1、第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)新课导入 导入1:回顾必修1教材中关于核酸的作用:核酸是一切生物的遗传物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要作用。为什么说核酸是生物的遗传物质?科学家们是怎样发现遗传物质的?它如何起作用?其遗传规律是怎样的?要弄清这一系列的问题还是让我们先从孟德尔的豌豆杂交实验(一)开始吧。导入2:下图为英国漂亮的女演员向大文豪萧伯纳求婚图片。女演员说:“因为你是个天才,我不嫌你年迈丑陋。假如我和你结合的话,咱们的后代有你的智慧和我的美貌,那一定是十全十美了。”萧伯纳回答说:“你的想象很是美妙,可是生下来的孩子外貌像我,智慧像你,那又怎么
2、办呢?同学们,你猜一猜他们的孩子长相会像他们说的那样吗?提示:不一定。同学们想知道亲子之间的遗传有什么规律吗?从今天开始,我们循着孟德尔杂交实验的足迹,探索遗传规律。教师参考 自主学习要点探究自主学习学习目标:1.阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。2.体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。3.运用分离定律解释一些遗传现象。知识梳理 一、用豌豆做遗传实验的优点及实验方法 1.豌豆作为遗传实验材料的优点 特点优势 传粉和 受粉,自然状态下,一般是纯种用其做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析具有易于区分的 ,且能稳定地遗传给后代实验结果易于观察和分析易栽培且生长周期短实验周期短,便于
3、分析产生的后代数量多容易收集大量数据,利于结果的统计自花 闭花 性状 2.人工异花传粉的一般步骤(1):除去母本未成熟花的全部雄蕊 (2)套袋:套上纸袋,以免外来花粉干扰 (3):待雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊柱头上 (4)套袋:传粉后继续套袋,防止外来花粉干扰 去雄 传粉 思考1(1)观察课本图1-2豌豆花,请再找出豌豆作为遗传实验材料的另外的一个优势。提示:豌豆花大,便于去雄和人工授粉。(2)为何去雄选择未成熟花?提示:由于豌豆是闭花受粉植物,成熟后就受粉,所以去雄应选择未成熟花。二、一对相对性状的杂交实验提出问题 实验过程 特点 P(亲本)高茎 矮茎 F1(子一代)高
4、茎 F2(子二代)高茎 .3 1(1)P具有 性状(2)F1全部表现为 性状(3)F2出现 现象,分离比约为显性性状隐性性状=.思考2 孟德尔选择让F1自交,其目的是什么?提示:判断亲代矮茎性状在遗传过程中是不是消失了。相对 显性 性状分离 31 矮茎 判断(1)豌豆的高茎与粗茎是一对相对性状。()(2)生物体能表现出来的性状就是显性性状。()(3)性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。()(4)“”表示自交,“”表示杂交。()三、对分离现象的解释提出假说 1.理论解释(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)生物体在形成生殖细胞配子时,成对的 彼此分离,
5、分别进入不同的配子中。配子中只含有每对 中的一个。(4)受精时,雌雄配子的结合是 的。遗传因子 成对 遗传因子 遗传因子 随机 2.遗传图解 即F2中遗传因子组成及比例是 21 F2性状表现及比例是高矮=。DDDddd=1 31 3.性状分离比的模拟实验(1)模拟内容 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雌雄配子的 .(2)操作步骤 取小桶并编号分装彩球混合彩球随机取球放回重复实验 雌、雄生殖器官 雌、雄配子 随机结合(3)分析结果得出结论:彩球组合类型数量比为DDDddd ,彩球代表的显隐性性状的数值比为显性隐性 。思考3(1)在豌豆一对相对性状杂交实验中
6、,随机从F2中选出4株豌豆,一定是3株高茎和1株矮茎植株吗?为什么?提示:不一定,统计数量太少,可能偏离31。(2)上述性状分离比的模拟实验,为什么要重复50100次?提示:为了确保样本数目足够多,重复次数越多,实验结果越准确。121 31 四、对分离现象解释的验证演绎推理,验证假说 1.验证方法:,即F1与隐性纯合子杂交。测交 2.测交实验图解 3.测交结果:测交后代中 的分离比约为11。4.结论:由测交后代分离比约为11,证明F1是杂合子,能产生D和d两种配子,且这两种配子的比例是 。思考4 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F
7、1产生配子的类型及比例,从而能够推知F1的遗传因子组成。高茎和矮茎 11 五、分离定律得出结论 1.遗传因子的状态:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相 。2.发生时期:在形成 时。3.规律:控制同一性状的成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入 中,随配子遗传给后代。选择 下列关于遗传因子的表述中,错误的是()A.体细胞中的遗传因子是成对存在的 B.具有显性遗传因子的个体表现为显性性状 C.配子中的遗传因子是成单存在的 D.分离定律发生在雌雄配子随机结合过程中 融合 配子 不同的配子 D 问题引领:1.狗的长毛与黑毛是一对相对性状吗?2.相对性状分别由什么控制?3.
