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(共43张PPT)
§1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
1.两对相对性状的杂交实验
2.对自由组合现象的解释
3.对自由组合现象解释的验证（演绎推理—测交）
4.自由组合定律及拓展应用
5.孟德尔实验方法的启示
英国有位美貌的女演员，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？
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
P
x
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
杂交实验结果：
一、两对相对性状的杂交实验
②F1自交，F2中出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，其比例为9∶3∶3∶1。
①F1全部为黄色圆粒豌豆。
说明：黄色对绿色为显性；圆粒对皱粒为显性
提出问题：
①为什么F2中出现了新的性状组合？
②为什么F2会出现9:3:3:1的性状分离比？

个体数
315
101
108
32
杂交实验结果分析表
子叶的颜色 黄色种子数 315＋101＝416 74.8%
绿色种子数 108＋32＝140 25.2%
黄色种子数：绿色种子数≈3：1 种子的形状 圆形种子数 315＋108＝423 76.1%
皱形种子数 101＋32＝133 23.9%
圆形种子数：皱形种子数≈3：1 　　从表中数据可以看出：每一对相对性状的遗传依然遵循分离定律
孟德尔首先对每一对相对性状单独进行分析：
9黄色圆粒
3黄色皱粒
3圆粒
1皱粒
3圆粒
1皱粒
3绿色圆粒
1绿色皱粒
1绿色
3黄色
思考：从数学角度分析 9：3：3：1与3：1有何关系？
即（3黄色:1绿色）（3圆粒:1皱粒）=
9：3：3：1是（3：1）2的展开式。
说明：两对相对性状的遗传是独立的，互不干扰的，不同性状之间是自由组合的。
思考：是否控制两对相对性状的遗传因子也发生了组合呢？
1、假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制。
二、对自由组合现象的解释
YYRR、 yyrr
YyRr
则纯种黄色圆粒与纯种绿色皱粒的遗传因子组成分别是 ___ ；那么F1的遗传因子组成是 ，表现为_______________。
黄色圆粒
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
YYRR
yyrr
（正交、反交）
YR
yr
配子
F1
YyRr
受精
黄色圆粒

2、F1（YyRr）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。
Yy
y
R
r
Y
Rr
YyRr产生配子种类有：
YR
Yr
yR
yr
各配子之间的比例为：
1 : 1 : 1 : 1
3、受精时，雌雄配子的结合是随机的
结合方式有 种
遗传因子组合 种
性状 种
9黄圆:
3黄皱：
YYrr
Yyrr
3绿圆：
yyRR
yyRr
1绿皱：
yyrr
YR
yR
Yr
yr
F1配子
YR
yR
Yr
yr
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
YYRr
yyRR
yyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
Yyrr
yyrr
(1:1:1:1)
(1:1:1:1)
Y_R_
Y_rr
yyR_
YYRR YyRR
YYRr YyRr
4
9
16
讨论：1、孟德尔对自由组合现象解释的关键是什么？
2、 如何验证孟德尔的解释？
答：与基因分离定律相似，其关键是F1能否产生四种类型的配子
答：可采用测交方法进行验证
三、对自由组合现象解释的验证
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
YR
yr
yR
Yr
yr
配子
测交
后代
1 : 1 : 1 : 1
YyRr
杂种子一代
yyrr
隐性纯合子
测交
×
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
绿色皱粒
1、演绎推理：
设计测交实验
（1）方法：
（2）目的：
（3）遗传图解：
F1与双隐性纯合子杂交
检测F1产生配子的种类和比例
　　　　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 2、实验验证——进行测交实验
孟德尔用F1与隐性纯合子类型测交，F1不论作母本，还是作父本，都得到了上述四种表现型，它们之间的比接近1：1：1：1。
