高中_生物_人教新课标版_必修2_第1章遗传因子的发现_第2节孟德尔的豌豆杂交实验（二）（40张ppt）

(共40张PPT)
§1.2 孟德尔
的豌豆杂交实验（二）
一位漂亮的女模特对遗传学教授说：“让我们结婚吧，我们的孩子一定会像你一样聪明，像我一样漂亮。”遗传学教授平静地说：“如果我们的孩子像我一样丑陋，像你一样愚蠢，那该如何是好？”
趣味故事:
质疑：假设他们俩真的结婚了，那么他们的孩子可能出现几种情况？
孟德尔完成了豌豆一对相对性状的研究之后，又产生了新的疑问：
？一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？
孟德尔观察菜园里的豌豆，就子叶颜色和种子形状来说只有两种类型，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有影响吗？
2.黄色的豌豆一定是圆粒的，绿色的豌豆一定是皱粒的吗？
带着这些问题孟德尔便做了两对相对性状的杂交实验。

两对相对性状
的杂交实验
对自由组合现象的解释
设计测交实验
测交实验
自由组合定律
发现问题
演绎推理
实验验证
提出假说
得出结论
孟德尔的豌豆杂交实验（二）
一、发现问题
（1）孟德尔以豌豆的哪两对相对性状进行实验的？所用亲本的性状表现如何？
（2）Fl的性状表现是
怎样的？谁是显性？
（3）F2出现了几种性
状表现？和亲本相比
性状表现有何异同？
比例是多少？
（两对相对性状的杂交实验）
就每一对相对性状单独进行分析，结果比例如何？这可以得出什么结论？
315+108=423
粒形
圆粒∶皱粒≈
黄色∶绿色≈
101+32=133
粒色
315+101=416
108+32=140
3∶1
3∶1
结论：豌豆的粒形、粒色的遗传都遵循基因的分离定律。
思考：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？

即（3黄色:1绿色） × （3圆粒:1皱粒）=
9:3:3:1是（3:1）2的展开式。
：
：
：
这说明两对相对性状的遗传结果可以
表示为它们各自遗传结果的乘积。
上述分析表明，无论是豌豆种子的形状还是颜色，只看一对相对性状，依然遵循分离定律。那么，将两对相对性状的遗传一并考虑，它们之间是什么关系呢？
二、提出假说（对自由组合现象的解释）
1、孟德尔首先假设：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。
那么，纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆的遗传因子组成如何表示？
纯种黄色圆粒可用YYRR表示，纯种绿色皱粒可用yyrr表示。
二、提出假说
（对自由组合现象的解释）
问：上述两个亲本产生的配子又是如何表示的？
配子分别是YR和yr
YyRr
黄色圆粒
Y
r
R
r
R
y
那么，F1能产生几种配子？分别是什么？
F1产生的雌雄配子各有4种：
YR、 yR、 Yr、yr，
数量比为1:1:1:1。
2、孟德尔再假设：F1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。










F1
黄色圆粒
F1产生的雌、雄配子各4种
1YR:1yR:1Yr:1yr
绿色皱粒
黄色圆粒
重组配子
亲本配子
3、受精时，雌雄配子的结合是随机的。那么配子的结合方式有几种？F2遗传因子的组合形式有几种？ F2的性状表现有几种？
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
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 。
双杂合子（YyRr）位于一条对角线上，共占4/16。
纯合子（YYRR、YYrr、yyRR、yyrr）位于另一条对角线上，共占4/16。
单杂合子（YYRr、 YyRR、 Yyrr、yyRr）以 纯合子对角线为轴而呈对称分布，共占8/16。
棋盘法




数学解法：逐对分析法（分别分析法）
第一步：利用分离定律分析各对相对性状F2的遗传因子组成、性状表现及比例。
第二步：利用数学概率—乘法原理进行计算。
黄色圆粒(9/16)：黄色皱粒(3/16)：绿色圆粒(3/16)：绿色皱粒(1/16)即比例为：9：3：3：1。
验证----测交实验
1、设计测交实验
（演绎推理）：
配子
子代基因型
子代表现型
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
杂种一代 隐性纯合子
黄色圆粒 × 绿色皱粒
YyRr
yyrr
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
三、设计实验、验证假说
（对自由组合现象解释的验证）
F1黄色圆粒与双隐性类型绿色皱粒测交实验结果
测交实验的结果符合预期的设想，因此证明解释是正确的。从而证实了：
F1是杂合体，基因型为YyRr；F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比值相等的配子
2、进行实验
亲代基因型与子代表现型的关系
3:1
3:1
(3:1)(3:1)=9:3:3:1
1:1
1:1
(1:1)(1:1)=1:1:1:1
亲代基因型 子代表现型比
Yy×Yy
Rr×Rr
YyRr×YyRr
Yy×yy
Rr×rr
YyRr×yyrr
自由组合定律内容
四、归纳综合、揭示规律
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是 的；在形成配子时，决定 的成对的遗传因子 ，决定不同性状的遗传因子
互不干扰
彼此分离
自由组合。
同一性状
孟德尔遗传规律的再发现
1909年丹麦生物学家约翰逊把遗传因子改名为基因（gene）；
表现型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎；
基因型：与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型为DD或Dd，矮茎豌豆的基因型为dd；
等位基因：控制相对性状的基因，如D与d。（控制不同性状的为非等位基因）

