第16讲 孟德尔的豌豆杂交实验（一）（解析版）

第16讲　孟德尔的豌豆杂交实验(一)（解析版）


本模块是“遗传与进化”的开篇，与其他模块分别从不同方向描述了遗传因子的细胞学基础、遗传因子的分子生物学基础、基因控制性状的机制及变异、应用等方面内容。考纲对本模块内容的具体要求如下：
1.孟德尔遗传实验的科学方法(理解应用水平)
2．基因的分离定律(理解应用水平)
本部分内容对一对相对性状的杂交实验的考查主要涉及孟德尔杂交实验的过程和结果、假说—演绎法的理解、基因分离定律的实质和适用条件等。
基因型和表现型的考查内容主要包括与分离定律有关的概率计算、分离比异常情况的处理等。对分离定律计算的考查内容主要包括性状显隐性的判定方法、纯合子与杂合子的判定方法、基因型与表现型的推导等。

一、孟德尔的科学研究方法
1．豌豆作为实验材料的优点
(1)豌豆是 自花传粉 、 闭花受粉 植物，在自然状态下一般是纯种。
(2)豌豆具有易于区分的 性状 。
(3)豌豆花大，便于进行异花传粉操作。
2．豌豆杂交实验的过程
去雄 ：除去未成熟花的全部雄蕊
↓
套袋隔离：套上纸袋，防止 外来花粉干扰
↓
人工授粉 ：雌蕊成熟时将另一植株的花粉撒在去雄的雌蕊柱头上
再套袋隔离：保证杂交后代得到的种子是人工授粉后所结

二、一对相对性状的杂交实验——发现问题
1．实验过程及现象
P（亲本） 高茎×矮茎
具有 相对 性状

F1（子一代） 高茎
表现为 显性 性状 自交

F2（子二代） 性状 高茎∶矮茎
表现为 性状分离 现象 比例 3∶1

2．提出问题：由F1、F2的现象分析，提出了 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___的问题。

三、对分离现象的解释——提出假说


四、对分离现象解释的验证——演绎推理
1．演绎推理过程
(1)原理：隐性纯合子只产生一种含 隐型基因__的配子，所以不会掩盖F1配子中基因的表达。
(2)方法：__测交__实验，即让F1与__隐型纯合子 杂交。
(3)画出测交实验的遗传图解：
答案 如图

(4)预期：______测交后代高茎：矮茎=3:1_______。
2．测交实验结果：测交后代的高茎和矮茎比接近1∶1。
3．结论：实验数据与理论分析相符，证明对分离现象的理论解释是正确的。
五、分离定律——得出结论
1．内容
(1)研究对象：控制___同一性状_____的遗传因子。
(2)时间：形成____配子______时。
(3)行为：成对的遗传因子发生_分离_____。
(4)结果：分离后的遗传因子分别进入 _不同配子_中，随 同源染色体 遗传给后代。
2．实质：____等位基因______随_______同源染色体______的分开而分离。
3．适用范围
(1)_______一对相对性状________的遗传。
(2) 细胞核内染色体 上的基因。
(3)进行___有性生殖_______的真核生物。
六、性状分离比的模拟实验
1．实验原理：甲、乙两个小桶分别代表 雌雄生殖器官，桶内的彩球分别代表 雌雄配子__，用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。
2．实验注意问题
(1)要___随机___抓取，且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。
(2)重复的次数足够多。

考法拓展：
孟德尔遗传实验的科学方法
1．孟德尔选用严格自花传粉的豌豆作为实验材料，用统计学的方法，假说—演绎思路得出了基因的分离定律，测交实验是假说—演绎推理的体现。
2．相对性状是指同种生物同一种性状的不同表现类型。
3．性状分离是指杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
4．纯合子体内基因组成相同，杂合子体内基因组成不同。
5．纯合子自交后代一定是纯合子，杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子
一对相对性状的杂交实验
1．相同基因、等位基因与非等位基因

(1)相同基因：同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A叫相同基因。
(2)等位基因：同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d都是等位基因。
(3)非等位基因：非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。
2．与杂交方式相关的概念及其作用

分离定律的实质与验证
1．分离定律的实质
下图表示一个基因型为Aa的性原细胞产生配子的过程：
由图得知，基因型为Aa的精(卵)原细胞能产生A和a两种类型的配子，比例为1∶1。

