2020-2021学年高一生物（人教版（2019）必修二）1.2孟德尔的豌豆杂交实验（二） 课件（60张PPT）

1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
教学目标
核心素养
1 孟德尔设计两对相对性状的杂交实验过程。
2 测交实验。
3 自由组合定律的内容。
4 孟德尔遗传定律的应用。
生命观念：认识自由组合定律。
科学思维：假说-演绎法。
科学探究：分析孟德尔获得成功的原因。
社会责任：杂交育种、遗传病分析。
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？
不影响，决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子，具有一定的独立性，二者的分离或组合是互不干扰的，因此它们之间不会相互影响
不一定，在生活中也可以看到黄色皱粒的豌豆和绿色饱满的豌豆
问题探讨
分离定律
孟德尔第一定律，又称分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同配子中，随配子遗传给后代。
P
黄色圆粒
绿色皱粒
╳
黄色圆粒
F
1
F
2
黄色圆粒
╳
绿色皱粒
绿色圆粒
黄色皱粒
个体数
315 108 101 32
9 ： 3 ： 3 ： 1
一、两对相对性状的杂交实验(P9)
黄色：绿色
对每一对相对性状单独进行分析
形状
颜色
圆粒种子 315+108=423
皱粒种子 101+32=133
黄色种子 315+101=416
绿色种子 108+32=140
≈3：1
圆粒：皱粒
≈3：1
一、两对相对性状的杂交实验(P10)
9：3：3：1=(3:1)(3:1)
配子
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
粒色
黄色:
绿色:
粒形
圆粒:
皱粒:
假设：
Y
y
R
r
YyRr
YR
yr
YYRR
yyrr
二、对自由组合现象的解释(P10)
×
假设：F1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
YR
yR
Yr
yr
F1配子
YR
yR
Yr
yr
黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
9 ： 3 ： 3 ： 1
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
yyRR
yyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
Yyrr
yyrr
YYRr
F2
YR
yR
Yr
yr
F1配子
YR
yR
Yr
yr
黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
9 ： 3 ： 3 ： 1
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
yyRR
yyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
Yyrr
yyrr
YYRr
F1产生的雌雄配子各四种
YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1
雌雄配子随机结合
结合方式：4ⅹ4=16
性状表现类型
3ⅹ3=9
遗传因子组合形式
2ⅹ2=4
理解记忆
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
⑵单显性：
F2表型分布特点及比例：
所以,F2表型有四种，
双显：单显：单显：双隐，比例为9：3：3：1
⑴双显性—黄圆:
绿圆:
黄皱:
⑶双隐性
绿皱:
Y R : 9/16
yyR : 3/16
Y rr: 3/16
yyrr: 1/16
理解记忆
F2中各种性状表现对应的遗传因子组成类型
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr
1yyRR、2yyRr
1YYrr、2Yyrr
1yyrr
纯合子：YYRR、yyRR、YYrr、yyrr,各占1/16
Y_R_
yyR_
Y_rr
yyrr
一显性
一隐性
双隐性：
双显性：
相关比例
F2 黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒
9 ： 3 ： 3 ： 1
F2 中双显性状（Y R ）的个体占 。
F2 中双隐性状（yyrr）的个体占 。
F2 中单显性状（Y rr/yyR ）的个体占 。
F2 中重组类型（Y rr/yyR ）的个体占 。
F2 中亲本类型（Y R /yyrr）的个体占 。
9／16
1／16
3／8
3／8
5／8
F2 中能稳定遗传的个体占总数的________
1/4
三、对自由组合现象解释的验证(P11)
╳
YR
Yr
yR
yr
yr
黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
1 ： 1 ： 1 ： 1
P
配子
F1
YyRr
黄色圆粒
绿色皱粒
yyrr
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
会画测交遗传图解
对自由组合现象的验证
演绎推理，验证假说
性状组合
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
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
测交实验的结果符合预期理论推测,因此可以证明,上述对两对相对性状的遗传规律的解释是完全正确的。
对自由组合现象的验证
演绎推理，验证假说
孟德尔测交实验证明：
（1）F1是杂合子；
（2）F1产生配子种类且比值相为1：1：1：1；
（3）F1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。
