1.1 孟德尔的豌豆杂交实验(一)高一下学期生物人教版必修2

第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）问题探讨人们曾经认为，两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。这种观点也称作融合遗传。讨论1．按照上述观点，当红花豌豆与白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？2．你同意上述观点吗？你的证据有哪些？红花豌豆和白花豌豆根据融合遗传的观点，即红色和白色的混合色粉色。不同意，因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。“现代遗传学之父”——孟德尔从小好学他从小喜爱自然科学，由于家境贫寒，21岁便做了修道士。后来，他被派到维也纳大学进修自然科学和数学。杂交实验利用修道院的一块园地，种植豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行实验，研修了多年，其中，豌豆杂交实验非常成功。发现规律分析豌豆杂交实验，发现了两大遗传规律：基因的分离定律和基因的自由组合定律。两性花一朵花中同时具有雄蕊和雌蕊，如豌豆花子房花柱花丝花药柱头雄蕊雌蕊含花粉，即雄配子含卵细胞单性花一朵花中只有雄蕊或雌蕊，如：玉米1豌豆用作遗传实验材料的优点花丝柱头子房花柱花药花萼胚珠花托花瓣豌豆花的结构（两性花）雄蕊雌蕊优点一：自花传粉、闭花受粉自花传粉避免了外来花粉的干扰，所以豌豆在自然状态下一般都是纯种。使结果更可靠和容易分析。优点二：有多对易于区分的相对性状相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型性状：生物体的形态特征和生理特性的总称。1豌豆用作遗传实验材料的优点1.下列各对性状中，属于相对性状的是（

）

A.狗的长毛和卷毛

B.棉花的掌状叶和鸡脚叶

C.牛的有角与羊的有角

D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎B判断：下列各对性状中，属于相对性状的是A.狗的长毛和卷毛B.棉花的掌状叶和鸡脚叶C.玉米叶梢的紫色和叶片的绿色D.豌豆的高茎和蚕豆的矮茎E.兔子毛的长毛和灰毛F.大麦的高杆与小麦的矮杆√优点三：子代数目多，便于进行统计分析优点四：花大，易于做人工杂交实验用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小思考：豌豆是纯种，自然情况下只进行自交，那要怎样操作才能进行杂交呢？1豌豆用作遗传实验材料的优点去雄采集花粉高茎（或矮茎）豌豆的花

先除去未成熟花的全部雄蕊，叫作去雄，然后套袋。高茎（或矮茎）豌豆的花F1种子高茎（或矮茎）豌豆的花待去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉。将采集到的花粉涂（撒）在去雄花的雌蕊的柱头上，再套袋。♀♂♀人工传粉人工异花授粉的步骤去雄套袋传粉套袋保证杂交种子是人工传粉所结2一对相对性状的杂交实验先除去未成熟花的全部雄蕊。套上纸袋，防止外来花粉干扰。雌蕊成熟时将另一植株的花粉（撒）在去雄的雌蕊的柱头上。高茎的花矮茎的花正交高茎的花矮茎的花反交正交和反交

2一对相对性状的杂交实验高茎高茎矮茎观察现象，提出问题显性性状：两个具有相对性状的纯合亲本杂交，F1中表现出来的性状，隐性性状：F1中未表现出来的性状，性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。如高茎。如矮茎。图1-3高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交实验示意图高茎矮茎3

∶

1787:2772一对相对性状的杂交实验七对相对性状的遗传实验数据性状茎的高度种子的形状子叶的颜色花的位置种皮的颜色豆荚的形状豆荚颜色显性性状787（高）5474（圆滑）6022（黄色）651（叶腋）705（灰色）882（饱满）428（绿色）隐性性状277（矮）1850（皱缩）2001（绿色）207（茎顶）224（白色）299（不饱满）152（黄色）F2之比2.84:12.96:13.01:13.14:12.95:13.15:12.82:1F2表现型之比3∶1是不是巧合呢？子二代发生性状分离，显性性状和隐性性状的数量比接近于3:1。2一对相对性状的杂交实验高茎高茎矮茎高茎矮茎3