测交实验的结果符合预期的设想，因此可以证明，上述对两对相对性状的遗传规律的解释是完全正确的。
四、自由组合定律
①有性生殖的真核生物
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，决定不同性状的的遗传因子自由组合。
实质：在形成配子时，决定不同性状的遗传因子自由组合
F1（YyRr）→YR：Yr：yR：yr = 1:1:1:1
发生时间：形成配子时
适用范围：
②细胞核内的遗传因子
③两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子（独立遗传）
假
说
演
绎
法
两对相对性状的杂交实验
对自由组合现象的解释
设计测交实验
自由组合定律
提出问题
实验验证
做出假设
得出结论
演绎推理
进行测交实验
1. 正确选择实验材料；
2. 从一对性状到多对性状进行研究；
3. 用统计学方法分析实验结果；
4. 科学地设计了实验的程序。
（假说－演绎法）
五、孟德尔实验方法的启示
1909年丹麦生物学家约翰逊把遗传因子改名为基因；
表型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎；
[表型 =“性状表现类型”]
基因型：与表型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型为DD或Dd，矮茎豌豆的基因型为dd；
[基因型 =“遗传因子组成”]
等位基因：控制相对性状的基因，如D与d。
[等位基因 =“成对的遗传因子”]
六、孟德尔遗传规律的再发现
表型与基因型的关系
①表型相同，基因型不一定相同；
②基因型相同，若环境条件不同，表型也可能不同；
即：基因型 + 环境条件 → 表型
③基因型是表型的内在因素，表型是基因型的表现形式。
1、杂交育种
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：利用纯合的抗倒伏、易染条锈病（DDTT）的小麦和易倒伏、抗条锈病（ddtt）的小麦进行杂交。经过选择和培育，得到既抗倒伏又抗条锈病的纯种（DDtt）。
七、孟德尔遗传规律的应用
DDTT
ddtt
×
P
DdTt
抗倒伏
易染条锈病
易倒伏
抗条锈病
抗倒伏
易染条锈病
F1
抗倒伏
易染条锈病
易倒伏
易染条锈病
抗倒伏
抗条锈病
易倒伏
抗条锈病
F2
DDtt
Ddtt
选择和培育
纯种DDtt
2、在医学实践中
例如：父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但患先天聋哑（由隐性致病基因d 控制 ) 的孩子。
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。
Yy
Yy
×
基因型：1/4YY 2/4Yy 1/4yy
表型：3/4黄色 1/4绿色
Rr
Rr
×
基因型：1/4RR 2/4Rr 1/4rr
表型：3/4圆粒 1/4皱粒
八、两对相对性状的杂交实验分析
×
YyRr
黄色圆粒
YyRr
黄色圆粒
Rr
Rr
×
9/16黄色圆粒
3/16黄色皱粒
3/4圆粒
1/4皱粒
3/4圆粒
1/4皱粒
3/16绿色圆粒
1/16绿色皱粒
Yy
Yy
×
1/4绿色
3/4黄色
（3黄：1绿）（3圆：1皱）＝9黄圆：3黄皱：3绿圆：1绿皱
Rr
Rr
×
1/16YYRR
2/16YYRr
1/16YYrr
Yy
Yy
×
2/4Yy
1/4YY
1/4yy
2/16YyRR
4/16YyRr
2/16Yyrr
1/16yyRR
2/16yyRr
1/4RR
2/4Rr
1/4rr
1/4RR
2/4Rr
1/4rr
1/4RR
2/4Rr
1/4rr
1/16yyrr
（1/4YY：2/4Yy：1/4yy）
（1/4RR：2/4Rr：1/4rr）＝9种基因型
1/4YY（黄） 2/4Yy（黄） 1/4yy（绿）
1/4RR（圆） 1/16YYRR 2/16YyRR 1/16yyRR
2/4Rr（圆） 2/16YYRr 4/16YyRr 2/16yyRr
1/4rr（皱） 1/16YYrr 2/16Yyrr
1/16yyrr
9/16黄圆
3/16绿圆
3/16黄皱
1/16绿皱
F1
黄色圆粒
×
F2
9
1
9
8
3
1
3
2
3
1
3
2
9 ： 　3 　： 3 　： 1
F2
×
P
F1
黄圆 绿皱
黄圆
×
1/16 YYRR
2/16 YYRr
2/16 YyRR
4/16 YyRr
1/16 YYrr
2/16 Yyrr
1/16 yyRR
2/16 yyRr
1/16 yyrr
纯合子
杂合子
16
4
16
12
（1：3）
Y＿R＿
9/16黄圆
yyrr
1/16绿皱
亲本类型
Y＿rr
3/16黄皱
yyR＿
3/16绿圆
重组类型
亲本型
重组型
16
10
16
6
（5：3）
Y＿R＿
9/16黄圆
yyrr
1/16绿皱
Y＿rr
3/16黄皱
yyR＿
3/16绿圆
100%
