孟德爾的豌豆雜交實驗（二）第2課時第1章

遺傳因子的發現八年耕耘源于對科學的癡迷，一畦畦豌豆蘊藏遺傳的秘密。實驗設計開辟了研究的新路，數學統計揭示出遺傳的規律。第2節任務單（三）請同學們自主閱讀教材P12-P13的內容，思考討論并回答下列問題：（1）自由組合定律的內容、特點、適用范圍（2）孟德爾能夠獲得成功的原因有哪些？他的研究方法和探索精神給我們哪些啟示？（3）孟德爾在總結遺傳規律時，除了運用“假說-演繹法”，是否用到了歸納法？（4）孟德爾遺傳規律在生產和生活中有哪些應用？自主學習自由組合定律自由組合定律（lawofindependentassortment，孟德爾第二定律）：自由組合定律的適用范圍：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。（1）只適用于進行有性生殖的真核生物。（2）只適用于真核生物細胞核中遺傳因子的遺傳，不適用于原核生物、細胞質的遺傳因子的遺傳。（3）只適用于研究兩對或兩對以上控制不同相對性狀的遺傳行為。自由組合定律的特點：決定同一性狀的遺傳因子的分離與決定不同性狀的遺傳因子的自由組合同時進行且互不干擾。孟德爾實驗方法的啟示1、用豌豆作雜交實驗的材料有哪些優點？這說明實驗材料的選擇在科學研究中起著怎樣的作用？思考討論請同學們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結孟德爾實驗方法的啟示。?豌豆適合雜交實驗材料的優點有:(1)具有穩定的易于區分的相對性狀，如高莖和矮莖，高莖高度為1.5~2.0m，矮莖高度僅為0.3m左右，易于觀察和區分；(2)豌豆嚴格自花傳粉，在自然狀態下可以獲得純種，純種雜交可獲得雜合子；(3)豌豆花比較大，易于做人工雜交實驗。孟徳爾正是因為選用了豌豆做雜交實驗，才能有效地從單一性狀到多對性狀研究生物遺傳的基本規律，才能對遺傳實驗結果進行量化統計。若孟德爾一味地用山柳菊做實驗，就很可能揭示不了生物遺傳的規律。所以，科學地選擇實驗材料是科學研究取得成功的重要保障之一。孟德爾實驗方法的啟示2、如果孟德爾沒有對實驗結果進行統計學分析，他能不能對分離現象作出解釋？思考討論請同學們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結孟德爾實驗方法的啟示。?

如果孟德爾沒有對實驗結果進行統計學分析，他很難對分離現象作出解釋。因為通過數學統計，孟德爾發現了生物性狀的遺傳在數量上呈現一定的數學比例，這引發他揭示其實質的興趣；同時這也使孟德爾意識到數學概率也適用于生物遺傳的研究，從而將數學方法引入對遺傳實驗結果的處理和分析中。孟德爾實驗方法的啟示3、孟德爾對分離現象的解釋在邏輯上環環相扣，十分嚴謹。他為什么還要設計測交實驗進行驗證呢？思考討論請同學們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結孟德爾實驗方法的啟示。?

一種正確的假說，僅能解釋已有的實驗結果是不夠的，還應該能夠預測另外一些實驗的結果，并通過實驗來驗證。如果實驗結果與預測相符，就可以認為假說是正確的；反之，則認為假說是錯誤的。孟德爾基于他對豌豆雜交實驗作出的假說，設計測交實驗，其實驗結果與預測相符，由此證明自己提出的假說是正確的。孟德爾實驗方法的啟示4、孟德爾使用不同的字母作為代表不同遺傳因子的符號，這與他在大學進修過數學有沒有關系？這對他進行邏輯推理有什么幫助？思考討論請同學們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結孟德爾實驗方法的啟示。?

有關系，數學包含許多符號，數學符號也被普遍應用于概括、表述和研究數學的過程中。孟德爾創造性地應用符號體系，并用于表達抽象的科學概念，與應用數學符號研究數學有異曲同工之妙，這跟他曾在大學進修過數學有關。數學符號能簡潔、準確地反映數學概念的本質。孟德爾用這種方法，也更加簡潔、準確地反映抽象的遺傳過程，使他的邏輯推理更加順暢。孟德爾實驗方法的啟示5、孟德爾在總結遺傳規律時，是否用到了歸納法？思考討論請同學們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結孟德爾實驗方法的啟示。?

