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(共35張PPT)
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)
人教版（2019）必修二
分析孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗，體會假說一演繹法(科學思維、生命觀念)。
01
分析孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因，感悟孟德爾敢于質疑的科學精神，鍥而不舍的探索精神，培養(yǎng)熱愛科學的精神(科學思維、社會責任)
02
說出基因型、表型和等位基因的含義(生命觀念)
03
學習目標
問題探究
觀察花園里的豌豆植株，孟德爾發(fā)現(xiàn)就子葉顏色和種子形狀來看，包括兩種類型：一種是黃色圓粒，一種是綠色皺粒的。
1. 決定子葉顏色的遺傳因子對決定種子形狀的遺傳因子會不會有影響呢？
2. 黃色的豌豆一定是飽滿的、綠色的豌豆一定是皺縮的嗎？
討論：
兩對相對性狀的雜交實驗
01
對自由組合現(xiàn)象的解釋和驗證
02
自由組合定律
03
目錄
04
孟德爾實驗方法的啟示
05
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
06
孟德爾遺傳規(guī)律的應用
兩對相對性狀的雜交實驗
觀察分析
黃色圓粒
黃色
圓粒
綠色
圓粒
黃色
皺粒
綠色
皺粒
數(shù)量
315
108
101
32
9
3
3
1
:
:
:
F2
F1
P

黃色圓粒
綠色皺粒
×
是否還遵循分離定律？
F2代為什么出現(xiàn)新的性狀組合
為什么F2代不同類型性狀比為9:3:3:1？
提出問題
根據(jù)F1表現(xiàn)出來的性狀，可推出：
黃色、圓粒為顯性性狀
綠色、皺粒為隱性性狀
不論正交、反交
兩對相對性狀的雜交實驗
F2結果分析
種子形狀
圓粒種子數(shù)
皺粒種子數(shù)
子葉顏色
黃色種子數(shù)
綠色種子數(shù)
315+108=423
101+32=133
315+101=416
108+32=140
每一對相對性狀的遺傳都遵循分離定律。
控制兩對相對性狀的遺傳因子的遺傳互不干擾。
圓粒∶皺粒 ≈
黃色∶綠色 ≈
3∶1
3∶1
兩對相對性狀的雜交實驗
01
對自由組合現(xiàn)象的解釋和驗證
02
自由組合定律
03
目錄
04
孟德爾實驗方法的啟示
05
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
06
孟德爾遺傳規(guī)律的應用
對自由組合現(xiàn)象的解釋
×
P
F1
黃色圓粒
黃色圓粒 綠色皺粒
YyRr
受精作用
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
F1可能形成哪些配子？
假說①：假設豌豆的圓粒和皺粒分別由遺傳因子R和r控制，黃色和綠色分別由遺傳因子Y和y控制。
對自由組合現(xiàn)象的解釋
Y y
Rr
YR
yR
Yr
yr
自由 組合
分離
分離
假說②：F1在產(chǎn)生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子自由組合，則F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有4種：YR、Yr、yR、yr，它們之間的數(shù)量比為1:1:1:1
×
P
F1
黃色圓粒
YyRr
受精
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
黃色圓粒 綠色皺粒
配子寫法：只有一半遺傳因子。
YyRr
黃色圓粒
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
黃色圓粒 綠色皺粒
受精
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
假說③：受精時，雌雄配子隨機隨機結合。
雌雄配子的結合方式：16種。
F2遺傳因子組成類型：9種。
F2性狀表現(xiàn)類型：4種。
×
對自由組合現(xiàn)象的解釋
對自由組合現(xiàn)象的驗證
P
配子
×
F1
測交
雜種子一代
隱性純合子
黃色圓粒
YR
yR
Yr
yr
yr
1
1
：
1
：
1
：
據(jù)以上解釋得出推論：
F1為雜合子，且產(chǎn)生4種數(shù)量相等配子。
證明F1為雜合子的方法
測交：讓F1與隱性純合子雜交。
預期結果：
根據(jù)假說，推出測交后代的性狀分離比為1:1:1:1。
yyRr
YyRr
yyrr
綠色皺粒
YyRr
yyrr
Yyrr
黃色圓粒
綠色圓粒
黃色皺粒
綠色皺粒
1.演繹推理
對自由組合現(xiàn)象的驗證
黃色圓粒豌豆（F1：YyRr）與綠色皺粒豌豆（yyrr）測交實驗的結果
性狀組合 黃色圓粒 黃色皺粒 綠色圓粒 綠色皺粒
實際籽粒數(shù) F1做母本 31 27 26 26
F1做父本 24 22 25 26
不同性狀的數(shù)量比 1 : 1 : 1 : 1
在孟德爾所做的測交實驗中，無論以F1做母本還是做父本（即正反交），結果都符合預期設想。
2.實驗驗證
兩對相對性狀的雜交實驗
01
對自由組合現(xiàn)象的解釋和驗證
02
自由組合定律
03
目錄
04
孟德爾實驗方法的啟示
05
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