验证方法
(1)测交法：让杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分离比为1∶1。
(2)杂合子自交法：让杂合子自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体，采用同基因型的杂合子相互交配)，后代的性状分离比为3∶1。
(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，可直接验证基因的分离定律。
(4)花药离体培养法：将花药离体培养，只统计某一种性状，其性状分离比为1∶1。
上述四种方法都能揭示分离定律的实质，但有的操作简便，如自交法；有的能在短时间内做出判断，如花粉鉴定法等。由于四种方法各有优缺点，因此解题时要根据题意选择合理的实验方案(对于动物而言，常采用测交法)。
归纳总结:
遗传规律研究方法——“假说—演绎”法
(1)提出问题→为什么F2中总是出现3∶1的比例？
(2)假说解释→提出遗传因子控制相对性状等观点。
(3)演绎推理→F1为杂合子，其测交后代为1∶1。
(4)实验验证→测交实验验证演绎推理。
(5)总结规律→通过实验验证，假说成立。
严格的假说—演绎过程，再加上合适的材料和科学的方法，奠定了孟德尔成功的基础。


判断下列说法的对错。
(1)孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性。(　　)
【答案】√
【解析】豌豆是两性花，豌豆花的结构适合自花传粉， 且闭花授粉。
(2)孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质。(　　)
【答案】×
【解析】孟德尔发现了遗传因子，但是后人把他对一对相对性状的实验结果及其解释归纳为孟德尔第一定律
(3)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。(　　)
【答案】×
【解析】测交除了测定F1的基因型，也可以验证基因分离定律理论解释的正确性和高等动物纯合子、杂合子的鉴定
(4)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合。(　　)
【答案】×
【解析】从表现型不能看出基因型

一、孟德尔遗传实验的科学方法及相关概念
例1：在孟德尔的豌豆杂交实验中，涉及自交和测交。下列相关叙述中正确的是(　　)
A．自交可以用来判断某一显性个体的基因型，测交不能
B．测交可以用来判断一对相对性状的显隐性，自交不能
C．自交可以用于显性优良性状的品种培育过程
D．自交和测交都不能用来验证分离定律和自由组合定律
【答案】 C
【解析】自交和测交均可以用来判断某一显性个体的基因型，A项错误；自交可以用来判断一对相对性状的显隐性，但测交不可以用来判断一对相对性状的显隐性，B项错误；自交子代可能发生性状分离，所以自交可用于淘汰隐性个体，提高显性基因的频率，即可用于显性优良性状的品种培育过程，C项正确；自交和测交均能用来验证分离定律和自由组合定律，D项错误。
变式训练1：“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的方法。包括“提出问题→作出假设→演绎推理→检验推理→得出结论”五个基本环节。孟德尔利用该方法发现了两大遗传定律。下列对孟德尔的研究过程的分析中，正确的是(　　)
A．孟德尔的杂交实验，F1的表现型否定了融合遗传，证实了基因的分离定律
B．孟德尔所作假设的核心内容有：生物的性状是由遗传因子决定的，而且遗传因子在体细胞中是成对存在的，形成配子时成对的遗传因子分离
C．孟德尔发现的遗传规律同样适用于对细菌等原核生物的研究
D．萨顿的假说、摩尔根证明基因在染色体上的有关研究，也运用了该科研方法
【答案】B
【解析】　孟德尔的杂交实验，F1只有一种表现型，不能证实基因的分离定律；孟德尔的两大遗传定律只适合于真核生物的有性生殖；萨顿的假说运用了类比推理法，并未使用假说—演绎法。

二、一对相对性状的杂交实验
例二：有关下面遗传图解的说法，正确的是(　　)

A．基因分离定律的实质表现在图中的①②
B．基因自由组合定律的实质表现在图中的③
C．Aa产生的雌雄两种配子的数量比为1∶1
D．基因(A)与基因(a)的根本区别在于所含的密码子不同
【答案】 A
【解析】基因自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因形成配子时自由组合，Aa产生的雌配子远少于雄配子，基因(A)与基因(a)的根本区别在于碱基对的数目、排序不同
变式训练2：下列关于遗传学中的一些基本概念的叙述正确的是(　　)
A．杂种显性个体与隐性个体杂交子代同时出现显性和隐性性状可称为性状分离
B．等位基因的本质区别是控制的性状不同
C．非同源染色体自由组合之时，所有的非等位基因也发生自由组合
D．纯合子aabb(a、b位于不同染色体上)减Ⅰ后期会发生非同源染色体的自由组合
【答案】D
【解析】性状分离的概念是杂种后代中同时显现显性性状和隐性性状的现象，A项错误；等位基因是位于同源染色体的同一位置上控制同一性状的不同表现类型的基因，本质区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同，B项错误；非同源染色体自由组合之时，位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合，位于一对同源染色体上的非等位基因不发生自由组合，C项错误。