歸納法是從一類事物的一個個具體事實中總結出這類事物共性的邏輯思維方法。孟德爾在進行豌豆雜交實驗時，研究了7對相對性狀各異的遺傳結果，發現了F2中顯性性狀個體與隱性性狀個體的數量比約為3:1，由此總結出遺傳因子的傳遞規律，這個過程中就運用了歸納法。孟德爾實驗方法的啟示6、除了創造性地運用科學方法，你認為孟德爾獲得成功的原因還有哪些？思考討論請同學們閱讀教材P12“思考·討論：分析孟德爾獲得成功的原因”，回答下列問題，并總結孟德爾實驗方法的啟示。（1）正確選擇實驗研究材料（2）采取由單因素到多因素、由簡單到復雜的研究策略。（3）統計學方法的運用和創造性地應用科學符號體系（4）科學嚴謹地設計實驗程序，提出假說并認真驗證。（5）扎實的知識基礎和對科學的熱愛、嚴謹求實的科學態度、勤于思考、勇于實踐、敢于向傳統挑戰等。孟德爾遺傳規律的再發現1900年，三位科學家分別重新發現了孟德爾的論文，做了許多與孟德爾實驗相似的觀察，認識到孟德爾提出的理論的重要意義。1866年，孟德爾發表論文沒有引起人們的重視德弗里斯Hugo

deVries切爾馬克Erichvon

Tschermak科倫斯CarlCorrens1909年，丹麥生物學家約翰遜（W.L.Johannsen）將“遺傳因子”叫作“基因”（gene），并提出了表型（phenotype，也叫表現型）和基因型（genotype）的概念。孟德爾遺傳規律的再發現基因：表型（表現型）：基因型：等位基因：即，孟德爾的“遺傳因子”生物個體表現出來的性狀與表現型有關的基因組成同源染色體同一位置控制相對性狀的基因非等位基因：在多對相對性狀中不是控制一對相對性狀的基因孟德爾被后人公認為“遺傳學之父”孟德爾遺傳規律的再發現?

例如：高莖豌豆的基因型可以是DD，也可以是Dd。?

例如：同一株水毛茛，裸露在空氣中的葉呈扁平狀，浸在水中的葉呈絲狀。（1）基因型是表型的內因，表型是基因型的外在表現。表型是基因型和環境條件等共同作用的結果（2）表型相同的個體，基因型不一定相同。（3）基因型相同，若環境條件不同，表型也可能不同。基因型和表現型的關系孟德爾遺傳規律的再發現外界環境，如溫度、光照、水分、營養條件等，也會影響顯性性狀的表現。例如，觀賞植物藏報春，讓基因型為AA的植株在20～25℃的環境條件下生長，植物開紅花。如果把它放在30℃的環境條件下生長，則開白花。生物體的內在環境，如年齡、性別、生理與營養狀況等，都會影響顯性性狀的表現。例如，中年人禿頂是由一對等位基因（B、b）控制的。禿頂基因的純合子（BB），無論男女，都表現為禿頂；但對于雜合子（Bb），如果是男性，則表現為禿頂，如果是女性，則表現正常。造成這種差異的原因是由于兩性體內性激素的不同。紅花、白花

藏報春基因型和表現型的關系孟德爾遺傳規律的再發現?用A和a分別表示控制雙眼皮的顯性基因和控制單眼皮的隱性基因。如果父母是基因型為Aa的雜合子，其表型雖然為雙眼皮，但子女可能會表現為單眼皮（基因型為aa）。?

生物的性狀主要決定于基因型，但也會受到環境因素、個體發育中的其他條件等影響。由此可見，遺傳規律雖然通常由基因決定，但也受到環境等多種因素的影響，因而表現得十分復雜。例題（教材P14“練習與應用：拓展應用

第3題”）：人的雙眼皮和單眼皮是由一對等位基因控制的性狀，雙眼皮為顯性性狀，單眼皮為隱性性狀。如果父母都是雙眼皮，后代中會出現單眼皮嗎？有的同學父母都是單眼皮，自己卻是雙眼皮，也有證據表明他（她）確實是父母親生的，對此,你能作出合理的解釋嗎？你由此體會到遺傳規律有什么特點？基因型和表現型的關系孟德爾遺傳規律的應用動植物育種：

在雜交育種中，人們有目的地用具有不同優良性狀的兩個親本進行雜交，使兩個親本的優良性狀結合在一起，再篩選出所需要的優良品種。例1：現有兩個不同品種的小麥，一個品種抗倒伏但易染條銹病(DDTT)，另一個易倒伏但能抗條銹病(ddtt)，如何獲得既抗倒伏又抗條銹病的純種(DDtt)？動植物育種：DdTt抗倒伏易染病

ddtt易倒伏抗病

×PDDTT抗倒伏易染病

F1?F2D_T_抗倒伏易染病

ddT_易倒伏易染病

D_tt抗倒伏抗病

ddtt易倒伏抗病

?連續自交，直到不再性狀分離★

雜交育種步驟

★?

