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第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
新人教版必修二《遗传与进化》
第1课时
1、说出孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程及结果。
2、简述孟德尔对自由组合现象的解释假说。
3、F1能产生几种配子？比例如何？配子结合方式有几种？F2中遗传因子组合形式有几种？性状表现有几种？
4、双杂合AaBb自交，子代中有几种表型？比例为？每一种表型对应的基因型展开为？
5、正确书写出测交实验的遗传图解！
6、基因分离定律的实质？基因的自由组合定律的实质？分离和自由组合定律的适用范围？
7、等位基因的概念？生物体的表型由什么因素决定？
8、杂交育种的概念？用纯合的高杆抗病（AABB)和矮秆不抗病(aabb)水稻为材料，用最简便的方法获得矮秆抗病优良品种？
复习回顾：1-2 自由组合定律
温故知新
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
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。
对自由组合现象的解释和验证
一
两对相对性状的杂交实验
目
录
CONTENTS
二
自由组合定律及其实验验证
三
孟德尔遗传规律的再发现
四
孟德尔实验方法的启示
五
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
黄色对绿色为显，圆粒对皱粒为显
——绿色圆粒和黄色皱粒
重组类型：表型与亲代（P代）不同的类型
（1）黄色和绿色、圆粒和皱粒哪个是显性性状,哪个是隐性性状
（2）F2出现新的性状组合具体是什么
问题提出：
①F2为什么会出现新的性状组合？
②F2为什么会出现9:3:3:1的性状分离比？与3：1能否建立数学联系？
亲本类型：表型与亲代（P代）相同的类型
1
观察现象，提出问题
9 ： 3 ： 3 ： 1
×
P
F1
F2
315
108
101
32

♀
♂
♀
♂
正交、反交
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
种子形状
圆:315+108=423
皱:101+32=133
子叶颜色
黄:315+101=416
绿:108+32=140
3：1
3：1
方法：对每一对相对性状单独进行分析
每一对相对性状的传递规律仍然遵循着__________。
两对性状 ，形成4种不同性状表现。
分离定律
自由组合
（黄色：绿色）×（圆粒：皱粒）
（ 3 ： 1 ）×（ 3 ： 1 ）
黄圆：黄皱：绿圆：绿皱＝
9∶3∶3∶1
1
观察现象，提出问题
2
提出假说·解释现象
YR
yr
yR
Yr
F1配子
Y
R
r
y
×
P
F1
YYRR
yyrr
YyRr
YR
yr
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
配子
分离
分离
自由组合
4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比为1:1:1:1
假设：圆粒与皱粒分别由R、r控制；
黄色与绿色分别由Y、y控制。
假说1：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。
假说2：受精时,雌雄配子结合是随机的。
Q2：两个亲本产生的配子又是如何表示？
Q1：两个亲本的遗传因子组成如何表示？
Q3：F1能产生几种配子？比例如何？
1 : 1 : 1 : 1
（1）假说内容
配子法
2
提出假说·解释现象
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
雌雄
配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
F1
F2
黄色圆粒
r
Y
R
y
棋盘法
思考
F1的雌雄配子各有____种。
雌雄配子结合，有____种方式。
3.遗传因子组成____种。
4.表现性状____种。
16
4
9
4
双显性:Y R
单显性: yyR
双隐性: yyrr
单显性: Y rr
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
重组类型
表型 黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒
9
yyR_
Y_rr
yyrr
Y_R_
9 : 3
基因型
比 例
: 1
: 3
2YyRR
2YYRr
4YyRr
1YYRR
1YYrr
2Yyrr
1yyRR
1yyrr
2yyRr
纯合子
单杂合
双杂合
F2中能稳定遗传的个体占总数的________
F2中能稳定遗传的绿色圆粒占总数的________
F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占________
F2中不同于F1表现型的个体占总数的________
F2中重组类型占总数的________
1/4
1/16
1/3
7/16
3/8
F2
思考：要得到遗传因子组成为YyRr的黄色圆粒，亲代除了黄色圆粒和绿色皱粒外，还可以有哪些类型？
