1、第1讲 孟德尔的豌豆杂交实验（一）（遗传类实验的答题技巧：显隐性的判断）一、遗传学相关概念解读1.遗传相关概念间的关系本讲的概念比较多,要注意联系在一起,多做比较,可以采用如下的图解,帮助理解记忆。2概念要点解读(1)相对性状的概念要同时具备三个要点：同种生物、同一性状、不同表现类型。(2)等位基因 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)。(3)纯合子自交后代仍是纯合子，能够稳定遗传；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。(4)基
2、因型是表现型的内在因素，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：表现型基因型(内因)环境条件(外因)。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。(5)自交与自由交配的比较：自交强调的是相同基因型个体之间的交配；自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配。如基因型为AA、Aa群体中自交是指：AAAA、AaAa；而自由交配是指AAAA、AaAa、AAAa、AaAA随机组合。通常自由交配中的相关计算借助于基因频率
3、。【例1】下面有关概念之间关系的叙述，正确的是()A表现型决定了基因型 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BD【解析】基因型与环境相互作用决定表现型。杂合子自交后代将有纯合子个体产生，如：基因型Aa的个体自交，可以产生基因型为AA和aa的纯合子个体。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。【例2】孟德尔获得
4、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定律。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_。(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_。【解析】孟德
5、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51。【答案】(1)生物的性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子
6、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 (2)F1测交(3)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)(4)高茎矮茎51DD三、分离定律的实质及细胞学基础分析1实质：在杂合子内，成对的遗传因子分别位于一对同源染色体上，具有一定的独立性，在杂合子形成配子时，成对的遗传因子随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个不同的配子中，独立地随着配子遗传给后代。2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适用范围及条件(1)范围：真核生物有性生殖的细胞核遗传。一对等位基因控制的一对相
7、对性状的遗传。(2)适用条件：子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。雌雄配子结合的机会相等。子二代不同基因型的个体存活率相同。遗传因子间的显隐性关系为完全显性。观察子代样本数目足够多。【例3】下列关于分离规律的说法，正确的是()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，也适用于无性生殖 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【解析】孟德尔的分离定律适用于核遗传，有性生殖、减数分裂和所有的真核生物。而不适用于质遗传，无性生殖、受精作用和原核生物。AC四、分离定律的解题方法与规律亲本子代基因型子代表现型AAAAAA全为显性AA
8、AaAAAa11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由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型)2.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)根据分离定律中规律性比值
