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(共37张PPT)
§1-2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
遗传因子的发现
本节内容
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
第一课时
两对相对性状的杂交实验
对自由组合现象的解释
对自由组合现象的验证
自由组合定律的主要内容
孟德尔实验方法的启示
孟德尔规律的再发现
孟德尔遗传规律的应用
问题探讨
决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子会不会有影响呢？
黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗？
观察花园里的豌豆植株，孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看，包括两种类型：一种是黄色圆粒的，一种是绿色皱粒的。
不影响。
决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子具有一定的独立性，二者的分离或组合是互不干扰的，因此它们之间不会相互影响。
讨论
不一定。在生活中，也可以看到黄色皱缩的豌豆和绿色饱满的豌豆。
性状不同的豌豆
思考
一对相对性状的遗传
基因的分离定律
遵循
两对相对性状的遗传
______________定律
遵循

孟德尔选用的两对相对性状
一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？
在发现了一对相对性状遗传规律的基础上，孟德尔又对豌豆两对相对性状的遗传进行研究。
两对相对性状的杂交实验---①观察分析，提出问题
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
×
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？是偶然吗？
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

解释：对每一对性状单独分析：
问题1：是否还遵循分离定律？
种子形状
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
种子颜色
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。
两对相对性状的杂交实验---①观察分析，提出问题
问题2：F2中出现了两种亲本类型(黄色圆粒和绿色皱粒)，
也出现了两种重组类型(绿色圆粒和黄色皱粒)，说明了什么？
两对相对性状的杂交实验---①观察分析，提出问题
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间是否也发生了组合
问题3：两对相对性状实验中F2的9：3：3：1数量比，
与一对相对性状实验中F2的3：1数量比有什么关系？
（黄色：绿色）x（圆粒：皱粒）＝
即：黄圆：黄皱：绿圆：绿皱＝ 9∶3∶3∶1
若是n对遗传因子，即其后代的性状数量比应该是
（3：1）n
（3：1）x（3：1）
对自由组合现象的解释---②建立假说1、2
1.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。
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

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。
2.两亲本分别产生YR、yr一种配子。
对自由组合现象的解释---②建立假说3

3.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。
y
Yy Rr
yr
F1配子
Y
R
r
YR
Yr
yR
F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1。
F1
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
黄色圆粒
YYRR
yyrr
YR
yr
配子
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
4.受精时，雌雄配子结合是随机的。
雌雄配子的结合方式有16种
对自由组合现象的解释---②建立假说4
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。
对自由组合现象的解释---②建立假说
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
黄色圆粒Y R ：
（双显型）
绿色圆粒yyR :
（单显型）
黄色皱粒Y rr：
（单显型）
绿色皱粒 yyrr：
（双隐型）
YYRR YyRR YYRr YyRr
yyRR yyRr
YYrr Yyrr
yyrr
规律：
对自由组合现象的解释---②建立假说
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
类型 基因型 比例
双显性
单显性
双隐性
纯合子
单杂合
双杂合
亲本型
重组型
YYRR YYrr yyRR yyrr
Y_R_
Y_rr、yyR_
yyrr
YyRR YYRr Yyrr yyRr
YyRr
Y_R_+yyrr
Y_rr+yyR_
9/16
6/16
1/16
5/8
3/8
各1/16
各2/16
4/16
F2代：4种表现型，9种基因型，16种组合
对自由组合现象的解释---②建立假说
