孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（二）第2課時(shí)第1章

遺傳因子的發(fā)現(xiàn)八年耕耘源于對(duì)科學(xué)的癡迷，一畦畦豌豆蘊(yùn)藏遺傳的秘密。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開辟了研究的新路，數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)揭示出遺傳的規(guī)律。第2節(jié)任務(wù)單（三）請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P12-P13的內(nèi)容，思考討論并回答下列問題：（1）自由組合定律的內(nèi)容、特點(diǎn)、適用范圍（2）孟德爾能夠獲得成功的原因有哪些？他的研究方法和探索精神給我們哪些啟示？（3）孟德爾在總結(jié)遺傳規(guī)律時(shí)，除了運(yùn)用“假說-演繹法”，是否用到了歸納法？（4）孟德爾遺傳規(guī)律在生產(chǎn)和生活中有哪些應(yīng)用？自主學(xué)習(xí)自由組合定律自由組合定律（lawofindependentassortment，孟德爾第二定律）：自由組合定律的適用范圍：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，決定同一性狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。（1）只適用于進(jìn)行有性生殖的真核生物。（2）只適用于真核生物細(xì)胞核中遺傳因子的遺傳，不適用于原核生物、細(xì)胞質(zhì)的遺傳因子的遺傳。（3）只適用于研究兩對(duì)或兩對(duì)以上控制不同相對(duì)性狀的遺傳行為。自由組合定律的特點(diǎn)：決定同一性狀的遺傳因子的分離與決定不同性狀的遺傳因子的自由組合同時(shí)進(jìn)行且互不干擾。孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示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？思考討論請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結(jié)孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示。?豌豆適合雜交實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有:(1)具有穩(wěn)定的易于區(qū)分的相對(duì)性狀，如高莖和矮莖，高莖高度為1.5~2.0m，矮莖高度僅為0.3m左右，易于觀察和區(qū)分；(2)豌豆嚴(yán)格自花傳粉，在自然狀態(tài)下可以獲得純種，純種雜交可獲得雜合子；(3)豌豆花比較大，易于做人工雜交實(shí)驗(yàn)。孟徳爾正是因?yàn)檫x用了豌豆做雜交實(shí)驗(yàn)，才能有效地從單一性狀到多對(duì)性狀研究生物遺傳的基本規(guī)律，才能對(duì)遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)。若孟德爾一味地用山柳菊做實(shí)驗(yàn)，就很可能揭示不了生物遺傳的規(guī)律。所以，科學(xué)地選擇實(shí)驗(yàn)材料是科學(xué)研究取得成功的重要保障之一。孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示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？思考討論請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結(jié)孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示。?

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，他很難對(duì)分離現(xiàn)象作出解釋。因?yàn)橥ㄟ^數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀的遺傳在數(shù)量上呈現(xiàn)一定的數(shù)學(xué)比例，這引發(fā)他揭示其實(shí)質(zhì)的興趣；同時(shí)這也使孟德爾意識(shí)到數(shù)學(xué)概率也適用于生物遺傳的研究，從而將數(shù)學(xué)方法引入對(duì)遺傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和分析中。孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示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？思考討論請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結(jié)孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示。?

一種正確的假說，僅能解釋已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不夠的，還應(yīng)該能夠預(yù)測(cè)另外一些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，并通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)相符，就可以認(rèn)為假說是正確的；反之，則認(rèn)為假說是錯(cuò)誤的。孟德爾基于他對(duì)豌豆雜交實(shí)驗(yàn)作出的假說，設(shè)計(jì)測(cè)交實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)相符，由此證明自己提出的假說是正確的。孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示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？思考討論請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結(jié)孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示。?

有關(guān)系，數(shù)學(xué)包含許多符號(hào)，數(shù)學(xué)符號(hào)也被普遍應(yīng)用于概括、表述和研究數(shù)學(xué)的過程中。孟德爾創(chuàng)造性地應(yīng)用符號(hào)體系，并用于表達(dá)抽象的科學(xué)概念，與應(yīng)用數(shù)學(xué)符號(hào)研究數(shù)學(xué)有異曲同工之妙，這跟他曾在大學(xué)進(jìn)修過數(shù)學(xué)有關(guān)。數(shù)學(xué)符號(hào)能簡潔、準(zhǔn)確地反映數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)。孟德爾用這種方法，也更加簡潔、準(zhǔn)確地反映抽象的遺傳過程，使他的邏輯推理更加順暢。孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示5、孟德爾在總結(jié)遺傳規(guī)律時(shí)，是否用到了歸納法？思考討論請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結(jié)孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示。?

