1、第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第1课时一对相对性状的杂交实验过程和解释学习导航1.结合豌豆的特点，概述用豌豆做遗传实验容易成功的原因及相关的基本操作。2.结合教材图文，简述孟德尔一对相对性状的杂交实验过程及解释。3.结合教材示例，学会用遗传图解解释生物的遗传现象。重难点击孟德尔一对相对性状的杂交实验过程及解释。【课堂导入】遗传，俯拾皆是的生物现象，其中的奥秘却隐藏至深。人类对它的探索之路，充满着艰难曲折，又那么精彩绝伦。那么是谁发现了遗传的奥秘呢？孟德尔遗传学的奠基人，他经过八年的实验发现了遗传规律。后人对于他的工作和评价：八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。实验设计开辟了研
2、究的新路，数学统计揭示出遗传的规律。其实当时很多人都在研究豌豆，为什么他有这么大的成就呢？显然他在实验设计和数据处理上有创新。那么他是怎么实验的？我们循着150多年前孟德尔研究豌豆的足迹，共同探索遗传规律，体会科学探索的过程。一、用豌豆做遗传实验的优点和杂交实验技术1.豌豆作遗传实验材料的优点(1)豌豆的同一朵花中既有雄蕊，又有雌蕊，这样的花称为两性花。(2)豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，所以豌豆在自然状态下一般都是纯种。(3)豌豆植株具有易于区分的性状，且能稳定地遗传给后代。2.豌豆的人工杂交技术(1)去雄：除去未成熟花的全部雄蕊。(2)套袋：套上塑料袋或纸袋，防止外来花粉干扰。(3)
3、人工异花传粉的步骤：去雄套袋人工授粉再套袋。(4)异花传粉时，提供花粉的植株称为父本()，接受花粉的植株称为母本()。3.相对性状一种生物的同一种性状的不同表现类型就叫做相对性状。合作探究下图是人工异花传粉的实验过程，请据图回答下列问题：1.步骤是什么？应该在开花前还是开花后进行？目的是什么？答案步骤是去雄；应该在开花前(花蕾期)进行；目的是防止自花受粉。2.步骤是什么？操作前后都要进行套袋处理，目的是什么？答案步骤是人工授粉；套袋的目的是防止外来花粉的干扰。3.该杂交实验中，母本和父本分别是哪种豌豆？答案该杂交实验中，高茎豌豆为母本，矮茎豌豆为父本。4.黄瓜是单性花，对其人工异花传粉操作与豌
4、豆的最大区别是什么？答案黄瓜的人工异花传粉无须“去雄”操作。1.下列属于相对性状的是()A.玉米的黄粒与皱粒B.狗的长毛与直毛C.果蝇的长翅与残翅D.小麦的抗倒伏与抗锈病答案C解析相对性状是同种生物同一种性状的不同表现类型。性状和相对性状(1)性状是指生物体所有特征的总和。任何生物都有许许多多的性状。(2)相对性状的理解要点：“两个同”：同种生物、同一种性状。“一个不同”：不同表现类型。如豌豆的白花和绿叶、猪的黑毛和牛的黄毛都不能称为相对性状。二、一对相对性状的杂交实验高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交实验。1.写出下列各符号的含义P：亲本；F1：子一代；F2：子二代；杂交：；自交：；父本：；母本：。2
5、.若该杂交方式称为正交，则反交的父本是矮茎豌豆，母本是高茎豌豆。3.实验过程分析(1)F1中显现出来的性状叫做显性性状(如图中高茎)；未显现出来的性状叫做隐性性状(如图中矮茎)。(2)F1杂合高茎豌豆自交后代同时出现显性性状(高茎)和隐性性状(矮茎)的现象叫做性状分离。(3)孟德尔对F2中的不同性状的个体进行数量统计，结果显示787株是高茎，277株是矮茎，比例接近于31，而且正反交的结果相同(相同、不同)。合作探究1.若F2共获得20株豌豆，矮茎个体一定是5株吗？说明原因。答案不一定。样本数量太少，不一定完全符合31的性状分离比，孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。2.根据性
