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遗传与进化

必修2遗传与进化

第一章第1节　孟德尔的豌豆杂交试验

（一）

厦门市海沧中学刘文胜

【课标要求】基因的分离定律和自由组合定律（知II）。

【教学要求】

1.会列举生物的性状与相对性状。

2.能举例说出纯合子、杂合子、显性基因、隐性基因、等位基因、基因型、表现型、杂交、自交、测交、性状分离的含义。

3.进行模拟实验，说明遗传因子通过分离及自由组合产生配子的类型及比例。

4.会运用方法遗传因子的假设解释分离现象和自由组合现象。

5.会运用测交方法检验F1的基因型。

6.能阐明基因的分离规律和自由组合规律的内容和实质。

7.能运用基因的分离规律和自由组合规律解释和预测一些遗传现象，推断性状的显、隐性关系及基因型、表现型，进行相关计算。

【知识梳理】一、一对相对性状的杂交实验

（一）常用符号及含义

符号

P

F1

F2

×

♀

♂

含义

亲本

子一代

子二代

自交

杂交

母本或雌配子

父本或雄配子

（二）实验材料：

豌豆。

（三）实验步骤：

去雄→套袋→传粉→统计分析。

（四）实验结果：

高茎豌豆在杂交中无论是做母本（正交）还是做父本（反交），F1都是高茎，F2出现高茎︰矮茎＝3︰1的性状分离比。

二、对分离现象的解释

（一）生物的性状是由遗传因子（基因）决定的。

（二）体细胞中遗传因子是成对存在。

（三）形成配子时，成对的遗传因子（等位基因）彼此分离，分别进入不同的配子中。

（四）受精时，雌雄配子的结合是随机的。

（五）遗传图解（见右图）：

即F2遗传因子组成及比例为：

DD︰Dd︰dd＝1︰2︰1，F2性状表现及比例为：

高茎︰矮茎＝3︰1。

三、对分离现象解释的验证——测交实验

（一）目的：

对孟德尔假说合理性的验证。

（二）选材：

F1高茎豌豆和矮茎豌豆。

（三）预期结果：

Dd×dd→Dd︰dd＝1︰1。

（四）实验结果：

F1高茎×矮茎＝30高︰30矮≈1︰1。

（五）结论：

F1的遗传因子组成为Dd，形成配子时，成对的遗传因子D和d发生分离，分别进入不同的配子，产生D和d两种数量比例相等的配子。

四、分离定律：

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。

五、性状的显隐性和纯合子、杂合子判断

（一）相对性状中显隐性判断（高A、B为一对相对性状）

1、定义法：

（也叫杂交法）

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。

2、自交法

若AA，则A为纯合子，判断不出显隐性。

若A有A，又有B，则A为显性，B为隐性。

以上结论是在统计大量后代的基础上得出的，若统计的个体数量有限，则此结论不成立。

（二）纯合子和杂合子的判断

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A、B为具有相对性状的个体，A为具有显性性状的个体，B为具有隐性性状的个体。

（1）自交法：

若亲本AA，则亲本A为纯合子。

若亲本AA、B均出现，即出现性状分离，则亲本A为杂合子。

此方法是适合于大多数植物的最简便的方法，但不适用动物。

（2）测交法：

若亲本A×B→只有A，则亲本A可能为纯合子。

若亲本A×B→只有B，则亲本A为杂合子。

若亲本A×B→有A有B，则亲本A为杂合子。

注意：

若待测个体亲本A为雄性动物，应注意与多个隐性雌性个体交配，以便产生更多的个体，使结果更有说服力。

【思考感悟】如果孟德尔在实验中只得到4株F2植株，那么这些F2植株中一定是3株高茎、1株矮茎吗？

不一定。

3︰1的结果必须在统计大量植株后才能得到。

重难热点归纳

一、遗传学的基本概念及其相互关系：

1．与性状有关的重要概念：

（1）相对性状：

一种生物同一性状的不同表现类型。

如免的长毛与短毛。

（2）显、隐性性状：

具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1显现出来的性状叫显性性状，F1未显现出来的性状叫隐性性状。

