1、生物必修2（人教版）第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）目标导航 1.概述孟德尔的一对相对性状的杂交实验(重点)。2.阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验的验证及分离定律(重、难点)。3.运用分离定律解释一些遗传现象(难点)。一、孟德尔选取豌豆作为杂交实验材料的优点及方法1豌豆的优点分析。2.人工异花传粉。填充上述操作步骤中的有关名称：(1)去雄套袋(2)传粉套袋。二、一对相对性状的杂交实验下图是孟德尔对豌豆的高茎和矮茎这对相对性状所做的实验，结合教材完善下图，并完成后面的探究内容。1相关符号的含义。(1)用来做杂交的两个植物就是亲本(用 P 表示)。(2)用哪一个植株提供
2、花粉，它就是父本(表示)，接受花粉的植株就是母本(用表示)。(3)若甲：高茎()矮茎()称为正交，则乙：高茎()矮茎()称为反交。(4)子一代用 F1表示；子二代用 F2表示；“”为杂交符号，“”为自交符号。2实验过程分析。(1)人工授粉去雄时间应选择在开花前(填“前”或“后”)，授粉之后还要套袋处理。(2)不论正交还是反交，甲、乙两种杂交方式的结果相同(填“相同”或“不同”)。(3)高茎、矮茎中，矮茎为隐性性状。(4)F1全部表现为显性性状。(5)F2出现性状分离现象。三、对分离现象的解释 1孟德尔对分离现象的假说。(1)生物的性状是由遗传因子决定的。(2)体细胞中遗传因子是成对存在的。(3
3、)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。配子中只含有每对遗传因子中的一个。(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。2有关假说的分析图解。DdDDD(高)Dd(高)dDd(高)dd(矮)四、性状分离比的模拟实验1模拟实验的条件。(1)甲、乙两小桶分别代表雌、雄生殖器官。(2)甲、乙两小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。(3)不同彩球的随机组合模拟雌、雄配子的随机结合。2分析结果得出结论。(1)彩球组合类型数量比：DDDddd121。(2)彩球组合代表的显、隐性数量比：显性隐性31。五、对分离现象解释的验证1方法。(1)方法：测交，即让 F1与隐性纯合子杂交。(2)过程：判断正误1豌
4、豆的花大，易去雄和人工授粉。()2豌豆的矮茎与圆粒为一对相对性状。()提示：矮茎与圆粒为两种性状的不同表现。3性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。()提示：性状分离是杂种子代出现的现象。4杂合子自交后代一定是杂合子。()提示：杂合子自交后代有杂合子和纯合子。5由某植物的杂交实验：高茎高茎F1高茎，可判断高茎为显性性状。()提示：高茎可能为隐性性状。6性状分离模拟实验要重复 50100 次。()7孟德尔的分离定律发生在配子形成时。()要点一 一对相对性状的杂交实验1孟德尔在揭示分离定律的过程中，先后用到了哪些交配方式？2有一批抗锈病(显性性状)小麦种子，要确定这些种子是否为纯种，正确
5、且简便的方法是什么？归纳提升1遗传因子、性状等概念间的相互关系2交配方式辨析方式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()相对性状中的性状表现并不都是只有两种，还可能有多种性状表现，例如：人的 ABO 血型系统中有 A型、B 型、AB 型和 O 型四种性状表现。【典例 1】豌豆的高茎(D)对矮茎(d)为一对相对性状，仔细观察下列实验过程图解，回答相关问题：
6、(1)该实验的亲本中，父本是_，母本是_。在此实验中用作亲本的两株豌豆必须是_种。(2)操 作 叫 _，此 项 处 理 必 须 在 豌 豆_之前进行。(3)操作叫_，此项处理后必须对母本的雌蕊进行_，其目的是_。(4)在当母本植株上所结出的种子为_代，其遗传因子组成为_。若将其种下去，长成的植株表现为_茎。(5)若要观察豌豆植株的性状分离现象，则至少需要到第_年对_代进行观察。出现的高茎与矮茎之比约为_，所对应的遗传因子组成类型有_，比例接近_。解析：(1)(2)(3)涉及植物杂交实验方法，对高茎豌豆去雄，因此高茎豌豆为母本。去雄的目的是防止自花传粉，因此，去雄要在花粉成熟前，而且要去雄彻底，
7、才能达到目的。去雄时破坏了花被，所以要套袋，以防止外来花粉干扰。(4)种子的胚由受精卵发育而来，所以母本植株结出的种子为F1，其遗传因子组成为 Dd，将来表现为显性，即高茎。(5)F2的种子结在 F1植株上，只有到 F2长成植株时才能观察到性状分离现象，所以到第三年时才能观察到 F2的 高 茎 矮 茎 3 1，其 遗 传 因 子 组 成 为DDDddd121。答案：(1)矮茎豌豆 高茎豌豆 纯(2)去雄 自然受粉(3)人工传粉 套袋处理 防止其他豌豆花粉的干扰(4)子一(或 F1)Dd 高(5)三 子二(或 F2)31 DD、Dd、dd121遗传学交配方式的应用方式应用自交判断遗传因子的组成、
