孟德尔的豌豆杂交实验一知识精讲解析版.docx
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孟德尔的豌豆杂交实验一知识精讲解析版
第一章遗传因子的发现
专题1.1 孟德尔的豌豆杂交实验
（一）
☆知识脑图☆
☆目标导航☆
1、阐明用豌豆做遗传实验容易成功原因并掌握相关的基本操作。
2、掌握孟德尔一对相对性状的杂交实验过程。
3、完成“性状分离比的模拟”实验，加深对分离现象解释的理解。
4、分析测交实验，理解对分离定律的验证过程。
5、归纳总结孟德尔的假说—演绎法，掌握分离定律的内容。
☆知识点贯通☆
一、孟德尔遗传实验的研究方法
1．实验材料与实验方法
（1）豌豆作为实验材料的优点：
①传粉：
自花传粉且闭花受粉，自然状态下一般为纯种。
②性状：
具有稳定遗传且易于区分的相对性状。
③操作：
花大、易去雄蕊和人工授粉。
（2）用豌豆做杂交实验的操作要点：
（3）科学的研究方法——假说—演绎法：
二、“假说演绎法”对一对相对性状的遗传实验分析
三、分离定律的实质
四、分离定律的应用
（1）农业生产：
指导杂交育种
①优良性状为显性性状：
利用杂合子选育显性纯合子时，可进行连续自交，直到不再发生性状分离为止，即可留种推广使用。
②优良性状为隐性性状：
一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。
③优良性状为杂合子：
两个纯合的不同性状个体杂交的后代就是杂合子，但每年都要育种。
（2）医学实践：
分析单基因遗传病的基因型和发病率；为禁止近亲结婚和进行遗传咨询提供理论依据。
☆重难点突破☆
（一）遗传学研究中常用的交配类型、含义及其应用
1．要点精析
交配类型
含义
应用
杂交
基因型不同的个体之间相互交配
①将不同的优良性状集中到一起，得到新品种
②用于显隐性的判断
自交
一般指植物的自花（或同株异花）传粉，基因型相同的动物个体间的交配
①连续自交并筛选，提高纯合子比例
②用于植物纯合子、杂合子的鉴定
③用于显隐性的判断
测交
待测个体（F1）与隐性纯合子杂交
①用于测定待测个体（F1）的基因型
②用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正交和反交
正交中父方和母方分别是反交中的母方和父方
①判断某待测性状是细胞核遗传，还是细胞质遗传
②判断基因是在常染色体上，还是在X染色体上
考场突破
在孟德尔的豌豆杂交实验中，涉及杂交、自交和测交。
下列相关叙述中正确的是（ ）
A．测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型
B．测交和自交都可以用来判断一对相对性状的显隐性
C．培育所需显性性状的优良品种时要利用测交和杂交
D．杂交和测交都能用来验证分离定律和自由组合定律
【答案】A
【解析】测交和自交都可以用来判断某一显性个体的基因型，若测交后代中既有显性性状又有隐性性状出现，或自交后代中出现性状分离，则此显性个体为杂合子；若自交后代出现性状分离，则可以判断一对相对性状的显隐性，测交指用隐性个体与未知基因型杂交，所以测交的前提是已知显隐性；培育所需显性性状的优良品种时要连续自交，且逐代淘汰隐性性状的个体；测交能用来验证分离定律和自由组合定律，而杂交不能。
笔记：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（二）基因分离定律的验证方法
1．要点精析
（1）自交法：
自交后代的性状分离比为3∶1（不完全显性为1∶2∶1），则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
（2）测交法：
若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律，由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。
（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，若花粉粒类型比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律。
2．考场突破
玉米的花粉有糯性（B）和非糯性（b）两种，非糯性花粉遇碘液变蓝色，糯性花粉遇碘液变棕色；玉米的高茎（D）对矮茎（d）为显性。
下列不能用于验证基因的分离定律的是（ ）
A．用碘液检测基因型为Bb的植株产生的花粉，结果是一半显蓝色，一半显棕色
B．基因型为Dd的植株自交，产生的子代中矮茎植株占1/4
C．杂合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代表现型的比例为1∶1
D．纯合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代全为高茎
【答案】D
【解析】用碘液检测基因型为Bb的植株产生的花粉，结果是一半显蓝色，一半显棕色，说明B基因和b基因发生了分离；基因型为Dd的植株自交，产生的子代中矮茎植株占1/4，说明高茎和矮茎的比例是3∶1，验证了等位基因分离；杂合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代表现型的比例为1∶1，验证了等位基因分离；纯合的高茎植株和矮茎植株杂交，子代全为高茎，不能验证基因的分离定律。
笔记：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（三）遗传学的概念及相互关系
1．要点精析
2．考场突破
下列对遗传学概念的解释，不正确的是（ ）
A．性状分离：
杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象