F1: Yy (黄色)
↓×
(1YY : 2Yy : 1yy)
基因型
比例
1/4 2/4 1/4
表现型
(3黄色 : 1绿色)
比例
3/4 1/4
Rr (圆粒) ↓×
(1RR : 2Rr : 1rr)
1/4 2/4 1/4
( 3圆粒 : 1皱粒)
3/4 1/4
9
3
3
1
黄色圆粒
3/4 × 3/4=9/16
黄色皱粒
3/4 × 1/4=3/16
绿色圆粒
1/4 × 3/4=3/16
绿色皱粒
1/4 × 1/4=1/16
×
×
核心思路
（逐对分析法）
对自由组合现象解释的验证---③演绎推理
如何验证上述解释是否正确呢？
方法：测交，即让F1（YyRr）与隐性纯合子（yyrr）杂交。
演绎推理的结果（预期结果）：
黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒=1:1:1:1。
请同学们以小组为单位，通过课 本中给出的资料，尝试画一下测交实验图解。
配子
YR Yr yR yr
遗传因子组成
性状表现
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
杂种子一代 隐性纯合子
黄色圆粒 × 绿色皱粒
YyRr
yyrr
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
测交：
yr
对自由组合现象解释的验证---③演绎推理
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
对自由组合现象解释的验证---④实验验证
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 黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆测交实验的结果
实验验证
自由组合定律---⑤得出结论
（与遗传因子的关系）控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；
（时间）在形成配子时：
（实质）
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
自由组合定律---⑤得出结论
自由组合定律的验证
①思路：通过观察某些现象，可以说明杂合体(如AaBb)能够产生4种配子。
②方法
a.花粉鉴定法
直接观察杂合体是否产生4种配子且比例为1:1:1:1
某单子叶植物非糯性(A)对糯性(a)显性，花粉粒长形(B)对圆形(d)显性，非糯性花粉遇碘液 变蓝色，糯性花粉遇
自由组合定律---⑤得出结论
自由组合定律的验证
b.测交法
F1测交后代的性状比例为1:1:1:1 ，则说明决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组。
自由组合定律---⑤得出结论
自由组合定律的验证
c.自交法
F1杂合体自交后代的性状比例为9:3:3:1 ，则说明决定同一性状的成对遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
科学方法---假说演绎法
假说—演绎法
观察分析
提出问题
建立假说
演绎推理
实验检验
得出结论
两对相对性状的杂交实验
对自由组合现象的解释（遗传图解）
对自由组合现象解释的验证（测交）
孟德尔第二定律——自由组合定律
习题检测
1.在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从下图①②所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学分别从下图①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别往回原烧杯后，重复100次。
下列叙述正确的是( )
A.甲同学的实验模拟F2产生配子和受精作用
B.乙同学的实验模拟基因自由组合
C.乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2
D.多①～④中随机各抓取1个小球的组合类型有16种
B
习题检测
2.如图所示，甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验，甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。他们每次都将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复。分析下列叙述不正确的是(　 )
A.甲同学的实验模拟的是基因的分离和配子随机结合的过程
B.实验中每只小桶内两种小球的数量必须相等，但Ⅰ、Ⅱ桶小球总数可不等
C.甲、乙重复100次实验后，统计的Dd、AB组合的概率均约为50%
D.乙同学的实验可模拟两对性状自由组合的过程
C
孟德尔实验方法的启示
孟德尔成功的原因
1.正确地选用试验材料是孟德尔获得成功的首要条件。
孟德尔在做杂交试验时选用了豌豆作试验材料，这是因为豌豆有一下优点：
④花大异于实验操作
①豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下是纯种，杂交结果可靠且容易分析(特有)
②具有一些稳定的、容易区分的性对性状。
③种子数量多，便于统计。
⑤生长周期短。
孟德尔实验方法的启示
①有易于区分的相对性状
②雌雄同株异花，既能自交也便于人工授粉(特有)
③生长周期短，繁殖速度快；
④产生的后代数量多，便于统计分析
①个体小，易于培养，繁殖快；
②染色体数目少且大，便于研究；(特有)
③产生的后代多；
④相对性状易于区分。
拓展：常用遗传实验材料的优点
1.玉米作为遗传实验材料的优点
2.果蝇作为遗传实验材料的优点
