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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
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，包括两种类型：一种是黄色圆粒，一种是绿色皱粒的。
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。【提示】决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子具有一定的独立性，二者的分离和组合是互不干扰的、因此它们之间不会相互影响。
不一定。在生活中，也可以看到黄色皱缩的豌豆及绿色饱满的豌豆。
一、两对相对性状的豌豆杂交实验
×
黄色圆粒
绿色皱粒
P
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
F2
表现型
╳
这表明什么？
1.黄色为显性，圆粒为显性。
2.F2出现了不同与亲本的性状组合（绿色圆粒和黄色皱粒）。
1.为什么会出现新的性状呢？
2.他们之间有什么数量关系吗？
3.上节课我们讲到一对相对性状的杂交试验F2的性状分离比是3:1，这个比值和现在讲到的9:3:3:1有什么关系吗？
思考：
×
黄色圆粒
绿色皱粒
P
F1
黄色圆粒
数量 315 108 101 32
绿色皱粒
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
F2
表现型
╳
比例 9 : 3 : 3 : 1
一、两对相对性状的豌豆杂交实验
×
黄色圆粒
绿色皱粒
P
F1
黄色圆粒
数量 315 108 101 32
绿色皱粒
F2
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
表现型
╳
比例 9 : 3 : 3 : 1
对F2每对性状单独分析
粒形
圆粒：
皱粒：
圆粒:皱粒接近于 。
315+108=423
101+32=133
3 :1
粒色
黄粒：
绿粒：
黄粒:绿粒接近于 。
315+101=416
108+32=140
3 :1
3.结论：豌豆的粒形和粒色的遗传都遵循基因的分离定律。
一、两对相对性状的豌豆杂交实验
（黄 ：绿）
（圆 ：皱）
﹙3 ：1﹚
﹙3 ：1﹚
黄圆：绿圆：黄皱：绿皱
9 ： 3 ： 3 ：1
=
一对性状
两对性状
说明：不同性状之间是 。
自由组合的
思考：一对性状与两对性状的F2代表现型比的关系？
每一对相对性状的遗传都遵循分离定律，这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们各自遗传结果的乘积，即 9:3:3: 1来自(3:1)2。
解释：F2为什么会出现新的性状
二、对自由组合现象的解释
×
黄色圆粒
绿色皱粒
P
YYRR
yyrr
YyRr
黄色圆粒
F1
1.豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制，亲本的遗传因子组成分别为 、 ，F1的遗传因子组成为 。
yyrr
YyRr
YYRR
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、雄配子各有 种，比例为：
。
4
YR:Yr:Yr:yr=1:1:1:1
P配子
F1配子
YR
yr
YR
Yr
yR
yr
×
黄色圆粒
绿色皱粒
P
YYRR
yyrr
减数 分裂
YR
yr
配子
YyRr
黄色圆粒
F1
受精
F2
1.豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制，亲本的遗传因子组成分别为YYRR、yyrr，F1的遗传因子组成为YyRr。
3.受精时，雌雄配子随机结合。
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产生的雌雄配子各有4种其比例为：YR：yR：Yr：yr=1:1:1:1。
YR
yR
Yr
yr
YR
yR
Yr
yr
配子
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YYRr
YyRR
yyRR
yyRr
yyRr
yyrr
YYrr
Yyrr
Yyrr
YyRr
YyRr
YyRr
╳
二、对自由组合现象的解释
YyRr
╳
1）F1雌、雄配子的结合方式有 种。
2）F2的表现型有 种。基因型有 种。
3）F2中纯合子占 。
4）F2中与亲本表现型相同的占 ；与亲本表现型不同的（重组型）占 。
4×4=16
4
9
棋盘法
Yr
yR
yr
YYRR
YYRr
YyRR
YyRr
YYRr
YyRR
YyRr
YyRr
配子
9黄圆
3黄皱
1YYrr
3绿圆
1yyRR
1绿皱
1yyrr
2YyRR
2YYRr
4YyRr
1YYRR
Y_R_
Y_rr
yyR_
yyrr
2Yyrr
2yyRr
1/4
5/8
3/8
YR
YR
Yr
yR
yr
YYrr
Yyrr
YyRr
yyRR
yyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
9Y_R_ 3Y_rr 3yyR_ 1yyrr
F1
黄圆
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
绿皱
P
×
黄圆
YYRR
yyrr
YyRr
F2
重组
类型
亲本
类型
重组
类型
亲本
类型
×
9Y_R_ 3Y_rr 3yyY_ 1yyrr
F1
黄圆
黄圆
黄皱
绿圆
绿皱
绿圆
P
×
黄皱
YYrr
yyRR
YyRr
F2
重组
类型
亲本
类型
重组
类型
亲本
类型
×
更换亲本后
亲本类型：5/8 重组类型：3/8
亲本类型：3/8 重组类型：5/8
