高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進化》第2節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗（二）優(yōu)質(zhì)課ppt課件

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在孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律之前，一些研究雜交育種的專家對雜種后代中出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象早已熟知。
奈特選用豌豆做雜交實驗，認識到豌豆有許多性狀區(qū)分明顯的品種。
沒有計算兩種種子的數(shù)量比
薩葉里進一步明確一個性狀對另一個性狀的顯性關(guān)系以及性狀的獨立分配。遺憾的是他沒有用雜交后代做進一步的研究。
沒能說明性狀在后代中的分配情況
大多學者往往把一種生物的許多性狀同時作為研究對象。
沒有對實驗數(shù)據(jù)做深入的統(tǒng)計學分析
孟德爾對雜交實驗的研究也不是一帆風順的。他曾花了幾年時間研究山柳菊，結(jié)果卻并不理想。
山柳菊沒有既容易區(qū)分又可以連續(xù)觀察的相對性狀
山柳菊的花小，難以做人工雜交實驗。
山柳菊有時進行有性生殖，有時進行無性生殖
分析孟德爾獲得成功的原因
1. 用豌豆作雜交實驗的材料有哪些優(yōu)點?
具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對性狀;
豌豆嚴格自花傳粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交可獲得雜合子;
豌豆花比較大，易于做人工雜交實驗。
2. 這說明實驗材料的選擇在科學研究中起著怎樣的作用?
若孟德爾一味地用山柳菊做實驗，就很可能揭示不了生物遺傳的規(guī)律，所以科學地選擇實驗材料是科學研究取得成功的重要保障之一。
3.如果孟德爾沒有對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計學分析，他能不能對分離現(xiàn)象作出解釋?
因為通過數(shù)學統(tǒng)計，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定的數(shù)學比例，這引發(fā)他揭示其實質(zhì)的興趣
4.孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋在邏輯上環(huán)環(huán)相扣，十分嚴謹。他為什么還要設(shè)計測交實驗進行驗證呢?
一種正確的假說，僅能解釋已有的實驗結(jié)果是不夠的，還應該能夠預測另外一些實驗的結(jié)果，并通過實驗來驗證。如果實驗結(jié)果與預測相符，就可以認為假說是正確的;反之，則認為假說是錯誤的。孟德爾基于他對豌豆雜交實驗作出的假說，設(shè)計測交實驗，其實驗結(jié)果與預測相符，由此證明自已提出的假說是正確的。
5. 孟德爾使用不同的字母作為代表不同遺傳因子的符號，這與他在大學進修過數(shù)學有沒有關(guān)系?這對他進行邏輯推理有什么幫助?
數(shù)學符號能簡潔、準確地反映數(shù)學概念的本質(zhì)。孟德爾用這種方法，也更加簡潔、準確地反映抽象的遺傳過程，使他的邏輯推理更加順暢。
有關(guān)系。數(shù)學包含許多符號，數(shù)學符號也被普遍應用于概括、表述和研究數(shù)學的過程中。
孟德爾創(chuàng)造性地應用符號體系，并用于表達抽象的科學概念，和應用數(shù)學符號研究數(shù)學有異曲同工之妙，這與他曾在大學進修過數(shù)學有關(guān)。
6.除了創(chuàng)造性地運用科學方法，你認為孟德爾獲得成功的原因還有哪些?
孟德爾在維也納大學進修時，通過對自然科學的學習，使他具有生物類型是可變的、可以通過雜交產(chǎn)生新的生物類型等進化思想。同時孟德爾還學習數(shù)學，使他受到“數(shù)學方法可以應用于各門自然科學之中”的思想影響，產(chǎn)生應用數(shù)學方法解決遺傳學問題的想法，使孟德爾成為第一個認識到概率原理能用 于預測遺傳雜交實驗結(jié)果的科學家。
孟德爾對雜交實驗的研究是從觀察遺傳現(xiàn)象出發(fā)，提出問題，作出假設(shè)，然后設(shè)計實驗驗證假設(shè)的研究方法。這在當時是一種新的研究思路，光是豌豆的雜交實驗，他就沒有局限于對實驗結(jié)果的簡單描述和歸納。
扎實的知識基礎(chǔ)和對科學的熱愛
科學符號體系能夠更簡潔、準確地反映抽象的遺傳過程。
