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第一章
遗传因子的发现
第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
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？
问题探讨
F1
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
黄色圆粒
9
3
3
1
：
：
：
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
一、两对相对性状的杂交实验—发现问题
315
101
108
32
×
（1）黄色和绿色、圆粒和皱粒哪个是显性性状,哪个是隐性性状
黄色对绿色为显，圆粒对皱粒是显
（2）F2出现新的性状组合具体是什么
绿色圆粒和黄色皱粒
重组类型：性状与亲代（P代）不同的类型
亲本类型：性状与亲代（P代）相同的类型
F1
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
黄色圆粒
9
3
3
1
：
：
：
F2
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
一、两对相对性状的杂交实验—发现问题
315
101
108
32
×
1. F2为什么会出现新的性状组合？
2. F2中的黄圆：黄皱：绿圆：绿皱
为什么接近9：3：3：1？
3. 9︰3︰3︰1，这与一对相对性状
的分离比3：1有数学联系吗
F1
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
黄色圆粒
315
101
108
32
9
3
3
1
：
：
：
种子形状
圆:315+108=423
皱:101+32=133
子叶颜色
黄:315+101=416
绿:108+32=140
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各自遵循分离定律，互不干扰。
×
一、两对相对性状的杂交实验—发现问题
对每一对相对性状单独进行分析
圆粒∶皱粒≈3:1
黄色∶绿色≈3:1
如果把两对性状联系在一起分析，F2出现的四种表现型的比
种子形状
圆：皱=3:1
子叶颜色
黄：绿=3:1
（黄色：绿色）*（圆粒：皱粒）＝（3：1）*（3：1）
黄圆：黄皱：绿圆：绿皱 ＝ 9∶3∶3∶1
不同性状之间发生了新的组合，是否控制
两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢？
一、两对相对性状的杂交实验—发现问题
二、对自由组合现象的解释——提出假说
F1
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
黄色圆粒
YYRR
yyrr
YR
yr
配子
YyRr
假设1：黄色与绿色分别由Y、y控制。
圆粒与皱粒分别由R、r控制；
假设2：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。
假设3：受精时,雌雄配子结合是随机的。
Y
R
r
y
分离
分离
配子
YR
yr
1 : 1 : 1 : 1
yR
Yr
提出假说
F1：YyRr形成配子时
Y与y分离
R与r分离
Y和R结合 YR配子
Y和r结合 Yr配子
y和R结合 yR配子
y和r结合 yr配子
1. 雌雄配子结合，有____种方式。
4
16
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
棋盘法
F2
提出假说
9 ： 3 ： 3 ： 1
Y_R_
Y_rr
yyR_
yyrr
黄圆
绿圆
绿皱
黄皱
1 YYRR
2 YyRR
2 YYRr
4 YyRr
1 YYrr
2 Yyrr
1 yyRR
2 yyRr
1 yyrr
9Y_R_
3yyR_
3Y_rr
1yyrr
2. F2遗传因子组成，有____种方式。
3. F2性状表现，有____种方式。
9
4
让杂种子一代(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交，F1不论作母本，还是作父本，结果都与预测相符
——预测测交实验
演绎推理
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