深入探究：重组类型（重组型）
×
YR
Yr
yR
yr
yr
配子：
测交后代
1 ： 1 ： 1 ： 1
杂种子一代
隐性纯合子
YyRr
yyrr
YyRr Yyrr yyRr yyrr
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
P
黄色圆粒
绿色皱粒
1、理论推测
（演绎推理）：
2、实验结果： （见下表）
三、对自由组合现象的验证——测交
孟德尔用F1与双隐性类型测交，F1不论作母本，还是作父本，结果都与预测相符。
性状组合 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
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
四种性状表现实际子粒数比接近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。
三、对自由组合现象的验证——测交
2、实验结果： （见下表）
自由组合定律内容：
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
适用条件：进行有性生殖的真核生物的两对或两对以上相对性状的细胞核遗传。
四、对自由组合现象得出的结论
小结
提出问题
提出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
两对相对性状的杂交实验
对自由组合现象的解释
假 说 — 演 绎 法
设计测交实验
基因的自由组合定律
实施测交实验
书本P12—思考讨论
在孟德尔发现遗传规律之前，一些研究杂交育种的专家对杂交后代中出现性状分离的现象早已熟知，但是他们往往把一种生物的许多性状同时作为研究对象，并且没有对实验数据做深入的统计学分析。
孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年的时间研究山柳菊，结果并不理想。
主要原因是：（1）没有易于区分的相对性状；（2）有时进行有性生殖，有时进行无性生殖；（3）花小，难人工杂交
综上所述，孟德尔获得成功的原因有哪些？
五、孟德尔实验方法的启示
1、选用豌豆作为实验材料
（1）豌豆严格进行自花传粉和闭花受粉，自然条件下都是纯种
（2）豌豆有易于区分的相对性状，便于进行观察和统计
（3）豌豆的花较大，进行去雄等工作更为方便
（4）子粒较多，数学统计分析得结果更可靠
2、从一对性状到多对性状研究（简单到复杂）
3、运用 方法对实验结果进行分析
4、科学地设计实验程序（假说-演绎法），首创了测交方法
统计学
获得成功的原因
发现问题 提出假说 演绎推理 实验验证 得出结论
5、提出新概念并应用符号体系表达概念。
书本P12—思考讨论
五、孟德尔实验方法的启示
基因
表型（即表现型）
基因型
等位基因
孟德尔的“遗传因子”(如D基因和d基因)
是指生物个体所表现出来的性状(如高茎)
即指孟德尔的“遗传因子组成”(如DD、Dd、dd)
控制相对性状的基因(如D和d)
1866年，孟德尔将研究结果整理成论文发表。
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”；并提出了表现型和基因型的概念。
六、孟德尔遗传规律的再发现
分离定律 VS 自由组合定律
① 两大遗传定律在生物的性状遗传中______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 相对性状 等位基因 F1配子种类及比例 F2基因型种类及比例 F2表现型种类及比例
基因的分离 定律
基因的自由组合定律
两对或 多对等位基因
两对或 多对
一对
一对等位基因
2种
1:1
4=22种 1:1:1:1
3种 1:2:1
9=32种 (1:2:1)2
2种 3:1
4=22种
9:3:3:1
2n
3n
2n
抗倒伏、易感病 DDTT
易倒伏、抗病
ddtt
如何培育出抗倒伏又抗病（DDtt）
的水稻呢？
七、基因自由组合定律在实践中的应用
1.动植物的杂交育种
（1）抗倒伏抗病水稻的培育过程
1.哪一代个体最早表现出优良性状？
2.子二代具有显性优良性状的品种都能稳定遗传吗？为什么
3.如何才能获得稳定遗传的优良品种？
4.如果需要选育的优良品种是隐性性状，如何进行选育？
5.结合育种过程，分析杂交育种的优缺点。
9D_T_ 3ddT_ 3D_tt 1ddtt
×
×
P
F1
F2
DDTT
ddtt
DdTt
抗倒伏易感病
易倒伏抗病
抗倒伏易染病
（DDtt、
Ddtt）
抗倒伏抗病 不抗倒伏抗病
F3
选优
自交
选出稳定遗传的个体，扩大推广
F2
不一定，具有显性优良性状的品种可能是杂合子。
连续多代自交，减少杂合子的比例。
直接在F2选出隐形个体，即可稳定遗传，不需连续多代自交
杂交育种的优缺点：
优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集 优”,能产生新的基因型。
缺点：①只能利用已有基因的进行重组，按需选择。
②育种进程缓慢，过程复杂（自交选择需5-6代,甚至十几代)。
杂交育种
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
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
1.动植物的杂交育种
（2）长毛折耳猫的培育过程
医学实践：在医学实践中，人们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。
P： Aa 　× 　　 Aa
AA
Aa
aa
F1：
1 ： 2 ：1
人类白化病是一类隐性基因控制的遗传病
七、基因自由组合定律在实践中的应用

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