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第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
课标领航
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。
【重点】 对分离现象的解释，阐明分离定律;运用分离定律解释一些遗传现象。
【难点】 对分离现象的解释;假说—演绎法。
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
第
1
节
孟德尔的豌豆杂交实验(一)
基础自主梳理
基础自主梳理
一、用豌豆做遗传实验，其特点及优势分析
特点 优势
自花传粉和_____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
闭花
相对
性状
二、一对相对性状的实验
P代表亲本，F1代表_______，F2代表子二代, ×代表_____。
子一代
杂交
思考感悟
1.在一对相对性状的杂交实验中，F2中显性性状个体与隐性性状个体的比例一定是3∶1吗？为什么？
【提示】 不一定。因为孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下统计出来的,若实验材料较少，则不一定得到孟德尔实验的结果。
三、对分离现象的解释
1．孟德尔对分离现象提出的假说
(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_____存在的。
(3)配子中的遗传因子是_____存在的。
(4)受精时，雌雄配子的结合是_____的。
成对
单个
随机
2．遗传图解
即F2遗传因子组成及比例约为：
1____∶2Dd∶1____。
F2性状表现型及比例约为:______:______。
四、对分离现象解释的验证——测交
1．测交：让F1与___________杂交，用来测定F1遗传因子组合的方法叫测交，测交往往用于鉴定某个体的遗传因子的组合。
2．目的：验证对分离现象解释的正确性。
DD
dd
3高茎
1矮茎
隐性纯合子
3．预测
4．实验结果：30株是高茎，34株是矮茎，这两种性状的分离比接近_____。
5．结论：实验结果与理论预测相符，证明对分离现象解释的正确性。
1∶1
思考感悟
2．测交中为什么用隐性纯合子与F1杂交？
【提示】 隐性纯合子与F1杂交，能使F1中各种遗传因子控制的性状全部表现出来，从而推知F1中的遗传因子组成。
五、分离定律
1．描述对象：遗传因子。
2．发生时间：在形成_____时。
3．实质：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_____遗传给后代。
配子
配子
核心要点突破
基本概念辨析
1．性状类
(1)相对性状：同种生物同一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，F1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，F1未表现出来的那个亲本的性状。
(4)性状分离：杂种的后代中，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：控制显性性状的遗传因子(用大写字母来表示)。
(2)隐性遗传因子：控制隐性性状的遗传因子(用小写字母来表示)。
3．交配类
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 AA×aa
Aa×AA
自交 遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式 AA×AA
Aa×Aa
测交 显性个体与隐性纯合子杂交 A_×aa
正交与反交 是相对而言，若甲(♀)×乙(♂)为正交，则乙(♀)×甲(♂)为反交 ——
(2009年高考上海卷)用豌豆进行遗传试验时，下列操作错误的是( )
A．杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊
B．自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去
C．杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊
D．人工授粉后，应套袋
【尝试解答】 C
例1
【解析】 豌豆是严格的闭花自花授粉植物,其花属于两性花，所以在自交时，无须除去雌蕊或雄蕊；在进行豌豆的杂交试验时，需在豌豆开花前，除去母本的全部雄蕊并套袋,待雌蕊成熟后再授以其他植株的花粉(即人工授粉)，人工授粉后还要套袋，前后两次套袋的目的都是防止其他植株花粉的影响。
【互动探究】
