2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修21.2孟德尔的豌豆杂交实验（二）-课件（21张ppt）

(共21张PPT)
第一章　遗传因子的发现
第2节
孟德尔的豌豆杂交实验（二）
（第一课时）
两对相对性状的遗传杂交实验
对自由组合现象的解释
对自由组合现象解释的验证—测交
自由组合定律
1
2
3
4
目
录
contents
问题探讨
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，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？
2.
黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗？
沉思中的孟德尔
一、两对相对性状的遗传杂交实验：
观察现象
F2
个体数:
315
108
101
32
F1
黄色圆粒
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
不论正交、反交
1、F1全是黄色圆粒
2、F2出现新的性状组合
3、F2
中的黄圆:黄皱:绿圆:绿皱
=
9
:
3
:
3
:
1
F2中绿色圆粒、黄色皱粒不同于亲本，为重组性状
?
比
例
9
︰
3
︰
3
︰
1
观察现象
F2
个体数:
315
108
101
32
F1
黄色圆粒
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
不论正交、反交
?
比
例
9
︰
3
︰
3
︰
1
4.
9︰3︰3︰1,这与一对相对性状的
分离比3：1有数学联系吗?
1.
F1为什么全是黄色圆粒？
2.
F2为什么会出现新的性状组合？
3.
F2中的黄圆：黄皱：绿圆：绿皱
为什么接近9：3：3：1？
一、两对相对性状的遗传杂交实验：
种子形状
子叶颜色
315+108=423
｛
圆粒种子
皱粒种子
｛
黄色种子
绿色种子
其中
圆粒∶皱粒≈
黄色∶绿色≈
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
315
101
108
32
9
3
3
1
：
：
：
101+32=133
315+101=416
108+32=140
3∶1
3∶1
孟德尔首先对每一对相对性状单独进行分析。
(
3
:
1
)×
(
3
:
1
)
=
9
:
3
:
3
:
1
★结论：每一对相对性状的遗传都遵循分离定律
问题：将两对相对性状的遗传一并
考虑，它们之间是什么关系呢？
大胆假设：控制不同相对性状的遗传因子可以自由组合！
×
不同性状之间发生了新的组合，是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢？
提出问题
作出假设
二、对自由组合现象的解释
×
P
F1
黄色圆粒
黄色圆粒
绿色皱粒
YyRr
受精作用
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
F1可能形成哪些配子？
①假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R和r控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y和y控制。
提出问题
作出假设
Yy
Rr
YR
yR
Yr
yr
自由
组合
分离
分离
②F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，则F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1:1:1:1
×
P
F1
黄色圆粒
YyRr
受精
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
黄色圆粒
绿色皱粒
二、对自由组合现象的解释
提出问题
作出假设
YyRr
黄色圆粒
YR
yR
Yr
yr
F1配子
♀
♂
YR
yR
Yr
yr
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
yyRR
YyRr
YyRR
YyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
yyrr
yyRr
Yyrr
YYRr
YyRr
F2
×
P
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
受精
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
③受精时，雌雄配子随机随机结合。
雌雄配子的结合方式：4x4=16
二、对自由组合现象的解释
提出问题
作出假设
棋
盘
法：
YyRr
YyRR
YYRr
YyRR
YyRr
YYRr
YyRr
YyRr
yyRr
yyRr
Yyrr
Yyrr
YYRR
yyRR
YYrr
yyrr
F1
配子
F2
YR
yR
Yr
yr
YR
yR
Yr
yr
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
9
︰
3
︰
3
︰
1
遗传因子
组合形式：9种
1YYRR纯合子2YyRR
2YYRr
4YyRr双杂合
9/16
Y_R_
1yyrr纯合子
1/16
yyrr
1yyRR纯合子2yyRr
3/16
yyR_
1YYrr纯合子2Yyrr
3/16
Y_rr
黄圆
双显性
黄皱
单显性
绿圆
单显性
绿皱
双隐性
性状表现：4种
1/4
1/4
提出问题
作出假设
三、对自由组合现象解释的验证----测交
演绎推理
×
YR
Yr
yR
yr
yr
配子：
F1
1
：
1
：
1
：
1
杂种子一代
隐性纯合子
YyRr
yyrr
