高中生物 第1章 遗传因子的发现 第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）课件 新人教版必修2(1).ppt

第2节孟德尔的豌豆杂交实验 二 教师参考 新课导入一 孟德尔通过豌豆的一对相对性状的遗传实验 总结出分离规律 后来 他又产生新的疑问 一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响 多对相对性状一起考虑又将如何 这就是孟德尔的豌豆杂交实验 二 新课导入二 一位农民在种玉米时 第一年选择粒多产量高的品种 不幸遇到病虫害 导致大量减产 第二年选种了抗虫害的品种 但该品种虽然抗虫 产量却很低 结果收成也不好 请大家想一想 如何培育既能抗病又高产的优良品种 学习了第2节孟德尔的豌豆杂交实验 二 再来解决该问题吧 学习目标 1 阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律 2 分析孟德尔遗传实验获得成功的原因 3 说出基因型 表现型和等位基因的含义 自主学习 课堂探究 自主学习读教材 学基础 一 两对相对性状的杂交实验 观察现象 提出问题阅读教材p9 p10 完成以下问题 黄色圆粒 分离定律 3 1 黄色 皱粒 绿色圆粒 选择 下列有关孟德尔两对相对性状的杂交实验的叙述错误的是 a 圆粒对皱粒为显性b 每对相对性状的分离比都是3 1c f2中重组类型约占子代的3 8d f1的表现型与亲本中黄色圆粒作为母本还是父本有关 d 二 对自由组合现象的解释 分析问题 提出假说阅读教材p10 完成以下问题 1 遗传图解 yyrr yyrr 黄皱 绿圆 yyrr 2 遗传因子决定性状豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子r r控制 黄色和绿色分别由遗传因子y y控制 纯种黄色圆粒的遗传因子组成为yyrr 纯种绿色皱粒的遗传因子组成为yyrr 3 f1的遗传因子组成亲代中 yyrr产生一种yr配子 yyrr产生一种yr配子 两种配子结合后 产生的遗传因子组成为yyrr 表现为 4 f1配子的产生 1 遗传因子的行为 f1在产生配子时 每对遗传因子 不同对的遗传因子可以 黄色圆粒 彼此分离 自由组合 2 配子的种类及比例f1产生的雌配子和雄配子各有4种 yr yr yr yr 5 f2的遗传因子组成及性状表现 1 受精时 雌雄配子的结合是的 2 雌雄配子有种结合方式 f2的遗传因子组成共有种 3 f2性状表现及比例黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 1 1 1 1 随机 16 9 9 3 3 1 判断 1 f1产生配子时 成对的遗传因子可以自由组合 2 因雌雄配子的结合方式有16种 所以f2中遗传因子的组合类型也有16种 3 f2中纯合子所占的比例为1 4 4 f1产生配子 雌配子 雄配子 1 1 5 f2黄色圆粒中纯合子占1 9 三 对自由组合现象解释的验证 演绎推理 实验验证阅读教材p10 p11 完成以下问题 1 方法 测交 即让f1与隐性纯合子杂交 2 测交遗传图解 yr yr yr yr yyrr yr 1 1 1 1 3 结论孟德尔测交实验结果与预期的结果相符 从而证实了 1 f1产生种且比例相等的配子 2 f1是 3 f1在形成配子时 成对的遗传因子发生了 不同对的遗传因子表现为 选择 在两对相对性状的遗传实验中 可能具有1 1 1 1比例关系的是 杂种自交后代的性状分离比 杂种产生配子类别的比例 杂种测交后代的表现型比例 杂种自交后代的基因型比例 杂种测交后代的基因型比例a b c d 4 杂合子 分离 自由组合 d 四 自由组合定律 得出结论阅读教材p11 完成以下问题 1 发生的时间 2 遗传因子间的关系控制不同性状的遗传因子的是互不干扰的 3 规律 1 决定同一性状的成对的遗传因子 2 决定不同性状的遗传因子 形成配子时 分离和组合 彼此分离 自由组合 选择 基因自由组合定律的实质是 a 杂种后代中性状自由组合b 性状分离比例是9 3 3 1c 杂种产生的配子自由组合d 杂种产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合 d 五 孟德尔获得成功的原因及其遗传规律的再发现阅读教材p11 