孟德尔的豌豆杂交实验 (2)

孟德尔的豌豆杂交实验（二）孟德尔的豌豆杂交实验（二）学习目标学习目标1、阐述孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自、阐述孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律由组合定律2、分析孟德尔遗传实验获得成功的原因、分析孟德尔遗传实验获得成功的原因3、说出基因型、表现型和等位基因的含义、说出基因型、表现型和等位基因的含义重难点重难点1、对自由组合现象的解释，阐述自由组合定律、对自由组合现象的解释，阐述自由组合定律2、分析孟德尔遗传实验获得成功的原因、分析孟德尔遗传实验获得成功的原因F2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两对相对性状的遗传实验两对相对性状的遗传实验F1黄色圆粒黄色圆粒数量数量 315 101 108 32比例比例 9 ：3 ：3 ：1绿色皱粒绿色皱粒P黄色圆粒黄色圆粒1、哪个性状对哪个性状、哪个性状对哪个性状是显性性状？为什么？是显性性状？为什么？2、F2代的性状表现有哪种？代的性状表现有哪种？比值是多少？其中原有的性比值是多少？其中原有的性状表现有哪几种，在状表现有哪几种，在F2中所中所占的比例是多少？占的比例是多少？3、新出现的性状表现（即重、新出现的性状表现（即重组性状）有哪几种，在组性状）有哪几种，在F2中中分别所占的比例是多少？分别所占的比例是多少？子叶子叶颜色颜色黄色种子黄色种子绿色种子绿色种子315+101=416315+101=416108+32=140108+32=140比例比例近似近似3 3：1 1种子种子形状形状圆圆粒种子粒种子皱粒种子皱粒种子315+108=423315+108=423101+32=133101+32=133比例比例近似近似3 3：1 1结论：每一对相对性状的遗传都遵循分离定律结论：每一对相对性状的遗传都遵循分离定律对每一对相对性状单独分析对每一对相对性状单独分析3/41/43/41/4 思考：从数学角度分析：思考：从数学角度分析：F F2 2四种性状四种性状 表现比例表现比例9 9:3 3:3 3:1 1与与3 3:1 1有何关系？有何关系？即（即（3 3黄色黄色:1:1绿色）（绿色）（3 3圆粒圆粒:1:1皱粒）皱粒）=9 9 9 9黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒:3 3 3 3黄色皱粒黄色皱粒黄色皱粒黄色皱粒:3 3 3 3绿色圆粒绿色圆粒绿色圆粒绿色圆粒:1 1 1 1绿色皱粒绿色皱粒绿色皱粒绿色皱粒9 9:3 3:3 3:1 1是（是（3 3:1 1）2 2的展开式。的展开式。二、提出假说（对自由组合现象的解释）二、提出假说（对自由组合现象的解释）1、孟德尔首先假设：豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传孟德尔首先假设：豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子因子R R、r r控制，黄色和绿色分别由遗传因子控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y Y、y y控制。控制。那么，那么，那么，那么，纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆的纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆的纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆的纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆的遗传因子组成如何表示？遗传因子组成如何表示？遗传因子组成如何表示？遗传因子组成如何表示？黄色圆粒可用黄色圆粒可用黄色圆粒可用黄色圆粒可用YYRRYYRRYYRRYYRR表示，绿色皱粒可用表示，绿色皱粒可用表示，绿色皱粒可用表示，绿色皱粒可用yyrryyrryyrryyrr表示。表示。表示。表示。问：上述两个亲本产生的配子又是如何表示的？问：上述两个亲本产生的配子又是如何表示的？问：上述两个亲本产生的配子又是如何表示的？问：上述两个亲本产生的配子又是如何表示的？配子分别是配子分别是配子分别是配子分别是YRYR和和yryrYyRrYyRrYyRrYyRr黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒F F F F1 1 1 1的遗传因子组成就是：的遗传因子组成就是：的遗传因子组成就是：的遗传因子组成就是：性状表现是：性状表现是：性状表现是：性状表现是：o Y RyrYrRrRy那么，那么，F1F1能产生几种配子？