第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二）

新人教版必修二《遺傳與進(jìn)化》假說演繹法步驟觀察現(xiàn)象提出問題作出假說演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，F(xiàn)1全為高莖；F1自交后代高莖與矮莖的比例近似3:1。為什么子一代全是高莖?為什么子二代中又出現(xiàn)了矮莖性狀且為3∶1的性狀分離比？生物體在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離。受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。生物的性狀是由遺傳因子決定的。體細(xì)胞中遺傳因子是成對(duì)存在的。預(yù)測(cè)測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，高莖：矮莖=1：1進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為高莖：矮莖約為1:1分離定律孟德爾運(yùn)用________科學(xué)方法研究豌豆一對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)揭示分離定律。實(shí)際結(jié)果與預(yù)測(cè)結(jié)果相一致，假說正確假說-演繹法觀察花園里的豌豆植株，孟德爾發(fā)現(xiàn)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。1.決定子葉顏色的遺傳因子對(duì)決定種子形狀的遺傳因子會(huì)不會(huì)有什么影響呢？2.黃色的豌豆就一定是飽滿的、綠色的豌豆就一定是皺縮的嗎？對(duì)兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律進(jìn)行研究假說-演繹法研究方法問題探討1觀察現(xiàn)象·提出問題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黃色對(duì)綠色為顯，圓粒對(duì)皺粒為顯——綠色圓粒和黃色皺粒重組類型：表型與親代（P代）不同的類型（1）黃色和綠色、圓粒和皺粒哪個(gè)是顯性性狀,哪個(gè)是隱性性狀?（2）F2出現(xiàn)新的性狀組合具體是什么?問題提出：①F2為什么會(huì)出現(xiàn)新的性狀組合？②F2為什么會(huì)出現(xiàn)9:3:3:1的性狀分離比？這與一對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中F2的3:1的數(shù)量比有聯(lián)系嗎？親本類型：表型與親代（P代）相同的類型1觀察現(xiàn)象·提出問題9

：3：3：1×PF1F231510810132?♀♂♀♂正交、反交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種子形狀圓:315+108=423皺:101+32=133子葉顏色黃:315+101=416綠:108+32=1403：13：1從數(shù)學(xué)角度分析，９：３：３：１與３：１能否建立數(shù)學(xué)聯(lián)系說明：兩對(duì)性狀都遵循基因的分離定律無論是豌豆種子的形狀還是子葉的顏色,依然遵循分離定律,即控制種子形狀的遺傳因子的遺傳，與控制子葉顏色的遺傳因子的遺傳是互不干擾的。1觀察現(xiàn)象·提出問題9

：3：3：1×PF1F231510810132?♀♂♀♂正交、反交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黃圓：黃皺：綠圓：綠皺＝9∶3∶3∶1（黃色：綠色）*（圓粒：皺粒）＝（3

：

1

）*（

3

：

1

）不同性狀之間發(fā)生了新的組合，是否控制兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳因子也發(fā)生了組合呢？2提出假說·解釋現(xiàn)象YRyryRYrF1配子YRry×PF1YYRRyyrrYyRrYRyr黃色圓粒綠色皺粒黃色圓粒配子分離分離自由組合F1產(chǎn)生的雌雄配子各有4種：YR、Yr、yR、yr，且數(shù)量比為1:1:1:1假設(shè)1：圓粒與皺粒分別由R、r控制；

黃色與綠色分別由Y、y控制。假設(shè)2：在產(chǎn)生配子時(shí),每對(duì)遺傳因子彼此分離,

不同對(duì)的遺傳因子可以自由組合。Q2：上述兩個(gè)親本產(chǎn)生的配子又是如何表示？Q1：上述兩個(gè)親本的遺傳因子組成如何表示？Q3：F1能產(chǎn)生幾種配子？比例如何？1:1:1:1（1）假說內(nèi)容二、對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋和驗(yàn)證2提出假說·解釋現(xiàn)象YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrr

雌雄配子YRyryRYrYRyryRYrF1F2黃色圓粒rY

Ry棋盤法假設(shè)3：受精時(shí),雌雄配子結(jié)合是隨機(jī)的。表型黃色圓粒：綠色圓粒：黃色皺粒：綠色皺粒比例9:3:

3:1說明孟德爾所提出的假說能夠很好地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象F1產(chǎn)生的雌雄配子結(jié)合方式就有16種二、對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋和驗(yàn)證3演繹推理·預(yù)測(cè)測(cè)交實(shí)驗(yàn)結(jié)果配子雜種子一代黃色圓粒隱性純合子綠色皺粒測(cè)交孟德爾依據(jù)提出的假說演繹推理出測(cè)交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，如左圖所示。PyyrrYyRrYRyryRYryrF1YyRryyRrYyrryyrr黃色皺粒黃色圓粒綠色皺粒綠色圓粒1：1:1:1×性狀組合黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒實(shí)際籽粒數(shù)F1作母本31272626F1作父本24222526不同性狀的數(shù)量比1:

1:1:1即證實(shí)了F1形成配子時(shí)不同對(duì)的遺傳因子是自由組合4實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)·進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下5得出結(jié)論·假說是正確的二、對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋和驗(yàn)證孟德爾第二定律—自由組合定律(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(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此______，決定不同性狀的遺傳因子__________?；ゲ桓蓴_自由組合分離(2)發(fā)生時(shí)間:

(3)實(shí)質(zhì):形成配子時(shí)（減數(shù)分裂）決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子____________，決定不同性狀的遺傳因子_____________。(4)適用范圍：彼此分離自由組合a、真核生物有性生殖的細(xì)胞核遺傳。b、獨(dú)立遺傳，兩對(duì)及兩對(duì)以上相對(duì)性狀遺傳。驗(yàn)證自由組合定律的方法驗(yàn)證方法結(jié)論自交法F1自交后代的性狀分離比為

，則遵循基因的自由組合定律，由位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因控制測(cè)交法F1測(cè)交后代的性狀比例為

，由位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因控制，則遵循自由組合定律花粉鑒定法F1若有四種花粉，比例為

，則遵循自由組合定律9∶3∶3∶11∶1∶1∶11∶1∶1∶1等位基因等位基因與染色體關(guān)系細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳實(shí)質(zhì)聯(lián)系基因分離定律基因自由組合定律一對(duì)位于一對(duì)同源染色體上減I后期同源染色體的分離等位基因分離兩對(duì)或多對(duì)分別位于兩對(duì)或多對(duì)同源染色體上（獨(dú)立遺傳）減I后期非同源染色體自由組合非同源染色體上非等位基因之間自由組合①兩定律均為有性生殖的真核生物核基因的傳遞規(guī)律②兩定律均發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)作用③分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)分離定律VS自由組合定律課堂總結(jié)結(jié)合教材11頁，圖1-8，思考以下問題：F1產(chǎn)生雌配子的種類及比例：

F1產(chǎn)生雄配子的種類及比例：F1產(chǎn)生的雌雄配子結(jié)合方式有幾種？F2的表現(xiàn)型及比例：F2有幾種遺傳因子組成？分別是：F2的雙雜合比例合占多少？F2的純合子有幾種，比例合占多少？F2的單雜合有幾種，比例合占多少？F2中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的______F2中穩(wěn)定遺傳的綠色圓粒占總數(shù)的______F2綠色圓粒中，能穩(wěn)定遺傳的占______F2中不同于F1表型的個(gè)體占總數(shù)的_______F2中重組類型占總數(shù)的______F2中親本類型占總數(shù)的______課堂練習(xí)觀察花園里的豌豆植株，孟德爾發(fā)現(xiàn)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。1.決定子葉顏色的遺傳因子對(duì)決定種子形狀的遺傳因子會(huì)不會(huì)有什么影響呢？2.黃色的豌豆就一定是飽滿的、綠色的豌豆就一定是皺縮的嗎？不會(huì)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(dú)立的，互不干擾。不一定。也有黃色皺縮、綠色飽滿的豌豆。問題探討（教材9頁）1.自由組合定律中的“自由組合”是指A.帶有不同遺傳因子的雌雄配子間的組合B.決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子的組合C.兩親本間的組合D.決定不同性狀的遺傳因子的自由組合√解析自由組合定律的實(shí)質(zhì)是生物在產(chǎn)生配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。2.在孟德爾利用豌豆進(jìn)行兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中，可能具有1∶1∶1∶1比例關(guān)系的是①F1自交后代的性狀表現(xiàn)比例②F1產(chǎn)生配子種類的比例③F1測(cè)交后代的性狀表現(xiàn)比例④F1自交后代的遺傳因子組成比例⑤F1測(cè)交后代的遺傳因子組成比例A.①③⑤