8、怎样据遗传因子的组成区分纯合子和杂合子?4.举例说明各种交配类型?要点探究遗传学相关概念 要点一 教师参考 1.性状类(1)相对性状:同种生物同一种性状的不同表现类型。(2)显性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代表现出来的那个亲本的性状。(3)隐性性状:具有相对性状的两纯种亲本杂交,子一代未表现出来的那个亲本的性状。(4)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。2.遗传因子类(1)显性遗传因子:决定显性性状的遗传因子。(用大写英文字母表示)(2)隐性遗传因子:决定隐性性状的遗传因子。(用小写英文字母表示)3.个体类(1)纯合子:遗传因子组成相同的个体,它包括显性纯合子
9、和隐性纯合子。(2)杂合子:遗传因子组成不同的个体。4.交配类 杂交 含义 表示式 杂交 遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的方式 AAaa AaAA 自交 遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式 AAAA AaAa 测交 显性个体与隐性纯合子杂交 Aaaa或AAaa 正交 与反交 若甲()乙()为正交,则乙()甲()为反交,正、反交是相对而言的 正交:甲()乙()反交:乙()甲()【典例1】(2015贵州遵义四中期中)下列各种性状中,属于相对性状的是()A.豌豆的高茎和矮茎 B.豌豆种子的绿色和圆粒 C.人的黑头发与黄皮肤 D.猫毛色的黑色与狗毛色的棕色 解析:相对性状是指同种生物同一
10、性状的不同表现类型,故A正确;B、C中不是同一个性状,D中不是同种生物,故B、C、D均错。答案:A 方法透析 相对性状的判断技巧 抓住“两个同”和“一个不同”,即“同种生物”“同一性状”和“不同表现类型”。备选例题 解析:鉴定豌豆是否为纯合子的最简捷的方法是自交,若后代不出现性状分离说明该豌豆是纯合子,否则为杂合子。判断一对相对性状的显隐性,可以将具有一对相对性状的纯合子杂交,F1所表现出来的性状为显性,确定某个体的遗传因子组成最简捷的方法是测交。A 用下列哪组方法可最简捷地依次解决的遗传问题()鉴定一株高茎豌豆是否为纯合子 区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系 确定某个体的遗传因子组成 A
11、.自交、杂交、测交 B.自交、测交、测交 C.杂交、测交、自交 D.自交、杂交、自交【题组演练】1.某高茎植株自花传粉,后代既有高茎也有矮茎,该植株的高茎是()A.显性性状 B.隐性性状 C.相对性状 D.无法确定 解析:高茎植株自交,后代发生了性状分离,说明此高茎植株为杂合子,杂合子表现的性状为显性性状。A 2.下列关于遗传学基本概念的叙述正确的是()A.后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离 B.纯合子自交产生的子代所表现出的性状就是显性性状 C.性状相同,遗传因子组成不一定相同 D.兔的白毛和黑毛,狗的长毛和卷毛都是相对性状 解析:杂种(杂合子)后代中,同时出现显性性状和隐性性
12、状的现象,叫性状分离,A错;显性性状是指一对具有相对性状的纯合子杂交,所得F1表现出来的性状,B错;显性性状的个体有纯合子,也有杂合子,故C正确;相对性状是同一性状的不同表现类型,而长毛与卷毛不属于同一性状,故D错。C 3.下列有关一对相对性状的杂交实验,说法正确的是()A.测交也可用F1与显性纯合子杂交进行 B.具有一对相对性状的两亲本杂交,后代只表现出一种性状,该性状为显性性状 C.杂种后代中只表现出显性性状的现象,叫做性状分离 D.若杂交后代出现性状分离,则一定符合31的分离比 解析:测交是用F1与隐性纯合子杂交,A错误;具有一对相对性状的两亲本杂交,后代表现出的性状为显性性状,未表现出
