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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）
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，包含了两种类型：一种是黄色圆粒的，还有一种是绿色皱粒的。
问题：
①黄色的豌豆一定是饱满的、绿色的豌豆一定是皱缩的吗？
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？
两对相对性状的杂交实验
实验过程
F2

黄色
圆粒
绿色
圆粒
黄色
皱粒
绿色
皱粒
×
P
绿色皱粒
黄色圆粒
F1
黄色圆粒
黄色和绿色、圆粒和皱粒两对相对性状的显隐性关系如何？
黄色和圆粒是显性性状
绿色和皱粒是隐性性状
重组类型：表型与亲代不同的类型
亲本类型：表型与亲代相同的类型
重组类型
现象分析
两对相对性状的杂交实验
实验过程
9 ： 3 ： 3 ： 1
×
P
F1
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
黄色和绿色、圆粒和皱粒两对相对性状的显隐性关系如何？
黄色和圆粒是显性性状
绿色和皱粒是隐性性状
为什么会出现新的性状组合？它们之间有什么数量关系吗？
现象分析
9：3：3：1与一对相对性状杂交实验中F2的3：1的数量有什么联系？
两对相对性状的杂交实验
实验过程
对每一对相对性状单独进行分析
现象分析
315+108=423
101+32=133
315+101=416
108+32=140
｛
圆粒种子
皱粒种子
形状
｛
黄色种子
绿色种子
颜色
圆粒∶皱粒 ≈3∶1
黄色∶绿色 ≈3∶1
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各自遵循分离定律，互不干扰。
9 ： 3 ： 3 ： 1
×
P
F1
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
对自由组合现象的解释和验证
提出假说
YR
yr
yR
Yr
F1配子
Y
R
r
y
×
P
F1
YY
RR
yy
rr
YyRr
YR
yr
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
配子
分离
分离
1 : 1 : 1 : 1
假设1：圆粒与皱粒分别由R、r控制；
黄色与绿色分别由Y、y控制。
假设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。
假设3：受精时,雌雄配子结合是随机的。
上述两个亲本产生的配子又是如何表示
上述两个亲本的遗传因子组成如何表示
F1能产生几种配子 比例如何
F1配子 YR yR Yr yr
YR
yR
Yr
yr
对自由组合现象的解释和验证
现象解释
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRR
yyRR
YyRr
yyRr
YYRr
YyRr
YYrr
Yyrr
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
yyR_
Y_rr
yyrr
Y_R_
配子组合种类
16=4×4
9=3×3
4=2×2
遗传
因子
组成
比例
9 : 3 : 3 ： 1
表型
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
(黄色 : 绿色) × (圆粒 : 皱粒) = ( 3 : 1 ) × ( 3 : 1 )
对自由组合现象的解释和验证
×
P
F1
YYRR
yyrr
YyRr
YR
yr
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
配子
F2

