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第1章 遗传因子的发现
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
第1课时 自由组合定律(一)
导入新课（情境引入）
黄色子叶的豌豆一定是饱满的、绿色子叶的豌豆一定是皱缩的吗？
决定子叶颜色的遗传因子与决定种子形状的遗传因子彼此会发生联系吗？
将这2对遗传因子一起考虑时，它们之间的遗传又遵循什么规律呢？
导入新课（复习引入）
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路一）
孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交，无论正交还是反交，结出的种子(F1)都是黄色圆粒的。
？
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路一）
无论是正交还是反交，结出的种子(F1)都是黄色圆粒的。这说明什么
提示：说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路一）
圆粒∶皱粒≈3∶1
黄色∶绿色≈3∶1
两对相对性状各自遵循分离定律
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路一）
圆粒∶皱粒≈3∶1
黄色∶绿色≈3∶1
无论是豌豆种子的形状还是子叶的颜色，都遵循分离定律，即控制种子形状的遗传因子的遗传，与控制子叶颜色的遗传因子的遗传是互不干扰的。
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路一）
亲本类型
重组类型
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路一）
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路一）
F2中的黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。从数学的角度分析，9∶3∶3∶1与3∶1能否建立数学联系
黄色∶绿色=3∶1
黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1
圆粒∶皱粒=3∶1
9∶3∶3∶1=(3∶1)(3∶1)=(3∶1)2
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
一、互斥事件和独立事件
互斥事件：抛一枚硬币，这枚硬币的正面和反面不会同时朝上。
独立事件：抛第一枚硬币并不会影响抛第二枚硬币，即事件A的发生并不影响事件B的发生。
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
子叶颜色
黄色
绿色
互斥事件
互斥事件
圆滑
皱缩
种子形状
相互独立事件
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
二、豌豆两对相对性状的杂交实验
1.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？
2.黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗？
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
无论正交还是反交，结出的种子(F1)都是黄色圆粒的。
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
黄色对绿色是显性
圆粒对皱粒是显性
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
如果决定子叶颜色为黄色的遗传因子用Y表示，决定子叶颜色为绿色的遗传因子用y表示；决定种子形状为圆粒的遗传因子用R表示，决定种子形状为皱粒的遗传因子用r表示。两个同学一组，一人写亲代到F1子叶颜色的遗传图解，另一人写亲代到F1种子形状的遗传图解。
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
YyRr
yyrr
YYRR
Rr
rr
Yy
RR
yy
YY
F1
P
子叶颜色
种子形状
子叶颜色和种子形状
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
孟德尔用F1进行自交，对F2中不同的性状类型进行了数量统计，出现了以下结果：
性状 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
种子数/粒 315 101 108 32
比例 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
子叶颜色：
P(黄色)=(315+101)/556≈3/4
P(绿色)=(108+32)/556≈1/4
性状 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
种子数/粒 315 101 108 32
比例 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 种子形状：
P(圆粒)=(315+108)/556≈3/4
P(皱粒)=(101+32)/556≈1/4
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
如果子叶颜色和种子形状是独立遗传的，预期F2中会有：
[P(黄色)+P(绿色)]×[P(圆粒)+P(皱粒)]
=[3/4(黄色)+1/4(绿色)]×[3/4(圆粒)+1/4(皱粒)]
=9/16(黄色圆粒)+3/16(绿色圆粒)+3/16(黄色皱粒)+1/16(绿色皱粒)
从数学的角度可以写作：9∶3∶3∶1=(3∶1)2。
环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
统计结果:
F2中，黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒≈9∶3∶3∶1，与预期结果相符，说明子叶颜色和种子形状是独立遗传的。
性状 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
种子数/粒 315 101 108 32
比例 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 环节一：两对相对性状的杂交实验（思路二）
性状 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒
种子数/粒 315 101 108 32
比例 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 结论：
豌豆子叶颜色和种子形状的遗传都遵循分离定律，每对相对性状对其他相对性状没有影响，独立遗传。
两对相对性状的遗传都是独立的，那么决定相对性状的遗传因子的传递也是独立的吗？
环节二：对自由组合现象的解释（思路一）
1.对自由组合现象的解释
R
r
圆粒
皱粒
Y
y
黄色
绿色
环节二：对自由组合现象的解释（思路一）
豌豆的黄色和绿色、圆滑和皱缩这两对相对性状是独立遗传的。在产生配子时，F1(YyRr)中Y与y、R与r的分离是相互独立的。
控制这两对相对性状的遗传因子之间可以自由组合。也就是说，Y与R或r结合的机会均等，y与R或r结合的机会也均等。
环节二：对自由组合现象的解释（思路一）
F1 YyRr
YR
Yr
yR
yr
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
环节二：对自由组合现象的解释（思路一）
写出F1产生配子时，遗传因子分离和自由组合的过程及配子的种类。
环节二：对自由组合现象的解释（思路一）
2.按照解释绘制F1雌、雄配子随机结合产生F2
(1)书写棋盘表头——F1雌、雄配子
棋盘法
配子 雄配子 YR yR Yr yr
雌配子 YR
yR
Yr
yr
环节二：对自由组合现象的解释（思路一）
(2)填写棋盘内容——雌、雄配子结合产生F2
配子 雄配子 YR yR Yr yr
雌配子 YR YYRR 黄色圆粒 YyRR 黄色圆粒 YYRr 黄色圆粒 YyRr
黄色圆粒
yR YyRR 黄色圆粒 yyRR 绿色圆粒 YrRr 黄色圆粒 yyRr
绿色圆粒
Yr YYRr 黄色圆粒 YyRr 黄色圆粒 YYrr 黄色皱粒 Yyrr
黄色皱粒
yr YyRr 黄色圆粒 yyRr 绿色圆粒 Yyrr 黄色皱粒 yyrr
绿色皱粒
黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝
9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
环节二：对自由组合现象的解释（思路一）
根据孟德尔的假说，我们推测出了实验结果，且推测的实验结果与实际相符，也就是说，孟德尔的假说“每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合”成功地解释了F2中出现的新的性状组合及9∶3∶3∶1的性状分离比。那么，孟德尔的假说就是正确的吗？
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
模拟活动1 模拟F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，不成对的遗传因子自由组合。
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
将甲、乙两小桶分别摇匀，左手从甲桶取一个小球，代表Y、y彼此分离，右手从乙桶取一个小球，代表R、r彼此分离，左手和右手的小球组合在一起，代表不成对的遗传因子自由组合，产生配子。
将小球放回原桶，摇匀，重复50次以上。填写记录表，进行统计。
次数 甲 乙 配子
1
2
3
……
统计
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
模拟活动2 模拟F1自由组合产生的4种雌、雄配子随机结合形成F2 。
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
活动过程：
一位同学从左侧的甲桶和乙桶中各随机抓取一个小球，组合在一起，形成雄配子，另一位同学从右侧的甲桶和乙桶中各随机抓取一个小球，组合在一起，形成雌配子，雌雄配子结合形成F2，第三位同学记录雌雄配子及F2的遗传因子组成。将小球放回原来的桶中，充分混匀。重复上述操作50次以上。记录并统计实验结果。
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
雌雄配子随机结合：
F2
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
F2
F2的性状有几种？其比例是多少？
提示：F2的性状有4种，其比例是9∶3∶3∶1。
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
F2
F1产生的雌雄配子结合方式有多少种？F2的遗传因子组合形式有几种？
提示：F1产生的雌雄配子的结合方式有16种。 F2的遗传因子组合形式有9种。
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
F2
F2中纯合子有哪几种？各占比例是多少？
提示：F2中纯合子有4种，分别为YYRR、YYrr、yyRR、yyrr，各占1/16。
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
F2
F2中杂合子有哪几种？各占比例是多少？
提示：F2中杂合子有5种，双杂(YyRr)占1/4；单杂(YyRR、Yyrr、YYRr、yyRr)各占1/8。
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
F2
F2中重组性状有哪几种？各占比例是多少？
提示：F2中重组性状有2种，绿色圆粒和黄色皱粒，各占3/16。
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
F2的黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒各有哪几种遗传因子组合？
9黄色圆粒/Y_R_：1YYRR 2YYRr
2YyRR 4YyRr
3黄色皱粒/Y_rr：1YYrr 2Yyrr
3绿色圆粒/yyR_：1yyRR 2yyRr
1绿色皱粒/yyrr：1yyrr
F2
环节二：对自由组合现象的解释（思路二）
F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒4种性状组合的数量比是9∶3∶3∶1，孟德尔合理地解释了豌豆两对相对性状杂交实验的结果。
环节二：对自由组合现象的解释（思路三）
黄色∶绿色≈3∶1
圆粒∶皱粒≈3∶1
黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒≈9∶3∶3∶1
(3黄色∶1绿色)(3圆粒∶1皱粒)=9∶3∶3∶1
环节二：对自由组合现象的解释（思路三）
既然两对性状的遗传是独立的，那么控制性状的两对遗传因子可能也是独立的，即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。