四、自由组合定律(P12)
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
适用范围：
真核生物
有性生殖
细胞核基因
至少两对相对性状
理解记忆
实质：F1形成配子时，决定同一性状的成对的等位基因彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合
假说——演绎法
提出问题
（P10：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？）
提出假说
（P10：F1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）
演绎推理
（预测F1测交后代表现型及比例，测交图解，脑海里推想的过程）
实验验证
（种豌豆，进行测交实验）
得出结论
五、孟德尔实验方法的启示P12
P12思考讨论：
1、（1）具有稳定的易于区分的相对性状；
（2）豌豆花严格自花传粉，闭花授粉，在自然状态下可以获得纯种；
（3）豌豆花比较大，易于做人工杂交实验。
2、很难，正是通过数学统计才发现性状遗传在数量上呈现一定数学比例，也让他意识到数学概率适用于生物遗传的研究。
3、一种正确的假说除了能解释已有的实验结果，还应该能预测另外一些实验结果，并通过实验验证。
4、有关系，数学符号能简洁、准确地反映抽象的遗传过程。
5、扎实的知识和对科学的热爱、严谨的科学态度、创造性地应用科学符号体系、勤于实践、敢于向传统挑战等。
思考讨论：分析孟德尔获得成功的原因
1.选材：选豌豆作为实验材料（优点：熟记）
2.方法：从一对相对性状研究到多对
3.对实验结果进行统计学分析
4.科学严谨的实验程序，运用假说-演绎法
5.创造性地应用符号体系，表达抽象的科学概念
六、孟德尔遗传规律的再发现(P12.13)
1.1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”起名为“基因”
2.表型（表现型）：生物个体表现出来的性状
如高茎、矮茎
3.基因型：与表型有关的基因组成叫做基因型
如高茎基因型DD或Dd，矮茎dd

4.等位基因：控制相对性状的基因，如D和d
表型和基因型以及它们的关系
性状是由基因和环境共同作用的结果（第4章）
①基因型相同，表现型一定相同。
②表现型相同，基因型一定相同。
③基因型是决定表现型的主要因素。
表现型 = 基因型 + 环境
分离定律VS自由组合定律
（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
相对性状对数
等位基因对数
F1配子
F1配子可能组合数
F2基因型
F2表现型
种类
比例
种类
比例
种类
比例
1
1
2
1：1
4
3
1：2：1
2
3：1
2
2
22
(1：1)2
42
32
(1：2：1)2
22
(3：1)2
3
3
23
(1：1)3
43
33
(1：2：1)3
23
(3：1)3
…
…
…
…
…
…
…
…
…
n
n
2n
(1：1)n
4n
3n
(1：2：1)n
2n
(3：1)n
注：表中最下行的数学通式适用于n对基因均杂合的情况下，若不都是杂
合的，则该数学通式不适用
七、孟德尔遗传规律的应用(P13)
1.杂交育种：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
P
抗倒伏易感病
易倒伏抗病
╳
抗倒伏易感病
F
1
F
2
╳
9 ： 3 ： 3 ： 1
DDTT
ddtt
DdTt
抗倒伏易感
易倒伏抗病
抗倒伏抗病
易倒伏易感
D_T_
D_tt
ddT_
连续自交并选育
╳
DDtt
ddtt
杂交：集中优良基因
P
抗倒伏易感病
易倒伏抗病
╳
抗倒伏易感病
F
1
F
2
╳
DDTT
ddtt
DdTt
抗倒伏抗病
D_tt
连续自交并选育
╳
DDtt
子一代
╳
若目标是隐性性状：只要出现隐性性状，就可稳定遗传
若目标中含显性性状：需要连续自交，选育，至不再发生性状分离
植物
多对同时杂交：集中优良基因
P
抗倒伏易感病
易倒伏抗病
╳
抗倒伏易感病
F
1
F
2
╳
DDTT
ddtt
DdTt
抗倒伏抗病
D_tt
连续自交并选育
╳
DDtt
子一代
若目标是隐性性状：只要出现隐性性状，就可稳定遗传
若目标中含显性性状：用测交方法检测是否为纯合子
动物
相同基因型个体间交配
2.计算遗传病概率
已知一个白化病患者双亲表现型正常，双亲再生一个孩子患病概率为多少？
1/4
拓展应用（P14）
解析：P ：ddrr × DDRR → F1 DdRr
F1自交后代中，矮杆抗病ddR 概率
拓展应用（P14）
非甜AA
甜aa
a
A
a
A
拓展应用（P14）
拓展应用（P14）
拓展应用（P14）
第1章 遗传因子的发现
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
自由组合定律的应用
YR
yR
Yr
yr
F1配子
YR
yR
Yr
yr
黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
9 ： 3 ： 3 ： 1
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
yyRR
yyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
Yyrr
yyrr
YYRr
F2
解题思路：由一对到多对
按基因的分离定律单独处理
再彼此组合。
自由组合定律的解题思路
(先分解，再相乘)
1/16AABB
1/8AABb
1/16AAbb
分枝法
求某生物AaBb自交后代的基因型比率　
1/4BB
1/2Bb
1/4bb
1/4BB
1/2Bb
1/4bb
1/4BB
1/2Bb
1/4bb
1/2Aa
1/4AA
1/4aa
1/8AaBB
1/4AaBb
1/8Aabb
1/16aaBB
1/8aaBb
1/16aabb
Aa
╳
Bb
╳
棋盘法
求某生物AaBb自交后代的基因型比率　
