资源简介

(共34张PPT)
期末复习
遗传因子的发现
学习目标
(一)生命观念
本章内容可帮助形成生命的物质观、生物进化观等。
(二)科学思维
基于孟德尔的豌豆杂交实验，在“观察、分析实验结果→发现问题→作出解释(提出假说)→演绎推理→实验验证→总结规律”的过程中，可以培养归纳与演绎的科学思维，体会假说一演绎法，学习如何运用假说一演绎法进行科学探究。
(三)科学探究
通过了解孟德尔的生平和追溯孟德尔发现遗传规律的过程，体会假说一演绎法的研究思路。学习正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及应用符号体系表达概念。培养敢于质疑的科学精神、缜密的科学思维、大胆的想象和创新，以及对科学的热爱和锲而不舍的探索精神。
(四)社会责任
分离定律和自由组合定律在生物的遗传中具有普遍性，可以依据遗传规律设计动植物育种过程，预测杂交后代的遗传性状，特别是预测某些遗传病的患病概率。
考点一：豌豆用作遗传实验材料的优点
选材原因
豌豆
自花传粉植物
两性花在未开放时，它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上，这种传粉方式叫作自花传粉，也叫自交。
避免了外来花粉的干扰，自然状态下一般都是纯种，杂交结果可靠易分析。
原因1
含义
结果
具有易于区分的相对性状
一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫作相对性状。
很容易观察和分析实验结果
原因2
含义
结果
3.豌豆花大，容易进行去雄和人工授粉操作；
4.豌豆生长周期短，易于栽培，后代个体数量多，便于统计。
原因3、4
2.一对相对性状的杂交实验
去雄
人工授粉
套袋
种子发育成熟
种植，得到F1代
含义：除去未成熟花的全部雄蕊
目的：防止自花传粉对实验干扰
采集雄蕊时机：待去雄花的雌蕊成熟时采集（供应花粉的植株叫作父本）
操作：将采集到的花粉涂(撒)在去雄花的雌蕊的柱头上(接受花粉的植株叫作母本)
套袋：防止其他花粉对实验的干扰，保证所得后代为人工授粉的结果
套袋
套袋：防止其他花粉对实验的干扰
×
(杂交)
(自交)

正反交：是一组相对概念，若高茎为母本、矮茎为父本间的交配方式为正交，则高茎为父本、矮茎为母本的交配方式就称为反交。
双亲都为纯种
显性性状：F1表现出来的亲本性状
隐性性状：F1未表现出来的亲本性状
相对性状
性状分离：杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象。
高茎787 : 矮茎277=2.96 : 1≈3 : 1
自交：指同一个体或不同个体但为同一基因型的个体间雌雄配子的结合。豌豆的自花受粉即为自交。
P
F1
F2
2.一对相对性状的杂交实验
问题1：为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢
问题4：F2高茎 : 矮茎≈3 : 1性状分离是偶然吗？
问题3：为什么F1没有矮茎的，而F2又出现了矮茎的呢
×
(杂交)
(自交)