歸納法是從一類事物的一個(gè)個(gè)具體事實(shí)中總結(jié)出這類事物共性的邏輯思維方法。孟德爾在進(jìn)行豌豆雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究了7對(duì)相對(duì)性狀各異的遺傳結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了F2中顯性性狀個(gè)體與隱性性狀個(gè)體的數(shù)量比約為3:1，由此總結(jié)出遺傳因子的傳遞規(guī)律，這個(gè)過程中就運(yùn)用了歸納法。孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示6、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？思考討論請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結(jié)孟德爾實(shí)驗(yàn)方法的啟示。（1）正確選擇實(shí)驗(yàn)研究材料（2）采取由單因素到多因素、由簡單到復(fù)雜的研究策略。（3）統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的運(yùn)用和創(chuàng)造性地應(yīng)用科學(xué)符號(hào)體系（4）科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序，提出假說并認(rèn)真驗(yàn)證。（5）扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)和對(duì)科學(xué)的熱愛、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、勤于思考、勇于實(shí)踐、敢于向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)等。孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)1900年，三位科學(xué)家分別重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的論文，做了許多與孟德爾實(shí)驗(yàn)相似的觀察，認(rèn)識(shí)到孟德爾提出的理論的重要意義。1866年，孟德爾發(fā)表論文沒有引起人們的重視德弗里斯Hugo

deVries切爾馬克Erichvon

Tschermak科倫斯CarlCorrens1909年，丹麥生物學(xué)家約翰遜（W.L.Johannsen）將“遺傳因子”叫作“基因”（gene），并提出了表型（phenotype，也叫表現(xiàn)型）和基因型（genotype）的概念。孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)基因：表型（表現(xiàn)型）：基因型：等位基因：即，孟德爾的“遺傳因子”生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成同源染色體同一位置控制相對(duì)性狀的基因非等位基因：在多對(duì)相對(duì)性狀中不是控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因孟德爾被后人公認(rèn)為“遺傳學(xué)之父”孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)?

例如：高莖豌豆的基因型可以是DD，也可以是Dd。?

例如：同一株水毛茛，裸露在空氣中的葉呈扁平狀，浸在水中的葉呈絲狀。（1）基因型是表型的內(nèi)因，表型是基因型的外在表現(xiàn)。表型是基因型和環(huán)境條件等共同作用的結(jié)果（2）表型相同的個(gè)體，基因型不一定相同。（3）基因型相同，若環(huán)境條件不同，表型也可能不同?；蛐秃捅憩F(xiàn)型的關(guān)系孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)外界環(huán)境，如溫度、光照、水分、營養(yǎng)條件等，也會(huì)影響顯性性狀的表現(xiàn)。例如，觀賞植物藏報(bào)春，讓基因型為AA的植株在20～25℃的環(huán)境條件下生長，植物開紅花。如果把它放在30℃的環(huán)境條件下生長，則開白花。生物體的內(nèi)在環(huán)境，如年齡、性別、生理與營養(yǎng)狀況等，都會(huì)影響顯性性狀的表現(xiàn)。例如，中年人禿頂是由一對(duì)等位基因（B、b）控制的。禿頂基因的純合子（BB），無論男女，都表現(xiàn)為禿頂；但對(duì)于雜合子（Bb），如果是男性，則表現(xiàn)為禿頂，如果是女性，則表現(xiàn)正常。造成這種差異的原因是由于兩性體內(nèi)性激素的不同。紅花、白花

藏報(bào)春基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)?用A和a分別表示控制雙眼皮的顯性基因和控制單眼皮的隱性基因。如果父母是基因型為Aa的雜合子，其表型雖然為雙眼皮，但子女可能會(huì)表現(xiàn)為單眼皮（基因型為aa）。?

生物的性狀主要決定于基因型，但也會(huì)受到環(huán)境因素、個(gè)體發(fā)育中的其他條件等影響。由此可見，遺傳規(guī)律雖然通常由基因決定，但也受到環(huán)境等多種因素的影響，因而表現(xiàn)得十分復(fù)雜。例題（教材P14“練習(xí)與應(yīng)用：拓展應(yīng)用

第3題”）：人的雙眼皮和單眼皮是由一對(duì)等位基因控制的性狀，雙眼皮為顯性性狀，單眼皮為隱性性狀。如果父母都是雙眼皮，后代中會(huì)出現(xiàn)單眼皮嗎？有的同學(xué)父母都是單眼皮，自己卻是雙眼皮，也有證據(jù)表明他（她）確實(shí)是父母親生的，對(duì)此,你能作出合理的解釋嗎？你由此體會(huì)到遺傳規(guī)律有什么特點(diǎn)？基因型和表現(xiàn)型的關(guān)系孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用動(dòng)植物育種：

在雜交育種中，人們有目的地用具有不同優(yōu)良性狀的兩個(gè)親本進(jìn)行雜交，使兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，再篩選出所需要的優(yōu)良品種。例1：現(xiàn)有兩個(gè)不同品種的小麥，一個(gè)品種抗倒伏但易染條銹病(DDTT)，另一個(gè)易倒伏但能抗條銹病(ddtt)，如何獲得既抗倒伏又抗條銹病的純種(DDtt)？動(dòng)植物育種：DdTt抗倒伏易染病

ddtt易倒伏抗病

×PDDTT抗倒伏易染病

F1?F2D_T_抗倒伏易染病

ddT_易倒伏易染病

D_tt抗倒伏抗病

ddtt易倒伏抗病

?連續(xù)自交，直到不再性狀分離★

雜交育種步驟

★?

