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第一章 遗传因子的发现
第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
01
02
说出基因型、表型和等位基因的含义（生命观念）
分析孟德尔获得成功的原因，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）
学习目标
两对相对性状的杂交实验
一
1.下图中的豌豆，从子叶颜色和种子形状来看，分别属于什么类型？
2.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？
3.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
黄色圆粒豌豆
绿色皱粒豌豆
问题探讨
发现问题　
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
×
P
F1
×
P
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
根据分离定律分析
1.子代只有黄色，说明黄色为 显性性状，绿色为隐性性状
2.子代只有圆粒，说明圆粒为 显性性状，皱粒为隐性性状
3.F1自交后，后代会出现绿色皱粒的豌豆
×
P
F1
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒

F2
黄色圆粒
绿色皱粒
绿色圆粒
黄色皱粒
315 108 101 32
9 : 3 : 3 : 1
数量：
比例：
F2中，预测的绿色皱粒豌豆是出现了，但是，新增黄色皱粒和绿色圆粒豌豆。
孟德尔运用科学的研究方法，对豌豆的数量进行了统计分析。
两对相对性状都符合分离定律。
说明：不同性状之间出现了重新组合。
种子形状
315 + 108=423
圆粒种子:
皱粒种子:
101 + 32=133
子叶颜色
黄色种子:
绿色种子:
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_________________。也就是说控制种子形状的遗传因子的遗传，与控制子叶颜色的遗传因子的遗传是___________的。
基因的分离定律
互不干扰
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
315 108 101 32
9 ： 3 ： 3 : 1
F2
（黄色：绿色）*（圆粒：皱粒）＝（3：1）*（3：1）
黄圆：黄皱：绿圆：绿皱＝9∶3∶3∶1
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。
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
不影响。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或组合是互不干扰的。
1.观察现象，提出问题
重组类型
亲本类型
亲本类型
重组类型
（3）是什么原因造成了上述现象？
（1）为什么F2中出现了新的性状组合？
（2）为什么分离比是9:3:3:1？
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
2.分析问题，提出假说

P
豌豆的圆粒和皱粒分别由基因R、r控制，黄色和绿色分别由基因Y、y控制。
（1）两对性状分别由两对遗传因子控制
YY
RR
yy
rr
配子
YR
yr
（2）F1在产生配子时，
每对遗传因子彼此分离，
不同对的遗传因子可以自由组合。
（4）受精时，雌雄配子结合是随机的。
黄色圆粒
Yy
Rr
F1
YR
yr
Yr
yR
配子只得一半的遗传因子。
（3）F1产生的雌配子和雄配子各有4种：
YR、Yr、yR、yr，且数量比为1∶1∶1∶1
一、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析
YR
yR
Yr
yr
YR
yR
Yr
yr
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
F1
配子
结合方式有____种，基因型____种；
表现型____种，比例为 。
16
4
9
黄圆
3
绿圆
3
黄皱
1
绿皱
9
9:3:3:1
1/16YYrr
1/16yyRR
1/16yyrr
2/16YyRR
2/16YYRr
4/16YyRr
1/16YYRR
2/16Yyrr
2/16yyRr
9/16Y_R_
3/16Y_rr
3/16yyR_
1/16yyrr
（双显型）
（单显型）
（单显型）
（双隐型）
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
F1
配子
YR
yr
yR
Yr
YR
yr
yR
Yr
♂
♀
问题8：观察F2，找出纯合子和杂合子的比例各是多少？
纯合子：
YYRR、YYrr、yyRR、yyrr 各占 1/16，共占 1/4