P
F1
F2
控制矮茎的因子隐而未现
问题2：F1中的高茎个体和亲代的高茎个体相同吗
不同，亲代高茎为纯种，F1高茎为杂种
性状分离
问题5：为什么F2高茎 : 矮茎≈3 : 1？
统计学分析，否定了融合遗传，支持了颗粒遗传
问题6：F2中高茎豌豆和亲本相同，还是和F1相同？
2.一对相对性状的杂交实验
Dd
性状由遗传因子决定。遗传因子具有独立性。显性性状由显性遗传因子（用大写字母表示，如D）决定，隐性性状由隐性遗传因子（用小写字母表示，如d）决定。
体细胞中的遗传因子成对存在。遗传因子组成相同的个体叫纯合子，遗传因子组成不同的个体叫杂合子。
形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。
受精时，雌雄配子结合是随机的。
×
P
F1
D
Dd
d
D
d
D
d
配子
F1
D
d
配子
Dd
D
d
×
DD
dd
Dd
Dd
F2
1
2
1
：
：
孟德尔的分离假说
全部为高茎
高茎：矮茎=3:1
2.一对相对性状的杂交实验
据以上解释得出推论：
F1为杂合子，且产生两种数量相等的配子。
证明F1为杂合子的方法——测交：
让F1与隐性纯合子杂交。
预期结果：
根据假说，推出测交后代中高茎和矮茎植株的数量比应为1:1。
P
Dd
D
d
配子
d
×
Dd
dd
F1
1
1
：
测交
杂种子一代
隐性纯合子
高茎
矮茎
dd
高茎
矮茎
演绎推理
实验检验
孟德尔设计的测交预期结果与实验结果一致，验证了他的假说。
2.一对相对性状的杂交实验
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合。
在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。
随配子遗传给后代。
孟德尔第一定律——分离定律
Dd
D
d
体细胞
遗传因子成对存在
成对的遗传因子发生分离
配子
分离后的遗传因子随配子遗传给后代
2.一对相对性状的杂交实验
现有一对相对性状红花和白花，如何设计实验判断其显隐性？
①杂交法
红花×白花
红花
白花
红花为显性，白花为隐性
白花为显性，红花为隐性
红花：白花=1：1
无法判断显隐性
②自交法
红花×红花
白花×白花
红花
红花：白花=3：1
白花
白花：红花=3：1
无法判断显隐性
红花为显性，白花为隐性
无法判断显隐性
白花为显性，红花为隐性
3.分离定理应用——（1）判断显隐性
3.分离定理应用——（2）已知亲代基因型推后代分离比（正推法）
亲本交配类型 后代基因型及比例 后代表现型及比例
AA×AA
Aa×Aa
aa×aa
AA×aa
Aa×aa
AA×Aa
AA
AA:Aa:aa = 1:2:1
aa
Aa
Aa:aa = 1:1
AA:Aa=1:1
全为显性
显性:隐性=3:1
全为隐性
全为显性
显性:隐性=1:1
全为显性
3.分离定理应用——（3）已知后代分离比推亲代基因型（逆推法）
若子代
全为显性
若子代
全为隐性
若子代
显:隐=3:1
若子代
显:隐=1:1
则亲本为
AA × __
则亲本为
aa × aa
则亲本为
Aa × Aa
则亲本为
Aa × aa
3.分离定理应用——（4）纯合子与杂合子的鉴定
①自交法
待测个体自交
出现性状分离
待测个体为杂合子
不出现性状分离
待测个体为纯合子
②测交法
待测个体
×
隐性纯合子
后代只有1种类型
待测个体为纯合子
后代出现2种类型
待测个体为杂合子
(常用于植物的鉴别)
(常用于动物的鉴别)
③花粉鉴别法
杂合子的某些性状可以从花粉的比例直接鉴定，
如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。
3.分离定理应用——（5）遗传概率计算
（1）加法定理
一个事件A出现时，另一个事件B就被排除
互斥
事件
两个互斥事件A与B的和的概率，等于事件A与B的概率之和
P(A+B)=P(A)+P(B)
一个事件A的发生，不影响另一个事件B的发生
独立事件
P(AB)=P(A)·P(B)
（2）乘法定理
Aa连续自交
AA
aa
Aa连续自交（逐代淘汰aa）
AA
Aa
AA
Aa
AA
Aa
AA
Aa
3.分离定理应用——（6）连续自交问题
Aa连续自由交配
Aa连续自由交配（逐代淘汰aa）
3.分离定理应用——（6）连续自交问题
3.分离定理应用——（7）特殊分离比
①不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的表现形式，F1自交后代有3种表现型，其性状分离比为1:2:1。
不完全显性：AA红色 Aa粉色 aa白色
完全显性：AA、Aa红色 aa白色
②致死现象
Aa x Aa
正常情况：1AA:2Aa:1aa
显性纯合致死：2Aa:1aa
隐性纯合致死：1AA:2Aa
指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。
配子致死：
胚胎致死
显性配子致死：A致死，a存活
隐性配子致死：a致死，A存活
③从性遗传
表现型上受个体性别影响的现象。
AA Aa aa
公羊 有角 有角 无角
母羊 有角 无角 无角
④复等位基因
等位基因有2个以上，这些基因称为复等位基因。
如：人类ABO血型：IA、IB、i
A型血：IAIA、IAi
B型血：IBIB、IBi
AB型血：IAIB
O型血：ii
3.分离定理应用——（7）特殊分离比
杂合子（Aa）自交后代出现3:1性状分离比的条件
①含A的配子与含a的配子育性相同
（1）含A的雌配子或雄配子全部死亡→1显:1隐
（2）含a的雌配子或雄配子全部死亡→全显
（3）含A的雌配子或雄配子50%死亡→ 2显:1隐
（4）含a的雌配子或雄配子50%死亡→5显:1隐
②AA、Aa、aa的个体成活率相同
（1）AA胚胎致死→ 2显:1隐
（2）aa胚胎致死→全显
③雌雄配子随机结合
④A对a为完全显性，即AA和Aa的表型一致
不完全显性（ AA和Aa的表型不一致） → 2显:1隐
⑤统计的子代个体足够多
⑥不从性遗传
从性遗传→♀中3显:1隐，♂中1显:3隐
3.分离定理应用——（8）出现3：1的性状分离比需要满足的条件
3.分离定理应用——（9）指导杂交育种
A. 优良性状为显性性状：
连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。
B. 优良性状为隐性性状：
一旦出现就能稳定遗传，即可留种推广。
C. 优良性状为杂合子：
两个纯合的具有不同相对性状的同种生物个体的杂交后代就是杂合子，每年都要留种。
4.两对相对性状的杂交实验
是否还遵循分离定律？
F2代为什么出现新的性状组合
为什么F2代不同类型性状比为9:3:3:1？
提出问题
根据F1表现出来的性状，可推出：
黄色、圆粒为显性性状
绿色、皱粒为隐性性状
观察分析
黄色圆粒
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
数量
315
108
101
32
9
3
3
1
:
:
:
F2
F1
P

