必修二-一轮复习-孟德尔豌豆杂交实验一

必修二遣传与进化

第13讲孟德尔的豌豆杂交实验(一)

考点一遗传学相关概念解读

（1）．基因类1．等位基因（如图中的B与b、C与c、D与d）存在：存在于杂合子的所有体细胞中。位置：位于一对同源染色体的同一位置上。特点：能控制一对相对性状，具有一定的独立性。分离的时间：减数第一次分裂的后期(不发生交叉互换时)。遗传行为：随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。2.相同基因：同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A就叫相同基因。3.非等位基因：非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。4.显性基因：决定显性性状的基因，用大写字母表示，如D。5.隐性基因：决定隐性性状的基因，用小写字母表示，如d6.复等位基因：由同一基因突变产生的若干不同的等位基因，其数目在两个以上，左右类似。影响同一性状的一组基因。且复等位基因间存在显隐性关系。（2）性状类1.性状：生物体表现出来的形态特征和生理特性。2.显性性状：相对性状的两对亲本杂交，F1中表现出来的那个亲本的性状。3.隐性性状：相对性状的两对亲本杂交，F1中未表现出来的那个亲本的性状。4.性状分离：杂种后代中同时出现显性和隐性性状的现象。5.相对性状：同种生物同种性状的不同表现类型。1.纯合子自交后代仍是纯合子，能够稳定遗传；如DD,dd，AABB2.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，如Dd,AaBB。3．基因型是表现型的内在因素，4.表现型则是基因型的表现形式。表现型相同，基因型不一定相同；在相同环境下，基因型相同，则表现型相同；在不同的环境下，基因型相同，表现型可能不同。表现型是基因型与环境相互作用的结果，简单表示如下：关系：表现型＝基因型(内因)＋环境条件(外因)（3）个体类（3）交配类杂交、自交、测交、回交、正交与反交的概念及应用含义作用杂交

自交

基因型不同的生物个体间相交配①探索控制生物性状的基因的传递规律；②将不同的优良性状集中到一起，得到新品种；③显隐性性状判断两个基因型相同的生物个体相交配①可不断提高种群中纯合子的比例；②用于植物纯合子、杂合子的鉴定测交

回交

正交与反交

自由交配

某个体与隐性纯合子相交配，从而测定该个体基因型①验证遗传基本规律理论解释的正确性；②高等动物纯合子、杂合子的鉴定杂种子一代与亲本个体杂交可以快速得到高比例的某性状的个体正交和反交是一对相对概念，若正交：♀A(性状)×♂B(性状)，则反交：♀B(性状)×♂A(性状)检测基因位于常染色体上还是X染色体上，常染色体遗传正、反交结果相同，伴性遗传正、反交结果不一定相同群体中所有雌雄个体间的相互交配，包括AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA♀×Aa♂、AA♂×Aa♀等

判断正误(1)显性基因、隐性基因分别用大、小写英文字母表示(

)。(2)DD、dd、AABB、AAbb都是纯合子，Dd、AaBb、Aabb、AabbCCdd都是杂合子(

)。。(4)纯合子自交后代都是纯合子，杂合子自交后代都是杂合子(

)。(5)具有相对性状的亲本杂交，杂种子一代中不分显隐性，表现出两者的中间性状(不完全显性)或者是同时表现出两个亲本的性状(共显性)(

)。(6)表现型＝基因型＋环境条件(

)。答案(1)√

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√

(6)√

(7)豌豆的高茎与矮茎、圆粒与皱粒分别是相对性状(

)。(8)家兔的长毛与细毛是相对性状，大象的长鼻与猿猴的短鼻也是相对性状(

)。(9)杂交实验种植高茎、矮茎两个品种时，孟德尔已充分考虑两者花期一致(

)。(10)用豌豆的另外6对相对性状进行杂交实验，F2时均统计出近3∶1的性状分离比，预示着这个比值不是偶然现象，而是某种内在规律起作用(

)。答案(7)√

(8)×

(9)√

(10)√【例1】下面有关概念之间关系的叙述，不正确的是(

)A．基因型决定了表现型B．等位基因控制相对性状C．杂合子自交后代没有纯合子D．性状分离是由于等位基因分离C练习题1．若用玉米为实验材料，验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是(

)。

A．所选实验材料是否为纯合子

B．所选相对性状的显隐性是否易于区分

C．所选相对性状是否受一对等位基因控制

D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法A玉米和豌豆同为雌雄同体，但玉米是雌雄同体异花，而豌豆是雌雄同体同花，且是闭花授粉，所以在自然条件下，豌豆可以保持自花授粉，但玉米不行。因为玉米是雌雄不同花，所以验证孟德尔基因分离定律时对玉米不用去雄。

