第2讲 孟德尔豌豆杂交实验(二)基因的自由组合定律(共50张PPT)2024年高考生物一轮复习(全国通用)

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第2讲 孟德尔豌豆杂交实验(二)基因的自由组合定律(共50张PPT)2024年高考生物一轮复习(全国通用)

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(共50张PPT)
第1讲 孟德尔豌豆杂交实验(二)第五单元遗传的基本规律与伴性遗传孟德尔从34个豌豆品种中选择的7对相对性状
问题探讨
对一对相对性状进行研究,得出分离定律
假说-演绎法
研究两对相对性状
问题探讨
为什么圆粒都是黄色,
皱粒都是绿色?
决定子叶颜色的遗传
因子对决定种子性状的遗传因子会不会有影响呢?
自由组合定律及其验证
第2讲 孟德尔豌豆杂交实验(二)
PART.01
观察实验,提出问题
F1
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
黄色圆粒
9
3
3
1



F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒

两对相
对性状:
子叶颜色:
种子形状
黄色
绿色
圆粒
皱粒
(显)
(隐)
(显)
(隐)
一、两对相对性状的杂交实验
315
101
108
32
556
亲本型
重组型
亲本型
重组型
问题1:为什么会出现新的性状组合呢?它们之间有什么数量关系吗?
问题2:9:3:3:1这与一对相对性状杂交实验中F2的3:1的数量比有联系吗?
观察实验,提出问题
F1
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
黄色圆粒
315
101
108
32
9
3
3
1




种子形状
圆:315+108=423
皱:101+32=133
子叶颜色
黄:315+101=416
绿:108+32=140
3:1
3:1
性状之间发生重新组合

两对相对性状的遗传因子间是否也发生了组合
①只看一对相对性状
②同时看两对相对性状
一、两对相对性状的杂交实验
大胆猜测,提出假设
F1
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
黄色圆粒
315
101
108
32
9
3
3
1




