高中生物人教版必修2 第一章 遗传因子的发现 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）(51张PPT)

(共51张PPT)
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易倒伏、抗病
抗倒伏、不抗病
怎样才能培育出既抗倒伏，又抗病的小麦呢？

黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
孟德尔对豌豆的黄色圆粒和绿色皱粒进行了研究，得到下列形状的豌豆。
总结出了基因的自由组合定律

由此
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
一、两对相对性状的杂交实验
二、对自由组合现象的解释
三、对自由组合现象解释的验证
四、自由组合定律
五、孟德尔实验方法的启示
六、孟德尔遗传规律的再发现
教学目标
知识目标
1.阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。
2.说出基因型、表现型和等位基因的含义。
能力目标
1.孟德尔对自由组合现象的解释及杂交试验分析图解。
2.对自由组合现象解释的验证――测交试验及其图解。
情感态度与价值观目标
分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
重点
难点
教学重难点
1.对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。
2.分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
对自由组合现象的解释。




假
说

演
绎
法

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
















提出问题
演绎推理
验证
假说
结论
孟德尔的解题思路
P

黄色圆粒


F1


黄色圆粒
个体数
315 108 101 32
9 : 3 : 3 : 1
比值
F2
绿色皱粒

黄色圆粒

绿色圆粒

黄色皱粒
绿色皱粒



一、两对相对性状的杂交实验
为什么会出现这样的结果呢？
粒形

圆粒种子 315+108 = 423
皱粒种子 101+32 = 133
圆粒：皱粒 ≈ 3：1
黄色种子 315+101 = 416
粒色

绿色种子 108+32 = 140
黄色 ：绿色 ≈ 3：1
结论：豌豆的粒形、粒色的遗传遵循基因的分离定律
孟德尔对每一对相对性状单独进行了分析：
二、对自由组合现象的解释
1.豌豆的粒形和粒色分别由一对基因控制，黄色和绿色分别由Y和y控制；圆粒和皱粒分别由R和r控制。
2.P的纯种黄圆和纯种绿皱的基因型就是YYRR和yyrr，配子分别是YR和yr。F1的基因型就是YyRr，所以表现为全部为黄圆。
3.F1产生配子时，等位基因（Y与y，R与r）随同源染色体的分离而分离，非等位基因（Y与R、r，y与R、r)随非同源染色体的自由组合而进入配子中，结果产生比值相等的雌、雄各四种配子。


YYRR黄色圆粒 yyrr 绿色皱粒


YR
yr




YyRr(黄色圆粒 )
yR
P
配子
F1
×
×
Yr
yr
YR
F1配子



4.受精时，雌雄配子的结合是随机的，结合方式有16种，F2基因型有9种，表现型有4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
YR
yr
yR
Yr

YR
yr
yR
Yr

































F2配子


yR
























YR
Yr
yr
Yr
yr
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
YYRr
yyRR
yyRr
YYrr
Yyrr
YR
yR
YyRr

yyRr
Yyrr
yyrr






各配子结合时所占的比例
9黄圆:
3黄皱：
3绿圆:
1绿皱
=
9：3：3：1
测交

杂种一代
YyRr
配子

YR
测交后代
比例:
1 : 1 : 1 : 1
YyRr


隐性纯合子
yyrr

黄圆



Yr

yR

yr

yr


Yyrr


yyRr


yyrr
黄皱

绿圆
绿皱
三、对自由组合现象解释的验证
1.推测
2.种植实验
孟德尔用F1与双隐性类型测交，F1不论作母本，还是作父本，都得到了上述四种表现型，它们之间的比接近1：1：1：1。
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基因是自由组合。

结论
黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的F1测交试验结果
表现型

项 目 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

为什么会出现不同性状间的自由组合？
其根本的原因是非等位基因
的自由组合,这其实就是基因的自由组合规律的实质。
四、自由组合定律
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。
1.基因的自由组合定律的实质：


o




Y
R
y
r

Y




R
r
y
R
r
具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在F1产生配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。这一规律就叫做基因的自由组合定律，也叫独立分配规律。






