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第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
第1章 遗传因子的发现
人教版（2019）必修二
分析孟德尔两对相对性状的杂交实验，体会假说一演绎法(科学思维、生命观念)。
01
分析孟德尔遗传实验获得成功的原因，感悟孟德尔敢于质疑的科学精神，锲而不舍的探索精神，培养热爱科学的精神(科学思维、社会责任)
02
说出基因型、表型和等位基因的含义(生命观念)
03
学习目标
问题探究
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？
讨论：
两对相对性状的杂交实验
01
对自由组合现象的解释和验证
02
自由组合定律
03
目录
04
孟德尔实验方法的启示
05
孟德尔遗传规律的再发现
06
孟德尔遗传规律的应用
两对相对性状的杂交实验
观察分析
黄色圆粒
黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
数量
315
108
101
32
9
3
3
1
:
:
:
F2
F1
P

黄色圆粒
绿色皱粒
×
是否还遵循分离定律？
F2代为什么出现新的性状组合
为什么F2代不同类型性状比为9:3:3:1？
提出问题
根据F1表现出来的性状，可推出：
黄色、圆粒为显性性状
绿色、皱粒为隐性性状
不论正交、反交
两对相对性状的杂交实验
F2结果分析
种子形状
圆粒种子数
皱粒种子数
子叶颜色
黄色种子数
绿色种子数
315+108=423
101+32=133
315+101=416
108+32=140
每一对相对性状的遗传都遵循分离定律。
控制两对相对性状的遗传因子的遗传互不干扰。
圆粒∶皱粒 ≈
黄色∶绿色 ≈
3∶1
3∶1
两对相对性状的杂交实验
01
对自由组合现象的解释和验证
02
自由组合定律
03
目录
04
孟德尔实验方法的启示
05
孟德尔遗传规律的再发现
06
孟德尔遗传规律的应用
对自由组合现象的解释
×
P
F1
黄色圆粒
黄色圆粒 绿色皱粒
YyRr
受精作用
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
F1可能形成哪些配子？
假说①：假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R和r控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y和y控制。
对自由组合现象的解释
Y y
Rr
YR
yR
Yr
yr
自由 组合
分离
分离
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，则F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1:1:1:1
×
P
F1
黄色圆粒
YyRr
受精
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
黄色圆粒 绿色皱粒
配子写法：只有一半遗传因子。
YyRr
黄色圆粒
YR
yR
Yr
yr
F1配子
♀
♂
YR
yR
Yr
yr
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
yyRR
YyRr
YyRR
YyRr
yyRr
YYrr
Yyrr
yyrr
yyRr
Yyrr
YYRr
YyRr
F2
P
F1
黄色圆粒 绿色皱粒
受精
YYRR
yyrr
配子
YR
yr
假说③：受精时，雌雄配子随机随机结合。
雌雄配子的结合方式：16种。
F2遗传因子组成类型：9种。
F2性状表现类型：4种。
×
对自由组合现象的解释
对自由组合现象的验证
P
配子
×
F1
测交
杂种子一代
隐性纯合子
黄色圆粒
YR
yR
Yr
yr
yr
1
1
：
1
：
1
：
据以上解释得出推论：
F1为杂合子，且产生4种数量相等配子。
证明F1为杂合子的方法
测交：让F1与隐性纯合子杂交。
预期结果：
根据假说，推出测交后代的性状分离比为1:1:1:1。
yyRr
YyRr
yyrr
绿色皱粒
YyRr
yyrr
Yyrr
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
1.演绎推理
对自由组合现象的验证
黄色圆粒豌豆（F1：YyRr）与绿色皱粒豌豆（yyrr）测交实验的结果
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做母本 31 27 26 26
F1做父本 24 22 25 26
不同性状的数量比 1 : 1 : 1 : 1
在孟德尔所做的测交实验中，无论以F1做母本还是做父本（即正反交），结果都符合预期设想。
2.实验验证
两对相对性状的杂交实验
01
对自由组合现象的解释和验证
02
自由组合定律
03
目录
04
孟德尔实验方法的启示
05
孟德尔遗传规律的再发现
06
孟德尔遗传规律的应用