06
孟德爾遺傳規(guī)律的應用
自由組合定律
1、概念：
①控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；
②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。
2、實質/核心：
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
自由組合定律
3、發(fā)生時間：
有性生殖的生物產(chǎn)生配子時
4、適用范圍：
有性生殖的真核生物。
細胞核內(nèi)的遺傳因子。
兩對或兩對以上控制不同相對性狀的遺傳因子(獨立遺傳)。　
兩對相對性狀的雜交實驗
01
對自由組合現(xiàn)象的解釋和驗證
02
自由組合定律
03
目錄
04
孟德爾實驗方法的啟示
05
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
06
孟德爾遺傳規(guī)律的應用
孟德爾實驗方法的啟示
孟德爾對雜交實驗的研究也不是一帆風順的。他曾花了幾年時間研究山柳菊，結果卻并不理想。為什么？
資料
山柳菊沒有既容易區(qū)分又可以連續(xù)觀察的相對性狀
1
山柳菊有時進行有性生殖，有時進行無性生殖
2
山柳菊的花小，難以做人工雜交實驗。
3
山柳菊
孟德爾實驗方法的啟示
1.選材
孟德爾選擇豌豆作為雜交實驗的材料是獲得成功的首要原因。
①豌豆具有穩(wěn)定的容易區(qū)分的性狀
②嚴格自花傳粉、閉花授粉
③花比較大，易于做人工雜交實驗
孟德爾實驗方法的啟示
2.程序
孟德爾從一對相對性狀著手，再研究多對相對性狀的研究方法是獲得成功的重要原因。（由簡到繁）
孟德爾實驗方法的啟示
3.數(shù)學方法
孟德爾運用統(tǒng)計學的方法，對實驗的結果進行分析發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定的比例，并最終解釋了這些現(xiàn)象。
4.邏輯方法：運用了“假說—演繹法”
觀察現(xiàn)象
提出問題
作出假說
得出結論
演繹推理
實驗驗證
孟德爾實驗方法的啟示
運用假說—演繹法這一科學方法。
孟德爾從一對相對性狀著手研究，再研究多對相對性狀。
創(chuàng)新性地設計了測交實驗，證實了對實驗現(xiàn)象的解釋，驗證了假說的正確性，并歸納出了分離定律和自由組合定律。
運用統(tǒng)計學方法對實驗結果進行分析，從而發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定的比例，并最終解釋了這些現(xiàn)象。
選擇豌豆作為雜交實驗的材料是獲得成功的首要條件。
選材
方面
邏輯
方法
創(chuàng)新性地驗證假說
數(shù)學
方法
程序
設計
兩對相對性狀的雜交實驗
01
對自由組合現(xiàn)象的解釋和驗證
02
自由組合定律
03
目錄
04
孟德爾實驗方法的啟示
05
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
06
孟德爾遺傳規(guī)律的應用
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
1866年孟德爾將研究結果整理成論文《植物雜交的試驗》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年三位科學家分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的論文，他們做了許多與孟德爾實驗相似的觀察，并且認識到孟德爾提出的理論的重要意義。
資料
德國的科倫斯 荷蘭的德弗里斯 奧地利的丘歇馬克
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
1909 年， 丹 麥 生 物 學 家 約 翰 遜（W. L. Johannsen，1857—1927）給孟德爾的“遺傳因子”一詞起了一個新名字，叫作“基因”（gene），并且提出了表型（phenotype，也叫表現(xiàn)型）和基因型（genotype）的概念。
表型：指生物個體表現(xiàn)出來的性狀，如豌豆的高莖和矮莖；
基因型：指與表型有關的基因組成，如高莖豌豆的基因型：DD或Dd，矮莖豌豆的基因型是dd；
等位基因：控制相對性狀的基因，如D和d。
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
非等位基因：控制不同性狀的基因，如D和A。
顯性基因
隱性基因
顯性性狀
隱性性狀
控
制
基 因
性狀
相對性狀
等位基因
表現(xiàn)型
基因型
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
基因型與表現(xiàn)型的關系：
同一株水毛茛(gèn)，裸露在空氣中的葉和浸泡在水中的葉，表現(xiàn)出了兩種不同的形態(tài)。
基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，在很大程度上決定表現(xiàn)型，而表現(xiàn)型是基因型的表現(xiàn)形式 。
基因型+環(huán)境
表現(xiàn)型
兩對相對性狀的雜交實驗
01
對自由組合現(xiàn)象的解釋和驗證
02
自由組合定律
03
目錄
04
孟德爾實驗方法的啟示
05
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
06
孟德爾遺傳規(guī)律的應用
