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第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第1章 遗传因子的发现
英国有位美貌风流的女演员，写信向大文豪萧伯纳求婚：“因为你是个天才，我不嫌你年迈丑陋。假如我和你结合的话，咱们后代有你的智慧和我的美貌，那一定是十全十美了。”萧伯纳给她的回信说：“你的想象很是美妙，可是，假如生下的孩子外貌像我，而智慧像你，那又该怎么办呢？
问题探讨
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的来看，包含了两种类型：一种是黄色圆粒的，还有一种是绿色皱粒的。
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什么影响呢？
2. 黄色的豌豆就一定是饱满的、绿色的豌豆就一定是皱缩的吗？
不一定。也有黄色皱缩、绿色饱满的豌豆。
不会有影响。决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子是独立的，互不干扰。
一、两对相对性状的杂交实验
×
P
F1
数量 315 108 101 32
9 ： 3 ： 3 ： 1
黄色圆粒 绿色皱粒
黄色圆粒
×
F2
黄色圆粒
绿色圆粒 黄色皱粒
绿色皱粒
1、观察实验，发现问题
孟德尔是用豌豆的哪两对相对性状来进行实验的？
豌豆种子的粒色：黄色和绿色
豌豆种子的粒形：圆粒和皱粒
①F1全为黄色圆粒，说明什么问题？
说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
一、两对相对性状的杂交实验
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
3
3
1
×
9
1、观察实验，发现问题
一、两对相对性状的杂交实验
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
3
3
1
×
9
②分别去看粒型（圆:皱=3:1）；颜色（黄:绿=3:1）。说明什么？
豌豆的粒色和粒形这两对相对性状的遗传都遵循了分离定律，并且一对相对性状的分离对其他相对性状是没有影响的。
③为什么F2中既有黄色圆粒、绿色皱粒的亲本类型，又有黄色皱粒、绿色圆粒的重组类型？而且比例为9：3：3：1？
①两对性状分别由两对遗传因子控制。
黄色与绿色分别由Y、y控制；圆粒与皱粒分别由R、r控制。黄色圆粒用YYRR表示，绿色皱粒用yyrr表示。
②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。
③受精时,雌雄配子结合是随机的。
2、提出假说，解释现象
二、对自由组合现象的解释
r
o
Y
R
y
r
R
r
R
Y
y
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
3
3
1
×
9
黄色圆粒
YYRR
绿色皱粒
yy
rr
YR
yr
F1
黄色圆粒
Yy Rr
YR
yr
Yr
yR
F1配子
P
P配子
YYRR
yyrr
YyRR
YYRr
YyRr
yyRR
yyRr
YYrr
Yyrr
下列个体产生的配子的种类？
二、对自由组合现象的解释
F1配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
二、对自由组合现象的解释
YY
RR
yy
rr
Yy
RR
YY
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
RR
YY
Rr
yy
RR
yy
Rr
yy
Rr
YY
rr
Yy
rr
Yy
rr
F1配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
性状表现
9黄圆：3黄皱：3绿圆：1绿皱
二、对自由组合现象的解释
YY
RR
yy
rr
Yy
RR
YY
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
Rr
Yy
RR
YY
Rr
yy
RR
yy
Rr
yy
Rr
YY
rr
Yy
rr
Yy
rr
9黄圆
3黄皱
1/16YYrr
3绿圆
1/16yyRR
1绿皱
1/16yyrr
2/16YyRR
2/16YYRr
4/16YyRr
1/16YYRR
2/16Yyrr
2/16yyRr
4种纯合子各1/16，1种双杂合子4/16，4种单杂合子各2/16
结合方式有___种，基因型____种，表现型____种
16
9
4
二、对自由组合现象的解释
三、对自由组合现象的验证——测交
上述的解释是否是正确的呢？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。即F1代(YyRr)产生的配子是不是 YR、 Yr、 yR、 yr4种，且比例是1：1：1：1？
孟德尔设计了测交实验：让杂交子一代(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交。同样，孟德尔依据假说，演绎推理出测交实验结果（预期结果）。
3、设计实验、验证假说
性状 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
比例 1 ： 1 ： 1 ： 1
YyRr
×
yyrr
配子 YR Yr yR yr yr
F1 YyRr Yyrr yyRr yyrr
测交 杂种一代 双隐性亲代
黄色圆粒 绿色皱粒
P
①演绎推理
3、设计实验、验证假说
三、对自由组合现象的验证——测交