分离定律与自由组合定律的比较
①两大遗传定律在生物的性状遗传中__ ____进行，
___ ___起作用。
②分离定律是自由组合定律的________。
同时
同时
基础
两对或 多对等位 基因
两对或 多对
一对
一对等位基因
两种1∶1
四种 1∶1∶1∶1
三种 1∶2∶1
九种 (1∶2∶1)2
两种 3∶1
四种9∶ 3∶3∶1
遗传定律 研究的相对性状 涉及的等位基因 F1配子的种类及比例 F2基因型种类及比例 F2表现型种类及比例
基因的分离定律
基因的自由组合定律
运用自由组合定律解题的方法
1、思路：
A、分解：将所涉及的两对（或多对）基因或性状分离开来，一对对单独考虑，用分离定律研究
(单独处理、彼此相乘)
B、组合：将用分离定律研究的结果按一定方式（相乘）进行组合
（一）应用分离定律解决自由组合问题
①配子类型及概率的问题
2、题型：
例：基因型为AaBbCc产生的配子种类数
Aa Bb Cc
2 × 2 × 2 = 8种
例：基因型为AaBbCc产生ABC配子的概率
?(A)× ?(B) × ?（C）= 1/8(ABC)
②配子间的结合方式问题
例：基因型为AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式种类数?
先求AaBbCc与AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→8种配子
AaBbCC →4种配子
再求两亲本配子间的结合方式。
由于雌雄配子间结合是随机的，因而
AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4 =32种结合方式
③基因型类型及概率的问题
例：基因型为AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代的基因型数
可分解为3个分离定律：
Aa× Aa→后代有3种基因型（1AA:2Aa:1aa）
Bb× BB→后代有2种基因型（1BB:1Bb）
Cc× Cc→后代有3种基因型（1CC:2Cc:1cc）
AaBbCc与AaBBCc杂交，后代有3×2×3 =18种基因型
该双亲后代中AaBBcc出现的概率=?(Aa)×?(BB)×1/4（cc）=1/16
A、由亲代求子代
B、由子代求亲代
基因型为AaBb的个体与某个体杂交，后代表现型有4种，比例为3：1：3：1，求某个体的基因型
（这两对基因遵循自由组合定律）
表现型3：1：3：1可以看成（3：1）×（1：1）或（1：1） × （3：1）
从（3：1）逆推得到亲代为一对杂合自交类型
从（1：1）逆推得到亲代为一对测交类型
故所求个体的基因型为Aabb或aaBb
④表现类型及概率的问题
该双亲后代中表现型A--bbcc出现的概率=3/4(A--)×?(bb)×1/4（cc）=3/32
AaBbCc与AabbCc杂交，其后代可能的表现型数
Aa× Aa→后代有2种表现型（3A—:1aa）
Bb× bb→后代有2种表现型（1Bb:1bb）
Cc× Cc→后代有2种表现型（3C—:1cc）
AaBbCc与AabbCc杂交后代表现型数= 2×2×2=8种
（二）应用自由组合定律 预测遗传病的概率
以上规律可用下图帮助理解：
序号 类　型 计算公式
1 患甲病的概率为m 则非甲病概率为1－m
2 患乙病的概率为n 则非乙病概率为1－n
3 只患甲病的概率 m－mn
4 只患乙病的概率 n－mn
5 同患两种病的概率 mn
6 只患一种病的概率 m＋n－2mn或
m(1－n)＋n(1－m)
7 患病概率 m＋n－mn或1－不患病率
8 不患病概率 (1－m)(1－n)
2、某一个体的遗传因子组成为AaBbCcDDEe，此个体能产生的配子种类数？
课堂练习：
2*2*2*1*2=16
1、若遗传因子组成为AaBbCCDDee与AABbCcDDEe交配，在F1中纯合子的比例是？
1/2*1/2＊1/2*1*1/2=1/16
课堂练习：
3、下列各项中不是配子的是( )
A. HR B. YR
C. Dd D. Ad
C
例、具有两对相对性状的纯合子杂交，得到的F1自交，在F2中能稳定遗传的个体数占总数的（ ）
A．1/16 B．1/8 C．1/2 D．1/4
D
4、将遗传因子为AaBbCc和AABbCc的向日葵杂交，按基因自由组合定律，后代中遗传因子为AABbCC个体比例是？
1/2*1/2*1/4=1/16
五．孟德尔成功的原因
（二）思考与讨论
1.提示：豌豆适于作杂交实验材料的优点有：（1）具有稳定的易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度在1.5～2.0 m，矮茎高度仅为0.3 m左右，易于观察和区分；（2）豌豆严格自花受粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交获得杂合子； （3）花比较大，易于做人工杂交实验。
五．孟德尔成功的原因
孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
五．孟德尔成功的原因
2.提示：如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传，很难从数学统计中发现遗传规律，因为如果研究n对相对性状，将会有 个性状组合，这是很难统计的，也很难从数学统计中发现问题，揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验与教训，孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验，改变实验方法，从简单到复杂地进行观察、统计、分析实验结果，从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。
五．孟德尔成功的原因
3.提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难做出对分离现象的解释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也适用于生物遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。
五．孟德尔成功的原因
第一．正确地选用实验材料。
第二．由单因子到多因子的研究方法
（先研究一对相对性状的传递情况，再研究两对相对性状的传递情况。 ）。
第三．用统计学方法对实验结果进行分析
第四．科学地设计实验程序。
（发现问题—提出假说— 演绎推理— 实验验证— 得出结论） 假说——演绎法