【高中生物】孟德爾的豌豆雜交實驗（二）課件 2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗（一）第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗（二）第1章

遺傳因子的發(fā)現(xiàn)孟德爾的豌豆雜交實驗（二）第2節(jié)

孟德爾是怎樣設(shè)計兩對相對性狀的雜交實驗的?自由組合定律的內(nèi)容是什么?孟德爾成功的原因有哪些？他的研究方法何探索精神給我們哪些啟示？孟德爾的遺傳規(guī)律在生產(chǎn)生活中有哪些應(yīng)用？溫故知新孟德爾一對相對性狀的雜交實驗——分離定律

在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子

，不相

；在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生

，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨

遺傳給后代。成對存在融合分離配子一對相對性狀的分離對其他相對性狀有沒有影響呢？

決定子葉顏色的遺傳因子對決定種子形狀的遺傳因子有影響嗎？黃色的豌豆一定是飽滿的、綠色的豌豆一定是皺縮的嗎？

黃色綠色圓粒皺粒粒色粒形對分離現(xiàn)象的解釋1、生物性狀是由遺傳因子決定的2、體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的3、配子中只含每對遺傳因子的一個4、受精時，雌雄配子的結(jié)合是隨機的。假說演繹法得出分離定律(紙上談兵)對分離現(xiàn)象的解釋（假說）的驗證(測交實驗)一對相對性狀的雜交實驗F2出現(xiàn)3:1提出假說演繹推理實驗驗證總結(jié)規(guī)律發(fā)現(xiàn)問題兩對相對性狀的雜交實驗綠色皺粒PF1F2×黃色圓粒×黃色圓粒黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒這表明：顯性性狀是：；

隱性性狀是：。黃色和圓粒綠色和皺粒孟德爾又讓（F1）自交，在產(chǎn)生的F2中，出現(xiàn)黃色圓粒和綠色皺粒，且F2中出現(xiàn)了親本所沒有的性狀組合——綠色圓粒和黃色皺粒。親本類型：與親本相同的性狀重組類型：與親本不同的性狀

孟德爾用純種黃色圓粒豌豆和純種綠色皺粒豌豆作親本進行雜交，無論正交還是反交，結(jié)出的種子（F1）都是黃色圓粒的。315108101329331：：：綠色皺粒PF1F2×黃色圓?！咙S色圓粒黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒兩對相對性狀的雜交實驗——發(fā)現(xiàn)問題對每一對相對性狀單獨進行分析粒色黃色種子綠色種子315+101=416108+32=1403

：1這與一對相對性狀實驗中F2的3:1的數(shù)量比有聯(lián)系嗎？粒形圓粒種子皺粒種子315+108=423101+32=1333

：19:3:3:1與一對性狀實驗中F2的3:1能否建立數(shù)學(xué)聯(lián)系？兩對相對性狀的雜交實驗從數(shù)學(xué)角度分析,9:3:3:1與3:1能否建立數(shù)學(xué)聯(lián)系呢？(3:1)×(3:1)=9:3:3:1黃色圓粒9綠色圓粒3黃色皺粒3綠色皺粒1×（3黃色：1綠色）（3圓粒：1皺粒）大膽假設(shè)：不同的遺傳因子可以自由組合的！

假設(shè)豌豆的圓粒和皺粒分別由遺傳因子R、r控制，黃色和綠色分別由遺傳因子Y、y控制；綠色皺粒PF1×黃色圓粒1.在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子可以自由組合。對自由組合現(xiàn)象的解釋提出假說yyrr配子YRyrYYRR黃色圓粒YyRr配子YRYryRyr