9、来直接判断：若后代性状分离比为显性隐性31，则双亲一定都是杂合子(Bb)。即BbBb3B_1bb。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Bbbb1Bb1bb。若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即BBBB或BBBb或BBbb。若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即bbbbbb。3杂合子Aa连续多代自交问题分析 (1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表：(2)根据上表比例，纯合子、纯合子所占比例坐标曲线图为：具有一对相对性状的杂合子自交，后代中纯合子的比例随自交代数的增加而增大，最终接近于1，且显性纯合子和隐性纯合子各占一半。具有一对相对
10、性状的杂合子自交，后代中杂合子比例随自交代数的增加而递减，每代递减50%，最终接近于零。由该曲线得到启示：在育种过程中，选育符合人们要求的个体，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。【例4】基因型为Dd的玉米自花传粉，下图中可以表示自交系第n代的个体中纯合子的概率是()Aa Bb Cc DdA【解析】杂合子连续自交，后代中杂合子的比例越来越小，纯合子的比例越来越大。推导过程如下：Dd自交一代后，基因型为DD、Dd和dd三种，其比例是1/4、2/4和1/4。再自交一代，DD自交后仍是DD，比例为1/4；Dd自交后代的基因型为DD、Dd和dd，比例分别为1/42/41/8、2
11、/42/41/4和1/42/41/8；dd自交后仍是dd，比例为1/4。将上述三项合并后，DD为3/8，Dd为1/4，dd为3/8。依此类推，自交n代后，杂合子Dd为1/2n，则纯合子所占比率为：11/2n，据此可知，只有a曲线与此相符。杂合子(Aa)自交n代后杂合子占1/2n，纯合子占11/2n；显性纯合子和隐性纯合子各占一半。4基因分离定律在实践上的应用 (1)指导杂交育种第一步：按照育种的目标，选配亲本进行杂交；第二步：根据性状的表现选择符合需要的杂种类型；第三步：有目的地选育，培养出稳定遗传的新品种：如果优良性状是隐性的，可直接在F2代中选种培育；如果优良性状是显性的，则必须从F2代起
12、连续自交，选择若干代(一般56代)，直至不再发生性状分离为止。(2)在医学实践中的应用【例5】采用下列哪组方法，可以依次解决至中的遗传问题()鉴定一只白羊是否是纯种 在一对相对性状中区分显性和隐性 不断提高小麦抗病(显性性状)品种的纯合度 检验杂种F1的遗传因子组成 A杂交、自交、测交、测交 B测交、杂交、自交、测交 C测交、测交、杂交、自交 D杂交、杂交、杂交、测交B【解析】自交是指植物自花受粉和同株异花授粉，遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式，可以是纯合子(显性纯合子或隐性纯合子)自交或杂合子自交；杂交是遗传因子组成不同的生物个体之间的交配方式，可以是同种生物个体杂交，也可以是不同
13、种生物个体杂交；测交是指杂种子一代与隐性纯合子之间的交配，主要用于测定F1的遗传因子组成，也可以用来判断另一个个体是杂合子还是纯合子。由此看来要用测交，可以用杂交，而应该用自交。几种交配类型续表续表遗传类实验的考查是高考的热点，考查时经常涉及基因显隐性的判断、基因型的判断、基因位置的判断和遗传规律的验证等类型。此类问题的解题思路依赖于对遗传内容的基本概念和原理的理解，同时还需要认真体会生物学家们发现遗传规律的思维方式和基本方法。一、理论归纳判断显隐性的方法续表 二、演练科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载“神舟”飞船，在从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体，培育出大果实“太空甜椒”。假
14、设果实大小是一对相对性状，且是由单基因控制的完全显性遗传，请你用原有的纯种小果实普通甜椒和大果实甜椒为实验材料，设计一个实验方案，以鉴别“太空甜椒”大果实这一性状的显隐性。(1)你的实验方案：。直接用纯种小果实个体与大果实个体杂交，观察后代的性状(2)分析实验，预测结果：如果后代全部表现为小果实，则 ；，则大果实为显性性状。小果实为显性性状如果后代出现大果实性状【解析】由于萌发的种子在太空中接受了大剂量的射线辐射，突变几率会大大提高。突变时既可单个基因突变，也可同一位置上的一对基因同时发生突变，即突变个体既可是杂合子，又可是纯合子；又由于选用的原有的小果实普通甜椒是纯种，因此让突变个体与纯种小
15、果实普通甜椒进行杂交，根据后代的表现型就可判断出显、隐性性状。若小果实为显性，则大果实个体全为纯合子隐性，则杂交后代全为小果实；若大果实为显性，则大果实个体既有纯合子，又有杂合子，则杂交后代只要出现大果实个体，即可证实大果实为显性性状。1.(2010上海)人的前额V形发尖与平发际是由常染色体上单基因控制的一对相对性状(见下图)。约翰是平发际，他的父母都是V形发尖。约翰父母生一个平发际女孩的概率是()D A1/4 B1/2 C1/16 D1/8【解析】父母都是V形发尖，儿子平发际，确定V形发尖为显性；从题干信息知，该相对性状是由常染色体上的单基因控制的，推知父母都是杂合子，用A、a来表示：AaA