比 例
表 型
黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒
yyR_
Y_rr
yyrr
Y_R_
9 : 3 : 3 : 1
根据孟德尔提出的假说，写出从亲代至F2代的遗传图解
对自由组合现象的解释和验证
黄色圆粒Y R ：
绿色圆粒yyR :
YYRR、 YyRR、 YYRr、 YyRr
黄色皱粒Y rr：
绿色皱粒yyrr：
yyRR yyRr
YYrr Yyrr
yyrr
纯合子
（稳定遗传）
单杂合子
双杂合子
双显性
双隐性
相关概念
两对遗传因子组成均相同的个体
一对遗传因子组成相同，另一对遗传因子组成不同的个体
两对遗传因子组成均不相同的个体
单显性
对自由组合现象的解释和验证
现象解释
F2中能稳定遗传的个体占总数的______
F2中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表型的个体占总数的_______
F2中重组类型占总数的______
根据对F2统计结果，回答下列问题：
1/4
1/16
1/3
7/16
3/8
F1配子 YR yR Yr yr
YR
yR
Yr
yr
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRR
yyRR
YyRr
yyRr
YYRr
YyRr
YYrr
Yyrr
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
对自由组合现象的解释和验证
提出假说
YR
yr
yR
Yr
F1配子
Y
R
r
y
×
P
F1
YY
RR
yy
rr
YyRr
YR
yr
黄色圆粒
绿色皱粒
黄色圆粒
配子
分离
分离
1 : 1 : 1 : 1
假设1：圆粒与皱粒分别由R、r控制；
黄色与绿色分别由Y、y控制。
假设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。
假设3：受精时,雌雄配子结合是随机的。
上述两个亲本产生的配子又是如何表示
上述两个亲本的遗传因子组成如何表示
F1能产生几种配子 比例如何
如何验证假说是否正确？
对自由组合现象的解释和验证
演绎推理——测交
配子
杂种子一代
黄色圆粒
隐性纯合子绿色皱粒
P
YR
yr
yR
Yr
yr
F1
黄色皱粒
黄色圆粒
绿色皱粒
绿色圆粒
×
实验验证
孟德尔让杂种子一代与隐性纯合子进行杂交，无论是以F1作母本还是作父本，结果都与预测相符。
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
证实了F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合
YyRr
yyrr
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
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__________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
形成配子时（减数分裂）
决定同一性状的成对的遗传因子____________，决定不同性状的遗传因子_____________。
彼此分离
自由组合
a.真核生物有性生殖的细胞核遗传。
b.两对及两对以上控制不同相对性状的遗传因子（独立遗传）。
定义
实质
发生时间
适用范围
自由组合定律
验证方法 结论
自交法 F1自交后代的性状分离比为 ，则遵循基因的自由组合定律，由两对等位基因控制
测交法 F1测交后代的性状比例为 ，由两对等位基因控制，则遵循自由组合定律
花粉鉴 定法 F1若有四种花粉，比例为 ，则遵循自由组合定律
9∶3∶3∶1
1∶1∶1∶1
1∶1∶1∶1
验证方法
孟德尔实验方法的启示
活动：请同学们阅读课本12页思考·讨论，回答下列问题，想一想孟德尔获得成功的原因
用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点 这说明实验材料的选择在科学研究中起着怎样的作用
如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能对分离现象作出解释
孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号，这与他在大学进修过数学有没有关系 这对他进行逻辑推理有什么帮助
孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢
孟德尔实验方法的启示
活动：请同学们阅读课本12页思考·讨论，回答下列问题，想一想孟德尔获得成功的原因
用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点 这说明实验材料的选择在科学研究中起着怎样的作用
选对实验材料，对实验成功和发现规律至关重要。
如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能对分离现象作出解释
很难，正是通过数学统计才发现性状遗传在数量上呈现一定数学比例，也让他意识到数学概率适用于生物遗传的研究。
孟德尔实验方法的启示
活动：请同学们阅读课本12页思考·讨论，回答下列问题，想一想孟德尔获得成功的原因
孟德尔使用不同的字母作为代表不同遗传因子的符号，这与他在大学进修过数学有没有关系 这对他进行逻辑推理有什么帮助
孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢
有关系，数学符号能简洁、准确地反映抽象的遗传过程。
一种正确的假说除了能解释已有的实验结果，还应该能预测另外一些实验结果，并通过实验验证。
孟德尔实验方法的启示
活动：请同学们阅读课本12页思考·讨论，回答下列问题，想一想孟德尔获得成功的原因
选材得当：选择________作为实验材料。
程序设计：先研究______对相对性状，再研究______对相对性状；设计___________来验证假说。
数学方法：运用____________的方法对较大的实验群体进行实验结果的处理。
逻辑方法：运用_______________(提出问题→____________→演绎推理→实验验证→得出结论)
豌豆
一
多
数学统计
作出假说
自身素质：扎实的知识基础和对科学的热爱；敢于向传统挑战……
测交实验
“假说-演绎法”
孟德尔遗传规律的再发现
真理在成为真理的路上总是坎坷的……
德国的科伦斯 荷兰的德弗里斯 奥地利的丘歇马克
1866年，孟德尔将他的成果整理成论文《植物杂交的试验》发表，遗憾的是这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。
孟德尔遗传规律的再发现
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，叫作基因 ，并且提出表型(表现型)的概念。
表型
是指生物个体所表现出来的性状，如：豌豆的高茎和矮茎。
是指与表现型有关的基因组成， 如：矮茎豌豆的基因型是dd。
基因型
等位基因
控制相对性状的基因，如：D和d。
非等位基因
多对相对性状中控制不同性状的基因，如：D和Y。
表现型＝基因型+环境条件
表型相同的个体，基因型不一定相同；
基因型相同的个体，表型不一定相同，还受环境影响。
孟德尔遗传规律的比较
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 相对性状的对数 涉及的等位基因 F1配子的种类及比例 F2基因型种类及比例 F2表现型种类及比例
分离定律
自由组合定律 两对相对性状
n对相对性状
两对等位 基因
两对
一对
一对等位基因
2种
1∶1
4=22种 1:1:1:1
3种 1∶2∶1
2种 3∶1
4=22种9:3:3:1
9=32种 (1:2:1)2
多对
多对等位基因
2n种 (1:1)n
3n种 (1:2:1)n
2n种
(3:1)n
孟德尔遗传规律的应用
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，再筛选出所需要的优良品种
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
纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程
自交
选种
多次自交选种
优良性状的纯合体