Yy (黄色)
↓×
(1YY : 2Yy : 1yy)
比例
1/4 2/4 1/4
比例
(3黄色 : 1绿色)
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）
基因型
F1: YyRr (黄色圆粒)
↓×
9=3×3
表型
4=2×2
1.具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交（AABB和aabb）， F1自交产生的F2中，新的性状组合个体数占总数的（ ）
A．10/16 B．6/16 C．9/16 D．3/16
2.具有两对相对性状的纯合体杂交，在F2中能稳定遗传的个体数占总数的（ ）
A．1/16 B．1/8 C．1/2 D．1/4
3.孟德尔选用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆进行两对相对性状的杂交实验，以下说法正确的是
A.F2中YyRr占总数的2/16
B.豌豆的黄色和绿色是指子叶的颜色而不是种皮的颜色
C.F2中亲本所没有的性状组合占总数的7/16
D.对每对相对性状单独进行分析，F2出现1∶2∶1的性状分离比
√
4.如表列出了纯合豌豆两对相对性状杂交实验中F2的部分遗传因子组成，下列叙述错误的是(　　)
A.F2有9种遗传因子组成，4种性状表现
B．表中Y与y、R与r的分离以及Y与R或r、y与R或r的组合是互不干扰的
C．①②③④代表的遗传因子组成在F2中出现的概率之间的关系为③＞②＝④＞①
D．F2中出现性状表现不同于亲本的重组类型的概率是3/8
D
配子 YR Yr yR yr
YR ① ② YyRr
Yr ③
yR ④
yr yyrr
1、说出孟德尔的两对相对性状的杂交实验过程及结果。
2、简述孟德尔对自由组合现象的解释假说。
3、F1能产生几种配子？比例如何？配子结合方式有几种？F2中遗传因子组合形式有几种？性状表现有几种？
4、双杂合AaBb自交，子代中有几种表型？比例为？每一种表型对应的基因型展开为？
5、正确书写出测交实验的遗传图解！
6、基因分离定律的实质？基因的自由组合定律的实质？分离和自由组合定律的适用范围？
7、等位基因的概念？生物体的表型由什么因素决定？
8、杂交育种的概念？用纯合的高杆抗病（AABB)和矮秆不抗病(aabb)水稻为材料，用最简便的方法获得矮秆抗病优良品种？
复习回顾：1-2 自由组合定律
温故知新
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
受精时，雌雄配子的结合是随机的。
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。
设计测交实验，预测实验结果。
实施测交实验，与预期结果相符，验证假说正确。
自由组合定律
孟德尔运用________科学方法研究豌豆两对相对性状杂交实验揭示基因自由组合定律。
3
设计实验·演绎推理
配子
杂种子一代
黄色圆粒
隐性纯合子绿色皱粒
测交
测交实验：让杂种子一代(YyRr) 与隐性纯合子(yyrr)杂交。请依据孟德尔提出的假说进行演绎推理，预期测交实验结果..........
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
×
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
实施实验，检验假说：
测交结果符合预期设想
3
设计实验·演绎推理
测交结果符合预期设想：
思考： 两对相对性状的杂交实验中，测交后代出现1:1:1:1、杂合子自交（F2）出现9:3:3:1应满足的条件有哪些？
①F1产生4种配子，比例相等，活力相同；
②所有后代都应处于比较一致的环境中， 而且存活率相同；
③所研究的每一对性状是完全显性；
④供实验的群体要足够大， 个体数量要足够多；
⑤两对基因独立遗传。
1.在孟德尔利用豌豆进行两对相对性状的杂交实验中，可能具有1∶1∶1∶1比例关系的是
①F1自交后代的性状表现比例
②F1产生配子种类的比例
③F1测交后代的性状表现比例
④F1自交后代的遗传因子组成比例
⑤F1测交后代的遗传因子组成比例
A.①③⑤　　B.②④⑤　　C.②③⑤　　D.①②④
√
4
归纳总结·得出结论
孟德尔第二定律—
自由组合定律
(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
自由组合
分离
(2)发生时间:
形成配子时
（减数第一次分裂后期）
(3)适用范围：
a、真核生物有性生殖的细胞核遗传。
b、位于非同源染色体上的两对(独立遗传)，两对及两对以上相对性状遗传。
在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
实质
归纳：分离定律和自由组合定律的关系
1.分离定律：
等位基因随同源染色体上的分离而分离。
2.自由组合定律：
非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合。
（一对相对性状）
（两对或两对以上的相对性状）
联系：①发生时间：均发生在减数分裂Ⅰ后期。（形成配子时）
②相关性：两大遗传定律在生物的性状遗传中同时进行，同时起作用。基因分离定律是自由组合定律的基础。
③范围：两定律均为真核生物 细胞核基因 在有性生殖中的传递规律。
注意：
雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同，4种雄配子比例相同，但雄配子数远远多于雌配子数。
雌雄配子的随机结合（受精作用） ≠自由组合。
只有非同源染色体上的非等位基因能自由组合，同源染色体上的非等位基因不能自由组合。
自由组合定律不适用于真核生物细胞质基因遗传，也不适用于原核生物和病毒的基因遗传。
1．自由组合定律发生在图中的哪个过程中(　　)
A．① B．② C．③ D．④
2.关于下列图解的理解，正确的是(　　)
A．自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B．③⑥过程表示形成配子的过程
C．图甲中③过程的随机性是子代中Aa占1/2的原因之一
D．图乙子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16
C
3.下列生物的遗传物质可适用于孟德尔遗传规律的是
①埃博拉病毒　②酵母菌　③大肠杆菌　④念珠蓝细菌　⑤水稻
A.①②　　B.②⑤　　C.③④　　D.④⑤
√
解析　埃博拉病毒为非细胞生物，不适用孟德尔遗传规律，①错误；
酵母菌为真核生物，可进行有性生殖，适用于孟德尔遗传规律，②正确；
大肠杆菌为原核生物，不适用孟德尔遗传规律，③错误；
念珠蓝细菌为原核生物，不适用孟德尔遗传规律，④错误；
水稻为真核生物，可进行有性生殖，适用于孟德尔遗传规律，⑤正确。故选B。
归纳：分离定律和自由组合定律的关系
1.分离定律：
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子__________，不相______；在形成配子时，成对的遗传因子发生_______，______后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_____遗传给后代。
成对存在
融合
分离
分离
配子
2.自由组合定律：
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是___________;在形成配子时,决定同一性状的成 对遗传因子彼此_____,决定不同性状的遗传因子_________。
互不干扰的
分离
（一对相对性状）
（两对或两对以上的相对性状）
自由组合
联系：①发生时间：均发生在减数分裂Ⅰ后期。
②相关性：两大遗传定律在生物的性状遗传中同时进行，同时起作用。基因分离定律是自由组合定律的基础。
③范围：两定律均为真核生物 细胞核基因 在有性生殖中的传递规律。
5
实验验证方法
5
实验验证方法
⑴测交法：让双杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分离比为1：1：1：1，则遵循基因的自由组合定律。
⑵自交法：让双杂合子自交（若为雌雄异体或雌雄异株个体，采用相同基因型的杂合子相互交配），后代的性状分离比为9：3：3：1，则遵循基因的自由组合定律。
⑶花粉鉴定法：若双杂合子的花粉有4种，且比例为1：1：1：1，则遵循基因的自由组合定律。（直接证据）
（4）单倍体育种：取双杂合子的成熟花粉，采用花药离体培养的方法获得单倍体幼苗，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得正常植株。统计正常植株的类型及比例，现出4种类型的植株比例为1：1：1：1，则遵循基因的自由组合定律。
5
实验验证方法
例1.Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，后代表型及比例为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1，能说明控制黄圆绿皱的基因遵循基因的自由组合定律吗？为什么？
不能说明；Yyrr(黄皱)×yyRr(绿圆)，无论这两对基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上，后代的表型及比例都为黄圆∶绿皱∶黄皱∶绿圆＝1∶1∶1∶1。
例2.利用①aaBBCC、②AAbbCC和③AABBcc来确定这三对等位基因是否分别位于三对同源染色体上的实验思路：
选择①×②、②×③、①×③三个杂交组合，分别得到F1并自交得到F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表型，且比例为9∶3∶3∶1，则可确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。
任务：阅读课本12页的”思考·讨论”，分析孟德尔获得成功的原因
1. 正确选材：
豌豆
2.由单因素到多因素：
由一对到多对
3.应用数学统计学方法：
分世代、分性状
4. 科学设计实验程序：
假说——演绎法
格雷格尔 孟德尔
1822—1884
5. 持之以恒的精神：
进行多年杂交实验
Wilhelm Johannsen
提示：
题中表述基因是由孟德尔提出来的是错的。
基因
孟德尔的“遗传因子”
表型
是指生物个体所表现出来的性状如：种子的黄色
是指与表现型有关的基因组成 如：YY、Yy等
基因型
等位基因
位于同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因如：黄色基因Y与y
注意：（Y和Y是相同基因，不是等位基因）
1900年，孟德尔的遗传规律被重新提出。
