第一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？一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验P PF F1 1高茎高茎F F2 2高茎高茎矮矮高高矮茎矮茎杂交自交性状分离比接近性状分离比接近3：1787 277沉思中的孟德尔沉思中的孟德尔 提出问题 提出假说 演绎推理 实验验证 得出结论生物的体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在，生物的体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合，形成配子时，成对的遗传因子发生分离，不相融合，形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代假 说 演 绎 法设计测交实验，设计测交实验，F F1 1与矮茎植株测交，预与矮茎植株测交，预测后代中高茎：矮茎测后代中高茎：矮茎=1=1：1 1分离定律分离定律实施测交实验，实验结果中高茎：矮茎实施测交实验，实验结果中高茎：矮茎=1:1=1:1，验证假说正确，验证假说正确为什么为什么F F2 2的性状分离比是的性状分离比是3 3：1 1？两对相对性状的遗传杂交实验：F2个体数:315 108 101 32F1黄色圆粒黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒绿色皱粒P 黄色圆粒不论正交、反交1、黄色圆粒都是显性性状2、F2出现新的性状组合3、F2 中的黄圆:黄皱:绿圆:绿皱 =9 :3 :3 :1F2中为什么会出现新的性状组合呢？比 例9 3 3 19331与一对相对性状的分离比3：1有联系吗?提出问题提出问题每一对相对性状进行单独分析F2个体数:315 108 101 32F1黄色圆粒黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒绿色皱粒P 黄色圆粒不论正交、反交 比 例9 3 3 1种子形状子叶颜色315+108=423圆粒种子皱粒种子黄色种子绿色种子圆粒圆粒皱粒皱粒(黄色黄色绿色绿色)101+32=133315+101=416108+32=14031313131(31)(31)(31)(31)(圆粒圆粒皱粒皱粒)黄色黄色绿色绿色每一对相对性状的遗传都遵循分离定律两对遗传因子的遗传是互不干扰的。不同性状之间发生了重新组合，是因为控制两对相对性状的遗传因子发生了重新组合吗？对自由组合现象的解释和验证提出假说提出假说PF1黄色圆粒黄色圆粒 黄色圆粒 绿色皱粒YYRRyyrrYyRrP P中形成了哪些配子？中形成了哪些配子？假设豌豆的圆粒和皱假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子粒分别由遗传因子R R和和r r控制，黄色和绿色分别控制，黄色和绿色分别由遗传因子由遗传因子Y Y和和y y控制。控制。YYRRYYRRyyrryyrr孟德尔作出的解释是：FF1 1在产生配子时，每对在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组同对的遗传因子自由组合合，则，则F F1 1产生的雌配子和产生的雌配子和雄配子各有雄配子各有4 4种：种：YRYR、YrYr、yRyR、yryr，它们之间的数，它们之间的数量比为量比为1:1:1:11:1:1:1YyRrYyRrF1配子YRyr1 1 1 1AaBbAABbEe配子AB AbaB abABEABeAbEAbe受精时，雌雄配子随受精时，雌雄配子随机随机结合。机随机结合。