8、性状的显隐性、提高纯合度杂交判断遗传因子的组成和性状的显隐性测交判断遗传因子的组成即时演练1在豌豆杂交实验中，为防止自花传粉，下列操作正确的是()A将花粉涂在雌蕊柱头上B除去未成熟花的雄蕊C釆集另一植株的花粉D人工传粉后套上纸袋解析：将花粉涂在雌蕊柱头上，或者采集另一植株的花粉，或者人工传粉后套上纸袋，均不能阻止自花传粉，不能保证实验的准确性，A、C、D 均不符合题意；在开花前进行去雄等工作，防止自花传粉，保证实验的准确性，B 符合题意。答案：B2下列有关叙述中，正确的是()A兔的白毛与黑毛、狗的长毛与卷毛都是相对性状B隐性性状是指生物体不能表现出来的性状C纯合子的自交后代中不会发生性状分离，
9、杂合子的自交后代中不会出现纯合子D性状表现相同的生物，遗传因子组成不一定相同解析：一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状，狗的长毛与卷毛不是相对性状；隐性性状是指具有相对性状的两个纯合亲本杂交后子一代中未表现出来的性状；纯合子的自交后代不会发生性状分离，杂合子的自交后代中既会出现纯合子，也会出现杂合子；一般情况下，对于表现显性性状的个体来说，其性状表现相同，但遗传因子组成有纯合和杂合之分。答案：D要点二“假说演绎”法的分析及应用1在一对相对性状杂交实验中，随机从 F2中选出 4株豌豆，是否一定是 3 株高茎和 1 株矮茎植株？为什么？2测交实验属于演绎过程吗？归纳提升一对相对性状的杂
10、交实验的“假说演绎”分析【典例 2】孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说演绎法”，下列相关叙述中不正确的是()A“一对相对性状的遗传实验和结果”属于假说的内容B“测交实验”是对推理过程及结果的检验C“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容D“F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(Dd11)”属于推理内容解析：孟德尔通过豌豆一对相对性状的杂交实验，在观察和数学统计分析的基础上，发现了 F2 中高茎豌豆与矮茎豌豆的分离比为 31，而提出“该分离比出现的原因是什么”这一问题；通过推理和想象，提出“生物性状是由遗传因子决
11、定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”等假说；根据这些假说，推出 F1(高茎)的遗传因子组成及其产生配子的类型，进一步推出 F2中各种豌豆的遗传因子组成及其比例，最后通过巧妙地设计“测交实验”检验演绎推理的结论。选项 A 属于问题和现象，是事实不是假说。答案：A即时演练3下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中，不正确的是()A豌豆是自花受粉，实验过程免去了人工授粉的麻烦B在解释实验现象时，提出的“假说”是 F1 产生配子时，成对的遗传因子分离C解释性状分离现象的“演绎”过程：若 F1 产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种性状表现
12、类型，且比例接近 11D检测假设阶段完成的实验：让子一代与隐性纯合子杂交解析：豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉，在做杂交实验时要去雄并进行人工授粉。答案：A4“假说演绎”法是现代科学研究中常用的一种方法，下列有关叙述中，不正确的是()A孟德尔在分析生物性状时，由易到难，首先针对一对相对性状的遗传情况进行研究B“假说演绎”法的一般程序是：发现问题提出假设演绎推理验证假说总结规律C由 F1 高茎豌豆植株自交，F2 出现了“31”，推测豌豆产生配子时成对遗传因子彼此分离，这属于“演绎”过程D孟德尔运用定量分析的方法对大量实验数据进行处理，从中找出规律解析：由 F1高茎豌豆植株自交，F2出现了“31
13、”，推测豌豆产生配子时成对遗传因子彼此分离，这属于假说的内容，C 错误。答案：C要点三 显隐性性状的判断及纯合子、杂合子的判断1大豆的紫花和白花为一对相对性状，下列两组杂交实验，是否都能确定性状显隐性关系？紫花白花紫花；紫花白花98 紫花107白花。2若亲本 AB只有 B，则亲本 B 一定为显性纯合子吗？归纳提升1显隐性性状的判断方法(1)根据子代性状判断。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。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。(2)根据子代性状分离比判断：具一对相对性状的亲本杂交F2 性状分离比为 31分离比占 3/4 的性状