（3）性状分离：

杂种后代中同时出现显性和隐性性状的现象。

2．与基因有关的概念：

（1）显性基因：

又叫显性遗传因子，决定显性性状的基因。

（2）隐性基因：

又叫隐性遗传因子，决定隐性性状的基因。

（3）等位基因：

位于一对同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因。

基因D

·一对同源染色体，D与d是一对等位基因。

·

基因d

3．基因型与表现型：

（1）概念：

基因型：

与表现型有关的基因组成。

表现型：

生物个体表现出来的性状。

（2）关系：

在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。

表现型是基因型与环境共同作用的结果。

4．纯合子与杂合子的区别：

（1）基因组成相同的个体叫纯合子，如DD、dd；纯合子自交后代都是纯合子，但不同的纯合子杂交，后代为杂合子。

（2）基因组成不同的个体叫杂合子，如Dd；杂合子自交，后代会出现性状分离，且后代中会出现一定比例的纯合子。

二、性状的显、隐性及纯合子、杂合子的判断：

1．相对性状中显、隐性的判断（设A、B为具一对相对性状个体）

（1）杂交法：

A×B，后代只表现一种性状，则表现出的性状为显性性状，未表现出的性状为隐性性状。

（2）自交法：

A、B分别自交，若发生性状分离，则亲本性状一定为显性性状；若不发生性状分离，则无法判断显、隐性。

2．纯合子和杂合子的判断：

（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判断：

①自交法:

显性性状⊕若后代发生性状分离，则亲本一定为杂合子

的个体若后代无性状分离，则亲本可能为纯合子

此法适合于植物，而且是最简便的方法，但不适合于动物。

②测交法：

待测个体若后代出现隐性性状个体，则待测个体一定为杂合子

ⅹ

隐性个体若后代只有显性性状个体,则待测个体可能为纯合子.

待测对象若为雄性动物,应注意与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力.

三、分离定律的相关计算

1．用分离比直接计算

如人类白化病遗传：

Aa×Aa→1AA：

2Aa：

1aa,则杂合双亲生正常孩子的概率是3/4，生白化病孩子的概率为1/4，正常孩子是杂合子的概率是2/3。

2．用配子的概率计算

（1）方法：

先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。

（2）实例：

白化病遗传，Aa×Aa→1AA：

2Aa：

1aa，父方产生A、a配子的概率各是1/2，母方产生A、a配子的概率也各是1/2，因此，再生一个白化病（aa）孩子的概率为1/2×1/2=1/4。

（3）杂合子自交n代后，纯合子与杂合子所占比例的计算：

PAa

↓⊕

F1Aa1/2

↓⊕

F2Aa1/2×1/2=1/4

↓⊕

F3Aa1/2×1/2×1/2=1/8

·

·

·

FnAa1/2n

纯合子（AA＋aa）=1－1/2n

显性（隐性）纯合子=1/2×（1－1/2n）

杂合子、纯合子所占比例可用曲线表示如下：

经典例题剖析

例1、用黄色公鼠a分别与黑色母鼠b和c交配，在几次产仔中，母鼠b产仔为9黑6黄，母鼠c产的仔全为黑色。

那么亲体a、b、c中为纯合体的是（）

A.b和cB.a和cC.a和bD.只有a

解析：

据黄色公鼠a×黑色母鼠c→后代全为黑色得知黄色为隐性性状，黑色为显性性状，黄色公鼠为纯合体，黑色母鼠c为显性纯合体。

又据黑色母鼠b与黄色公鼠a交配；后代中出现性状分离可知b为杂合体。

答案:

B

例2、人的双眼皮对单眼皮是显性，一对双眼皮的夫妇生了四个孩子，三个单眼皮一个双眼皮，对这种现象最好的解释是

A．3：

1符合基因的分离规律B．基因不能自由组合，产生了误差

C．这对夫妇都含有单眼皮的基因，在每胎生育中都有出现单眼皮的可能性

D．单眼皮基因与双眼皮基因发生了互换

解析：

由于双眼皮对单眼皮为显性，这对双眼皮夫妇所生子女中有单眼皮个体，所以这对双眼皮夫妇都是杂合子。

由基因的分离规律可知，这对夫妇每生一个子女都有出现单眼皮的可能性，并且不同胎次互不影响。

答案：

C

例3、某农场养了一群马，有栗色马和白色马。

已知栗色对白色呈完全显性，育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，请你根据毛色这一性状，用一个配种季节的时间鉴定它是杂种还是纯种。

