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孟德尔的豌豆杂交实验（二）（第1课时）
第一章 遗传因子的发现
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。
讨论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？
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。
讨论2.黄色的豌豆一定是饱满的、绿色豌豆一定是皱缩的吗？
问题探讨
上节课我学习了分离定律，研究这两种豌豆的杂交，我可以用吗？
黄色圆粒豌豆
绿色皱粒豌豆
黄色和绿色为一对相对性状
颜色
圆形和皱缩为一对相对性状
形状
只适用于一对相对性状的细胞核遗传
分离定律
两对相对性状
共有
9 ： 3 ： 3 ： 1
×
P
F1
♀
♂
♀
♂
正交、反交
F2
315
108
101
32

黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色圆粒
一、两对相对性状的杂交实验
问题1：正交、反交的F1全是黄色圆粒，说明了什么？
子代只有黄色，说明黄色为显性性状。
子代只有圆粒，说明圆粒为显性性状。
根据分离定律分析
问题2：F2与亲本不同的性状组合是什么
绿色圆粒和黄色皱粒
问题3：F2中的黄圆:黄皱:绿圆:绿皱 = 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
种子形状
315 + 108=423
圆粒种子:
皱粒种子:
101 + 32=133
子叶颜色
黄色种子:
绿色种子:
315 + 101=416
108 + 32=140
说明：两对性状都遵循基因的分离定律，即控制种子形状的遗传因子与控制子叶颜色的遗传因子的遗传是互不干扰的。
3：1
3：1
一、两对相对性状的杂交实验
问题4：如果把两对性状联系在一起分析，F2出现的四种表现的比例
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
315 108 101 32
9 ： 3 ： 3 : 1
F2
（黄色：绿色）*（圆粒：皱粒）＝（3：1）*（3：1）
黄圆：黄皱：绿圆：绿皱＝9∶3∶3∶1
问题5：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
YR
yr
配子
黄色圆粒
黄色圆粒
绿色皱粒
P
YYRR
yyrr
YyRr
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。
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。
二、对自由组合现象的解释和验证
1. 对自由组合现象的解释—提出假说
F1
×
粒色
粒形
Y
y
R
r
Yy
Rr
F1
配子
YR
yR
Yr
yr
1 : 1 : 1 : 1
假说1：F1产生配子时，每对遗传因子（控制同一性状）彼此分离，不同对的遗传因子（控制不同性状）可以自由组合。
F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且比例为1:1:1:1
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
黄色圆粒
9
绿色圆粒
3
3
黄色皱粒
1
绿色皱粒
假说2：受精时，雌雄配子的结合是随机的。
F1产生的雌雄配子结合方式有 种
遗传因子的组合形式有 种：
YYRR、YYRr、YYrr、YyRR、YyRr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr
F2
F2性状表现有 种：
黄圆：黄皱：绿圆：绿皱＝9∶3∶3∶1
16
4
9
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
黄圆
黄皱
1/16YYrr
绿圆
1/16yyRR
绿皱
1/16yyrr
2/16YyRR
2/16YYRr
4/16YyRr
1/16YYRR
2/16Yyrr
2/16yyRr
♂
♀
9/16 Y_R_
3/16 Y_rr
3/16 yyR_
1/16 yyrr
（双显）
（单显）
（单显）
（双隐）
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及比例？
F2
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
黄皱
绿圆
绿皱
♂
♀
F2的性状表现组及比例？
F2
黄圆
F2性状表现
1.亲本类型
Y_R_ + yyrr
占10/16
2.重组类型
Y_rr + yyR_
占6/16
F1: Yy (黄色)
↓×
1YY : 2Yy : 1yy
1/4 2/4 1/4
Rr (圆粒) ↓×
1RR : 2Rr : 1rr
1/4 2/4 1/4
两对相对性状解题思路（逐对分析法）
F1( YyRr )自交， F2的遗传因子组成
先从一对性状的遗传因子组成分析：
再对不同性状的遗传因子组成自由组合：
F2基因型 1/4 YY 2/4 Yy 1/4 yy
1/4 RR
2/4 Rr
1/4 rr
1/16 YYRR
2/16 YyRR
2/16 YYRr
4/16 YyRr
1/16 yyRR
2/16 yyRr
2/16 Yyrr
1/16 YYrr
1/16 yyrr
先从一对性状的表现分析：
再对不同性状的表现自由组合：
F2表型 3/4黄色（Y ） 1/4绿色（yy）
3/4圆粒（R ）
1/4 皱粒（r r）
Rr X Rr 3/4 圆(R ) ：1/4 皱(rr)
Yy X Yy 3/4 黄(Y ) ：1/4 绿(yy)
9/16 黄色圆粒（Y R ）
3/16 绿色圆粒（yyR ）
3/16 黄色皱粒（Y rr）
1/16 绿色皱粒（yyrr）
F1( YyRr )自交， F2的性状表现
两对相对性状解题思路（逐对分析法）
1.F2中能稳定遗传的个体占总数的________
2.F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占________