作为遗传实验材料果蝇、豌豆、玉米都具有相同的优点
①具有明显的可区分的相对性状
②繁殖周期短，适于作杂交分析
③繁殖能力强，有足够多的后代可作统计分析
孟德尔实验方法的启示
2.在对生物的性状进行分析时，由单因素到多因素的研究方法也是孟德尔获得成功的重要原因。（由简单→复杂：通过豌豆一对相对性状的研究得出基因分离定律；通过豌豆两对相对性状研究得出自由组合定律。）
先分析1对相对性状的遗传规律，再分析多对相对性状的遗传规律。
3.孟德尔在进行豌豆的杂交试验时，对不同世代出现的不同性状的个体数目都进行了记载和分析，并且应用统计学方法对实验结果进行分析，这是孟德尔获得成功的又一个重要原因。（对实验结果进行统计学分析。）
4.孟德尔还科学地设计了试验的程序。他在对大量试验数据进行分析的基础上，合理地提出了假说，并且设计了新的试验来验证假说。（方法科学严谨：假说—演绎法。）
总结：孟德尔获得成功的原因
①选材好； ②先分析1对相对性状再分析多对相对性状；
③应用统计学；④应用假说演绎法。
孟德尔实验方法的启示
小结：孟德尔成功的原因
正确选用实验材料。
由简单→复杂：通过豌豆一对相对性状的研究得出基因分离定律；通过豌豆两对相对性状研究得出自由组合定律。
对实验结果进行统计学分析。
方法科学严谨：假说—演绎法。
其他：扎实的知识基础和对科学的热爱；严谨的科学态度；勤于实践；敢于向传统挑战。
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）
孟德尔遗传规律的应用
含义：在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。
举例：小麦的抗倒伏(D)对易倒伏(d)为显性，易染条锈病(T)对抗条锈病(t)为显性。小麦患条锈病或倒伏，会导致减产甚至绝收。现有两个不同品种的小麦，一个品种抗倒伏，但易染条锈病(DDTT)；另一个品种易倒伏，但能抗条锈病(ddtt)。运用杂交育
种的方法培育出具有优良性状的新品种，方法如下：
将这两个品种的小麦杂交得F1；
让F1自交得F2，在F2中就会出现新类型(如DDtt或Ddtt)。
选F2中抗倒伏抗条锈病小麦自交得F3；
留F3中未出现性状分离的抗倒伏抗条锈病个体，对于性状分离个
体重复③④步骤，就可以得到既抗倒伏又抗条锈病的纯种(DDtt)。
①动植物育种――杂交育种
应用：人们可以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的推断，从而为遗传咨询提供理论依据。
②医学实践
举例：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，根据分离定律可知：
患者的双亲基因型是_________。
双亲的后代中患病概率是_____。
都是Aa
1/4
孟德尔遗传规律的应用
一、概念检测
1. 根据分离定律和自由组合定律，判断下列 相关表述是否正确。
（1）表型相同的生物，基因型一定相同。（×）
（2）控制不同性状的基因的遗传互不干扰。（√）
2. 南瓜果实的白色（W）对黄色（w）是显性，盘状（D ）对球状（d ）是显性，控制两对性状的基因独立遗传，那么表型相同的一组是 （C）
A. WwDd 和 wwDd B. WWdd 和 WwDd
C. WwDd 和 WWDD D. WWdd 和 WWDd
3. 孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是 （A）
A. 自由组合定律是以分离定律为基础的
B. 分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传
C. 自由组合定律也能用于分析一对等位基因的遗传
D. 基因的分离发生在配子形成的过程中， 基因的自由组合发生在合子形成的过程中
二、拓展应用
1. 假如水稻高秆（D）对矮秆（d）为显性, 抗稻瘟病（R）对易感稻瘟病（r）为显性，控制 两对性状的基因独立遗传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种（抗倒伏）与一个纯合抗稻瘟病 的高秆品种（易倒伏）杂交，F2中出现既抗倒伏又抗病类型的比例是________ 。
【答案】3/16
练习题
2. 纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植，收获时发现，在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽粒，但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒，试说明产生这种现象的原因。
【答案】因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，后代为杂合子(既含有显性基因，也含有隐性基因)，表现为显性性状，故在甜玉米植株上结出非甜玉米的籽粒；当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，后代为杂合子，表现为显性性状，即非甜玉米的性状，故在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米的籽粒。
3. 人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状，双眼皮为显性性状，单眼皮为隐性性状。如果父母都是双眼皮，后代中会出现单眼皮吗？有的同学父母都是单眼皮，自己却是双眼皮， 也有证据表明他（她）确实是父母亲生的，对此, 你能作出合理的解释吗？你由此体会到遗传规律有什么特点？
【答案】单、双眼皮的形成与人眼睑中一条提上睑肌纤维的发育有关。用A和a分别表示控制双眼皮的显性基因和控制单眼皮的隐性基因。如果父母是基因型为Aa的杂合子，其表型虽然为双眼皮，但子女可能会表现为单眼皮(基因型为aa)。