简要说明鉴定方法和理由。

解析：

本题主要考查测交实验在实践中的应用。

因为栗色是显性性状，所以栗色公马的基因型可能是显性纯合或杂合，用测交方法可以鉴定其基因型。

由于题目要求用一个配种季节的时间完成鉴定，因此根据统计学原理，运用测交实验的方法，让此马与多匹白马进行交配，使后代的数量尽可能多些，提高判断的准确性。

后代可能的情况有两种。

答案：

两种情况：

①可能是杂种。

让此栗色马与多匹白马交配，若后代中有白马，说明栗色马含有隐性基因，故推知该栗色公马是杂种。

②可能是纯种。

让此栗色马与多匹白马交配，若后代中没有白马，说明栗色马不含隐性基因，故推知可能该栗色公马是纯种

例4、下图是某家族的遗传系谱图，据此回答（注：

6号不携带致病基因）：

（1）该病是一种染色体上的性遗传病。

（2）设显性基因为A，隐性基因为a，则Ⅱ4和Ⅱ5的基因型依次为和。

（3）Ⅲ9与Ⅲ10婚配，后代子女患病的几率是。

（4）若该病的携带者在人群中占0．2%，当Ⅲ10与Ⅲ11婚配时，预计后代患病的几率是。

解析：

该家族中Ⅰ1和Ⅰ2没有得病，说明含有显性正常基因A，Ⅱ4是患者说明其基因型是aa,

符合无中生有是隐性的原则。

如果是伴X隐性遗传则Ⅱ4基因型应为XbXb，则必有一个Xb来自Ⅰ2，

而Ⅰ2未表现病状，说明不符合“隐性遗传找女病，父子都病是伴性”。

而Ⅲ9必有其母遗传的b,其基因型为Bb,Ⅱ5为杂合子的可能性为2/3，则Ⅲ10为杂合子的可能性为1/3，故Ⅲ9与Ⅲ10婚配后代患病可能性为：

1×1/3×1/4=1/12。

自然人群中携带者占0．2%即Ⅲ10为携带者的可能性为0．2%，Ⅲ9与Ⅲ10婚配，后代患病可能性：

1×0．2%×1/4=0.05%。

答案：

（1）常，隐性；

（2）aa，AA或Aa（3）1/12（4）0.05%

知识网络体系

孟德尔一对相对性状的杂交实验

1、为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功。

（1）________________________________

（２）________________________________

相对性状：

________________________________

2、自花传粉：

________________________________

异花传粉：

________________________________

对于自花传粉的植物完成异花传粉的重要步骤是：

_____________、_______________、_____________

3、孟德尔对一对相对性状进行杂交实验的过程：

实验结果：

F2中__________________________

4、显性性状：

__________________________

隐性性状：

__________________________

性状分离：

__________________________

5、

（1）根据概念：

具有相对性状的纯合亲本杂交，F1所显现出来的性状，叫做，F1未显现出来的性状叫做。

（2）具有相同性状的两个亲本杂交，后代发生了性状分离，则亲本所具有的性状为。

孟德尔对分离现象的解释

1、概念：

显性基因：

__________________________

隐性基因：

__________________________

纯合子：

__________________________

杂合子：

__________________________

2、要点：

①生物的性状是由________________决定的。

②一般说来，进行有性生殖的生物，体细胞中的遗传因子是___________存在的。

亲本为纯合子的高茎（DD）和矮茎（dd），则F1遗传因子为___________，由于D对d具有______，F1表现为___________。

③生殖细胞中的遗传因子__________存在。

F1最终产生含_____和_____的两种雌雄配子，比例为_____。

（通过测交实验验证这个假说）

④F1中各种雌雄配子受精机会均等，随机受精产生F2；F2中有三种基因型：

____________________，数量比接近，两种表现型且显性与隐性的比例为_________________。

（通过实验＂性状分离比的模拟＂验证这个假说。

）

3、绘制一对相对性状的遗传图解（注意规范写法）：

孟德尔对分离现象解释的验证验证方法——测交

验证方法——测交

1、什么叫做“假说－演绎法”