1．(2017·全国卷Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是(　　)
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的
【答案】D
【解析】性状是由基因决定的，受环境影响。
2．下列不属于孟德尔假设的内容的是（?? ?）。
A．生物的遗传性状都是由DNA上的遗传因子控制的
B．豌豆种子的圆粒和皱粒是由一对遗传因子控制的
C．形成下一代新的植株时，雌雄配子的结合是随机的
D．植物的花粉（或精子）中的遗传因子只有体细胞的一半
【答案】A
【解析】孟德尔假设的内容包括：生物的性状是由遗传因子控制的，遗传因子在体细胞中成对存在；遗传因子在配子中成单存在；受精是雌雄配子的结合是随机的。孟德尔发现遗传规律时人类还没有发现DNA。
故答案为A。
3．孟德尔利用高茎和矮茎豌豆的杂交实验，发现了分离定律。下列与此有关的叙述，正确的是（　　）
A．由于豌豆是自花传粉植物，因此实验过程中免去了人工授粉的麻烦??????????
B．雌雄配子的随机结合是F2出现3:1性状分离比的条件之一
C．孟德尔提出的假说证明了分离定律真实可靠??????????
D．若让F2中的高茎豌豆自交，理论上子代中矮茎植株约占2/3
【答案】B
【解析】本题考查孟德尔一对相对性状的杂交实验，要求考生知道孟德尔实验的方法操作过程，能理解基因分离定律的实质，并能利用分离定律进行解释和计算。由于豌豆是自花传粉植物，因此豌豆杂交实验过程中必需对母本进行人工去雄及人工授粉的操作，才能实现异花传粉，A不符合题意；孟德尔的一对相对性状杂交实验中，雌雄配子的随机结合是F2出现3:1性状分离比的条件之一，B符合题意；孟德尔通过测交实验证明了自己提出的假说是正确的，C不符合题意；由于F2中高茎豌豆的基因型及比例为DD：Dd=1:2，若让F2中的高茎豌豆自交，理论上子代中矮茎植株约占2/3×1/4=1/6，D不符合题意。
故答案为B。
4．“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，下列属于孟德尔在一对相对性状的杂交实验中发现基因分离定律时的“演绎”过程的是（???? ）
A．生物的性状是遗传因子决定的
B．由F2出现了“3：1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1：1
D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因个体比接近1：2：1
【答案】C
【解析】A、生物性状由遗传因子决定属于假说内容，故A不符合题意； B、由F2出现了“3：1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离属于假说内容，故B不符合题意； C、演绎推理内容是F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1：1，再设计了测交实验对分离定律进行验证，故C符合题意； D、若F1产生配子时成对遗传因子分离，雌雄配子随机组成，则F2中三种基因个体比接近1：2：1，属于假说内容，故D不符合题意；故答案为C。
5．在某种牛中，基因型为AA的个体的体色为红褐色，基因型为aa的个体为红色，基因型为Aa的个体中雄牛是红褐色，雌牛则是红色。一头红褐色的母牛生了一头红色小牛，这头小牛的性别及基因型为（??? ）
A．雌性，Aa???????????????????? B．雄性，Aa????????????????????
C．雄性或雌性，aa???????????????????? D．雌性，aa或Aa
【答案】A
【解析】由题意可知，红褐色母牛的基因型为AA，子代的红色小牛基因型为A_，基因型为Aa的雄牛表现为红褐色，故该小牛只能是雌性；故答案为A。