13、的性状为隐性性状,B正确;杂种后代既有显性性状又有隐性性状的现象叫性状分离,C错误;当相对性状呈完全显隐性关系,又无致死等情况,且数量较大时,杂交后代性状比为31,否则,不一定符合31,D错误。B 问题引领:1.若某种植物既开红花又开白花,怎样判定其显隐性关系?2.若红花为显性性状,现有若干株开红花的植株,怎样确定其遗传因子组成?3.纯合子自交产生的后代是否会发生性状分离?显、隐性性状及杂合子的判断 要点二 教师参考 1.相对性状中显、隐性判断(A、B 表示一对相对性状)(1)定义法(杂交法)若 ABA,则 A 为显性,B 为隐性。若 ABB,则 B 为显性,A 为隐性。若 AB既有 A,又有
14、 B,则无法判断显隐性,只能采用自交法。(2)自交法 若 A既有 A,又有 B,则 A 为显性,B 为隐性。若 B既有 A,又有 B,则 B 为显性,A 为隐性。AA,ABA,B若则 为纯合子若则 为纯合子 判断不出显隐性只能采用杂交法 说明:自交法的依据是性状分离的结果,即若自交发生性状分离,则新出现的性状为隐性性状;若不发生性状分离,则不能判断其显隐性关系。2.显性性状的个体是纯合子还是杂合子的判定(1)与隐性纯合子相交(即测交法)待测个体隐性纯合子 结果分析 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子若后代有性状分离，则待测个体为杂合子 (2)自交法 待测个体 结果分析 若后代无性状分离，则待
15、测个体为纯合子若后代有性状分离，则待测个体为杂合子 说明:当待测个体为动物时,常用测交法,当待测个体为植物时,测交法、自交法均可,但自交法更简便。【典例2】老鼠毛色有黑色和黄色,这是一对相对性状(由一对遗传因子B、b控制)。有下列三组交配组合,请据此回答相关问题。交配组合子代表现型及比例丙(黑色)乙(黑色)12(黑色)4(黄色)甲(黄色)乙(黑色)8(黑色)9(黄色)甲(黄色)丁(黑色)全为黑色(1)根据交配组合 可判断显性性状是 ,隐性性状是 。(2)表中亲本的遗传因子组成最可能依次是甲 ;乙 ;丙 ;丁 。属于纯合子的有 。(3)表中第组交配组合产生的子代中,表现为黑色个体的遗传因子组成是
16、 。解析:根据交配组合可判断出相对性状的显隐性:具有相同性状的双亲交配,产生的后代发生了性状分离,新出现的不同于双亲的性状(黄色)为隐性性状,且双亲均为杂合子,即丙、乙的遗传因子组成均为Bb。组合中,具有相对性状的双亲杂交,后代全为一种性状(黑色),结合可判断出黑色是显性性状,则甲和丁的遗传因子组成分别是bb、BB。交配组合中黄色个体为隐性纯合子,而黑色个体为杂合子,子代才会出现约11的分离比。由于的双亲均为杂合子,其产生的子代中,黑色个体有BB和Bb两种遗传因子组成。答案:(1)或 黑色 黄色(2)bb Bb Bb BB 甲和丁(3)BB和Bb 方法透析显隐性关系判断的另外两种方法(1)根据
17、子代分离比判断:若一对遗传因子控制的性状,当亲本交配后代出现31的性状分离比时,可直接判定占 的性状为显性性状。(2)假设法:假设其中一种性状为显性性状,另一种为隐性性状,据题目条件推导结果与题目条件是否均一致,若均一致则假设正确,否则与假设相反。34备选例题 解析:非甜玉米果穗上结的子粒都是非甜的,而非甜玉米有两种受精的可能:一是自花传粉,得到纯合的非甜玉米子粒;二是异花传粉,得到杂合的非甜玉米子粒。由此可确定非甜对甜是显性。甜玉米果穗上结的子粒有甜的,也有非甜的。甜玉米的受精也有两种可能:一种是自花传粉,得到的是纯合的甜玉米子粒;另一种是异花传粉,即非甜玉米的花粉传给甜玉米,得到的是杂合的
