人教版高中生物必修二1.2-孟德尔的豌豆杂交实验(二)(31张PPT)

(共31张PPT)
人类双眼皮是显性性状，单眼皮为隐性性状；而卷发是显性性状，直发是隐性性状。
显性性状
隐性性状
一对夫妇都是卷发且双眼皮，但妻子生下一个既直发又单眼皮的孩子,于是…
…这个孩子可不可能是亲生的？
从理论上讲生这个孩子的概率多大?如果生一个既卷发又双眼皮的概率又是多少?会不会生出其他性状的孩子?
第2节
孟德尔的豌豆杂交实验（二）
遗传学第二定律
——基因自由组合定律
一、两对相对性状的遗传实验
P
×
F1
F2
315
：108
：101
：32
9
：
3
：
3
：
1
为什么会出现这样的结果？两对相对性状的杂交是否遵循分离定律？
（正交/反交）
1、亲本中分别包含了黄色与绿色
和圆粒
与
皱粒
两对相对性状
实验现象分析：
2、无论正交和反交,F1全为黄色圆粒,可知亲本中
黄色
和
圆粒
是显性性状
9：3：3：1
与
3：1
是否有数学联系？
分析：先对每一对相对性状单独进行分析?
315+108=423
101+32
=133
315+101=416
108+
32
=140
说明什么问题？
思考：
两对相对性状的杂交是否遵循分离定律？
F2
315
：
108
：
101
：
32
3、F2：每对性状都遵循
分离定律
，即黄色
:
绿色＝
3：1
，圆粒
:
皱粒＝
3：1
。
4、F2有：两种亲本类型：黄色圆粒、绿色皱粒，两种新类型：黄色皱粒
、
绿色圆粒
。F2显示有不同于亲本性状的
重组类型
实验现象分析：
F2
但是，如果把两对性状联系在一起分析，F2出现四种表现型，即：
315
：108
：101
：
32
9
：
3
：
3
：
1
出现这样的结果,
如何解释呢？
一、两对相对性状的遗传实验
二、对自由组合现象的解释
配子
F1配子
假设：
粒色
黄色：Y
绿色：y
粒形
圆粒：R
皱粒：r
1、豌豆两对等位
基因的遗传
YYRR
yyrr
P
F1
减数分裂
2、F1的遗传因子组成：YyRr,表现为:黄色圆粒
Y
y
R
r
二、对自由组合现象的解释
配子
F1配子
假设：
粒色
黄色：Y
绿色：y
粒形
圆粒：R
皱粒：r
1、豌豆两对等位
基因的遗传
1
:
1
:
1
:
1
YYRR
yyrr
P
F1
减数分裂
2、F1的遗传因子组成：YyRr,表现为:黄色圆粒
3、F1产生配子时遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。产生的雌雄配子各有4种YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为：1:1:1:1。
1
:
1
:1
:1
4、雌雄配子随机结合
①受精时雌雄配子的结合是随机的
②雌雄配子的结合方式有
16种
③遗传因子的组合方式有
9种
。
④性状表现有
4种黄色圆粒
：黄色皱粒：绿色皱粒：绿色圆粒≈
9:3:3:1
所以：
1
:
1
:
1
:
1
9
1
2
3
4
5
5
6
6
7
7
7
7
8
8
9
基因型9种
9
1
2
3
4
5
5
6
6
7
7
7
7
8
8
9
⑴
纯合子
5.
基因型种类分布规律和特点及比例
⑵
单杂合子（一对基因杂合，一对基因纯合）:
⑶双杂合子(两对基因都杂合):
1
2
3
4，即YYRR、yyRR、YYrr、yyrr,各占1/16,共4/16;能稳定遗传的个体占1/4。
5
6
8
9，即YyRR、YYRr、yyRr、Yyrr
，各占2/16，共占8/16，即1/2。
7
即YyRr，占4/16
即1/4。
9
1
2
3
4
5
5
6
6
7
7
7
7
8
8
9
⑵
单显性：
6.