B.②④⑤

C.②③⑤

D.①②④√3.下列生物的遺傳物質(zhì)可適用于孟德爾遺傳規(guī)律的是①埃博拉病毒②酵母菌③大腸桿菌④念珠藍(lán)細(xì)菌⑤水稻A.①②

B.②⑤

C.③④

D.①④√解析埃博拉病毒為非細(xì)胞生物，不適用孟德爾遺傳規(guī)律，①錯(cuò)誤；酵母菌為真核生物，可進(jìn)行有性生殖，適用于孟德爾遺傳規(guī)律，②正確；大腸桿菌為原核生物，不適用孟德爾遺傳規(guī)律，③錯(cuò)誤；念珠藍(lán)細(xì)菌為原核生物，不適用孟德爾遺傳規(guī)律，④錯(cuò)誤；水稻為真核生物，可進(jìn)行有性生殖，適用于孟德爾遺傳規(guī)律，⑤正確。故選B。

閱讀課本P12頁思考討論中的文字材料，思考回答問題，并歸納孟德爾獲得成功的原因。恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)材料成功原因?qū)嶒?yàn)程序科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)采用科學(xué)的研究方法鍥而不舍的科研精神合理地運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析豌豆：

自花傳粉，自然狀態(tài)下均為純合子；性狀易于區(qū)分；花大，易人工操作；籽粒較多，數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可靠；生長(zhǎng)周期短，易栽培。由簡(jiǎn)到繁的方法：

先針對(duì)一對(duì)相對(duì)性狀進(jìn)行研究，再對(duì)多對(duì)性狀進(jìn)行研究。假說—演繹法：

觀察現(xiàn)象→提出問題作出假說→演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法：

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)較大實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)群體進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從表面看毫無關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)中總結(jié)出具有一定規(guī)律的比值。四、孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示選對(duì)實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)實(shí)驗(yàn)成功和發(fā)現(xiàn)規(guī)律至關(guān)重要。思考·討論1.用豌豆作雜交實(shí)驗(yàn)的材料有哪些優(yōu)點(diǎn)?這說明實(shí)驗(yàn)材料的選擇在科學(xué)研究中起著怎樣的作用?2.如果孟德爾沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，他能不能對(duì)分離現(xiàn)象作出解釋?很難，正是通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)才發(fā)現(xiàn)性狀遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定數(shù)學(xué)比例，也讓他意識(shí)到數(shù)學(xué)概率適用于生物遺傳的研究。四、孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示優(yōu)點(diǎn)略3.孟德爾對(duì)分離現(xiàn)象的解釋在邏輯上環(huán)環(huán)相扣，十分嚴(yán)謹(jǐn)。他為什么還要設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證呢?4.孟德爾使用不同的字母作為代表不同遺傳因子的符號(hào)，這與他在大學(xué)進(jìn)修過數(shù)學(xué)有沒有關(guān)系?這對(duì)他進(jìn)行邏輯推理有什么幫助?5.除了創(chuàng)造性地運(yùn)用科學(xué)方法，你認(rèn)為孟德爾獲得成功的原因還有哪些?一種正確的假說除了能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還應(yīng)該能預(yù)測(cè)另外一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。有關(guān)系，數(shù)學(xué)符號(hào)能簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確地反映抽象的遺傳過程。扎實(shí)的知識(shí)和對(duì)科學(xué)的熱愛、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、創(chuàng)造性地應(yīng)用科學(xué)符號(hào)體系、勤于實(shí)踐、敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)等。思考·討論四、孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示4.孟德爾發(fā)現(xiàn)了遺傳因子的分離定律和自由組合定律，他獲得成功的原因不包括A.正確地選用實(shí)驗(yàn)材料B.先分析一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，再分析兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳C.先研究遺傳因子的行為變化，后研究性狀分離現(xiàn)象D.在觀察和分析的基礎(chǔ)上提出問題，然后提出假說并進(jìn)行驗(yàn)證√五、孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)Wilhelm