YR
yr
yR
Yr
yr
1 : 1 : 1 : 1
YyRr
杂种子一代
yyrr
隐性纯合子
×
配子
测交后代
表现型 项目 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
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
即F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子是可以自由组合的。
三、对自由组合现象解释的验证----测交
P
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。
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。
适用范围：
真核生物
有性生殖
细胞核遗传
两对或两对以上相对性状
注意不是配子的自由组合！！！
四、自由组合定律的内容
格雷格尔 孟德尔
1822—1884
五、孟德尔实验方法的启示
在孟德尔发现遗传规律之前，一些研究杂交育种的专家对杂交后代中出现性状分离的现象早已熟知，但是他们往往把一种生物的许多性状同时作为研究对象，并且没有对实验数据做深入的统计学分析。
孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年的时间研究山柳菊，结果并不理想。主要原因是：
（1）没有易于区分的相对性状
（2）有时进行有性生殖，有时进行无性生殖
（3）花小，难于人工杂交
1、选用豌豆作为实验材料
2、先研究一对，再研究多对相对性状（由简单到复杂）
3、运用统计学方法分析实验数据
4、运用正确的科学方法——假说—演绎法
总结：孟德尔获得成功的原因
5、创造新概念并应用符号体系表达概念
1900年三位科学家德佛里斯、柯伦斯、丘歇马克分别重新发现了孟德尔的论文，并重复除了其实验结果
1909年丹麦科学家约翰逊提出基因的概念， 取代遗传因子；并提出了表型和基因型
H. de Vries
Erich Tschermak
Carl Correns
Wilhelm Johannsen
六、孟德尔遗传规律的再发现
表型(表现型)：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎
基因型：指与表型有关的基因组成，如DD、Dd、dd
等位基因：指控制相对性状的基因，如D和d
基因：孟德尔的“遗传因子”，如D基因和d基因
表现型和基因型以及它们的关系:
表现型 = 基因型 + 环境
①基因型相同，表现型一定相同。
②表现型相同，基因型一定相同。
③基因型是决定表现型的主要因素。
④在相同的环境中，基因型相同，表现型一定相同。
基因型相同的生物，表型一定相同吗？
(1)概念：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。
(2)优点：可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。（集优）
例1：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。现在两个不同品种的小麦，一个品种小麦抗倒伏，但易染条锈病(DDTT)；另一个品种小麦易倒伏，但抗条锈病(ddtt) 。
七、孟德尔遗传规律的应用
一、动植物杂交育种
假如你是一位育种工作者，你用什么方法把两个品种的优良性状组合在一起？
七、孟德尔遗传规律的应用
P
易倒伏抗病
抗倒伏不抗病
DDTT
ddtt
×
易倒伏抗病
DdTt
F1
F2
易倒伏抗病
9D_T_
易倒伏不抗病
3D_tt
抗倒伏抗病
3ddT_
抗倒伏不抗病
1ddtt
(淘汰)
(淘汰)
(保留)
(淘汰)
连续自交选种
抗倒伏抗病
（ddTT）
×
杂交
F1自交
选优
连续自交
选优
长毛立耳 短毛折耳
BBEE
bbee
长毛立耳
BbEe
长立 长折 短立 短折
B_ee
相互交配
BBee
长折
×bbee
短折
全为Bbee (长折)
Bbee长折
F2
F1
P
例2：假设现有长毛立耳猫(BBEE)和短毛折耳猫(bbee)，你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫(BBee)？写出育种方案(图解)。
Bbee
长折
×bbee
短折
bbee短折
杂交
F1间交配
选优
测交
二、医学实践
根据分离定律可知，后代的患病概率是1/4。
