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荣成二中生物组整理
孟德解尔的豌豆杂交实验(一)
必备知识梳理
回扣基础要点
一、一对相对性状的杂交实验
1.选用豌豆作为实验材料的优点
3.过程图解
P 纯种高茎×纯种矮茎
↓
F1 __高茎___
↓
F2 高茎 矮茎
比例 3 ∶ 1
4.归纳总结
（1）F1全部为__高茎___。
（2）F2发生了___性状分离_______。
深化拓展
1.果蝇常作为遗传学实验材料的原因
(1)相对性状多、易于观察;(2)培养周期短;(3)成本低；(4)容易饲养；(5)染色体数目少，便于观察等。
2.玉米是遗传学研究的良好材料
(1)具有容易区分的相对性状。
(2)产生的后代数量较多，结论更可靠。
(3)生长周期短，繁殖速度快。
(4)雌雄异花同株，杂交、自交均可进行。
二、对分离现象的解释
提醒 ①孟德尔发现遗传定律的时代“基因”这一名词还未提出来，用“遗传因子”表示。
②两大定律发现的时间比达尔文自然选择学说晚，所以达尔文对遗传变异的本质不清楚。
③F1配子的种类是指雌、雄配子分别有两种:D和d,D和d的比例为1∶1，而不是雌、雄配子的比例为1∶1。生物一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量，如豌豆。
三、对分离现象解释的验证
四、分离定律的实质及发生时间
2.实验注意问题
(1)两小桶中小球数可以不相等，但每个小桶中两种颜色的配子必须相等。
(2)要__随机___抓取,且抓完一次将小球放回原小桶并搅 匀。
(3)重复的次数足够多。
3.结果与结论
彩球组合类型数量比DD∶Dd∶dd≈_1：2：1_,彩球代
表的显隐性状的数值量比接近_3：1_。
构建知识网络
高频考点突破
考点一 理解遗传学基本概念及相互关系
1.交配类
(1)杂交：基因型不同的生物体间互相交配。
(2)自交：基因型相同的生物体间互相交配。
提醒 植物体自花受粉和雌、雄异花的同株受粉, 属于自交。自交是获得纯系的有效方法。
(3)测交：杂种F1与隐性纯合子杂交，用来测定F1的
基因型。
(4)正交和反交：相对而言的，正交中父方和母方分别是反交中的母方和父方。
2.性状类
(1)性状：生物体所表现出的形态特征和生理特性的总称。
提醒 生物性状的体现者——蛋白质；性状的控制 者——核酸。
(2)相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。
提醒 牢记两个“同”,一个“不同”。
(3)显性性状：具有相对性状的纯种亲本杂交,F1表现出来的那个亲本性状。
(4)隐性性状：具有相对性状的纯种亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本性状。
提醒 隐性性状不是不表现的性状,而是指F1未表现的性状。
(5)性状分离：在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象,在遗传学上叫做性状分离。
3.基因类
(1)显性基因：控制显性性状的基因,用大写英文字母表示,写在前面。
(2)隐性基因：控制隐性性状的基因,用小写英文字母表示,写在后面。
(3)等位基因：在遗传学上,把位于一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因,叫做等位基因。具有等位基因的个体一定是杂合子。
提醒 ①存在：存在于杂合子的所有体细胞中。
②位置：位于一对同源染色体的同一位置上。
③特点：能控制一对相对性状,具有一定的独立性。
④分离的时间：减数第一次分裂后期。
⑤遗传行为：随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中,独立地随配子遗传给后代。
⑥D、d是等位基因,但D、D或d、d不是等位基因。
4.个体类
(1)表现型：生物个体表现出来的性状。
(2)基因型：与表现型有关的基因组成。
提醒 基因型与表现型的关系：①基因型是性状表 现的内因,表现型是基因型与环境共同作用的结果, 即表现型=基因型+环境条件；②表现型是基因型的 表现形式,表现型相同,基因型不一定相同,如DD和 Dd均表现为高茎;③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。
(3)纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育而
成的个体(如DD、dd、AABB、AAbb)。
(4)杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育而成
的个体(如Dd、AaBB、AaBb)。
提醒 ①多对基因中只要有一对杂合,不管有多少对纯合都是杂合子。
②纯合子自交后代都是纯合子,但纯合子杂交,后代会出现杂合子；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。
对位训练
1.(2008·上海生物,6)下列表示纯合子基因型的是 ( C )
A.AaXBXB B.AABb
C.AAXBXB D.aaXBXb
解析 基因型为AAXBXB的个体中,AA这对基因是
纯合的,XBXB这对基因也是纯合的。
2.下面对有关概念之间关系的叙述,不正确的是( C )
A.基因型决定了表现型
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
解析 杂合子自交后代有纯合子,而且纯合子的比例随自交代数的增加而增加。
考点二 杂交、自交、测交的区别及应用
1.比较
概念
应用
基因型相同个体交配，如DD×DD、Dd
×Dd等
杂种一代×隐性纯合子,如Dd×dd
基因型不同个体交配,如DD
×dd等