杂合子：
（1）双杂合子：
YyRr，占 1/4
（2）单杂合子：
YYRr、YyRR、Yyrr、yyRr
各占 2/16，共占 1/2
棋盘法
每一对相对性状的传递规律仍然遵循着分离定律。
1.F2中能稳定遗传的个体占总数的________
2.F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占________
3.F2中不同于F1表现型的个体占总数的________
4.F2中重组类型占总数的________
1/4
1/3
7/16
3/8
6.F2中亲本性状的个体占F2____
7.F2中重组型个体占F2____
5/8
3/8
8.F2中纯合子占F2____
4/16
5.F2中能稳定遗传的绿色圆粒占总数的________
1/16
小试牛刀
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
YR
yr
yR
Yr
yr
YyRr
杂种子一代
yyrr
隐性纯合子
测交
×
配子
测交后代
黄圆
绿圆
黄皱
绿皱
表现型之比
1 ： 1 ： 1 ： 1
3.对自由组合现象解释的验证
（1）实验结果:
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，四种表现型实际子粒数比接近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。
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
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。
1.自由组合定律的内容：
2.自由组合定律的核心：
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。
自由组合定律内容——孟德尔第二定律：得出结论 　
3.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。
1、孟德尔实验方法的启示
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？
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
1、孟德尔实验方法的启示
5、提出新概念并应用符号体系表达概念。
（1）1866年，孟德尔将遗传规律整理成论文发表。
（2）1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。
（3）1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字“基因”，并且提出了表现型（表型）和基因型的概念。
表现型（表型）：指生物个体表现出来的性状，如高茎和矮茎。
基因型：指与表现型相关的基因组成，如DD、Dd、dd。
等位基因：控制相对性状的基因，如D与d。
非等位基因:控制不同性状的基因，如D与C、b。
2、孟德尔遗传规律的再发现
【杂交育种方面】
在杂交育种中，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。
倒伏
条锈病
练一练：现有两个不同品种的小麦，一个品种抗倒伏，但易染条锈病（DDTT）；另一个品种易倒伏，但能抗条锈病（ddtt）。假如你是一位育种工作者，试选育出既抗倒伏又抗条锈病的纯种（DDtt）？将你的设想用遗传图解表示出来。
3、孟德尔遗传规律的应用
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
连续自交选种
优良性状的纯合体
纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程
至少需要4-5年时间
稳定遗传的高产抗倒伏抗锈病品种
【杂交育种方面】
因为从F2开始发生性状分离。
不需要，因为隐性性状一旦出现即为纯合子。
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。
（1）纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程
杂交育种选育为什么从F2开始
如果培育隐性纯合的新品种，比如用基因型为AAbb和aaBB的亲本，培育出基因型为aabb的优良品种，是否需要连续自交
培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法
短毛折耳猫
(bbee)
长毛立耳猫
(BBEE)
长毛折耳猫(BBee)
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）？
？
P:短毛折耳猫
bbee
长毛立耳猫
BBEE
×
F1: 长毛立耳猫
BbEe
♀、♂互交
F2: 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
杂交
