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1、第2节 孟德尔的豌豆杂交实验二自由组合定律【学习目标学习目标】1 1、阐明阐明孟德尔的的两对相对性状的孟德尔的的两对相对性状的杂交实杂交实验验及自由组合定律。及自由组合定律。2 2、分析分析孟德尔遗传实验获得成功的孟德尔遗传实验获得成功的原因原因。3 3、说出说出基因型、表现型和等位基因的基因型、表现型和等位基因的含义含义。 F F1 1形成的雌雄配子种类、比值都相形成的雌雄配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。等，配子结合是随机的。 F F2 2性状表现性状表现类型及其比例类型及其比例_，遗传因子组成及其比例为遗传因子组成及其比例为_。高茎高茎矮茎矮茎 = = 3131DDDddd =DD
2、Dddd =121121温故知新黄色圆粒豌豆绿色皱粒豌豆黄色的豌豆黄色的豌豆一定是饱满的吗？一定是饱满的吗？绿色的豌豆绿色的豌豆一定是皱缩的吗？一定是皱缩的吗？决定决定子叶颜色子叶颜色的遗传因子的遗传因子对对决定决定种子形状种子形状的遗传因子的遗传因子有有影响吗？影响吗？一对相对性状的分离一对相对性状的分离对对其他相对性状其他相对性状有没有影响呢？有没有影响呢？疑问？假说演绎法一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释设计测交实验进行测交实验分离定律发现问题演绎推理验证假说结论温故知新假说演绎法两对相对性状的杂交实验对自由组合现象的解释设计测交实验进行测交实验自由组合定律发现问题演绎推理验证假说结
3、论一、两对相对性状的遗传实验一、两对相对性状的遗传实验 （一）实验结果（一）实验结果 1 1、无论正交还是反交，、无论正交还是反交，F1F1为黄色圆粒，说明黄色对为黄色圆粒，说明黄色对绿色是显性；圆粒对皱粒是绿色是显性；圆粒对皱粒是显性。显性。 2 2、F2F2中除出现黄色圆粒中除出现黄色圆粒和绿色皱粒外，还出现了两和绿色皱粒外，还出现了两个非亲本性状，即黄色皱粒个非亲本性状，即黄色皱粒和绿色圆粒。实验结果显示和绿色圆粒。实验结果显示出不同对性状之间发生的自出不同对性状之间发生的自由组合。由组合。 3 3、 F2F2中性状分离比接近中性状分离比接近于于 9:3:3:19:3:3:1。F F1
4、1黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒P P黄色圆粒黄色圆粒F F2 2黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒31531510110110810832329 93 33 31 1：一、两对相对性状的遗传实验一、两对相对性状的遗传实验 ( (二二) )单独进行分析单独进行分析每一对每一对相对性状相对性状粒形粒形粒色粒色315+108=423315+108=423圆粒种子圆粒种子皱粒种子皱粒种子黄色种子黄色种子绿色种子绿色种子其中其中 圆粒圆粒皱粒皱粒黄色黄色绿色绿色F F1 1黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒P P黄色圆粒黄色圆粒F F2 2黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒
5、绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒31531510110110810832329 93 33 31 1：101+32=133315+101=416108+32=140108+32=14031313131一、两对相对性状的遗传实验一、两对相对性状的遗传实验 ( (二二) )单独进行分析单独进行分析每一对每一对相对性状相对性状 结论：每一对相对性状的结论：每一对相对性状的遗传都遵循了分离定律。遗传都遵循了分离定律。F F1 1黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒P P黄色圆粒黄色圆粒F F2 2黄色黄色圆粒圆粒黄色黄色皱粒皱粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒31531510110110810832329
