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孟德尔的豌豆杂交试验


有位美貌风流的女演员, 写信向大文豪萧伯纳求婚: “因为你是个天才,我不嫌 你年迈丑陋。假如我和你结 合的话,咱们后代有你的智 慧和我的美貌,那一定是十 全十美了。”萧伯纳给她的 回信说:“你的想象很是美 妙,可是,假如生下的孩子 外貌像我,而智慧像你,那 又该怎么办呢?

我产奶多, 但长不快,嘻嘻!

我长得快, 但不产奶,因为 我是

公的!呵呵!

×
(杂交)
我们会不会既长 得快,又产奶多 呢?

温故知新

F1形成的配子种类、比值都相等, 配子结合是随机的。 F2性状表现类型

及其比例_______________________ 高茎∶矮茎 = 3∶1 ,
遗传因子组成及其比例为

DD∶Dd∶dd = 1∶2∶1 。 _______________________________

思考:
孟德尔通过豌豆的一对相对性状的遗 传实验,总结出基因的分离规律,后来,他 又产生新的疑问:一对相对性状的分离对 其他相对性状有没有影响?

一、两对相对性状的遗传实验

P
黄色圆粒

×
绿色皱粒

对每一对相对性状单独进行分析

F1
黄色圆粒

粒形

{皱粒种子 101+32=133

圆粒种子 315+108=423

×

粒色

F2
黄色 黄色 圆粒 皱粒
315 101

{绿色种子 108+32=140
黄色∶绿色≈ 3∶1 说明什么呢?

黄色种子 315+101=416

9 : 3 : 3 :1

绿色 圆粒 108

绿色 皱粒 32

其中 圆粒∶皱粒≈ 3∶1

每一对相对性状的传递规律仍然遵循着 基因的分离定律 。 _________________ 如果把两对性状联系在一起分析,F2出现的 四种表现型的比
黄圆:黄皱:绿圆:绿皱= 9∶3∶3∶1

有新的性状出现吗? 性状重组
为什么会出现这样的结果呢?

二、对自由组合现象的解释

P

YY RR 黄色圆粒

yy rr 绿色皱粒

___ 2 种性状 由____ 2 对 遗传因子控制 配子只有_____ 一半 遗传因子

P配子
F1

YR Yy Rr
黄色圆粒

yr

F1配子

YR

Yr

yR

yr

F1在产生配子时, 每对遗传因子彼 此______ ,不同 分离 对的遗传因子可 自由组合 以________

F1 配子
YR

YR
YY RR

yR
Yy RR

Yr
YY Rr Yy Rr YY rr

yr
Yy Rr yy Rr Yy rr yy rr

棋 盘 法

yR Yr yr

Yy RR
YY Rr Yy Rr

yy RR Yy Rr
yy Rr

结合方式有___ 16 种 9 种 基因型____ 表现型____ 4 种 9黄圆 1/16YYRR 2/16YYRr 2/16YyRR 4/16YyRr 3黄皱 1/16YYrr 2/16Yyrr 3绿圆 1/16yyRR 2/16yyRr 1绿皱 1/16yyrr

Yy rr

性状表现:9:3:3:1

4种纯合子各1/16;1种双杂合子4/16 4种单杂合子各2/16

疑问

上述的解释是否是正确的呢?即F1代 (YyRr)产生的配子是不是 YR Yr yR yr 4种,且比例是1:1:1:1?

三、对自由组合现象解释的验证----测交
1、理论推测: 杂种子一代 YyRr

×

yyrr 隐性纯合子

配子:

YR

Yr

yR

yr

yr

测交后代:

遗传因子 YyRr Yyrr yyRr yyrr 组成: 性状表现: 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 1 : 1 : 1 : 1 2、实验结果: (见下表)

黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆的F1测交实验结果
表现型 项目 F1 作母本 F1 作父本 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱 粒

31

27

26

26

实际 子粒数

24

22

25

26

不同性状的数量比

1



1



1



1

结论:实验结果符合预期设想,四种表现型实际子粒 数比接近1:1:1:1,从而证实了F1形成配子时不同对的 遗传因子是自由组合。

四、自由组合定律实质 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 。 分离定律的内容 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 ;在形成配子时,成 __________ 对的遗传因子发生_______ 分离 ,______ 分离 后的遗传因 子分别进入不同的配子中,随_____ 配子 遗传给后代
回忆

五、分离定律 VS 自由组合定律
①两大遗传定律在生物的性状遗传中______ 同时 进行, 同时 起作用。 ______ 基础 。 ②分离定律是自由组合定律的________ 遗传 定律 研究的 涉及的 F1配子的 相对 等位 种类及 性状 基因 比例 F2基因型 F2表现 种类及比 型种类 例 及比例 3种 1∶2∶1 9=32种 (1:2:1)2 2种 3∶1 4=22种 9:3:3:1

基因的 2种 一对等位 分离 一对 基因 1∶1 定律 基因的 两对或 两对或 4=22种 自由组 多对 多对等位 1:1:1:1 合定律 基因

六、孟德尔实验方法的启示 ①选材准确 ②从简单到复杂 ③把数学统计分析用于实验 ④假说-演绎 实验证实 逻辑上环环相扣 十分严谨

七、孟德尔遗传规律的再发现
1900年,孟德尔的遗传规律被重新提出。 1909年,丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为 “基因”;并提出了表现型和基因型的概念。