孟德尔针对F2中出现新的性状组合,以及F2中9:3:3:1的数量比,提出了如下假说:
两对相对性状分别受两对遗传因子控制,控制两对性状的遗传因子间互不干扰,能够自由组合。
性状之间发生重新组合
皱粒
黄色
圆粒
绿色
两对相对性状的遗传因子之间发生了自由组合
本质
一、两对相对性状的杂交实验
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
YYRR
yyrr
YR
yr
配子
F1
黄色圆粒
YyRr
对自由组合现象的解释
F1配子
Y
R
r
y
YR
yr
yR
Yr
1 : 1 : 1 : 1
一、两对相对性状的杂交实验
遗传因子R
遗传因子r
种子形状
圆粒
皱粒
子叶颜色
黄色
绿色
遗传因子Y
遗传因子y
F1在产生配子时,每对遗传因子彼此______,不同对的遗传因子可以________
分离
自由组合
受精时雌雄配子是随机结合的。
1 YYRR 1 yyRR 1 YYrr 1 yyrr
2 YyRR 2 yyRr 2 Yyrr
2 YYRr
4 YyRr
9 Y_R_ 3 yyR_ 3 Y_rr 1 yyrr
受精时雌雄配子是随机结合的。
对自由组合现象的解释
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
结合方式有___种,基因型____种,
表现型____种
16
9
4
双显性
单显性
单显性
双隐性
一、两对相对性状的杂交实验
观察F2,找规律
纯合子:
YYRR、YYrr、yyRR、yyrr 各占 1/16,共占 1/4
杂合子
双杂合子:
YyRr,占 1/4
单杂合子:
YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr
各占 2/16,共占 1/2
根据假说,演绎推理
配子
杂种子一代
黄色圆粒
隐性纯合子绿色皱粒
测交
让杂种子一代(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。孟德尔依据提出的假说演绎推理出测交实验的结果,应如左图所示 。
P
YyRr
yyrr
YR
yr
yR
Yr
yr
F1
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
黄色皱粒
黄色圆粒
绿色皱粒
绿色圆粒
1 : 1 : 1 : 1
实施实验,检验假说
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
一、两对相对性状的杂交实验
假说成立!
自由组合定律(孟德尔第二定律) :
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在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。
归纳总结
格雷格尔 孟德尔
1822—1884
一、两对相对性状的杂交实验
1、细胞学基础(以精原细胞为例)
2、自由组合定律的内容
自由组合定律
如何解释F1全为黄色圆粒,F2中出现新的性状组合,且比例接近9:3:3:1
提出假说:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合
预测测交实验
实际做测交实验验证测交结果
假说—演绎法
观察现象,提出问题
解释现象,提出假说
演绎推理,验证假说
实验检验,得出结论
科学方法
自由组合定律
二、孟德尔实验方法的启示
孟德尔之前
观察
许多性状
二、孟德尔实验方法的启示
山柳菊不理想的原因:
1、没有既容易区分又可以连续观察的相对性状
2、有时进行有性生殖,有时进行无性生殖
3、花小,难以做人工杂交实验
优点一:自花传粉,闭花受粉,自然状态下都是纯种
优点二:相对性状易于区分
优点三:豌豆花大,易于人工操作,生长周期短
优点四:子粒较多,数学统计分析结果可靠。
豌豆的优点:
二、孟德尔实验方法的启示
1、正确选用了实验材料。
2、对性状分析是由一对到 多对,
遵循由单因素到多因素的研究方法。
3、进行统计学方法对实验结果进行分析。
4、科学地设计了实验程序。
孟德尔获得成功的原因:
孟德尔遗传规律的再发现及应用
第2讲 孟德尔豌豆杂交实验(二)
PART.02
三、孟德尔遗传规律的再发现
1866年孟德尔将研究结果整理成论文《植物杂交的试验》,发表遗憾的是这一重要成果,却没有引起人们的重视,一直沉寂了30多年。1900年三位科学家分别重新发现了孟德尔的论论文,他们做了许多与孟德尔实验相似的观察,并且认识到孟德尔提出的理论的重要意义,因此1900年也称为遗传学现代纪元的开始 。
德国的科伦斯 荷兰的德弗里斯 奥地利的丘歇马克
1909年丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子” 一词起了一个新名字,叫作基因(gene) ,并且提出表型(phenotype,表现型)的概念;
表型:指生物个体表现出来的性状,如豌豆的高茎和矮茎;
基因型:指与表型有关的基因组成,如高茎豌豆的基因型:DD或Dd,
矮茎豌豆的基因型是dd;
等位基因:控制相对性状的基因,如D和d。
表型 = 基因型 + 环境条件
三、孟德尔遗传规律的再发现
在杂交育种工作中,人们有目的地用具有不同优良性状的两个亲本进行杂交,使两个亲本的优良性状结合在一起,再筛选出所需要的优良品种。
1、动植物杂交育种:
四、孟德尔遗传规律的应用
将F2种植,从中选出矮抗连续自交,直至不出现性状分离。
P    DDTT × ddtt

F1      DdTt        
↓自交
F2 9D_T_ 3D_tt 3ddT_ 1ddtt
高抗 高不抗 矮抗 矮不抗
高抗
矮不抗
例如:已知小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗条锈病(T)对易条染锈病(t)为显性,两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种,培育出具有双抗优良性状的新品种 。
  
后代的患病概率是1/4。
在医学实践中,依据分离定律和自由组合定律,对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学推断,为遗传咨询提供理论依据。
2、医学实践:
例如:人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病,如果一个患者的双亲表型正常,双亲的后代中患病概率是多少?
四、孟德尔遗传规律的应用
自由组合定律解题规律及方法
第2讲 孟德尔豌豆杂交实验(二)
PART.03
自由组合定律(孟德尔第二定律) :控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在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。
自由组合定律的相关计算方法
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同时进行,同时起作用。 ②分离定律是自由组合定律的基础。
自由组合定律的相关计算方法
将亲本的基因型拆分
计算每一对相对性状的杂交结果
将每对性状的杂交结果相乘
一、拆分法
拆分: ♀ Yy
Rr
Yy ♂
Rr
计算: Yy × Yy

方法步骤
Rr × Rr

1YY 2Yy 1yy
3黄色 ∶ 1绿色
1RR 2Rr 1rr
3圆粒 ∶ 1皱粒
组合: (黄色 ∶ 绿色) ×(圆粒 ∶皱粒)= (3 ∶ 1) × (3 ∶ 1)
例:计算孟德尔两对相对性状的杂交实验 中F2的表现型之比和基因型之比。
黄色圆粒:
黄色皱粒:
绿色圆粒:
绿色皱粒=
9
3
3
1