6、 93 33 31 1：性状重组性状重组（新的重组类型新的重组类型）为什么会出为什么会出现这样的结现这样的结果呢？果呢？二、对自由组合现象的解释二、对自由组合现象的解释YRYR黄色圆粒黄色圆粒 r r y y绿色皱粒绿色皱粒F F1 1黄色圆粒黄色圆粒YRYRyryrYy Yy RrRrYRYRyryrYrYryRyRF F1 1配子配子P PP P配子配子_种性状种性状由由_ _ _种种 遗传因子控制遗传因子控制配子只得配子只得_遗传因子遗传因子F F1 1在产生配子时，在产生配子时，每对遗传因子彼每对遗传因子彼此此_，不同，不同对的遗传因子可对的遗传因子可以以_分离分离自由组合自由组合2
7、2一半一半2 2F F1 1在产生在产生_种种配子配子4 4 同对遗传因子遗传因子 彼此分离彼此分离 不同对遗传因子遗传因子自由组合自由组合减数分裂减数分裂YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrrF1配子配子YRyryRYrYRyryRYr假设：假设：F1基因型为基因型为YyRrF1产生雌雄配子各产生雌雄配子各4种种且且YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1配子结合方式有配子结合方式有16种种产生的产生的F2基因型有基因型有9种种:4双纯双纯: YYRR、YYrr yyRR、yyrr8单纯：单纯：2YYRr
8、、2yyRr 2YyRR、2Yyrr4双杂：双杂：4YyRr产生的产生的F2表现型有表现型有4种种:黄圆黄圆:黄皱黄皱:绿圆绿圆:绿皱绿皱=9:3:3:1=(3:1)2 二、对自由组合现象的解释二、对自由组合现象的解释 表现型表现型项目项目黄圆黄圆黄皱黄皱绿圆绿圆绿皱绿皱 实际实际子粒数子粒数F1作母本作母本3131272726262626F1作父本作父本2424222225252626不同性状的数量比不同性状的数量比 1 ： 1 ： 1 ： 1 测交实验的结果符合预期的设想测交实验的结果符合预期的设想,因此可以证明因此可以证明,上上述对两对相对性状的遗传规律的解释是完全正确的。述对两对相对性
9、状的遗传规律的解释是完全正确的。实实 际际 结结 果果（三）对假设的验证测交实验请同学们尝试写出测交实验的遗传图解请同学们尝试写出测交实验的遗传图解控制不同性状控制不同性状的的遗传因子遗传因子的分离和组合是互不干扰的分离和组合是互不干扰的的; ;在形成配子时在形成配子时, ,决定同一性状的成对的遗传因子决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离彼此分离, , 决定不同性状的遗传因子自由组合。决定不同性状的遗传因子自由组合。自由组合规律自由组合规律实实 质：质：发生过程：发生过程：在杂合体减数分裂产生配子的过程中在杂合体减数分裂产生配子的过程中等位基因分离，非等位基因自由组合等位基因分离，非等位基因自
10、由组合孟德尔获得成功的原因：孟德尔获得成功的原因： 第一正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的第一正确地选用实验材料是孟德尔获得成功的首要条件。首要条件。 第二在对生物的性状进行分析时，孟德尔首先第二在对生物的性状进行分析时，孟德尔首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究。在弄清一只针对一对相对性状的传递情况进行研究。在弄清一对相对性状的传递情况后，再研究两对、三对，甚至对相对性状的传递情况后，再研究两对、三对，甚至是多对相对性状的传递情况。这种由单因素到多因素是多对相对性状的传递情况。这种由单因素到多因素的研究方法也是孟德尔获得成功的重要原因。的研究方法也是孟德尔获得成功的重要原因。 孟德尔获