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
P
黄色圆粒
绿色皱粒
提出问题
作出假设
演绎推理
实验验证
孟德尔用F1与双隐性类型测交，F1不论作母本，还是作父本，结果都与预测相符。
性状组合
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
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
三、对自由组合现象解释的验证----测交
提出问题
作出假设
四、自由组合定律内容：
演绎推理
实验验证
得出结论
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
适用条件：进行有性生殖的真核生物的两对或两对以上相对性状的细胞核遗传。
×
Q:如何验证两对相对性状的遗传是否遵循自由组合定律？
自交法
测交法
双杂合子×双杂合子
双杂合子×隐性纯合子
9
:
3
:
3
:
1
1
:
1
:
1
:
1
判断：自由组合指的是雌雄配子的自由组合（
）
小结
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
两对相对性状的杂交实验
对自由组合现象的解释
假
说
—
演
绎
法
设计测交实验
基因的自由组合定律
实施测交实验
五、孟德尔实验方法的启示
书本P12—思考讨论
在孟德尔发现遗传规律之前，一些研究杂交育种的专家对杂交后代中出现性状分离的现象早已熟知，但是他们往往把一种生物的许多性状同时作为研究对象，并且没有对实验数据做深入的统计学分析。
孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年的时间研究山柳菊，结果并不理想。
主要原因是：（1）没有易于区分的相对性状；（2）有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；（3）花小，难人工杂交
综上所述，孟德尔获得成功的原因有哪些？
1、选用豌豆作为实验材料
（1）豌豆严格进行自花传粉和闭花受粉，自然条件下都是纯种
（2）豌豆有易于区分的相对性状，便于进行观察和统计
（3）豌豆的花较大，进行去雄等工作更为方便
（4）子粒较多，数学统计分析得结果更可靠
2、从一对性状到多对性状研究（简单到复杂）
3、运用
方法对实验结果进行分析
4、科学地设计试验程序（假说-演绎法），首创了测交方法
统计学
（一）
获得成功的原因
提出问题
作出假设
演绎推理
实验验证
得出结论。
5、创造性地使用科学的符号体系
五、孟德尔实验方法的启示
书本P12—思考讨论
孟德尔凭借智慧和坚持，得出了遗传规律。但是这一重要成果沉寂了30多年，这在当时为什么没有引起人们的重视？
孟德尔运用假说演绎法和数学统计方法，这在当时超越了前人的创新，是当时许多科学家无法理解和接受的。当时，达尔文的生物进化论引起了科学界的重大关注。并且有的科学家把孟德尔的研究视为一般的杂交实验。
荷兰科学家德弗里斯研究月见草杂交出现与孟德尔一样的结果；德国柯伦斯从德弗里斯论文看到了和自己研究工作一样的结果，并得知孟德尔的工作成果；丘歇马克也观察到豌豆的分离现象。
三位科学家的论文都刊登在1900年的《德国植物学会杂志》，从而引起了学术界的重视。
1900年，孟德尔的遗传规律被重新提出。
六、孟德尔遗传规律的再发现
基
因：指遗传因子(如D基因和d基因)
表型：指生物个体表现出来的性状(如高茎)
基因型：与表型有关的基因组成(如DD、Dd)
等位基因：控制相对性状的基因(如D和d)
1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”；并提出了表型（表现型）和基因型的概念。
请判断：1.D和D，D和d，d和d都是等位基因。（
）
×
2.表型相同，基因型一定相同。(
)
3.基因型相同，表型一定相同。(
)
×
×
六、孟德尔遗传规律的再发现
掌握遗传规律有助于人们正确地解释自然界普遍存在的遗传现象，在动植物育种和医学实践方面都有重要的意义。
①假如你是一位育种工作者，你用什么方法把两个品种的优良性状组合在一起？
现在有两个不同品种的小麦，一个品种抗倒伏，但易染条锈病（DDTT）；另一个品种易倒伏，但能抗条锈病（ddtt）。
小麦条锈病
小麦的抗倒伏（D）对易倒伏（d）为显性，易染条锈病（T）对抗条锈病（t）为显性。小麦患条锈病或倒伏，会导致减产甚至绝收。
七、孟德尔遗传规律的应用
1.哪一代个体最早表现出优良性状？
2.子二代具有显性优良性状的品种都能稳定遗传吗？为什么?
3.如何才能获得稳定遗传的优良品种？
4.如果需要选育的优良品种是隐性性状，如何进行选育？
5.结合育种过程，分析杂交育种的优缺点。
9D_T_
3ddT_
3D_tt
1ddtt
×
×
P
F1
F2
DDTT
ddtt
DdTt
抗倒伏易染病
易倒伏抗病
抗倒伏易染病
（DDtt、
Ddtt）
抗倒伏抗病
不抗倒伏抗病
F3
选优
自交
选出稳定遗传的个体，扩大推广
F2
不一定，具有显性优良性状的品种可能是杂合子。
连续多代自交，减少杂合子的比例。
直接在F2选出隐形个体，即可稳定遗传，不需连续多代自交
杂交育种的优缺点：
优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集
优”,能产生新的基因型。
缺点：①只能利用已有基因的进行重组，按需选择。
②育种进程缓慢，过程复杂（自交选择需5-6代,甚至十几代)。
七、孟德尔遗传规律的应用
②假如你是一位遗传咨询师，一对健康的夫妇来咨询。这对健康的夫妇生了一个患白化病的儿子。
1.白化病是由显性基因控制还是由隐性基因控制？
2.他们再生一个孩子一定会患白化病吗？患病概率是多少？
白化病
Ⅱ
Ⅰ
正常男性
正常女性
白化病男性
隐性基因
不一定。
A_
A_
aa
Aa
Aa
Aa×Aa→（1/4AA,2/4Aa,1/4aa)
白化病
患病概率是1/4.
七、孟德尔遗传规律的应用