基因
表现型 基因型

孟德尔的“遗传因子” 是指生物个体所表现出来的性状 是指与表现型有关的基因组成

等位基因

控制相对性状的基因,如A与a等

八、乘法定理的应用 要决-- 独立考虑每一种基因 1、求子代基因型(或表现型)种类 已知基因型为AaBbCc ×aaBbCC的两个体杂 交,能产生________ 种基因型的个体;能 12 产生________ 种表现型的个体。 4 2、求子代个别基因型(或表现型)所占几率 已知基因型为AaBbCc×aaBbCC两个体杂交, 求子代中基因型为AabbCC的个体所占的比例 1/16 为____________ ;基因型为aaBbCc的个体所 占的比例为____________ 。 1/8

乘法定理的应用 要决--- 独立考虑每一种基因
1、基因型为AaBb的个体自交,子代中与亲代相同的基因 型占总数的( C ),双隐性类型占总数的( A ) A.1/16 B.3/16 C.4/16 D.9/16 2、具有两对相对性状的纯种个体杂交,在F2中出现的 性状中: (1)双显性性状的个体占总数的 9/16 。 (2)能够稳定遗传的个体占总数的 。 1/4 (3)与F1性状不同的个体占总数的 7/16 。 (4)与亲本性状不同的个体占总数的 3/8或5/8 。 3、假定某一个体的遗传因子组成为AaBbCcDdEEFf,此 个体能产生配子的类型为 A.5种 B.8种 C.16种 D.32种

九、基因自由组合定律在实践中的应用:
1 .在杂交育种工作中,人们有目的地用具有不同优良 性状的两个亲本进行杂交,使两个亲本的优良性状结 合在一起,就能产生所需要的优良品种。
如:水稻中,有芒(A)对无芒(a)是显性,抗病(R) 对不抗病(r)是显性。现有两个品种:一个品种无 芒不抗病,另一个品种有芒抗病。这两个品种的水稻 进行杂交,在 F2中分离出的既无芒又抗病(aaRR或 aaRr)植株应占总数的3∕16,纯合类型(aaRR)占 1∕16,杂合类型(aaRr)占2∕16,要进一步得到纯 合类型,还需要对无芒抗病类型进行自交和选育,最 后得到能够稳定遗传的无芒抗病的类型。

2.在医学实践中,基因自由组合定律可用来推算家系 中两种遗传病同时发病的情况,并推断后代的基因型 和表现型以及它们出现的概率。 例:在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性致病基 因P控制),母亲的表现型正常,他们婚后生了一个手 指正常但患先天聋哑(由隐性致病基因d控制,遗传因 子组成为dd)的孩子。则双亲的基因型、后代的表现 型及概率怎样?

3、具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交(AABB和aabb), F1自交产生的F2中,新的性状组合个体数占总数的 ( B) A、10/16 B、6/16 C、9/16 D、3/16 4、人类并指为显性遗传病,白化病是一种隐性遗传病,已知控制 这两种疾病的等位基因都在常染色体上,而且是独立遗传,一家 庭中,父亲并指,母亲正常,他们有一个患白化病但手指正常的 孩子,如果他们再生一个孩子,则: (1)这个孩子同时患两种的可能是( 1/8 )

(2)这个孩子表现正常的可能是

( 3/8 )

课堂巩固

写出AaBb产生的配子;AaBbCC的配 子;AaBbCc的配子呢?
AaBb产生的配子: AB Ab aB ab AaBbCC产生的配子: ABC AbC aBC abC AaBbCc产生的配子: ABC ABc AbC Abc aBC aBc abC abc

1、基因的自由组合定律揭示( )基因之间的关系 A.一对等位 B.两对等位 C.两对或两对以上等位 D.等位

2、具有两对相对性状的纯合子杂交,在F2中能稳定 遗传的个体数占总数的 A.1/16 B.1/8 C.1/2 D.1/4
3、具有两对相对性状的两个纯合亲本杂交(AABB和 aabb),F1自交产生的F2中,新的性状组合个体数占 总数的 A.10/16 B.6/16 C.9/16 D.3/16

4、下列各项中不是配子的是 A.HR B.YR C.Dd

D.Ad

5、具有基因型AaBB个体进行测交,测交后代中 与它们的两个亲代基因型不同的个体所占的 百分比是 A.25% B.50% C.75% D.100% 6、自由组合定律在理论上不能说明的是 A.新基因的产生 B.新的基因型的产生 C.生物种类的多样性 D.基因可以重新组合

7、将高杆(T)无芒(B)小麦与矮杆无芒小 麦杂交,后代中出现高杆无芒、高杆有 芒、矮杆无芒、矮杆有芒四种表现型,且 比例为3:1:3:1,则亲本的基因型为

TtBb ttBb ________________

PS:表现型和基因型以及它们的关系 表现型 = 基因型 + 环境

请判断后用简单公式表示表现型、基因型 和环境之间的关系!
①基因型相同,表现型一定相同。 ②表现型相同,基因型一定相同。 ③基因型是决定表现型的主要因素。 ④在相同的环境中,基因型相同,表现型一定 相同。

小结
基因的自由组合规律研究的是两对(或两对以上)相 对性状的遗传规律,即:两对(或两对以上)等位基因 分别位于两对(或两对以上)同源染色体上的遗传规律

实 质:

等位基因分离,非等位基因自由组合

发生过程: 在杂合体减数分裂产生配子的过程中 理论意义: 基因重组,生物种类多样性的原因之一 实践意义: 指导杂交育种,选择培育新品种


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