高中生物 第1章 第2節(jié) 遺傳因子的發(fā)現(xiàn) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)二課件 新人教版必修2.ppt

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第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二),新課導(dǎo)入 導(dǎo)入1:同學(xué)們,豌豆雜種子一代F1高莖(Dd)形成兩種配子比值都相等,配子結(jié)合是隨機(jī)的,那么 F2性狀表現(xiàn)類型與比例及遺傳因子組成與比例分別是什么? 提示:F2性狀表現(xiàn)類型與比例是高莖∶矮莖=3∶1,F2遺傳因子組成與比例DD∶Dd∶dd=1∶2∶1。 孟德爾通過豌豆的一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn),總結(jié)出分離規(guī)律,后來,他又產(chǎn)生新的疑問:一對(duì)相對(duì)性狀的分離對(duì)其他相對(duì)性狀有沒有影響? 多對(duì)一起考慮又將如何?這就是孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二) 導(dǎo)入2:一位農(nóng)民在種玉米時(shí),第一年選擇粒多產(chǎn)量高的品種,不幸遇到病蟲害,導(dǎo)致大量減產(chǎn);第二年選種了抗蟲害的品種,但該品種雖然抗蟲,產(chǎn)量卻很低,結(jié)果收成也不好。請(qǐng)大家想一想:如何培育既能抗病又高產(chǎn)的優(yōu)良 品種? 學(xué)習(xí)了第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)(二)問題自然會(huì)解決。,教師參考,,自主學(xué)習(xí),要點(diǎn)探究,自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)目標(biāo): 1.闡明孟德爾的兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及自由組合定律。 2.分析孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因。 3.說出基因型、表現(xiàn)型和等位基因的含義。,知識(shí)梳理,一、兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)——觀察現(xiàn)象、提出問題,黃色圓粒,分離定律,3∶1,黃色皺粒、綠色圓粒,,?選擇? 下列有關(guān)上述實(shí)驗(yàn)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.圓粒對(duì)皺粒為顯性 B.每對(duì)相對(duì)性狀的分離比都是3∶1 C.F2中重組類型約占子代的3/8 D.在孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中,F1的表現(xiàn)型與親本中黃色圓粒作為母本還是父本有關(guān),D,二、對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋——分析問題,提出假說 1.遺傳圖解,,,,,,2.遺傳因子決定性狀 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。純種黃色圓粒的遺傳因子組成為YYRR;純種綠色皺粒的遺傳因子組成為yyrr。 3.F1的遺傳因子組成 親代中,YYRR產(chǎn)生一種YR配子,yyrr產(chǎn)生一種yr配子。兩種配子結(jié)合后,產(chǎn)生的遺傳因子組成為YyRr,表現(xiàn)為 。 4.F1配子的產(chǎn)生 (1)遺傳因子的行為:F1在產(chǎn)生配子時(shí),每對(duì)遺傳因子 ,不同對(duì)的遺傳因子可以 。 (2)配子的種類及比例 F1產(chǎn)生的雌配子和雄配子各有4種,YR∶Yr∶ ∶yr= 。,黃色圓粒,彼此分離,自由組合,1∶1∶1∶1,yR,?判斷? (1)F1產(chǎn)生配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子可以自由組合。( ) (2)因雌雄配子的結(jié)合方式有16種,所以F2中遺傳因子的組合形式也有16種。( ) (3)F2的遺傳因子組成有9種,比例為9∶3∶3∶1。( ) (4)F2中純合子所占的比例為1/4。( ),,,,√,三、對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證——演繹推理、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 1.