____________________________________________

____________________________________________

2、绘制测交的遗传图解并预测测交实验的结果：

P：

配子：

测交后代：

测交结果：

测交的实质：

__________________________

3、孟德尔测交实验的过程和结果：

____________________________________________

____________________________________________

孟德尔第一定律

孟德尔第一定律（分离定律）：

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

第2节　孟德尔的豌豆杂交试验

（二）

厦门市海沧中学刘文胜

【课标要求】基因的分离定律和自由组合定律（知II）。

【教学要求】

1.会列举生物的性状与相对性状。

2.能举例说出纯合子、杂合子、显性基因、隐性基因、等位基因、基因型、表现型、杂交、自交、测交、性状分离的含义。

3.进行模拟实验，说明遗传因子通过分离及自由组合产生配子的类型及比例。

4.会运用方法遗传因子的假设解释分离现象和自由组合现象。

5.会运用测交方法检验F1的基因型。

6.能阐明基因的分离规律和自由组合规律的内容和实质。

7.能运用基因的分离规律和自由组合规律解释和预测一些遗传现象，推断性状的显、隐性关系及基因型、表现型，进行相关计算。

【知识梳理】

一、两对相对性状的杂交实验

（一）过程

（二）结果

1、F1全为黄圆。

表明粒色中黄色是显性，粒形中圆粒是显性。

2、F2中出现了不同性状之间的重新组合。

3、F2中4种表现型的分离比为9︰3︰3︰1。

二、对自由组合现象的解释

（一）解释

（二）图解1、两对相对性状分别由两对遗传因子控制。

2、F1产生配子时，等位基因彼此分离，位于非同源染色体上的非等位基因可以自由组合。

F1产生的雌配子和雄配子各有4种，且数量相等。

3、受精时，雌雄配子的结合是随机的。

三、对自由组合现象解释的验证——测交实验

（一）过程及结果

（二）结论：

测交结果与预期相符，证实了F1产生了4种配子，F1产生配子时，等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，并进入不同的配子中。