生物的性状主要决定于基因型，但也会受到环境因素、个体发育中的其他条件等影响。基因型为AA或Aa的人，如果因提上睑肌纤维发育不完全，则可能表现为单眼皮；这样的男性和女性婚配所住的子女，如果遗传了来自父母的双眼皮显性基因A，由于提上睑肌纤维发育完全，则表现为双眼皮。在现实生活中，还能见到有人一只眼是单眼皮、另一只眼是双眼皮的现象，这是由两貝眼睛的提上脸肌纤维发育程度不同导致的。由此可见，遗传规律虽然通常由基因决定，但也受到环境等多种因素的影响，因而表现得十分复杂。
练习题
一、选择题
1. 在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，出现性状分离的是 （A）
A. 杂合的红花豌豆自交产生红花和白花后代
B. 纯合的红花豌豆与白花豌豆杂交产生红花后代
C. 杂合的红花豌豆与白花豌豆杂交产生白花后代
D. 纯合的红花豌豆与杂合的红花豌豆杂交 产生红花后代
2. 番茄的红果色（R ）对黄果色（r ）为显性。以下关于鉴定一株结红果的番茄植株是纯合子还是杂合子的叙述，正确的是 （B）
A. 可通过与红果纯合子杂交来鉴定
B. 可通过与黄果纯合子杂交来鉴定
C. 不能通过该红果植株自交来鉴定
D. 不能通过与红果杂合子杂交来鉴定
3. 如果用玉米作为实验材料验证分离定律， 下列因素对得出正确实验结论影响最小的是（A）
A. 所选实验材料是否为纯合子
B. 所选相对性状的显隐性是否易于区分
C. 所选相对性状是否受一对等位基因控制
D. 影严格遵守实验操作流程和统计分析方法
复习与提高
4. 某种动物的直毛（B ）对卷毛（b）为显性，黑色（D）对白色（d）为显性，控制两对性状的基因独立遗传。基因型为BbDd的个体与个体X交配，子代的表型及其比例为直毛黑色：卷毛黑色：直毛白色：卷毛白色=3 ：1 ：3 ：1。那么，个体X的基因型为 （ B ）
A. bbDd B. Bbdd C. BbDD D. bbdd
5. 孟德尔在研究中运用了假说一演绎法，以下叙述不属于假说的是 （C）
A. 受精时，雌雄配子随机结合
B. 形成配子时，成对的遗传因子分离
C. F2中既有高茎又有矮茎，性状分离比接 近3 : 1
D. 性状是由遗传因子决定的，在体细胞中遗传因子成对存在
二、非选择题
1. 番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，两对基因独立遗传。利用三种不同基因型的番茄进行杂交，实验结果如下图所示。
第1组 紫茎缺刻叶①×绿茎缺刻叶②
↓
紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3 : 1
第2组 紫茎缺刻叶③×绿茎缺刻叶②
↓
紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶：绿茎缺刻叶： 绿茎马铃薯叶=3 ： 1 ： 3 ： 1
复习与提高
请回答下列问题。
（1）紫茎和绿茎这对相对性状中，显性性状为 ；缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中，显性性状为_______ 。
【答案】 紫茎 缺刻叶
（2 ）如果用A、a表示控制紫茎、绿茎的基因， 用B、b表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因，那么紫茎缺刻叶①、绿茎缺刻叶②、紫茎缺刻叶③ 的基因型依次为 。
【答案】AABb、 aaBb、 AaBb
（3）紫茎缺刻叶①与紫茎缺刻叶③杂交，子代的表型及比值分别为 。
【答案】紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3 : 1
2. 现有某作物的两个纯合品种：抗病高秆 （易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏），抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种，获得具有抗病矮秆优良性状的新品种，在杂交育种前，需要正确地预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果，需要满足三个条件，其中一个条件是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制，且符合分离 定律。请回答下列问题。
（1）除了上述条件，其他两个条件是什么？
【答案】高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因独立遗传。
【提示】此时学生还未学习减数分裂，答岀两对基因独立遗传即可；在学习第2章后，答案可以进-步细化为：控制这两对相对性状的基因位于非同源染色休上。
（2） 为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足这三个条件，可用测交实验来进行检验。请你设计该测交实验的过程。
【答案】 将纯合抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，得到F1，让F1与感病矮秆植株杂交。
复习与提高
（3 ）获得的F2中是否有抗病矮秆品种？应该进行怎样的处理才能获得纯合抗病矮秆品种？
【答案】有抗病矮杆品种。但其中有杂合子，需对F2中的抗病矮杆植株进行如下操作以获得纯合子。
【提示】将获得的抗病矮秆植株连续自交几代，即将每次自交后代的抗病矮秆植株选育后再进行自交，直至自交后代中不再出现感病矮秆植株为止，具体过程可用下页图解表示。
复习与提高

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