孟德爾遺傳規(guī)律的應用
1.指導雜交育種
（1）過程：在雜交育種種，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。
（2）優(yōu)點：可以把多個親本的優(yōu)良性狀集中在一個個體上。
（3）實例：培育抗病抗倒伏小麥新品種
現(xiàn)在兩個不同品種的小麥，一個品種小麥抗倒伏，但易染條銹病(DDTT)；另一個品種小麥易倒伏，但抗條銹病(ddtt) 。
培育出既抗倒伏又抗條銹病的純種(DDtt) 。
孟德爾遺傳規(guī)律的應用
P 抗倒易病　 易倒抗病
F1　 抗倒易病
F2
DDTT
ddtt
DdTt
Ddtt
抗倒易病 抗倒抗病 易倒易病 易倒抗病
DDtt
雜交
自交
選種
自交
F3
選種
連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離為止。
抗倒抗病 DDtt
【雜交育種方面】
孟德爾遺傳規(guī)律的應用
2.在醫(yī)學實踐中的應用
在醫(yī)學實踐中，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推斷，為遺傳咨詢提供理論依據(jù)。
aa
Aa
Aa
aa=1/4
父親（正常）
母親（正常）
白化病患者
患病概率？
例如：人類的白化病是一種由隱性基因(a)控制的遺傳病，如果一個患者的雙親表型正常，雙親的后代中患病概率是多少？
課堂小測
1.基因型為YyRr的個體測交，其后代的基因型有( )
A.1種 B.2種 C.3種 D.4種
解析：本題考查基因的自由組合定律。測交指的是與隱性純合子相交,YyRr與yerr雜交后代的基因型有YyRr.Yyrr、yyRr、yyrr4種。
D
2.孟德爾用兩對具有相對性狀的豌豆作親本進行雜交獲得F1，F(xiàn)1自交得到F2，F(xiàn)2性狀分離比為9：3：3：1。與F2出現(xiàn)這種比例有關的是( )
A.黃色對綠色，圓粒對皺粒都為完全顯性
B.F1產(chǎn)生雌雄配子的數(shù)量和比例相等
C.F1受粉完成后是否有套袋處理
D.親本必須是純種的黃色圓粒和綠色皺粒豌豆
解析：孟德爾兩對相對性狀的遺傳實驗中，F(xiàn)2中出現(xiàn)黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒、綠色皺粒4種表現(xiàn)型，比例接近于9∶3∶3∶1，其中黃色∶綠色=3∶1、圓粒∶皺粒=3∶1，說明黃色對綠色是顯性、圓粒對皺粒是顯性，且每一對相對性狀遵循基因分離定律，所以黃色對綠色，圓粒對皺粒都為完全顯性是出現(xiàn)上述比例的前提，A正確；F1產(chǎn)生的雄配子數(shù)量遠多于雌配子數(shù)量，B錯誤；豌豆屬于自花閉花授粉植物，F(xiàn)1在花蕾期完成了受粉，所以受粉完成后不需要套袋處理，C錯誤；親本既可以選擇純種的黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆，也可以選擇純種的黃色皺粒豌豆與綠色圓粒豌豆，F(xiàn)1都是YyRr，F(xiàn)1自交得到F2，性狀分離比均為9∶3∶3∶1，D錯誤。
課堂小測
A
3.下列有關自由組合定律的敘述，正確的是( )
A.自由組合定律是孟德爾針對豌豆兩對相對性狀的雜交實驗結果及其解釋直接歸納總結的，不適合多對相對性狀
B.控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是相互干擾的
C.在形成配子時，決定不同性狀的遺傳因子的分離是隨機的，所以稱為自由組合定律
D.在形成配子時，決定同一性狀的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子表現(xiàn)為自由組合
D
課堂小測
解析：自由組合定律是孟德爾針對豌豆兩對相對性狀的實驗結果及其解釋直接歸納總結的，也適合多對相對性狀，A錯誤；控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不影響、彼此獨立的，B錯誤；基因自由組合定律是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的遺傳因子自由組合，C錯誤；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表現(xiàn)為自由組合，D正確。
4.基因型為AaBbccDd的甲和基因型為aaBbCcDd的乙個體雜交，各基因獨立遺傳，下列說法正確的是（ ）
A.甲個體能產(chǎn)生6種配子 B.后代基因型為AaBbccDd個體出現(xiàn)的概率為1/32
C.后代有18種基因型 D.與親本表現(xiàn)型不同的個體與相同個體的比例為23:9
解析：甲個體的基因型是AaBbccDd,因此產(chǎn)生的配子的基因型的種類是2×2×1×2=8種，A錯誤；甲乙雜交，后代出現(xiàn)AaBbccDd個體的概率是1/2×1/2×1/2×1/2=1/16，B錯誤；后代的基因型共有2×3×2×3=36種，C錯誤；與甲親本表現(xiàn)型相同的基因型是AaBccD，與乙親本表現(xiàn)型相同的基因型是aaBCcD。與親本表現(xiàn)型相同的比例是1/2×3/4×1/2×3/4×2=9/32與親本表現(xiàn)不同的個體是23/32,因此與親本表現(xiàn)型不同的個體與相同個體的比例為23:9，D正確。
D
課堂小測
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