6、状分离的概念，下面有四个杂交组合，哪些发生了性状分离现象？高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代都是高茎豌豆高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代既有高茎豌豆又有矮茎豌豆圆粒豌豆自交后代中，圆粒豌豆和皱粒豌豆分别为34株和14株开粉色花的紫茉莉自交，后代出现红花、粉花和白花答案性状分离是指同一种性状的个体自交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象，所以属于性状分离现象。3.小麦的高茎和矮茎是一对相对性状，现有纯合的高茎小麦和矮茎小麦，该如何来区分哪种性状是显性性状？答案让纯合的高茎小麦和矮茎小麦杂交，F1显现出来的性状是显性性状，未显现出来的是隐性性状。2.对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传实验，不必具备的条
7、件是()A.选用的一对相对性状要有明显的差异B.实验选用的两个亲本，一定是纯种C.要让显性亲本作父本，隐性亲本作母本D.要让两个亲本之间进行有性杂交答案C解析孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的研究实验中，豌豆必须具有一对易于区分的相对性状，同时亲本必须是纯种，具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交，该过程中正反交实验都要做，才能使实验更具有说服力。孟德尔所做的豌豆实验中，选取的性状都是细胞核控制的，所以正、反交的结果是一样的，但不是所有的正、反交的结果都相同，后面的学习中我们将会了解到。三、对分离现象的解释1.高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解2.孟德尔的假说(1)生物的性状是由遗传因子决
8、定的，决定高茎和矮茎的遗传因子分别为：D、d。(2)体细胞中遗传因子是成对存在的，F1的遗传因子组成为Dd。(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，F1产生配子的遗传因子组成及比例为Dd11。(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。配子的结合方式：4种。遗传因子组成：3种，分别为DD、Dd、dd，其比例为121。产生后代的性状表现：2种，分别为高茎、矮茎，其比例为31。合作探究1.根据纯合子、杂合子的概念回答下列问题：(1)纯合子自交后代一定是纯合子吗？答案是的。纯合子只能产生一种类型的配子，相同类型的雌雄配子结合，形成合子发育成的个体一定是纯合子。(2)
9、纯合子杂交后代一定是纯合子吗？答案不一定。显性纯合子(AA)与隐性纯合子(aa)杂交后代全为杂合子(Aa)。(3)杂合子自交后代一定都是杂合子吗？答案不一定。杂合子自交，后代中既有纯合子也有杂合子。2.在纯合高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交实验中，F2中纯合子和杂合子所占比例分别是多少？F2的高茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例又分别是多少？答案F2中纯合子和杂合子所占比例分别是 1/2和1/2，F2的高茎豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。3.人的双眼皮(A)对单眼皮(a)是显性，一对双眼皮的夫妇生了一个单眼皮的孩子，这是为什么？请用遗传图解回答。答案父母都是杂合子，图解如下：3.在进行豌
10、豆杂交实验时，孟德尔选择的一对相对性状是子叶颜色，豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。如图是孟德尔用杂交得到的子一代(F1)自交的实验结果示意图，根据孟德尔对分离现象的解释，下列说法正确的是()A.都是黄色子叶B.的子叶颜色与F1相同C.和都是黄色子叶、是绿色子叶D.和都是绿色子叶、是黄色子叶答案C解析根据孟德尔对分离现象的解释，题图F2中的遗传因子组成分别是Yy、Yy、yy。因为黄色(Y)对绿色(y)为显性，故和的子叶颜色为黄色，的子叶颜色为绿色。一题多变(1)若F1中父本产生的含y精子无受精能力，则F2中遗传因子的组成及比例是多少？答案YYYy11。(2)若F1中含Y的雌雄配子之间受精后
