生物一轮复习课件必修二：1-1孟德尔的豌豆杂交实验(一)

本章的重点内容有：对分离现象的解释，对自由组合现象的解释；难点内容有：对分离现象、自由组合现象的解释，孟德尔实验方法的启示。1．“基因的分离定律”内容比较多，除掌握对基因分离现象的解释、基因分离定律的实质、基因分离定律在实践上的应用等内容外，还要会运用分离定律解释一些遗传现象，通过对本专题遗传习题的训练，掌握应用分离定律解答遗传问题的技能。2．基因的自由组合定律主要包括孟德尔杂交实验的步骤、自由组合定律的应用、个体基因型的判断、自由组合定律的实验验证、用分离定律的知识解决自由组合定律问题的思维方法等。1．结合实例考查特定条件下的分离定律、自由组合定律的理解始终是本单元高考命题的热点，考查方式既有选择题，也有简答题。2．结合分离定律和自由组合定律考查有关育种、控制遗传病方面的应用一直是高考命题的常用素材，选择题和简答题都有出现，考生需多加注意。1．以孟德尔的豌豆杂交实验为线索，运用科学的实验方法：观察现象提出问题(杂交实验)→作出假说→验证假说(测交实验)→得出结论(遗传规律)，深刻理解两大遗传规律。2．运用图文转换的方法，结合减数分裂及受精作用的知识从根本上把握一对相对性状杂交实验的实质，从而加深对基因分离定律和自由组合定律的理解，同时关注测交在实验验证中的重要作用。并归纳出分离定律与自由组合定律之间的关系。项目内容要求考点1.基本概念、孟德尔遗传实验的科学方法Ⅱ2.基因的分离定律及应用Ⅱ重难点基因的分离定律实质及应用题型年份及考卷考点选择题2010上海、全国Ⅱ、天津2009年广东、北京、江苏卷基因的分离定律及应用2010江苏2009年广东、海南卷基因型、表现型的推断分析及概率计算非选择题2009年北京、广东2010上海、天津基因的分离定律及应用1．(2010·全国Ⅱ，4)已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1:2，假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是 (

)A．1：1

B．1：2C．2：1 D．3：1答案

A解析

本题考查了分离定律及个体致死问题。本题是一自由交配问题，由已知条件可知：AA：Aa＝1：2，在该群体中A＝2/3，a＝1/3，所以后代中AA＝4/9，Aa＝2×2/3×1/3＝4/9，aa致死，所以理论上AA：Aa＝1：1。也可用直接杂交的方法来解答。2．(2010·广东高考，4)下列叙述正确的是(

)A．DNA是蛋白质合成的直接模板B．每种氨基酸仅由一种密码子编码C．DNA复制就是基因表达的过程D．DNA是主要的遗传物质答案

D解析

本题综合考查DNA的功能及蛋白质合成的有关问题。基因的表达包括转录与翻译两个过程，不包含DNA的复制，C选项错误；蛋白质合成的直接模板是RNA，A选项错误；组成生物体的氨基酸大约有20种，64种密码子中有61种编码氨基酸，所以每种氨基酸可能有一种或几种密码子，B选项错误；因为除少数的RNA病毒外，绝大多数生物的遗传物质为DNA，所以DNA是主要的遗传物质，D选项正确。3．(2010·江苏高考，20)喷瓜有雄株、雌株和两性植株，G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g－基因决定雌株。G对g、g－是显性，g对g－是显性，如：Gg是雄株，gg－是两性植株，g－g－是雌株。下列分析正确的是 (

)A．Gg和Gg－能杂交并产生雄株B．一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子C．两性植株自交不可能产生雌株D．两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子答案

D解析

本题考查基因分离定律的应用、基因对性状的控制及基因与性别决定等知识。由题意Gg与Gg－都是雄株，不能杂交产生植株；两性植株的基因组成可能是gg或者gg－，因此其产生配子的种类是1种或者2种；两性植株自交，可以是gg×gg，也可以是gg－×gg－，前者不能产生雌株，后者可以产生g－g－的雌株；两性植株群内，gg产生一种配子g，概率为1，gg－产生两种配子g、g－，概率各为1/2，在不知群体中gg与gg－的基因型频率时难以确定后代纯合子、杂合子的比例。4．(2009·宁夏高考，6)已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性，红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有的F2植株都能成活，F2植株开花时，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为(

