孟德尔的豌豆杂交实验（二） 【知识精讲架构+备课精研精梳】 高一生物 （人教版2019必修2）

新人教版必修2《遗传与进化》第2节孟德尔的豌豆杂交实验（二）第1章遗传因子的发现

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的来看，包含了两种类型：一种是黄色圆粒的，还有一种是绿色皱粒的。黄色的豌豆就一定是饱满的、绿色的豌豆就一定是皱缩的吗？01新课引入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什么影响呢？不会有影响。决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子是独立的，互不干扰。不一定。也有黄色皱缩、绿色饱满的豌豆。如何证明？孟德尔是怎么做的呢？孟德尔是怎样设计两对相对性状的杂交实验的？1自由组合定律的内容是什么？2孟德尔成功的原因有哪些？给我们哪些启示？3孟德尔遗传规律在生产和生活中有哪些应用？4本节聚焦课本第9页实验现象提出问题作出假设演绎推理实验验证得出结论总结规律为什么子一代全是高茎?为什么子二代中又出现了矮茎性状且为3∶1的性状分离比？高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，F1全为高茎；F1自交后代高茎与矮茎的比例近似3:1生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含每对遗传因子的一个。受精时，雌雄配子的结合是随机的。生物的性状是由遗传因子决定的。体细胞中遗传因子是成对存在的。预期结果设计测交测交后代应出现高茎和矮茎，比例为1:1实验结果进行测交与预期结果相同假说成立分离定律03假说演绎法孟德尔继续运用假说演绎法，开始了豌豆两对相对性状杂交实验，会有哪些发现呢？01两对相对性状的杂交实验PartOne05两对相对性状的杂交实验（阅读课本第9页，回答）9

：3：3：1×PF1♀♂♀♂正交、反交F231510810132⊗黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒绿色皱粒黄色圆粒黄色圆粒观察实验、提出问题1.无论正交还是反交，结出的种子(F1)都是黄色圆粒。说明什么？黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性；2.F2与亲本不同的性状组合是什么？这是遗传的什么现象？绿圆与黄皱；性状分离。问题提出：①F2为什么会出现新的性状组合？②F2为什么会出现9:3:3:1的性状分离比？重组类型：表型与亲代（P代）不同的类型亲本类型：表型与亲代（P代）相同的类型06两对相对性状的杂交实验9

：3：3：1×PF1♀♂♀♂正交、反交F231510810132⊗黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒绿色皱粒黄色圆粒黄色圆粒这与一对相对性状杂交实验中的F2的3：1数量比有关联吗？种子形状圆:315+108=423皱:101+32=133子叶颜色黄:315+101=416绿:108+32=1403：13：1从数学角度分析，９：３：３：１与３：１能否建立数学联系呢？说明：两对性状都遵循基因的分离定律07对自由组合现象的解释9

：3：3：1×PF1♀♂♀♂正交、反交F231510810132⊗黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒绿色皱粒黄色圆粒黄色圆粒这与一对相对性状杂交实验中的F2的3：1数量比有关联吗？种子形状圆:315+108=423皱:101+32=133子叶颜色黄:315+101=416绿:108+32=1403：13：1黄色∶绿色＝

；②

＝3∶1⇒两对相对性状的分离是各自

的。3∶1圆粒∶皱粒独立两对相对性状的遗传因子间是否也发生了组合？08对自由组合现象的解释YRyryRYrF1配子YRry×PF1YYRRyyrrYyRrYRyr黄色圆粒绿色皱粒黄色圆粒配子分离分离自由组合1:1:1:1提出假说、解释现象（1）假设豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制，黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制，这样，纯种黄色圆粒和纯种绿色皱粒豌豆的遗传因子组成分别是YYRR和yyrr，它们产生的F1的遗传因子组成是YyRr，表现为黄色圆粒。（2）F1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。这样F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。（3）受精时，雌雄配子的结合是随机的。09对自由组合现象的解释提出假说、解释现象F1黄色圆粒YyRr黄色圆粒YyRr配子yrYRYryRyrYRYryRYYRRYYRrYyRRYyRr………F2YYRRyyrrYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRryyRrYYrrYyrrYyrrYRyryRYrYRyryRYr黄色圆粒9绿色圆粒33黄色皱粒1绿色皱粒分析：1.F2的性状表现有几种？其比例是多少？2.F1产生的雌雄配子组合方式有多少种？F2的遗传因子组合类型有几种？3.F2中纯合子有哪几种？各占比例是多少？4种，

其比例是9:3:3:116种，9种4种，YYRR、YYrr、yyRR、yyrr各占1/1610对自由组合现象的解释提出假说、解释现象F2的遗传因子组合及性状4.F2重组性状有哪几种？其各占比例是多少？5.F2的黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒和绿色皱粒各有哪几种遗传因子组合？2种

绿色圆粒和黄色皱粒，其比例各占3/169黄色圆粒/Y_R_

1YYRR2YYRr

2YyRR4YyRr3绿色圆粒/yyR_

1yyRR2yyRr3黄色皱粒/Y_rr

1YYrr2Yyrr1绿色皱粒/1yyrr

1yyrr11对自由组合现象的验证设计实验、演绎推理、实验验证配子杂种子一代黄色圆粒隐性纯合子绿色皱粒测交PyyrrYyRrYRyryRYryrF1YyRryyRrYyrryyrr黄色皱粒黄色圆粒绿色皱粒绿色圆粒1：1:1:1×孟德尔又设计了测交实验，让杂种子一代(YyRr)与隐性纯合子(yyrr)杂交。孟德尔依据提出的假说演绎推理出测交实验的结果，应如左图所示。性状组合黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒实际籽粒数F1作母本31272626F1作父本24222526不同性状的数量比1:

1:1:1实施实验，检验假说：在孟德尔所做的测交实验中，无论是以F1作母本还是作父本，结果都与预测相符。证实了F1形成配子时不同对的遗传因子是自由组合12对自由组合现象的验证得出结论配子杂种子一代黄色圆粒隐性纯合子绿色皱粒测交PyyrrYyRrYRyryRYryrF1YyRryyRrYyrryyrr黄色皱粒黄色圆粒绿色皱粒绿色圆粒1：1:1:1×孟德尔第二定律——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。a.有性生殖的真核生物的细胞核遗传，两对相对性状由两对独立遗传的遗传因子控制。b.配子全部发育良好，后代存活率相同。c.后代数量足够多。注意：①发生时间:②实质：③成立条件: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。形成配子时。02孟德尔实验方法的启示PartTwo14孟德尔实验方法的启示讨论:1.用豌豆作杂交实验的材料有哪些优点？这说明实验材料的选择在科学研究中起怎样的作用？2.如果孟德尔对相对性状遗传的研究，不是从一对到多对，他能发现遗传规律吗？为什么？①具有稳定的易于区分的相对性状——便于观察和分析；②严格的自交植物，自然状态下是纯种——基因型不同的纯种杂交可得杂合子；③豌豆花比较大——易于人工杂交实验。直接从多对入手很难从数学统计中发现问题，揭示生物学遗传规律。从研究经验和实验方法来看，都是从简单到复杂。5.除了创造性地运用科学方法以外，你认为孟德尔获得成功的原因还有哪些？3.如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他能不能作出对分离现象的解释？4.孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣，十分严谨。他为什么还要设计测交实验进行验证呢？很难。因为只有通过统计，才能发现生物学性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例，引发揭示其实质的兴趣。作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能预测另外一些实验结果。①扎实的知识基础和对科学的热爱；②严谨的科学态度；③勤于实践；④敢于向传统挑战。03遗传规律的再发现和应用PartThree16孟德尔遗传规律的再发现1866年孟德尔将研究结果整理成论文发表，遗憾的是这一重要成果，却没有引起人们

的重视，一直沉寂了30多年。1900年三位科学家分别重新发现了孟德尔的论文，他们

做了许多与孟德尔实验相似的观察，并且认识到孟德尔提出的理论的重要意义，因此

1900年也称为遗传学现代纪元的开始。1909年丹麦科学家约翰逊提出基因的概念，取代遗传因子；

Wilhelm

Johannsen表型：

生物个体表现出来的性状基因型：与表型有关的基因组成等位基因：控制相对性状的基因合子：纯合子（遗传因子组成相同的个体），杂合子（遗传因子组成不同的个体）并提出了表型和基因型17孟德尔遗传规律的应用1.动植物杂交育种•有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，组合两个亲本的优良性状•经过繁育、选择和培育，最后筛选出所需要的优良品种

阅读教材P13小麦优良品种的杂交育种过程。按课本要求，绘制纯种既抗倒伏又抗条锈病的小麦育种过程的遗传分析图解。倒伏条锈病杂交自交选种多次自交选种优良性状的纯合体动物杂交育种又该如何进行呢？尝试描述总结：①植物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用多次自交选种。②动物杂交育种中，优良性状的纯合子获得一般采用测交，选择测交后代不发生性状分离的亲本。③如果优良性状是隐性，直接在F2中选出即为纯合体。18孟德尔遗传规律的应用•可以依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断，从而为遗传咨询提供理论依据。•人类白化病是一种由隐性基因（a）控制的遗传病。

绘制双亲表现正常，所生孩子是患者的遗传图解，并分析标明孩子患病的概率。白化病2.医学实践123两对相对性状的杂交实验对自由组合现象的解释和验证孟德尔实验方法的启示19课堂小结4孟德尔遗传规律的应用04课堂练习PartFour那么，对于两对以上基因的遗传分析时，即可先单独只分析一种性状，然后再组合既然两对基因在遗传的过程中，遵循自由组合定律，互不干扰且自由组合21重点提炼YyRr×YyRryyR_Y_rr

yyrrY_R_9:3:3:1Yy×YyRr×RrYY2YyyyRR2Rrrr表型黄色圆粒：绿色圆粒：黄色皱粒：绿色皱粒yyR_Y_rr

yyrrY_R_双杂合比例合占多少？纯合子有几种，比例合占多少？单杂合有几种，比例合占多少？精卵几种组合方式？F2有几种表型？F2有几种基因型？F2中能稳定遗传的个体占总数的______F2中稳定遗传的绿色圆粒占总数的______F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占______F2中不同于F1表型的个体占总数的_______F2中重组类型占总数的______根据对F2统计结果，回答下列问题：1/41/161/37/163/8基因型比例9:3:

3：11/44,1/44,1/2杂交实验二再分析16=4×49=3×34=2×222课堂练习1.自由组合定律中的“自由组合”是指()A.带有不同遗传因子的雌雄配子间的组合B.决定同一性状的成对的遗传因子的组合C.两亲本间的组合D.决定不同性状的遗传因子的自由组合2.孟德尔选用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆进行两对相对性状的杂交实验，以下说法正确的是()A.F2中YyRr占总数的2/16B.豌豆的黄色和绿色是指子叶的颜色而不是种皮的颜色C.F2中亲本所没有的性状组合占总数的7/16D.对每对相对性状单独进行分析，F2出现1∶2∶1的性状分离比DB23课堂练习3