B．伴性遗传：
由位于性染色体上的基因控制，遗传上总是与性别相关联的现象
C．显性性状：
两个亲本杂交，子一代中显现出来的性状
D．等位基因：
位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因
【答案】C
【解析】杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象称为性状分离；由位于性染色体上的基因控制，遗传上总是与性别相关联的现象称为伴性遗传；具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的性状是显性性状，不表现出的性状是隐性性状；等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。
笔记：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（四）亲子代基因型和表现型的相互推导
1．要点精析
（1）由亲代推断子代的基因型与表现型（正推型）
亲本
子代基因型
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）由子代推断亲代的基因型（逆推型）
①基因填充法：
根据亲代表现型→写出能确定的基因（如显性性状的基因型用A_表示）→根据子代一对基因分别来自两个亲本→推知亲代未知基因。
若亲代为隐性性状，基因型只能是aa。
②隐性突破法：
如果子代中有隐性个体，则亲代基因型中必定含有一个a基因，然后再根据亲代的表现型做出进一步判断。
③根据分离定律中规律性比值直接判断（用基因B、b表示）
后代显隐性关系
双亲类型
结合方式
显性∶隐性＝3∶1
都是杂合子
Bb×Bb→3B_∶1bb
显性∶隐性＝1∶1
测交类型
Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状
至少一方为
显性纯合子
BB×BB或
BB×Bb或BB×bb
只有隐性性状
一定都是隐
性纯合子
bb×bb→bb
2．考场突破
番茄果实的颜色由一对等位基因A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的三个杂交实验及其结果。
实验
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
（1）写出亲本的基因型：
实验1：
________；实验2：
________；实验3：
________。
（2）实验2的F1中红果自交后代的表现型及其比例为_______，实验3的后代中红果的基因型为________。
【答案】
（1）Aa×aa AA×aa Aa×Aa
（2）红果∶黄果＝3∶1 AA或Aa
【解析】
（1）由实验2和3都能独立判断红果为显性性状，黄果为隐性性状。
因红果相对于黄果为显性，则可推知实验1、2、3中亲本的基因型通式分别为A_×aa、A_×aa、A_×A_；又因实验1和3的F1中都有黄果个体，而实验2的F1都是红果，则实验1、2、3中的亲本的基因型分别为Aa×aa、AA×aa、Aa×Aa。
（2）由以上分析可知，实验3的F1中红果的基因型为AA或Aa，实验2的F1中红果的基因型为Aa，则其自交后代的表现型及其比例为红果∶黄果＝3∶1。
笔记：
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（五）遗传概率计算
1．要点精析
（1）用经典公式或分离比计算
①概率＝
×100%。
②根据分离比计算：
AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2，显性性状出现的概率是3/4，隐性性状出现的概率是1/4，显性性状中杂合子的概率是2/3。
（2）根据配子概率计算
①先计算亲本产生每种配子的概率。
②根据题目要求用相关的两种（♀、
）配子的概率相乘，即可得出某一基因型的个体的概率。
③计算表现型概率时，再将相同表现型的个体的概率相加即可。
（3）自交和自由交配概率计算
①自交和自由交配的区别
交配方式
自交
自由交配
含义
相同基因型的个体之间的交配
群体中一个雌性或雄性个体与任何一个异性个体随机交配（包括自交和杂交）
实例
以某种群中Aa个体自交得F1，F1中显性个体自交或自由交配产生F2为例
②杂合子Aa（亲代）连续自交，
③自由交配
自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配。
以基因型及比例为2/3Aa、1/3AA的动物群体为例，进行随机交配，计算后代不同基因型、表现型的概率。
利用配子比例进行推算：
该群体中A、a配子的概率分别是2/3、1/3，配子随机结合后，后代中AA占
×
＝
，Aa占2×
×
＝
，aa占
×
＝
；显性性状的个体占
＋
＝
，隐性性状的个体占
。
2．考场突破
某动物种群中，AA、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%、25%。
若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为（ ）
A.3∶3∶1 B.4∶4∶1
C.1∶2∶0D.1∶2∶1
【答案】B
【解析】本题主要考查基因分离定律的相关知识。
若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，就是AA、Aa这两种基因型的雌雄个体间随机交配，AA占1/3，Aa占2/3，采用棋盘法。
产生雌雄配子的概率
2/3A
1/3a
2/3A
4/9AA
2/9Aa
1/3a
2/9Aa
1/9aa
理论上，下一代基因型个体的数量比为：
AA∶Aa∶aa=4∶4∶1。
笔记：