1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”；
并提出了表型(表现型)和基因型的概念。
表现型=基因型+环境
控
制
基因→
→性状
显性基因→
→显性性状
→隐性性状
隐性基因→
→相对性状
等位基因→
→表现型
基因型→
①基因型相同，表现型一定相同。
②表现型相同，基因型一定相同。
③基因型是决定表现型的主要因素。
④在不同条件下，即使基因型相同，表现型也未必相同。
小试牛刀
√
解析　高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合子，自交后代出现性状分离，不能说明该相对性状是由环境决定的，D错误。
1.(2017·全国Ⅲ，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是
A.两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C.O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
2.用纯合的黄色皱粒(YYrr)和绿色圆粒(yyRR)豌豆作亲本进行杂交，F1全部为黄色圆粒，F1自交获得F2，从F2黄色皱粒和绿色圆粒豌豆中各取一粒，一个纯合一个杂合的概率为
√
1
动植物杂交育种
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，经过繁育、现在和培育，最后筛选出所需要的优良品种
杂交育种：
阅读教材P13:小麦优良品种的杂交育种，假如你是一位育种工作者：
你用什么方法把两个品种的优良性状(纯种既抗倒伏又抗条锈病)(DDtt)组合在一起 将你的设想用遗传图解表示出来。
倒伏
条锈病
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
思考：
1.哪一代最早出现优良性状
2.F2显性优良品种都能稳定遗传吗 为什么
3.如何得到稳定遗传的优良品种
4.假设每年只繁殖一代，从播种到收获种子记为一年。至少几年可以筛选出符合要求的新品种？
5.如果培育隐性纯合的新品种，比如ddtt的优良品种，是否需要连续自交
稳定遗传的抗倒抗病品种
第四年
连续自交
思考：
1.结合育种过程，分析杂交育种的优缺点。
2.培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法
优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
缺点：育种周期长。
不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物且相关基因遵循细胞核的遗传规律，细菌是原核生物，不能进行有性生殖。
杂交育种的原理：基因自由组合（基因重组）
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
任务：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
例：现有基因型为BBEE和bbee的两种植物或动物，欲培育基因型为BBee的植物或动物品种，育种过程用遗传图解表示如下：
2
医学实践
假如你是一位遗传咨询师，一对健康的夫妇前来咨询。这对健康夫妇曾生了一个患有白化病的女儿：
1.白化病是由显性还是隐性基因控制的
2.他们再生一个孩子一定会患白化病吗 患病概率是多少
3.绘制遗传图解，进行分析推理。
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。
白化病
2
医学实践
例：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因A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的孩子（由隐性致病基因d控制）。
（1）双亲的基因型是什么？
（2）他们生一个多指患儿的概率是多少？
（3）他们生一个患先天聋哑的多指孩子概率是多少？
（4）他们生一个只患一种病的孩子的概率是多少？
♂AaDd ♀aaDd
例：一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。若他们再生一个孩子：(1)患并指的概率是________，只患并指的概率是________。(2)患白化病的概率是________只患白化病的概率是________。(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。(4)只患一种病的概率是________。(5)患病的概率是________。
2
医学实践
1/2
3/8
1/4
1/8
1/16
1/2
5/8
序号 类型 计算公式
先求 患甲病概率为m 则不患甲病概率为1－m
患乙病概率为n 则不患乙病概率为1－n
① 同时患两病概率 m·n
② 只患甲病概率 m·(1－n)
③ 只患乙病概率 n·(1－m)
④ 不患病概率 (1－m)(1－n)
拓展求解 患病概率 ①＋②＋③或1－④
只患一种病概率 ②＋③或1－(①＋④)
（甲患乙不患）
=1-正常
（甲患乙正+甲正乙患）
课堂总结

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