方法:測(cè)交,即讓F1與隱性純合子雜交。,5.F2的遺傳因子組成及性狀表現(xiàn) (1)受精時(shí),雌雄配子的結(jié)合是 的。 (2)雌雄配子有 種結(jié)合方式,F2的遺傳因子組成共有9種。 (3)F2性狀表現(xiàn)及比例 黃色圓?！命S色皺粒∶綠色圓?！镁G色皺粒= 。,隨機(jī),16,9∶3∶3∶1,2.測(cè)交遺傳圖解,,,,,,,,,,,3.結(jié)論 孟德爾測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果相符,從而證實(shí)了: (1)F1產(chǎn)生 種且比例相等的配子。 (2)F1是 。 (3)F1在形成配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子發(fā)生了 ,不同對(duì)的遺傳因子表現(xiàn)為 。 ?選擇? 在兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)中,可能具有1∶1∶1∶1比例關(guān)系的是( ) ①雜種自交后代的性狀分離比 ②雜種產(chǎn)生配子類別的比例 ③雜種測(cè)交后代的表現(xiàn)型比例 ④雜種自交后代的基因型比例 ⑤雜種測(cè)交后代的基因型比例 A.①②④ B.②④⑤ C.①③⑤ D.②③⑤,4,雜合子,分離,自由組合,D,四、自由組合定律——得出結(jié)論 1.發(fā)生的時(shí)間: 。 2.遺傳因子間的關(guān)系 控制不同性狀的遺傳因子的 是互不干擾的。 3.規(guī)律 (1)決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子 。 (2)決定不同性狀的遺傳因子 。,形成配子時(shí),分離和組合,彼此分離,自由組合,B,五、孟德爾獲得成功的原因及其遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn) 1.孟德爾獲得成功的原因 (1)正確選用豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料是成功的首要條件。 (2)在對(duì)生物的性狀分析時(shí),首先針對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行研究,再對(duì)兩對(duì)或多 對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行研究。 (3)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行 分析。 (4)科學(xué)地設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)的程序。按提出問題→假設(shè)(解釋)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→總結(jié)規(guī)律的科學(xué)實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行。,統(tǒng)計(jì)學(xué),2.孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn) (1)1909年,丹麥生物學(xué)家約翰遜將“遺傳因子”命名為 ,并提出了表現(xiàn)型和基因型的概念。 ①表現(xiàn)型:指生物個(gè)體表現(xiàn)出來的 ,如豌豆的高莖和矮莖。 ②基因型:指與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成,如DD、Dd、dd。 ③等位基因:指控制 的基因,如D和d。 (2) 被世人公認(rèn)為“遺傳學(xué)之父”。 ?思考? 表現(xiàn)型相同的個(gè)體,基因型不一定相同,基因型相同的個(gè)體,表現(xiàn)型是否一定相同? 提示:不一定。因?yàn)樯锏谋憩F(xiàn)型除了受基因控制之外,還受環(huán)境等因素的影響。,基因,性狀,相對(duì)性狀,孟德爾,問題引領(lǐng): 1.怎樣理解F1配子形成規(guī)律? 2.兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么規(guī)律? 3.F2中9∶3∶3∶1分離比成立的條件是什么?為什么F2會(huì)出現(xiàn)不同于9∶3∶3∶1的分離比?,要點(diǎn)探究,孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的相關(guān)結(jié)論分析,要點(diǎn)一,教師參考,,1.F1的配子形成分析 F1產(chǎn)生配子時(shí),成對(duì)遺傳因子彼此分離,不成對(duì)的遺傳因子自由組合。