自由组合定律
1、概念：
①控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；
②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。
2、实质/核心：
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
3、发生时间：
有性生殖的生物产生配子时
4、适用范围：
有性生殖的真核生物。
细胞核内的遗传因子。
两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子(独立遗传)。　
两对相对性状的杂交实验
01
对自由组合现象的解释和验证
02
自由组合定律
03
目录
04
孟德尔实验方法的启示
05
孟德尔遗传规律的再发现
06
孟德尔遗传规律的应用
孟德尔实验方法的启示
孟德尔对杂交实验的研究也不是一帆风顺的。他曾花了几年时间研究山柳菊，结果却并不理想。为什么？
资料
山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状
1
山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖
2
山柳菊的花小，难以做人工杂交实验。
3
山柳菊
孟德尔实验方法的启示
1.选材
孟德尔选择豌豆作为杂交实验的材料是获得成功的首要原因。
①豌豆具有稳定的容易区分的性状
②严格自花传粉、闭花授粉
③花比较大，易于做人工杂交实验
孟德尔实验方法的启示
2.程序
孟德尔从一对相对性状着手，再研究多对相对性状的研究方法是获得成功的重要原因。（由简到繁）
孟德尔实验方法的启示
3.数学方法
孟德尔运用统计学的方法，对实验的结果进行分析发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。
4.逻辑方法：运用了“假说—演绎法”
观察现象
提出问题
作出假说
得出结论
演绎推理
实验验证
孟德尔实验方法的启示
运用假说—演绎法这一科学方法。
孟德尔从一对相对性状着手研究，再研究多对相对性状。
创新性地设计了测交实验，证实了对实验现象的解释，验证了假说的正确性，并归纳出了分离定律和自由组合定律。
运用统计学方法对实验结果进行分析，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。
选择豌豆作为杂交实验的材料是获得成功的首要条件。
选材
方面
逻辑
方法
创新性地验证假说
数学
方法
程序
设计
两对相对性状的杂交实验
01
对自由组合现象的解释和验证
02
自由组合定律
03
目录
04
孟德尔实验方法的启示
05
孟德尔遗传规律的再发现
06
孟德尔遗传规律的应用
孟德尔遗传规律的再发现
1866年孟德尔将研究结果整理成论文《植物杂交的试验》发表，遗憾的是,这一重要成果却没有引起人们的重视，一直沉寂了30多年。
1900年三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文，他们做了许多与孟德尔实验相似的观察，并且认识到孟德尔提出的理论的重要意义。
资料
德国的科伦斯 荷兰的德弗里斯 奥地利的丘歇马克
孟德尔遗传规律的再发现
1909 年， 丹 麦 生 物 学 家 约 翰 逊（W. L. Johannsen，1857—1927）给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字，叫作“基因”（gene），并且提出了表型（phenotype，也叫表现型）和基因型（genotype）的概念。
表型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎；
基因型：指与表型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型：DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd；
等位基因：控制相对性状的基因，如D和d。
孟德尔遗传规律的再发现
非等位基因：控制不同性状的基因，如D和A。
显性基因
隐性基因
显性性状
隐性性状
控
制
基 因
性状
相对性状
等位基因
表现型
基因型
孟德尔遗传规律的再发现
基因型与表现型的关系：
同一株水毛茛(gèn)，裸露在空气中的叶和浸泡在水中的叶，表现出了两种不同的形态。
基因型是性状表现的内在因素，在很大程度上决定表现型，而表现型是基因型的表现形式 。
基因型+环境
表现型
两对相对性状的杂交实验
01
对自由组合现象的解释和验证
02
自由组合定律
03
目录
04
孟德尔实验方法的启示
05
孟德尔遗传规律的再发现
06
孟德尔遗传规律的应用
孟德尔遗传规律的应用
1.指导杂交育种
（1）过程：在杂交育种种，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。
（2）优点：可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。