)A．1/4 B．1/6C．1/8 D．1/16自主梳理一、用豌豆做实验材料的优点1．豌豆是

的植物，而且是

受粉，在自然状态下一般都是

。2．豌豆还具有易于区分的

。自花传粉纯种闭花相对性状二、一对相对性状的遗传试验1．常用符号及含义符号P

F2

♂含义

子一代

自交杂交母本

亲本子二代父本⊗F1×♀2.实验过程P高茎×矮茎

F1

高茎

⊗F2高茎矮茎

797:277

3:13．实验结果：高茎豌豆在杂交中无论是作母本(正交)还是作父本(反交)，F1都是

，F2出现

的性状分离比。[互动探究]

1.豌豆是自花传粉的植物，在实验中怎样实现异花传粉？[提示]

先除去未成熟花的雄蕊，然后套上纸袋，待雌蕊成熟时采集另一植株的花粉，散在去雄花的雌蕊的柱头上，再套上纸袋。高茎3:12．如果孟德尔在实验中只统计了一两株豌豆植株上所结的种子，那么在F2中一定还是3:1的性状分离比吗？[提示]

不一定，因为3:1是一个用统计学方法得到的比例，如果豌豆数量太少，则误差太大。三、对实验现象的解释1．生物的性状都是由

(后来改为基因)控制的。控制

的基因是显性基因，控制隐性性状的基因是

。2．体细胞中控制生物性状的基因都是

的。基因组成相同的为

，不同的为

。3．生物体在

时，

彼此分离，分别进入

配子中。这样杂合子就会形成

种不同的配子，两种配子的数量是

的。4．在受精时，不同基因组成的配子是

结合的。5．遗传图解遗传因子显性性状隐性基因成对纯合子杂合子形成配子成对的基因不同相等两随机即图中所展示的F2的基因组成及比例为

，F2的性状表现及其比例为

。DD:Dd:dd＝1:2:1高茎:矮茎＝3:1四、对分离现象解释的验证1．测交是指让F1与

杂交，用来测定

(基因型)。2．遗传图解隐性纯合子F1的基因组成dd113．结论：F1的基因组成为

，形成配子时，成对的基因发生了分离，分离后的基因分别进入到不同的配子中。从而产生了含有

的两种配子，且数目

。4．测交试验的实质：测交后代的

代表了F1产生的配子的类型及比例。DdD、d相等性状分离比五、性状分离比的模拟实验1．模拟内容：用甲、乙两小桶分别代表

，甲、乙内的彩球分别代表

，用不同彩球随机组合，模拟

。2．实验目的：通过模拟实验，认识和理解

的分离和

的随机结合与生物性状之间的数量关系。雌、雄生殖器官雌、雄配子雌、雄配子随机结合遗传因子配子3．方法步骤(1)设定雌雄配子：用

的彩色小球代替。(2)雌雄配子结合：抓取小球组合在一起。(3)重复

次。(4)分析结果得出结论：彩球组合类型数量比DD:Dd:dd＝

。彩球代表的显隐性数值比接近

。[互动探究]

3.在实验过程中，每次抓出的小球是否要放回小桶，为什么？[提示]

