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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)
（第一课时）
教学目标
目标
01
02
03
通过对两对相对性状杂交实验过程的分析，学会用先分离再组合的方法分析问题。(科学探究)
通过遗传图解理解孟德尔所做的两对相对性状的遗传实验，并能规范、熟练地书写遗传图解。(科学思维)
分析孟德尔获得成功的原因，学习他对科学的热爱和锲而不舍的精神，形成严谨、求实的科学态度和用于质疑、敢于创新的科学精神。(科学思维)
假说演绎法
步骤
观察现象
提出问题
作出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F1全为高茎；F1自交后代高茎与矮茎的比例近似3:1。
为什么子一代全是高茎 为什么子二代中又出现了矮茎性状且为3∶1的性状分离比？
生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。
受精时，雌雄配子的结合是随机的。
生物的性状是由遗传因子决定的。
体细胞中遗传因子是成对存在的。
设计测交实验，F1与矮茎植株测交预测后代中高茎：矮茎=1：1
实施测交实验，实验结果中高茎：矮茎=1:1，验证假说正确
分离定律
孟德尔运用________科学方法研究豌豆一对相对性状杂交实验揭示基因分离定律。
温故知新
孟德尔对豌豆两对相对性状杂交实验研究的方法呢？
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
1.观察现象，提出问题：
正交、反交的F1全是黄色圆粒，说明了什么？
黄色对绿色为显，圆粒对皱粒为显
F2与亲本不同的性状组合是什么
——绿色圆粒和黄色皱粒
一、两对相对性状的杂交实验
1.观察现象，提出问题：
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 这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示
方法：单独分析
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
3：1
3：1
一、两对相对性状的杂交实验
1.观察现象，提出问题：
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
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
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
2.提出假说，解释现象：
F1
YR
yr
配子
黄色
圆粒
Y
y
F1配子
R
r
YR
1 : 1 : 1 : 1
Yr
yR
yr
黄色圆粒
绿色皱粒
P
×
YYRR
yyrr
YyRr
（1）假说内容
豌豆的圆、皱粒分别由遗传因子R、r控制；
豌豆的黄、绿色分别由遗传因子Y、y控制；
假说1：
假说2：
F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。
F1产生的雌配子和雄配子各有4种：
雄配子:YR、Yr、yR、yr，且比例为1:1:1:1
雌配子: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
♂
♀
9/16Y_R_
3/16Y_rr
3/16yyR_
1/16yyrr
一、两对相对性状的杂交实验
2.提出假说，解释现象：
（1）假说内容
假说3：
受精时，雌雄配子的结合是随机的。
（双显型）
（单显型）
（单显型）
（双隐型）
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
♂
♀
一、两对相对性状的杂交实验
2.提出假说，解释现象：
F1雌雄配子结合方式有几种？F2基因型和表现型各有几种？
雌雄配子结合方式 种；
F2基因型 种；
F2表现型 种。
9
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
♂
♀
一、两对相对性状的杂交实验
2.提出假说，解释现象：
观察F2，找出纯合子和杂合子的比例各是多少？
纯合子：
YYRR、YYrr、yyRR、yyrr 各占 1/16，共占 1/4
杂合子：
（1）双杂合子：
YyRr，占 1/4
（2）单杂合子：
YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr
各占 2/16，共占 1/2
棋盘法
F1: Yy (黄色)
↓×
(1YY : 2Yy : 1yy)
基因型
比例
1/4 2/4 1/4
表现型
(3黄色 : 1绿色)
比例
3/4 1/4
Rr (圆粒) ↓×
(1RR : 2Rr : 1rr)
1/4 2/4 1/4
( 3圆粒 : 1皱粒)
3/4 1/4
9
3
3
1
黄色圆粒
3/4 × 3/4=9/16
黄色皱粒
3/4 × 1/4=3/16
绿色圆粒
1/4 × 3/4=3/16
绿色皱粒
1/4 × 1/4=1/16
×
×
核心思路
（逐对分析法）
一、两对相对性状的杂交实验
2.提出假说，解释现象：
相关比例
F2 黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒
9 ： 3 ： 3 ： 1
F2 中双显性状（Y R ）的个体占 。
F2 中双隐性状（yyrr）的个体占 。
F2 中单显性状（Y rr/yyR ）的个体占 。
F2 中重组类型（Y rr/yyR ）的个体占 。
F2 中亲本类型（Y R /yyrr）的个体占 。
9／16
1／16
3／8
3／8
5／8
F2 中能稳定遗传的个体占总数的________
1/4
配子
杂种子一代
黄色圆粒
隐性纯合子绿色皱粒
测交
P
yyrr
YyRr
YR
yr
yR
Yr
yr
F1
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
黄色皱粒
黄色圆粒
绿色皱粒
绿色圆粒
1 ： 1 :1 : 1
×
二、对自由组合现象的解释的验证
1.设计实验，演绎推理：
(纸上谈兵)
演绎推理结果
黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒
比例 黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒 ≈1:1：1:1 （1）实验结果:
2.测交实验：
即让F1与隐性纯合子杂交
黄色圆粒
杂种子一代
绿色皱粒
隐性纯合子
×
（2）实验结论:
实验结果与演绎推理结果一致，四种表现型实际子粒数比接近1：1：1：1，从而证实了F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合。
(实战训练)
二、对自由组合现象的解释的验证
黄色圆粒 绿色圆粒 黄色皱粒 绿色皱粒