2．用下列哪组方法，可最简捷地依次解决①～③的遗传问题①鉴定一株高茎豌豆是否为纯合子②区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系③不断提高小麦抗病纯合子的比例A．自交、杂交、自交B．自交、测交、测交C．杂交、测交、自交D．测交、杂交、自交A解析

自交是鉴定纯合子和提高纯合子比例的最简便方法，而杂交则是判断相对性状显隐性的最简捷的方法。考点二、孟德尔豌豆杂交实验1．实验材料(豌豆)选择(1)豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，所以在自然状态下，能避免外来花粉的干扰(自然状态下，各个品种的豌豆都是纯种)，结果既可靠又易于分析。(2)豌豆的一些品种具有易于区分的相对性状，实验结果易于观察和分析。(3)繁殖周期短，后代数量大。2．孟德尔的豌豆杂交实验的基本方法确定被研究的相对性状，选择好父本和母本

人工去雄：除去母本中未成熟的全部雄蕊

套袋隔离：给母本雌蕊套上纸袋、防止外来花粉干扰

人工授粉：雌蕊成熟时将另一植株花粉洒在去雄花的雌蕊柱头上

再套袋隔离：保证杂交得到的种子是人工传粉后所结3．实验思路：假说—演绎法在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。三、对性状分离现象的解释及验证1．理论解释(假说－演绎法的内容) (1)生物的性状是由

决定的。

(2)体细胞中遗传因子是

存在的。

(3)在形成

时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。

(4)受精时，雌雄配子的结合是

。遗传因子成对生殖细胞随机的2．遗传图解

(1)杂交实验F2表现型及比例：

。F2基因型及比例：

。

高茎∶矮茎＝3∶1DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1(2)验证实验——测交实验：F1×矮茎→30高茎∶34矮茎≈1∶1结论：实验数据与理论分析相符，从而证明对分离现象理论解释的正确性。思考． 为什么用测交的方法能证明F1产生配子的类型及比例？ 提示因为测交子代的表现型和比例能真实地反映出F1产生配子的类型及比例，从而也能够推知F1的基因型。【例2】孟德尔获得成功的重要原因之一是合理设计了实验程序。孟德尔以高茎(D)纯种豌豆和矮茎(d)纯种豌豆作亲本，分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验，按照假说—演绎法“分析现象→做出假设→检验假设→得出结论”，最后得出了基因的分离规律。据此分析回答下列问题：(1)为解释实验现象，孟德尔提出的假设是__________________________________________________。(2)孟德尔所进行的三组实验中，在检验假设阶段进行的实验是____________。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。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。受精时，雌雄配子的结合是随机的F1测交(3)F1测交，即让F1植株与______________杂交。正反交结果相同，说明_____________________________________________。(4)将F2中所有的高茎豌豆播种后进行自交，后代出现的表现型及比例为______________；如果其中某类种子自交后只表现出一种表现型，则该类型种子的基因型是________。隐性纯合子(矮茎)控制有关性状的基因为核基因(该遗传方式是细胞核遗传)

高茎∶矮茎＝5∶1DD解析：孟德尔所做假设是：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；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；受精时，雌雄配子的结合是随机的。其核心内容是“生物体形成配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中”。孟德尔通过测交实验验证假设。测交是F1和隐性纯合子杂交的过程。孟德尔检验的实质是F1的基因型。正反交结果相同说明控制有关性状的基因为核基因。F2中高茎豌豆的基因型有DD、Dd两种，其中DD占1/3，Dd占2/3，自交后代应有5/6高茎(DD、Dd)、1/6矮茎(dd)，二者比例为高茎∶矮茎＝5∶1。【对点训练】1．下列有关孟德尔的“假说—演绎法”的叙述中不正确的是A．孟德尔所作假说的核心内容是“受精时，雌雄配子随机结合”B．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验C．孟德尔成功的原因之一是应用统计法对实验结果进行分析D．“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容

A考点三基因的分离规律一、分离规律的实质及细胞学基础分析1．基因分离规律的现代解释(实质)杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性。在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。2．基因分离规律的细胞学基础减数分裂中随同源染色体分离，等位基因分开，如下图所示：3．基因分离规律适用范围(1)真核生物有性生殖的细胞核遗传。(2)一对等位基因控制一对相对性状的遗传。D【例3】下列关于分离规律的说法，错误的是(