杂交：显隐性判定→如在一对相对性状中区分显隐性,F1中出现的性状为显性性状,未出现的为隐性性状
2.杂合子自交n代后,纯合子与杂合子所占比例的计算
纯合子
显性(隐性)纯合子=
杂合子、纯合子所占比例可用曲线表示如下：
对位训练
3.采用下列哪一组方法,可以依次解决①~④中的遗传学问题 ( )
①鉴定一只白羊是否是纯种 ②在一对相对性状中区分显隐性 ③不断提高小麦抗病品种的纯合度④检验杂种F1的基因型
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
解析 鉴定某生物是否是纯种,对于植物来说可以采 用自交、测交的方法,其中自交是最简便的方法,对于动物来说则只能用测交的方法。要区分一对相对性状的显隐性关系,可以让生物进行杂交,有两种情况可以做出判断,若是两个相同性状的生物个体杂交,后代中出现了性状分离,则亲本的性状为显性性状;若是不同性状的生物个体杂交,许多后代中都出现一种性状,则此性状为显性性状。不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度。测交的重要意义是可以鉴定显性个体的基因型。
答案 B
4.具有一对等位基因的亲本杂合子连续自交,某代的纯合子所占比例达95%以上,则该比例最早出现在 ( C )
A.子3代 B.子4代
C.子5代 D.子6代
解析 依据基因分离定律可知,杂合子连续自交n代,
则Fn中杂合子占据题意知,杂合子自交n代后需满足： 因而该比例最早出现在子5代。
考点三 性状的显隐性及纯合子、杂合子的判断
1.相对性状中显隐性判断
方法1：杂交的方式。A×B后代只表现一个亲本性 状,则出现的即为显性性状,未出现的即为隐性性状 (A、B为一对相对性状)。归纳一句话:亲2子1,即亲 代两个性状,子代一个性状,即可确定显隐性关系。
方法2：自交的方式。A和B分别自交,若能发生性状 分离的亲本性状一定为显性；不能发生性状分离的 无法确定，可为隐性纯合子也可为显性纯合子。归纳一句话：亲1子2,即亲代一个性状,子代两个性状,发生性状分离,即可确定显隐性关系。
方法3:先自交后杂交的方式。具有相对性状的两亲本先自交,若后代都不发生性状分离,则可以确定两亲本都是纯合子,然后再将两亲本进行杂交,子代出现的那个亲本性状即为显性性状,未出现的则为隐性性状。
方法4：先杂交后自交的方式。具相对性状的两亲本先杂交,若后代出现两个亲本的性状,比例为1∶1,则可以确定亲本中显性性状的个体是杂合子,然后再将两亲本分别进行自交,子代发生性状分离的那个亲本性状即为显性性状,另一性状则为隐性性状。
总结 牢记以下规律:亲2子1或亲1子2可确定显隐性关系,但亲1子1或亲2子2则不能直接确定,可通过判断是纯合子还是杂合子,再作进一步确定。
2.显性纯合子、杂合子的判断
方法1:自交的方式。让某显性性状的个体进行自交,
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。
提醒 此法是最简便的方法,但只适合于植物,不适合于动物。
方法2：测交的方式。让待测个体与隐性类型测交,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个体,则可能为纯合子。
提醒 待测对象若为生育后代少的雄性动物,注意应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体,使结果更有说服力。
方法3：花粉鉴定法。原理：花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉,可通过遇碘后分别变为蓝黑色和橙红色的测试法进行鉴定,并可借助于显微镜进行观察。若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等,则亲本为杂合子；若亲本只产生一种类型的花粉,则亲本为纯合子。
提醒 此法只适合于产生支链和直链淀粉的植物且需要借助染色和显微镜进行观察。
方法4：用花药离体培养形成单倍体植株，并用秋水仙素处理加倍后获得的植株进行鉴定。观察植株性状,若有两种类型,则亲本能产生两种类型的花粉,即为杂合子；若只得到一种类型的植株,则说明亲本只能产生一种类型的花粉,即为纯合子。
提醒 此法只能适合于植物。
对位训练
5.南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a） 控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂 交,子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜, 让F1自交产生的F2表现型如图所示。下列说法不正 确的是 ( )
A.由①②可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定白果是显性性状
C.F2中,黄果与白果的理论比例是5∶3
D.P中白果的基因型是aa
解析 首先判断亲本中白果为显性且为杂合子。F1
中黄果和白果各占1/2再分别自交,F2中黄果占5/8白
果占3/8。
答案 D
6.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种。 已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工 作者从中选择出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种 方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。
