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孟德尔的豌豆杂交实验（一）
人教版高中生物必修二
第一章第一节
第2课时
基因的分离定律模拟实验及相关计算问题
性状
相对性状
显性性状：
隐性性状：
性状分离
纯合子
杂合子
遗传因子(基因)
隐性遗传因子（小写字母,如d）
显性遗传因子（大写字母 ,如D）
杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。
自交后代不出现
自交后代出现现
决定
温故知新
生物体的形态、结构或生理等特征。
同种生物的同一性状的不同表现类型。
决定
决定
具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状。
具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代未显现出来的性状。
遗传因子组成相同的个体，如DD, dd。
遗传因子组成不同的个体，如Dd。
阅读教材中的实验目的和步骤，并回答下列问题：
1.每个桶中放入数量相等的两种彩球的含义是什么
2.每次分别从两个桶内随机抓取一个彩球的含义是什么
3.分别从两个桶内随机抓取一个彩球组合在一起模拟了什么过程
4.为什么要将抓取的彩球放回原来的小桶内并摇匀
学生活动：
四、探究实践——性状分离比的模拟
教材P6
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
乙
F1
分离（抓取）
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
D
d
d
D
d
D
d
D
d
D
甲
d
D
d
合并
分离（抓取）
教材P6
雄性生殖器官
雄配子(精子)
雌配子
(卵子)
模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合
雌性生殖器官
四、探究实践——性状分离比的模拟
教材P6
1.实验目的
通过模拟实验，理解 的分离和 的随机结合与 之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
遗传因子
配子
性状
2.实验原理
性状分离比的模拟实验记录表 次数 甲 乙 组合
1
2
3
4
5
6
.....
合计次数 D次 ， d次 。 D次 ， d次 。 DD次 ，Dd次 ，dd次 。
统计数量比 D:d= D:d= DD:Dd：dd=
3.操作步骤
取小桶并编号
→
分装彩球
→
混合彩球
→
随机取球
→
放回原小桶
→
重复实验
四、探究实践——性状分离比的模拟
教材P6
在统计样本足够大的情况下，
两种雌配子的比例为D∶d≈1∶1；
两种雄配子的比例为D∶d≈1∶1；
子代遗传因子组成及比例为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1；
子代性状分离比为显性∶隐性≈3∶1。
四、探究实践——性状分离比的模拟
教材P6
4.实验结果
5.讨论：
（1）为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？
（2）实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？
杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。
不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
（3）为什么每次抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？
为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。
（4）理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？
不是。 DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。
（5）将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较，你认为孟德尔的假说是否合理？
合理。 因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机组合，统计的样本数量也足够大，出现了3：1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。
四、探究实践——性状分离比的模拟
教材P6
5.讨论：
1. 纯合子和杂合子的判断+ 验证分离定律
隐性纯合子：
表现出隐性性状的个体
思考：但显性纯合子与杂合子表现的性状
一样如何判断呢？
(1)自交法
如：高茎豌豆有DD和Dd
(2)测交法
后代有显性和隐性性状：
杂合子
纯合子
稳定遗传(不出现性状分离)
性状分离
后代只有一种性状：
纯合子
杂合子
例课本P8 二、2题
DD
DD
Dd
1DD 2Dd和1dd
Dd x dd
DD x dd
五、分离定律的分析
（适用植物）
（适用动物和植物）
（3）花粉鉴定法
①方法：待测个体—花粉。
显性：隐性=3：1，可用来验证分离定律
显性：隐性=1：1，可用来验证分离定律
两种配子数量比是1：1可用来验证分离定律
某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案确定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。
(1)在正常情况下，一匹母马一次只能生一匹小马。为了在一个配种季节完成这项鉴定，应该怎么配种？
(2)杂交后代可能出现哪些结果？如何根据结果判断栗色马是纯合子还是杂合子？
将栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代
栗色公马：BB或者Bb
BB×bb
—Bb(栗色)
Bb×bb
—Bb(栗色)和bb(白色)
五、分离定律的分析
1. 纯合子和杂合子的判断
1.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答：
（1）花粉出现这种比例的原因是：
（2）实验结果验证了__________________；
（3）如果让F1自交，产生的植株中花粉有________种类型。
孟德尔的分离定律
2
F1水稻细胞含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子，两个遗传因子分离进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；另一个配子遇碘变黑色，其比例为1：1.