∶

1787:277对分离现象的解释3图1-4

高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解P配子F1F1配子F2高茎高茎高茎高茎高茎高茎高茎矮茎DDDDdddd矮茎DdDdDdDdDdDd1:2:1××DdDd对分离现象的解释3分析问题，提出假说（1）生物的性状是由遗传因子决定的。显性遗传因子（大写，如D）隐性遗传因子（小写，如d）显性性状隐性性状决定决定对分离现象的解释3（2）在体细胞中，遗传因子是成对存在的。纯合子：遗传因子组成相同的个体。纯合子能稳定遗传，自交后代不会发生性状分离。杂合子：遗传因子组成不同的个体。杂合子不能稳定遗传，自交后代会发生性状分离。如：F1中的高茎豌豆的遗传因子Dd。对分离现象的解释3（3）生物体在形成生殖细胞——配子时，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。纯合子只产生一种配子杂合子产生两种配子DDDDdddD:d=1:1d（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。123性状分离比的模拟实验对分离现象解释的验证分离定律第1节孟德尔的豌豆杂交实验第二课时对分离现象的解释3F1配子F2高茎高茎高茎高茎高茎DDdd矮茎DdDdDdDd1:2:1×DdDd【体验假说】1.实验目的通过模拟实验，理解

的分离和

的随机结合与

之间的数量关系，体验孟德尔的假说。2.模拟内容遗传因子配子性状用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶_______________小桶内的彩球___________不同彩球的随机组合

的随机结合雌、雄生殖器官雌、雄配子雌、雄配子精巢卵巢雄配子雌配子模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合1性状分离比的模拟实验1性状分离比的模拟实验次数甲（雄配子）乙（雌配子）组合12345......2930合计次数D

次d

次D

次d

次DD

次Dd

次dd

次统计数量比D：d≈D：d≈DD：Dd：dd≈性状分离比的模拟实验记录表1：11：11:2:1【体验假说】1.实验目的通过模拟实验，理解

的分离和

的随机结合与

之间的数量关系，体验孟德尔的假说。2.模拟内容遗传因子配子性状用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶_______________小桶内的彩球___________不同彩球的随机组合

的随机结合雌、雄生殖器官雌、雄配子雌、雄配子精巢卵巢雄配子雌配子模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合1性状分离比的模拟实验1性状分离比的模拟实验（3）分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。【方法步骤】（1）在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。（2）摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。（4）将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀。（5）按步骤（3）和（4）重复做30次以上。确保两种类型的配子数目一样模拟雌、雄配子的随机结合确保样本数目足够多。雌、雄配子结合的机会相等。讨论:1．将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？合理。因为甲乙两个小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子，分别从两个桶内随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机结合，统计的样本数量也足够大，出现了3：1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。1性状分离比的模拟实验对分离现象的解释3F1配子F2高茎高茎高茎高茎高茎DDdd矮茎DdDdDdDd1:2:1×DdDd（1）生物的性状是由遗传因子决定的。（2）在体细胞中，遗传因子是成对存在的。（3）生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。2对分离现象解释的验证P配子F1高茎高茎矮茎Ddddd×测交杂种子一代隐性纯合子DdDddd矮茎1:1演绎推理，验证假说测交实验的结果：在得到的166株后代中，87株高茎，79株矮茎，高茎与矮茎植株的数量比接近1∶1。得出结论：假说正确，即F1（Dd）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。五、分离定律

分离定律又称为孟德尔第一定律，其内容是：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子

存在，不相融合；在形成

时，的遗传因子发生，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。成对配子成对分离分离定律的适用范围：真核生物有性生殖的细胞核遗传

分离定律3发现问题：无论正交和反交，F1都表现高茎，F2出现性状分离，分离比接近3:1①生物体性状都是由遗传因子控制的。②体细胞中，遗传因子成对存在③配子形成时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子（核心）④受精时，雌雄配子的结合是随机的演绎推理：①测交（预期结果）