18、子粒,表现为非甜。由此也可以确定非甜对甜是显性。C、D选项是不符合题意的。纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米子粒,而非甜玉米果穗上却无甜玉米子粒。由此可以推出()A.甜是显性性状 B.非甜是显性性状 C.是显性的相对性 D.是环境引起的变异 B A【题组演练】1.在香水玫瑰的花色遗传中,红花、白花为一对相对性状,受一对遗传因子的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是()杂交组合后代性状一红花A白花B全为红花二红花C红花D红花与白花之比约为31A.红花为显性性状 B.红花A的遗传因子组成一定为Rr C.红花C与红花D的遗传因子组成不同 D.白
19、花B的遗传因子组成为Rr 解析:红花A与白花B杂交,后代全为红花,说明红花为显性性状,红花A的遗传因子组成为RR,白花B的遗传因子组成为rr。红花C与红花D杂交,后代红花与白花之比约为 31,说明亲本均为杂合子,遗传因子组成都是Rr。2.某种品系的鼠毛灰色和黄色是一对相对性状,科学家进行了大量的杂交实验,得到了如下表所示的结果,由此推断不正确的是()A.杂交A后代不发生性状分离,亲本为纯合子 B.由杂交B可判断鼠的黄色毛基因是显性基因 C.杂交B后代中黄色毛鼠既有杂合子,也有纯合子 D.鼠毛色这对相对性状的遗传符合基因的分离定律 杂交亲本后代杂交A灰色灰色灰色杂交B黄色黄色2/3黄色、1/3灰
20、色杂交C灰色黄色1/2黄色、1/2灰色C 解析:由杂交B的结果可知,黄色为显性性状,灰色为隐性性状。从杂交B后代比例可以看出,黄色鼠存在显性纯合致死现象,故后代中黄色毛鼠只有杂合子,没有纯合子。杂交A的亲子代均表现为隐性性状。问题引领:1.什么是分离定律?如何运用分离定律推断亲子代遗传因子组成及性状表现问题?2.若已知子代规律性比值怎么推知亲代的遗传因子组成?3.由亲代遗传因子组成,用什么方法求出子代某一性状出现的概率?分离定律的解题思路及其概率计算 要点三 教师参考(2)由子代推断亲代的遗传因子组成与性状表现逆推型 分离比法:子代=AAa=1AaaAAA_AAaaaaaa显性：隐性 3：1亲
21、本：a显性：隐性：1亲本：a全为显性亲本：或全为隐性亲本：1.分离定律的解题思路 分离定律的问题主要有两种类型:正推型和逆推型(1)由亲代推断子代的遗传因子组成、表现类型正推型 若亲代中有显性纯合子(AA),则子代一定表现为显性性状(A)。若亲代中有隐性纯合子(aa),则子代中一定含有隐性遗传因子(a)。隐性突破法: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,遗传因子只能来自父母双方,因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a遗传因子。填充法:先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子,显性性状遗传因子组成可用A 来表示,隐性性状遗传因子组成只有一种aa。根据子代中一
22、对遗传因子分别来自两个亲本,推出未知部分即可。2.概率计算方法 实例:两只白羊生了2只白羊和1只黑羊,如果它们再生一只小羊,其毛色是白色的概率是多少?是黑色的概率是多少?分析:两只白羊所生的后代中出现了性状分离,则新出现的黑色为隐性性状,且双亲均为杂合子。若用B、b表示遗传因子,则双亲的遗传因子组成均为Bb,子代白羊的遗传因子组成为BB或Bb,黑羊的遗传因子组成为bb。方法一:用分离比直接推出 BbBb1BB2Bb1bb,可见后代毛色是白色的概率是 34。方法二:用配子的概率计算:Bb 亲本产生 B、b 配子的概率都是 12,则 a.后代为 BB 的概率=B()概率B()概率=12 12=14
23、。b.后代为 Bb 的概率=b()概率B()概率+b()概率B()概率=12 12+12 12=12。(1)根据组合 可判断 花为显性性状。(2)组合一中紫花遗传因子组成为 ,该组交配方式称为 。(3)组合三中,F1中紫花遗传因子组成为 ,其中纯合子比例为 。【典例3】下表是大豆的花色四个组合的遗传实验结果,若控制花色的遗传因子用A、a来表示。请分析表格回答问题。组合亲本表现型F1的表现型和植株数目紫花白花一紫花白花405411二白花白花0820三紫花紫花1240413解析:(1)由于组合三中亲本均为紫色,F1中出现了白色,即发生性状分离,说明紫花是显性性状。(2)组合一后代紫花白花为11,属