课本P8 扩展应用第1题
五、分离定律的分析
五、分离定律的分析
2.显、隐性的判断
思考：
月季有白花和红花的两种性状，但不知哪种为显性性状哪种为隐性性状，怎么判断显隐呢？
采用自交法或杂交法
(1)自交法:
若 白花
全白，
则判断不了；
若 白花
有白，有红，
则红为隐性。
(2)杂交法:
若 白花
×
红花
有白，有红，
则判断不了；
若 白花
×
红花
全红，
则红为显。
例：课本P8，一、3题
无中生有为隐性
(1) 毛色的显性性状是________,隐性性状是_______。
白色
黑色
(2)白毛羊与白毛羊通过有性生殖产生的后代中出现了黑毛羊，这种现象在遗传学上称为_________。产生这种现象的原因是
性状分离
白毛羊为杂合子，杂合子自交时会出现性状分离。即雌雄白毛羊均可形成含有黑毛遗传因子的配子，雌雄配子随机结合，会产生黑毛羊。
五、分离定律的分析
A、正推类型：已知亲本的基因型、表现型，推测子代的基因型、表现型。
B、逆推类型: 根据子代的基因型和表现型推亲本的基因型。
突破方法:
(1) 隐性纯合突破法
(2) 根据后代比例解题
3、确定基因型、表现型
AA X AA
AA X Aa
AA X aa
Aa X Aa
Aa X aa
aa X aa
亲本
子代基因型及比例
子代表现型及比例
AA
全为显性
AA：Aa=1:1
全为显性
Aa
全为显性
AA：Aa：aa=1:2：1
显性：隐性=3：1
Aa：aa=1:1
显性：隐性=1：1
aa
全为隐性
五、分离定律的分析
3、确定基因型、表现型
A、正推类型：已知亲本的基因型、表现型，推测子代的基因型、表现型。
根据比值直接推断
子代表现型及比例
显性：隐性=3：1
显性：隐性=1：1
只有显性性状
只有隐性性状
亲代基因型
Aa X Aa
Aa X aa
aa X aa
亲本之一一定是AA
五、分离定律的分析
3、确定基因型、表现型
A、正推类型：已知亲本的基因型、表现型，推测子代的基因型、表现型。
B、逆推类型: 根据子代的基因型和表现型推亲本的基因型。
(1) 隐性纯合突破法：
例题：现有一只白公羊与一只白母羊交配，生了一只小黑羊。试问：那只公羊和那只母羊的基因型分别是什么？它们生的那只小黑羊是什么基因型。（用字母B、b表示）
公羊：Bb 母羊：Bb
隐性纯合突破法
无中生有为隐性
解题思路？
先判断显隐性；再根据子代的基因型和表现型推亲本的基因型。
小羊：bb
五、分离定律的分析
例题：大豆的花色是由一对等位基因D、d控制着，下表是大豆的花色三个组合的的遗传实验结果。
(2)根据后代比例解题
要求:1、判断显隐性
2、写出各组亲本的遗传因子组成
(3)Dd x Dd
显性性状：紫花
(1)Dd x dd
(2)DD x dd
五、分离定律的分析
实验组别 亲本组合 F1红果 F1黄果
1 红果×黄果 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1511 508
4 黄果×黄果 963
3.番茄果实颜色由一对遗传因子A、a控制，对如表所示杂交实验及结果的分析正确的是（ ）
A：实验3可证明黄色为显性性状
B：实验1的亲本红果的遗传因子组成为Aa，黄果遗传因子组成为aa，
相当于测交
C：实验2的F1红果中既有纯合子也有杂合子
D：实验1的F1红果与实验2的F1红果杂交，后代红果占2/3
(1)判断显隐性
(2)推导遗传因子组成；
(3)计算概率
B
五、分离定律的分析
1.用经典公式计算：
概率＝(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100%。
2.用配子的概率计算：
先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘、相关个体的概率相加即可。
♀
♂
生一匹白色母马的概率
五、分离定律的分析
4、概率在遗传学分析中的应用
显性性状中基因型为AA或Aa，比例为1∶2
显性性状中Aa的概率为2/3
例2：Aa自交，求子代某一显性个体是杂合子的概率
Aa×Aa 1/4AA 2/4Aa 1/4aa
五、分离定律的分析
4、概率在遗传学分析中的应用
(1)乘法原则：两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率
等于各自概率的积。
例3.已知：生男孩和生女孩的概率相等，第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别。
请问一对夫妻生两个孩子都是女孩的概率？
第一胎生女孩的概率为1/2，第二胎生女孩的概率为1/2，那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2＝1/4
五、分离定律的分析
4、概率在遗传学分析中的应用