)A．如果决定性状的基因存在于线粒体，自交后代性状分离比不遵循分离规律B．适用于有性生殖，不适用于无性生殖C．适用于减数分裂，不适用于受精作用D．适用于动物，不适用于植物考点四、分离规律的解题方法与规律1．由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型)D2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)(1)基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，那么隐性性状的基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。(2)隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子(aa)，因此亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。(3)根据分离规律中规律性比值来直接判断：①若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定都是杂合子(Bb)。即Bb×Bb→3B_∶1bb。②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∶1bb。③若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。④若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即bb×bb→bb。A 三、与自由交配和自交有关的概率计算方法1．自由交配即各种基因型的个体之间均可交配，自由交配又叫随机交配，是指在一个有性繁殖的生物种群中，任何一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均等。若只考虑一个种群的一对等位基因B和b，种群中个体的基因型为BB、Bb、bb，则其包含的交配组合为BB×BB、Bb×Bb、bb×bb、BB×Bb、Bb×bb、BB×bb。可用棋盘法或借助基因概率进行计算。示例：计算Dd自交后代去掉DD后，自由交配的结果。方法一：棋盘法第一步，去掉DD后，子代的基因型及比例为2/3Dd,1/3dd。第二步，因为群体中每种基因型均可交配，列出棋盘。第三步，计算出后代各种基因型频率：dd＝1/3×1/3＋2/3×2/3×1/4＋1/3×2/3×1/2×2＝4/9，DD＝2/3×2/3×1/4＝1/9，Dd＝2/3×2/3×1/2＋1/3×2/3×1/2×2＝4/9。2/3Dd1/3dd2/3Dd1/3dd方法二：利用基因频率计算第一步，明确去掉DD后子代的基因型及比例(2/3Dd、1/3dd)；第二步，计算基因频率(D＝2/3×1/2＝1/3，d＝2/3)；第三步，计算随机交配条件下的基因型频率(DD＝1/3×1/3＝1/9，Dd＝1/3×2/3×2＝4/9，dd＝2/3×2/3＝4/9)。3.杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：根据上表比例，纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为：【例6】假如玉米的高茎和矮茎是一对相对性状，基因位于常染色体上。将纯种的高茎玉米和矮茎玉米杂交，F1全为高茎。F1自交产生F2，试问：(1)取F2中的玉米自由交配(随机受粉)，后代中高茎和矮茎玉米的理论比值为__________；(2)取F2中的玉米自交(同株自花受粉)，后代中高茎和矮茎玉米的理论比值为__________；(3)将F2的高茎玉米取出，让其自由交配，后代中高茎和矮茎玉米的理论比值为__________；(4)将F2的高茎玉米取出，让其自交，后代中高茎和矮茎玉米的理论比值为____________。3∶15∶38∶15∶1解析：本题考查应用基因分离规律进行概率计算。假设控制高茎和矮茎的基因为B、b，由题意可知，高茎对矮茎为显性。F1为Bb，F2有BB、Bb、bb三种。(1)配子有B和b各占1/2，取F2中的玉米自由交配，后代中矮茎有1/2×1/2＝1/4，后代中高茎和矮茎玉米的比例为3∶1。(2)取F2中的玉米自交，1/4BB自交后代全是BB(高茎)，2/4Bb自交后代有高茎2/4×3/4＝6/16，共有10/16。故后代中高茎和矮茎玉米的比例为5∶3。解析：(3)F2的高茎玉米中，BB占1/3，Bb占2/3。F2中的高茎玉米自由交配(注意不同于自交或连续自交)，则有三种不同的方式：①BB×BB→②BB×Bb→③Bb×Bb→，因为BB占1/3，Bb占2/3，故①的子代全为高茎玉米，占1/9，②的子代全为高茎玉米，占2×2/9＝4/9，③的子代中高茎玉米占4/9×3/4＝1/3，矮茎玉米占4/9×1/4＝1/9。解析：也可以这样算：在其产生的配子中，B的基因频率均为2/3，b的基因频率均为1/3，故其产生的后代中，矮茎bb的基因型频率为(1/3)2＝1/9，则高茎所占比例为1－1/9＝8/9，故高茎和矮茎之比为8∶1。解析：(4)F2的高茎玉米中，BB占1/3，Bb占2/3。F2中的高茎玉米自交，则有两种不同的方式：①BB×BB→②Bb×Bb→，因为BB占1/3，Bb占2/3，故①的子代全为高茎玉米，占1/3，②的子代全为高茎玉米占2/3×3/4＝1/2，故其产生的后代中，高茎BB的基因型频率为5/6。2．老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性，是由常染色体上的一对等位基因控制的。有一位遗传学家在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合。如果黄鼠与黄鼠(第一代)交配得到第二代，第二代老鼠自由交配一次得到第三代，那么在第三代中黄鼠的比例是(