在实验过程中，每次抓出的小球要放回小桶，是为了保证样本足够多，能随机抓取的次数多，结果较准确。两种颜色50～1001:2:13:1要点归纳一、几个遗传学基本概念的辨析1．几种交配类型的区分交配类型含义作用杂交泛指两基因型不同个体之间的交配过程①探索控制生物性状的基因的传递规律②将不同优良性状集中到一起，得到新品种③显隐性性状判断自交严格的自交是指一个体产生的雌、雄配子结合并发育为下一代的过程；也泛指两基因型相同个体之间的交配过程①可不断提高种群中纯合子的比例；②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定测交F1与隐性类型相交，从而测定F1的基因组成①验证遗传基本规律理论解释的正确性；②检测待测个体基因型如对高等动物的纯合子、杂合子的鉴定正交和反交双亲互作父、母本的杂交方式。在符合孟德尔定律的常染色体遗传现象中，正、反交结果是一致的检验是细胞核遗传还是细胞质遗传2.相对性状、性状的显隐性及性状分离(1)相对性状同种生物的同一性状的不同表现类型叫做相对性状。如豌豆的高茎与矮茎、山羊毛色的黑色与白色等。(2)性状的显隐性及其确认方法①概念：若具有相对性状的纯合亲本相交，则F1表现出的那个亲本性状为显性性状，未表现出的那个亲本性状为隐性性状。②性状显隐性的确定方法方法一：相同性状的双亲相交，子代有其相对性状出现。如：白色山羊甲×白色山羊乙

有黑色小羊则新出现的不同于亲本的性状为隐性性状，双亲所具有的性状为显性性状(即为无中生有)。方法二：相对性状的双亲相交，若后代仅表现一方亲本的性状且正反交结果相同，则后代所表现出的那个亲本性状为显性性状，未表现出的那个亲本性状为隐性性状。如：玉米黄粒×玉米红粒F1只表现黄粒，则黄粒为显性③性状分离：在杂种后代中，后代中同时表现不同性状类型的现象叫性状分离。如F1为黄色性状，其自交后代中若出现黄色与绿色两种性状，即为性状分离。3．基因型与表现型的关系(1)基因型是性状表现的内因，表现型是基因型与环境因素共同作用的结果。(2)表现型是基因型的表现形式，表现型相同，基因型不一定相同，如DD和Dd均表现为高茎。(3)在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。4．纯合子与杂合子的区别(1)纯合子自交后代都是纯合子，但纯合子杂交，后代会出现杂合子。(2)杂合子自交，后代会出现性状分离，且后代中会出现一定比例的纯合子。感悟拓展1．自交、测交的应用：验证某一株植物(雌雄同株)是纯合子还是杂合子。植物得纯系最简便的方法是自交；验证某一动物是纯合子还是杂合子用测交。鉴别自花传粉的植物基因型时尽管测交、自交均达到目的，但由于测交时需人工去雄及人工传粉，故为简便起见，常采用自交的方法予以鉴定。2．遗传学有关概念之间的关系3．应注意的几个问题①隐性性状不是不能表现出来，而是指F1未表现出来，但在F2中可表现出来。②理解相对性状要抓住“两个相同”和“一个不同”。“两个相同”：同种生物、同一性状；“一个不同”：不同表现类型。如(豌豆)的(高茎和矮茎)为一对相对性状。

同种生物高度的不同表现类型③注意等位基因与相同基因的区别与联系。④只要有一对基因杂合，不管有几对纯合，该个体即为杂合子；只有每一对都纯合时，才叫纯合子。⑤纯合子自交后代还是纯合子，能够稳定遗传；杂合子自交后代出现性状分离，不能稳定遗传，其后代中既有纯合子，也有杂合子。⑥基因型、表现型、环境三者的关系可以概括为：基因型＋环境＝表现型。典例导悟1等位基因是指 (

)A．一个染色体的两条染色单体上的基因B．一个DNA分子的两条长链上的基因C．同源染色体的同一位置上的基因D．同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因解析

等位基因是对同源染色体上同一位置上控制相对性状的基因而言的。答案

D采用下列哪一组方法，可以依次解决①～④中的遗传学问题 (

)①鉴定一只白羊是否是纯种②在一对相对性状中区分显、隐性③不断提高小麦抗病品种的纯合度④检验杂种F1的基因型A．杂交、自交、测交、测交B．测交、杂交、自交、测交C．测交、测交、杂交、自交D．杂交、杂交、杂交、测交答案

B解析

鉴定某生物是否是纯种，对于植物来说可以采用自交、测交的方法，其中自交是最简便的方法，对于动物来说则只能用测交的方法。要区分一对相对性状的显、隐性关系，可以让生物进行杂交，有两种情况可以做出判断，若是两个相同性状的生物个体杂交，后代中出现了性状分离，则亲本的性状为显性性状；若是不同性状的生物个体杂交，许多后代中都出现一种性状，则此性状为显性性状。不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度。测交的重要意义是可以鉴定显性个体的基因型。二、对性状分离现象的解释及验证1．遗传图解与解释