(1)在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。 为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎样配种？__________________________________________________________。
(2)杂交后代可能出现哪些结果？如何根据结果判断 栗色公马是纯合子还是杂合子？_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,这样可在一个季节里产生多匹杂交后代
(2)杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马,又有栗色马,此结果说明被鉴定的栗色公马为杂合子
考点四 分离定律的解题思路
1.常用的几个公式
(1)DD×DD→DD
(2)dd×dd→dd
(3)DD×dd→Dd
(4)Dd×dd→Dd∶dd=1∶1
(5)Dd×Dd→DD∶Dd∶dd=1∶2∶1
(6)DD×Dd→DD∶Dd=1∶1(全显)
2.解题思路
(1)分离定律试题的类型
亲代基因型、 子代基因型、
表现型及比例 表现型及比例
(2)基因型的确定技巧
①隐性突破法:若子代出现隐性性状,则基因型一定为aa,其中一个来自父本,另一个来自母本。
②后代分离比推断法
若后代分离比为显性∶隐性=3∶1,则亲本基因型为 Aa和Aa,即:Aa×Aa→3A∶1aa。若后代分离比为显 性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型,即：
Aa×aa→1Aa∶1aa。若后代只有显性性状,则亲本至少有一方是显性纯合子，即：AA×Aa或AA×AA。
(3)四步曲写基因型
判断 搭架子：显性大写在前,隐 看后代表现型
显隐性 性小写在后,不确定就空着 有无隐性性状 填空
3.遗传病判定
两个有病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,
肯定是显性遗传病；两个无病的双亲生出有病的孩
子,即“无中生有”,肯定是隐性遗传病。
提醒 乙图中双亲一定是杂合子,若再生一个孩子为杂合子的概率为1/2若生了一个正常孩子,为杂合子的概率为2/3
对位训练
7.下图为一个人类白化病遗传的家族系谱图。6号和 7号为同卵双生,即由同一个受精卵发育而成的两个 个体；8号和9号为异卵双生,即由两个受精卵分别发 育成的个体。请据图作答：
(1)控制白化病的是常染色体上的_______基因。
(2)若用A、a表示控制相对性状的一对等位基因,则3号、7号和11号个体的基因型依次为_____、_____、_____。
(3)6号是纯合子的概率为_____,9号是杂合子的概率为_____。
(4)7号和8号再生一个孩子有病的概率为____。
(5)如果6号和9号个体结婚,则他们生出有病孩子的概率为____,若他们所生第一个孩子有病,则再生一个孩子也有病的概率是____,正常的概率是_____。
解析 (1)依据7号×8号→11号，即可判断该病由常染色体上的隐性基因控制。(2)直接依据图中个体的性状，并进行相应的遗传分析即能得出结果，3号、7号和11号个体的基因型分别是Aa、Aa、aa。(3)6号与7号是同卵双生,为纯合子的概率为0;9号与8号是异卵双生,是由不同受精卵发育而来的，9号个体为杂合子的概率为2/3。(4)7号基因型为Aa，8号基因型为Aa,因此再生一个孩子有病的概率为:1×1×1/4=1/4。
(5)6号基因型是Aa，9号基因型为1/3AA、2/3Aa,因此他们生出病孩的概率为2/3×1/4=1/6;若他们所生的第一个孩子有病,则他们的基因型一定都是Aa,则再生一个孩子也有病的概率为1/4,正常的概率为3/4。
答案 (1)隐性 (2)Aa Aa aa (3)0 2/3
(4)1/4 (5)1/6 1/4 3/4
解题思路探究
思维误区警示
易错分析
1.区分不清自交与自由交配(随机交配)
自由交配与自交的不同：自交是指雌雄同体的生物同一个体上雌雄配子结合(自体受精),在植物方面,指自花传粉和雌雄异花的同株传粉；而自由交配是指一个群体中的雄性和雌性个体随机交配的方式。两者在计算时差别很大,稍不注意就会出现差错,主要错误就是把自由交配当作自交来计算。
2.对分离定律的异常情况不熟悉
(1)不完全显性：如红花AA、白花aa,若杂合子Aa开粉红花，则AA×aa杂交再自交F2代性状比为红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1,不再是3∶1。
(2)当子代数目较少时，不一定符合预期的分离比。如两只杂合黑豚鼠杂交，生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白,有可能只有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色,甚至还可能3白1黑。
(3)某些致死基因导致遗传分离比变化
①隐性致死：隐性基因存在于同一对同源染色体上时,对个体有致死作用。如镰刀型细胞贫血症,红细胞异常,使人死亡；植物中的白化基因,使植物不能形成叶绿素,从而不能进行光合作用而死亡。
②显性致死：显性基因具有致死作用,如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长,智力严重缺陷,出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死，若为显性纯合致死，杂合子自交后代显∶隐=2∶1。
③配子致死：指致死基因在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。
纠正训练
1.果蝇灰身(B)对黑身(b)为显性,现将纯种灰身果蝇与黑身果蝇杂交,产生的F1代自由交配产生F2代,将F2代中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3代。问F3代中灰身与黑身果蝇的比例是 ( )