1/4AA
1/2Aa
1/4aa
1/4BB
1/2Bb
1/4bb
1/16AABB
1/8AaBB
1/16aaBB
1/8AABb
1/16AAbb
1/4AaBb
1/8Aabb
1/8aaBb
1/16aabb
求某生物AaBb自交后代的表型比率　
9/16A_B_
3/16A_bb
3/4A_
分枝法
3/4B_
1/4bb
1/4aa
3/16aaB_
1/16aabb
3/4B_
1/4bb
棋盘法
3/4A_
1/4aa
3/4B_
1/4bb
9/16A_B_
3/16A_bb
3/16aaB_
1/16aabb
Aa
╳
Bb
╳
1、根据亲本求子代的表型、基因型及比例
常见题型
1.将纯种黄色圆粒和绿色皱粒杂交得到的子一代豌豆自交，后代出现重组类型的概率？
重组类型：表型不同于亲本的个体
子二代中重组类型：黄皱和绿圆
F2中黄色Y 概率：3/4，绿色yy概率：1/4
圆粒R 概率：3/4，皱粒rr概率：1/4
重组类型=黄皱+绿圆
=3/4*1/4+1/4*3/4=3/8
(先分解，再相乘)
2、根据子代求亲本的表型、基因型及比例
子代表现型比例
亲代基因型
9∶3∶3∶1 (3:1)(3:1)
AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 (1:1)(1:1)
AaBb×aabb Aabb×aaBb
3∶3∶1∶1 (3:1)(1:1)
AaBb×aaBb AaBb×Aabb
熟记
3、由亲本基因型，推后代表型、基因型种类
AaBb与Aabb杂交后代基因型_____种
表型_____种
6
4
所求基因型总数=
Aa×Aa 子代 3种基因型， 种表型
Bb×bb 子代 2种基因型， 种表型
AA,Aa,aa
2
Bb,bb
2
3×2=6种
2×2=4种
所求表型总数=
某基因型为AaBbCCDd的生物体产生配子的种类：______
8种
4、求配子种数
AaBbCCDd
配子种类
2
2
1
2
=2×2×1×2
=8
解：
某基因型为EeFfGghhIi的生物体产生配子的种类：______
16种
设某个体含有n对等位基因，则该个体能产生的配子种类数为2n
5、配子间结合方式问题
AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？
先求AaBbCc、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。由于雌雄配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8×4=32种结合方式。
6、自由组合问题中患病情况的概率计算
当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，
各种患病情况概率如下：
①只患甲病的概率是 ；
②只患乙病的概率是 ；
③甲、乙两病同患的概率是 ；
④甲、乙两病均不患的概率是 ；
⑤患病的概率是 ；
⑥只患一种病的概率是 。
①
②
③
④
m·(1－n)
n·(1－m)
m·n
(1－m)·(1－n)
1－(1－m)·(1－n)
m·(1－n)＋n·(1－m)
不患甲病(1-m)
患甲病m
不患乙病(1-n)
患乙病n
AaBb自交后代比例
原因分析
测交分离比
9:7
(9A_B_):(3A_bb+3aaB_+1aabb)
1:3
9:3:4
(9A_B_):(3A_bb):(3aaB_+1aabb)
1:1:2
9:6:1
(9A_B_):(3A_bb+3aaB_):(1aabb)
1:2:1
1:4:6:4:1
显性基因具有叠加效果
1:2:1
15:1
(9A_B_+3A_bb+3aaB_):(1aabb)
3:1
13:3
(9A_B_+3A_bb+1aabb):(3aaB_)
3:1
4:2:2:1
显性纯合致死
1:1:1:1
7、9:3:3:1的变式应用（仍遵循自由组合定律）
“和”为16的特殊性状分离比
“和”为16的特殊性状分离比
显性基因叠加效果的情况（1：4：6：4：1）
个体基因组成:
四显基因（AABB）
三显一隐（AABb、AaBB）
二显二隐（AAbb、AaBb、aaBB）
一显三隐（Aabb、aaBb）
四隐基因（aabb）
八、验证自由组合定律问题
1.测交法：双杂合子测交后代性状分离比为1：1：1：1，说明双杂合子产生了比例相等的四种配子，符合自由组合定律
2.自交法：双杂合子自交后代性状分离比为9：3：3：1，说明双杂合子产生了比例相等的四种配子，符合自由组合定律
3.花粉鉴定法：显微镜下观察如果出现四种表型不同的花粉且比例为1：1：1：1，说明双杂合子产生了比例相等的四种配子，符合自由组合定律
自由组合定律实质：F1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
复习与提高（P16）
A
B
A
1.杂合子自交，同时出现显隐性
2.鉴定植物是否是纯合子：自交或测交，首选自交
3.验证分离定律：自交或测交，有些植物还可以花粉鉴定法
复习与提高（P16）
4.由一对到多对性状分析
5.C为实验现象
B
C
复习与提高（P16）
（1） 紫茎 缺刻叶
（2）AABb、aaBb、AaBb
（3）紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3：1
复习与提高（P16）
（1） 紫茎 缺刻叶
（2）AABb、aaBb、AaBb
（3）紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3：1
复习与提高（P16）
复习与提高（P16）
（1） 高杆与矮杆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对性状的基因独立遗传
（2）纯合抗病高杆×纯和感病矮杆→F1，让F1与感病矮杆植株杂交
（3）有抗病矮杆。但有纯合子也有杂合子
将获得的抗病矮杆连续自交几代，即将每次自交后代的抗病矮杆植株选育后再进行自交，直至自交后代不出现感病矮杆植株为止。
复习与提高（P16）