F2(子二代)雌配子雄配子1/2D1/2d1/2D1/4DD高1/4Dd高1/2d1/4Dd高1/4dd矮—— 受精时， 雌雄配 子随机 结合感悟拓展1．几种符号的含义P表示亲本；G表示配子；F1表示子一代；F2表示子二代(依次类推)；×表示杂交；⊗表示自交；♂表示父本；♀表示母本。♂和♀也表示雌、雄配子。2．基因分离定律的适用范围(1)进行有性生殖生物的性状遗传(2)真核生物的性状遗传(3)细胞核遗传(4)一对相对性状的遗传典例导悟2用纯种高茎豌豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交得到的F1全为高茎(Dd)，种下F1让其自交得到F2，种下F2豌豆种子，发现F2豌豆植株有高茎和矮茎两种植株，且高茎矮茎＝3:1。关于实现F2中高矮＝3:1的条件的叙述正确的是 (

)①在F1形成配子时，等位基因分离，形成两种配子②含不同基因的雌雄配子随机结合③含不同基因组合的种子必须有适宜的生长发育条件④只需要①项条件，而不需要②③项条件A．①③④ B．②③④C．①②③ D．①②④答案

C下列是对“一对相对性状的杂交实验”中性状分离现象的各项假设性解释，其中错误的是 (

)A．生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的B．体细胞中的遗传因子成对存在，互不融合C．在配子中只含有每对遗传因子中的一个D．生物的雌雄配子数量相等，且随机结合答案

D解析

在“一对相对性状的杂交实验中”，杂种F1会产生比值相等的两种雄配子或两种雌配子；对植物而言，雄配子数目远远多于雌配子数目。故D项错误。自主梳理1．在生物的体细胞中，控制

的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，

发生分离，分别进入

，随配子遗传给后代。2．基因分离定律发生的时间：

。3．实质：

。同一性状成对的遗传因子不同的配子中减数第一次分裂后期等位基因随同源染色体分开而分离要点归纳一、对基因分离定律的理解1．等位基因的独立性：等位基因虽然共存于一个细胞内，但分别位于一对同源染色体上，既不融合，也不混杂，各自保持独立。2．等位基因的分离性：由于等位基因在杂合子内独立存在，在减数分裂形成配子时，随同源染色体的分开而彼此分离，分别进入不同的配子。3．随机组合性：受精作用中雌雄配子结合的机会均等，等位基因随配子遗传给后代。二、基因分离定律的应用1．基因分离定律的实践应用(1)指导杂交育种第一步：按照育种的目标，选择亲本进行杂交；第二步：根据性状的表现选择符合需要的杂种类型；第三步：有目的地选育，培育出稳定遗传的新品种。基因分离定律告诉我们，如果优良性状是隐性的，可直接在F2代中选种培育；如果优良性状是显性的，则必须从F2代起连续自交，选择若干代(一般5～6代)，直至不再发生性状分离为止。2．概率计算(1)用分离比直接计算如人类白化病遗传：Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa，则杂合双亲再生正常孩子的概率是3/4，生白化病孩子的概率为1/4，再生正常孩子是杂合子的概率为2/3。(2)用配子的概率计算①方法：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。②实例：如白化病遗传，Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa，父方产生A、a配子的概率各是1/2，母方产生A、a配子的概率也各是1/2，因此再生一个白化病(aa)孩子的概率为1/2×1/2＝1/4。(3)杂合子自交n代后，纯合子与杂合子所占比例的计算当杂合子(Aa)自交n代后，后代中的杂合子(Aa)所占比例为1/2n，纯合子(AA＋aa)所占比例为1－1/2n，其中AA、aa所占比例分别为(1－1/2n)×1/2。当n无限大时，纯合概率接近100%。这就是自花传粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因。如图曲线表示随着自交代数的变化，纯合子、杂合子所占比例的变化。3．分离定律的解题思路(1)分离定律问题的类型(2)确定基因型四步曲