3.F2中不同于F1表现性状的个体占总数的________
4.F2中重组类型占总数的________
1/4
1/3
7/16
3/8
6.F2中亲本性状的个体占F2____
8.F2性状比例9：3：3：1，亲本还可能是__________
5/8
yyRR和YYrr
7.F2中纯合子占F2____
1/4
5.F2出现的新性状中，能稳定遗传的个体占总数的______
1/8
小试牛刀
二、对自由组合现象的解释和验证
2. 对自由组合现象解释的验证—测交实验
1. 操作：
让F1(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交
2. 思路：
用对自由组合现象解释的假说对测交组合进行理论推测，再用测交实验进行实验验证。
（F1） （双隐性类型）
测交 黄色圆粒 x 绿色皱粒
YyRr yyrr
配子
YR Yr yR yr
yr
遗传因子组合
性状表现
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
1 ： 1 ： 1 ： 1
测交实验理论推测
二、对自由组合现象的解释和验证
实验验证
在孟德尔所做的测交实验中，无论是以F1作母本还是作父本，结果都与预测相符。因此可以证明，孟德尔对自由组合现象的解释是完全正确的。
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
二、对自由组合现象的解释和验证
（1）F1是杂合子；
（2）F1产生配子种类且比值相为1：1：1：1；
（3）F1在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，
不成对的遗传因子自由组合。
孟德尔测交实验证明：
1.定义：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是 的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此 ，决定不同性状的遗传因子 。
互不干扰
分离
自由组合
3.适用范围：
有性生殖的真核生物的细胞核遗传
至少两对相对性状
三、孟德尔第二定律——自由组合定律
2.时间：形成配子时
细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循；一对相对性状只遵循分离定律
四、孟德尔取得成功的原因（P12）
1.选材
孟德尔选择豌豆作为杂交实验的材料是获得成功的首要原因。
①豌豆具有稳定的容易区分的性状
②严格自花传粉、闭花授粉
③花比较大，易于做人工杂交实验
四、孟德尔取得成功的原因（P12）
2.程序
孟德尔从一对相对性状着手，再研究多对相对性状的研究方法是获得成功的重要原因。（由简到繁）
四、孟德尔取得成功的原因（P12）
3.数学方法
孟德尔运用统计学的方法，对实验的结果进行分析发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。
4.逻辑方法：运用了“假说—演绎法”
观察现象
提出问题
作出假说
得出结论
演绎推理
实验验证
2. 1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文，他们做了许多与孟德尔实验相似的观察，并且认识到孟德尔提出的理论的重要意义。
德国的科伦斯 荷兰的德弗里斯 奥地利的丘歇马克
五、孟德尔遗传规律的再发现
1. 1866年，孟德尔将研究结果整理成论文发表，遗憾的是这一重要成果，却没有引起人们的重视，一直沉寂了30多年。
3. 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的概念。
丹麦威尔逊
五、孟德尔遗传规律的再发现
表型（表现型）：生物个体表现出来的性状，如高茎和矮茎
基因型：与表型有关的基因组成，如DD、Dd、dd
等位基因：控制相对性状的基因，如D与d
表现型和基因型的关系：
表现型相同（如高茎），基因型不一定相同（如DD或Dd)；基因型相同，在相同环境条件下，表现型相同；
表现型 = 基因型 + 环境。
4. 随着孟德尔遗传规律再发现，基因的本质和作用原理成为遗传学研究的中心问题。这些问题的研究是人们对生物的认识，越来越接近生命活动的本质，并且为基因工程（也叫“遗传工程”）等生物技术的兴起奠定了理论基础。正是因为孟德尔杰出贡献，他被后人公认为“遗传学之父”。
五、孟德尔遗传规律的再发现
格雷格尔 孟德尔
1822—1884
孟德尔遗传规律的应用
1. 指导杂交育种
（1）过程：有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，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。
倒伏
六、自由组合定律的应用
（2）优点：可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。
（3）实例：培育抗病抗倒伏小麦新品种
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) 。
培育出既抗倒伏又抗条锈病的纯种(DDtt) 。
P
矮杆不抗病
高杆抗病
DDTT
ddtt
×
↓
矮杆不抗病
DdTt
F1
↓
F2
矮杆不抗病
9D_T_
矮杆抗病
3D_tt
高杆不抗病
3ddT_
高杆抗病
1ddtt
(淘汰)
(保留)
(淘汰)
(淘汰)
自交选种
矮杆抗病
DDtt
杂交
自交
选种
自交选种
优良性状的纯合体
纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程
六、自由组合定律的应用
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。
阅读教材P13，绘制双亲表现正常，生出孩子是患者的遗传图解，并标明孩子患病的概率。
白化病
2. 医学实践
六、自由组合定律的应用
2. 医学实践
父亲（正常）
母亲（正常）
白化病患者
患病概率？
aa
Aa
Aa
aa=1/4
六、自由组合定律的应用
思考1：生一个患病男孩概率是多少
思考2：生一个正常女孩概率是多少
1/8
3/8
课堂小结

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