4)配子的随机结合(受精作用过程)≠遗传因子的自由结合(形成生殖细胞的过程中发生)。
2.F2中9:3:3:1分离比成立的条件：
(1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制；(2)不同类型的雌雄配子全部发育良好，后代存活率相同；(3)所有后代都应处于一致的环境中，并且存活率相同；(4)材料丰富，后代数量足够多。
考点02 对自由组合现象的解释(提出假说)
考点03 对自由组合现象解释的验证
(演绎推理、验证假说)
考点03 对自由组合现象解释的验证
(演绎推理、验证假说)
1
内容和实质
内容：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
实质：在形成配子时，决定不同性状的遗传因子自由组合
自由组合定律的“三性”
考点04 对分离现象的解释——提出假说
2
同时性 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合同时进行
独立性 决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离与决定不同性状的遗传因子自由组合互不干扰
普遍性 自由组合定律广泛适用于生物界
提醒
自由组合定律的适用范围
(1)进行有性生殖的真核生物；
(2)细胞核内的遗传因子；
(3)两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子(独立遗传)。
考点04 对分离现象的解释——提出假说
孟德尔经过多年的潜心研究，总结出两大遗传定律：分离定律和自由组合定律。他取得成功的原因总结如下。
考点05 孟德尔实验方法的启示
(1)选材方面 豌豆作为遗传实验材料的优点：
①自花传粉，自然状态下是纯种；
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分析；
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
程序设计 ①采用由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；
③后代样本数量足够多，数学统计结果更可靠
考点05 孟德尔实验方法的启示
（3）数学方法 对杂交后代的性状进行分类、计数和数学归纳，即运用统计学的方法对较大的实验群体进行实验结果的数据处理，探寻复杂现象背后的规律，开拓了遗传学研究的新途径
（4）逻辑方法 运用了假说—演绎法，在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理、想象，提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结果，即如果预测结果与实验结果相符，则可以认为假说成立，反之，则不成立
（5）自身素质 孟德尔具有扎实的知识基础、严谨求实的科学态度，对科学非常热爱，勤于思考，勇于实践，敢于向传统挑战
1
孟德尔遗传规律的再发现过程
(1)1866年，孟德尔将研究结果整理成论文发表。
(2)1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。
(3)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“基因”,并且提出了表型和基因型的概念。
考点06 孟德尔遗传规律的再发现
2
表型、基因型和等位基因的概念
考点06 孟德尔遗传规律的再发现
项目 概念 理解
表型 也叫表现型，指生物个体表现出来的性状 表型=“性状表现(类型)”
基因型 与表型相关的基因组成 基因型=“遗传因子组成”
等位基因 控制相对性状的基因 等位基因=“控制相对性状的遗传因子”
1
意义
(1)有助于正确解释生物界普遍存在的遗传现象；
(2)能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率。
应用
(1)杂交育种：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。
考点07 孟德尔遗传规律的应用
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(2)医学实践：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。
考点07 孟德尔遗传规律的应用
1
棋盘法
(1)要求