p12 完成以下问题 1 孟德尔获得成功的原因 1 正确选用豌豆作为实验材料是成功的首要条件 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 再对两对或多对相对性状进行研究 3 对实验结果进行分析 4 科学地设计了实验的程序 按提出问题 假设 解释 实验验证 总结规律的科学实验程序进行 2 孟德尔遗传规律的再发现 1 1909年 丹麦生物学家约翰逊将 遗传因子 命名为 并提出了表现型和基因型的概念 表现型 指生物个体表现出来的 如豌豆的高茎和矮茎 基因型 指与表现型有关的基因组成 如dd dd dd 等位基因 指控制的基因 如d和d 2 被世人公认为 遗传学之父 统计学 基因 性状 相对性状 孟德尔 思考 表现型相同的个体 基因型不一定相同 基因型相同的个体 表现型是否一定相同 提示 不一定 因为生物的表现型除了受基因控制之外 还受环境等因素的影响 探究一 课堂探究解疑难 提能力 孟德尔两对相对性状杂交实验的相关结论分析 教师参考 问题引领 1 怎样理解f1配子形成规律 2 两对相对性状杂交实验结果有什么规律 3 f2中9 3 3 1分离比成立的条件是什么 为什么f2会出现不同于9 3 3 1的分离比 1 f1的配子形成分析f1产生配子时 成对基因彼此分离 不成对的基因自由组合 2 孟德尔两对相对性状杂交实验的结果分析f2共有16种组合 9种基因型 4种表现型 1 基因型 2 表现型 3 f2中9 3 3 1分离比成立的条件 1 亲本必须是纯种 2 两对相对性状由两对等位基因控制且完全显性 3 不存在基因间的相互影响现象 4 配子全部发育良好 后代存活率相同 5 所有后代都应处于一致的环境中且存活率相同 6 后代数量足够多 如果有一种或几种条件发生变化 则f2可能会出现不同于9 3 3 1的结果 典例1 2017 黑龙江牡丹江期中 研究发现 小麦颖果皮色的遗传中 红皮与白皮这对相对性状的遗传涉及y y和r r两对等位基因 两种纯合类型的小麦杂交 f1全为红皮 用f1与纯合白皮品种做了两个实验 如下 实验1 f1 纯合白皮 f2的表现型及数量比为红皮 白皮 3 1 实验2 f1自交 f2的表现型及数量比为红皮 白皮 15 1 分析上述实验 回答下列问题 1 根据实验可推知 与小麦颖果的皮色有关的基因y y和r r位于对同源染色体上 解析 根据实验2 f1自交 f2的表现型及数量比为红皮 白皮 15 1 是9 3 3 1的变式 说明小麦颖果的皮色遗传遵循基因的自由组合定律 且基因型为yyrr的小麦颖果表现为白皮 基因型为yr yrr yyr的小麦颖果都表现为红皮 则f1基因型为yyrr 1 根据实验2分析可知 与小麦颖果的皮色有关的基因y y和r r位于2对同源染色体上 遵循基因的自由组合定律 答案 1 2两 解析 2 实验2的f2中 一共有3 3 9种基因型 其中只有yyrr是白色 所以红色的基因型有8种 假设红色个体的总数为15 其中红色的15份中有3份是纯合子 所以红色中纯合子的比例为3 15 1 5 答案 2 81 5 2 实验2的f2中红皮小麦的基因型有种 其中纯合子所占的比例为 方法透析解 9 3 3 1 分离比变式的方法 合并同类项一般情况下 双杂合子自交后代表现型比值为9 双显 3 一显一隐 3 一隐一显 1 双隐 当出现某些限制性因素时 会出现不同于9 3 3 1的比值 此时可将特殊分离比看作9 3 3 1比例的变式 将相关比例合并 如上题中的9份 3份 3份 15份 简称 合并同类 相同表现类型 项 备选例题 2017 河南南阳期中 两对基因 a a和b b 自由组合 基因型为aabb的植株自交 后代表现型与亲本不同的类型中纯合子所占的比例是 a 1 4b 4 7c 3 16d 3 7 d 解析 两对基因 a a和b b 自由组合 基因型为aabb的植株自交 后代表现型有9ab 3abb 3aab 1aabb 与亲本不同的类型 3abb 3aab 1aabb 中纯合子 aabb aabb aabb 所占的比例是 题组演练 解析 f1自交得f2 f2出现9 3 3 1分离比必须满足b c d三项中所述条件 否则不会出现9 3 3 1的分离比 而亲本为纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆时 f2也会出现9 