6．已知某种植物果皮的有毛和无毛由常染色体上的一对等位越因（D，d）控制，让多个果皮有毛的亲本自交，F1的表现型及比例为有毛：无毛=7:1（不考虑越因突变、染色体变异和致死怡况）。下列有关分析不合理的是（?? ）
A．该植物果皮的有毛对无毛为显性?????????????????????????
B．亲本的基因型有DD、Dd两种，且比例为1:1
C．F1中d基因的频率为1/4??????????????????????????????????????
D．F1果皮有毛植株中DD:Dd=4:1
【答案】D
【解析】A、让多个果皮有毛的亲本自交，F1的表现型及比例为有毛：无毛=7 :1，后代出现了无毛，说明了有毛对无毛为显性，A不符合题意； B、Dd自交后代无毛的比例为1/4，而后代无毛的比例为1/8，说明亲本DD：Dd=1:1，B不符合题意； C、子一代DD：Dd：dd=5:2:1，则d的基因频率=2×2/8+1/8=1/4，C不符合题意； D、F1果皮有毛植株中DD:Dd=5:2，D符合题意；故答案为D。

7．(2015·山东卷)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是(　)

A．0B．只有p＝b时，亲代群体才可能只含有杂合体
C．p＝a时，显性纯合体在F1中所占的比例为1/9
D．p＝c时，F1自交一代，子代中纯合体比例为5/9
【答案】D
【解析】若亲代群体只含有纯合体HH和hh，由于基因型频率不确定，则基因频率也不确定(08．(2014·海南卷)某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制。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：①定义法——具有相对性状的纯合子进行正反交，子代表现出的性状都是显性性状，对应的为隐性性状；②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，亲代为显性。
二、综合题
9．某二倍体植物的性别由三个等位基因（aD、a+、ad）决定，其中 aD 基因决定雄株，a+基因决定两性植株，ad 基因决定雌株。这三个等位基因的显隐性关系为 aD 对 a+、ad 为显性，a+对 ad 为显性。请回答：
（1）该植物的雄性植株中 ________（填“存在”或“不存在”）纯合体。
（2）关于性别，该植物的种群中存在________种基因型，一株两性植株最多可产生________种配子。
（3）两个亲本杂交，后代中雌株∶雄株∶两性植株=1∶2∶1，请用遗传图解表示该遗传过程。________
（4）aD、a+、ad 三个等位基因的存在体现了基因突变的________性。
【答案】（1）不存在 （2）5；2
（3）
（4）多方向
【解析】（1）aD基因决定雄株，而aD基因只能由雄性植株提供，雌性植株中不可能含有aD基因，故该植物的雄性植株中不存在纯合体。（2）由题干信息可知，该植物的种群中存在5种基因型，即aDa+和aDad为雄株；a+a+和a+ad为两性植株；adad为雌株。基因型为a+a+的两性植株可产生一种配子，基因型为a+ad的两性植株可产生两种配子。（3）可根据子代的表现型来推测这两个亲本的基因型。因子代存在雌性植株（adad），故这两个亲本均含有ad基因；又因子代存在雄性植株和两性植株，故父本的基因型为aDad ， 母本的基因型为a+ad。（4）aD、a+、ad三个等位基因的存在体现了基因突变的多方向性。

10．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：

（1）该实验的亲本中，父本是________，母本是________。
（2）操作①叫________，此项处理必须在豌豆________之前进行。
（3）操作②叫________，此项处理后必须对母本的雌蕊进行________，其目的是________。
（4）若P皆为纯合体，让F1代进行自交所得F2的性状中，高茎与矮茎之比为________，F2代的遗传因子组成类型有________，且比值为________。
【答案】（1）矮茎豌豆；高茎豌豆
（2）去雄；自然传粉
（3）人工授粉；套袋处理；防止其他豌豆花粉的干扰
（4）3:1；DD、Dd、dd；1:2:1
【解析】不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本，接收花粉的植株叫做母本。

11．(2015·北京卷)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛，研究者对果蝇S的突变进行了系列研究，用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。

(1)根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对___性状，其中长刚毛是____性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为____。
(2)实验2结果显示：与野生型不同的表现型有____种。③基因型为____，在实验2后代中该基因型的比例是____。
(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异，解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因：
(4)检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小，推测相关基因发生的变化为 。
(5)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的。作出这一判断的理由是：虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状，但__ ，说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。
【答案】(1)相对 显 Aa,aa
(2)2 AA 1/4
(3)两个AA抑制胸部长出刚毛，只有一个A基因是无此效应
(4)核苷酸数减少
(5)新的突变基因经过个体繁殖后传到下一代不可能出现比例高达25%的情况。
【解析】(1)根据实验2可判断，长刚毛是显性性状。实验1的杂交后代中显、隐性比例为1∶1，且与性别无关，结合实验1亲本表现型得出实验1亲本杂交组合为测交(Aa×aa)。(2)实验2中，与野生型不同的表现型有2种，一种是腹部长刚毛、胸部短刚毛，基因型为Aa；另一种是腹部长刚毛、胸部无刚毛，基因型为AA，占全部后代的1/4。(3)果蝇③腹部长刚毛，胸部无刚毛的原因可能是A基因的纯合抑制胸部长出刚毛，只有一个A基因时无此效应。(4)突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小，这说明基因突变类型为碱基对的缺失。(5)果蝇③胸部无刚毛是一个新性状，但由于数量较多，占全部后代的1/4，说明该性状的出现不是基因突变的结果，而是A基因的纯合导致的。