(1)以上实验进行测交时，母本在开花前还需去雄套袋吗？
(2)若用黄瓜植株进行杂交实验时，还需上题中的A项处理吗？
【提示】 (1)需要。
(2)黄瓜植株的花为单性花，因此不需要。
【探规寻律】 ①植物的自花传粉和同株异花传粉也属自交。
②在杂交实验中常需要人工异花传粉，应提醒学生套袋，其目的是避免实验受外来花粉的干扰，确保实验的科学性和准确性。
亲子代遗传因子组成、表现型及比例相互推导的解题思路
1.由亲代推断子代的遗传因子组成、表现型及其概率(正推型)
(1)根据亲代遗传因子组成直接推断子代遗传因子组成和表现型概率
亲本 子代遗传因子组成 子代表现型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1
aa×aa aa 全为隐性
(2)棋盘法求子代遗传因子组成和表现型概率
①先根据亲本产生雌、雄配子列表。
②再根据表格写出配子结合成子代的遗传因子组成(表现型)或只列出所要求的遗传因子组成(表现型)。
雌、雄配子的结合方式＝雌配子种数×雄配子种数。
子代遗传因子组成概率＝所求遗传因子组成数目/结合方式。
子代表现型概率＝所求表现型个数/结合方式。
2.由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型)
(1)遗传因子填充法。先根据亲代表现型写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子组成可用A_来表示，那么隐性性状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遗传因子，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：
①若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子(Bb)。即Bb×Bb→3B_∶1bb。
②若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型。即Bb×bb→1Bb∶1bb。
③若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
④若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即bb×bb→bb。
例2
(2011年杭州市高一质检)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 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1511 508
A.番茄的果色中，黄色为显性性状
B．实验1的亲本遗传因子组成：红果为AA,黄果为aa
C．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
【尝试解答】 C
【解析】 由组合3知：双亲表现型相同，子代出现红果∶黄果≈3∶1的性状分离比，说明红果为显性性状，子代中红果的遗传因子组成可能是AA、Aa。组合1的子代表现型红果∶黄果≈1∶1，故亲本遗传因子组成分别为红果Aa、黄果aa。组合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。
【探规寻律】 相对性状中显、隐性判断(设A、B为一对相对性状)
①定义法(或杂交法)
若A×B→A，则A为显性，B为隐性。
若A×B→B，则B为显性，A为隐性。
若A×B→既有A，又有B，则无法判断显隐性。
A．所有的黑羊的亲代中至少有一方是黑羊
B．F1黑羊的遗传因子组成与亲代黑羊的遗传因子组成相同
C．F2黑羊的遗传因子组成都与F1黑羊相同
D．白色是隐性性状
答案：C
概率计算的方法和实例分析
1．概率计算的方法
(1)用经典公式计算：
概率＝(某性状或遗传因子组合数/总组合数)×100%。
(2)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概率相乘，相关个体的概率相加即可。
2．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。设用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。
(1)方法一：用分离比直接推出
P：Bb×Bb
↓
F1：
♀ B b
B BB(白羊) Bb(白羊)
b Bb(白羊) bb(黑羊)
例3
【思路点拨】 本题主要考查患病概率的计算。解答本题可从以下几点分析：
①明确显隐性关系。
②写出已知的遗传因子组成。
③判断出完整的遗传因子组成并计算。
【尝试解答】 D
【解析】 解答本题可按以下程序进行：
跟踪训练 调查发现人群中夫妇双方均表现正常也能生出白化病患儿。研究表明白化病由一对遗传因子控制。判断下列有关白化病遗传的叙述，错误的是( )