14、为显性性状。(3)假设法：假设其中一种性状为显性性状，另一种为隐性性状，根据题目条件进行推导，检查结果与题目情况是否一致。再将两种性状对调，再次推导并检查。如果只有一种情况符合题意，即可判定显隐性。2纯合子和杂合子的判断方法(1)隐性纯合子：表现为隐性性状的个体是隐性纯合子。(2)显性纯合子和杂合子的判断(设一对相对性状中，A 为显性性状个体，B 为隐性性状个体)。自交法。a若亲本 AA，则亲本 A 为显性纯合子。b若亲本 AA、B 均出现，则亲本 A 为杂合子。测交法。a若亲本 AB只有 A，则亲本 A 为显性纯合子。b若亲本 ABA、B 均出现，则亲本 A 为杂合子。【典例 3】豌豆花的顶
15、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()杂交组合子代表现型及数量甲(顶生)乙(腋生)101腋生，99顶生甲(顶生)丙(腋生)198腋生，201顶生甲(顶生)丁(腋生)全为腋生A.顶生；甲、乙B腋生；甲、丁C顶生；丙、丁D腋生；甲、丙解析：由甲(顶生)丁(腋生)子代全为腋生，可推知花腋生为显性性状，花顶生为隐性性状，只要隐性性状出现，则为纯合子，甲、丁后代全为腋生，丁一定是显性纯合子。答案：B即时演练5在进行豌豆杂交实验时，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
16、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。答案：C6番茄果实的颜色由一对遗传因子 A、a 控制，下表是关于番茄果实颜色的 3 个杂交实验及其结果。下列分析正确的是()实验组亲本表现型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1 511508A.番茄的果色中，黄色为显性性状B实验 1 的亲本遗传因
17、子组成：红果为 AA，黄果为 aaC实验 2 的后代红果番茄均为杂合子D实验 3 的后代中黄果番茄的遗传因子组成可能是Aa 或 AA解析：由实验 3 双亲表现型相同，子代出现红果黄果31 的性状分离比，知红果为显性性状，子代中红果的遗传因子组成可能是 AA 或 Aa。实验 1 的子代表现型红果黄果11，故亲本遗传因子组成分别为红果 Aa、黄果 aa。实验 2 的后代均为红果，说明亲本红果为显性纯合子，子代中红果的遗传因子组成为 Aa。答案：C要点四 分离定律的应用1绵羊的白色由显性遗传因子(B)控制，黑色由隐性遗传因子(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：公羊和母
18、羊的遗传因子组成分别是什么？它们生的那只小羊又是什么遗传因子组成？2两杂合黄色子粒豌豆杂交产生种子 120 粒，其中纯合黄色种子的数目约为多少？归纳提升1由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及比例亲本子代遗传因子组成子代性状表现AAAAAA全为显性AAAaAAAa11全为显性AAaaAa全为显性AaAaAAAaaa121显性隐性31AaaaAaaa11显性隐性11aaaaaa全为隐性(1)若亲代中有显性纯合子(AA)，则子代一定表现为显性性状(A_)。(2)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)。2由子代推断亲代的遗传因子组成、性状表现(1)遗传因子填充法：先根据
19、亲代性状表现写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子可用 A 来表示，那么隐性性状的遗传因子组成只有一种 aa，根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的遗传因子组成。(2)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)，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个 a，然后再根据亲代的表现型作进一步的推断。(3)根据分离定律中规律性比值来直接判断。若后代性状分离比为显性隐性31，则双亲一定是杂合子(Aa)，即 AaAa3A1aa。若后代性状分离比为显性隐性11，则双亲一定是测交类型。即 Aaaa1Aa1aa。若后代只有显性性状，则双亲至
20、少有一方为显性纯合子。即 AAAA 或 AAAa 或 AAaa。若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(aa)。即 aaaaaa。3遗传概率的相关计算例如，一对表现正常的夫妇，生了一个患白化病的孩子。如果他们再生一个孩子，表现正常的概率是多少？患白化病的概率是多少？方法一 用分离比直接推出因此再生一个孩子，表现正常的概率是34，患白化病的概率是14。方法二 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的概率相乘。Aa 亲本产生 A、a 配子的概率都是12。后代为aa的概率a雌配子概率a雄配子概率121214；同理，后代为 AA 的概率14。后代为 Aa