孟德爾在豌豆雜交實驗中，連續(xù)進行了8年的研究，并且對每次實驗的結(jié)果進行統(tǒng)計分析，從中發(fā)現(xiàn)了前人沒有發(fā)現(xiàn)的問題和規(guī)律。
創(chuàng)造性地應用科學符號體系
孟德爾通過實驗研究，提出了“顆粒遺傳”的思想，這是對傳統(tǒng)遺傳觀念的挑戰(zhàn)。
孟德爾憑借智慧和堅持,在有限的條件下一粒粒、一株株地“數(shù)出”遺傳規(guī)律，作出了超越自己所處時代的發(fā)現(xiàn)。
孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)
◇1909年，丹麥生物學家約翰遜將“遺傳因子”叫作基因◇并提出了表型(也叫表現(xiàn)型)和基因型的概念
◇定義：指生物個體表現(xiàn)出來的性狀
◇定義：指與表型有關(guān)的基因組成
◇定義：指控制相對性狀的基因
◇舉例：豌豆的高莖和矮莖
◇舉例：如DD、Dd、dd等
基因型是生物性狀表現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ),是內(nèi)因;環(huán)境因素是生物性狀表現(xiàn)的外因。生物的表型是基因型與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。
基因型是生物性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，表型是基因型的表現(xiàn)形式。
表型相同,基因型不一定相同。例如，在完全顯性遺傳時，顯性雜合子與顯性純合子的表型相同，而兩者的基因型不同。
基因型相同,表型也不一定相同。因為生物的生活環(huán)境也會影響生物的性狀表現(xiàn)。
基因型+環(huán)境因素→表型
1866年，孟德爾將研究結(jié)果整理成論文發(fā)表。
1900年， 三位科學家分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的論文。他們做了許多與孟德爾實驗相似的觀察，并且認識到孟德爾提出的理論的重要意義。
隨著孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)，基因的本質(zhì)和作用原理成為遺傳學研究的中心問題，這些問題的研究使人們對生物的認識越來越接近生命活動的本質(zhì)，并且為基因工程(也叫 “遺傳工程”) 等生物技術(shù)的興起奠定了理論基礎(chǔ)。
孟德爾被后人公認為“遺傳學之父”
現(xiàn)有甲、乙兩株高莖豌豆，分別對它們做了以下實驗，據(jù)此分析生物的表型和基因型之間的關(guān)系：
1．在適宜的田地里分別種植兩株豌豆，讓它們自然受粉，種子收獲后再分別種植，發(fā)現(xiàn)甲的后代都是高莖，乙的后代有高莖也有矮莖，如果用D、d表示等位基因，甲、乙的基因型是否相同？ 2．將甲后代的高莖豌豆種子種植在土壤貧瘠、缺水少肥的田里，結(jié)果都表現(xiàn)為植株矮小，是它們的基因型發(fā)生了改變嗎？ 3．綜上分析，基因型和表型二者之間的關(guān)系是怎樣的？
不相同。甲的基因型是DD，乙的基因型是Dd。
不是。是受環(huán)境的影響。
表型是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果。
分析生物的表型和基因型之間的關(guān)系
在雜交育種中，人們有目的地將具有不同優(yōu)良性狀的兩個親本雜交，使兩個親本的優(yōu)良性狀組合在一起，再篩選出所需要的優(yōu)良品種。
抗倒易病 抗倒抗病 易倒易病 易倒抗病
連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離為止
可以將其種子直接賣給農(nóng)民作為良種嗎？
從F2開始發(fā)生性狀分離
不能。因為這時得到的種子不一定是純合子
如果培育隱性純合的新品種，比如用基因型為AAbb和aaBB的親本，培育出aabb的優(yōu)良品種，是否需要連續(xù)自交？
培育細菌新品種時，能否用雜交育種的方法？
不需要，因為隱性性狀一旦出現(xiàn)即為純合子。
不能，雜交育種只適用于進行有性生殖的生物且相關(guān)基因遵循細胞核的遺傳規(guī)律，細菌是原核生物，不能進行有性生殖。
人們可以根據(jù)分離定律和自由組合定律，對某些遺傳病在后代中的患病概率作出科學的推斷，從而為遺傳咨詢提供理論依據(jù)。
例如：假如你是一位遺傳咨詢師，一對健康的夫婦前來咨詢。這對健康夫婦曾生了一個患有白化病的兒子，白化病是由顯性還是隱性基因控制的?他們再生一個孩子一定會患白化病嗎?患病概率是多少?