11、得成功的原因：孟德尔获得成功的原因： 第三用统计学方法对实验结果进行分析是孟第三用统计学方法对实验结果进行分析是孟德尔获得成功的第三个原因。德尔获得成功的第三个原因。 第四科学地设计实验程序是孟德尔获得成功的第四科学地设计实验程序是孟德尔获得成功的第四个原因。第四个原因。 此外，扎实的知识基础和对科学的热爱，严谨求此外，扎实的知识基础和对科学的热爱，严谨求实的科学态度，勤于思考、勇于实践以及敢于向传实的科学态度，勤于思考、勇于实践以及敢于向传统挑战的精神也是孟德尔获得成功的原因。统挑战的精神也是孟德尔获得成功的原因。 【孟德尔遗传规律的再发现孟德尔遗传规律的再发现】 1、基因与遗传因子、基因与
12、遗传因子 2、基因型与表现型、基因型与表现型 表现型：指生物个体表现出来的性状。表现型：指生物个体表现出来的性状。 表现型：指与表现型有关的基因组成表现型：指与表现型有关的基因组成 二者关系：表现型二者关系：表现型 = 基因型基因型 + 环境环境 3、等位基因：控制相对性状的基因、等位基因：控制相对性状的基因分离定律和自由组合定律的区别分离定律和自由组合定律的区别区区别别研究性状研究性状一对一对两对或两对以上两对或两对以上 控制性状的等位基因控制性状的等位基因一对一对两对或两对以上两对或两对以上 F1基因对数基因对数1n(n2) 配子类型配子类型及其比例及其比例2，1 12n，数量相等，数量相
13、等 F2配子组合数配子组合数44n 基因型种类基因型种类33n 表现型种类表现型种类22n 表现型比表现型比3 1 (3 1)n 配子类型及配子间结合方式的问题配子类型及配子间结合方式的问题1.1.配子类型配子类型(1)(1)规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2 2n n种种(n(n为等为等位基因对数位基因对数) )。(2)(2)典例：典例：AaBbCCDdAaBbCCDd产生的配子种类数：产生的配子种类数：2.2.配子间结合方式配子间结合方式(1)(1)规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结
14、合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。于各亲本产生配子种类数的乘积。(2)(2)典例：典例：AaBbCcAaBbCc与与AaBbCCAaBbCC杂交过程中，配子间结合方式有多少杂交过程中，配子间结合方式有多少种？种？ 基因型和表现型的推导基因型和表现型的推导1.1.已知双亲基因型求子代基因型、表现型已知双亲基因型求子代基因型、表现型(1)(1)规律：利用分离定律解决自由组合问题。基因型已知规律：利用分离定律解决自由组合问题。基因型已知的亲本杂交，子代基因型的亲本杂交，子代基因型( (或表现型或表现型) )种类数等于将各性状种类数等于将各性状拆开后，各自按分离定律求出子代基因型拆开后，各自
15、按分离定律求出子代基因型( (或表现型或表现型) )种类种类数的乘积。数的乘积。自由组合定律的运用和计算自由组合定律的运用和计算巧用分离定律解决自由组合定律的问题巧用分离定律解决自由组合定律的问题(2)(2)典例：典例：AaBbCcAaBbCc与与AaBbCCAaBbCC杂交，其后代有多少种基因型？多少杂交，其后代有多少种基因型？多少种表现型？种表现型？解题思路：解题思路：AaAaAa Aa 子代有子代有3 3种基因型，种基因型，2 2种表现型；种表现型；BbBbBb Bb 子代有子代有3 3种基因型，种基因型，2 2种表现型；种表现型；CcCcCC CC 子代有子代有2 2种基因型，种基因型
16、，1 1种表现型；种表现型；因此因此AaBbCcAaBbCcAaBbCC AaBbCC 子代有子代有3 33 32=182=18种基因型，有种基因型，有2 22 21=41=4种表现型。种表现型。2.2.已知子代表现型分离比推测亲本基因型已知子代表现型分离比推测亲本基因型(1)(1)基因填充法：基因填充法：规律：先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性规律：先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状可用基因状可用基因A A来表示，那么隐性性状基因型只有一种，即来表示，那么隐性性状基因型只有一种，即aa,aa,根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代根据子代中一对基因分别来自两个亲本，
