孟德尔的豌豆杂交实验（二）

 

【教学目标】

1．知识目标：

（1）阐述孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律

（2）说出基因型、表现型和等位基因的含义

2．能力目标：

（1）运用自由组合定律解释常见的遗传现象

（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因

3．情感目标：体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维

【教学重难点】

教学重点：

（1）对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律

（2）分析孟德尔遗传实验获得成功的原因

教学难点：

（1）对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律

（2）运用自由组合定律解释一些遗传现象

【教学方法】

讲授与学生讨论相结合、问题引导法、资料分析、归纳

【课时安排】

1课时

【教学过程】

一、温故知新

 

二、相关概念

1．杂交：基因型不同的个体进行的交配

2．自交：基因型相同的个体进行的交配

3．测交：杂交产生的子一代个体与隐性纯合子的交配

4．显性性状：F₁中显现出来的性状

5．隐性性状：F₁中没有显现出来的性状

6．性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象

三、课堂练习

1．下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正确的是（D）

A．ＡＡ×Ａａ

B．ＡＡ×ａａ

C．Ａａ×Ａａ

D．Ａａ×ａａ

2．基因型为AA的个体与基因型为aa的个体杂交产生的F₁进行自交，那么F₂中的纯合子占F₂中个体数的（B）

A．25%

B．50%

C．75%

D．100%21

3．在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是（A）

A．0％

B．25％

C．50％

D．75％

4．下列叙述中，正确的是（C）

A．两个纯合子的后代必是纯合子

B．两个杂合子的后代必是杂合子

C．纯合子自交后代都是纯合子

D．杂合子自交后代都是杂合子

师：甲和乙是两位奶牛养殖户，甲家的奶牛品种是产奶多，但长不快。乙家的奶牛品种是长得快，但不产奶。大家有没有办法得到生长快又产奶多的奶牛呢？

生：交配

师：对于这个问题孟德尔用了第二个遗传规律做出了很好的解释和回答。大家翻开课本第九页：

孟德尔完成豌豆一对相对性状的研究之后，又产生了新的疑问：一对相对性状的分离对其他相对性状有没有影响呢？

他在花园里发现豌豆就叶子的颜色和种子的形状来说，只有两种类型：一种是黄色圆粒，一种是绿色皱粒，那么是不是决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子有影响吗？黄色的豌豆一定是饱满的，绿色的豌豆一定是皱缩的吗？

（一）两对相对性状的杂交实验

孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆作亲本进行杂交，无论正交还是反交，结出的种子F₁是黄色圆粒的。

这表明黄色和圆粒都是显性性状，绿色和皱粒都是隐性性状。

F₁自交，F₂代出现了几种性状表现？比例是多少？与亲代相比有什么不同？

F₂代出现四种性状表现，黄色圆粒315粒，黄色皱粒101粒，绿色圆粒108粒，绿色皱粒32粒，其比例接近9：3：3：1。

与亲代相比，F2代不仅出现了两种与亲代相同的性状，即亲本性状——黄色圆粒和绿色皱粒。而且出现了两种与亲本不同的新性状即重组性状——黄色皱粒和绿色圆粒。

两对相对性状实验中F₂的9：3：3：1数量比与一对相对性状实验中F₂的3：1数量比有什么关系？

如果就每一对相对性状单独分析：

粒色：黄色：绿色=（325+101）：（108+32）=416：140≈3：1

粒形：圆粒：皱粒=（315+108）：（101+32）=423：133≈3：1

上述数据说明：豌豆的粒色和粒形这两对相对性状的遗传都遵循了分离定律，并且一对相对性状的分离对其他相对性状没有影响。21世纪教育网版权所有

（黄色：绿色）x（圆粒：皱粒）＝（3：1）x（3：1）

即：黄圆：黄皱：绿圆：绿皱＝9∶3∶3∶1

若是n对遗传因子，即其后代的性状数量比应该是（3：1）ⁿ

（二）对自由组合现象的解释

根据上节课的学习我们知道，孟德尔认为性状是由遗传因子来控制的，遗传因子在体细

胞中成对存在，那么黄色圆粒和绿色皱粒的体细胞中有几对遗传因子

如果用Y（y）和R（r）来表示粒色和粒形，那么纯种的黄色圆粒和纯种的绿色皱粒豌豆分别有2对遗传因子，黄色圆粒可用YYRR表示，绿色皱粒可用yyrr表示。

 

根据分离定律，每对遗传因子都要彼此分离，同时孟德尔还假设，不同对的遗传因子可以自由组合。既然是自由组合，F₁能产生集中配子呢？

Y可以与R或r组合，即产生YR，Yr，yR，yr四种配子。孟德尔认为，在这个过程中每对遗传因子的分离以及不同对遗传因子之间的自由组合是彼此独立，互不干扰的，且分离和组合是同时进行的。这样，F₁产生的雌配子和雄配子就各有四种，并且它们之间的数量比是1：1：1：1。受精时，由于雌雄配子的结合是随机的，那么配子的结合方式有几种？

F₁的雌雄配子各有4种。

雌雄配子结合，有16种方式。

 

上述遗传图解是根据孟德尔对自由组合现象从理论上推导出来的结果，其后代有4种性状表现，且比例为1：1：1：1

如果实验结果与理论推导相符，这说明理论是正确的，如果实验结果与理论推导不相符，则说明理论推导是错误的。

（三）对自由组合现象解释的验证——测交

 

孟德尔所作的测交实验结果：我们发现无论正交还是反交，实验结果完全符合他的设想，说明他的理论推导是正确的，即F₁在形成配子时，产生了四种配子，决定不同性状的遗传因子是自由组合的。

 

（四）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。

小结：

 

（五）孟德尔实验方法的启示

P11思考与讨论

（1）选材准确----豌豆

（2）从简单到复杂：从单因素到多因素

（3）把统计学分析用于实验

（4）运用正确的科学方法——假说—演绎法

（六）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。

表现型：是指生物个体所表现出来的性状

基因型：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

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：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。（错）

②表现型相同，基因型一定相同。（错）

③基因型是决定表现型的主要因素。（对）

④在相同的环境中，基因型相同，表现型一定相同。（对）

（七）孟德尔遗传规律的应用

杂交育种：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。

医学实践：对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断，为遗传咨询提供理论依据。