集優(yōu)：通過雜交將控制優(yōu)良性狀的基因集中在同一個(gè)體上。?

選育：子一代自交，從子二代中選出性狀符合要求的個(gè)體。?

選純：符合要求的個(gè)體連續(xù)自交，直到不再出現(xiàn)性狀分離。孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用動(dòng)植物育種：

在雜交育種中，人們有目的地用具有不同優(yōu)良性狀的兩個(gè)親本進(jìn)行雜交，使兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，再篩選出所需要的優(yōu)良品種。例2：如何通過長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee）培育純種長毛折耳貓（BBee）？長毛立耳貓（BBEE）短毛折耳貓（bbee）×穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？動(dòng)植物育種：BbEe長毛立耳

bbee短毛折耳

PBBEE長毛立耳

F1×F2B_E_長毛立耳

bbE_短毛立耳

B_ee長毛折耳

bbee短毛折耳

如何確定F2中某長毛折耳貓的基因型？孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用×雜交F1間交配選優(yōu)思路：F2中的長毛折耳貓（基因型：B_ee）與短毛折耳貓（基因型：bbee）進(jìn)行雜交（測(cè)交），觀察后代貓的表現(xiàn)型及比例。結(jié)果預(yù)測(cè)：（1）若后代全部是長毛折耳貓，則該長毛折耳貓的基因型為BBee。（2）若后代出現(xiàn)短毛折耳貓，則該長毛折耳貓的基因型為Bbee。孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用指導(dǎo)醫(yī)學(xué)實(shí)踐：

在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，人們可以根據(jù)分離定律和自由組合定律，對(duì)某些遺傳病在后代中的患病概率做出科學(xué)判斷，從而為遺傳咨詢提供理論依據(jù)。例如：人類白化病是由隱性基因（a）控制的遺傳病，如果一個(gè)患者的雙親表現(xiàn)型正常，根據(jù)分離定律可知，患者的雙親一定都是雜合子（Aa），則雙親的后代中患病概率為1/4。孟德爾遺傳規(guī)律的應(yīng)用指導(dǎo)醫(yī)學(xué)實(shí)踐：(1)只患并指的概率是________。(2)只患白化病的概率是________。(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。(4)只患一種病的概率是________。(5)患病的概率是________。3/81/81/161/25/8例題：一個(gè)表型正常的女人與一個(gè)不患白化病但患并指(Bb)的男人結(jié)婚，他們生了一個(gè)白化病(基因型aa)且手指正常的孩子。若他們?cè)偕粋€(gè)孩子：分離定律

vs自由組合定律分離定律自由組合定律研究對(duì)象一對(duì)相對(duì)性狀兩對(duì)及兩對(duì)以上相對(duì)性狀F1配子類型及比例2種，1:14種，1:1:1:1F2基因型種類及比例3種，1:2:19種，(1:2:1)2F2表現(xiàn)型種類及比例2種，3:14種，9:3:3:1F1測(cè)交后代表現(xiàn)型種類及比例2種，1:14種，1:1:1:1遺傳實(shí)質(zhì)F1形成配子時(shí)，成對(duì)遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中去。F1形成配子時(shí)，控制同一性狀的遺傳因子彼此分離，控制不同相同形狀的遺傳因子自由組合。聯(lián)系分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)，兩者同時(shí)進(jìn)行，互不干擾。等位基因?qū)?shù)配子自交后代表型自交后代基因型種類比例組合數(shù)種數(shù)分離比種數(shù)分離比1對(duì)(Aa)2(1:1)142(3:1)13(1:2:1)12對(duì)(AaBb)4(1:1)2164(3:1)29(1:2:1)23對(duì)(AaBbCc)8(1:1)3648(3:1)327(1:2:1)3n對(duì)(1:1)n(3:1)n(1:2:1)n分離定律

vs自由組合定律2n3n2n4n1、基因的自由組合規(guī)律主要揭示（

）基因之間的關(guān)系。

A.等位B.非同源染色體上的非等位

C.同源染色體上非等位D.染色體上的2、具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純合體雜交，在F2中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體數(shù)占總數(shù)的（

）

A.1/16B.1/8

C.1/2

D.1/43、具有兩對(duì)相對(duì)性狀的兩個(gè)純合親本雜交（AABB和aabb），F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2中，新的性狀組合個(gè)體數(shù)占總數(shù)的（

）

A.10/16

B.6/16

C.9/16

D.3/16小試牛刀BDB小試牛刀4、關(guān)于“自由組合規(guī)律意義”的論述，錯(cuò)誤的是（）A.是生物多樣性的原因之一

B.可指導(dǎo)雜交育種C.可指導(dǎo)細(xì)菌的遺傳研究

D.基因重組C5、基因的自由組合規(guī)律揭示出(

)A.等位基因之間的相互作用

B.非同源染色體上的不同基因之間的關(guān)系C.同源染