表头中应标出雌配子和雄配子。横行和竖行，一般应对应填写雌雄配子的基因型和概率。棋盘中内容，一般应对应填写子代的每种基因型、表型及概率。
(2)棋盘法遗传图解模型
考点08 性状分离比的模拟实验
考点08 性状分离比的模拟实验
雄配子 雌配子 1/4YR 1/4Yr 1/4yR 1/4yr
1/4YR 1/16YYRR黄色圆粒 1/16YYRr黄色圆粒 1/16YyRR黄色圆粒 1/16YyRr黄色圆粒
1/4Yr 1/16YYRr黄色圆粒 1/16YYrr黄色皱粒 1/16YyRr黄色圆粒 1/16Yyrr黄色皱粒
1/4yR 1/16YyRR黄色圆粒 1/16YyRr黄色圆粒 1/16yyRR绿色圆粒 1/16yyRr绿色圆粒
1/4yr 1/16YyRr黄色圆粒 1/16Yyrr黄色皱粒 1/16yyRr绿色圆粒 1/16yyrr绿色皱粒
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(3)通过上面的遗传图解，可计算F 各表型的种类、比例及概率，各基因型的种类、比例及概率。
分枝法
分枝法是将多对基因(或多对性状)分开，单独考虑每一对的情况，然后再通过分枝连接，最后写出基因型或表型及相应概率的方法。如黄色圆粒豌豆(YyRr)与黄色皱粒豌豆(Yyrr)杂交，其子代的基因型及相应概率、表型及相应概率如图所示。
考点08 性状分离比的模拟实验
考点08 性状分离比的模拟实验
3
拆分法
(1)基本思路：在独立遗传的情况下，将自由组合问题转化为若干个分离定律问题，如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。
(2)理论依据：每对相对性状都遵循分离定律且互为独立事件，最后将各对等位基因的分析结果相乘，这是概率理论中的乘法原理。
(3)常见实例(以AaBbCc×AABbCc为例)
①拆分：AaBbCc×AABbCc可分解为Aa×AA、Bb×Bb、Cc×Cc。
②“先分再组”
考点08 性状分离比的模拟实验
考点08 性状分离比的模拟实验
亲本组合 Aa×AA Bb×Bb Cc×Cc AaBbCc×AABbCc
配子种类 2种、1种 2种、2种 2种、2种 2×2×2=8种1×2×2=4种
配子组合 2×1=2种 2×2=4种 2×2=4种 8×4=32种
F1基因型种类 2种 3种 3种 2×3×3=18种
F1基因型 及其比例 1/2AA、1/2Aa 1/4BB、2/4Bb1/4bb 1/4CC、2/4Cc1/4cc 如AabbCc:1/2×1/4×2/4=1/16
F1表型种类 1 2 2 1×2×2=4种
03
综合训练
我国科研团队对大量小麦品种进行研究，成功鉴定并克隆出抗旱—抗倒伏基因SMT，发现该基因通过编码纤维素合成酶，进而影响细胞壁的结构组成。适宜的细胞壁结构通过调控相关蛋白的活性，有助于缓解干旱和倒伏对小麦植株造成的损伤。下列叙述错误的是（　　）
A．该研究说明基因与性状不是简单的一一对应关系
B．SMT基因通过控制酶的合成直接控制小麦抗旱—抗倒伏性状
C．可通过调控SMT基因的表达来调整小麦细胞壁的结构组成
D．该研究为培育抗旱—抗倒伏小麦新品种开辟了新途径
B
考点01 等位基因、基因型与表型的概念
【答案】B
【解答】解：A、SMT基因同时影响抗旱和抗倒伏两个性状，说明基因与性状不是简单的一一对应关系，A正确；
B、SMT基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制小麦抗旱—抗倒伏性状，B错误；
C、基因表达调控可改变酶的数量和活性，进而影响细胞壁组成，C正确；
D、克隆基因可用于基因工程育种，提供分子生物学手段，培育抗旱—抗倒伏小麦新品种开辟了新途径，D正确。
故选：B。
考点01 等位基因、基因型与表型的概念
孟德尔在豌豆杂交实验中还观察了另外两对相对性状：花的颜色（红色/白色）和花的着生位置（腋生/顶生）。他用纯种红色腋生花的豌豆与纯种白色顶生花的豌豆杂交，F1全为红色腋生花。F1自交得F2，F2出现了四种表型且比例为9：3：3：1。下列分析正确的是（　　）
A．通过观察F2的表型及比例，孟德尔提出基因成对存在且彼此独立，这属于假说的内容
B．若F1与亲本白色顶生花豌豆杂交，后代有四种表型且比例为1：1：1：1，说明两对基因位于非同源染色体上
C．若F2中红色顶生花豌豆和白色腋生花豌豆杂交，后代表型比为1：1：1：1，说明两对基因遵循自由组合定律
D．自由组合定律的实质是F1产生配子时，同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合
B
考点02 两对相对性状的杂交实验
【答案】B