表现型类型分布特点及比例：
所以,F2表现型有四种，黄圆、绿圆、黄皱、绿皱，比例为9：3：3：1
⑴
双显性—黄圆:
绿圆:
黄皱:
⑶
双隐性—绿皱:
表现型4种
▲1,5
,6,
7
▲
2,8
▲3
,9
提示：重组类型有黄色圆粒、绿色皱粒，分别占F2的比例为9/16、1/16。
思考与探究：
1、F1产生配子时，控制两对相对性状的两对遗传因子发生怎样的行为变化？
提示：每一对遗传因子要分离，不同对的遗传因子之间进行自由组合。
2、果孟德尔的两对相对性状杂交实验中亲本为黄色皱粒纯合子和绿色圆粒纯合子，则所得F2中的重组类型是什么？所占比例为多少？
三、对自由组合现象解释验证
——测交实验
测交
黄色圆粒
YyRr
yyrr
×
测交后代
YyRr
:
Yyrr
:
yyRr
:
yyrr
黄圆
：黄皱
：绿圆
：绿皱
F1作母本
31
:
27
:
26
：
26
Yr
yR
yr
配子
YR
yr
F1作父本
24
:
22
:
25
：
26
不同性状理论比
测交结果符合预期设想
结论：不同相对性状发生自由组合
1
:
1
:
1
：1
结果
隐性纯合子
绿色皱粒
杂种一代
三、对自由组合现象解释的验证
1、方法
：测交
即让F1与隐性纯合子杂交。
2、作用：
(1)测定F1产生的配子种类及比例。
(2)测定F1遗传因子的组成。
(3)判定F2在形成配子时遗传因子的行为。
孟德尔测交实验结果与预期结果相符，从而证实了
(1)F1产生
四种类型且比例相等的配子。
(2)F1是杂合子
。
(3)F1在形成配子时，每对的遗传因子发生了分离
不同对的遗传因子自由组合
。
四、自由组合定律
1.发生时间：杂合体减数分裂过程中
形成配子
时。
2.遗传因子间的关系：控制不同性状
的遗传因子的分离和组合是
互不干扰
的。
3.实质：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
。
配子
YR
Yr
yR
yr
YR
YYRR
YYRr
YyRR
YyRr
Yr
YYRr
YYrr
YyRr
Yyrr
yR
YyRR
YyRr
yyRR
yyRr
yr
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
1、孟德尔获得成功的原因
（1）正确选用
豌豆
做实验材料是获得成功的首要原因。
（2）在对生物的性状分析时，首先针对
一对
相对性状进行研究，再对
两对或多对
性状进行研究。
（3）对实验结果进行
统计学
分析。
（4）科学地设计了实验的程序。发现问题→提出假说——演绎假说—实验证明——提出结论
科学实验程序而进行的，被称为“假说—演绎”法。
五、孟德尔实验方法的启示和遗传规律的再发现
2、孟德尔遗传规律的再发现
（1）1866年，孟德尔将遗传规律整理成论文发表。
（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将“遗传因子”命名为基因，并提出了
表现型和基因型
的概念。
①表现型：指生物个体表现出来的
性状
，如豌豆的高茎和矮茎。
②基因型：指与表现型有关的
基因组成
，如高茎豌豆的基因型是DD或Dd。
③等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因，如D和d。
（4）
孟德尔
被世人公认为“遗传学之父”。
思考与探究：
3、表现型相同的个体，基因型是否一定相同，那么，当基因型相同时，表现型是否一定相同？
提示：不一定。如表现型为高茎的豌豆，其基因型可能是DD或Dd。不一定。表现型除受基因型决定外，还受环境影响，只有在相同的环境条件下，基因型相同的个体表现型才会相同
自由组合定律内容
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，决定同一性状的成对的遗传因子彼此______，决定不同性状的遗传因子__________。
互不干扰
分离
自由组合
分离定律的内容
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子__________，不相_______；在形成配子时，成对的遗传因子发生_______，______后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_____遗传给后代
成对存在
融合
分离
分离
配子
六、分离定律和自由组合定律的区别与联系
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
六、分离定律和自由组合定律的区别与联系
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
七、应用分离定律解决自由组合定律问题
七、应用分离定律解决自由组合定律问题
1．常见题型：推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表现型．求相应基因型、表现型的比例或概率。
2．思路：将自由组合问题转化为若干个分离定律问题