3 3 1的分离比 a 1 2016 河北保定月考 用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本杂交获得f1 f1自交得f2 f2中黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒的比例为9 3 3 1 与f2出现这样的比例无直接关系的是 a 亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆b f1产生的雄 雌配子各有4种 比例为1 1 1 1c f1自交时4种类型的雄 雌配子的结合是随机的d f1的16种配子结合方式都能发育成新个体 2 2017 湖北孝感期中 选择纯合黄色皱粒 yyrr 与绿色圆粒 yyrr 杂交得f1 f1自交产生f2 f2的统计结果如下表 对此说法不正确的是 d a 这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律b f2中黄色圆粒的基因型有4种c f2的绿色圆粒中杂合子占2 3d f2中亲本类型占5 8 重组类型占3 8 解析 结合题意分析表中数据可知 f2出现黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒 9 3 3 1的性状分离比 说明这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律 同时可判定此遗传过程中f1的基因型为yyrr 其自交后代f2中yr yrr yyr yyrr 9 3 3 1 因此f2中黄色圆粒的基因型有yyrr yyrr yyrr yyrr共4种 f2的绿色圆粒中yyrr yyrr 1 2 故杂合子占2 3 f2中亲本类型 黄色皱粒与绿色圆粒 占3 16 3 16 3 8 重组类型 黄色圆粒与绿色皱粒 占9 16 1 16 5 8 3 2017 宁夏育才中学月考 两对相对性状的基因自由组合 如果f2的性状分离比分别为9 7 9 6 1和15 1 那么f1与双隐性个体测交得到的性状分离比是 a 1 3 1 2 1和3 1b 1 3 4 1和1 3c 1 2 1 4 1和3 1d 3 1 3 1和1 4 解析 第一种情况 aabb产生的f2的分离比是9 7 根据9 3 3 1 推测a b都存在是一种性状 占9份 其他是一种性状 占7份 所以aabb与aabb测交 得到的分离比是1 3 第二种情况 aabb产生的f2的分离比是9 6 1 9指每对基因至少带一个显性基因 6指只带有一对隐性基因 1指带有2对隐性基因 测交得到的分离比是1 2 1 第三种情况 aabb产生的f2的分离比是15 1 15指带有一个或一个以上的显性基因 1指无显性基因 即aabb 所以测交得到的分离比是3 1 a 探究二 教师参考 问题引领 1 符合自由组合定律的遗传问题能用分离定律解决吗 为什么 2 如何将两对相对性状的自由组合定律问题拆分为分离定律问题来解决 3 多对相对性状的自由组合定律拆为多个分离定律后 对其结果怎样处理 用分离定律解决自由组合定律的问题 1 思路将自由组合定律问题分解为若干个分离定律问题 分别进行求解 最后加以组合 如aabb aabb可以分解为以下两个分离定律 aa aa bb bb 2 类型 1 配子类型及概率的问题如aabbcc产生的配子种类数为 aabbcc 2 2 2 8种 又如aabbcc产生abc配子的概率为 2 子代的基因型及概率问题如aabbcc与aabbcc杂交后 求其子代的基因型及概率 可将其分解为3个分离定律 aa aa 后代有3种基因型 1aa 2aa 1aa bb bb 后代有2种基因型 1bb 1bb cc cc 后代有3种基因型 1cc 2cc 1cc 3 表现型类型及概率的问题如aabbcc aabbcc 求其杂交后代可能出现的表现型种类数 可分解为3个分离定律 aa aa 后代有2种表现型 3a 1aa bb bb 后代有2种表现型 1bb 1bb cc cc 后代有2种表现型 3c 1cc 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abbcc出现的概率为 4 已知子代表现型分离比推测亲本基因型 9 3 3 1 3 1 3 1 aa aa bb bb aabb