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，双亲的后代中患病概率是多少？
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。
自由组合定律的相关计算方法
①两大遗传定律在生物的性状遗传中______进行，______起作用。 ②分离定律是自由组合定律的________。
同时
同时
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基因型的 种类及比例 F2表型的
种类及比例
分离定律
自由组合定律
2对或 多对
2对或 多对
1对
1对
2种
1∶1
22种(2n) 1:1:1:1
(1:1)n展开式
3种 1∶2∶1
32种(3n) (1:2:1)2
(1:2:1)n展开式
2种 3∶1
22种(2n)
9:3:3:1
(3:1)n展开式
遗传定律的验证方法
A. 自交法
性状分离比
具相对性状的
纯合亲本杂交
F1自交
3:1
9:3:3:1
符合分离定律
符合自由组合定律
B. 测交法
性状类型比
杂合子 × 隐性纯合子
1:1
1:1:1:1
符合分离定律
符合自由组合定律
C. 花粉鉴定法
比例为
有两种花粉
1:1
1:1:1:1
符合分离定律
有四种花粉
符合自由组合定律
自由组合定律的解题方法——拆分法 (先分解，再组合)
将亲本的基因型拆分
计算每一对相对性状的杂交结果
将每对性状的杂交结果相乘
拆分： ♀ Yy
Rr
Yy ♂
Rr
计算： Yy × Yy
↓
Rr × Rr
↓
1YY 2Yy 1yy
3黄色 ∶ 1绿色
1RR 2Rr 1rr
3圆粒 ∶ 1皱粒
组合:（黄色 ∶ 绿色） ×（圆粒 ∶皱粒）= （3 ∶ 1） × （3 ∶ 1）
黄色圆粒：
黄色皱粒：
绿色圆粒：
绿色皱粒=
9
3
3
1
：
：
：
♀ YyRr × YyRr♂
黄色圆粒
黄色圆粒
1、求配子种类
例：AaBbCCDd产生的配子种类数：
Aa　Bb　CC　Dd
↓　 ↓　 ↓　 ↓
2 2 　1 2
配子种类：2 × 2 ×1 ×2 = 8
2、产生某种配子的概率
例：AaBbCCDd产生ABCD配子的概率_______。
A B C D
1
1/8
3、配子间结合方式
例：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子
②再求两亲本配子间结合方式
雌雄配子间结合是随机的
配子间结合方式为 8×4＝32种
8 4
4、子代基因型种类
例：AaBbCc × AaBBCc产生的后代基因型有_____种
拆分为三个分离定律：
Aa×Aa
Bb×BB
Cc×Cc
3×2×3=18
后代有3种基因型（1AA：2Aa：1aa）
后代有2种基因型（1BB：2Bb）
后代有3种基因型（1CC：2Cc：1cc）
18
5、子代基因型出现的概率
例：基因型分别为aaBbCcDd和AaBbccdd两种豌豆杂交，其子代中纯合子的比例为多少？AaBBccDd出现的概率_______。
纯合子的比例为1/2× 1/2 × 1/2 × 1/2=1/16
1/32
6、子代表型种类
7、子代表型出现的概率
例：双亲基因型为AaBb×aaBb，求子代表现型种数？
Aa × aa → 2种（ Aa、aa ）显性、隐性
Bb × Bb → 2种（B_、bb）显性、隐性
　　 子代表现型种数 = 2 × 2 = 4种
例：基因型分别为ddEeFF和DdEeff的2种豌豆杂交，在3对等位基因独立遗传的条件下，其子代表现型不同于2个亲本的个体数占全部子代的（ ）
A、1/4 B、3/8 C、5/8 D、3/4
C
8、根据子代表现型（基因型）推测亲代表现型（基因型）
例：豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒种子(R)对皱粒种子(r)为显性。用黄色圆粒和绿色圆粒的豌豆进行杂交，发现后代出现4种类型，对性状的统计结果如图，据图回答问题。
（1）亲本的基因型是 ， 。
（2）在F1中，表现型不同于亲本的是 、 ，它们之间的数量比为 。F1中纯合子占的比例是 。
YyRr
yyRr
黄色皱粒
绿色皱粒
1︰1
1/4
黄：绿=1：1 Yy x yy
园：皱=3：1 Rr x Rr
例：人类的多指是一种显性遗传病,白化病是一种隐性遗传病,已知控制这两种病的等位基因都在常染色体上,而且是独立遗传的,在一家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一患白化病但手指正常的孩子,则再生一个孩子