假設(shè)豌豆的圓粒和皺粒分別由遺傳因子R、r控制，黃色和綠色分別由遺傳因子Y、y控制；1.在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子可以自由組合。對自由組合現(xiàn)象的解釋提出假說這樣F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有4種：YR、Yr、yR、yr，他們之間的數(shù)量比是1:1:1:1。雄配子YRYryRyrYRYryRyr黃色圓粒YyRr黃色圓粒YyRr雌配子提出假說2.受精時，雌性配子的結(jié)合是隨機的;雄配子YRYryRyrYRYryRyr黃色圓粒YyRr黃色圓粒YyRr雌配子YYRRYyRRYyRRYYRrYYrrYyRrYyRrYYRrYyRrYyRrYyrrYyrryyrryyRRyyRryyRr1.在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子可以自由組合。對自由組合現(xiàn)象的解釋提出假說雄配子YRYryRyrYRYryRyr黃色圓粒YyRr黃色圓粒YyRr雌配子YYRRYyRRYyRRYYRrYYrrYyRrYyRrYYRrYyRrYyRrYyrrYyrryyrryyRRyyRryyRr對自由組合現(xiàn)象的解釋雌雄配子的結(jié)合方式有種；遺傳因子的組合形式有種；表現(xiàn)型為種。9:3:3:1黃圓黃皺綠圓綠皺F2中純合子占(①⑤⑦⑨):F2中雜合子：雙雜合占④①③②④②③④⑥④⑤⑥⑨⑧⑧⑦④單雜合（②③⑥⑧）F2中表現(xiàn)型種類和比例雙顯性（黃圓）單顯性（黃皺）(綠圓)雙隱性（綠皺）表現(xiàn)型之比：9：3：3：1。1/4。共占1/2。9/16各3/161/161694對自由組合現(xiàn)象的解釋（假說）的驗證2.受精時，雌性配子的結(jié)合是隨機的;1.在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子可以自由組合。驗證孟德爾的自由組合假說，相當(dāng)于要驗證：F1產(chǎn)生了含YR、Yr、yR、yr的4種數(shù)量相等的配子。對自由組合現(xiàn)象的解釋（假說）的驗證××黃色圓粒黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒YYRR綠色皺粒yyrr黃色圓粒YyRrY_R_

yyR_Y_rryyrr綠色皺粒yyrr黃色圓粒YyRr2.受精時，雌性配子的結(jié)合是隨機的;1.在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子可以自由組合。

驗證孟德爾的自由組合假說，相當(dāng)于要驗證：F1產(chǎn)生了含YR、Yr、yR、yr的4種數(shù)量相等的配子。PF1F2對自由組合現(xiàn)象的解釋（假說）的驗證演繹（紙上談兵）綠色皺粒yyrr黃色圓粒YyRr配子測交YRyRYryryr黃色圓粒YyRr

綠色圓粒yyRr黃色皺粒Yyrr綠色皺粒yyrr測交子代1:1：1:1對自由組合現(xiàn)象的解釋（假說）的驗證演繹推理用子一代黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆測交，在得到的后代中，黃圓、綠圓、黃皺、綠皺表現(xiàn)型比應(yīng)該接近1:1：1:1真實實驗結(jié)果

表現(xiàn)型項目黃圓黃皺綠圓綠皺實際子粒數(shù)F1作母本31272626F1作父本24222526不同性狀的數(shù)量比1:1：1:1對自由組合現(xiàn)象的解釋（假說）的驗證2.受精時，雌性配子的結(jié)合是隨機的;1.在產(chǎn)生配子時,每對遺傳因子彼此分離,不同對的遺傳因子可以自由組合。

孟德爾第二定律——自由組合定律

控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的;

在形成配子時,決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。分離定律自由組合定律研究的相對性狀涉及的遺傳因子F1配子的種類及比例F2遺傳因子及比值F2表現(xiàn)型及比值F1測交后代表現(xiàn)型種類及比值遺傳實質(zhì)聯(lián)系一對相對性狀一對2種；比值相等2種；顯︰隱＝3︰12種；1︰1F1形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。兩個遺傳定律都發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子時，且同時起作用；分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)3種；1︰2︰1兩對（或多對）兩對（或多對）4種（2n種）;比值相等9種(3n種);(1:2:1)n4種(2n種);9:3:3:1(3:1)n4種(2n種);1:1:1:1(1:1)nF1形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合自由組合定律解題方法及應(yīng)用應(yīng)用原則：先分后合、概率相乘①分解：將自由組合問題分解成若干個分離定律問題。(在獨立遺傳的情況下，有幾對等位基因就可以分解成幾個分離定律問題)②組合：運用乘法原理對每個分離定律問題的分析結(jié)果進行組合。一、自由組合定律的解題思路1、利用分離定律求解多對性狀雜交后代的基因型種類DAbBdDdDabBdDd→Abd→AbD→ABd→ABD→abd→abD→aBd→aBDAaAaBbBbDdDd配子種類2種2種2種配子=8種(A)(B)(d)=1/8例：AaBbDd產(chǎn)生的配子種類、配子中ABd的概率例：AaBDd與AaBbDD雜交過程中，配子間的結(jié)合方式種數(shù)（1）.先求AaBbDd、AaBbDD各自產(chǎn)生多少種配子。AaBbDd→