♀ YyRr × YyRr♂
黄色圆粒
黄色圆粒
实例:AaBbCCDd产生的配子种类数:
Aa Bb CC Dd
↓  ↓  ↓  ↓
2 2  1 2
1、求配子种类及数量
一、拆分法
自由组合定律的相关计算方法
配子种类为 2 × 2 × 1 × 2 = 8
实例:AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间结合方式有多少种?
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子
8 4
②再求两亲本配子间结合方式 两性配子间结合是随机的
2、求配子间结合方式
自由组合定律的相关计算方法
一、拆分法
配子间结合方式为 8×4=32种
实例:AaBbCc × AaBbcc所产子代的基因型数的计算?
Aa×Aa 3种 Bb×Bb 3种 Cc×cc 2种
子代基因型种数为 3×3 ×2=18种
3、求子代基因型的种数
实例:基因型分别为aaBbCcDd和AaBbccdd两种豌豆杂交,其子代中
纯合子的比例为多少?
4、求子代个别基因型所占比例
自由组合定律的相关计算方法
一、拆分法
纯合子的比例为1/2× 1/2 × 1/2 × 1/2=1/16
5、求子代表现型的种数,及个别表现型的比例
实例1:双亲基因型为TtRr×ttRr,求子代表现型种数?
∵ Tt × tt → 2种( Tt、tt )
Rr × Rr → 2种(R_、rr)
   ∴子代表现型种数 = 2 × 2 = 4种
实例2:基因型分别为ddEeFF和DdEeff的2种豌豆杂交,在3对等位基因独立遗传的条件下,其子代表现型不同于2个亲本的个体数占全部子代的( )
A、1/4 B、3/8 C、5/8 D、3/4
C
自由组合定律的相关计算方法
一、拆分法
实例:豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交,发现后代出现4种类型,对性状的统计结果如图,据图回答问题。
(1)亲本的基因型是 , 。
(2)在F1中,表现型不同于亲本的是 、 ,它们之间的数量比为 。F1中纯合子占的比例是 。
YyRr
yyRr
黄色皱粒
绿色皱粒
1︰1
1/4
6、根据子代表现型(基因型)推测亲代表现型(基因型)
自由组合定律的相关计算方法
一、拆分法
黄:绿=1:1 Yy x yy
园:皱=3:1 Rr x Rr
6、根据子代表现型(基因型)推测亲代表现型(基因型)
自由组合定律的相关计算方法
一、拆分法
子代表现型比例 亲代基因型
9∶3∶3∶1 AaBb×AaBb
1∶1∶1∶1 AaBb×aabb 或Aabb×aaBb
3∶3∶1∶1 AaBb×aaBb 或AaBb×Aabb
规律:(1)先确定显隐性性状;
(2)写出未知亲本已确定的基因型,不确定的用空格表示;
(3)分析补充不确定的基因。
例1、某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)。基因型为 BbCc 的个体与“个体 X”交配,子代表现型有:直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色,它们之间的比为 3﹕3﹕1﹕1。“个体X”的基因型为 ( )
A.BbCc B.Bbcc C.bbCc D.bbcc
例2、已知豚鼠中毛皮黑色(D)对白色(d)为显性,粗糙(R)对光滑(r)为显性,如果用毛皮黑色光滑的豚鼠与毛皮白色粗糙的豚鼠杂交,其杂交后代表现型为黑色粗糙 18 只,黑色光滑 16 只,白色粗糙 17 只,白色光滑 19 只,则亲代最可能的基因型是( )
A 、DDrr×DDRR B 、DDrr×ddRR
C、DdRr×DdRr D、Ddrr×dd
强化训练
C
D
二.遗传病概率求解
(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:
(6)只患一种病的概率:
m·n
m·(1-n)
n·(1-m)
(1-m)·(1-n)
1-(1-m)·(1-n)
m(1-n)+n·(1-m)
自由组合定律的相关计算方法
强化训练
例1、人类多指基因(T)是正常指(t)的显性,白化基因(a)是正常(A)的隐性,而且都是独立遗传.一个家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一个白化病但手指正常的孩子,则下一个孩子只有一种病和有两种病的几率分别是( )
A 、1/2, 1/8 B 、 3/4, 1/4 C 、 1/4, 1/4 D 、 1/4, 1/8
A
自由组合定律的相关计算方法
三、设计实验验证分离定律和自由组合定律
验证方法 结论
自交法 F1自交后代的分离比为 ,则符合分离定律
F1自交后代的分离比为9∶3∶3∶1,则符合 定律
测交法 F1测交后代的性状比为1∶1,则符合 定律
F1测交后代的性状比为 ,则符合基因的自由组合定律
花粉鉴定法 若F1有两种花粉,比例为1∶1,则符合 定律
若F1有四种花粉,比例为 ,则符合基因的自由组合定律
3∶1
自由组合
分离
1:1:1:1
分离
1:1:1:1
强化训练
例1.已知某植物的抗病(A)和不抗病(a)、花粉长形(B)和花粉圆形(b)、高茎(D)和矮茎(d)三对性状能自由组合。现有四株纯合的植株,其基因型分别为①aaBBDD、②AABBDD、③aaBBdd、④AAbbDD。下列相关叙述不正确的是( )
A.任意选择两植株进行杂交等相关实验都能验证基因的分离定律
B.欲验证基因的自由组合定律可选用的杂交组合只有①和④、②和③
C.欲培育出基因型为aabbdd的植株,可选择③和④进行杂交
D.欲通过检测花粉验证基因的分离定律可选择④和其他三株任意植株杂交
B
F1
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
黄色圆粒
9
3
3
1