aabb 1 1 1 1 1 1 1 1 aa aa bb bb aabb aabb或aabb aabb 3 3 1 1 3 1 1 1 aa aa bb bb 或 aa aa bb bb aabb aabb或aabb aabb 典例2 基因型为aabbcc的玉米与基因型为aabbcc的玉米杂交 三对性状遗传符合基因自由组合定律 则子代中与亲本基因型不同的个体占 a 1 4b 3 4c 3 8d 5 8 解析 aabbcc aabbcc分解成三对 aa aa后代为1aa 1aa bb bb后代为1bb 1bb cc cc后代为1cc 1cc 子代中基因型为aabbcc的占1 2 1 2 1 2 1 8 基因型为aabbcc的占1 2 1 2 1 2 1 8 与亲本基因型相同的个体占1 8 1 8 1 4 则与亲本基因型不同的个体占1 1 4 3 4 答案 b 方法透析求子代基因型 或表现型 不同于亲本基因型 或表现型 的方法 间接求解法由于多对相对性状遗传的后代中不同于亲本的基因型或表现型种类较多 而亲本只有两个 所以在求不同于亲本的问题时 可以先求出与两个亲本相同的基因型或表现型概率 然后求出不同于亲本的基因型或表现型概率 备选例题 2017 河南八市联考 小麦抗病 b 和无芒 r 分别对感病 b 和有芒 r 为显性 两对性状独立遗传 某抗病无芒小麦和感病有芒小麦为亲本进行杂交 得到的f1自交 f2的表现型及比例为抗病无芒 抗病有芒 感病无芒 感病有芒 9 15 15 25 则亲本的基因型为 a bbrr bbrrb bbrr bbrrc bbrr bbrrd bbrr bbrr b 解析 已知f2的表现型及比例为抗病无芒 抗病有芒 感病无芒 感病有芒 9 15 15 25 分别统计两对性状 后代抗病 感病 3 5 即抗病 3 8 3 4 1 2 说明子一代基因型都为bb和bb 则亲本基因型为bb和bb 后代无芒 有芒 3 5 即无芒 3 8 3 4 1 2 说明子一代基因型都为rr和rr 则亲本基因型为rr和rr 综上所述 抗病无芒小麦基因型为bbrr 感病有芒小麦基因型为bbrr 题组演练 1 2016 河北衡水月考 基因型为aabb的个体与基因型为aabb的个体杂交 两对基因独立遗传 则后代中 a 表现型4种 比例为3 1 3 1 基因型6种b 表现型2种 比例为3 1 基因型3种c 表现型4种 比例为9 3 3 1 基因型9种d 表现型2种 比例为1 1 基因型3种 a 解析 基因型为aabb的个体与基因型为aabb的个体杂交 两对基因独立遗传 则有aa aa aa aa 1 1 bb bb bb bb bb 1 2 1 所以两者杂交后代中表现型有2 2 4 种 比例为 1 1 3 1 3 1 3 1 基因型有2 3 6 种 2 2017 广东汕头月考 已知a与a b与b c与c三对等位基因独立遗传 每对基因控制一对相对性状 基因型分别为aabbcc aabbcc的两个体进行杂交 下列关于杂交后代的推测 正确的是 a 表现型有8种 aabbcc个体的比例为1 4b 表现型有4种 aabbcc个体的比例为1 16c 表现型有8种 aabbcc个体的比例为1 8d 表现型有8种 aabbcc个体的比例为1 16 解析 基因型分别为aabbcc aabbcc的两个体进行杂交 后代表现型有2 2 2 8 种 aabbcc个体的比例为1 2 1 2 1 2 1 8 aabbcc个体的比例为1 2 1 2 1 4 1 16 aabbcc个体的比例为1 4 1 2 1 2 1 16 d 3 2017 湖南五市期中 控制植物果实质量的三对等位基因a a b b和c c对果实质量的作用相等 分别位于三对同源染色体上 已知基因型aabbcc的果实重120克 aabbcc的果实重240克 现有果树甲和乙杂交 甲的基因型为aabbcc f1的果实重为140 200克 则乙的基因型是 a aabbccb aabbccc aabbccd aabbcc b 解析 控制植物果实质量的三对等位基因对果实质量的作用相等 aabbcc的果实重120克 aabbcc的果实重240克 每个显性基因增重 240 120 6 20 克 又知三对等位基因分别位于三对同源染色体上 所以三对等位基因的遗传遵循自由组合定律 果树甲和乙杂交 f1的果实重为140 200克 f1显性基因的个数应是1个显性基因 140克 