高中生物人教版（2019）必修二1.2 孟德尔的豌豆杂交实验

生物学必修二

遗传与进化第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验（二）一.两对相对性状的杂交实验一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？在发现了一对相对性状遗传规律的基础上，孟德尔又对豌豆两对相对性状的遗传进行了研究。1、实验现象：纯种黄色圆粒与纯种绿色皱粒豌豆杂交（1）无论正交还是反交，F1全为黄色圆粒（这说明了什么？）（2）F1自交（如何操作？），F2出现了黄色圆粒和绿色皱粒（意料之中），还出现了亲本中没有的性状组合（重组类型）绿色圆粒和黄色皱粒（意料之外）。（3）数量统计发现，F2黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒，数量比接近于9:3:3:1（和一对相对性状出现的3:1相比，你有何联想？）。①只分析一对相对性状，你发现了什么？②F2出现了性状的重新组合，其本质是什么？二.对自由组合现象的解释1、假设：豌豆的圆粒和皱粒分别由遗传内子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

和

，它们产生的F1的遗传因子组成是

，表现为

。2、解释（1）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

种，分别是

，它们的数量比为

。（2）受精时，雌雄配子的结合是随机的雌雄配子的结合方式有

种；遗传因子的组合形式有

种，分别是

，它们的数量比是

；性状表现有

种，分别是

，它们的数量比是

。二.对自由组合现象的解释3、图解三.对自由组合现象解释的验证——测交实验1、验证方法：将F1（YyRr）与隐性纯合子（yyrr）杂交（1）尝试用分枝法写出遗传图解。（2）预期实验结果是怎样的？（3）正交和反交的结果有区别吗？思考：若有两种亲本混杂进行测交，出现了3:3:1:1的结果，亲本的基因组成可能是怎样的？你对测交有何认识？四.自由组合定律1、孟德尔在他所研究的豌豆相对性状中，任选两对性状进行杂交实验，结果都是一样的。这种情况在其他生物体上也常常看到。后人把这一遗传规律称为孟德尔第二定律，也叫作自由组合定律：（1）控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；（2）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。2、对自由组合定律的理解（1）性状的重组是由于遗传因子的重组所致。（2）分离定律是自由组合定律的基础。两对（或两对以上）基因在杂合状态时保持其独立性，互不污染是基因得以自由组合的重要前提。两对（或两对以上）等位基因的分离或自由组合是互不干扰的，因而在等位基因分离的同时非等位基因自由组合。五.孟德尔成功的原因1、选择了合适的实验材料——豌豆（1）具有稳定的易于区分的相对性状，易于观察和区分；（2）豌豆严格自花传粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交可获得杂合子；（3）豌豆花比较大，易于做人工杂交实验。2、科学的研究方法（1）从一对到多对的研究策略；（2）归纳法、假说演绎法的应用；（3）统计学的应用，利用数学概率原理分析和预测杂交实验结果；（4）创造性地应用科学符号体系，更简洁、准确地反映抽象的遗传过程。3、其它原因（1）扎实的知识基础和对科学的热爱，有生物学、进化论、数学的基础；（2）严谨的科学态度，从观察遗传现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法；（3）勤于实践，连续进行了8年的豌豆杂交实验研究，并且对每次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。（4）敢于向传统挑战，通过实验研究提出了“颗粒遗传”的思想，否定了“融合遗传”的观点。五.孟德尔成功的原因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。1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字，叫作“基因”(gene)，并且提出了表型(表现型)和基因型的概念。表型指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎；与表型有关的基因组成叫作基因型，如高茎碗豆的基因型是DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd。控制相对性状的基因，叫作等位基因，如D和d。随着孟德尔遗传规律的再发现，基因的本质和作用原理成为遗传学研究的中心问题，这些问题的研究使人们对生物的认识越来越接近生命活动的本质，并且为基因工程(也叫“遗传工程”)等生物技术的兴起奠定了理论基础。正是因为孟德尔的杰出页献，他被后人公认为“遗传学之父”。六.孟德尔遗传定律的再发现分离定律和自由组合定律在生物的遗传中具有普遍性。掌握这些定律不仅有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象，还能够预测杂交后代的类型和它们出现的概率，这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。（1）动植物育种：在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起.再筛选出所需要的优良品种。（2）医学实践：人们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