A.3∶1 B.5∶1 C.8∶1 D.9∶1
解析 F2中的基因型应为1/4BB、2/4Bb、1/4bb，当除去全部黑身后,所有灰身基因型应为1/3BB、2/3Bb，让这些灰身果蝇自由交配时,黑身果蝇出现的概率应为2/3Bb*2/3Bb*1/4=1/9故灰身应为8/9灰身与黑身之比为8：1
8∶1。
答案 C
2.已知小麦抗锈病是由显性基因控制的,让一株杂合
子小麦自交获得F1,淘汰掉其中不抗锈病的植株后,
再自交获得F2。从理论上计算,F2中不抗锈病的植
株占总数的 ( B )
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16
解析 F1为Aa自交的产物,其基因型应为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,淘汰掉不抗病的植株后,则有1/3AA、2/3Aa,它们自交后代F2中不抗病的植株仅来自2/3Aa的自交后代中,概率为2/3×1/4=1/6,其 余均为抗病品种,故答案应选1/6。
3.(2008·北京理综，4)无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状,按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自由交配多 代,但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,其余均为无尾猫。由此推断正确的是 ( )
A.猫的有尾性状是由显性基因控制的
B.自由交配后代出现有尾猫是基因突变所致
C.自由交配后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子
D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
解析 本题考查基因的分离定律在生产和生活中的应用,无尾猫自由交配后代有两种表现型：即有尾和无尾两种,因此可以判断出猫的无尾性状是由显性基因控制的。后代出现有尾猫是性状分离的结果。假设有尾、无尾是由一对等位基因(A或a)控制,无尾猫自由交配,发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,说明显性纯合致死,因此自由交配后代中无尾猫只有杂合
子。无尾猫(Aa)与有尾猫(aa)杂交后代中,1/2为Aa(无尾),1/2为aa(有尾)。
答案 D
知识综合应用
重点提示
通过“不同方法验证基因分离定律”的考查,提升“验证简单生物学事实及对实验现象和结果进行解释、分析和处理”的能力。
典例分析
用豌豆的一对相对性状(选用豌豆种子的圆、皱形状),设计一实验,验证孟德尔对基因分离现象的解释是否正确。
假设：__________________________________________________________________。
实验材料:纯种及杂种豌豆,牛皮纸袋,剪刀,毛笔等。
预期结果：_________________________________。
实验方法：
①选择______和_______作为亲本,将它们分别播种在实验园地里,待其开花。
②花蕾期将_________,待花成熟时_________,可采集_______________________________。
③__________________________________________。
结果分析：____________________________________________________________________。
答案 假设：F1圆形(Rr)与隐性纯合子(rr)测交时, F1应产生含基因R和基因r的两种配子,并且它们的数目相等,而隐性纯合子(rr)只产生一种含有基因r的配子
预期结果：测交后代应该是圆、皱各一半
实验方法：①杂种圆豌豆纯种皱豌豆
②圆豌豆植株(F1)去雄套袋皱豌豆上的花粉撒在上述去雄的花柱上,再套袋
③待其种子成熟后收集种子统计计数
结果分析：如收集的种子圆、皱比例约为1∶1,说明
假设成立；否则,不成立
方法规律 分离定律的验证方法
(1)测交法:杂种F1×隐性纯合子→显性∶隐性=1∶1。
(2)自交法:杂种F1自交,后代F2中显性∶隐性=3∶1。
(3)花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色,杂合子非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物,遇碘液呈现两种不同的颜色,且比例为1∶1,从而直接证明了杂合子非糯性水稻产生的花粉有两种：一种含显性遗传因子,一种含隐性遗传因子,且数量均等。
变式训练 已知纯种的粳稻与糯稻杂交，F1全为粳 稻。粳稻中含直链淀粉,遇碘呈蓝黑色(其花粉粒的 颜色反应也相同),糯稻含支链淀粉,遇碘呈红褐色 (其花粉粒的颜色反应也相同)。现有一批纯种粳稻和糯稻以及一些碘液。请设计方案来验证基因的分 离规律。(实验过程中用显微镜做必要实验器具。 基因用H和h表示)
(1)实验方法:_______________________。
(2)实验步骤(略)
(3)实验现象:_______________________________。
(4)结果分析：_________________________________________________________________。
答案 (1)花粉鉴定法 (3)花粉粒一半呈蓝黑色, 一半呈红褐色 (4)F1杂合粳稻减数分裂产生了两种配子,分别含H和h,比例为1∶1,从而验证了基因的分离定律
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