2个显性基因 160克 3个显性基因 180克 4个显性基因 200克 又已知甲的基因型为aabbcc 产生的配子的基因型是abc 有1个显性基因a 因此乙产生的配子按显性基因的个数分 应是0个显性基因 abc 1个显性基因 2个显性基因和3个显性基因 四种配子 四个选项中 aabbcc产生两种配子abc和abc 不符合要求 aabbcc产生配子按显性基因的个数分为0个显性基因 abc 一个显性基因 两个显性基因 三个显性基因 四种配子 符合要求 aabbcc产生配子按显性基因的个数分为0个显性基因 abc 一个显性基因 两个显性基因 3种配子 不符合要求 aabbcc只产生一种配子abc 不符合要求 探究三 教师参考 问题引领 1 在动植物育种中 怎样将两个亲本的优良性状互补到一个个体上 2 怎样计算两种遗传病家族的后代患病概率 自由组合定律在实践中的应用 1 指导育种根据自由组合定律 合理选用优缺点互补的亲本材料 通过杂交导致基因重新组合 可得到理想中的具有双亲优良性状的后代 摒弃双亲不良性状的杂种后代 并可预测杂种后代中优良性状出现的概率 从而有计划地确定育种规模 具体分析如下 1 培育隐性纯合子 自f2中筛选即可 3 培育具显性性状的个体 一旦出现显性性状即可 2 在医学实践中的应用在医学实践中 自由组合定律为遗传病的预测和诊断提供了理论依据 利用自由组合定律可以分析家族中两种遗传病的发病情况 如 两种遗传病之间具有 自由组合 关系时 各种患病情况如下图所示 典例3 2017 河北张家口月考 人类多指 t 对正常指 t 为显性 白化 a 对正常 a 为隐性 决定不同性状的基因自由组合 一个家庭中 父亲是多指 母亲正常 他们生有一个患白化病但手指正常的孩子 请分析下列说法正确的是 a 父亲的基因型是ttaa 母亲的基因型是ttaab 其再生一个孩子只患白化病的概率是3 8c 生一个既白化又多指的女儿的概率是1 16d 后代中只患一种病的概率是1 4 解析 人类多指是常染色体显性遗传 只要个体中有t基因即个体基因型为tt tt时就会患病 而白化病是常染色体隐性遗传 当个体基因型为aa时患白化病 由题知父亲多指 基因型为ta 母亲正常 基因型为tta 他们生的一个白化病但手指正常的孩子 这个孩子基因型为ttaa 由此可知 父亲基因型为ttaa 母亲的基因型为ttaa 单独分析多指 多指患者出现的可能性是1 2 正常的概率为1 2 单独分析白化病 白化病患者出现的概率是1 4 正常的概率为3 4 因此再生一个孩子只患白化病的概率为1 4 1 2 1 8 既患多指又患白化病的女儿概率为1 2 1 4 1 2 1 16 只有一种病的概率 1 2 3 4 1 2 1 4 1 2 答案 c 方法透析两种遗传病的概率计算方法当两种遗传病之间具有 自由组合 关系时 若已知患甲病的概率为m 患乙病的概率为n 则各种患病情况如下 由上可知 只患甲病概率为m 1 n 只患乙病概率为n 1 m 同时患两种病概率为mn 不患病概率为 1 m 1 n 在此基础上 可进一步确定只患一种病的概率为m 1 n n 1 m 或m n 2mn 患病概率为1 1 m 1 n 或m n mn 备选例题 2017 湖北孝感期中 水稻的抗病和易感病是一对相对性状 由等位基因d d控制 晚熟和早熟是一对相对性状 由等位基因r r控制 两对基因独立遗传 现有抗病晚熟和易感病早熟的两亲本杂交 f1全为抗病晚熟 f1自交 f2出现4种性状 抗病晚熟 抗病早熟 易感病晚熟 易感病早熟 根据上述信息 回答下列问题 1 f1产生的配子类型为 f2四种性状的比例为 解析 1 根据题意 两对基因独立遗传 即遵循自由组合定律遗传 抗病晚熟和易感病早熟的两亲本杂交 f1全为抗病晚熟 说明抗病对易感病为显性 晚熟对早熟为显性 即f1基因型为ddrr 则f1产生的配子类型及比值为dr dr dr dr 1 1 1 1 f1自交 f2出现4种性状 抗病晚熟 抗病早熟 易感病晚熟 易感病早熟 则f2四种性状的比例为9 3 3 1 答案 1 dr dr dr dr9 3 3 1 2 亲本的基因型组合是 f2中与亲本基因型相同的个体所占比例为 抗病晚熟植株中能稳定遗传的占 3 从f2中选取一株抗病早熟的植株和一株易感病早熟的植株杂交 后代出现易感病早熟植株的概率是 解析 2 根据上述分析可知 亲本的基因型组合是ddrr ddrr 由于f2抗