比例 黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒 ≈1:1：1:1 三、孟德尔第二定律——自由组合定律
(得出结论)
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。
1.自由组合定律的内容：
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？
2.自由组合定律的核心：
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。
三、孟德尔第二定律——自由组合定律
(得出结论)
3.自由组合定律的适用范围：
（1）真核生物的性状遗传。
（2）有性生殖生物的性状遗传。
（3）细胞核遗传。
（4）两对及以上相对性状的遗传。
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）
（5）控制两对或两对以上性状的遗传因子分别位于两对同源染色体上。
自由组合定律
两对对相对性状的
杂交实验
F2表现型比例 9:3:3:1
测交
预期结论 1:1:1:1
实验结果 1:1:1:1
相符
实验现象
提出问题
提出假说
演绎推理
验证假说
解释现象
假说成立
归纳总结
假说—演绎法探究自由组合定律的过程
（1）正确的选材----
（2）从简单到复杂：
（3）运用 _____ 分析实验数据
（4）运用正确的科学方法——
豌豆
统计学
假说—演绎法
扎实的知识基础和对科学的热爱，严谨的科学态度，勤于实践以及敢于向传统挑战。
四、孟德尔实验方法的启示
①自花传粉且闭花受粉，可避免外来花粉的干扰；
②具有易于区分的相对性状；
③花较大，人工去雄和异花授粉较方便 。
(1) 豌豆作为遗传实验材料的优点：
(2). 如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能对分离现象作出解释？
如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难对分离现象作出解释.
(3). 孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？
一种正确的假说，仅能解释已有的实验结果是不够的，还应该能够预测另外一些实验的结果，并通过实验来验证。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的；反之，则认为假说是错误的。
(4). 孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号，这与他在大学进修过数学有没有关系？这对他进行逻辑推理有什么帮助？
有关系，孟德尔用这种方法，也更加简洁、准确地反映抽象的遗传过程，使他的逻辑推理更加顺畅。
(5). 除了创造性地运用科学方法，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些？
（1）扎实的知识基础和对科学的热爱
(2) 严谨的科学态度。
(3) 创造性地应用科学符号体系
(4) 勤于实践
(5) 敢于向传统挑战
1.1900年三位科学家荷兰的德弗里斯、德国的科伦斯和奥地利的切尔马克分别重新发现了孟德尔的论文，并重复其实验结果。
2.1909年，丹麦生物学家约翰逊把“遗传因子”叫作“基因”、表型（也叫表现型）和基因型的概念。
表型（表现型）
基因型
定义：指生物个体表现出来的性状。
举例：豌豆的高茎和矮茎。
定义：与表型有关的基因组成。
举例：高茎豌豆的基因型是DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd。
等位基因
定义：控制相对性状的基因，叫作等位基因。
举例：如D和d
丹麦生物学家
约翰逊
W.L.Johinnsen
（1857-1927）
五、孟德尔遗传规律的在发现
(1)基因型是表型的内因，表型是基因型的外在表现。
(2)表型相同的个体，基因型不一定相同，如DD和Dd可能表型一样。
(3)基因型相同的个体，表型不一定相同，表型除受基因控制外，还受环境因素的影响。如水毛茛的沉水叶和挺水叶形态结构差别很大。即基因型＋环境条件→表型。
表型 = 基因型 + 环境
表型和基因型的关系
（1）有目的的将具有不同优良性状的两个亲本杂交，组合两个亲本的优良性状
（2）经过繁育、现在和培育，最后筛选出所需要的优良品种
倒伏
条锈病
六、自由组合定律的应用
1.动植物杂交育种：
阅读教材P13小麦优良品种的杂交育种过程。请小组合作绘制纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程的遗传分析图解。
P
高杆抗病
矮杆不抗病
DDTT
ddtt
×
↓
高杆抗病
DdTt
F1
↓
F2
高杆抗病
9D_T_
高杆不抗病
3D_tt
矮杆抗病
3ddT_
矮杆不抗病
1ddtt
(淘汰)
(淘汰)
(保留)
(淘汰)
多次自交选种
矮杆抗病
ddTT
杂交
自交
选种
多次自交选种
优良性状的纯合体
（1）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
1.动植物杂交育种：
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
如何利用长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee）培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？
？
短毛折耳猫
bbee
长毛立耳猫
BBEE
×
长毛立耳猫
BbEe
♀、♂互交
B_E_
B_ee
bbE_
bbee
与bbee测交
选择后代不发生性状
分离的亲本即为BBee
（2）长毛折耳猫的培育过程
六、自由组合定律的应用
1.动植物杂交育种：
（1）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
（2）人类白化病是一种由隐性基因（a）控制的遗传病。
白化病
六、自由组合定律的应用
2.医学实践：
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。
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
2.医学实践：
自由组合 定律
杂交实验
理论解释 （假说）
测交验证
自由组合定律内容
F2性状表现类型及其比例为
子代性状表现类型及其比例为
（两对相对性状）
黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱 ≈
9∶3∶3∶1
F1在产生配子时，每对遗传因子彼此____，不同对的遗传因子可以__________。
分离
自由组合
黄圆：黄皱：绿圆：绿皱 ≈
1：1：1：1
课堂小结

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