11、形成的受精卵会有一半死亡，则F2中黄色子叶和绿色子叶的分离比是否还是31?答案不是，由于YY(黄色子叶)中有一半死亡，所以黄色子叶绿色子叶52。1.用豌豆进行遗传实验时，下列操作错误的是()A.杂交时，须在花粉尚未成熟时除去母本的雄蕊B.自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去C.杂交时，须在花粉尚未成熟时除去母本的雌蕊D.人工传粉后，应套袋答案C解析豌豆属于自花传粉、闭花受粉植物。自然状态下自交，是纯种。杂交时，要在花粉尚未成熟时除去母本的雄蕊，保留其雌蕊并套袋，然后对其进行人工传粉，传粉后为避免外来花粉的干扰，应对其继续做套袋处理。2.下列各组中属于相对性状的是()A.兔的长毛和短毛 B.玉米的黄粒和
12、圆粒C.棉纤维的长和粗 D.马的白毛和鼠的褐毛答案A解析相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。根据相对性状的概念可知，B项和C项不正确，因为它们虽然说的都是同种生物，但却不是同一性状。D项不正确，因为马和鼠根本不是同种生物。3.下列叙述正确的是()A.生物体没有显现出来的性状称为隐性性状B.亲本之中一定有一个表现为隐性性状C.若子代中出现显性性状，则亲代中必有显性性状个体D.在一对相对性状的遗传实验中，双亲只具有一对相对性状答案C解析隐性性状并非一直不能表现出来，只是在子一代中不能表现；在一对相对性状的遗传实验中，双亲并非只具有一对相对性状，而是只研究其中的一对相对性状。4.用纯种高茎豌
13、豆(DD)与纯种矮茎豌豆(dd)杂交，得到F1全为高茎，将F1自交得F2，F2中高茎矮茎为31。下列选项中不是实现F2中高茎矮茎为31的条件的是()A.F1形成配子时，成对的遗传因子分离，形成两种配子B.含有不同遗传因子的配子随机结合C.含有不同遗传因子组合的种子必须有适宜的生长发育条件D.只需A项条件，而不需B、C两项条件答案D解析F1自交后代出现性状分离，分离比为31。条件有：F1形成配子时成对的遗传因子分离，形成D配子和d配子；这两种类型的雌雄配子随机结合，且结合机会相等；含各种遗传因子的种子必须有实现各自遗传因子表达的环境条件。5.如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细阅图后
14、回答下列问题：(1)该实验的亲本中，父本是_，母本是_。(2)操作叫做_，操作叫做_；为了确保杂交实验成功，的操作过程中应注意，时间上_，操作过程中_，操作后_。(3)红花(A)对白花(a)为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为_色。(4)若P皆为纯合子，让F1进行自交，F2的性状中，红花与白花之比为_，F2的遗传因子组成有_，且比值为_。生物体的这种现象称为_。答案(1)白花豌豆红花豌豆(2)去雄授粉要在花粉成熟之前进行要干净、全部、彻底要外套罩子(袋子)(3)红(4)31AA、Aa、aa121性状分离解析(1)(2)涉及植物杂交实验方法，要注意的重点是豌豆是天然的自花传粉、闭花
15、受粉植物，必须适时用合适的方法去雄。(3)中得到的后代性状仍为显性。(4)可根据孟德尔对分离现象的解释进行推理计算。基础过关1.孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花传粉前的处理是()豌豆是闭花受粉植物豌豆在自然状态下是纯种用豌豆作实验材料有直接经济价值豌豆各品种间具有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状开花时期母本去雄，然后套袋花蕾期母本去雄，然后套袋A.； B.；C.； D.；答案C解析豌豆是闭花受粉植物，在进行异花传粉之前，必须保证雌花没有受粉，因此要在花蕾期去雄。2.下列各项中属于相对性状的是()A.克隆羊的黑毛和白毛B.眼大和眼角上翘C.桃树的红花和绿叶D.豌豆的高茎
16、和水稻的矮茎答案A解析眼大和眼角上翘不是同一种性状，所以B项不符合；C项也不符合同一种性状的不同表现类型的要求；D项不是同一物种的性状。3.水稻的晚熟和早熟是一对相对性状，晚熟受显性遗传因子(E)控制。现有纯合的晚熟水稻和早熟水稻杂交，下列说法不正确的是()A.F1的遗传因子组成是Ee，性状表现为晚熟B.F1自交时产生的雌雄配子数量之比为11C.F1自交后得F2，F2的遗传因子组成可能为EE、Ee和ee，其比例为121D.F2的性状表现为晚熟和早熟，其比例为31答案B解析在数量上，雄配子数量远大于雌配子，但F1自交时产生的两种雄配子数量之比或两种雌配子数量之比为11。4.玉米子粒黄色对白色为显