YyRr黄色圆粒黄色圆粒YRyRYryrF1配子配子YRyRYryrYYRRYyRRYYRrYyRryyRRYyRrYyRRYyRryyRrYYrrYyrryyrryyRrYyrrYYRrYyRrF2PF1黄色圆粒 绿色皱粒受精受精YYRRyyrr配子配子YRyr雌雄配子的结合方式：4x4=16种遗传因子的组合形式：9种性状表现：4种遗传因子遗传因子组合形式：组合形式：9种种性状表现：性状表现：4种种YyRr黄色圆粒黄色圆粒YRyRYryrF1配子配子YRyRYryrYYRRYyRRYYRrYyRryyRRYyRrYyRRYyRryyRrYYrrYyrryyrryyRrYyrrYYRrYyRrF2PF1黄色圆粒 绿色皱粒受精受精YYRRyyrr配子配子YRyr1YYRR2YyRR 2YYRr 4YyRr1yyrr1yyRR2yyRr1YYrr2Yyrr9黄圆3黄皱3绿圆1绿皱+3、F2中纯合子有 ,各占_.F2杂合子共占_.F2双杂合子共占_.2、双显性状的个体占总数的_ _,单显性的个体（绿圆、黄皱）各占总数的_ _,双隐性性状的个体占_9/169/163/163/161/161/161/161/1612/1612/1610/1610/166/166/164/164/161、F2中，性状为亲本类型的占：性状为重组类型的占：YYRR YYrr yyRR yyrr4、F2的黄圆个体中能够稳定遗传的占 ,黄皱中能稳定遗传的个体占_.F2中一定能稳定遗传的性状组合为_.1/91/91/31/3绿皱绿皱5、黄圆个体中双杂合子占 ,F2中单杂合子有_ _ _.共占_.4/94/9YYRr YyRR YyrryyRr8/168/16【当堂过关当堂过关】练习与应用练习与应用P.14P.14 1 1、小鼠毛色中黑色、小鼠毛色中黑色(B)(B)对褐对褐(b)(b)色为显性，无白斑色为显性，无白斑(S)(S)对有对有白斑白斑(s)(s)为显性。遗传因子组成为为显性。遗传因子组成为BbSsBbSs的小鼠间相互交配，的小鼠间相互交配，后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是（后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是（）A A1/16 B1/16 B3/16 C3/16 C7/16 D7/16 D9/16 9/16 B2 2、用矮杆迟熟、用矮杆迟熟(ddEE)(ddEE)水稻和高杆早熟水稻和高杆早熟(DDee)(DDee)水稻杂交，这水稻杂交，这两对基因自由组合。如希望得到两对基因自由组合。如希望得到200200株矮杆早熟植株，那么株矮杆早熟植株，那么F F2 2在理论上要多少株（在理论上要多少株（）A A800 B800 B1000 C1000 C1600 D1600 D32003200D3 3、让独立遗传的黄色非甜玉米、让独立遗传的黄色非甜玉米YYSSYYSS与白色甜玉米与白色甜玉米yyssyyss杂交得杂交得F F1 1，F F1 1自交得自交得F F2 2，在，在F F2 2中得到白色甜玉米中得到白色甜玉米8080株，那株，那么在么在F F2 2中表现型不同于双亲的杂合植株应约为中表现型不同于双亲的杂合植株应约为()()A A160 B160 B240 C240 C320 D320 D480480C三、对自由组合现象的解释的验证-测交实验演绎推理演绎推理YRYryRyryr配子：F1 1 ：1 ：1 ：1杂种子一代隐性纯合子YyRryyrrYyRr 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒P黄色圆粒绿色皱粒 Yyrr yyRr yyrr若假说正确，则后代性状分离比应为隐性纯合子不决定性状表现和分离比测交实验的作用：测交实验的作用：测定测定F F1 1的配子种类的配子种类及比例、遗传因子及比例、遗传因子组成、形成配子时组成、形成配子时遗传因子的行为遗传因子的行为实验验证实验验证四、测交实验实验结果假说正确，假说成为定律五、自由组合定律：孟德尔第二定律孟德尔第二定律控制不同性状的遗传因子的分离和组合是控制不同性状的遗传因子的分离和组合是_ 的；形成的；形成 时；决定时；决定_的成对的的成对的遗传因子彼此遗传因子彼此 ，决定，决定_的遗传因的遗传因子子 。