種配子AaBbDD→

種配子（2）.再求兩親本配子間的結(jié)合方式。由于配子間結(jié)合是隨機的，因而AaBbDd與AaBbDD配子間有

種結(jié)合方式。2*2*2=82*2*1=48×4＝32一、自由組合定律的解題思路1、利用分離定律求解多對性狀雜交后代的基因型種類例：AaBbDd與AaBBDd雜交后，求其子代的基因型種類及概率（1）.先分解為3個分離定律Aa×Aa→后代有

種基因型；Bb×BB→后代有

種基因型；Dd×Dd→后代有

種基因型。AaBbDd×AaBBDd，后代中有

種基因型。后代中AaBBdd出現(xiàn)的概率為：

（2）.根據(jù)解題需要，將a中結(jié)果進行組合、運算3233×2×3＝18(Aa)(BB)(dd)=(1AA∶2Aa∶1aa)(1BB∶1Bb)(1DD∶2Dd∶1dd)一、自由組合定律的解題思路1、利用分離定律求解多對性狀雜交后代的基因型種類例：AaBbDd×AabbDd，求其雜交后代可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型種類數(shù)及概率（1）.先分解為3個分離定律Aa×Aa→后代有

種表現(xiàn)型；Bb×bb→后代有

種表現(xiàn)型；Dd×Dd→后代有

種表現(xiàn)型。AaBbDd×AabbDd，后代中有

種表現(xiàn)型。后代中A_bbdd出現(xiàn)的概率為：

（2）.根據(jù)解題需要，將a中結(jié)果進行組合、運算2222×2×2＝8(A_)(bb)(dd)=(A

∶aa=3∶1)(Bb∶bb=1∶1)(D

∶dd=3∶1)一、自由組合定律的解題思路1、利用分離定律求解多對性狀雜交后代的基因型種類2、根據(jù)子代表型或基因型及比例推斷親本的基因型a．9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(Aa×Aa)(Bb×Bb)?AaBb×AaBb；b．1∶1∶1∶1?(1∶1)(1∶1)?(Aa×aa)(Bb×bb)?AaBb×aabb或Aabb×aaBb；c．3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)?AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。一、自由組合定律的解題思路

在孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律之前,一些研究雜交育種的專家對雜種后代出現(xiàn)性狀分離的現(xiàn)象早已熟知，但是他們往往把一種生物的許多性狀作為研究對象，并且沒有對實驗數(shù)據(jù)做深人的統(tǒng)計學(xué)分析。孟德爾對雜交實驗的研究也不是一帆風(fēng)順的。他曾花了幾年時間研究山柳菊，結(jié)果卻一無所獲。主要原因是：(1)山柳菊沒有既容易區(qū)分又可以連續(xù)觀察的相對性狀；(2)當(dāng)時沒有人知道山柳菊有時進行有性生殖,有時進行無性生殖；(3)山柳菊的花小,難以做人工雜交實驗。2、在對生物的性狀分析時，首先針對一對相對性狀進行研究，再對兩對或多對相對性狀。進行研究采用單因素到多因素的研究方法。3、運用統(tǒng)計學(xué)方法對試驗結(jié)果進行分析4、科學(xué)地設(shè)計試驗程序：孟德爾成功的原因1、正確的選用實驗材料——豌豆發(fā)現(xiàn)問題提出假說演繹推理實驗驗證總結(jié)規(guī)律。

此外，扎實的知識基礎(chǔ)和對科學(xué)的熱愛，嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，勤于思考、勇于實踐以及敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)的精神也是孟德爾獲得成功的原因。孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)

1866年，孟德爾將研究結(jié)果整理成論文發(fā)表，遺憾的是，這一重要成果卻沒有引起人們的重視，一直沉寂了30多年。1900年，三位科學(xué)家分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的工作。他們做了許多與孟德爾實驗相似的觀察，并且認(rèn)識到孟德爾提出的理論的重要意義。1909年，丹麥生物學(xué)家約翰遜給孟德爾的“遺傳因子”一詞起了一個新名字，叫做“基因”(gene)，并且提出了表現(xiàn)型和基因型的概念。表現(xiàn)型指生物個體表現(xiàn)出來的性狀，如豌豆的高莖和矮莖;與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成叫做基因型，如高莖豌豆的基因型是DD或Dd,矮莖豌豆的基因型是dd?？刂葡鄬π誀畹幕?，叫做等位基因，如D和d?？刂撇煌誀畹幕?，叫做非等位基因，如Y和R。隨著孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)，基因的本質(zhì)和作用原理成為遺傳學(xué)研究的中心問題，這些問題的研究使人們對生物的認(rèn)識越來越接近生命活動的本質(zhì)，并且為基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)的興起奠定了理論基礎(chǔ)。正是因為孟德爾的杰出貢獻，他后來被世人公認(rèn)為“遺傳學(xué)之父”。2.