四. 9:3:3 :1的几种变形
YYRR
yyrr
YyRr
Y R Y rr yyR yyrr
配子
杂种子一代
黄色圆粒
隐性纯合子绿色皱粒
测交
P
YyRr
yyrr
YR
yr
yR
Yr
yr
F1
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
黄色皱粒
黄色圆粒
绿色皱粒
绿色圆粒
1 : 1 : 1 : 1
自由组合定律的相关计算方法
AaBb自交 后代性状比 原因分析 测交后代
9:7
9:3:4
9:6:1
A、B同时存在时表现为一种性状,其余基因型为另一性状
9A_B _ :(3A _ bb + 3 aaB _ + 1aabb )
1:3
1AaBb :(1Aabb + 1aaBb + 1aabb )
一对等位基因中的隐性基因制约其它基因的作用
9A_B _ : (3A _ bb) : (3 aaB _ + 1aabb)
1:1:2
1AaBb : 1Aabb : (1aaBb + 1aabb )
双显、单显、双隐表现为3种性状
9A_B _ : (3A _ bb + 3 aaB _ ) : 1aabb
1:2:1
1AaBb : (1Aabb + 1aaBb) : 1aabb
自由组合定律的相关计算方法
四. 9:3:3 :1的几种变形
AaBb自交 后代性状比 原因分析 测交后代
15:1
1 : 4 : 6 : 4 : 1
只要有显性基因就表现为一种表现型,其余基因型为另一种表现型
(9A_B _ + 3A _ bb + 3 aaB _ ) : 1aabb
3:1
(1AaBb + 1Aabb + 1aaBb) : 1aabb
A与B作用效果相同,但是显性基因越多,其效果越强
1AABB : 4(AaBB + AABb) : 6(AaBb + AAbb + aaBB) : 4(Aabb + aaBb) : 1aabb
1:2:1
1AaBb : 2(Aabb + 1aaBb) : 1aabb
自由组合定律的相关计算方法
四. 9:3:3 :1的几种变形
AaBb自交 后代性状比 原因分析 测交后代
12 : 3 : 1
一对等位基因中的显性基因制约其它基因的作用
(9A_B _ + 3A _ bb) : 3 aaB : 1aabb
2 : 1 : 1
(1AaBb + 1Aabb) : 1aaBb : 1aabb
自由组合定律的相关计算方法
四. 9:3:3 :1的几种变形
致死类型
(和小于16)
1) AA和BB致死 (显性纯合致死)
2) AA或BB致死 (某显性纯合致死)
3) aabb致死(某基因型致死)
4) aa或bb致死(某隐性纯合致死)
5)AB等配子致死
AaBb :Aabb: aaBb : aabb
1 : 1 : 1 : 1
P F1 F2
表型 白色(♀)×白色( ) 白色 白色∶黑色=13∶3
例1.某品种鸡羽毛的颜色由A、a和B、b两对等位基因共同控制,其中B、b
分别控制黑色和白色,A能抑制B的作用,A存在时表现为白色。某人做了下
表所示的实验:
F2中黑色羽毛鸡自由交配得到F3,则F3中( )
A.杂合子占5/9 B.黑色个体占8/9
C.白色个体均为杂合子 D.黑色个体均为纯合子
强化训练
B