纯合子
9
1
纯合子
9
8
杂合子
3
1
纯合子
3
2
杂合子
3
1
纯合子
3
2
杂合子
重组类型的含义：重组类型是指F2中表型与亲本不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。
（1）当亲本基因型为YYRR×yyrr时，F2中重组类型所占比例为6/16；
3/16yyR_+3/16Y_rr
（2）当亲本基因型为YYrr×yyRR时，F2中重组类型所占比例为10/16；
9/16Y_R_+1/16yyrr
亲本类型与重组类型:
　　纯合黄色皱粒豌豆与纯合绿色圆粒豌豆杂交，F1自交，其F2代的基因型_________种，F2中的重组类型所占比例为__________，重组类型中能稳定遗传的个体数所占比例为_________。
9
8
5
5
1
1、自交法：
2、测交法：
3、花粉鉴定法：
4、单倍体育种法：
F1自交后代性状分离比为9:3:3:1
测交后代的性状比例为1:1:1:1
花粉有4种表现型，比例为1:1:1:1
取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，植株性状有4种表现型，比例为1:1:1:1
九、自由组合定律的应用
（一）自由组合定律的验证方法
　　自由组合定律以分离定律为基础，因而可以用分离定律的知识解决自由组合定律的问题。况且，分离定律中规律性比例比较简单，因而用分离定律解决自由组合定律问题简单易行。
（二）利用分离定律解决自由组合定律问题
　　1、配子的类型
　　规律：某一基因型的个体产生的配子种类等于2n种（n为等位基因对数）。
　　如：AaBbCCDd产生的配子种类数：
　　Aa　 Bb　　 CC　　Dd
　　↓ ↓ ↓ ↓
　　2 × 2　× 1　×　2＝23＝8种
　　配子概率的计算
如：AaBbDd产生ABd配子的概率：
　　Aa　 Bb　　 Dd　　
　　↓ ↓ ↓
　 1/2A × 1/2B × 1/2d　＝ 1/8 ABd
　　2、配子间结合方式
　　规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
　　
如：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少种？
　　先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子：AaBbCc→8种配子，AaBbCC→4种配子。
　　再求两亲本配子间结合方式：由于雌、雄配子间结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32种结合方式。
3、基因型、表型的种类数
①已知双亲基因型，求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表型种类数
规律：两基因型已知的双亲杂交，子代基因型（或表型）种类数等于将各性状分别拆开后，各自按分离定律求出子代基因型（或表现型）种类数的乘积。
　　如：如AaBbCc与AaBBCc杂交，在完全显性条件下，其后代有多少种基因型？多少种表型？
先看每对基因的传递情况。
　　Aa×Aa→后代有3种基因型（1AA∶2Aa∶1aa）；2种表型；
　　Bb×BB→后代有2种基因型（1BB∶1Bb）；1种表型；
　　Cc×Cc→后代有3种基因型（1CC∶2Cc∶1cc）；2种表型。
　　因而AaBbCc×AaBBCc→后代中有3×2×3＝18种基因型；有2×1×2＝4种表型。
②已知双亲基因型，求某一具体基因型或表型在子代中所占的比例
规律：某一具体子代基因型或表型在子代中所占的比例应等于按分离定律拆分，将各种性状及基因型所占比例分别求出后，再组合并乘积。
如：基因型为AaBbCC与AabbCc的个体杂交，求：
　　①生一基因型为AabbCc个体的概率；
　　②生一基因型为A__bbC__的概率。
Aa × Aa → 1/2Aa 3/4A＿
Bb × bb → 1/2bb 1/2bb
CC × Cc → 1/2Cc 1C＿
①生一基因型为AabbCc的概率为1/2×1/2×1/2=1/8；
②生一基因型为A__bbC__的概率为3/4×1/2×1=3/8
③已知双亲基因型，求子代中不同于亲本基因型或不同于亲本表型的概率
规律：不同于亲本的类型＝1－亲本类型
不同于亲本的基因型
＝1－亲本基因型＝1－（AaBbCC＋AabbCc）＝1－（2/4×1/2×1/2＋2/4×1/2×1/2）＝6/8＝3/4。
不同于亲本的表型
＝1－亲本表型＝1－（显显显＋显隐显）＝1－（3/4×1/2×1＋3/4×1/2×1）＝1/4。
如：亲本组合为AaBbCC×AabbCc则：
④据子代表型及比例推出亲本的基因型
规律：据子代表现型及比例拆分为分离定律的分离比，确定每一相对性状的亲本基因型，再组合。如：
9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1)