黄色圆粒
绿色皱粒
×
解释：对每一对性状单独分析：
种子形状
结论：
每一对相对性状的遗传都遵循分离定律。
控制两对相对性状的遗传因子的遗传互不干扰。
P　 　 圆粒　 ×　 皱粒
F1　　　　　　　　 圆粒
F2 圆粒　　　　 皱粒
315+108=423　101+32=133
≈ 3 : 1
P　 　 黄色　 ×　 绿色
F1　　　　　　　　 黄色
F2 黄色　　　　 绿色
315+101=416　108+32=140
≈ 3 : 1
问题：是否还遵循分离定律？
种子颜色
4.两对相对性状的杂交实验
假定豌豆的圆粒、皱粒分别由遗传因子R、r控制，黄色、绿色分别由遗传因子Y、y控制。
则亲本遗传因子组成分别为YYRR和yyrr。
两亲本分别产生YR、yr一种配子。
推断出F1的遗传因子组成为YyRr，表现为黄色圆粒。
黄色圆粒
绿色皱粒
×
P
Y
Y
RR
yyrr
YR
yr
配子
F1
YyRr
黄色圆粒
受精

4.两对相对性状的杂交实验
F2
YR
yR
Yr
yr
yR
Yr
YR
yr
F1配子
F1
YyRr
黄色圆粒

YYRR
YyRr
YYRr
YyRR
YyRr
yyRR
YyRR
yyRr
YyRr
YYRr
YYrr
Yyrr
YyRr
yyrr
yyRr
Yyrr
F1产生配子时，每对等位基因遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。
受精时，雌雄配子结合是随机的。
F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
雌雄配子的结合方式有16种
遗传因子的组合形式有9种：YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrT、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr
4.两对相对性状的杂交实验
F2
YR
yR
Yr
yr
yR
Yr
YR
yr
F1配子
F1
YyRr
黄色圆粒