（1）同时患两种的可能是______
（2）只患一种病的概率是______
（3）表现正常的可能是______
（4）发病的概率是______
一般步骤：
（1）判断双亲基因型
（2）单独考虑每一对基因，再利用加法定理和乘法定理组合起来：
“和”用乘法定理，“或”用加法定理
A B
A bb
父非白化多指
母非白化非多指
×
白化非多指
aabb
a
a
b
患白化：1/4
患多指：1/2
1/8
1/2
3/8
5/8
不患白化：3/4
不患多指：1/2
9、遗传病概率求解
例：人类的多指是一种显性遗传病,白化病是一种隐性遗传病,已知控制这两种病的等位基因都在常染色体上,而且是独立遗传的,在一家庭中,父亲是多指,母亲正常,他们有一患白化病但手指正常的孩子,则再生一个孩子
（1）同时患两种病概率______
（2）只患一种病的概率______
（3）表现正常的可能是______
（4）患病的概率是______
A B
A bb
×
aabb
a
a
b
患白化：1/4
患多指：1/2
1/8
1/2
3/8
5/8
不患白化：3/4
不患多指：1/2
9、遗传病概率求解
例：人类的多指是一种显性遗传病（A、a），先天聋哑是一种隐性遗传病（B、b），已知控制这两种病的等位基因都在常染色体上，而且是独立遗传的，在一家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一患先天聋哑但手指正常的孩子，则再生一个孩子：
（1）父亲的基因型 母亲的基因型 。
（2）只患多指的概率：
（3）只患先天聋哑的概率：
（4）两病皆患的概率：
（5）不患病的概率：
（6）只患一种病的概率：
3/8
1/8
1/8
3/8
1/2
AaBb
aaBb
多指
1/2Aa ----------
1/2 aa ---------
正常
正常
B_3/4
bb1/4
聋哑
9、遗传病概率求解
10、9:3:3:1变式分析
AaBb自交 后代比例 原因分析 AaBb测交
后代比例
9：7
9：3：4
12：3：1
9：6：1
15：1
13：3
1:4:6:4:1
1：3
1：1：2
2：1：1
1：2：1
3：1
3：1
双显性基因同时存在时，表现为一种性状，其余表现为另一种性状：(9A_B_):(3A_bb+3aaB_+1aabb)
当某一隐性基因成对存在时表现为双隐性性状，其余正常表现：(9A_B_):(3A_bb):(3aaB_+1aabb)
一对等位基因中某个显性基因制约其他显性基因的作用：(9A_B_+3A_bb):(3aaB_):(1aabb)
只存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现：(9A_B_):(3aaB_+3A_bb):(1aabb)
只要有显性基因存在就表现为一种性状，其余基因型表现为另一种性状：(9A_B_+3aaB_+3A_bb):(1aabb)
双显性基因和某一种单显性基因存在时表现为同一性状，其余表现正常：(9A_B_+3A_bb+1aabb):(3aaB_)
1：2：1
显性基因在基因型中的个数影响性状表现：(1AABB ) : (2AABb+2AaBB) : (1AAbb+1aaBB+4AaBb) : (2Aabb+2aaBb) : (1aabb)
11、根据子代分离比解题
后代显隐性比例 拆分后比例 亲代基因型组成
9：3：3：1 (3：1)(3：1) AaBb × AaBb
1：1：1：1 (1：1)(1：1） AaBb × aabb或Aabb × aaBb
3：3：1：1 (3：1)(1：1） AaBb ×Aabb或AaBb ×aaBb
3：1 (3：1)(1) AaBB ×Aa_ _或Aabb ×Aabb
或AABb ×_ _Bb或aaBb × aaBb
12、9:3:3:1基因致死变式分析
致死类型 AaBb自交 AaBb测交
AA和BB同时致死 4：2：2：1 1：1：1：1
AA（或BB）致死 6：3：2：1 1：1：1：1
aa和bb同时致死 9：3：3
aa（或bb）致死 9：3
AB雌（或雄）配子致死 5：3：3：1 1：1：1（或1：1：1：1）
Ab雌（或雄）配子致死 7：3：1：1 1：1：1（或1：1：1：1）
aB雌（或雄）配子致死 7：1：3：1 1：1：1（或1：1：1：1）

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