)

A．4/9B．1/2C．5/9D．1B[解析]B根据题意可知，黄鼠基因型只能是Aa，因此双亲都是Aa，杂交后代中不会出现AA个体，这样会有Aa∶aa＝2∶1；分析第二代的基因频率为1/3A、2/3a，则黄鼠的比例为2×1/3A×2/3a＝4/9，灰鼠的比例为2/3a×2/3a＝4/9，显性纯合不能生存，因此第三代中黄鼠的比例是1/2。1．显、隐性性状的判断

考点四、性状的显隐性及纯合子、杂合子的判定方法根据子代性状判断

(1)不同性状的亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为

。

(2)相同性状的亲本杂交⇒子代出现性状分离⇒子代所出现的

的性状为隐性性状。

(3)根据子代性状分离比判断 具一对相对性状的亲本杂交⇒F2代性状分离比为3∶1⇒分离比为3的性状为

。显性性状显性性状不同于亲本（海南卷）25．某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制，要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是A．抗病株×感病株B．抗病纯合体×感病纯合体C．抗病株×抗病株，或感病株×感病株D．抗病纯合体×抗病纯合体，或感病纯合体×感病纯合体B隐性纯合子

纯合子

杂合子

纯合子

杂合子

杂合子

纯合子

杂合子

纯合子

五、基因分离规律在实践上的应用1．指导杂交育种。①优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。②优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。③优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。2．在医学实践中的应用。两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。3．禁止近亲结婚的原理每个人都携带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，因此法律禁止近亲结婚。B 【对位训练】1.根据如图所示实验，以下结论不正确的是A．所有黑羊的亲代中至少有一方是黑羊B．F1黑羊的基因型与亲代黑羊的基因型相同C．F2黑羊的基因型与F1黑羊的基因型相同D．白色是隐性性状C不常考：被子植物果实遗传问题分析1．果实各部分的发育来源被子植物果实包括果皮和种子，而种子又包括种皮、胚及胚乳，胚包括子叶、胚根、胚芽和胚轴，发育来源如下：子房壁果皮珠被种皮胚乳胚受精极核受精卵种子果实果实和种子的形成(3)胚乳由受精极核发育而来，基因型为母本配子基因型的两倍加上父本配子基因型，如下图表示：知识薄弱点：果皮、种皮等的遗传问题(新课标教材没有涉及动、植物个体发育问题，学生理解这一部分知识有困难)

点拨

(1)果皮(包括豆荚)、种皮分别由子房壁、珠被(母本体细胞)发育而来，基因型与母本相同。(2)胚(由胚轴、胚根、胚芽、子叶组成)由受精卵发育而来，基因型与其发育成的植株相同。一、对果皮、种皮及胚的基因型分析不清楚易误警示形成过程：______发育成果实。其中的________发育成果皮种皮由______发育而成;

其中的_______发育成种子胚由________发育而成;

胚乳由_________发育而成小结子房子房壁胚珠珠被受精卵受精极核2．果实各部分基因型(1)果皮和种皮的基因型与母本一致。(2)胚和胚乳应为父本、母本杂交所得。胚中的基因一半来自精子，一半来自卵细胞；胚乳中的基因1/3来自精子，2/3来自极核。(3)一个胚珠内的卵细胞与两个极核的基因型完全相同，来自同一花粉粒的两个精子彼此间基因型也一致。【训练1】基因型为YYRR的玉米接受基因型为yyrr的花粉，在母本植株上，所得种子的种皮和子叶的基因型分别为(

)

A．YyRr、YYRR

B．YYRR、YyRr C．yyrr、YyRr D．YyRr、YyRrBD【训练2】一株纯黄粒AA玉米做母本，纯白粒玉米aa做父本，结出的种子的种皮、胚和胚乳的基因型分别是（）胚的基因型为Aa,胚乳的基因型为AAa,种皮的基因型为AA。B二小样本问题——小样本不一定符合遗传定律

点拨遗传定律是一种统计学规律，只有样本足够大，才有规律性。当子代数目较少时，不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交，生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白，有可能只有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色，甚至还可能3白1黑。练习： (原创题)德国白人家庭五年生育三个孩子，受到政府奖励。这三个孩子的性别是(

)。

A.三个男孩 B．一男两女

C.一女两男 D．三个女孩

E.都有可能 答案E三、基因分离定律异常情况的分析1．不完全显