Johannsen基因即“遺傳因子”表型是指生物個(gè)體所表現(xiàn)出來的性狀如：種子的顏色是指與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成如：YY、Yy等基因型等位基因控制相對(duì)性狀的基因如：Y與y非等位基因多對(duì)相對(duì)性狀中控制不同性狀的基因1.1900年三位科學(xué)家荷蘭的德弗里斯、德國的科倫斯和奧地利的切爾馬克分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的論文，并重復(fù)除了其實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.1909年，丹麥生物學(xué)家約翰遜把“遺傳因子”叫作“基因”、表型（也叫表現(xiàn)型）和基因型的概念。五、孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)1.基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，在很大程度上決定表現(xiàn)型，而表現(xiàn)型是基因型的表現(xiàn)形式。2.表現(xiàn)型（生物的性狀表現(xiàn)）是基因型（遺傳物質(zhì)組成）和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。表現(xiàn)型＝基因型+環(huán)境條件表型相同的個(gè)體，基因型不一定相同；基因型相同的個(gè)體，表型不一定相同，還受環(huán)境的影響?；蛐团c表現(xiàn)型的關(guān)系：五、孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境控制

基因→→性狀顯性基因→→顯性性狀→隱性性狀隱性基因→→相對(duì)性狀等位基因→→表現(xiàn)型基因型→①基因型相同，表現(xiàn)型一定相同。②表現(xiàn)型相同，基因型一定相同。③基因型是決定表現(xiàn)型的主要因素。④在相同的環(huán)境中，基因型相同，表現(xiàn)型一定相同。⑤在不同條件下，即使基因型相同，表現(xiàn)型也未必相同。課堂練習(xí)5.(2017·全國Ⅲ，6)下列有關(guān)基因型、性狀和環(huán)境的敘述，錯(cuò)誤的是A.兩個(gè)個(gè)體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B.某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的C.O型血夫婦的子代都是O型血，說明該性狀是由遺傳因素決定的D.高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說明該相對(duì)性狀是由環(huán)境決定的√解析高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說明該高莖豌豆是雜合子，自交后代出現(xiàn)性狀分離，不能說明該相對(duì)性狀是由環(huán)境決定的，D錯(cuò)誤。1動(dòng)植物雜交育種有目的的將具有不同優(yōu)良性狀的兩個(gè)親本雜交，組合兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀，經(jīng)過繁育、現(xiàn)在和培育，最后篩選出所需要的優(yōu)良品種倒伏條銹病閱讀教材P13小麥優(yōu)良品種的雜交育種過程。繪制純種既抗倒伏又抗條銹病的小麥育種過程的遺傳分析圖解。雜交育種：六、孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用P抗倒伏易感病易倒伏抗病DDTTddtt×↓抗倒伏易感病DdTtF1↓F2抗倒伏易感病9D_T_抗倒伏抗病3D_tt易倒伏易感病3ddT_易倒伏抗病1ddtt(淘汰)(淘汰)(保留)(淘汰)多次自交選種抗倒伏抗病DDTt雜交自交選種多次自交選種優(yōu)良性狀的純合體（1）純種既抗倒伏又抗條銹病的小麥育種過程六、孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用短毛折耳貓(bbee)長(zhǎng)毛立耳貓(BBEE)長(zhǎng)毛折耳貓(BBee)任務(wù)三、利用長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee）培育出能穩(wěn)定遺傳的

長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）？？短毛折耳貓bbee長(zhǎng)毛立耳貓BBEE×長(zhǎng)毛立耳貓BbEe♀、♂互交9B_E_3B_ee3bbE_1bbee與bbee測(cè)交選擇后代不發(fā)生性狀分離的親本即為BBee（2）長(zhǎng)毛折耳貓的培育過程六、孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用雜交F1中雌雄個(gè)體交配F2中進(jìn)行選種進(jìn)行測(cè)交選擇后代不發(fā)生性狀分離的親本PF1F22醫(yī)學(xué)實(shí)踐可以依據(jù)分離定律和自由組合定律，對(duì)某些遺