A．致病遗传因子为隐性
B．如果夫妇双方都是携带者，他们生出白化病患儿的概率是1/4
C．如果夫妇一方是白化病患者，他们所生表现正常的子女一定是携带者
D．白化病患者与表现正常的人结婚，所生子女表现正常的概率是1
答案：D
实验探究创新
性状分离比的模拟
1．实验原理
本实验用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合。
2．方法步骤
(1)在甲、乙两个小桶中分别放入两种彩球各10个。
(2)摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。
(3)分别从两个桶内随机抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。
(4)将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤③重复做50～100次。
3．结果和结论
统计实验结果：统计彩球组合类型分别为DD、Dd和dd的数量及比例。
结果：彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，彩球代表的显性与隐性类型的数值比为3∶1。
结论：模拟实验表明，在雌雄配子随机结合的情况下，性状分离比为3∶1。
实战演练 下列有关性状分离比的模拟实验的叙述，不正确的是( )
A．每次抓取的小球，统计完以后，不必放回原来的小桶内
B．实验所选用的小球大小、形状、质量、质地等要一样
C．抓取小球时，应用双手同时进行，最好闭眼抓取
D．由于样本数目更大，全班总的统计结果一般比小组的统计结果更接近于理论比值
解析：选A。每次抓取的小球，统计完以后,一定要放回到原来的小桶内，以保证桶内的两种小球的数量相等，即模拟杂合子在产生配子时，形成的两种配子数相等。实验所选用的小球大小、形状、质量、质地等要一样,抓取小球时，应用双手同时进行，最好闭眼抓取，这些措施都是为了保证每种小球被抓取的概率相等。由于样本数目更大，全班总的统计结果一般比小组的统计结果更接近于理论比值。
知能过关演练
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第2节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
课标领航
1．阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验及自由组合定律。
2．分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
3．说出基因型、表现型和等位基因的含义
【重点】 对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律；分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
【难点】 对自由组合现象的解释。
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
第
2
节
孟德尔的豌豆杂交实验(二)
基础自主梳理
基础自主梳理
一、两对相对性状的杂交实验
1．发现者：孟德尔。
2．图解：
二、对自由组合现象的解释
1．两对相对性状(黄与绿，圆与皱)由_____遗传因子(Y与y，R与r)控制。
2．两对相对性状都符合_________的比，即3∶1，黄∶绿＝3∶1，圆∶皱＝3∶1。
3．F1产生配子时成对的遗传因子_____，不同对的遗传因子_________。
两对
分离定律
分离
自由组合
4．F1产生雌雄配子各4种，________________＝1∶1∶1∶1。
5．受精时雌雄配子随机结合。
6．F2的表现型有4种，其中两种亲本类型(黄圆和绿皱)，两种新组合类型(黄皱与绿圆)。黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱＝ ___________。
YR∶Yr∶yR∶yr
9∶3∶3∶1
思考感悟
1.孟德尔对遗传因子的自由组合定律的解释提出的假设是什么？预期结果是什么？
【提示】 豌豆的两对相对性状分别由两对遗传因子控制，F1产生四种类型的雌、雄配子，即YR、yR、Yr、yr，且比值为1∶1∶1∶1;预期F2有四种表现型，即黄圆、绿圆、黄皱、绿皱，且比值为9∶3∶3∶1。
7．F2的遗传因子组成有___种组合方式，有___种遗传因子组成。
三、对自由组合现象解释的验证
1．方法：______。
2．预测过程：
16
9
测交
3．实验结果:正、反交结果与理论预测相符,说明对_________现象的解释是正确的。
思考感悟
2．孟德尔成功地发现自由组合定律的一个重要因素是成功地设计了实验程序。正确的实验程序是什么？