觀察圖示，思考并回答問題：（1）

圖甲中互為等位基因的是______________，互為非等位基因的是________________________。圖甲個體產(chǎn)生配子的種類及比例是_________________________。

甲（2）

若將圖甲基因型的植株測交，測交后代的基因型及比例是_________________________________。測交后代的表型及比例是_________________________________________。

（3）

圖乙所示基因型個體產(chǎn)生配子的種類及比例是______________。乙

基因型和表現(xiàn)型之間的關(guān)系典題精練

D

遷移應(yīng)用1.

下列關(guān)于得出孟德爾遺傳規(guī)律的過程，說法錯誤的是(

)A.

豌豆自花傳粉的特點是孟德爾雜交實驗獲得成功的原因之一B.

統(tǒng)計學(xué)方法的使用有助于孟德爾總結(jié)規(guī)律C.

進行測交實驗是為了對提出的假說進行驗證D.

得出分離定律時采用了假說—演繹法，得出自由組合定律時未使用D

思考：現(xiàn)有兩個不同品種的小麥，一個品種抗倒伏，但易染條銹?。―DTT）；另一個品種易倒伏，但能抗條銹病（ddtt）。假如你是一位育種工作者，你用什么方法把兩個品種的優(yōu)良性狀組合在一起？將你的設(shè)想用遺傳圖解表示出來。孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用PDDTTddttF1DdTtF2D_T_D_ttddT_ddtt抗倒伏，易感染條銹病易倒伏，抗條銹病F3連續(xù)的自交直至不發(fā)生性狀分離選出DDtt【植物育種方面】在雜交育種中，人們有目的地將具有不同優(yōu)良性狀的兩個親本雜交，使兩個親本的優(yōu)良性狀組合在一起，再篩選出所需要的優(yōu)良品種。探究點二

自由組合定律的應(yīng)用情境探究

孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用（1）原理：（2）優(yōu)點：（3）缺點：（4）過程①培育雜合子品種：②培育隱性純合子品種：【植物育種方面】通過基因重組，使不同個體的優(yōu)良性狀集中在一個個體上。操作簡便，可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起。獲得新品種的周期比較長。

孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用

【植物育種方面】③培育顯性純合子品種

典題精練例2

[2022貴州貴陽五校聯(lián)考]袁隆平是世界上第一個成功利用水稻雜種優(yōu)勢的科學(xué)家，曾被授予“共和國勛章”，以表彰他在雜交水稻研究領(lǐng)域作出的杰出貢獻。請根據(jù)所學(xué)知識，回答問題：（1）

水稻是兩性花，花多且小，育種環(huán)節(jié)煩瑣，工作量大。在袁隆平院士的研究過程中，最關(guān)鍵的是找到了野生雄性不育的水稻，可以將其作為________（填“父本”或“母本”），大大簡化育種環(huán)節(jié)。母本[解析]

水稻是兩性花，可以自交，若對水稻進行雜交需要對母本進行去雄，育種環(huán)節(jié)煩瑣，工作量大。在袁隆平院士的研究過程中，最關(guān)鍵的是找到了野生雄性不育的水稻，可以將其作為母本，大大簡化育種環(huán)節(jié)。

性狀分離

（3）

在水稻育種過程中，出現(xiàn)了具有耐鹽性狀的新品種，寫出判斷該變異性狀是否能夠遺傳的最為簡便的操作過程：___________________________________________________。

待其成熟后，讓其自交，觀察后代是否出現(xiàn)耐鹽性狀[解析]

在育種過程中，出現(xiàn)了具有耐鹽性狀的新品種，可能是遺傳物質(zhì)改變引起的，也可能是環(huán)境因素引起的，判斷該變異性狀是否能夠遺傳最簡便的方法就是待該幼苗長大成熟后，讓其自交，觀察后代是否出現(xiàn)耐鹽性狀。（4）

水稻的高稈（不抗倒伏）對矮稈（抗倒伏）為顯性，抗病對不抗病為顯性；控制這兩對相對性狀的兩對等位基因獨立遺傳。請用純合高稈抗病水稻和純合矮稈不抗病水稻為實驗材料，設(shè)計實驗獲得能穩(wěn)定遺傳的抗倒伏抗病水稻新品種。（要求：簡要寫出主要操作過程）______________________________________________________________________________________________________________________________________________。