环节二：对自由组合现象的解释（思路三）
F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。
受精时，雌雄配子的结合是随机的。
环节二：对自由组合现象的解释（思路三）
补全表格。
性状组合 遗传因子组成
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
环节二：对自由组合现象的解释（思路三）
yyRR
yyRr
YYrr
Yyrr
yyRr
Yyrr
yyrr
雌雄配子的结合方式有16种
环节二：对自由组合现象的解释（思路三）
性状组合 遗传因子组成
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
YYRR、YYRr、YyRR、YyRr
yyRR、yyRr
YYrr、Yyrr
yyrr
性状组合有4种
遗传因子的组合形式有9种
环节二：对自由组合现象的解释（思路三）
1.按遗传因子组成分类
环节二：对自由组合现象的解释（思路三）
2.按性状组合分类
环节三：对自由组合现象解释的验证（思路一）
正确的假说，不仅可以解释已有的实验结果，还应该能够预测另一些实验的结果。如果实验结果与预期相符，这个假说就得到了验证。
验证控制不同相对性状的遗传因子之间是否进行了自由组合，等同于验证F1产生的雌配子和雄配子是否各有4种，且数量比为1∶1∶1∶1。
环节三：对自由组合现象解释的验证（思路一）
环节三：对自由组合现象解释的验证（思路一）
如果他的假说成立，那么杂种子一代会产生4种数目相同的配子(YR、Yr、yR、yr)，隐性纯合子只产生一种配子(yr)。测交后代的遗传因子组成分别为YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr，对应的性状表现分别为黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，且数量比为1∶1∶1∶1。
环节三：对自由组合现象解释的验证（思路一）
完成演绎推理后，孟德尔进行了测交实验，并统计了子代的性状组合及数量，如表所示：
孟德尔发现无论是以F1作母本还是作父本，结果都与预测相符，证明了他的假说是正确的。
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 环节三：对自由组合现象解释的验证（思路二）
测交：F1与隐性纯合子杂交，用双隐性个体产生的yr配子检测F1是否产生了数量相等的4种配子，从而验证F1产生配子时成对的遗传因子是否分离，不同对的遗传因子是否自由组合。
环节三：对自由组合现象解释的验证（思路二）
孟德尔测交实验的统计数据：
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 测交实验的结果与演绎推理的预期结果一致，证明自由组合假说是正确的。
环节三：对自由组合现象解释的验证（思路二）
遗传因子组成为Yyrr的植株与遗传因子组成为yyRr的植株杂交，后代四种性状组合的数量比也是1∶1∶1∶1，算测交吗？能证明假说吗？
不能算测交，也不能证明假说。因为如果Y和r组合、y和R组合时，即不成对的遗传因子不进行自由组合，但是杂交后代依旧会出现1∶1∶1∶1的数量比。
环节四：自由组合定律
自由组合定律：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。
孟德尔第二定律
自由组合定律的核心内容是什么？是否所有生物性状的遗传都遵循自由组合定律？
环节四：自由组合定律
自由组合定律：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。
自由组合的时间
环节四：自由组合定律
自由组合定律：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。
自由组合定律的实质
环节四：自由组合定律
自由组合定律：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。
适用范围：
(1)有性生殖的生物，真核细胞的核内遗传因子遗传时遵循自由组合定律。
(2)两对及以上相对性状的遗传。
(3)控制两对或两对以上性状的遗传因子是独立的。
环节四：自由组合定律
F1雌雄配子随机结合形成F2的过程，体现了自由组合定律吗？
F1雌雄配子随机结合形成F2的过程，不体现自由组合定律，自由组合定律是在形成配子时体现的。
核心总结
1.观察现象，提出问题——两对相对性状的杂交实验
核心总结
2.作出假说，解释现象——对自由组合现象的解释
核心总结
3.演绎推理，验证假说
核心总结
4.理论升华，得出结论——自由组合定律
(1)控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；
(2)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。
1.孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆杂交，F1全部表现为黄色圆粒；F1自交，在F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的数量比为9∶3∶3∶1。这个杂交实验不能说明 ( )
A.黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性
B.豌豆子叶颜色和种子形状的遗传都遵循分离定律
C.控制子叶颜色和种子形状的遗传因子相融合
D.决定豌豆子叶颜色和决定种子形状的遗传因子互不影响
课堂练习
C
2.在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。下列表述正确的是 ( )
A.F1产生Yr卵细胞和Yr精子的数量之比约为1∶1
B.F2中，遗传因子组成不同于F1的占3/4
C.F1产生的雌雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质
D.F2两对相对性状均出现3∶1的性状分离比，说明这两对相对性状的遗传都遵循分离定律
BD
课堂练习
3.下列关于孟德尔的两对相对性状的杂交实验的叙述中，错误的是 ( )
A.正反交实验的结果排除了细胞质遗传的可能
B.F1产生的四种雌雄配子随机结合的过程，体现了自由组合定律的实质
C.如果Yyrr×yyRr的后代性状组合有四种，比例为1∶1∶1∶1，不能说明Y/y和R/r遵循自由组合定律
D.如果从F2的黄色种子中任取一粒，自交后代不出现性状分离的概率是1/3
BD
课堂练习
谢谢！

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