四、自由组合定律

（一）基因位置：

控制不同性状的基因位于非同源染色体上。

（二）基因关系：

控制不同性状的基因分离和组合是同时进行的。

（三）基因行为：

在形成配子时，决定同一性状的基因分离，决定不同性状的基因自由组合。

【思考感悟】若从F2中收获了绿色皱粒豌豆3000粒，按理论计算，同时收获黄色圆粒多少粒？

纯合的黄色圆粒豌豆多少粒？

27000粒。

3000粒。

知识网络体系

知识点

基础知识输理

两对相对性状的遗传实验

1、孟德尔两对相对性状的杂交实验的过程：

P：

F1：

F2：

数量比：

2、与一对相对性状实验中F2的3∶1的数量比的联系：

_______________________________________

对自由组合现象的解释

1、解释：

（1）豌豆的粒色和粒形是两对________________。

（2）杂交产生的F1基因型是_______，表现型为________

（3）F1产生配子时，每对基因_______________，不同对基因_______________。

（4）F1产生雌、雄配子各四种：

_______________，它们之间的数量比为_______________。

受精时雌雄配子结合是随机的。

2、绘制自由组合规律图解：

3、总结：

F1配子种类：

配子结合方式：

基因组合形式：

性状表现种类：

性状的数量比：

孟德尔对自由组合现象解释的验证

绘制测交实验的遗传图解，并预测测交结果：

孟德尔第二定律

孟德尔第二定律（自由组合定律）：

____________________________________________

____________________________________________

孟德尔实验方法的启示

讨论：

1、_______________________________________

2、_______________________________________

3、_______________________________________

4、_______________________________________

5、_______________________________________

孟德尔遗传规律的再发现

表现型：

_______________________________________

基因型_______________________________________

等位基因_______________________________________

“遗传学之父”：

_______________

重难热点归纳

一、两对相对性状的遗传实验的分析及相关结论

1．实验分析

PYYRR（黄圆）×yyrr（绿皱）

↓

F1YyRr

↓→Yy×Yy→1YY：

2Yy：

1yy

1RR：

2Rr：

1rr

黄圆

YYRR1

YyRR2

YYRr2

YyRr4

1+2+2+4=9

F2

黄皱

YYrr1

Yyrr2

1+2=3

绿圆

yyRR1

yyRr2

1+2=3

绿皱

yyrr1

1

注：

“1”均为纯合子，“2”均为单杂合子，“4”为双杂合子。

2．相关结论

（1）F2共有16种组合，9种基因型，4种表现型。

（2）双显性性状的个体占住/16，单显性性状的个体（绿圆、黄皱）各占有/16，双隐性性状的个体占1/16

（3）纯合子占4/16（1/16YYRR+1/16YYrr+1/16rrRR+1/16yyrr），杂合子占1－4/16=12/16

（4）F2中亲本类型（Y_R_+yyrr）占10/16，重组类型占6/16（3/16Y_rr+3/16yyR_）

二、应用分离定律解决自由组合问题

1．思路：

将多对等位基因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）推算子代的基因型和表现型的种类

例：

基因型为AaBB的个体与aabb的个体杂交（两对基因自由组合），子代的基因型、表现型各有多少种?

（2）求子代中基因型、表现型比例

例：

求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型和表现型比例

（3）计算概率

例：

基因型为AaBb的个体（两对基因独立遗传）自交，子代基因型为AaBB的概率为————。

（4）推断亲代的基因型

例：

小麦的毛颖（P）对光颖（p）是显性，抗锈病（R）对不抗锈病（r）为显性。

这两对性状自由组合。

已知毛颖感锈与光颖抗锈两植株作为亲本杂交，子代有毛颖抗锈：

毛颖感锈：

光颖抗锈：

光颖感锈1：

1：

1：

1。

写出两亲本的基因型。

经典例题剖析

例1、基因型分别为ddEeFF和DdEeff的2种豌豆杂交，在3对等位基因各自独立遗传的条件下，其子代表现型不同于2个亲本的个体数占全部子代的

A．1/4B．3/8

C．5/8D．3/4

解析:

考查基因的自由组合定律。

ddEeFF×DdEeff子代中和亲本表现型相同的类型为ddE___Ff（由亲本中一对基因FF×ff→Ff的情况知，子代不会出现与亲本DdEeff表现型相同的个体），ddE___Ff所占后代的比例为：

1/2×3/4×1=3/8，则子代表现型不同于两个亲本的个体数占全部子代的比例为1－3/8=5/8。

本题如果直接总结与亲代表现型不同的子代类型，思路不是很清晰，求解很困难，所以先考虑与亲本相同的子代类型比例，再求与亲代不同的子代类型比例就比较容易。

学生在求解类似问题时，要从多个角度思考，避免思维僵化是解决这种问题的关键。

其他解法：

ddEeFF×DdEeff子代有6种基因型，4种表现型，种类较少，可直接写出它们的表现型或基因型，找出与亲本不同的类型，分别求解。

与后代表现型有关的基因型归结为：

ddE___Ff，ddeeFf，DdE___Ff，DdeeFf，与亲代表现型不同的类型为：

ddeeFf、DdE___Ff、DdeeFf；ddeeFf所占比例为1/2×1/4×1=1/8，DdE___Ff所占比例为1/2×3/4×1=3/8，DdeeFf所占比例为1/2×1/4×1=1/8；所以与亲代表现型不同的子代类型所占比例为1/8＋3/8＋1/8=5/8。

答案：

C

例2、鸡的毛腿F对光腿f是显性。

豌豆冠对单冠e是显性。

现有一只公鸡甲与两只母鸡乙和丙，这三只鸡都是毛腿豌豆冠，用甲与乙、丙分别进行杂交，它们产生的后代性状表现如下：

（1）甲×乙→毛腿豌豆冠，光腿豌豆冠

（2）甲×丙→毛腿豌豆冠，毛腿单冠

公鸡甲的基因型是________。

A．FFEEB．FFEeC．FfEeD．FfEE

解析：

本题可用化整为零法。

由题干中给出甲、乙、丙的性状都是毛腿豌豆冠，可知公鸡甲的基因型为：

FE，又从一对相对性状分析，毛腿×毛腿→光腿，豌豆冠×豌豆冠→单冠，推出甲的基因型一定是“双杂”。

答案：

C