例4.已知：生男孩和生女孩的概率相等，第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别。一对夫妇连续生两个孩子，这两个孩子是一男一女的概率是多少(不分大小)
(2)加法原则：两个或两个以上互斥事件同时出现的概率等于
各自概率的和。
一男一女有两种情况：哥哥和妹妹、姐姐和弟弟，两种情况是不能同时发生，概率应该相加
即：1/2×1/2 ＋1/2×1/2 ＝1/2
五、分离定律的分析
4、概率在遗传学分析中的应用
例5.某雌雄同株植物高茎对矮茎为显性，由于某种原因使携带矮茎遗传因子的花粉只有1/3能够成活。现用多株纯合高茎植株作母本、矮茎植株作父本进行杂交，子一代植株自交，子二代的性状分离比为(　 　)
A．3∶1 B．7∶1
C．5∶1 D．8∶1
B
五、分离定律的分析
4、概率在遗传学分析中的应用
用配子的概率计算：
先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘、相关个体的概率相加即可。
AA=1/2*1/2=1/4 Aa=1/2*1/2 + 1/2*1/2=1/4 aa=1/2*1/2
4、概率在遗传学分析中的应用
五、分离定律的分析
1.指导育种
例1. 将一株开紫花的自花受粉植株的种子种下去，可惜的是在长出的126株新植株中，却有46株是开白花的，这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种呢 请你写出解决这一问题的实验程序。
紫花
紫花 白花
隐性
Aa
aa
AA或Aa
（1）培育显性纯合子
方法：连续自交，直到后代不发生性状分离为止
课本P7 “技能训练”
六、分离定律的实践应用
1/2
1/4
1/8
六、分离定律的实践应用
Fn所占比例
杂合子
纯合子
显性 纯合子
隐性 纯合子
显性性状个体
隐性性状个体
1/2
1/4
1/8
n代表以Aa为起点，自交的代数
六、分离定律的实践应用
Fn所占比例
杂合子
纯合子
显性 纯合子
隐性 纯合子
显性性状个体
隐性性状个体
（1）曲线图
（2）具有一对遗传因子的杂合子个体，至少连续自交几代后纯合子的比例才可达95%以上？
至少5代
要培育的是显性纯合子？
六、分离定律的实践应用
思考：若逐代淘汰隐性个体，则Aa 自交n代后，后代杂合子和纯合子所占的比例？
六、分离定律的实践应用
自交和自由交配
自交是指基因型相同的个体交配，
植物是指自花传粉或同株异花传粉。
自由交配是指群体中不同个体随机交配，基因型相同或不同的个体之间都可以进行交配，而且随机。
1.指导育种
（1）培育显性纯合子
方法：连续自交，直到后代不发生性状分离为止
（2）培育隐性纯合子
一旦出现隐性性状个体就能稳定遗传，便可留种推广
（3）培育杂合子
留显性纯合子和隐性纯合子，
每年通过杂交培育杂合子种子
六、分离定律的实践应用
2.预防遗传病
例2.正常和白化是一对相对性状，由等位基因A和a控制。下图是一个白化病家族的遗传系谱图，则图中Ⅰ1、Ⅰ3的遗传因子组成和Ⅲ1为白化病患者的概率分别为(　　)
A.AA、Aa和1/16 B.Aa、Aa和1/9 C.Aa、AA和1/4 D.Aa、Aa和1/64
1、白化病是隐性病
aa
aa
Aa
Aa
Aa
Aa
B
六、分离定律的实践应用
例3.一对表现正常的夫妇生了一个白化病男孩和一个正常女孩，他们再生一个白化病女孩的概率？生一个女孩患白化病的概率？
性状在前，性别在后，要乘某一性别的概率，即1/2
性别在前，性状在后，不乘女某一性别的概率，即1/2
1/4×1/2 ＝1/8
1/4
aa
Aa和Aa
携带者：含有致病基因，但表现型正常
例如：白化病基因携带者，Aa
六、分离定律的实践应用
5.复等位基因：人类ABO血型的决定方式
1.配子致死
2.个体致死（显性纯合致死，则杂合子自交，性状分离比为2:1）
3.不完全显性
（杂合子的性状与显性纯合子不同，则杂合子自交，性状分离比为1：2:1 ）
4.“从性遗传” （杂合子在雌、雄个体的表现型不一样）
人类ABO血型系统有A型、B型、AB型、O型，由IA、IB、i三个复等位基因决定，基因IA和IB对基因i是完全显性，IA和IB是共显性。
IAIA、IAi IBIB、IBi
IAIB ii
→ A型血 → B型血；
→ AB型血(共显性) → O型血。 遵循分离定律
七、分离定律的特殊分离比
1.采用ABCD中的哪一套方法,可以依次解决①—④的遗传学问题( )
①鉴定一只白羊是否纯种
②在一对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯合度
④检验杂种子一代的遗传因子组成
A．杂交、自交、测交、测交
B．测交、杂交、自交、测交
C．测交、测交、杂交、自交
D．杂交、杂交、杂交、测交
B
测交
杂交
连续自交
测交
跟踪训练

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