,2.孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果 F2共有16種組合,9種基因型,4種表現(xiàn)型。 (1)遺傳因子組合形式,(2)性狀表現(xiàn)類型,3.F2中9∶3∶3∶1分離比成立的條件 (1)親本必須是純種。 (2)兩對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)等位基因控制。 (3)不存在基因互作現(xiàn)象。 (4)配子全部發(fā)育良好,后代存活率相同。 (5)所有后代都應(yīng)處于一致的環(huán)境中且存活率相同。 (6)后代數(shù)量足夠多。 如果有一種或幾種條件發(fā)生變化,則F2可能會(huì)出現(xiàn)不同于9∶3∶3∶1的結(jié)果。,,【典例1】 兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳的兩純合親本雜交,F2出現(xiàn)的重組類型中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體約占( ) A.1/8 B.1/5 C.1/5或1/3 D.1/16,解析:設(shè)控制兩相對(duì)性狀的基因分別為A、a和B、b,題干中兩純合親本雜交的情況有兩種,即AABBaabb或AAbbaaBB。當(dāng)為AABBaabb時(shí),則F1為AaBb,自交后,F2為A B 、A bb、aaB 、aabb四種類型,其中重組類型為3/16A bb、3/16aaB ,其中能穩(wěn)定遺傳的是 1/16AAbb、1/16aaBB,其比例為(1/16+1/16)(3/16+3/16)=1/3;當(dāng)為AAbbaaBB時(shí),則F1為AaBb,自交后,F2為A B 、A bb、aaB 、aabb四種類型,其重組類型為9/16A B 、1/16aabb,其中能穩(wěn)定遺傳的是 1/16AABB、1/16aabb,其比例為(1/16+1/16)(9/16+1/16)=1/5。,答案:C,方法透析 概率計(jì)算中樣本范圍的界定 題目要求的是重組類型中純合子所占比例,范圍是重組類型,而不是全部F2個(gè)體,若忽略求解范圍易誤選A。,備選例題,,,,解析:由題干信息推知:黑毛狗的遺傳因子組成為B ii,有兩種遺傳因子組成BBii和Bbii兩種,褐毛狗遺傳因子組成為bbii;F1全為白毛狗,互交后F2出現(xiàn)12∶3∶1的性狀分離比,其中12份是9份+3份,可見F1為BbIi,所以12份白毛狗的遺傳因子組成是B I 與bbI (BBII、BbII、BBIi、BbIi、bbII、bbIi)。,(1)該遺傳實(shí)驗(yàn)中,親代褐毛狗和白毛狗的遺傳因子組成分別為 . 和 。 (2)黑毛狗的遺傳因子組成是 。 (3)白毛狗的遺傳因子組成是 。,答案: (1)bbii BBII (2)BBii或Bbii (3)BBII、BbII、BBIi、BbIi、bbII、bbIi,,方法透析 解“9∶3∶3∶1”分離比變式的方法——合并同類項(xiàng) 一般情況下,雙雜合子自交后代表現(xiàn)型比值為9(雙顯)∶3(一顯一隱) ∶3(一隱一顯)∶1(雙隱),當(dāng)出現(xiàn)某些限制性因素時(shí),會(huì)出現(xiàn)不同于9∶3∶3∶1的比值,此時(shí)可將特殊分離比看作9∶3∶3∶1比例的變式,將相關(guān)比例合并,如上題中的9份+3份=12份,簡稱“合并同類(相同表現(xiàn)類型)項(xiàng)”。,【題組演練】 1.孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中,讓F1中的黃色圓粒豌豆自交,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因獨(dú)立遺傳 B.子代有9種基因型,4種表現(xiàn)型 C.基因遺傳符合自由組合規(guī)律,但不符合分離規(guī)律 D.子代出現(xiàn)一定的性狀分離比依賴于雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合,C,,B,,解析:大鼠的毛色由兩對(duì)等位基因控制,由題圖條件不能確定其顯隱性關(guān)系,故錯(cuò)誤;B項(xiàng)中,F1為雙雜合子(AaBb),與黃色親本(假設(shè)為aaBB)雜交,后代有兩種表現(xiàn)型,同理若黃色親本基因型為AAbb后代也會(huì)有兩種表現(xiàn)型,故正確;C項(xiàng)中,F2出現(xiàn)性狀分離,體色由兩對(duì)等位基因控制,則灰色大鼠中有1/9為純合子(AABB),其余為雜合子,故錯(cuò)誤;D項(xiàng)中,F2中黑色大鼠中純合子(AAbb)所占比例為1/3,與米色大鼠(aabb)雜交不會(huì)產(chǎn)生米色大鼠,雜合子(Aabb)所占比例為2/3,與米色大鼠(aabb)交配,產(chǎn)生米色大鼠的概率為2/31/2=1/3,故錯(cuò)誤。