AA Aa aa
1 ： 2 ： 1
例如：多指是一種由顯性基因（A）控制的遺傳病。父親多指，母親正常，他們生了一個女兒手指正常，再生一個孩子是患病的概率 。
AA Aa aa
圖例說明:□表現(xiàn)正常的男性○表現(xiàn)正常的女性■患病的男性●患病的女性
1.孟德爾把數(shù)學方法引入生物學的研究，是超越前人的創(chuàng)新（ ）2.選擇豌豆作為實驗材料是孟德爾成功的首要條件（ ）3.孟德爾提出了遺傳因子、基因型和表型的概念（ ）4.表型相同的生物，基因型一定相同（ ）
5.雜交育種不需要篩選就可獲得優(yōu)良品種。（ ）6.根據(jù)孟德爾遺傳規(guī)律可以推斷遺傳病患病概率。（ ）
[典例1]小麥抗銹病對易染銹病為顯性，人們在育種過程中需要鑒別和保留純合的抗銹病小麥。現(xiàn)有Ⅰ、Ⅱ兩種抗銹病的小麥，鑒別其是否純合的最簡便易行的方法是（　?。〢.Ⅰ×ⅡB.Ⅰ×Ⅱ→F1，F(xiàn)1再自交C.Ⅰ、Ⅱ分別和易染銹病植株測交D.Ⅰ、Ⅱ分別自交
鑒別一株顯性植株是不是純合子，可用測交法和自交法，其中自交法最簡便易行。
子代表型比與親代基因型的關(guān)系
AaBb × AaBb
AaBb × aabbAabb × aaBb
AaBb × aaBbAaBb × Aabb
應用分離定律解決多對相對性狀的自由組合問題
在獨立遺傳的情況下，將多對等位基因的自由組合分解為若干個分離定律，運用乘法進行組合。
將自由組合問題轉(zhuǎn)化為若干個分離定律問題在獨立遺傳的情況下，有幾對雜合基因就可分解為幾個分離定律問題，如AaBb×Aabb可分解為Aa×Aa、Bb×bb。
推斷性狀的顯隱性關(guān)系及親子代的基因型和表型，求相應基因型、表型的比例或概率。
AaBBCc 產(chǎn)生的配子種類 ，配子中ABC的概率 。
◇正推型：已知親本的基因型推測子代的基因型、表型及比例
某一基因型的個體所產(chǎn)生配子種類數(shù)等于2n種(n為等位基因?qū)?shù))
AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間的結(jié)合方式有多少種？
①先求AaBbCc、AaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子。
AaBbCc → 種配子、AaBbCC → 種配子
②再求兩性配子間的結(jié)合方式。
AaBbCc與AaBbCC配子之間有8×4＝32種結(jié)合方式
兩基因型不同的個體雜交，配子間結(jié)合方式種類數(shù)等于各親本產(chǎn)生配子種類數(shù)的乘積
子代基因型種類及概率的問題
AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基因型？
1AA : 2Aa : 1aa
1CC : 2Cc : 1cc
先分解為三個分離定律，再用乘法原理組合
AaBBCC出現(xiàn)的概率是多少？
AaBbCc與AaBBCc雜交，其雜交后代可能有多少種表型？
該雙親后代中表型A_B_cc出現(xiàn)的概率為多少？
(A_)×(BB)×(cc)＝
◇逆推型：根據(jù)子代表型分離比推測親本基因型
(1)子代：9∶3∶3∶1
＝(3∶1) × (3∶1)
(2)子代：1∶1∶1∶1
＝(1∶1) × (1∶1)
(3)子代：3∶1∶3∶1
＝(3∶1) × (1∶1)
Aabb × AaBB
或AABb× aaBb
Aabb × Aabb
或aaBb × aaBb
[典例2]人類多指(T)對正常指(t)為顯性，白化(a)對正常(A)為隱性，決定不同性狀的基因自由組合。一個家庭中，父親是多指，母親正常，他們有一個患白化病但手指正常的孩子(兩種病都與性別無關(guān))。 (1)其再生一個孩子只患白化病的概率是______。 (2)生一個只出現(xiàn)多指孩子的概率是________。 (3)生一個既白化又多指的女兒的概率是______。 (4)后代中只患一種病的概率是________。 (5)后代中正常的概率是________。
1．下列對雜交育種的分析，錯誤的是(　　) A．雜交育種一般不能產(chǎn)生新基因 B．雜交育種為無性生殖過程 C．雜交育種會出現(xiàn)性狀分離 D．雜交過程緩慢，育種繁瑣
基因突變可產(chǎn)生新的基因，雜交育種一般只能產(chǎn)生新的基因型，A正確；雜交育種為有性生殖的過程，B錯誤；雜交育種一般通過雜交、選擇、純合化等手段培養(yǎng)出新品種，該過程會出現(xiàn)性狀分離，C正確；雜交育種是改良作物品種的常用方法，但育種年限長，過程繁瑣，D正確。
2. 基因A、a和基因B、b的遺傳遵循自由組合定律。一個親本與aabb測交，子代基因型為AaBb和Aabb，分離比為1∶1，則這個親本基因型為（　?。? A.AABb B.AaBb C.AAbb D.AaBB
基因型為aabb的個體只能產(chǎn)生基因型為ab的配子，所以，要產(chǎn)生基因型為AaBb和Aabb的個體且比例為1∶1，還需要AB和Ab兩種配子，而且其比例為1∶1，所以能產(chǎn)生AB和Ab基因型配子的個體的基因型只能是AABb。