孟德尔遗传规律的应用
动植物杂交育种
长毛折耳猫的培育过程
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
杂交
相互交配
选种
测交
优良性状的纯合体
短毛折耳猫
(bbee)
长毛折耳猫(BBee)

长毛立耳猫
(BBEE)
孟德尔遗传规律的应用
医学实践
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
人类的白化病是一种由隐性基因(a)控制的遗传病，一对健康的夫妇曾生了一个患有白化病的儿子，他们再生一个孩子患白化病概率是多少？（画出遗传图解）
父亲（正常）
母亲（正常）
白化病患者
患病概率？
aa
Aa
Aa
aa=1/4
自由组合定律的解题方法——先分解，再组合
配子类型
求配子的种类
每对等位基因产生配子种类数的乘积
AaBbCCDd
2
配子种类
2
1
2
2×2×1×2=8
产生某种配子的概率
每对基因产生相应配子概率的乘积
AaBbCCDd产生ABCD配子的概率_______。
A B C D
1
1/8
AABbCc×aaBbCC，配子间结合方式有多少种
AABbCc产生的配子类型=4
aaBbCC产生的配子类型=2
配子间结合方式=4×2=8
自由组合定律的解题方法——先分解，再组合
子代基因型（或表型）类型
子代基因型（或表型）种类
AaBbCc×AaBBCc产生的后代基因型有_____种
分解为三个分离定律：
Aa×Aa
Bb×BB
Cc×Cc
3×2×3=18
基因型（或表型）出现的频率
AaBbCc×AaBBCc产生的后代中AaBBcc出现的概率_______。
1/16
后代有3种基因型（1AA：2Aa：1aa）
后代有2种基因型（1BB：2Bb）
后代有3种基因型（1CC：2Cc：1cc）
18
Aa
cc
BB
=1/2
=1/2
=1/4
自由组合定律中特殊分离比的分析
基因互作用
AaBb自交 后代比例 原因分析 AaBb测交
后代比例
9：7
9：3：4
12：3：1
9：6：1
15：1
13：3
1：3
1：1：2
2：1：1
1：2：1
3：1
3：1
双显性基因同时存在时，表现为一种性状，其余表现为另一种性状：(9A_B_):(3A_bb+3aaB_+1aabb)
当某一隐性基因成对存在时表现为双隐形性状，其余正常表现：(9A_B_):(3A_bb):(3aaB_+1aabb)
一对等位基因中某个显性基因制约其他显性基因的作用：(9A_B_+3A_bb):(3aaB_):(1aabb)
只存在一种显性基因时表现为同一性状，其余正常表现：(9A_B_):(3aaB_+3A_bb):(1aabb)
只要有显性基因存在就表现为一种性状，其余基因型表现为另一种性状：(9A_B_+3aaB_+3A_bb):(1aabb)
一种显性基因本身不控制任何性状，但其抑制另一种性状的作用，使后者的作用不能显示：(9A_B_+3A_bb+1aabb):(3aaB_)
随堂练习
两个杂合体杂交,子代只有一种表现型,那么这两个亲本的基因型为(　　)
A. aaBb和AABb B. AaBB×AABb
C. AaBb和AABb D. AaBB×aaBb
B
基因型为AaBb的个体与基因型为aaBb的个体杂交,两对基因独立遗传,则后代中(　　)
A.表现型4种，比例为9∶3∶3∶1，基因型9种
B.表现型2种，比例为3∶1，基因型3种
C.表现型4种，比例为3∶1∶3∶1，基因型6种
D.表现型2种，比例为1∶1,基因型3种
C
下列关于孟德尔发现遗传定律的叙述，错误的是( )
A.用闭花受粉的豌豆作为实验材料是孟德尔获得成功的原因之一
B.得出分离定律时采用“假说-演绎法”，得出自由组合定律时未使用
C.运用统计学的方法对实验结果进行了分析
D.进行测交实验是对演绎推理结果的检验
随堂练习
鼠尾草的植株有三种颜色：红色、白色、紫色，由两对等位基因共同控制，这两对基因是自由组合的。两种显性基因(C和P)同时存在时，植株呈紫色，只有C存在时植株呈现红色，只要有CC的存在，植株就表现为白色。基因型为CCpp和ccPP的亲本杂交，F1全部表现为紫色，F1自交后代表现型及比例为：___________________________。
B
紫色：红色：白色=9：3：4

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