【解答】解：A、孟德尔通过观察F2的表型及比例（9：3：3：1），提出的是“两对相对性状由两对遗传因子控制，且在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不成对的遗传因子自由组合”等假说内容。“基因成对存在”不是此时的假说内容，且当时孟德尔未提出“基因”概念，A错误；B、F1（基因型为AaBb）与亲本白色顶生花豌豆（基因型为aabb）杂交为测交实验。若两对基因位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，F1产生AB、Ab、aB、ab四种配子且比例为1：1：1：1，与aabb（只产生ab配子）杂交，后代表型为红色腋生（AaBb）、红色顶生（Aabb）、白色腋生（aaBb）、白色顶生（aabb），比例为1：1：1：1。此结果可验证两对基因位于非同源染色体上，B正确；C、F2中红色顶生花豌豆基因型为A_bb（可能为AAbb或Aabb），白色腋生花豌豆基因型为aaB_（可能为aaBB或aaBb）。若为AAbb×aaBB，后代全为AaBb，表型为红色腋生；若为Aabb×aaBb，无论两对基因在两对或一对染色体上，后代都会出现1：1：1：1。因此，后代表型比为1：1：1：1不能直接说明两对基因遵循自由组合定律，C错误；D、自由组合定律的实质是 F1产生配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，同源染色体上的非等位基因不遵循自由组合定律，D错误。
故选：B。
考点02 两对相对性状的杂交实验
果蝇的长翅（A）与残翅（a）、黑身（B）与黄身（b）为两对相对性状，且位于同一对常染色体上。一只基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生图示行为。雄果蝇不发生此行为，且基因型为ab的雄配子中一半不育。下列叙述正确的是（　　）
A．图示发生了染色体结构变异
B．图中两条染色体在纺锤丝牵引下发生联会
C．该雌果蝇产生基因型为ab的配子的比例是42%
D．该雌果蝇与基因型相同的雄果蝇杂交后代中残翅黄身的占比为21%
C
考点03 基因的自由组合定律的实质及应用
【答案】C
【解答】解：A、图中是同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组，不是染色体结构变异，A错误；
B、前期同源染色体联会不需要纺锤丝牵引，B错误；
C、已知有32%的初级卵母细胞发生交叉互换。假设共有100个初级卵母细胞，其中32个发生交叉互换，这32个初级卵母细胞产生的配子中，ab型配子占32×＝8个；未发生交叉互换的初级卵母细胞有100 32＝68个，产生的ab型配子有68×＝34个。总共产生的配子数为100个，所以ab型配子的比例为（8+34）÷100＝42%，C正确；
D、该雌果蝇产生ab型配子的比例为42%，产生AB型配子的比例也为42%，产生Ab和aB型配子的比例均为8%。雄果蝇不发生交叉互换，产生AB和ab两种配子，且ab型雄配子中一半不育，即雄果蝇产生AB和ab配子的比例为2：1，后代中残翅黄身（aabb）的占比为42%×＝14%，D错误。
故选：C。
考点03 基因的自由组合定律的实质及应用
已知三对基因在染色体上的位置情况如图所示，且三对基因分别单独控制三对相对性状，则下列说法正确的是（　　）
A．三对基因的遗传遵循基因的自由组合定律
B．如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生交换，则它能产生4种配子
C．基因型为AaDd的个体与基因型为aaDd的个体杂交的后代会出现4种表型，比例为3：3：1：1
D．基因型为AaBb的个体自交后代会出现4种表型，比例为9：3：3：1
C
考点04 基因连锁和交换定律
【答案】C
【解答】解：A、A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，它们的遗传不遵循基因的自由组合定律，A错误；
B、如果基因型为AaBb的个体在产生配子时没有发生互换，则只产生AB和ab两种配子，B错误；
C、A/a和D/d位于非同源染色体，遵循自由组合定律，因此AaDd×aaDd后代会出现2×2＝4种表型且比例为（1：1）×（3：1）＝3：3：1：1，C正确；
D、A和B、a和b基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，因此自交后代不会出现9：3：3：1的分离比，D错误。
故选：C。
考点04 基因连锁和交换定律