孟德爾的豌豆雜交實驗（二）（第1課時）第一章遺傳因子的發現問題探討

觀察花園里的豌豆植株，孟德爾發現就子葉顏色和種子形狀來看，包含了兩種類型：一種是黃色圓粒的，還有一種是綠色皺粒的。討論1：決定子葉顏色的遺傳因子對決定種子形狀的遺傳因子會不會有什么影響呢？不會有影響。決定子葉顏色的遺傳因子和決定種子形狀的遺傳因子是獨立的，互不干擾。討論2.黃色的豌豆一定是飽滿的、綠色豌豆一定是皺縮的嗎？問題探討上節課我學習了分離定律，研究這兩種豌豆的雜交，我可以用嗎？黃色圓粒豌豆綠色皺粒豌豆黃色和綠色為一對相對性狀顏色圓形和皺縮為一對相對性狀形狀只適用于一對相對性狀的細胞核遺傳分離定律兩對相對性狀共有9：3：3：1×PF1♀♂♀♂正交、反交F231510810132?黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒綠色皺粒黃色圓粒黃色圓粒一、兩對相對性狀的雜交實驗問題1：正交、反交的F1全是黃色圓粒，說明了什么？

子代只有黃色，說明黃色為顯性性狀。子代只有圓粒，說明圓粒為顯性性狀。根據分離定律分析問題2：F2與親本不同的性狀組合是什么?綠色圓粒和黃色皺粒問題3：F2中的黃圓:黃皺:綠圓:綠皺=9:3:3:1。從數學的角度分析，9:3:3:1與3:1能否建立數學聯系?種子形狀315

+

108=423圓粒種子:皺粒種子:101

+

32=133子葉顏色黃色種子:綠色種子:315

+

101=416108

+

32=140說明：兩對性狀都遵循基因的分離定律，即控制種子形狀的遺傳因子與控制子葉顏色的遺傳因子的遺傳是互不干擾的。3：13：1一、兩對相對性狀的雜交實驗問題4：如果把兩對性狀聯系在一起分析，F2出現的四種表現的比例黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒315

108

101

32

9

：

3

：

3

:

1F2（黃色：綠色）*（圓粒：皺粒）＝（3：1）*（3：1）

黃圓：黃皺：綠圓：綠皺＝9∶3∶3∶1問題5：不同性狀之間發生了新的組合，是否控制兩對相對性狀的遺傳因子也發生了組合呢？一、兩對相對性狀的雜交實驗YRyr配子黃色圓粒黃色圓粒綠色皺粒PYYRRyyrrYyRr假定豌豆的圓粒、皺粒分別由遺傳因子R、r控制，黃色、綠色分別由遺傳因子Y、y控制。則親本遺傳因子組成分別為YYRR和yyrr。兩親本分別產生YR、yr一種配子。推斷出F1的遺傳因子組成為YyRr，表現為黃色圓粒。二、對自由組合現象的解釋和驗證1.對自由組合現象的解釋—提出假說F1×粒色粒形YyRrYyRrF1配子YRyRYryr1:1:1:1假說1：F1產生配子時，每對遺傳因子（控制同一性狀）彼此分離，不同對的遺傳因子（控制不同性狀）可以自由組合。F1產生的雌配子和雄配子各有4種：YR、Yr、yR、yr，且比例為1:1:1:1YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrrF1配子YRyryRYrYRyryRYr黃色圓粒9綠色圓粒33黃色皺粒1綠色皺粒假說2：受精時，雌雄配子的結合是隨機的。F1產生的雌雄配子結合方式有

種遺傳因子的組合形式有

種：YYRR、YYRr、YYrr、YyRR、YyRr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrrF2F2性狀表現有

種：黃圓：黃皺：綠圓：綠皺＝9∶3∶3∶11649YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrr

F1配子YRyryRYrYRyryRYr黃圓黃皺1/16YYrr綠圓1/16yyRR綠皺1/16yyrr2/16YyRR2/16YYRr

4/16YyRr1/16YYRR

2/16Yyrr2/16yyRr♂♀9/16Y_R_3/16Y_rr3/16yyR_1/16yyrr（雙顯）（單顯）（單顯）（雙隱）F2的黃色圓粒、黃色皺粒、綠色圓粒和綠色皺粒各有哪幾種遺傳因子組合及比例？

F2YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrr

F1配子YRyryRYrYRyryRYr黃皺綠圓綠皺♂♀F2的性狀表現組及比例？

F2黃圓F2性狀表現1.親本類型Y_R_+yyrr占10/162.重組類型Y_rr+yyR_占6/16F1:Yy(黃色)↓×1YY:2Yy:1yy1/42/41/4Rr(圓粒)↓×1RR:2Rr:1rr1/42/41/4兩對相對性狀解題思路（逐對分析法）F1(YyRr)自交，F2的遺傳因子組成先從一對性狀的遺傳因子組成分析：再對不同性狀的遺傳因子組成自由組合：F2基因型1/4YY2/4Yy1/4yy1/4RR