12

第16讲　孟德尔的豌豆杂交实验(一)（原卷版）


本模块是“遗传与进化”的开篇，与其他模块分别从不同方向描述了遗传因子的细胞学基础、遗传因子的分子生物学基础、基因控制性状的机制及变异、应用等方面内容。考纲对本模块内容的具体要求如下：
1.孟德尔遗传实验的科学方法(理解应用水平)
2．基因的分离定律(理解应用水平)
本部分内容对一对相对性状的杂交实验的考查主要涉及孟德尔杂交实验的过程和结果、假说—演绎法的理解、基因分离定律的实质和适用条件等。
基因型和表现型的考查内容主要包括与分离定律有关的概率计算、分离比异常情况的处理等。对分离定律计算的考查内容主要包括性状显隐性的判定方法、纯合子与杂合子的判定方法、基因型与表现型的推导等。

一、孟德尔的科学研究方法
1．豌豆作为实验材料的优点
(1)豌豆是 、 植物，在自然状态下一般是纯种。
(2)豌豆具有易于区分的 。
(3)豌豆花大，便于进行异花传粉操作。
2．豌豆杂交实验的过程
：除去未成熟花的全部雄蕊
↓
套袋隔离：套上纸袋，防止
↓
：雌蕊成熟时将另一植株的花粉撒在去雄的雌蕊柱头上
再套袋隔离：保证杂交后代得到的种子是人工授粉后所结

二、一对相对性状的杂交实验——发现问题
1．实验过程及现象
P（亲本） 高茎×矮茎
具有 性状

F1（子一代）
表现为 性状 自交

F2（子二代） 性状 高茎∶矮茎
表现为 现象 比例

2．提出问题：由F1、F2的现象分析，提出了 ___的问题。

三、对分离现象的解释——提出假说

P（亲本） 高茎×矮茎
具有 性状

F1（子一代）
表现为 性状 自交

F2（子二代） 性状 高茎∶矮茎
表现为 现象 比例

四、对分离现象解释的验证——演绎推理
1．演绎推理过程
(1)原理：隐性纯合子只产生一种含 __的配子，所以不会掩盖F1配子中基因的表达。
(2)方法：__ __实验，即让F1与__ 杂交。
(3)画出测交实验的遗传图解：
答案 如图

(4)预期：____ _____。
2．测交实验结果：测交后代的高茎和矮茎比接近1∶1。
3．结论：实验数据与理论分析相符，证明对分离现象的理论解释是正确的。
五、分离定律——得出结论
1．内容
(1)研究对象：控制___ _____的遗传因子。
(2)时间：形成___ ______时。
(3)行为：成对的遗传因子发生_ _____。
(4)结果：分离后的遗传因子分别进入 _ _中，随 遗传给后代。
2．实质：____ ______随_______ ______的分开而分离。
3．适用范围
(1)_______ ________的遗传。
(2) 上的基因。
(3)进行___ _______的真核生物。
六、性状分离比的模拟实验
1．实验原理：甲、乙两个小桶分别代表 ，桶内的彩球分别代表 ，用不同彩球随机组合模拟生物在生殖过程中雌、雄配子的随机结合。
2．实验注意问题
(1)要___ __抓取，且每抓完一次将小球放回原小桶并搅匀。
(2)重复的次数足够多。

考法拓展：
孟德尔遗传实验的科学方法
1．孟德尔选用严格自花传粉的豌豆作为实验材料，用统计学的方法，假说—演绎思路得出了基因的分离定律，测交实验是假说—演绎推理的体现。
2．相对性状是指同种生物同一种性状的不同表现类型。
3．性状分离是指杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
4．纯合子体内基因组成相同，杂合子体内基因组成不同。
5．纯合子自交后代一定是纯合子，杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子
一对相对性状的杂交实验
1．相同基因、等位基因与非等位基因