②验证（实际结果）结果一致分离定律科学研究方法:假说—演绎法一对相对性状的遗传实验中，F2出现3:1分离比的条件是：①F1个体形成的两种配子数目相等且生活力相同；②雌、雄配子结合的机会相等；③F2各个个体存活率相等；④遗传因子间的显隐性关系为完全显性；⑤观察的子代样本数目足够多。分离定律3验证基因的分离定律的方法②自交法：①测交法：具有相对性状的纯合性状分离比为3∶1杂合子隐性纯合子1∶1思维拓展环节三：分离定律(2)配子法(花粉鉴定法)有一定的局限性,相应性状需在花粉中表现。水稻非糯性花粉中含直链淀粉水稻糯性花粉中含支链淀粉遇碘蓝黑色橙红色现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察。环节三：分离定律环节五：遗传现象的推断1.遗传因子组成和性状的推断(1)由亲代推断子代的遗传因子组成(2)由子代推断亲代的遗传因子组成(1)已知亲代基因型推后代分离比（正推法）亲本组合子代基因型及比例子代表现型及比例AA×AAAA×AaAA×aaAa×AaAa×aaaa×aaAAAA:Aa=1:1AaAA:Aa:aa=1:2:1Aa:aa=1:1aa全是显性全是显性全是显性显性:隐性=3:1显性:隐性=1:1全是隐性分离定律3分离定律的应用分离定律的应用(2)已知后代分离比推亲代基因型（以A/a为例，逆推法）后代表现型亲本基因型全显全隐显﹕隐=

1﹕1显﹕隐=3﹕1AA×AA/Aa/aaaa×aaAa×aa（杂合子的测交）Aa×Aa（杂合子的自交）分离定律3分离定律3番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的三个杂交实验及其结果。请回答下列问题。实验亲本表现型F1的表现型和植株数目红果黄果1红果×黄果4925042红果×黄果99703红果×红果1511508(1)写出亲本的基因型：实验1：________；实验2：________；实验3：________。(2)实验2的F1中红果自交后代的表现型种类和比例_______________，实验3的后代中红果的基因型为____________。Aa×aa

AA×aaAa×Aa红果∶黄果＝3∶1

AA或Aa分离定律的应用环节五：遗传现象的推断2.显性性状与隐性性状的判断方法(1)根据子代性状判断①具有一对相对性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状。②相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状。环节五：遗传现象的推断(2)根据子代性状分离比判断具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据下表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为()

A．顶生；甲、乙

B．腋生；甲、丁

C．顶生；丙、丁

D．腋生；甲、丙杂交组合子代表现型及数量①甲（顶生）×乙（腋生）101腋生，99顶生②甲（顶生）×丙（腋生）198腋生，201顶生③甲（顶生）×丁（腋生）全为腋生分离定律3B分离定律的应用环节五：遗传现象的推断(1)待测基因型的自交，若出现性状分离则说明是杂合子，若没有则说明纯合子。3.纯合子和杂合子的鉴定(2)待测基因型与隐性纯合子测交，若子代出现两种性状则说明是杂合子，若子代出现一种性状则说明是纯合子。交配类型及应用项目概念主要应用杂交遗传因子组成不同的同种生物个体之间的相互交配①通过杂交将不同亲本的优良性状集中起来，得到新品种②通过后代表现型及比例判断显隐性自交遗传因子组成相同的同种生物个体之间的相互交配植物的自交还包括自花传粉和雌雄同株植物的异花传粉①提高后代中纯合子所占比例②植物纯合子、杂合子的鉴定测交待测个体与隐性纯合子杂交①待测个体的遗传因子组成②验证基因分离定律的正确性4.自交(1)杂合子连续自交的结果如下：3/83/87/16AA7/16aa

从图中可以总结出，在Fn中杂合子等个体的情况如下表。类型杂合子纯合子显性纯合子隐性纯合子显性性状个体隐性性状个体所占比例

连续自交可使杂合子频率不断下降、纯合子频率不断上升，所以生产上提高纯合子概率的方法是连续自交。连续自交经典例题基因型Bb水稻连续3自交，后代中基因型为bb个体占群体总数（）A.1/16B.2/16C.4/16D.7/16例：DdDD：Dd：dd显性：隐性=3：1显性个体的概率=3/(3+1)=3/4隐性个体的概率=1/(3+1)=1/4基因型为DD的概率=1/(1+2+1)=1/4基因型为Dd的概率=2/(1+2+1)=2/4基因型为dd的概率=1/(1+2+1)=1/4（1）用配子的概率计算：