1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1)
3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1)
3∶1 (3∶1)×1
(Aa×Aa)(Bb×Bb)
(Aa×aa)(Bb×bb)
(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)
(Aa×Aa)(BB×__)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×__)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)
AaBb自交后代比例 原因分析 测交后代比例
9∶3∶3∶1 正常的完全显性时 　9A＿B＿：3A＿bb：3aaB＿：1aabb 1:1:1:1
9∶7 当A、B基因同时出现时为一种表现型，其余的基因型为另一种表现型。
9∶3∶4 aa基因影响B的表达：
（9A＿B＿）：（3A＿bb＋3aaB＿＋1aabb）
9
7
（9A＿B＿）：（3A＿bb）：（3aaB＿＋1aabb）
9
3
4
（三）基因自由组合定律异常分离比的问题
1:3
1:1:2
AaBb自交后代比例 原因分析 测交后代比例
12∶3∶1
13∶3 B基因抑制A的表达，b存在时，A才表达。
9∶6∶1 双显、单显、双隐三种表现型。
（9A＿B＿＋3A＿bb）：（3aaB＿）：（1aabb）
12
3
1
（9A＿B＿＋3aaB＿ ＋1aabb ）：（ 3A＿bb ）
13
3
（9A＿B＿）：（3A＿bb＋3aaB＿）：（1aabb）
9
6
1
2:1:1
3:1
1:2:1
AaBb自交后代比例 原因分析 测交后代比例
15∶1 只要具有显基因其表现型就一致，其余基因型为另一种表现型。
10∶6 具有单显基因为一种表现型，其余基因型为另一种表现型。
1∶4∶6∶4∶1 A与B的作用效果相同，显性基因越多，其效果越强。 1（AABB）∶4（AaBB＋AABb）∶6（AaBb＋AAbb＋aaBB）∶4（Aabb＋aaBb）∶1（aabb）
（9A＿B＿＋3A＿bb＋3aaB＿）：（1aabb）
15
1
（9A＿B＿＋ 1aabb ） ：（ 3A＿bb＋3aaB＿）
10
6
3:1
2:2
1:2:1
　　小麦的粒色受不连锁的两对基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2决定红色，r1和r2决定白色，R对r不完全显性，并有累加效应，所以麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。将红粒（R1R1R2R2）与白粒（r1r1r2r2）杂交得F1，F1自交得F2，则F2的表现型有（　　）。
　　A． 4种 B．5种 　　
　　C． 9种 D．10种
B
致死基因 AaBb自交后代基因型及比例 测交后代基因型及比例
AA和BB致死 　
AA（或BB）致死
双隐性 致死
单隐性 致死
致死现象导致性状分离比改变的问题
AaBb:Aabb:aaBb:aabb=4:2:2:1,其余基因型个体致死
AaB_:aaB_:AaBB:aabb=6:3:2:1（或A_Bb:A_bb:
aaBb:aabb=6:3:2:1），其余基因型个体致死
AaBb:Aabb:aaBb:aabb
=1:1:1:1
AaBb:Aabb:aaBb:aabb
=1:1:1:1
A_B_:A_bb：aaB_=9:3:3
A_B_:A_bb=9:3
（或A_B_:aaB_=9:3）
　　当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率如表：
序号 类型 计算公式
1 患甲病的概率：m 则不患甲病概率为：1－m
2 患乙病的概率：n 则不患乙病概率为：1－n
3 不患病（正常）概率 (1－m)(1－n)
4 只患甲病的概率 m(1－n)＝m－mn
5 只患乙病的概率 n(1－m)＝n－mn
6 同患两种病的概率 mn
7 只患一种病的概率 1－mn－(1－m)(1－n)或
m(1－n)＋n(1－m)
8 患病概率 m(1－n)＋n(1－m)＋mn或
1－(1－m)(1－n)
（四）遗传病概率求解归纳
　　人类多指基因（T）是正常（t）的显性，白化基因（a）是正常（A）的隐性，都在常染色体上，而且都是独立遗传。一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个白化病和手指正常的孩子，则下一个孩子只有一种病和同时患两种病的几率分别是（ 　　　）。
　　A．3/4，1/4　　　 B．3/4，1/8
　　C．1/4，1/4 　 D．1/2，1/8
D

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