(1)相同基因：同源染色体相同位置上控制同一性状的基因。如图中A和A叫相同基因。
(2)等位基因：同源染色体的同一位置控制相对性状的基因。如图中B和b、C和c、D和d都是等位基因。
(3)非等位基因：非等位基因有两种情况。一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合定律，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中A和b。
2．与杂交方式相关的概念及其作用

分离定律的实质与验证
1．分离定律的实质
下图表示一个基因型为Aa的性原细胞产生配子的过程：
由图得知，基因型为Aa的精(卵)原细胞能产生A和a两种类型的配子，比例为1∶1。

验证方法
(1)测交法：让杂合子与隐性纯合子杂交，后代的性状分离比为1∶1。
(2)杂合子自交法：让杂合子自交(若为雌雄异体或雌雄异株个体，采用同基因型的杂合子相互交配)，后代的性状分离比为3∶1。
(3)花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，可直接验证基因的分离定律。
(4)花药离体培养法：将花药离体培养，只统计某一种性状，其性状分离比为1∶1。
上述四种方法都能揭示分离定律的实质，但有的操作简便，如自交法；有的能在短时间内做出判断，如花粉鉴定法等。由于四种方法各有优缺点，因此解题时要根据题意选择合理的实验方案(对于动物而言，常采用测交法)。
归纳总结:
遗传规律研究方法——“假说—演绎”法
(1)提出问题→为什么F2中总是出现3∶1的比例？
(2)假说解释→提出遗传因子控制相对性状等观点。
(3)演绎推理→F1为杂合子，其测交后代为1∶1。
(4)实验验证→测交实验验证演绎推理。
(5)总结规律→通过实验验证，假说成立。
严格的假说—演绎过程，再加上合适的材料和科学的方法，奠定了孟德尔成功的基础。


判断下列说法的对错。
(1)孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性。(　　)

(2)孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质。(　　)

(3)孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型。(　　)

(4)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合。(　　)


一、孟德尔遗传实验的科学方法及相关概念
例1：在孟德尔的豌豆杂交实验中，涉及自交和测交。下列相关叙述中正确的是(　　)
A．自交可以用来判断某一显性个体的基因型，测交不能
B．测交可以用来判断一对相对性状的显隐性，自交不能
C．自交可以用于显性优良性状的品种培育过程
D．自交和测交都不能用来验证分离定律和自由组合定律
【答案】 C
【解析】自交和测交均可以用来判断某一显性个体的基因型，A项错误；自交可以用来判断一对相对性状的显隐性，但测交不可以用来判断一对相对性状的显隐性，B项错误；自交子代可能发生性状分离，所以自交可用于淘汰隐性个体，提高显性基因的频率，即可用于显性优良性状的品种培育过程，C项正确；自交和测交均能用来验证分离定律和自由组合定律，D项错误。
变式训练1：“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的方法。包括“提出问题→作出假设→演绎推理→检验推理→得出结论”五个基本环节。孟德尔利用该方法发现了两大遗传定律。下列对孟德尔的研究过程的分析中，正确的是(　　)
A．孟德尔的杂交实验，F1的表现型否定了融合遗传，证实了基因的分离定律
B．孟德尔所作假设的核心内容有：生物的性状是由遗传因子决定的，而且遗传因子在体细胞中是成对存在的，形成配子时成对的遗传因子分离
C．孟德尔发现的遗传规律同样适用于对细菌等原核生物的研究
D．萨顿的假说、摩尔根证明基因在染色体上的有关研究，也运用了该科研方法


二、一对相对性状的杂交实验
例二：有关下面遗传图解的说法，正确的是(　　)

A．基因分离定律的实质表现在图中的①②
B．基因自由组合定律的实质表现在图中的③
C．Aa产生的雌雄两种配子的数量比为1∶1
D．基因(A)与基因(a)的根本区别在于所含的密码子不同
【答案】 A
【解析】基因自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因形成配子时自由组合，Aa产生的雌配子远少于雄配子，基因(A)与基因(a)的根本区别在于碱基对的数目、排序不同
变式训练2：下列关于遗传学中的一些基本概念的叙述正确的是(　　)
A．杂种显性个体与隐性个体杂交子代同时出现显性和隐性性状可称为性状分离
B．等位基因的本质区别是控制的性状不同
C．非同源染色体自由组合之时，所有的非等位基因也发生自由组合
D．纯合子aabb(a、b位于不同染色体上)减Ⅰ后期会发生非同源染色体的自由组合