,問題引領(lǐng): 1.符合自由組合定律的遺傳問題能用分離定律解決嗎?為什么? 2.如何將兩對(duì)相對(duì)性狀的自由組合定律問題拆分為分離定律問題來解決? 3.多對(duì)相對(duì)性狀的自由組合定律拆為多個(gè)分離定律后,對(duì)其結(jié)果怎樣處理?,用分離定律解決自由組合定律的問題,要點(diǎn)二,教師參考,,1.思路 將自由組合定律問題分解為若干個(gè)分離定律問題分別進(jìn)行求解,最后加以組合,如AaBbAabb可以分解為以下兩個(gè)分離定律:AaAa、Bbbb。,(4)已知子代表現(xiàn)型分離比推測(cè)親本基因型 ①9∶3∶3∶1?(3∶1)(3∶1)?(AaAa)(BbBb)?AaBbAaBb ②1∶1∶1∶1?(1∶1)(1∶1)?(Aaaa)(Bbbb)?AaBbaabb或AabbaaBb ③3∶3∶1∶1?(3∶1)(1∶1)?(AaAa)(Bbbb)或(Aaaa)(BbBb)?AaBbAabb或AaBbaaBb。,【典例2】 (2015廣東揭陽一中期中)基因型為AaBbcc的小麥與基因型為AABbCc的小麥雜交,三對(duì)性狀遺傳符合基因自由組合規(guī)律,則子代中與親本基因型不同的個(gè)體占( ) A.1/4 B.3/8 C.3/4 D.5/8,,解析:AaBbccAABbCc分解成三對(duì):AaAA→1Aa∶1AA,BbBb →1BB∶2Bb∶1bb,ccCc→1cc∶1Cc。子代中基因型為AaBbcc的占1/21/21/2=1/8,基因型為AABbCc的占1/21/21/2=1/8,與親本基因型相同的個(gè)體共占1/8+1/8=1/4,則與親本基因型不同的個(gè)體占3/4,C正確。,答案:C,方法透析 求子代基因型(或表現(xiàn)型)不同于親本基因型(或表現(xiàn)型)的方法——間接求解法 由于多對(duì)相對(duì)性狀遺傳的后代中不同于親本的基因型或表現(xiàn)型種類較多,而親本只有兩個(gè),所以在求不同于親本的問題時(shí),可以先求出與兩個(gè)親本相同的基因型或表現(xiàn)型概率,然后求出不同于親本的基因型或表現(xiàn)型概率。,,備選例題,,已知牽?；ㄆ胀ㄈ~(D)對(duì)楓形葉(d)為顯性,種子黑色(R)對(duì)白色(r)為顯性,控制上述性狀的基因獨(dú)立遺傳。現(xiàn)用兩個(gè)純種的牽?；ㄆ贩N甲(DDRR)和乙(ddrr)雜交得F1,再用F1與牽?；ūs交(如圖1),結(jié)果如圖2所示。分析牽?；ū幕蛐蜑? ) A.DdRr B.ddRR C.ddRr D.Ddrr,C,,,解析:結(jié)合孟德爾兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)結(jié)論,利用反推和正推相結(jié)合的方法就能分析出牽?；ū幕蛐?。牽?；ㄆ贩N甲(DDRR)和乙(ddrr)雜交得F1,F1的基因型為DdRr;再結(jié)合圖2中的比例,普通葉∶楓形葉=1∶1,黑色種子∶白色種子=3∶1,可推知牽?；ū幕蛐蜑閐dRr。,D,,解析:黑色個(gè)體的基因型是A bbC ,AaAa→3/4A ,BbBb →1/4bb,CcCc→3/4C ,則產(chǎn)生A bbC 的概率是3/41/ 43/4=9/64。,,解析:每對(duì)性狀單獨(dú)考慮,黃?！冒琢?3∶1,說明雙親中控制黃粒和白粒的基因型都是雜合子,即Aa,同理高稈∶矮稈=1∶1,類似于測(cè)交,親本中一個(gè)是Bb,一個(gè)是bb,然后組合,即為雙親基因型,故B正確。,2.黃粒(A)高稈(B)玉米與某表現(xiàn)型玉米雜交,后代中黃粒高稈占3/8,黃粒矮稈占3/8,白粒高稈占1/8,白粒矮稈占1/8,則雙親基因型是( ) A.aaBbAABb B.AaBbAabb C.AaBbAaBb D.AaBbaaBB,B,,解析:后代高稈∶矮稈=3∶1,抗病∶感病=3∶1,并且親本都是高稈、抗病的植株,所以兩親本的基因型都是TtRr。兩對(duì)基因的遺傳遵循自由組合定律,故TtRrTtRr后代有22=4種表現(xiàn)型,33=9種基因型;TtRr的個(gè)體可以通過TTRRttrr或TTrrttRR獲得。,3.已知水稻高稈(T)對(duì)矮稈(t)為顯性,抗病(R)對(duì)感病(r)為顯性,這兩對(duì)基因的遺傳遵循自由組合定律?，F(xiàn)將一株表現(xiàn)型為高稈、抗病的植株的花粉授給另一株表現(xiàn)型相同的植株,所得后代的表現(xiàn)型是高稈∶矮稈=3∶1,抗病∶感病=3∶1。