(3)下面结合实例谈推导思想和方法方法一：隐性纯合突破法例：绵羊的白色由显性基因(B)控制，黑色由隐性基因(b)控制。现有一只白色公羊与一只白色母羊，生了一只黑色小羊。试问：亲代公羊和母羊的基因型分别是什么？它们生的那只小羊又是什么基因型？①根据题意列出遗传图式：因为白色(B)为显性，黑色(b)为隐性，双亲为白羊，生下一只黑色小羊，根据此条件列出遗传图示。②然后从遗传图式中出现的隐性纯合体突破因为子代为黑色小羊，基因型为bb，它是由精子和卵细胞受精后发育形成的，所以双亲中都有一个b基因，因此双亲基因型均为Bb。

P:

B_×B_

子代：bb方法二：根据后代分离比解题①若后代性状分离比为显性隐性＝3:1，则双亲一定是杂合体(Bb)。即Bb×Bb→3(BB、Bb):1bb②若后代性状分离比为显性隐性＝1:1，则双亲一定是测交类型。即Bb×bb→1Bb:1bb③若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合。即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。感悟拓展1．每个人都携带5～6种不同的隐性致病遗传因子。近亲结婚的双方很可能是同一种致病遗传因子的携带者，他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加，因此要禁止近亲结婚。如下：2．分离定律中最基本的6种交配组合(以豌豆的高茎D和矮茎d为例)①DD×DD→DD高茎②dd×dd→dd矮茎③DD×dd→Dd高茎④Dd×Dd→1DD:2Dd:1dd→3高:1矮⑤Dd×dd→1Dd:1dd→1高:1矮⑥Dd×DD→1DD:1Dd高茎典例导悟3在家鼠中短尾鼠(T)对正常鼠(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常鼠交配，后代中正常尾与短尾比例相同；而短尾与短尾交配，子代中有一类型死亡，能存活的短尾与正常尾之比为2:1。则不能存活的类型的基因型可能是(

)A．TT B．TtC．tt D．TT或Tt答案

A要让杂交后代的性状尽快地稳定，最好的方法是(

)A．杂交 B．自交C．测交 D．无性繁殖答案

B解析

杂合子自交后代中，杂合子只剩一半，若让自交后代继续自交，则下一代杂合子只剩1/4，因此连续自交n代后，杂合子只剩下1/2n，最终趋向于零。而其他方法都不能使杂合子后代的性状表现稳定。

命题热点1相对性状中显隐性及纯、杂合子的判断【例1】已知牛的有角与无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A与a控制。在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等)，随机选出l头无角公牛和6头有角母牛，分别交配，每头母牛只产了1头小牛。在6头小牛中，3头有角，3头无角。(1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状？请简要说明推断过程。(2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行？(简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)2)从牛群中选择多对有角公牛与有角母牛杂交(有角牛×有角牛)。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性(其他正确答案也给分)。解析

根据定义，杂合子表现出来的性状为显性性状，杂合子没有表现出来的性状为隐性性状，那么，首先假设无角为显性，则公牛的基因型为Aa,6头母牛的基因型都为aa，每个交配组合的后代或为有角或为无角，概率各占1/2。6个组合后代合计会出现3头无角小牛，3头有角小牛。再假设有角为显性，则公牛的基因型为aa,6头母牛可能有两种基因型，即AA和Aa。AA的后代均为有角。Aa的后代或为无角或为有角，概率各占l/2，由于配子的随机结合及后代数量少，实际分离比例可能偏离l/2。所以，只要母牛中具有Aa基因型的头数大于或等于3，那么6个组合后代合计也会出现3头无角小牛，3头有角小牛。综合上述分析，不能确定有角为显性，还是无角为显性。若要进一步确定这对相对性状中的显性性状，则要找出杂合子，杂合子表现出的性状为显性性状。根据杂合子后代会出现性状分离的特点，在无角公牛与有角母牛的后代中，选有角母牛与有角公牛杂交，若有无角出现则有角牛为杂合子，即有角为显性；反之若后代全为有角则无角为显性。[方法点击](1)相对性状中显隐性的判断