[解析]

獲得能穩(wěn)定遺傳的抗倒伏抗病水稻新品種主要需要連續(xù)自交。孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用【植物育種方面】在雜交育種中，人們有目的地將具有不同優(yōu)良性狀的兩個親本雜交，使兩個親本的優(yōu)良性狀組合在一起，再篩選出所需要的優(yōu)良品種?！踞t(yī)學(xué)實踐方面】人們可以依據(jù)分離定律和自由組合定律，對某些遺傳病在后代中的患病概率作出科學(xué)的推斷，從而為遺傳咨詢提供理論依據(jù)。假如你是一位遺傳咨詢師，一對健康夫婦前來咨詢。這對健康夫婦曾生了一個患有白化病的兒子，請問：白化病是由顯性還是隱性基因控制的？他們再生一個孩子一定會患白化病嗎？患病概率是多少呢？類型概率不患甲病的概率不患乙病的概率

<m>只患甲病的概率

只患乙病的概率兩病同患的概率

<m></m>

只患一種病的概率完全正常的概率患病的概率

一、自由組合定律的解題思路3、兩種遺傳病遺傳概率的計算

一、自由組合定律的解題思路3、兩種遺傳病遺傳概率的計算二、自由組合定律??:??:??:??的變式應(yīng)用

<m></m>

自交后代比例原因分析測交后代比例

<m></m>

當(dāng)雙顯性基因同時出現(xiàn)時為一種表型，其余的基因型為另一種表型

<m></m>

<m></m>

二、自由組合定律??:??:??:??的變式應(yīng)用

<m></m>

自交后代比例原因分析測交后代比例

<m></m>

存在

<m></m>

（或

<m></m>

）時為同一種表型，其余表現(xiàn)為另一種表型

<m></m>

或

<m></m>

<m></m>

二、自由組合定律??:??:??:??的變式應(yīng)用

<m></m>

自交后代比例原因分析測交后代比例

<m></m>

雙顯、單顯、雙隱三種表型

<m></m>

<m></m>

<m></m>

只要具有顯性基因，其表型就一致，雙隱性表現(xiàn)為另一種表型

<m></m>

<m></m>

二、自由組合定律??:??:??:??的變式應(yīng)用

<m></m>

自交后代比例原因分析測交后代比例

<m></m>

雙顯性、雙隱性和一種單顯性表現(xiàn)為一種表型，另一單顯性表現(xiàn)為另一種表型

<m></m>

或

<m></m>

<m></m>

鮮食玉米顏色多樣、營養(yǎng)豐富、美味可口。用兩種純合鮮食玉米雜交得F1，F(xiàn)1自交得到F2，F(xiàn)2籽粒的性狀表現(xiàn)及比例為紫色非甜:紫色甜:白色非甜:白色甜=27:9:21:7。已知這兩對性狀由3對等位基因控制，下列說法正確的是（）A．紫色與白色性狀的遺傳并不遵循基因的自由組合定律B．親本性狀的表現(xiàn)型不可能是紫色甜和白色非甜C．F2中的白色籽粒發(fā)育成植株后隨機受粉，得到的籽粒中紫色籽粒占8/49D．將F2中的紫色甜玉米種植，開花時能產(chǎn)生4種花粉，比例為1:1:1:1

鮮食玉米顏色多樣、營養(yǎng)豐富、美味可口。用兩種純合鮮食玉米雜交得F1，F(xiàn)1自交得到F2，F(xiàn)2籽粒的性狀表現(xiàn)及比例為紫色非甜:紫色甜:白色非甜:白色甜=27:9:21:7。已知這兩對性狀由3對等位基因控制，下列說法正確的是（）A．紫色與白色性狀的遺傳并不遵循基因的自由組合定律B．親本性狀的表現(xiàn)型不可能是紫色甜和白色非甜C．F2中的白色籽粒發(fā)育成植株后隨機受粉，得到的籽粒中紫色籽粒占8/49D．將F2中的紫色甜玉米種植，開花時能產(chǎn)生4種花粉，比例為1:1:1:1

鮮食玉米顏色多樣、營養(yǎng)豐富、美味可口。用兩種純合鮮食玉米雜交得F1，F(xiàn)1自交得到F2，F(xiàn)2籽粒的性狀表現(xiàn)及比例為紫色非甜:紫色甜:白色非甜:白色甜=27:9:21:7