分别是什么？能产生几种配子？分别是什么？F F1 1产生的产生的雌雄雌雄配子各有配子各有4 4种：种：YR YR、yR yR、Yr Yr、yryr，数量比为数量比为1:1:1:11:1:1:1。2 2、孟德尔再假设：孟德尔再假设：F F1 1在产生配子时，每对遗传在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。3 3、受精时，雌雄配子的结合是随机的。那么配受精时，雌雄配子的结合是随机的。那么配 子的结合方式有几种？子的结合方式有几种？F F2 2遗传因子的组合形式有几种遗传因子的组合形式有几种？F F2 2的性状表现有几种？的性状表现有几种？F F1 1F F1 1黄色圆粒黄色圆粒 F F1 1产生的雌、雄配子各产生的雌、雄配子各4 4种种 1YR:1yR:1Yr:1yr 1YR:1yR:1Yr:1yr R RY Y Y Y R Rr r y yr r y yY Y R Rr r y y r rY Y y y R RY Y R Rr r y yr rY Y R R y y绿色皱粒绿色皱粒黄色圆粒黄色圆粒 重组配子重组配子 亲本配子亲本配子YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrrF1配子配子YRyryRYrYRyryRYr 黄色圆粒黄色圆粒(YR)出现在三角形的三个角和三边出现在三角形的三个角和三边上上(YYRR、YYRr、YyRR、YyRr)共占共占9/16。绿色圆粒绿色圆粒(yyR_)(yyR_)出现在三角形的三个角出现在三角形的三个角上上(yyRR(yyRR、yyRr)yyRr)共占共占3/163/16。黄色皱粒黄色皱粒(Y(Yrr)rr)出现在三角形的三个出现在三角形的三个角上角上(YYrr(YYrr、Yyrr)Yyrr)共占共占3/163/16。绿色皱粒绿色皱粒(yyrr)(yyrr)出现在一个点出现在一个点上上(yyrr)(yyrr)共占共占1/161/16。双杂合子（双杂合子（YyRrYyRr）位于一条对角线上，）位于一条对角线上，共占共占4/164/16。纯合子（纯合子（YYRRYYRR、YYrrYYrr、yyRRyyRR、yyrryyrr）位）位于另一条对角线上，共占于另一条对角线上，共占4/164/16。单杂合子（单杂合子（YYRrYYRr、YyRR YyRR、Yyrr Yyrr、yyRryyRr）以）以 纯合子对角线为轴而呈对称分布，共占纯合子对角线为轴而呈对称分布，共占8/168/16。棋棋盘盘法法数学解法：逐对分析法（分别分析法）数学解法：逐对分析法（分别分析法）第一步：利用分离定律分析各对相对性状第一步：利用分离定律分析各对相对性状第一步：利用分离定律分析各对相对性状第一步：利用分离定律分析各对相对性状F F F F2 2 2 2的遗传因子、性状表现及比例。的遗传因子、性状表现及比例。的遗传因子、性状表现及比例。的遗传因子、性状表现及比例。第二步：利用数学概率第二步：利用数学概率第二步：利用数学概率第二步：利用数学概率乘法原理进行计算。乘法原理进行计算。乘法原理进行计算。乘法原理进行计算。比例比例比例比例F F1 1黄色（黄色（黄色（黄色（YyYy）F F F F2 2 2 2遗传因子组成遗传因子组成遗传因子组成遗传因子组成YYYYYYYY1/41/41/41/4YyYyYyYy1/21/21/21/2yyyyyyyy1/41/41/41/4性状表现性状表现性状表现性状表现 比例比例比例比例黄色黄色黄色黄色3/43/4绿色绿色绿色绿色1/41/4圆粒圆粒圆粒圆粒(Rr)(Rr)RRRRRRRR1/41/41/41/4RrRrRrRr1/21/21/21/2rrrrrrrr1/41/41/41/4圆粒圆粒圆粒圆粒3/43/4皱粒皱粒皱粒皱粒1/41/4黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒黄色圆粒(9/16)(9/16)：黄色皱粒：黄色皱粒：黄色皱粒：黄色皱粒(3/16)(3/16)：绿色圆粒：绿色圆粒：绿色圆粒：绿色圆粒(3/16)(3/16)：绿色皱粒：绿色皱粒：绿色皱粒：绿色皱粒(1/16)(1/16)即比例为：即比例为：即比例为：即比例为：9 9：3 3：3 3：1 1。F2中中4种性状表现类型和种性状表现类型和9种遗传因子组合种遗传因子组合方式的规律方式的规律F F2 2的的性状有性状有性状有性状有2 22 2=4=4种，其比值分别是种，其比值分别是种，其比值分别是种，其比值分别是9/169/16、3/163/16、3/163/16、1/161/16。