【提示】 首先设计两对相对性状的杂交实验，再设计两对相对性状的自交实验；最后设计对照实验——测交实验加以验证，从而得出正确的结论。
自由组合
四、自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此_____，决定不同性状的遗传因子_________。
五、孟德尔实验方法的启示
主要是：(1)选材准确；(2)方法科学；(3)态度严谨。
分离
自由组合
六、孟德尔遗传规律的再发现
1．遗传因子：就是遗传基因。
2．表现型：生物个体表现出来的_____。
3．遗传因子组成：与表现型有关的_____
_____组成。
4．等位遗传因子：控制_________的遗传因子。
性状
遗传
因子
相对性状
核心要点突破
两对相对性状的遗传实验分析及有关结论
1．实验分析
F2
1YY(黄) 2Yy(黄) 1yy(绿)
1RR(圆)
2Rr(圆) 1YYRR 2YyRR
(黄圆)
2YYRr 4YyRr 1yyRR
(绿圆)
2yyRr
1rr(皱) 1YYrr 2Yyrr(黄皱) 1yyrr(绿皱)
2．有关结论
(1)豌豆的黄与绿、圆与皱这两对相对性状由两对等位遗传因子控制，这两对等位遗传因子分别位于两对同源染色体上。
(2)F1为“双杂合”个体，遗传因子组成是YyRr，表现型是黄圆。
(3)F2共有16种组合方式，9种遗传因子组成，4种表现型。
(4)F2中双显性占9/16，单显(绿圆、黄皱)各占3/16，双隐性占1/16。
(5)F2中双亲类型(Y_R_＋yyrr)占10/16。重组类型占6/16(3/16Y_rr＋3/16yyR_)。
孟德尔的豌豆杂交实验中，将纯种的黄色圆粒(YYRR)与纯种的绿色皱粒(yyrr)豌豆杂交。F2种子为560粒。从理论上推测，F2种子中遗传因子组成与其个体数基本相符的是( )
例1
选项 A B C D
遗传因子组成 YyRR yyrr YyRr yyRr
个体数 140粒 140粒 315粒 70粒
【尝试解答】 D
【探规寻律】 F2的表现型与遗传因子组成
①表现型共有4种，其中双显(黄圆)∶一显一隐(黄皱)∶一隐一显(绿圆)∶双隐(绿皱)＝9∶3∶3∶1。
②遗传因子组成共有9种，其中纯合子4种，即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr，各占总数的1/16；只有一对基因杂合的杂合子4种，即YyRR、Yyrr、YYRr、yyRr，各占总数的2/16；两对基因都杂合的杂合子1种，即YyRr，占总数的4/16。
解析：选C。本题易错选D。因为不能够记住或没有理解两对相对性状杂交实验的结果而出错。
本题首先要搞清楚F2中表现型不同于双亲的植株为黄色甜玉米和白色非甜玉米，这两种类型共占F2的比例为6/16，具体遗传因子组
成及其比例为：YYss∶Yyss∶yySS∶yySs＝1/16∶2/16∶1/16∶2/16，显然，杂合植株的比例为2/16＋2/16＝4/16，而已知的白色甜玉米占F2的比例为1/16，即表现型不同于双亲的杂合植株的比例应为其4倍，即320株。故选C。
自由组合问题的解决方法——分解组合法
1．思路：将多对等位遗传因子的自由组合分解为若干个分离定律分别分析，再运用乘法原理将各组情况进行组合。
2．题型
(1)配子类型问题
例1：AaBb产生配子种类数
AB、Ab、aB、ab 4种配子
例2：AaBbCc与aaBbCc杂交过程中，配子结合方式
先用分解法分别求出AaBbCc和aaBbCc各产生多少种配子。即：
Aa Bb Cc aa Bb Cc
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 × 2 × 2＝8种 1 × 2 × 2＝4种
再求配子间的结合方式 8×4＝32种
(2)子代遗传因子组成种类及比例问题
例：AaBBCc×aaBbcc→子代遗传因子组成种类数及比例
先分解: Aa×aa→1Aa∶1aa 2种遗传因子组成
BB×Bb→1BB∶1Bb 2种遗传因子组成
cc×Cc→1Cc∶1cc 2种遗传因子组成
再组合:子代中遗传因子组成种类2×2×2＝8种
这8种遗传因子组成及比例可用分枝法表示为:
(3)子代表现型及比例问题
例：AaBBCcDd×aaBbCcDD→子代中表现型种类数及A－B－C－D－在子代中所占比例
例2
豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性、圆粒(R)对皱粒(r)为显性。下表是5种不同的杂交组合以及各种杂交组合所产生的子代数,请写出①～⑤的亲代的遗传因子组成。
亲代 子代的表现型及其数量
遗传因子组成 表现型 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
① 黄皱×绿皱 0 34 0 36
② 黄圆×绿皱 16 17 14 15