【9:3:3:1 的变式问题】
例2.一种观赏植物,纯合的蓝色品种(AABB)与纯合的鲜红色品种(aabb)杂交,
F1表现为蓝色,F1自交,F2表现为9蓝∶6紫∶1鲜红。若将F2中的紫色植株用
鲜红色的植株授粉,则其后代的表型及比例是( )
A.1鲜红∶1紫  B.2紫∶1鲜红 C.1蓝∶2紫∶1鲜红 D.3紫∶1蓝
强化训练
B

【9:3:3:1 的变式问题】
例3、某豌豆的花色由两对等位基因(A 和 a,B 和 b)控制,只有A和B同时存在时才是红花,已知两白花品种甲、乙杂交,F1 都是红花,F1 自交所得 F2 代红花与白花的比例是 9:7。试分析回答:
(1) 根据题意推断出两亲本白花的基因型: 。
(2) F2 代中红花的基因型有 种。纯种白花的基因型有 种。
(3) 从 F1 代开始要得到能稳定遗传的红花品种应连续自交 代。
AAbb aaBB
4
3
2
强化训练

【9:3:3:1 的变式问题】
【致死问题】
例1.某个鼠群有基因纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡),该鼠群的体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d)。任意取雌雄两只黄色短尾经多次交配,F1的表型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1,则下列相关说法不正确的是( )
A.两个亲本的基因型均为YyDd
B.F1中黄色短尾个体的基因型与亲本相同
C.F1中黄色长尾和灰色短尾的基因型分别是Yydd和yyDd
D.F1中黄色长尾鼠中的雌雄个体交配,后代中纯合子占1/2
强化训练
D
【渐变色题】
例1、 香豌豆能利用体内的前体物质经过一系列代谢过程逐步合成蓝色中间产物和紫色色素,此过程是由B、b 和D、d 两对等位基因控制(如图所示),两对基因不在同一对染色体上。其中具有紫色素的植株开紫花,只具有蓝色中间产物的开蓝花,两者都没有则开白花。据右图的下列叙述中, 不正确的是( )
A.只有香豌豆基因型为 B_D_时,才能开紫花
B.基因型为bbDd 的香豌豆植株不能合成中间物质,所以开白花
C.基因型为BbDd 的香豌豆自花传粉,后代表现型比例为 9∶4∶3
D.基因型BbDd 与 bbDd 杂交,后代表现型的比例为 1∶1∶1∶1
强化训练
D
【累加效应】
例1、假设某种植物的高度由两对等位基因 A\a 与B\b 共同决定,显性基因具有增高效应,且增高效应都相同,并且可以累加,即显性基因的个数与植物高度呈正比AABB 高 50cm,aabb 高 30cm。据此回答下列问题。
(1) 基因型为AABB 和 aabb 的两株植物杂交,F1 的高度是
(2) F1 与隐性个体测交,测交后代中高度类型和比例为
(3) F1 自交,F2 中高度是 40cm 的植株的基因型是 。这些 40cm 的植株在 F2中所占的比例是
强化训练
40cm
40cm:35cm:30cm=1;2:1
AAbb 、aaBB、AaBb
3/8
例2、人类的皮肤含有黑色素,黑人含量最多,白人含量最少;皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A 和 a,B 和 b)所控制;显性基因 A 和B 可以使黑色素量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。若一纯种黑人与一纯种白人婚配,后代肤色黑白中间色;如果该后代与同基因型的异性婚配,其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例为( )
A、3 种 3:1 B、3 种 1:2:1 C、9 种 9:3:3:1 D、9 种 1:4:6:4:1

强化训练
【累加效应】
D

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