1．(2017·全国卷Ⅲ)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是(　　)
A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的
C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的
D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的

2．下列不属于孟德尔假设的内容的是（?? ?）。
A．生物的遗传性状都是由DNA上的遗传因子控制的
B．豌豆种子的圆粒和皱粒是由一对遗传因子控制的
C．形成下一代新的植株时，雌雄配子的结合是随机的
D．植物的花粉（或精子）中的遗传因子只有体细胞的一半

3．孟德尔利用高茎和矮茎豌豆的杂交实验，发现了分离定律。下列与此有关的叙述，正确的是（　　）
A．由于豌豆是自花传粉植物，因此实验过程中免去了人工授粉的麻烦??????????
B．雌雄配子的随机结合是F2出现3:1性状分离比的条件之一
C．孟德尔提出的假说证明了分离定律真实可靠??????????
D．若让F2中的高茎豌豆自交，理论上子代中矮茎植株约占2/3

4．“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，下列属于孟德尔在一对相对性状的杂交实验中发现基因分离定律时的“演绎”过程的是（???? ）
A．生物的性状是遗传因子决定的
B．由F2出现了“3：1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1：1
D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因个体比接近1：2：1

5．在某种牛中，基因型为AA的个体的体色为红褐色，基因型为aa的个体为红色，基因型为Aa的个体中雄牛是红褐色，雌牛则是红色。一头红褐色的母牛生了一头红色小牛，这头小牛的性别及基因型为（??? ）
A．雌性，Aa???????????????????? B．雄性，Aa????????????????????
C．雄性或雌性，aa???????????????????? D．雌性，aa或Aa

6．已知某种植物果皮的有毛和无毛由常染色体上的一对等位越因（D，d）控制，让多个果皮有毛的亲本自交，F1的表现型及比例为有毛：无毛=7:1（不考虑越因突变、染色体变异和致死怡况）。下列有关分析不合理的是（?? ）
A．该植物果皮的有毛对无毛为显性?????????????????????????
B．亲本的基因型有DD、Dd两种，且比例为1:1
C．F1中d基因的频率为1/4??????????????????????????????????????
D．F1果皮有毛植株中DD:Dd=4:1


7．(2015·山东卷)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是(　)

A．0B．只有p＝b时，亲代群体才可能只含有杂合体
C．p＝a时，显性纯合体在F1中所占的比例为1/9
D．p＝c时，F1自交一代，子代中纯合体比例为5/9

8．(2014·海南卷)某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制。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

二、综合题
9．某二倍体植物的性别由三个等位基因（aD、a+、ad）决定，其中 aD 基因决定雄株，a+基因决定两性植株，ad 基因决定雌株。这三个等位基因的显隐性关系为 aD 对 a+、ad 为显性，a+对 ad 为显性。请回答：
（1）该植物的雄性植株中 ________（填“存在”或“不存在”）纯合体。
（2）关于性别，该植物的种群中存在________种基因型，一株两性植株最多可产生________种配子。
（3）两个亲本杂交，后代中雌株∶雄株∶两性植株=1∶2∶1，请用遗传图解表示该遗传过程。________
（4）aD、a+、ad 三个等位基因的存在体现了基因突变的________性。

10．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：

（1）该实验的亲本中，父本是________，母本是________。
（2）操作①叫________，此项处理必须在豌豆________之前进行。
（3）操作②叫________，此项处理后必须对母本的雌蕊进行________，其目的是________。
（4）若P皆为纯合体，让F1代进行自交所得F2的性状中，高茎与矮茎之比为________，F2代的遗传因子组成类型有________，且比值为________。

11．(2015·北京卷)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛，研究者对果蝇S的突变进行了系列研究，用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。

(1)根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对___性状，其中长刚毛是____性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为____。
(2)实验2结果显示：与野生型不同的表现型有____种。③基因型为____，在实验2后代中该基因型的比例是____。
(3)根据果蝇③和果蝇S基因型的差异，解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因：
(4)检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小，推测相关基因发生的变化为 。
(5)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的。作出这一判断的理由是：虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状，但__ ，说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。




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