17、性，现用白色玉米为母本，去雄后授以黄色玉米花粉，若母本植株所结子粒中出现白色子粒，下列哪项是可能的原因()A.父本是杂合子或外来花粉授粉B.卵细胞未受精C.父本的花粉中无配子D.以上叙述均不正确答案A5.纯种甜玉米与非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米的子粒，而非甜玉米果穗上找不到甜玉米的子粒，这说明()A.“甜”是显性 B.“非甜”是显性C.子粒混杂 D.与传粉有关答案B解析纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植就能进行相互传粉。非甜玉米上结的子粒都是非甜的，非甜玉米的胚珠可能有两种受精方式，一种是自花传粉，得到纯合非甜玉米子粒；另一种是异花传粉，得到杂合的非甜玉米子粒。由此可确定非
18、甜对甜是显性。甜玉米果穗上结的子粒有甜的，也有非甜的。甜玉米的胚珠受精方式也有两种可能，一种是自花传粉，得到的是纯合的甜玉米；另一种是异花传粉，即非甜玉米的花粉传给甜玉米，得到的是杂合的子粒，表现型为非甜。由此也可以确定非甜对甜是显性。6.一对相对性状的亲本杂交，子二代中()A.所有的统计结果都等于31B.统计的样本足够大时才符合31C.性状按31的比例出现D.统计的样本越小越接近31答案B解析孟德尔之后，科学家们在继续研究中发现，只有满足大样本即实验群体足够大时，才能够实现孟德尔统计的比例关系，越小越偏离，越大越接近。7.下列为一对相对性状的杂交实验中性状分离现象的假设性解释，其中错误的是(
19、)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解析高等生物的雄配子数一般远远大于雌配子数。8.下列关于纯合子与杂合子的叙述，正确的是()A.纯合子自交，后代不发生性状分离B.杂合子杂交，后代不发生性状分离C.纯合子自交，后代发生性状分离D.杂合子自交，后代不发生性状分离答案A解析纯合子自交，后代全是纯合子，不会发生性状分离；杂合子自交的后代既有纯合子也有杂合子，会发生性状分离现象。能力提升9.两株高茎豌豆杂交，后代高茎和矮茎植株数量的比例如图所示，则亲本的遗传因子组成可表示为(
20、)A.GGgg B.GGGgC.GgGg D.gggg答案C解析由图中信息可知，两株高茎豌豆杂交后代中，高茎矮茎31，符合杂合子自交的实验结果，故推测亲本遗传因子组成为GgGg。10.蛇的黑斑与黄斑是一对相对性状，现进行如下杂交实验：甲：P黑斑蛇黄斑蛇乙：P黑斑蛇黑斑蛇 F1黑斑蛇黄斑蛇 F1黑斑蛇黄斑蛇根据上述杂交实验，下列结论不正确的是()A.所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇B.黄斑是隐性性状C.甲实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同D.乙实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同答案D解析由乙实验可知黑斑为显性性状，乙实验中亲本遗传因子组成都是Aa，则F1的遗
21、传因子组成有AA、Aa、aa，其中AA、Aa是黑斑蛇，故乙实验中，F1中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成不完全相同。11.玉米是一种雌雄同株的植物，其顶部开雄花，下部开雌花。在一个育种实验中，采用A、B两棵植株进行如图所示的杂交实验：实验一在杂交中，将植株A的花粉粒转移到同一植株的雌花上，授粉后，雌花发育成穗轴上的玉米粒。实验二在杂交中，植株B的花粉粒被转移到同一植株的雌花上，进行授粉。实验三在杂交中，植株A的花粉粒被转移到与植株B具有相同的遗传因子组成的另一植株的雌花上进行授粉。上述三种杂交所获得玉米粒的颜色如下表所示：杂交紫红玉米粒黄玉米粒5871960823412396(1)在玉米粒颜