表现型 项 目 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱 粒
实际 子粒数 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
实验结果符合预期设想。测交后代实际子粒数比接近1：1：1：1，F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型、比值相等的配子。从而证实了F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合。
②测交实验
三、对自由组合现象的验证——测交
3、设计实验、验证假说
四、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。
4、归纳综合、得出结论
①发生时间：形成配子时。
②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。
③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。
五、孟德尔实验方法的启示——成功的原因
（1）选材准确----
（2）从简单到复杂：
（3）把 _____ 分析用于实验
（4）运用正确的科学方法——
（5）勤于实践，勇于向传统挑战。
豌豆
从单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对或两对以上相对性状)的研究方法。
统计学
假说—演绎法
思考 讨论
六、孟德尔遗传规律的再发现
基 因
表 型
基因型
等位基因
孟德尔的“遗传因子”
是指生物个体所表现出来的性状。
是指与表现型有关的基因组成。
控制相对性状的基因。
1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”；并提出了表型(表现型)和基因型的概念。
表型和基因型的关系:
表型 = 基因型 + 环境条件
e.g.高茎和矮茎
e.g. DD、Dd、dd
e.g.Dd
相同基因
控制相同性状的基因。
e.g.DD、dd
基因型是表型的内在因素，
表型是基因型的表现形式。
基因型相同表型不一定相同
，还与环境有关
七、自由组合规律在理论和实践上的意义
在杂交育种工作中，人们有目的地用具有不同优良性状的两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状结合在一起，再筛选出所需要的优良品种。例如：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗条锈病（T）对易条染锈病（t）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种，培育出具有双抗优良性状的新品种 。
1、动植物杂交育种：
P　　 DDTT　×　ddtt
↓
F1 　 　 DdTt　　　　　　　　
↓自交
F2 9D_T_ 3D_tt 3ddT_ 1ddtt
高抗 高不抗 矮抗 矮不抗
将F2种植,从中选出矮抗连续自交，直至不出现性状分离。
　　
在医学实践中，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推断，为遗传咨询提供理论依据。例如：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，双亲的后代中患病概率是多少？
2、医学实践：
aa（患病）的概率为1/4
七、自由组合规律在理论和实践上的意义
分离定律 VS 自由组合定律
①两大遗传定律在生物的性状遗传中同时进行，同时起作用。 ②分离定律是自由组合定律的基础。
遗传定律 研究的相对性状 涉及的等位基因 F1配子的种类及比例 F2基因型种类及比例 F2表型种类及比例
分离定律
自由组合定律
两对或 多对
两对或 多对
一对
一对
2种
1∶1
4=22种 1:1:1:1
3种 1∶2∶1
9=32种 (1:2:1)2
2种 3∶1
4=22种9:3:3:1
自由组合定律是以分离定律为基础，因而许多自由组合定律问题可以分解为若干个独立的分离定律分步来完成(单独处理、彼此相乘) 。这样解决起来简单易行。
基本策略：
分解问题
在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律分步来完成。
e.g.AaBbCc×AabbCc
可分解为：
Aa×Aa、Bb×bb、Cc×Cc
1.求配子类型：
例题.某生物雄性个体的基因型为AaBbcc，这三对基因为独立遗传，则它产生的精子的种类有几种？
分为3个独立的分离定律
Aa
Bb
cc
2
2
1
配子类型
×
×
=
4
种
2.求基因型类型及比例、份数：
例题. AaBbcc与AaBbCc 杂交，其后代有几种基因型？AaBbCc占后代的比例和份数？
分为3个独立的分离定律
基因型类型
Aa×Aa
Bb ×Bb
cc ×Cc
3
3
2
×
×
=
18
种
AaBbCc的比例
2/4
2/4
1/2
×
×
=
1/8
3.求表型类型及比例：
例题. AaBbcc与AaBbcc 杂交，其后代有几种表型？每一对性状都是显性的概率是多少？A B cc的份数？
表型类型
Aa ×Aa
Bb ×Bb
cc ×cc
2
2
1
×
×
=
4
种
A----B---C---的比例
3/4
3/4
0
×
×
=
0
AaBbCc的份数
2
2
1
×
×
=
4份
A----B---cc的份数
3
3
1
×
×
=
9
份

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