（3）实例：培育抗病抗倒伏小麦新品种
现在两个不同品种的小麦，一个品种小麦抗倒伏，但易染条锈病(DDTT)；另一个品种小麦易倒伏，但抗条锈病(ddtt) 。
培育出既抗倒伏又抗条锈病的纯种(DDtt) 。
孟德尔遗传规律的应用
P 抗倒易病　 易倒抗病
F1　 抗倒易病
F2
DDTT
ddtt
DdTt
Ddtt
抗倒易病 抗倒抗病 易倒易病 易倒抗病
DDtt
杂交
自交
选种
自交
F3
选种
连续自交，直至不出现性状分离为止。
抗倒抗病 DDtt
【杂交育种方面】
孟德尔遗传规律的应用
2.在医学实践中的应用
在医学实践中，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推断，为遗传咨询提供理论依据。
aa
Aa
Aa
aa=1/4
父亲（正常）
母亲（正常）
白化病患者
患病概率？
例如：人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病，如果一个患者的双亲表型正常，双亲的后代中患病概率是多少？
课堂小测
1.基因型为YyRr的个体测交，其后代的基因型有( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
解析：本题考查基因的自由组合定律。测交指的是与隐性纯合子相交,YyRr与yerr杂交后代的基因型有YyRr.Yyrr、yyRr、yyrr4种。
D
2.孟德尔用两对具有相对性状的豌豆作亲本进行杂交获得F1，F1自交得到F2，F2性状分离比为9：3：3：1。与F2出现这种比例有关的是( )
A.黄色对绿色，圆粒对皱粒都为完全显性
B.F1产生雌雄配子的数量和比例相等
C.F1受粉完成后是否有套袋处理
D.亲本必须是纯种的黄色圆粒和绿色皱粒豌豆
解析：孟德尔两对相对性状的遗传实验中，F2中出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒4种表现型，比例接近于9∶3∶3∶1，其中黄色∶绿色=3∶1、圆粒∶皱粒=3∶1，说明黄色对绿色是显性、圆粒对皱粒是显性，且每一对相对性状遵循基因分离定律，所以黄色对绿色，圆粒对皱粒都为完全显性是出现上述比例的前提，A正确；F1产生的雄配子数量远多于雌配子数量，B错误；豌豆属于自花闭花授粉植物，F1在花蕾期完成了受粉，所以受粉完成后不需要套袋处理，C错误；亲本既可以选择纯种的黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆，也可以选择纯种的黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆，F1都是YyRr，F1自交得到F2，性状分离比均为9∶3∶3∶1，D错误。
课堂小测
A
3.下列有关自由组合定律的叙述，正确的是( )
A.自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的杂交实验结果及其解释直接归纳总结的，不适合多对相对性状
B.控制不同性状的遗传因子的分离和组合是相互干扰的
C.在形成配子时，决定不同性状的遗传因子的分离是随机的，所以称为自由组合定律
D.在形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子表现为自由组合
D
课堂小测
解析：自由组合定律是孟德尔针对豌豆两对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的，也适合多对相对性状，A错误；控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不影响、彼此独立的，B错误；基因自由组合定律是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的遗传因子自由组合，C错误；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表现为自由组合，D正确。
4.基因型为AaBbccDd的甲和基因型为aaBbCcDd的乙个体杂交，各基因独立遗传，下列说法正确的是（ ）
A.甲个体能产生6种配子 B.后代基因型为AaBbccDd个体出现的概率为1/32
C.后代有18种基因型 D.与亲本表现型不同的个体与相同个体的比例为23:9
解析：甲个体的基因型是AaBbccDd,因此产生的配子的基因型的种类是2×2×1×2=8种，A错误；甲乙杂交，后代出现AaBbccDd个体的概率是1/2×1/2×1/2×1/2=1/16，B错误；后代的基因型共有2×3×2×3=36种，C错误；与甲亲本表现型相同的基因型是AaBccD，与乙亲本表现型相同的基因型是aaBCcD。与亲本表现型相同的比例是1/2×3/4×1/2×3/4×2=9/32与亲本表现不同的个体是23/32,因此与亲本表现型不同的个体与相同个体的比例为23:9，D正确。
D
课堂小测
谢谢观看

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