17、可推出亲代中未知的基因。中未知的基因。典例：番茄紫茎典例：番茄紫茎(A)(A)对绿茎对绿茎(a)(a)为显性，缺刻叶为显性，缺刻叶(B)(B)对马铃薯对马铃薯叶叶(b)(b)为显性。为显性。 P: P: 紫茎缺刻叶紫茎缺刻叶绿茎缺刻叶绿茎缺刻叶 F1:F1:紫茎缺刻叶紫茎缺刻叶 紫茎马铃薯叶紫茎马铃薯叶 绿茎缺刻叶绿茎缺刻叶 绿茎马铃薯叶绿茎马铃薯叶 321 321 101 310 107试确定亲本的基因型。试确定亲本的基因型。解题思路：解题思路：a.a.根据题意，确定亲本的基因型为：根据题意，确定亲本的基因型为：A_B_A_B_、aaB_aaB_。b.b.根据后代有隐性性状绿茎根据后代有隐性
18、性状绿茎(aa)(aa)与马铃薯叶与马铃薯叶(bb)(bb)可推得每可推得每个亲本都至少有一个个亲本都至少有一个a a与与b b。因此亲本基因型：。因此亲本基因型：AaBbAaBbaaBbaaBb。(2)(2)性状分离比推断法：性状分离比推断法：9331 AaBb9331 AaBbAaBbAaBb1111 AaBb1111 AaBbaabbaabb3311 AaBb3311 AaBbAabbAabb或或AaBbAaBbaaBbaaBb31 Aabb31 AabbAabbAabb、AaBBAaBBAaBBAaBB、AABbAABbAABbAABb等等( (只要其只要其中一对符合一对相对性状遗传实
19、验的中一对符合一对相对性状遗传实验的F F1 1自交类型，另一对相对自交类型，另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可性状杂交只产生一种表现型即可) ) 自由组合定律异常情况分析自由组合定律异常情况分析 含两对等位基因的纯合子杂交产生的含两对等位基因的纯合子杂交产生的F F1 1自交，依据自自交，依据自由组合定律分析，通常情况下子代产生比例为由组合定律分析，通常情况下子代产生比例为93319331的四种表现型，但在自然状态下产生的比例不是的四种表现型，但在自然状态下产生的比例不是9331(9331(如表所示如表所示) )，仍遵循自由组合定律。，仍遵循自由组合定律。序号序号 条件条件 自交后代比例
20、自交后代比例 测交后代比例测交后代比例 1 1 存在一种显性存在一种显性基因时表现为基因时表现为同一性状，其同一性状，其余正常表现余正常表现 961961 121121 2 2 两种显性基因两种显性基因同时存在表现同时存在表现为一种性状，为一种性状，否则表现为另否则表现为另一性状一性状 9797 1313 序号序号 条件条件 自交后代比例自交后代比例 测交后代比例测交后代比例 3 3 隐性基因成对存隐性基因成对存在时表现为双隐在时表现为双隐性状，其余正常性状，其余正常表现表现 934934 112112 4 4 只要存在显性基只要存在显性基因就表现为同一因就表现为同一性状，其余正常性状，其余正
21、常表现表现 151151 3131 序号序号 条件条件 自交后代比例自交后代比例 测交后代比例测交后代比例 5 5 根据显性基根据显性基因在基因型因在基因型中的个数影中的个数影响性状表现响性状表现 AABB(AaBBAABB(AaBB、AABb)(AaBbAABb)(AaBb、aaBBaaBB、AAbbAAbb)( (AabbAabb、aaBbaaBb)aabbaabb=14=14641641 AaBb(AabbAaBb(Aabb、aaBb)aabbaaBb)aabb=121=121 6 6 显性纯合致显性纯合致死死 AaBbAabbAaBbAabbaaBbaabbaaBbaabb=4221=4221 AaBbAabbAaBbAabbaaBbaabbaaBbaabb= =11111111【例例】两对相对性状的基因自由组合，如果两对相对性状的基因自由组合，如果F F2 2的分离比分别为的分离比分别为9797、961961和和151151，那么，那么F F1 1与双隐性个体测交，得到的表与双隐性个体测交，得到的表现型分离比分别是现型分离比分别是( )( )A.13A.13、121121和和3131B.31B.31、4141和和1313C.121C.121、4141和和3131D.31D.31、3131和和1414