F1中雌雄个体交配
F2
鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体
F1
求AaBb产生的配子种类，以及配子中AB的概率。
1.配子种类及概率
（1）产生的配子种类
Aa　 Bb　
↓　　↓　　
2 × 2 ＝4种
（2）配子中AB的概率
Aa　　 Bb　　
↓　　　↓　　
1/2(A)×1/2(B)＝1/4
习题巩固
求AaBbCc产生的配子种类，以及配子中ABC的概率。
1.配子种类及概率
（1）产生的配子种类
Aa　 Bb　 Cc
↓　　↓　　 ↓
2 × 2 × 2＝8种
（2）配子中ABC的概率
Aa　　 Bb　　Cc
↓　　　↓　　 ↓
1/2(A)×1/2(B)×1/2(C)＝1/8
习题巩固
AaBb与AaBb杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？
2.配子间的结合方式
（1）先求AaBb产生多少种配子。
AaBb→4种配子。
由于两性配子间的结合是随机的，
因而AaBb与AaBb配子之间有 种结合方式。
（2）再求两亲本配子间的结合方式。
4×4＝16
习题巩固
AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？
2.配子间的结合方式
（1）先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。
由于两性配子间的结合是随机的，
因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有 种结合方式。
（2）再求两亲本配子间的结合方式。
8×4＝32
习题巩固
AaBb与AaBb杂交，
求其后代的基因型种类数以及产生AaBB子代的概率。
3.基因型种类及概率
（3）后代中AaBB的概率： 。
（1）先分解为两个分离定律
Aa×Aa→后代有3种基因型(1/4AA∶2/4Aa∶1/4aa)；
Bb×Bb→后代有3种基因型(1/4BB∶1/2Bb:1/4bb)。
（2）后代中基因型有 。
3×3＝ 9种
(Aa)×(BB)＝1/8
习题巩固
AaBbCc与AaBBCc杂交，
求其后代的基因型种类数以及产生AaBBcc子代的概率。
3.基因型种类及概率
（3）后代中AaBBcc的概率： 。
（1）先分解为三个分离定律
Aa×Aa→后代有3种基因型(1/4AA∶2/4Aa∶1/4aa)；
Bb×BB→后代有2种基因型(1/2BB∶1/2Bb)；
Cc×Cc→后代有3种基因型(1/4CC∶2/4Cc∶1/4cc)。
（2）后代中基因型有 。
3×2×3＝ 18种
(Aa)×(BB)×(cc)＝1/16
习题巩固
AaBb与AaBb杂交，
求其子代的表现型种类及两个性状均为显性的概率。
4.表现型种类及概率
（1）先分解为两个分离定律
Aa×Aa→后代有2种表现型(A_∶aa＝3∶1)
Bb×Bb→后代有2种表现型(B_∶bb＝3∶1)
（2）后代中表现型有 。
（3）两个性状均为显性(A_B_)的概率= 。
2×2＝4种
9/16
习题巩固
AaBbCc与AabbCc杂交，
求其子代的表现型种类及三个性状均为显性的概率。
4.表现型种类及概率
（1）先分解为三个分离定律
Aa×Aa→后代有2种表现型(A_∶aa＝3∶1)
Bb×bb→后代有2种表现型(B_∶bb＝1∶1)
Cc×Cc→后代有2种表现型(C_∶cc＝3∶1)
（2）后代中表现型有 。
（3）三个性状均为显性(A_B_C_)的概率= 。
2×2×2＝8种
9/32
“拆分法”求解自由组合定律计算问题
二、已知子代求亲代的“逆推型”题目
根据子代表型比例拆分为分离定律的分离比，确定每一对相对性状的亲本基因型，再组合。如：
④3∶1 (3∶1)×1 (Aa×Aa)(BB×BB) AaBB×AaBB
或 (Aa×Aa)(BB×Bb) AaBB×AaBb
或 (Aa×Aa)(BB×bb) AaBB×Aabb
或 (Aa×Aa)(bb×bb) Aabb×Aabb
①9∶3∶3∶1 (3∶1)(3∶1) (Aa×Aa)(Bb×Bb) AaBb×AaBb
②1∶1∶1∶1 (1∶1)(1∶1) (Aa×aa)(Bb×bb) AaBb×aabb或Aabb×aaBb
③3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1) (Aa×Aa)(Bb×bb) AaBb×Aabb
1.水稻的高秆(D)对矮秆(d)是显性，抗锈病(R)对不抗锈病(r)是显性，这两对基因自由组合。甲水稻(DdRr)与乙水稻杂交，其后代四种表型的比例是3∶3∶1∶1，则乙水稻的基因型是（ ）
A.Ddrr或ddRr
B.DdRR
C.ddRR
D.DdRr
A
3∶3∶1∶1 (3∶1)(1∶1)
习题巩固
运用自由组合定律解题的方法——特殊比例问题
一、非等位基因之间的相互作用（基因互作）——互补作用
1、两对独立遗传的基因共同决定某一相对性状。当双显性基因同时存在时为其中一种性状，当只有单显性基因或两对基因均为隐性基因时表现为另一种性状。如香豌豆花色的遗传。