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,判斷下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.以上后代群體的表現(xiàn)型有4種 B.以上后代群體的基因型有9種 C.以上兩株親本可以分別通過不同雜交組合獲得 D.以上兩株表現(xiàn)型相同的親本,基因型不相同,D,問題引領(lǐng): 1.在動(dòng)植物育種中,怎樣將兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀互補(bǔ)到一個(gè)個(gè)體上? 2.怎樣計(jì)算兩種遺傳病家族的后代患病概率?,自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用,要點(diǎn)三,教師參考,,1.指導(dǎo)育種 根據(jù)自由組合定律,合理選用優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)的親本材料,通過雜交導(dǎo)致基因重新組合,可得到理想中的具有雙親優(yōu)良性狀的后代,摒棄雙親不良性狀的雜種后代,并可預(yù)測(cè)雜種后代中優(yōu)良性狀出現(xiàn)的概率,從而有計(jì)劃地確定育種規(guī)模,具體分析如下: (1)培育隱性純合子:自F2中篩選即可。,(3)培育具顯性性狀的個(gè)體,一旦出現(xiàn)顯性性狀即可。,2.在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用 在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中,自由組合定律為遺傳病的預(yù)測(cè)和診斷提供了理論依據(jù)。利用自由組合定律可以分析家族中兩種遺傳病的發(fā)病情況。如:兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí),各種患病情況如下圖所示。,【典例3】 人類多指(T)對(duì)正常指(t)為顯性,白化(a)對(duì)正常(A)為隱性,決定不同性狀的基因自由組合。一個(gè)家庭中,父親是多指,母親正常,他們有一個(gè)患白化病但手指正常的孩子(兩種病都與性別無關(guān))。 請(qǐng)分析: (1)其再生一個(gè)孩子只患白化病的概率是 。 (2)生一個(gè)既白化又多指的女兒的概率是 。 (3)后代中只患一種病的概率是 。 (4)后代中正常的概率是 。,,,方法透析 兩種遺傳病的概率計(jì)算方法 當(dāng)兩種遺傳病之間具有“自由組合”關(guān)系時(shí),若已知患甲病的概率為m,患乙病的概率為n,則各種患病情況如下表:,備選例題,,向日葵種子粒大(B)對(duì)粒小(b)是顯性,含油少(S)對(duì)含油多(s)是顯性,這兩對(duì)等位基因按自由組合定律遺傳?，F(xiàn)有粒大油少和粒小油多的兩純合子雜交: 怎樣才能培育出粒大油多,又能穩(wěn)定遺傳的新品種?補(bǔ)充下列步驟: 第一步:讓 與 雜交產(chǎn)生 ; 第二步:讓 ; 第三步:選出F2中 個(gè)體 ,逐代淘汰粒小油多的個(gè)體,直到后代不再發(fā)生 為止,即獲得能穩(wěn)定遺傳的粒大油多的新品種。,,,解析:F2中粒大油多的子粒有2種基因型BBss和Bbss,可采用連續(xù)自交法并逐代淘汰不符合要求的個(gè)體,保留粒大油多子粒,直到不發(fā)生性狀分離為止。,答案:粒大油少(BBSS) 粒小油多(bbss) F1(BbSs) F1(BbSs)自交產(chǎn)生F2 粒大油多 連續(xù)自交 性狀分離,【題組演練】 1.(2015河南鄭州第四十七中月考)通過診斷可以預(yù)測(cè),某夫婦的子女患甲種病的概率為a,患乙種病的概率為b。該夫婦生育出的孩子僅患一種病的概率為( ) A.1-ab-(1-a)(1-b) B.a+b C.1-(1-a)(1-b) D.ab,,解析:根據(jù)題意,ab表示既患甲病又患乙病,(1-a)(1-b)表示既不患甲病也不患乙病,即正常。1-ab-(1-a)(1-b)表示所有可能中減去兩病同患的和正常的,等于患一種病的可能性,A項(xiàng)正確。,A,2.現(xiàn)有某種農(nóng)作物的兩個(gè)品種:不抗寒(AA)抗倒伏(bb)高蛋白(DD)和抗寒(aa)不抗倒伏(BB)低蛋白(dd)。在雜合子中,三對(duì)等位基因分別位于三對(duì)同源染色體上。如果要獲得抗寒、抗倒伏、高蛋白的優(yōu)質(zhì)品種,通過雜交育種,在F2中符合育種要求的表現(xiàn)型和基因型個(gè)體所占比例分別為( ) A.1/64和3/64 B.3/64和1/64 C.9/64和1/32 D.27/64和3/64,,B,