F F2 2中遗传因子中遗传因子中遗传因子中遗传因子组合组合有有有有3 32 2=9=9种种种种其中黄色圆粒其中黄色圆粒其中黄色圆粒其中黄色圆粒：YYRR(1/16)YYRR(1/16)、YYRr(2/16)YYRr(2/16)、YyRR(2/16)YyRR(2/16)、YyRr(4/16)YyRr(4/16)绿色圆粒绿色圆粒绿色圆粒绿色圆粒:yyRR(1/16):yyRR(1/16)、yyRr(2/16)yyRr(2/16)黄色皱粒黄色皱粒黄色皱粒黄色皱粒:YYrr(1/16):YYrr(1/16)、Yyrr(2/16)Yyrr(2/16)绿色皱粒绿色皱粒绿色皱粒绿色皱粒:yyrr(1/16):yyrr(1/16)验证验证-测交实验测交实验1 1、测交推理：、测交推理：配子配子YR Yr yR yryr子代基因型子代基因型子代表现型子代表现型YyRr YyrryyRryyrr黄色圆粒黄色圆粒黄色皱粒黄色皱粒 绿色圆粒绿色圆粒 绿色皱粒绿色皱粒杂种一代杂种一代 双隐性类型双隐性类型黄色圆粒黄色圆粒 绿色皱粒绿色皱粒 YyRrYyRryyrryyrr 1 1 1 1 1 11 1三、设计实验、验证假说三、设计实验、验证假说 F F1 1黄色圆粒与双隐性类型绿色皱粒测交实验结果黄色圆粒与双隐性类型绿色皱粒测交实验结果测交实验的结果符合预期的设想，因此证明测交实验的结果符合预期的设想，因此证明解释是正确的。从而证实了：解释是正确的。从而证实了：F F1 1是杂合体，基因型为是杂合体，基因型为YyRrYyRr F F1 1产生了产生了YRYR、YrYr、yRyR、yryr四种四种 类型、比值相等的类型、比值相等的配子配子1 11 11 11 1表现型比表现型比2626252522222424F F1 1作父本作父本2626262627273131F F1 1作母本作母本实际实际子粒数子粒数绿皱绿皱绿圆绿圆黄皱黄皱黄圆黄圆 项目项目 测交后代表现型测交后代表现型2 2、进行实验、进行实验亲代基因型与子代表现型的关系亲代基因型与子代表现型的关系亲代基因型亲代基因型子代表现型比子代表现型比YyYyRrRrYyRrYyRrYyyyRrrrYyRryyrr3:13:1(3:1)(3:1)=9:3:3:11:11:1(1:1)(1:1)=1:1:1:1自由组合定律自由组合定律 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互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合的遗传因子自由组合v自由组合规律的意义自由组合规律的意义:1、理论上为生物的多样性提供了依据、理论上为生物的多样性提供了依据 在有性生殖过程中，由于基因重组产在有性生殖过程中，由于基因重组产生新基因型从而产生变异，是生物多样性生新基因型从而产生变异，是生物多样性的原因之一。的原因之一。2、实践上指导杂交育种工作、实践上指导杂交育种工作 人们根据需要，把具有不同优良性状的人们根据需要，把具有不同优良性状的两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状组合到一起，选育优良品种。组合到一起，选育优良品种。自由自由组合组合定律定律杂交实验杂交实验理论解释理论解释 （假说）（假说）测交验证测交验证F F2 2性状表现类型及其比例为性状表现类型及其比例为测交后代性状表现类型及其比例为测交后代性状表现类型及其比例为（两对相对性状）（两对相对性状）黄圆黄圆黄皱黄皱绿圆绿圆绿皱绿皱 93319331F F1 1在产生配子时，每对遗传因在产生配子时，每对遗传因子彼此子彼此_，不同对的遗传，不同对的遗传因子可以因子可以_。分离分离自由组合自由组合黄圆黄圆黄皱黄皱绿圆绿圆绿皱绿皱11111111自由组合定律自由组合定律孟德尔成功的原因：孟德尔成功的原因：1.1.选择恰当的实验材料选择恰当的实验材料成功的首要条件成功的首要条件3 3.合理运用数学统计学方法对实验结果进行分析合理运用数学统计学方法对实验结果进行分析4.4.实验的程序科学严谨实验的程序科学严谨假说假说演绎法演绎法2.2.采用科学的实验方法采用科学的实验方法由简到繁的实验方法由简到繁的实验方法提出问题提出问题作出假说作出假说实验验证实验验证得出结论得出结论孟德尔遗传规律的再发现孟德尔遗传规律的再发现1 1909909年丹麦生物学年丹麦生物学家约翰逊（家约翰逊（W.L.JohannsenW.L.Johannsen）把）把遗传因子改名为基因（遗传因子改名为基因（genegene）；）；表现型表现型：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎：生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎；和矮茎；基因型基因型：与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的：与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型为基因型为DDDD或或DdDd，矮茎豌豆的基因型为，矮茎豌豆的基因型为dddd；等位基因等位基因：控制相对性状的基因，如：控制相对性状的基因，如D D与与d d。