互不干扰配子同一性状分离不同性状自由组合适用范围：进行有性生殖进行有性生殖生物生物的细胞核遗传，的细胞核遗传，只适用于两对及以上独立遗传的遗传因子只适用于两对及以上独立遗传的遗传因子关系：分离定律是自由组合定律的基础，分离定律和自由组合定律在形成配子时同时发生自由组合定律中的“自由组合”是指()A不同遗传因子的雌雄配子间的组合B两亲本间的组合C决定同一性状的成对的遗传因子的组合D决定不同性状的遗传因子的组合D孟德尔实验方法启示（获得成功的原因）孟德尔实验方法启示（获得成功的原因）书本P12思考讨论其他研究者没有成功的原因：把一种生物的许多性状同时作为研究对象，孟德尔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，难做人工杂交实验 并且没有对实验数据做深入的统计学分析。孟德尔获得成功的原因孟德尔获得成功的原因1、用 做实验材料是成功的首要原因。2、从 性状再到 性状研究。简单到复杂3、对实验结果进行 分析。4、运用了正确的科学方法，假说演绎法豌豆豌豆一对一对多对多对统计学统计学孟德尔遗传规律的再发现孟德尔遗传规律的再发现 孟德尔凭借智慧和坚持，得出了遗传规律。但是这一重要成果沉寂了30多年，这在当时为什么没有引起人们的重视？孟德尔运用假说演绎法和数学统计方法，这在当时超越了前人的创新，是当时许多科学家无法理解和接受的。当时，达尔文的生物进化论引起了科学界的重大关注。并且有的科学家把孟德尔的研究视为一般的杂交实验。荷兰科学家德弗里斯研究月见草杂交出现与孟德尔一样的结果；德国柯伦斯从德弗里斯论文看到了和自己研究工作一样的结果，并得知孟德尔的工作成果；丘歇马克也观察到豌豆的分离现象。三位科学家的论文都刊登在1900年的德国植物学会杂志，从而引起了学术界的重视。19001900年，孟德尔的遗传规律被重新提出。年，孟德尔的遗传规律被重新提出。表现型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎基因型：与表型有关的基因组成(如DD、Dd)等位基因：控制相对性状的基因(如D和d)19091909年，丹麦生物学家年，丹麦生物学家约翰逊约翰逊将将“遗传因子遗传因子”改名为改名为“基因基因”；并提出了；并提出了表型表型（表现型）（表现型）和和基因型基因型的概念。的概念。孟德尔遗传规律的再发现判断：判断：D D和和D D，D D和和d d，d d和和d d叫作等位基因。（叫作等位基因。（）用同一字母的大小写表示等位基因表型相同，基因型表型相同，基因型基因型相同，表型基因型相同，表型基因型与表型的关系表型由基因型决定，受环境影响。表型由基因型决定，受环境影响。高茎 AA、Aa书P.14练习与应用二、3不一定相同。不一定相同。不一定相同。不一定相同。从性遗传Hh 无角 有角孟德尔遗传规律的应用杂交育种杂交育种例如：例如：小麦抗倒伏（小麦抗倒伏（D D）对易倒伏（）对易倒伏（d d）为显性）为显性易染条锈病（易染条锈病（T T）对抗条锈病（）对抗条锈病（t t）为显性）为显性已有小麦品种：已有小麦品种：抗倒伏易染条锈病（抗倒伏易染条锈病（DDTTDDTT）易倒伏抗条锈病（易倒伏抗条锈病（ddttddtt）要得到：抗倒伏抗条锈病要得到：抗倒伏抗条锈病（DDttDDtt）动植物育种动植物育种9D_T_ 3ddT_ 3D_tt 1ddttPF1F2DDTT ddtt DdTt抗倒伏易染病 易倒伏抗病 抗倒伏易染病（DDtt、Ddtt）F3连续自交，直到连续自交，直到不再性状分离不再性状分离抗倒伏易染病 易倒伏易染病 抗倒伏抗病 易倒伏抗病 杂交育种步骤：集优：通过杂交将控制优良性状的基因集中在同一个体上选育：子一代自交，从子二代中选出性状符合要求的个体选纯：符合要求的个体连续自交，直到不再性状分离杂交育种杂交育种 概念：概念：人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本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，再筛选出所需要的的优良品种。的优良品种。原理：原理：基因的自由组合基因的自由组合杂交育种的优缺点：优点：只能利用已有基因的进行重组，不能产生新性状育种进程缓慢，过程复杂（自交选择需5