等位基因分离，
非等位基因自由组合







Y
R
Y
R
黄色圆粒


r
r




y
y
绿色皱粒
F1
F1

o




Y
R
y
r
黄色圆粒
概念导入
等位基因：控制着相对性状的基因。
同源染色体：形态、大小和结构相同 ，一个来自母方，另一个来自父方的一对染色体。
非同源染色体：一对染色体与另一对形态结构不同的染色体 互称为非同源染色体。
非等位基因：控制不同形状的基因。
①独立性：等位基因虽然共存于一个细胞内，但分别位于一对同源染色体上，既不融合，也不混杂，各自保持独立。
②分离性：正是由于等位基因在杂合体内存在，才使得等位基因在减数分裂形成配子时，随同源染色体的分开彼此分离，分别进入不同的配子。
等位基因的特点
想一想
分离定律和自由组合定律的区别和联系 ：
分离定律 自由组合定律
研究的相对形状
涉及的遗传因子
（或等位基因）
F1配子的种类及其比值
F2基因型及其比值
F2表现型及比值
一对
一对
两对（或多对）
2种，比值相等
两对（或多对）
4种(2n),比值相等
3种，1:2:1
9种(3n),(1:2:1) n
2种，显:隐=3:1
4种(2 n ),9:3:3:1
(3:1) n
F1测交后代基因型、表现型种类及比值
遗传实质
联系
2种，显:隐=1:1
4种(2n 种) ,1:1:1:1
(1:1) n
F1形成配子时，成对
的遗传因子（或等位
基因）发生分离，分
别进入不同的的配子
中，随配子遗传给后代
F1形成配子时，决定同一形状的成对的遗传因子（或等位基因）发生分离，决定不同形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。
2.自由组合规律的意义:
1、理论上为生物的多样性提供了依据
在有性生殖过程中，由于基因重组产生新基因型从而产生变异，是生物多样性的原因之一。
2、实践上指导杂交育种工作
人们根据需要，把具有不同优良性状的两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状组合到一起，选育优良品种。
五、孟德尔实验方法的启示
山柳菊
豌豆
1.正确选用实验材料是孟德尔获得成功的首要条件。
2.对生物性状进行分析时，首先针对的是一对相对性状的传递情况进行研究，这种由单因素到多因素的研究方法是成功的重要原因。
3.应用数学统计方法对实验结果进行分析。
4.科学设计实验程序，在对实验数据大量分析的基础上合理地提出假设，并设计新的实验来验证假说。
六、孟德尔遗传规律的再发现
1900年，荷兰植物学家德佛里斯、德国植物学家柯灵斯和奥地利植物学家丘马克认识到孟德尔提出的理论的重要意义。
1909年约翰逊提出用基因代替遗传因子，成对遗传因子互为等位基因。在此基础上形成了基因型和表现型两个概念。
①表现型相同，基因型不一定相同。
②基因型相同，表现型还与环境条件有关。
表现型：是指生物个体所表现出来的性状。
概念导入
基因型：是指与表现型有关的基因组成。
小知识
①可能存在不完全显性和共显性等情况；
②可能有某些基因型的个体不能正常发育，所以导致其分离或者自由组合的后代不出现典型的比例；
③两对基因自由组合的情况，在F2代的表现型中并不一定会出现9：3：3：1但是，有个总的原则就是其比例之和一般会出现16（或者是16的变化）；
④两对基因的遗传除了自由组合的情况以外还可能出现连锁交换。
性状的遗传是很复杂的：
解遗传题用到的两个基本定理
课外拓展
1.加法定理：指两个（或多个）相互排斥的事件，它们出现的概率，乃是每个互斥事件单独发生的概率之和。所谓互斥事件就是指某一事件出现，另一事件则不出现，即被排斥，反之亦然。
2.乘法定理：两个（或多个）相互独立的事件相继或同时发生时，它们出现的概率乃
是它们各自发生时概率的乘积。这里所谓的
相互独立事件，是指某一事件的出现，并不
排斥另一事件的发生，反之亦然。倘若这两
个事件同时发生或相继发生，按乘法法则，
其概率应为Ａ和Ｂ事件单独发生时概率的乘
积。
小知识
基因自由组合规律的常用解法
1.先确定此题遵循基因的自由组合规律。
2.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，用基因的分离规
律进行研究。
3.组合：将用分离规律研究的结果按一定方式
进行组合或相乘。
小练习
1.基因型分别为ddEeFF和DdEeff的2种豌豆杂交，在3对等位基因各自独立遗传的条件下，其子代表现型不同于2个亲本的个体数占全部子代的（ ）
A．1/4 B．3/8 C．5/8 D．3/4
C
2.某种哺乳动物的直毛（B）对卷毛（b）为显性，黑色（C）对白色（c）为显性（这两对基因分别位于不同对的同源染色体上）。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，子代的表现型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，它们之间的比为：3∶3∶1∶1。“个体X”的基因型为（ ）
A．BbCc B．Bbcc
C．bbCc D．bbcc
C
课堂小结
基因的自由组合定律研究的是两对（或两对以上）相对性状的遗传规律，即：两对（或两对以上）等位基因分别位于两对（或两对以上）同源染色体上的遗传规律。
发生过程：在杂合子减数分裂产生配子的过程中。
实质：等位基因分离，非等位基因自由组合。
理论意义：基因重组，生物种类多样性的原因之一。
实践意义：指导杂交育种，选择培育新品种。
针对性练习
1.已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是（ ）
A.表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1／16
B.表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1／16
C.表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1／8
D.表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1／16
D
本题考查遗传概率计算。后代表现型为2x2x2=8种,AaBbCc个体的比例为1/2x1/2x1/2=1/8。Aabbcc个体的比例为1/4x1/2x1/4=1/32。aaBbCc个体的比例为1/4x1/2x1/2=1/16 。
解析：
2.人类常色体上β-珠蛋白基因（A+）既有显性突变(A)又有隐性突变(a),突变均可导致地中海贫血。一对皆患地中海盆血的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能( )

