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第1章
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
遗传因子的发现
问题探讨
一
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，包括两种类型：一种是黄色圆粒的，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影响呢？
2．黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗？
不影响，两者的分离和组合是互不干扰的。
不一定。在生活中也可以看到黄色皱粒和绿色圆粒的豌豆。
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色皱粒
绿色圆粒
温故知新
P
×
F1
高
F2
高
矮
矮
787
×
277
高
F1形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。 F2性状表现类型及其比例
_______________________，
遗传因子组成及其比例为
_________________________
3∶1
高茎∶矮茎 =
DD∶Dd∶dd =
1∶2∶1
温故知新
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
孟德尔对豌豆两对相对性状杂交实验研究的方法呢？
说明 为显性性状
两对相对性状的杂交实验
二
实验现象：
(1) 哪两对相对性状
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
9
3
3
1
：
：
：
×
(4)F2代与亲本不同的性状组合是什么？
(2)Fl代的表现型 说明了什么 (显隐性)
黄色对绿色；圆粒对皱粒
Ｆ１的性状表现为：
黄色圆粒
黄色、圆粒
实 验：
重组性状:亲本所没有的新出现的性状类型
绿色圆粒和黄色皱粒
(3)F2代的表现型是什么 比值是多少
两对相对性状的杂交实验
二
分析现象：
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
9
3
3
1
：
：
：
×
实 验：
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 这对理解两对相对性状的遗传结果有什么启示
（黄：绿）*（圆：皱）＝（3：1）*（3：1）
黄圆：黄皱：绿圆：绿皱＝9∶3∶3∶1
两对相对性状的杂交实验
二
分析现象：
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
9
3
3
1
：
：
：
×
实 验：
(1) 对每对相对性状单独分析
粒形
粒色
315+108=423
｛
圆粒种子
皱粒种子
｛
黄色种子
绿色种子
其中 圆粒∶皱粒≈
黄色∶绿色≈
101+32=133
315+101=416
108+32=140
3∶1
3∶1
每一对相对性状的传递规律仍然遵循着
分离定律
对自由组合现象的解释
二
分析现象解释：
配子
绿色皱粒
P
×
黄色圆粒
F1
遗传图解：
1.对两对遗传因子遗传的显、隐关系分别作出假设？
2.对如何产生配子作出解释
YYRR
yyrr
两种性状由两种相对独立的遗传因子控制
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
YR
yr
YyRr
黄色圆粒
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；
3、对产生的配子的结合作出假设？
受精时，雌雄配子的结合是随机的
对自由组合现象的解释
二
解 释：
解 释：
a.F1产生配子时，每对遗传因子彼此分离
F1：YyRr
Y与y分离
R与r分离
b. 不同对的遗传因子自由组合：
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
F1
YyRr
黄色圆粒
配子
YR
Yr
yR
yr
1
1
1
1
｛
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
对自由组合现象的解释
二
F2
YR
yr
Yr
yR
YR
yr
Yr
yR
Y
R
Y
R
Y
R
y
r
Y
R
y
R
Y
R
Y
r
Y
R
Y
r
Y
R
y
R
Y
R
y
r
Y
R
y
r
Y
R
y
r
r
r
Y
y
r
r
Y
y
r
r
Y
Y
y
R
y
R
y
R
y
r
y
R
y
r
r
r
y
y
黄色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
圆粒
绿色
皱粒
2YyRR
2YYRr
4 YyRr
1YYRR
1YYrr
2 Yyrr
1yyRR
2yyRr