21、的概率a()概率A()概率a()概率A()概率1212121212。由得后代表现正常(A)的概率为34。典例 鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋，康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律，研究者利用这两个鸭群做了五组实验，结果如下表所示。项目第1组第2组第3组第4组第5组杂交组合康贝尔鸭金定鸭金定鸭康贝尔鸭第1组的F1自交第2组的F1自交第2组的F1康贝尔鸭后代所产蛋(颜色及数目)青色(枚)26 1787 6282 9402 7301 754白色(枚)109581 0509181 648请回答问题：(1)根据第 1、2、3、4 组的实验结果可判断鸭蛋壳的_色是显性性状。(2)
22、第 3、4 组的后代均表现出_现象，比例都接近_。(3)第 5 组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近_，该杂交称为_，用于检验_。(4)第 1、2 组的少数后代产白色蛋，说明双亲中的_鸭群中混有杂合子。(5)运用统计学方法对上述遗传现象进行分析，可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的_定律。解析：(1)由 1、2 组实验结果可知青色蛋数目均多于白色蛋，又可根据 3、4 组结果 2 9401 05031，2 73091831，可断定青色蛋是显性性状。(2)第 3、4 组的后代均表现出性状分离现象，比例接近 31。性状分离指在杂种后代中同时表现出显性性状和隐性性状的现象。(3)第 5 组结果为青色 1
23、 754白色 1 64811，可知青色蛋的概率接近 1/2，该杂交称为测交，即 F1杂合子与隐性纯合子交配，后代遗传因子组成、性状表现的分离比均接近 11，此法可用于检验 F1相关的遗传因子组成是纯合的还是杂合的，即只看后代是否发生性状分离即可。(4)1、2 组的后代中有白色蛋，证明双亲的显性性状对应的遗传因子组成混有杂合子，即金定鸭群。(5)孟德尔用豌豆做实验，发现了分离定律，一个关键之处就是运用统计学方法对实验数据进行了分析。答案：(1)青(2)性状分离 31(3)1/2 测交F1相关的遗传因子组成(4)金定(5)分离即时演练7山羊黑毛和白毛是一对相对性状，受一对遗传因子控制，下列是几组杂
24、交实验及其结果：亲本后代杂交母本父本黑色白色黑色白色8278黑色黑色11839白色白色0 50黑色白色74 0如果让组合的黑色雌羊亲本与组合的黑色雄羊亲本交配，下列 4 种情况最可能是()A所有后代都是黑色的B所有后代都是白色的C后代中的一半是黑色的D后代中的14是黑色的，或者后代中14是白色的解析：根据杂交组合，具有相同性状的亲本(黑色)杂交后代出现性状分离，判断黑色是显性，且亲本黑色全是杂合子。根据杂交组合，具有相对性状的两个亲本杂交，后代只表现一种性状(黑色)，判断亲本中的黑色雌山羊是纯合子。杂交组合的黑色雌山羊(纯合子)与组合的黑色雄山羊(杂合子)杂交，后代全是黑色。答案：A8已知黑斑
25、蛇与黄斑蛇杂交，子一代既有黑斑蛇，又有黄斑蛇；若再将 F1黑斑蛇之间交配，F2中有黑斑蛇和黄斑蛇。下列结论中正确的是()A所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇B蛇的黄斑为显性性状CF1黑斑蛇的遗传因子组成与亲代黑斑蛇的不同DF2中黑斑蛇的遗传因子组成与 F1黑斑蛇的相同解析：由 F1 黑斑蛇之间交配，F2 中有黑斑蛇和黄斑蛇，可判断黑斑相对于黄斑为显性；F1黑斑蛇为杂合子，亲代黑斑蛇也为杂合子；F2 中黑斑蛇可能是纯合子也可能是杂合子，不一定与 F1黑斑蛇的遗传因子组成相同。答案：A9一对双眼皮夫妇生了一个单眼皮的孩子，那么这对夫妇再生两个孩子，两个孩子都为双眼皮的概率是()A1/4 B3/4
26、C1/16 D9/16解析：该夫妇均为双眼皮，能生一个单眼皮的孩子，可推知双眼皮对单眼皮为显性，且该夫妇都为杂合子(设为 Aa)，双眼皮孩子的遗传因子组成为 AA 或 Aa，这两种遗传因子组成为互斥事件，AA 出现的概率为1/4，Aa 出现的概率为 1/2，则双眼皮孩子出现的概率为1/41/23/4，两个孩子每个孩子为双眼皮的概率为 3/4，则两个孩子都为双眼皮的概率为 3/43/49/16。答案：D【网络构建】填充：31 121 11【必背语句】1豌豆作为实验材料的优点：自花传粉和闭花受粉；具有易于区分的相对性状。2具相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出的性状为显性性状。3在一对相对性状的杂交实验中，F2的性状分离比为 31；在测交实验中，性状分离比为 11。4纯合子自交后代仍为纯合子；杂合子自交后代既有纯合子，也有杂合子。5分离定律的实质：在形成配子时，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不同的配子中，随配子遗传给后代。