A．都是纯合子(体)
B．都是杂合子(体)
C．都不携带显性突变基因 D．都携带隐性突变基因
B
本题比较新颖，学生要能够通过题目认识到A和a均是A?通过基因突变而得到的A?的等位基因。一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子（有中生无），所以地中海贫血症是一种显性遗传病。所以正常者的基因型是aa或A?a，而其父母双方又是患者，所以父母的基因型可能是Aa和Aa或Aa和A A?（杂合体），所以这对夫妻可能都是杂合子(体)。
解析：
3.某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率（ ）

A．10/19 B．9/19 C．1/19 D．1/2
A
常染色体显性遗传病，丈夫正常，为隐性纯合子，假设基因型为aa，妻子患病，基因型为AA 或Aa，发病率为19%，可知正常概率为81%，a基因频率为9/10，可推出妻子为AA的概率为1%/19%=1/19，Aa的概率为2×9/10×1/10/19%=18%/19%=18/19。与正常男性婚配，子女患病的几率为1/19+18/19×1/2=10/19
解析：
4.人类Rh血型有Rh+和Rh—两种，分别由常染色体上显性基因R和隐性基因r控制。Rh+的人有Rh抗原，Rh—的人无Rh抗原。若Rh+胎儿的进入Rh—母亲体内且使母体产生Rh抗体，随后抗体进入胎儿体内则引起胎儿血液凝集和溶血；若这位Rh—母亲又怀一Rh+胎儿，下列对这两胎儿的相关基因型及血液凝集和溶血程度的分析中，正确的是（ ）(多选)
BD
A.相关基因型与父亲的一定相同
B.相关基因型与父亲的不一定相同
C.两胎儿血液凝集和溶血程度相同
D.第二胎儿血液凝集和溶血程度比第一胎儿严重

根据题意可知母亲的基因型为rr,父亲的基因型为R ，由于两个儿子均为Rh+，因此两个儿子的基因型均为Rr，不一定与父亲相同；在怀第二胎时，由于母亲有过一次免疫过程，相当于第二次免疫，因此免疫反应的强度增大。
解析：
课堂练习
1.具有2对相对性状的纯合体杂交，按自由组合规律遗传，在F2新类型中，能稳定遗传的个体占个体总数的（ ）
C
A.1/4 B.1/9 C.1/8 D.1/2

2.具有两对相对性状的纯合子杂交，在F2中能稳定遗传的个体数占总数的（ ）
3.具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交（AABB和aabb），F1自交产生的F2中，新的性状组合个体数占总数的（ ）

D
B
A.10/16 B.6/16 C.9/16 D.3/16
A.1/16 B.1/8 C.1/2 D.1/4
4.下列基因型中产生配子类型最少的是（ ）
C
5.具有2对相对性状的纯合体杂交，按自由组合规律遗传，在F2中，能稳定遗传的个体数占多少（ ）

D
A.1/16 B.2/16 C.3/16 D.4/16
A.Aa B.AaBb C.aaBBFF D.aaBb
6.豌豆黄色(Y)对绿色(y)呈显性，圆粒(R)对皱粒(r)呈显性，这两对基因是自由组合的。甲碗豆(YyRr)与乙豌豆杂交，其后代中四种表现型的比例是3∶3∶1∶1，乙豌豆的基因型是( )

D
A.YyRr B.YyRR C.yyRR D.yyRr