在独立遗传的情况下，有几对等位基因就可分解为几个分离定律，
独立考虑每一种基因
如AaBb
×
Aabb可分解为以下两个分离定律：Aa×
Aa；Bb×bb，
如黄色圆粒豌豆出现的概率是该豌豆为“黄色”的概率与该豌豆为“圆粒”的概率的乘积。
3．乘法原理在解决自由组合问题中的应用乘法原理是指两个（或两个以上）独立事件同时出现的概率，等于它们各自概率的乘积。(AB)=P(A)
·
P(B)，
(1)配子类型及概率的问题
如AaBbCc产生的配子种类数为：
又如AaBbCc产生ABC配子的概率为：
假定某一个体的遗传因子组成为AaBbCcDdEEFf，此个体能产生配子的类型为
A.5种
B.8种
C.16种
D.32种
D
(2)配子间的结合方式问题
如Aa
Bb
Cc
与Aa
Bb
CC杂交过程中配子间的结合方式种数
①先求AaBbCc,AaBbCC各自产生多少种配子。
Aa
Bb
Cc
8
种配子，Aa
Bb
CC
4种配子
②再求两亲本配子间的结合方式。
由于两性配子间结合是随机的．因而Aa
Bb
Cc
与Aa
Bb
CC
配子间有
8
×
4
=
32
种结合方式
(3)基因型类型及概率的问题
如AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型种类数。可分解为三个分离定律：
因而AaBbCc×AaBBCc,后代中有3×2×3=18种基因型
\\又如该双亲后代中AaBBcc，出现的概率为：
1/2（Aa）
×1/2（BB）×1/4（cc）=1/16
。
1、基因型为AaBb的个体自交，子代中与亲代相同的基因
型占总数的（
），双隐性类型占总数的（
）
A．1/16
B．3/16
　
C．4/16
D．9/16
C
A
(4)表现型类型及概率的问题
如AaBbCc
×
AabbCc，求其杂交后代可能的表现型种类数。可分解为三个分离定律：
所以AaBbCc×AabbCc，后代中有2×2×2=8种表现型。
又如该双亲后代中表现型A
bbcc出现的概率为：
3/4
A
）×1/2（bb）×1/4（cc）=
3/32
例：具有两对相对性状的纯种个体杂交，在F2中出现的
性状中：
（1）双显性性状的个体占总数的
。
（2）能够稳定遗传的个体占总数的
。
（3）与F1性状不同的个体占总数的
。
（4）与亲本性状不同的个体占总数的
。
9/16
1/4
7/16
3/8或5/8
人们有目的地使生物不同品种间的基因重新组合，以便使不同亲本的优良基因重新组合到一起，从而培育出优良新品种。
　
拓展知识点：自由组合定律在实践中的应用
1、在育种上的应用
2、在医学上的应用
人们可以根据基因自由组合定律来分析家族中双亲基因型情况,推断出后代基因型、表现型以及它们出现的概率，为人类遗传病的预测和诊断提供理论依据。
考点一：两对相对性状的杂交实验的分析
例一：下列孟德尔两对相对性状的列杂交实验的叙述，错误的是
A、两对相对性状分别由两对基因控制
B、每一对基因的传递都遵循分离定律
C、F1细胞中控制两对性状的基因相互融合
D、F2中有16种组合、9种基因型和4种表现型
C
解析：孟德尔对F2中两种性状之间发生自由组合的解释是：两对相对性状分别由两对基因控制，控制两对相对性状的两对基因的分离和组合是互不干扰的，其中每一对基因的传递都分离定律。这样，F1产生雌雄配子各4种，数量比接近1：1：1：1，配子随机结合，则F2中有16种组合、9种基因型和4种表现型。
考点二：对自由组合现象的解释
例二：在F2中出现了黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒4种表现类型，其比例为9：3：3：1。与此无关的解释是
A、F1产生了4种比例相等
B、雌配子和雄配子的数量相等
C、F1的4种雌雄配子自由组合
D、必须有足量的F2个体
解析：在F1自交过程中，4种比例相等的雄配子与4种比例相等的雌配子随机结合形成16种合子，其中9种合子发育成黄色圆粒，3种合子发育成黄色皱粒，另3种合子发育成绿色圆粒，1种合子发育成绿色皱粒，其比例为9：3：3：1。在豌豆花中，雌配子数量有限，但雄配子却多香得难以计数，因此在F1的自交过程中，雌雄配子的数量之间没有对等关系。保证F2中有足够数量的个体是为了提高概率统计的准确性。
B
考点三：对自由组合现象解释的验证
例三：孟德尔在用豌豆做两对性状的杂交实验时，将黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆作亲本杂交，获得的F1（种子）全部是黄色圆粒，F1植株自交产生F2（种子）。在此基础上提出了有关假设，并进行了自交和测交的实验验证。
（1）孟德尔提出的假设是
F1形成配子时，不同对的基因自由组合，F1产生4种等量配子
。
（2）F1测交，即让F1植株与
隐性纯合子杂交。正、反交结果相同，说明亲本为杂合体
。
（3）将F2（种子）中全部黄色圆粒种子播种后进行自交，预计长成的植株中，所结种子表现型保持稳定一致的比例占1/9；若某植株所结种子有2种表现型，则性状分离比为3：1
解析：本题用测交方法证明F1的基因型，能够产生等量的四种类型的配子，从而验证了孟德尔基因自由组合定律的实质。