先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘、相关个体的概率相加即可。6.概率计算（2）用配子的概率计算：

配子DdDdP×♀♂1/2D1/2d1/2D1/2d显性个体的概率=1/4+2/4=3/4隐性个体的概率=1/4DD的概率=1/2*1/2=1/4Dd的概率=1/2*1/2+1/2*1/2=2/4dd的概率=1/2*1/2=1/4(1)乘法原则：两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率

等于各自概率的积。5.自由交配自由交配是指不同基因型个体之间随机交配，可能出现相同基因型个体之间交配，也可能出现不同基因型个体之间交配。(1)列举法可利用棋盘法进行列表统计，以防漏掉某一交配组合。自由交配的方式有4种，列表分析如下：♀♂2/3AA1/3Aa2/3AA2/3AA(♂)×2/3AA(♀)2/3AA(♀)×1/3Aa(♂)1/3Aa1/3Aa(♀)×2/3AA(♂)1/3Aa(♂)×1/3Aa(♀)

太复杂！4/9AA1/9AA+1/9Aa1/9AA+1/9Aa1/9(1/4AA+1/2Aa+1/4aa)某一生物群体中，AA占，Aa占，求：所有个体自由交配后代基因型比例(2)配子法自由交配问题用配子法解答更简单些。某一生物群体中，AA占，Aa占，求：所有个体自由交配后代基因型比例(1)乘法原则：两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率

等于各自概率的积。例3.已知：生男孩和生女孩的概率相等，第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别。请问一对夫妻生两个孩子都是女孩的概率？第一胎生女孩的概率为1/2，第二胎生女孩的概率为1/2，那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2＝1/44、概率在遗传学分析中的应用

自由交配经典例题

1.玉米植株有高茎和矮茎，分别受A和a控制。种植遗传因子组成为AA和Aa的玉米，且两者数量之比为1：1，先自交得到子一代，再让子一代中的高茎个体自由（随机）交配，子二代中高茎和矮茎数量比为（

）

A.13:3B.48:1C.35:1D.131:131.（多选）一豌豆杂合子(Aa)植株在自然状态下生长，下列叙述正确的是（）

A.若自交后代AA：Aa：aa=2：3：1，可能是含有隐性遗传因子的花粉50%死亡造成的

B.若自交后代AA：Aa：aa=2：2：1，可能是隐性个体50%死亡造成的

C.若自交后代AA：Aa：aa=4：3：1，可能是含有隐性遗传因子的配子50%死亡造成的

D.若自交后代AA：Aa：aa=1：2：1，可能其花粉有50%死亡2.茉莉花色受一对遗传因子A/a控制，其遗传因子组成与表型的关系是：遗传因子组成为AA的表现为红花，遗传因子组成为Aa的表现为粉花，遗传因子组成为aa的表现为白花。现有一个人工茉莉种群，3种花色均有。让该种群中的所有个体自交，子代表型及比例为红花：粉花；白花=5：2：5。若让亲代种群内粉花个体和白花个体进行随机传粉，则子代表型及比例为_____________分离定律3、孟德尔一对相对性状的杂交实验7、分离定律内容1、豌豆作为实验材料的优点自花传粉、闭花受粉；具有多个易于区分的性状花大、生长周期短、子代数目多等2、人工异花授粉的过程4、对分离现象的解释本课小结5、性状分离比的模拟实验6、对分离现象的验证8、分离定律应用例题1.下列问题可以通过自交解决的是()①鉴定一株高茎豌豆是否为纯合子②区别纯合女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系③不断提高小麦抗病品种的纯合度A.①③

B.②③

C.①②

D.①②③1.孟德尔以豌豆为实验