16、a1/4aa，又因是女儿，所以生一个平发际女孩的概率是1/8。2.(2010全国)已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为12。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是()A11 B12 C21 D31A【解析】在该群体中AA1/3，Aa2/3，则配子A2/3，a1/3，则子代中AA4/9，Aa4/9，aa1/9(死亡)。则子代中AA和Aa的比例是11。3.(2009江苏)下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是()A孟德尔
17、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D【解析】A中因为豌豆是自花传粉，闭花受粉，为实现亲本杂交，应在开花前去雄；B中研究花的构造必须研究雌雄蕊的发育程度；C中不能根据表现型判断亲本是否纯合，因为显性杂合子和显性纯合子表现型一样，D是正确的。4.孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说演绎”法，该方法的基本内涵是：在观察与分析的基础上提出问题后，通过推理和分析提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验证明假说。下列相关叙述中不正确的是()B
18、A“为什么F1只有显性性状、F2又出现隐性性状？”属于孟德尔提出的问题之一B“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容C“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验D“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”属于假说内容【解析】豌豆在自然状态下一般是纯种，这是一个事实，不是推理的结果，也不是假说。在“假说演绎”方法中，除进行推理和提出假说外，还应遵循一定的事实。5.(2010广州模拟)(双选)“假说演绎法”包括“提出问题、作出假设、验证假设、得出结论”四个基本环节，利用“假说演绎法”，孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔的研究过程的分析，不正确的是()A提出问题是建立在纯
19、合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验的基础上B孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”C为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验，发现的遗传规律适宜解释所有有性生殖的遗传现象D孟德尔成功的原因之一不包括选用豌豆作为实验材料BD【解析】孟德尔在观察纯合亲本杂交得F1和F1自交结果出现性状分离现象的基础上，提出了问题：是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？其所作假设的核心内容是：生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入到配子中。在此基础上，孟德尔进行了演绎推理，并通过测交实验证实了自己的假说。6.(双选)分析下面家族中某种遗传系谱图，
20、相关叙述中不正确的是()A8与 3基因型相同的概率为2/3 B理论上，该病男女患病概率相等C7肯定有一个致病基因来自1 D9和8婚配，后代子女发病率为1/4CD【解析】据图10号女性患者的父亲5正常，可推断此遗传病不是伴性遗传，而是常染色体隐性遗传，故7的致病基因a分别来自3和4，4基因型为Aa，因此1遗传给4的是A。8和9双亲均正常，但有兄弟姐妹患病，他们基因型为AA的概率是1/3、为Aa的概率是2/3。只有当8和9基因型都是Aa时，后代才可能患病，出生患病个体(aa)的概率2/32/31/41/9。7.家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状。现有4只家兔甲、乙、丙、丁，其中甲和乙为雌兔，丙和丁为雄
21、兔。甲、乙、丙兔均为黑毛，丁兔为褐毛。已知甲和丁交配的后代全部为黑毛子兔；乙和丁交配的后代中有褐毛子兔。请回答：(1)判断黑毛和褐毛的显隐性，并用符号B和b表示。黑毛(B)对褐毛(b)是显性(2)写出甲、乙、丁三只兔的基因型。(3)如何鉴别丙兔是纯种还是杂种？。甲：BB；乙：Bb；丁：bb让丙与乙交配，若后代全为黑毛子兔，则丙的基因型为BB(纯种)；若后代出现褐毛子兔，则丙的基因型为Bb(杂种)【解析】(1)由甲(黑毛)与丁(褐毛)交配的后代全为黑毛子兔，得知黑毛为显性，褐毛为隐性，且甲为显性纯合，丁为隐性纯合。(2)用B、b表示，则甲的基因型为BB，丁的基因型为bb；乙与丁交配的后代中有褐毛子兔，可知乙的基因型为Bb。(3)丙为黑毛，故基因型为BB或Bb，且为雄性。用杂交法来判断其显隐性，观察丙与乙交配的后代的毛色，若子代全为黑色则丙为纯种，反之为杂种。