1yyrr
9
3
3
1
1.配子结合方式有___种
2.基因型____种
3.表现型____种
16
9
4
解 释：
受精时，雌雄配子的结合是随机的
对自由组合现象的解释
二
F2
YR
yr
Yr
yR
YR
yr
Yr
yR
Y
R
Y
R
Y
R
y
r
Y
R
y
R
Y
R
Y
r
Y
R
Y
r
Y
R
y
R
Y
R
y
r
Y
R
y
r
Y
R
y
r
r
r
Y
y
r
r
Y
y
r
r
Y
Y
y
R
y
R
y
R
y
r
y
R
y
r
r
r
y
y
F2中表现型种类和比例
F2 双显性
（黄圆Y-R-）9/16
F2 单显性
（黄皱Y-rr）3/16
（绿圆yyR-）3/16
F2 双隐性
（绿皱yyrr）1/16
重组性状(黄皱、绿圆)占：
3/8
与亲本表现型相同个体占：
5/8
对自由组合现象的解释
二
F2
YR
yr
Yr
yR
YR
yr
Yr
yR
Y
R
Y
R
Y
R
y
r
Y
R
y
R
Y
R
Y
r
Y
R
Y
r
Y
R
y
R
Y
R
y
r
Y
R
y
r
Y
R
y
r
r
r
Y
y
r
r
Y
y
r
r
Y
Y
y
R
y
R
y
R
y
r
y
R
y
r
r
r
y
y
基因型特点及比例
纯合子
YYRR、YYrr、yyRR、yyrr （能稳定遗传的）各占 1/16，共占 1/4
杂合子
双杂合子：
YyRr，占 1/4
单杂合子：
YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr各占 2/16，共占 1/2
对自由组合现象解释的总结
三
1.两对相对性状（黄与绿，圆与皱）由______遗传因子（Y与y,　R与r）控制
2.两对相对性状都符合分离定律的比，即3∶1,
黄 ∶绿 = 3∶1 , 圆 ∶皱 = 3∶1 。
3.F1产生配子时成对的遗传因子分离，不同对的遗传因子___________。
4.F1产生雌雄配子各4种，YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1。
两对
自由组合
对自由组合现象解释的总结
三
5.受精时雌雄配子_______结合。
6.F2的表现型有4种，黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=____________
其中两种亲本类型（黄圆和绿皱）：占10/16 （Y _ R_+ yyrr ），
两种重组类型（黄皱与绿圆）：占6/16（3/16Y_rr+3/16yyR_）。
7. F2共有16种组合方式，9种遗传因子组成，
其中双显性（黄圆）占9/16，单显（绿圆、黄皱）各占3/16，双隐性占1/16,
随机
9∶3∶3∶1
对自由组合现象的验证-测交
四
1.设计实验，演绎推理：
(1)方法：F1与隐性纯合子（yyrr）杂交。
配子
绿色皱粒
×
黄色圆粒
F1
遗传图解：
YyRr
yyrr
yr
YyRr
黄色
圆粒
YR
Yr
yR
yr
1
1
1
1
Yyrr
yyRr
yyrr
黄色
皱粒
绿色
皱粒
绿色
皱粒
配子
黄色圆粒
F1
YyRr
YR
Yr
yR
yr
1
1
1
1
证 明
对自由组合现象的验证-测交
四
1.设计实验，演绎推理：
(1)方法：F1与隐性纯合子（yyrr）杂交。
配子
绿色皱粒
×
黄色圆粒
F1
遗传图解：
YyRr
yyrr
yr
YyRr
黄色
圆粒
YR
Yr
yR
yr
1
1
1
1
Yyrr
yyRr
yyrr
黄色
皱粒
绿色
皱粒
绿色
皱粒
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
对自由组合现象的验证-测交
四
1.设计实验，演绎推理：
(1)方法：F1与隐性纯合子（yyrr）杂交。
配子
绿色皱粒
×
黄色圆粒
F1
遗传图解：
YyRr
yyrr
yr
YyRr
黄色
圆粒
YR
Yr
yR
yr
1
1
1
1
Yyrr
yyRr
yyrr
黄色
皱粒
绿色
皱粒
绿色
皱粒
配子
黄色圆粒
F1
YyRr
YR
Yr
yR
yr
1
1
1
1
证 明
对自由组合现象的验证-测交
四
（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，从而证实了F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合的形成了四种比例相同的配子。
(实际操作)
孟德尔第二定律——自由组合定律
五
自由组合定律的内容
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。
自由组合定律的实质
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。
孟德尔第二定律——自由组合定律
五
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。
孟德尔第二定律——自由组合定律
五