2/4Rr

1/4rr

1/16YYRR2/16YyRR2/16YYRr

4/16YyRr1/16yyRR2/16yyRr2/16

Yyrr

1/16YYrr1/16yyrr先從一對性狀的表現分析：再對不同性狀的表現自由組合：F2表型3/4黃色（Y

）

1/4綠色（yy）3/4圓粒（R

）

1/4皺粒（rr）

RrXRr3/4圓(R

)：1/4皺(rr)

YyXYy3/4黃(Y

)：1/4綠(yy)

9/16黃色圓粒（Y

R

）3/16綠色圓粒（yyR

）3/16黃色皺粒（Y

rr）1/16綠色皺粒（yyrr）F1(YyRr)自交，F2的性狀表現兩對相對性狀解題思路（逐對分析法）1.F2中能穩定遺傳的個體占總數的________2.F2綠色圓粒中，能穩定遺傳的占________3.F2中不同于F1表現性狀的個體占總數的________4.F2中重組類型占總數的________1/41/37/163/86.F2中親本性狀的個體占F2____8.F2性狀比例9：3：3：1，親本還可能是__________5/8yyRR和YYrr7.F2中純合子占F2____1/45.F2出現的新性狀中，能穩定遺傳的個體占總數的______1/8小試牛刀二、對自由組合現象的解釋和驗證2.對自由組合現象解釋的驗證—測交實驗1.操作：讓F1(YyRr)與隱性純合子(yyrr)雜交2.思路：用對自由組合現象解釋的假說對測交組合進行理論推測，再用測交實驗進行實驗驗證。

（F1）（雙隱性類型）測交

黃色圓粒

x

綠色皺粒

YyRryyrr配子YRYryRyryr遺傳因子組合性狀表現YyRrYyrryyRryyrr黃圓黃皺綠圓綠皺1：1：

1：1測交實驗理論推測二、對自由組合現象的解釋和驗證實驗驗證在孟德爾所做的測交實驗中，無論是以F1作母本還是作父本，結果都與預測相符。因此可以證明，孟德爾對自由組合現象的解釋是完全正確的。性狀組合黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒實際籽粒數F1作母本31272626F1作父本24222526不同性狀的數量比1:1:1:1二、對自由組合現象的解釋和驗證（1）F1是雜合子；（2）F1產生配子種類且比值相為1：1：1：1；（3）F1在形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，

不成對的遺傳因子自由組合。孟德爾測交實驗證明：1.定義：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是

的，在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此

，決定不同性狀的遺傳因子

。互不干擾分離自由組合3.適用范圍：有性生殖的真核生物的細胞核遺傳至少兩對相對性狀三、孟德爾第二定律——自由組合定律2.時間：形成配子時細胞質中的遺傳因子及原核生物和非細胞生物都不遵循；一對相對性狀只遵循分離定律四、孟德爾取得成功的原因（P12）1.選材孟德爾選擇豌豆作為雜交實驗的材料是獲得成功的首要原因。①豌豆具有穩定的容易區分的性狀②嚴格自花傳粉、閉花授粉③花比較大，易于做人工雜交實驗四、孟德爾取得成功的原因（P12）2.程序孟德爾從一對相對性狀著手，再研究多對相對性狀的研究方法是獲得成功的重要原因。（由簡到繁）四、孟德爾取得成功的原因（P12）3.數學方法孟德爾運用統計學的方法，對實驗的結果進行分析發現了生物性狀的遺傳在數量上呈現一定的比例，并最終解釋了這些現象。4.邏輯方法：運用了“假說—演繹法”觀察現象提出問題作出假說得出結論演繹推理實驗驗證2.1900年，三位科學家分別重新發現了孟德爾的論文，他們做了許多與孟德爾實驗相似的觀察，并且認識到孟德爾提出的理論的重要意義。

德國的科倫斯

荷蘭的德弗里斯

奧地利的丘歇馬克五、孟德爾遺傳規律的再發現1.1866年，孟德爾將研究結果整理成論文發表，遺憾的是這一重要成果，卻沒有引起人們的重視，一直沉寂了30多年。3.1909年，丹麥科學家約翰遜提出”基因”的概念，取代遺傳因子，并提出了表型和基因型的概念。丹麥威爾遜五、孟德爾遺傳規律的再發現表型（表現型）：生物個體表現出來的性狀，如高莖和矮莖基因型：與表型有關的基因組成，如DD、Dd、dd等位基因：控制相對性狀的基因，如D與d表現型和基因型的關系：表現型相同（如高莖），基因型不一定相同（如DD或Dd)；基因型相同，在相同環境條件下，表現型相同；表現型=基因型+環境。4.隨著孟德爾遺傳規律再發現，基因的本質和作用原理成為遺傳學研究的中心問題。這些問題的研究是人們對生物的認識，越來越接近生命活動的本質，并且為基因工程（也叫“遺傳工程”）等生物技術的興起奠定了理論基礎。正是因為孟德爾杰出貢獻，他被后人公認為“遺傳學之父”。五、孟德爾遺傳規律的再發現格雷格爾?孟德爾1822—1884孟德爾遺傳規律的應用1.指導雜交育種（1）過程：有目的地將具有不同優良性狀的兩個親本雜交，兩個親本的優良性狀