×
F2的表现型及比例： 。
解析：C P ：表现为一种性状，如紫花；
C_pp、ccP_、ccpp:表现为另一种性状，如白花
_
_
紫花：白花= 9：7
二、非等位基因之间的相互作用（基因互作）——累加作用
2、两对独立遗传基因的显性基因同时存在时，表现为一种性状；当只有单显性基因存在时表现为另一种性状；两对基因均为隐性时表现为第三种性状。
例如: 南瓜果形受A/a、B/b两对基因共同控制
F2：9A_B _ : (3A _ bb + 3 aaB _ ) : 1aabb
长圆形
圆球形
扁盘形
F2的表现型及比例： 。
扁盘形：圆球形：长圆形= 9：6：1
P 三角形（DDEE） X 卵形（ddee）
F1 三角形（DeEe）
F2

三、非等位基因之间的相互作用（基因互作）——重叠作用
3、控制性状的各个显性基因对表型的影响相同。重叠作用表现为只要有一个显性基因存在，该性状就能表现。
例如: 荠菜蒴果受D/d、E/e两对基因控制
(9A_B _ + 3A _ bb + 3 aaB _ ) : 1aabb
15三角形
1卵形
F2的表现型及比例： 。
三角形：卵形= 15：1
四、非等位基因之间的相互作用（基因互作）——显性上位作用
4、上位性：两对独立遗传的基因中的一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用。 显性上位：起遮盖作用的基因是显性基因。
例如: 西葫芦显性白皮基因（W）对显性黄皮基因（Y）有上位作用。
F2的表现型及比例： 。
白皮：黄皮：绿皮 = 12：3：1
五、非等位基因之间的相互作用（基因互作）——隐性上位作用
5、两对互作的基因中，其中一对隐性基因对另一对基因起上位作用。
A_B _：表现位一种性状；A _ bb：表现为另一种性状；aaB _ 、aabb表现为第三种性状。
例如: 玉米胚乳蛋白质层的颜色。
F2的表现型及比例： 。
紫色：红色：白色 = 9：3：4
9紫色
3红色
4白色
六、非等位基因之间的相互作用（基因互作）——增强作用
6、两对互作的基因中，两对显性基因，如A和B作用效果相同，但显性基因越多，其效果越强。性状分离比为：
P AaBb

F1 9 A B 、3A bb、3aaB 、1aabb
1AABB
2AABb
2AaBB
4AaBb
1AAbb
2Aabb
1aaBB
2aaBb
1aabb
1:4:6:4:1
在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性，但在另一白色显性基因(W)存在时，则基因Y和y都不能表达。现有基因型为WwYy的个体自交，其后代表型种类及比例是(　　)
A．4种，9∶3∶3∶1　　　 B．2种，13∶3
C．3种，12∶3∶1 D．3种，10∶3∶3
解析：①基因W抑制Y、y基因表达，
②基因型为W_Y_、W_yy的个体均表现为白色，
基因型为wwyy的个体表现为绿色，
基因型为wwY_的个体表现为黄色，因此基因型为WwYy的个体自交后代中表型有白、黄、绿3种，比例为12∶3∶1。
C
即学即练
基因互作情况 AaBb自交 后代性状比 测交后代
4∶2∶2∶1
显性纯合致死
（4AaBb）∶（2Aabb）∶（2aaBb）∶（1aabb）
1∶1∶1∶1
AaBb∶Aabb∶
aaBb∶aabb
运用自由组合定律解题的方法——特殊比例问题
思维拓展——基因致死现象
AA和BB致死，如（2AABb）+(2AaBB)+（1AABB）致死
基因致死作用
燕麦颖色有黑色、黄色和白色三种颜色，由B、b和Y、y两对等位基因控制，只要基因B存在，植株就表现为黑颖。为研究燕麦颖色的遗传规律，进行了如图所示的杂交实验，请分析回答：
12:3:1
BbYy
bbyy
B_Y_、B_yy
bbY_
bbYY
BByy
课堂巩固
(1)图中亲本中黑颖个体的基因型为________，F2中白颖个体的基因型是________。
(2)F1测交后代中黄颖个体所占的比例为________。F2黑颖植株中，部分个体无论自交多少代，其后代仍然为黑颖，这样的个体占F2黑颖燕麦的比例为________。
(3)现有一包标签遗失的黄颖燕麦种子，请设计杂交实验方案，确定黄颖燕麦种子的基因型。
实验步骤①_____________________________________________________________；
②________________________________________________________。
结果预测：①如果________________________，则包内种子基因型为bbYY；
②如果_______________________________，则包内种子基因型为bbYy。
BByy
bbyy
1/4
1/3
将待测种子分别单独种植并自交，得F1种子
F1种子长成植株后，按颖色统计植株的比例
F1种子长成的植株颖色全为黄颖
F1种子长成的植株颖色既有黄颖又有白颖，且黄颖∶白颖＝3∶1
纯合子
bbYY或bbYy

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