YYRR
YyRr
YYRr
YyRR
YyRr
yyRR
YyRR
yyRr
YyRr
YYRr
YYrr
Yyrr
YyRr
yyrr
yyRr
Yyrr
F1产生配子时，每对等位基因遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。
受精时，雌雄配子结合是随机的。
F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
雌雄配子的结合方式有16种
遗传因子的组合形式有9种：YYRR、YYRr、YyRR、YyRr、YYrT、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr
性状表现为4种：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，它们之间的数量比是9：3：3：1。
4.两对相对性状的杂交实验
绿色
皱粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
黄色
圆粒
P
配子
×
F1
测交
杂种子一代
隐性纯合子
黄色圆粒
绿色皱粒
YyRr
yyrr
YR
yR
Yr
yr
yr
YyRr
yyrr
Yyrr
yyRr
1
1
：
1
：
1
：
据以上解释得出推论：
F1为杂合子，且产生4种数量相等的配子。
证明F1为杂合子的方法——测交：
让F1与隐性纯合子杂交。
预期结果：
根据假说，推出测交后代的性状分离比为1:1:1:1。
演绎推理
验证孟德尔的自由组合假说，等价于验证F1产生了含YR、Yr、yR、yr的4种数量相等的配子。
4.两对相对性状的杂交实验
实验检验
在孟德尔所做的测交实验中，无论以F1做母本还是做父本（即正反交），结果都符合预期设想。
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做母本 31 27 26 26
F1做父本 24 22 25 26
不同性状的数量比 1 : 1 : 1 : 1 黄色圆粒豌豆（F1：YyRr）与绿色皱粒豌豆（yyrr）测交实验的结果
4.两对相对性状的杂交实验
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。
孟德尔第二定律——自由组合定律
YyRr
Y
y
R
r
YR
yR
Yr
yr
4.两对相对性状的杂交实验
5.孟德尔遗传规律的再发现
1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫作“基因”。
他还提出了表型（也叫表现型）和基因型的概念。
表型（表现型）
基因型
定义：指生物个体表现出来的性状。
举例：豌豆的高茎和矮茎。
定义：与表型有关的基因组成。
举例：高茎豌豆的基因型是DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd。
等位基因
定义：控制相对性状的基因，叫作等位基因。
举例：如D和d
丹麦生物学家
约翰逊
W.L.Johinnsen
（1857-1927）
6.自由组合定律的应用——（1）用乘法原理解决两对性状自由组合的问题7
通过棋盘法得到的结论，都可以通过乘法原理得出。例如F2共计16份，可看作4×4；F2有9种基因型，可看作______；F2有4种表现型，可看作______ ；F2中的“9黄色圆粒”可看作“3黄色”ד3圆粒”；F2中四种表现型的比例为9 : 3 : 3 : 1可看作______________________ ；F2中的4YyRr可看作____________ 。总之，只要知道亲本的基因型，先求出每对性状杂交的结果，然后运用乘法原理，便可得出任何关于子代的信息。
3×3
2×2
（3：1）×（3：1）
2Yy×2Rr
汉水丑生侯伟作品
Yy(黄色)
(1YY : 2Yy :1yy)
基因型：
表现型：
(3黄色 : 1绿色)
Rr(圆粒）
(1RR : 2Rr :1rr)
( 3圆粒 : 1皱粒)
×
×
F1: YyRr
U
U
U
YYRR
YyRr
YYRr
YyRR
YyRr
yyRR
YyRR
yyRr
YyRr
YYRr
YYrr
Yyrr
YyRr
yyrr
yyRr
Yyrr
9.自由组合定律的应用——（1）用乘法原理解决两对性状自由组合的问题
9.自由组合定律的应用——（1）用乘法原理解决两对性状自由组合的问题
若下面涉及的多对等位基因是自由组合的，则
杂交中 的基因对数 F1杂种形成配子数 F2 基因 型数 F2 表现 型数 F2 性状 分离比 F2 全显性 比例 F2
隐性
比例
1对
2对
3对
4对
... ... ... ... ... ... ...
n对
2
4
8
16
2n
3
9
27
81
3n
2
4
8
16
2n
3:1
9:3:3:1
(3:1)3
(3:1)4
(3:1)n
3/4
9/16
(3/4)3
(3/4)4
(3/4)n
1/4
1/16
(1/4)3
(1/4)4
(1/4)n
Aa
AaBb
AaBbCc
AaBbCcDd
6.自由组合定律的应用——（2）出现9：3：3：1需要满足的条件
杂合子（Aa）自交后代出现3:1性状分离比的条件
①含A的配子与含a的配子育性均为100%（配子不致死）
②AA、Aa、aa的个体成活率相同（胚胎不致死）
③雌雄配子随机结合
④A对a为完全显性，即AA和Aa的表型一致
⑤统计的子代个体足够多
“AaBb”自交后代出现9:3:3:1性状分离比的条件
①产生的四种雌雄配子比例相等且生活力相同（配子不致死）
②AA、Aa、aa个体成活率相同，BB、Bb、bb个体成活率相同（胚胎不致死）
④AA和Aa的表型一致，BB和Bb的表型一致（完全显性）
⑥两对基因分别控制两对性状，两对基因之间无相互作用
⑤子代样本数量足够大
③雌雄配子随机结合
⑦两对基因独立遗传（两对基因位于两对同源染色体上）
本课学习结束

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