24、于测交,说明亲代紫花遗传因子组成为Aa。(3)组合三后代紫花白花为31,说明亲本遗传因子组成都是Aa,所以F1紫花遗传因子组成为1/3AA或2/3Aa,纯合子的概率为1/3。答案:(1)三 紫(2)Aa 测交(3)AA或Aa 1/3 备选例题 答案:杂合紫花豌豆连续自交一代,子一代中1/4AA、1/2Aa、1/4aa,子一代自交得子二代,子二代中3/8AA、1/4Aa、3/8aa,子二代自交得子三代,子三代中7/16AA、1/8Aa、7/16aa,紫花白花=(7/16+1/8)7/16=97,故选C项。(2015河南郑州第四十七中月考)豌豆的花色中紫色对白色为显性。一株杂合紫花豌豆连续自交繁殖
25、三代,则子三代中开紫花的豌豆植株和开白花的豌豆植株的比例是()A.31 B.157 C.97 D.159 C 方法透析 杂合子连续自交,第n代的比例情况如下表 Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 所占比例 12n 1-12n 12-112n 12-112n 【题组演练】1.水稻某些品种,茎秆的高矮是由一对遗传因子控制的,对一个纯合显性亲本与一个纯合隐性亲本杂交产生的F1进行测交,其后代中杂合子的概率是()A.0%B.25%C.50%D.75%解析:根据题意,高茎和矮茎的纯合子杂交,其F1一定为高茎杂合子;F1测交,其F2的表现型中,高茎矮茎=11,所以测交后代中,杂合子的概率为50%
26、。C 2.将遗传因子组成为Aa的豌豆连续自交,在后代中的纯合子和杂合子按所占的比例得如图所示曲线,据图分析,错误的说法是()A.a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例 B.b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例 C.隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小 D.c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化 解析:Aa个体自交一代产生个体比为AAAaaa=121,纯合子的比例由0变成了50%,若再次自交还会提高纯合子的比例,所以自交代数越多,纯合子占的比例越高。其中AA与aa的比例是相同的,所以b曲线也可以表示隐性纯合子所占比例变化。C 3.牛的毛色有黑色和棕色,如果两头黑牛交配,产生了
27、一头棕色子牛。请 回答:(1)黑色和棕色哪种毛色是显性性状?。(2)若用B与b表示牛的毛色的显性遗传因子与隐性遗传因子,写出上述两头黑牛及子代棕牛的遗传因子组成依次是 。(3)上述两头黑牛产生一黑色子牛的可能性是 。若上述两头黑牛产生了一头黑色子牛,该子牛为纯合子的可能性是 ,要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子,最好选用与其交配的牛是()A.纯种黑牛 B.杂种黑牛 C.棕色牛 D.以上都不对 解析:(1)两头黑牛交配,产生了一头棕色子牛,棕色为无中生有,是隐性性状,黑色为显性;(2)遗传因子都为Bb的双亲,后代棕色牛为bb;(3)双亲遗传因子组成都为Bb,后代为1/4BB、1/2Bb、1/4bb,则生出B 的概率为3/4,黑牛中纯合子占1/3,判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子,最好的方法是测交,即选用棕色牛。答案:(1)黑色(2)Bb、Bb、bb(3)75%1/3 C 点击进入课时训练 谢谢观赏Thanks!
