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第一章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的
豌豆杂交实验（二）
问题探讨
为什么院子里只要是黄色豌豆都是饱满的圆粒，只要是绿色豌豆都是干瘪的皱粒？
日常生活中我们常见到这样的现象：同是一对夫妇生下的孩子存在着许多差异，有的孩子表现了父亲的特征，又有与母亲相似的性状，这是什么原因呢？原来任何生物都不止表现一种性状，后代表现的性状可以是亲本性状的组合。那么，在传宗接代的过程中，亲代的多种多样的性状又是遵循什么规律传给后代的呢？
孟德尔通过豌豆的一对相对性状的遗传实验，总结出了分离定律。他又对豌豆的两对相对性状的遗传进行了研究……
问题探讨
两对相对性状的杂交实验
观察实验，发现问题
×

P
F1
F2
315
108
101
32
♀
♂
♀
♂
正交、反交
9 ： 3 ：3 ： 1
F1为什么全为黄色圆粒？
为什么F2中既有黄圆、绿皱的亲本型，又有黄皱、绿圆的重组型？
分别看粒形和粒色，各有什么特点？
两对相对性状的杂交实验
对每一对相对性状单独分析
圆粒︰皱粒接近3︰1
黄色︰绿色接近3︰1
粒形
315 + 108 = 423
圆粒种子
皱粒种子
101 + 32 = 133
粒色
黄色种子
绿色种子
315 + 101 = 416
108 + 32 = 140
豌豆的粒色和粒形的遗传都遵循了分离定律。
对自由组合现象的解释和验证
分析问题，提出假说
性状之间发生重新组合
皱粒
黄色
圆粒
绿色
两对相对性状的遗传因子之间发生了自由组合
本质
现象
控制两对性状的两对遗传因子间互不干扰，能够自由组合。
分析问题，提出假说
黄色与绿色分别由Y、y控制；圆粒与皱粒分别由R、r控制。
两对性状分别由两对遗传因子控制。
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。
受精时,雌雄配子结合是随机的。
黄色（Y） 绿色（y） 圆粒（R） 皱粒（r）
对自由组合现象的解释和验证
黄色圆粒
YYRR
P
绿色皱粒
yyrr
YR
yr
杂交
配子
YR
yR
Yr
yr
YR
Yr
yR
yr
配子
自交
♀
♂
黄色圆粒
：
9 : 3 : 3 : 1
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
：
：
＝
Y_R_
yyR_
Y_rr
yyrr
对自由组合现象的解释和验证
配子
r
r
y
y
y
Y
r
r
y
r
y
R
Y
R
y
r
y
Y
r
r
Y
Y
r
r
Y
R
y
r
Y
Y
R
r
y
r
y
R
Y
R
y
r
y
R
R
y
Y
R
y
R
R
y
r
Y
Y
Y
R
r
Y
R
y
R
Y
R
Y
R
F2
♂
F1配子
9 ： 3 ： 3 ： 1
1.黄圆个体
2.黄皱个体
3.绿圆个体
4.绿皱个体
对自由组合现象的解释和验证
r
r
y
y
y
Y
r
r
y
r
y
R
Y
R
y
r
y
Y
r
r
Y
Y
r
r
Y
R
y
r
Y
Y
R
r
y
r
y
R
Y
R
y
r
y
R
R
y
Y
R
y
R
R
y
r
Y
Y
Y
R
r
Y
R
y
R
Y
R
Y
R
F2
♂
F1配子
9 ： 3 ： 3 ： 1
1.纯合子个体
2.双杂合子个体
3.单杂合子个体
(两对遗传因子均杂合)
(一对遗传因子纯和，一对遗传因子杂合)
对自由组合现象的解释和验证
设计实验，演绎推理
对自由组合现象的解释和验证
配子
F1
黄色圆粒
隐性纯合子
绿色皱粒
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
孟德尔再次设计了测交实验，让杂种子一代F1(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。孟德尔依据提出的假说，演绎推理出测交理论的实验结果。
×
实施实验，验证假说
对自由组合现象的解释和验证
测交实验的结果符合预期的设想，因此可以证明，F1在形成配子时，不同对的遗传因子是自由组合的。
黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的F1测交试验结果
项目　　　　　表型 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 自由组合定律
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。
孟德尔实验方法的启示
１、恰当地选择实验材料——豌豆
２、巧妙地运用由简到繁（单因素到多因素）的方法
３、合理地运用统计学
４、科学的实验程序：假说-演绎
格雷格尔 孟德尔
1822—1884
孟德尔遗传规律的在发现
1900年，荷兰植物学家德佛里斯(H.Devrirs)、德国植物学家柯灵斯(C.Corrdns)、奥地利植物学家邱歇马克(Evon.S.Tschermak)三个人各自在同一年得出了和孟德尔完全相同的结论，孟德尔的论文才得到科学界的重视和公认。孟德尔遗传规律的发现，具有划时代的意义，它标志着遗传学的诞生。因此，孟德尔被公认为遗传学之父。
1909年丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一次起了一个名字叫作“基因”（gene），并提出了表型、基因型的概念。
孟德尔遗传规律的应用
1、理论上：
例如：一对具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于20对同源染色体上，每对性状独立遗传）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有220=1 048 576种。
生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因可以重新组合（即基因重组），从而导致后代发生变异。这是生物种类多样性的原因之一。
孟德尔遗传规律的应用
2、实践上：
例如：有这样两个品种的小麦：一个品种抗倒伏，但易染锈病；另一个品种易倒伏，但抗锈病。让这两个品种的小麦进行杂交，在 F2中就可能出现既抗倒伏又抗锈病的新类型，用它作种子繁育下去，经过选择和培育，就可以得到优良的小麦新品种。
在杂交育种工作中，人们有目的地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，就能产生所需要的优良品种。
在医学实践中，可以对某些遗传病在后代中的患病概率做出科学的判断，为遗传咨询提供理论依据。
孟德尔遗传规律的相关计算
黄色圆粒
：
9 : 3 : 3 : 1
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
：
：
＝
Y_R_
yyR_
Y_rr
yyrr
孟德尔遗传规律的相关计算
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？
(3:1)2=(3:1)×(3:1)=9:3:3:1
每一对相对性状遗传结果的乘积，就等同于它们共同遗传的结果,即9:3:3:1来源于 (3:1)×(3:1)。
学科思维导图
下节课继续学习
基因和染色体的关系

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