③ 黄圆×绿圆 21 7 20 6
④ 绿圆×绿圆 0 0 43 14
⑤ 黄皱×绿圆 15 16 18 17
【尝试解答】 ①Yyrr×yyrr
②YyRr×yyrr ③YyRr×yyRr
④yyRr×yyRr ⑤Yyrr×yyRr
【解析】 该题是已知亲代的表现型和子代的表现型及比例推导亲代的遗传因子组成，常用的解法有三种：
解法一：遗传因子填空法：如②组杂交：黄圆×绿皱，先把能确定的遗传因子写下来，不能确定者暂时空出：Y_R_×yyrr，然后根据后代表现型来确定空处的遗传因子。如子代有绿色(yy)，这是父母双方各提供一个y配子结合成的，有皱粒(rr)是父母双方各提供一个r配子结合成的，由此可知，亲本的遗传因子组成为YyRr×yyrr。同理①组杂交亲本遗传因子组成为Yyrr×yyrr。
解法二：分离组合法：如③组杂交：黄圆×绿圆，从子代表现型入手，将两对性状分开考虑，子代性状黄与绿为1∶1，由分离定律可知亲本的遗传因子组成为Yy×yy；同理，子代性状圆与皱的比为3∶1，则亲本的遗传因子组成为Rr×Rr，再根据亲本表现型将两对性状的遗传因子组成结合，即得YyRr×yyRr。同样方法可判断出④组杂交亲本遗传因子组成为yyRr×yyRr。
【探规寻律】 两种方法相比，第二种方法要在了解后代表现型和分离比时才能使用，第一种方法只要知道子代的表现型即可使用。通过这种一题多解的练习，可以培养思维的灵活性，便于掌握最佳解题的方法，从而提高学习效率。
跟踪训练 番茄高茎(T)对矮茎(t)为显性，圆形果实(S)对梨形果实(s)为显性，这两对遗传因子位于非同源染色体上。现将两个纯合亲本杂交后得到的F1与表现型为高茎梨形果的植株杂交，其杂交后代的性状及植株数分别为高茎圆形果120株、高茎梨形果128株、矮茎圆形果42株、矮茎梨形果38株。产生该F1的两个亲本遗传因子组成是( )
A．TTSS×ttSS B．TTss×ttss
C．TTSs×ttss D．TTss×ttSS
解析：选D。依题意高茎梨形果的遗传因子组成应为T－ss，后代高∶矮＝3∶1，故应为Tt×Tt;后代圆∶梨＝1∶1，故应为Ss×ss。所以F1的遗传因子组成为TtSs，因此产生F1的亲本遗传因子组成为TTss×ttSS或TTSS×ttss。
两种遗传病的概率计算方法
序号 类型 计算公式
1 患甲病的概率为m 则不患甲病概率为1－m
2 患乙病的概率为n 则不患乙病概率为1－n
3 只患甲病的概率 m－mn
4 只患乙病的概率 n－mn
5 同患两种病的概率 mn
6 只患一种病的概率 m＋n－2mn
7 患病概率 m＋n－mn或1－不患病概率
8 不患病概率 (1－m)(1－n)
以上规律可用下图帮助理解：
例3
人类并指(D)为显性遗传病，白化病(a)是一种隐性遗传病，已知控制两种病的基因遵循自由组合定律。一个家庭中，父亲并指,母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，这对夫妇再生一个患病孩子的概率是( )
A．1/2 B．1/8
C．3/8 D．5/8
【尝试解答】 D
【解析】 本题考查自由组合定律在医学上的应用，具体分析如下：
【互动探究】 (1)这对夫妇所生孩子的基因型和表现型各有几种？请列举说明。
(2)这对夫妇再生一孩子只患一种病的可能性是多少？
【提示】 (1)基因型有6种，分别为AADd、AAdd、AaDd、Aadd、aaDd、aadd；表现型有4种，分别为正常(AAdd和Aadd)、只患白化病(aadd)、只患并指(AADd和AaDd)，既患白化病又患并指(aaDd)。
实验探究创新
判断纯合子、杂合子的实验
显性性状的个体至少有一个显性遗传因子。隐性性状的个体，其基因型必定是两个隐性遗传因子，一定是纯合子。判断方法如下:
1．动物：测交法。若后代出现隐性类型，则一定为杂合子，若后代只有显性性状，则可能为纯合子。
2．植物
(1)自交法。若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合子；若后代无性状分离，则可能为纯合子。
(2)测交法。同动物的测交法判断。
实战演练 家兔的黑毛对褐毛是显性，要判断一只黑毛兔是否是纯合子，选用与它交配的兔最好是( )
A．纯种黑毛兔 B．褐毛兔
C．杂种黑毛兔 D．A、B、C都不对
答案：B
知能过关演练
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杂交实验
发现并提出问题—杂交实验
对分离现
(基础)象的解释
提出假说
对自由组合
现象的解释
对相对
两对相对
性状的豌
性状的豌
豆杂交实验测交实验
测交实验测交实验
验证假说
豆杂交实验
分析结果
得出结论
得出结论
分析结果
得出结论
分离定律
基础
自由组合定律
遗传的基本规律
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