22、色这一对相对性状中，隐性性状是_，其理由是_。(2)用G代表显性性状，g代表隐性性状，则植株A的遗传因子组成为_，植株B的遗传因子组成为_。杂交的子代中，紫红玉米粒的遗传因子组成是_。(3)杂交的子代中，紫红玉米粒中杂合子所占比例为_。答案(1)黄色从杂交可知，植株A自交，后代出现性状分离，且紫红玉米粒黄玉米粒31，说明紫红色是显性性状，黄色是隐性性状(2)GgggGG、Gg(3)2/3解析由题意可推知，植株A的遗传因子组成为Gg；杂交为植株B自交，结果全为黄玉米粒，可确定植株B的遗传因子组成为gg；杂交中植株A与和植株B具有相同遗传因子组成的另一植株杂交，得到后代紫红黄色11，为测交实验，可
23、进一步确定上述遗传因子组成的推断是正确的。杂交所得紫红玉米粒中1/3为GG，2/3为Gg。12.观察南瓜果实的颜色遗传图解，据图回答问题：(1)果实的黄色和白色是一对相对性状吗？_。判断的依据是_。(2)果实的颜色中属于显性性状的是_，判断依据是_。(3)F1中出现黄果和白果，属于性状分离吗？_。判断依据是_。(4)假如F1中一株白果南瓜植株自交结了4个南瓜，颜色情况是_，判断依据是_。答案(1)是黄色与白色属于同种生物的同一种性状的不同表现类型(2)白色F1中的白果自交后代出现了性状分离(3)不属于性状分离应是杂种自交出现的，而F1出现的黄果和白果是一对相对性状杂交得到的(4)各种情况均有可
24、能在果实数量比较少的情况下，不符合白黄31解析果实的黄色和白色符合相对性状的“二同一异”的特点。由图解看出：两个具有相对性状的亲本杂交，F1出现了两种类型，不能判断显隐性，也不符合性状分离。F1中的白果自交，出现了性状分离，可判断白色为显性。F1自交出现的性状分离比，在数量少的情况下可能偏离这一比例。13.用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交实验，F1全为高茎，让F1自交，获得F2，共有556株。(1)F2中纯合子大约_株。(2)F2中杂合子大约_株；F2高茎植株中，杂合子大约_株。(3)F2中矮茎植株全部为纯合子吗？_。(4)从F2中取一高茎豌豆，请设计一个实验探究其遗传因子组成。(用
25、D和d表示该对遗传因子)实验步骤：第一步：该高茎植株的幼苗生长至开花时，让该植株进行_，获得种子；第二步：将获得的所有种子种植得到子代植株，观察子代植株性状表现。结果与结论：若后代全部表现为高茎，则该植株的遗传因子组成为_；若后代植株中_，则该植株的遗传因子组成为_。答案(1)278(2)278278(3)全部为纯合子(4)自交DD既有高茎，也有矮茎Dd解析由题干知，高茎对矮茎为显性，F1的遗传因子组成为Dd，可见：(1)F2中纯合子占1/2即5561/2278(株)。(2)F2中杂合子占1/2即5561/2278(株)。高茎植株有两种类型DD、Dd，分别占1/3、2/3，即杂合高茎植株占高茎
26、植株的2/3即5563/42/3278(株)。(3)矮茎为隐性性状，故全为纯合子。(4)F2中高茎植株可能为AA(1/3)、Aa(2/3)，而且可用简单的自交法予以鉴别。走进高考14.(2014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遗传因子控制，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.抗病纯合子感病纯合子C.抗病株抗病株，或感病株感病株D.抗病纯合子抗病纯合子，或感病纯合子感病纯合子答案B解析判断性状的显隐性关系的方法有：定义法具有相对性状的纯合个体进行正反交，子代表现出来的性状就是显性性状，对应的为隐性性状；相同性状的雌雄个体间杂交，子代出现不同于亲代的性状，该子代的性状为隐性，亲代的性状为显性。故选B。15.(经典高考题)下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是()A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交B.孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性答案D解析豌豆杂交实验中，要在花蕾期进行去雄；在豌豆的杂交实验中，需要考虑雄蕊和雌蕊的发育程度，掌握授粉的时间；只根据亲本的个体表现型无法判断是否为纯合子，因为显性个体可能是纯合子也可能是杂合子。