下列遵循自由组合定律的有哪些？
自由组合定律探究方法——假说演绎
六
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
自由组合定律的细胞学基础
七
Y
R
y
r
减数第一次分裂后期 减数第二次分裂 精细胞
Y
R
Y
R
y
r
r
y
Y
1
y
2
R
3
r
4
自由组合定律的细胞学基础
七
Y
r
Y
r
r
Y
R
y
y
R
y
R
等位基因分离，即Y与y分离，R与r分离，
Y
1
y
2
R
3
4
r
非等位基因自由组合，即Y与r或R自由组合, y与R或r自由组合。
注：
分离定律 与自由组合定律的比较
八
①两大遗传定律在生物的性状遗传中均发生在减数分裂形成配子时，______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 性状 涉及的等位 基因 基因与 染色体 的关系 细胞学 基础 遗传
实质
基因的分离 定律
基因的自由组合定律
两对或 多对
两对或 多对
一对
一对
一对同源染色体
2对或2对
以上同源
染色体
MI后同
源染色体分离
MI后非同
源染色体自
由组合
等位基因
分离
非等位基因自由组合
孟德尔成功的因素
九
自由组合定律的内容
恰当的实验材料
决
定
因
素
科学的实验方法
实验程序科学严谨
锲而不舍的科研精神
合理地运用数学统计对实验结果进行分析
豌豆： 1.自花传粉,闭花受粉，自然状态下均为纯合子；
2.具有多对易于区分的相对性状；
3.花大，易人工操作；
4.籽粒较多，统计结果更准确；
5.生长周期短，易栽培。
由简到繁的方法： 先针对一对相对性状进行研究，再对多对性状进行研究。
假说—演绎法： 观察现象→提出问题作出假说→演绎推理实验验证→得出结论
数学统计方法： 统计学方法对较大实验数据群体进行统计分析，从表面看毫无关联的数据中总结出具有一定规律的比值。
孟德尔遗传规律的再发现
九
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。
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）
自由组合定律的应用
十
倒伏
条锈病
（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
1.动植物杂交育种：
（2）经过繁育、选择和培育，最后筛选出所需要的优良品种
阅读教材P13小麦优良品种的杂交育种过程。请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。
自由组合定律的应用
十
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
1.动植物杂交育种：
自由组合定律的应用
十
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
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
？
自由组合定律的应用
十
（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
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。
自由组合定律的应用
十
白化病
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
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
十一
1.现用一对纯合灰鼠杂交，F1都是黑鼠，F1中的雌雄个体相互交配，F2体色表现为9黑∶6灰∶1白。下列叙述正确的是(　　)
A.小鼠体色遗传遵循基因自由组合定律
B.若F1与白鼠杂交，后代表现为2黑∶1灰∶1白
C.F2灰鼠中能稳定遗传的个体占1/2
D.F2黑鼠有两种基因型
习题巩固
十二
2.某雌雄同株植物高茎对矮茎为显性，由于某种原因使携带矮茎遗传因子的花粉只有1/3能够成活。现用多株纯合高茎植株作母本、矮茎植株作父本进行杂交，F1植株自交，F2的性状分离比为(　　)
A.3∶1 B.7∶1
C.5∶1 D.8∶1
习题巩固
十二
3.小麦种皮有红色和白色，这一相对性状由作用相同的两对等位基因(R1/r1；R2/r2)控制，红色(R1、R2)对白色(r1、r2)为显性，且显性基因效应可以累加。一株深红色小麦与一株白色小麦杂交，得到的F1为中红，其自交获得的F2性状分离比为深红∶红色∶中红∶浅红∶白色＝1∶4∶6∶4∶1。下列说法错误的是 (　 )
A．这两对等位基因位于两对同源染色体上
B．F1产生的雌雄配子中都有比例相同的4种配子
C．浅红色小麦自由传粉，后代可出现三种表型
D．该小麦种群中，中红色植株的基因型为R1r1R2r2
习题巩固
十二

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