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☆易错辨析☆
（一）与配子数量易混易误点分析
1．易混点辨析
（1）基因型为Aa的杂合子产生的雌配子有两种且A∶a=1∶1，或产生的雄配子有两种且A∶a=1∶1，但是♀A∶♂A不是1∶1，一般情况下，雄配子数量远大于雌配子。
2．考场突破
遗传因子组成为Aa的植物体产生的雌雄配子的数量比例是（ ）
A．雌配子∶雄配子＝1∶1
B．雄配子A∶雌配子a＝1∶1
C．雄配子∶雌配子＝3∶1
D．雄配子比雌配子多
【答案】D
【解析】遗传因子组成为Aa的个体产生两种类型的配子，其比例为1∶1，是指雄配子中A∶a＝1∶1，雌配子中A∶a＝1∶1。
植物体产生雄配子的数量远多于雌配子。
笔记：
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☆巩固练习☆
1．豌豆在自然状态下为纯种的原因是（ ）
A．豌豆品种间性状差异大
B．豌豆先开花后受粉
C．豌豆是闭花受粉、自花传粉的植物
D．豌豆是自花传粉的植物
【答案】C
【解析】豌豆是自花传粉的植物，而且是闭花受粉，避免了外来花粉的干扰，因此豌豆在自然状态下一般都是纯种。
2．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】本题考查基因的分离定律、基因与性状的关系。
身高是由基因和环境条件（例如营养条件）共同决定的，故身高不同的两个个体基因型可能不同，也可能相同，A正确。
植物呈现绿色是由于在光照条件下合成了叶绿素，无光时不能合成叶绿素。
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，B正确。
O型血个体相应基因型为隐性纯合子，故O型血夫妇的子代都是O型血，体现了基因决定性状，C正确。
高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎是性状分离的结果，从根本上来说是杂合子在产生配子时等位基因分离的结果，与环境无关，D错误。
3．水稻的晚熟和早熟是一对相对性状，晚熟受显性遗传因子（E）控制。
现有纯合的晚熟水稻和早熟水稻杂交，下列说法不正确的是（ ）
A．F1的遗传因子组成是Ee，表现为晚熟
B．F1自交时产生的雌雄配子数量之比为1∶1
C．F1自交后得F2，F2的遗传因子组成是EE、Ee和ee，其比例为1∶2∶1
D．F2的表现类型为晚熟和早熟，其比例约为3∶1
【答案】B
【解析】在数量上，雄配子数量远大于雌配子数量，但F1自交时产生的两种雄配子数量之比或两种雌配子数量之比为1∶1。
4．如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请据图回答下列问题：
（1）该实验的亲本中，父本是________，母本是________。
（2）操作①叫________，操作②叫________；为了确保杂交实验成功，①的操作过程中应注意，时间上______________________，操作过程中__________________，操作后____________________。
（3）红花（A）对白花（a）为显性，则杂种种子播下去后，长出的豌豆植株开的花为________色。
（4）若亲本皆为纯合子，让F1进行自交，F2的性状中，红花与白花之比为________，F2的遗传因子组成有______________，且比值为____________。
（5）F2开红花的个体中，纯合子所占的比例为________。
【答案】
（1）矮茎植株 高茎植株
（2）去雄 传粉 要在花蕾期进行 要干净、完全、彻底 要外套罩子（袋子）
（3）红 （4）3∶1 AA、Aa、aa 1∶2∶1 （5）1/3
【解析】豌豆为严格的自花传粉、闭花受粉植物，必须适时用合适的方法去雄，再传粉杂交。
本题中涉及一对相对性状（红花和白花）的遗传，遵循孟德尔分离定律。
提供花粉的亲本为父本，接受花粉的亲本为母本。
红花对白花为显性，杂合子只表现出显性性状，杂合子自交，后代会发生性状分离，分离比为显性∶隐性＝3∶1，后代中会出现三种遗传因子组成，分别为AA、Aa、aa，比例为1∶2∶1。
F2红花个体的基因型为AA、Aa，比值为1∶2，故纯合子占的比例为1/3。
5．让某一品系的红果番茄自交，F1有红果番茄，也有黄果番茄。
（遗传因子用R和r表示）请回答下列问题。
（1）红果番茄与黄果番茄的显隐性关系是____________________________。
（2）F1中红果番茄与黄果番茄的比例是________。
（3）在F1红果番茄中的杂合子占________，纯合子占________。
（4）如果让F1中的每一株红果番茄自交，F2中各种遗传因子组合形式的比例分别是________________，其中红果番茄与黄果番茄的比例是________________。
【答案】
（1）红果是显性，黄果是隐性
（2）3∶1（3）2/3 1/3
（4）RR∶Rr∶rr＝3∶2∶1 红果∶黄果＝5∶1
【解析】根据红果×红果→红果、黄果，则可推断出红果是显性，黄果是隐性。
则Rr×Rr→RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，F1中红果番茄与黄果番茄的比例是3∶1。
F1红果番茄的遗传因子组成为RR∶Rr＝1∶2，因此杂合子占2/3，纯合子占1/3。
若F1中的每一株红果番茄自交，则
则F2中RR占1/3＋2/3×1/4＝1/2，Rr占2/3×2/4＝1/3，rr占2/3×1/4＝1/6，因此各种遗传因子组合形式的比例是RR∶Rr∶rr＝3∶2∶1，红果∶黄果＝5∶1。
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