集優：通過雜交將控制優良性狀的基因集中在同一個體上。?

選育：子一代自交，從子二代中選出性狀符合要求的個體。?

選純：符合要求的個體連續自交，直到不再出現性狀分離。孟德爾遺傳規律的應用孟德爾遺傳規律的應用動植物育種：

在雜交育種中，人們有目的地用具有不同優良性狀的兩個親本進行雜交，使兩個親本的優良性狀結合在一起，再篩選出所需要的優良品種。例2：如何通過長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee）培育純種長毛折耳貓（BBee）？長毛立耳貓（BBEE）短毛折耳貓（bbee）×穩定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？動植物育種：BbEe長毛立耳

bbee短毛折耳

PBBEE長毛立耳

F1×F2B_E_長毛立耳

bbE_短毛立耳

B_ee長毛折耳

bbee短毛折耳

如何確定F2中某長毛折耳貓的基因型？孟德爾遺傳規律的應用×雜交F1間交配選優思路：F2中的長毛折耳貓（基因型：B_ee）與短毛折耳貓（基因型：bbee）進行雜交（測交），觀察后代貓的表現型及比例。結果預測：（1）若后代全部是長毛折耳貓，則該長毛折耳貓的基因型為BBee。（2）若后代出現短毛折耳貓，則該長毛折耳貓的基因型為Bbee。孟德爾遺傳規律的應用指導醫學實踐：

在醫學實踐中，人們可以根據分離定律和自由組合定律，對某些遺傳病在后代中的患病概率做出科學判斷，從而為遺傳咨詢提供理論依據。例如：人類白化病是由隱性基因（a）控制的遺傳病，如果一個患者的雙親表現型正常，根據分離定律可知，患者的雙親一定都是雜合子（Aa），則雙親的后代中患病概率為1/4。孟德爾遺傳規律的應用指導醫學實踐：(1)只患并指的概率是________。(2)只患白化病的概率是________。(3)既患白化病又患并指的男孩的概率是________。(4)只患一種病的概率是________。(5)患病的概率是________。3/81/81/161/25/8例題：一個表型正常的女人與一個不患白化病但患并指(Bb)的男人結婚，他們生了一個白化病(基因型aa)且手指正常的孩子。若他們再生一個孩子：分離定律

vs自由組合定律分離定律自由組合定律研究對象一對相對性狀兩對及兩對以上相對性狀F1配子類型及比例2種，1:14種，1:1:1:1F2基因型種類及比例3種，1:2:19種，(1:2:1)2F2表現型種類及比例2種，3:14種，9:3:3:1F1測交后代表現型種類及比例2種，1:14種，1:1:1:1遺傳實質F1形成配子時，成對遺傳因子彼此分離，分別進入不同的配子中去。F1形成配子時，控制同一性狀的遺傳因子彼此分離，控制不同相同形狀的遺傳因子自由組合。聯系分離定律是自由組合定律的基礎，兩者同時進行，互不干擾。等位基因對數配子自交后代表型自交后代基因型種類比例組合數種數分離比種數分離比1對(Aa)2(1:1)142(3:1)13(1:2:1)12對(AaBb)4(1:1)2164(3:1)29(1:2:1)23對(AaBbCc)8(1:1)3648(3:1)327(1:2:1)3n對(1:1)n(3:1)n(1:2:1)n分離定律

vs自由組合定律2n3n2n4n1、基因的自由組合規律主要揭示（

）基因之間的關系。

A.等位B.非同源染色體上的非等位

C.同源染色體上非等位D.染色體上的2、具有兩對相對性狀的純合體雜交，在F2中能穩定遺傳的個體數占總數的（

）

A.1/16B.1/8

C.1/2

D.1/43、具有兩對相對性狀的兩個純合親本雜交（AABB和aabb），F1自交產生的F2中，新的性狀組合個體數占總數的（

）

A.10/16

B.6/16

C.9/16

D.3/16小試牛刀BDB小試牛刀4、關于“自由組合規律意義”的論述，錯誤的是（）A.是生物多樣性的原因之一

B.可指導雜交育種C.可指導細菌的遺傳研究

D.基因重組C5、基因的自由組合規律揭示出(

)A.等位基因之間的相互作用

B.非同源染色體上的不同基因之間的關系C.同源染