孟德尔的豌豆杂交实验（一）

第一章 遗传因子的发现 第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 【大观之一考点全景】   预知考点  有的放矢 登 高 望 远 考点 1．阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验过程及分离规律。 2．理解测交的实质。 3．孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。 4．运用分离定律解释一些遗传现象。 重点 1.对分离现象的解释，阐明并运用分离定律解释一些遗传现象。 2.以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。 难点 1.对分离定律的理解。 2.假说—演绎法。 【大观之二考点精研】   品味考点  胜券在握 考点一：用豌豆做遗传试验的优点☆☆☆☆ 知识提炼： （1）豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，避免了外来花粉的干扰，使结果既可靠又容易分析。 （2）豌豆有易于区分的相对性状，使实验结果容易观察和分析。 （3）豌豆一次能繁殖产生许多后代，容易收集到大量的数据用于分析。 注意：同一朵花内完成的传粉过程称为自花传粉，两朵花之间完成的传粉过程称为异花传粉。     考向解读：孟德尔选用豌豆作实验材料的原因。还有玉米、果蝇作遗传学研究的原因，玉米具有容易区分的相对性状，雌雄同株异花，产生后代数量多；果蝇具有多对相对性状，培养周期短，易饲养等优点。 【示例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．豌豆是闭花自花受粉植物　　　    D．豌豆是自花传粉植物 思路分析：豌豆是自花传粉的植物，而且是闭花受精，避免了外来花粉的干扰，所以豌豆在自然状态下一般都是纯种。 ：C 考点二： 一对相对性状的杂交实验以及试验结果☆☆☆☆☆ 知识提炼： 亲本（P）：纯种高茎豌豆×纯种矮茎豌豆 ↓ 子一代（F1）：        高茎（正交、反交结果相同） ↓ 子二代（F2）      高茎 、矮茎（比例总是约3∶1） 考向解读：考查相对性状、显性性状、隐性性状和性状分离，孟德尔把在杂种子一代中显现出来的性状，叫做显性性状；把未显现出来的性状，叫做隐性性状；在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离。正交与反交概念的理解。 【示例2】下列不属于相对性状的是（    ） A．豌豆花的顶生与腋生　　B．玉米的黄粒与紫粒 C．兔子的长毛与细毛　　　D．豌豆的高茎与矮茎 思路分析：相对性状是指同种生物的同一性状的不同现类型。Ｃ选项中长毛的相对性状是短毛，而细毛的相对性状时粗毛。 答案：C 考点三： 对分离现象的解释☆☆☆☆☆ 知识提炼： (1)生物的性状是由遗传因子决定的。其中决定显性性状的为显性遗传因子，用大写字母表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母表示。 (2)体细胞中遗传因子是成对存在的。纯种的显性个体（纯合子）有两个显性遗传因子（如DD），纯种的隐性个体有两个隐性遗传因子（如dd）。F1体细胞中的遗传因子是Dd（杂合子）。 (3)生物体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。 (4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。 考向解读：考查纯合子、杂合子，性状分离比的理解，孟德尔提出假说，解释现象的科学研究程序。 【示例3】两杂种黄色籽粒豌豆杂交产生种子120粒，其中纯种黄色种子的数目约为（    ）  A．0粒       B．30粒      C．60粒     D．90粒 思路分析：两杂种黄色籽粒豌豆杂交后代，纯种黄色种子占1/4，杂种黄色种子占1/2，绿色种子占1/4，所以纯种黄色种子占120×1/4 =30粒。 答案：B 考点四：对分离现象解释的验证☆☆☆☆☆ 知识提炼： 验证方法：测交——就是让F1与隐性纯合子杂交。 分析设想：F1（Dd）能产生两种配子（D） 和（d），比例1∶1，隐性纯合子（dd）只产生一种配子（d），测交后代应是（Dd）和（dd）两种，比例应接近１∶１，实际实验结果符合设想。 考向解读：实验，验证假说，是演绎的步骤；测交就是让F1与隐性纯合子杂交，可以用来测定F1的基因组合。 【示例4】奶牛毛色黑白斑是显性性状，产奶量高；隐性的红白斑奶牛产奶量低。现要鉴定一头黑白斑公牛是否是纯合子，选用交配的母牛应为 （    ） A．纯种黑白斑母牛                    B．杂种黑白斑母牛 C．纯种红白斑母牛                    D．杂种红白斑母牛 思路分析：验证显性性状的个体是否为纯合子常用测交的方法，红白斑为隐性性状，只有纯种的红白斑母牛，无杂种的红白斑母牛，D项错误。与杂种黑白斑母牛交配，后代也可能出现性状分离，但几率比测交后代出现红白斑小牛的几率低。 答案：C 考点五：分离定律☆☆☆☆☆ 知识提炼： 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，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 考向解读：考查分离定律的实质，分离定律指的是产生配子时一对等位基因随同源染色体的分开而分离。 【示例5】 有一种脚很短的鸡叫爬行鸡，由遗传因子A控制，在爬行鸡的遗传实验中得到下列结果：     爬行鸡×爬行鸡→2 977只爬行鸡和995只正常鸡。     爬行鸡×正常鸡→1 676只爬行鸡和1 661只正常鸡。     根据上述结果分析回答下列问题： （1）第一组两个亲本的遗传因子组成为__________，子代爬行鸡的遗传因子组成是________，正常鸡的遗传因子组成是__________。 （2）第二组后代中爬行鸡互交，在F2中共得小鸡6 000只，从理论上讲有正常鸡_______只，有能稳定遗传的爬行鸡___________只。 思路分析：第一问，根据子代中爬行鸡∶正常鸡=3∶1，可推知亲本遗传因子组成均为Aa。遗传因子组成为Aa的两亲本相交，后代遗传因子组成为lAA∶2Aa∶laa。所以子代爬行鸡有AA、Aa两种，正常鸡为aa。第二问，由子代中爬行鸡∶正常鸡=1∶1，可推知亲本遗传因子组成为Aa×aa。子代中爬行鸡的遗传因子组成应是Aa，其互交产生的后代为1AA∶2Aa∶1aa，因此正常鸡占1／4，能稳定遗传的爬行鸡占1／4，数量均约为1500只。 答案：（1）Aa×Aa      AA、Aa     aa   （2） 1500     1500   注意：（1）遗传因子（基因）是控制生物性状的结构和功能单位，具有一定的独立性；（2）在形成配子时，成对的遗传因子的行为是发生分离，独立地随配子往后代传递，互不干扰，可产生数量相等的两种配子；（3）雌雄配子受精时的结合是随机的。 【大观之三题型荟萃】  一书在手  考试无忧 一 、综合应用题型 题型一：对孟德尔豌豆杂交实验的分析 例1：下列哪种方法不适合验证杂合子的遗传因子组成（   ） A.自交         B.测交        C.杂交       D.花粉鉴定法 解析：本题考查学生的理解能力，杂合子的遗传因子组成可以通过自交、测交、花粉鉴定法验证，而杂交无法验证其组成。 答案：C 方法点拨：区分显性纯合子与杂合子，关键是掌握一条原则，即纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离，杂合子不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离。对植物来说实验验证的方法有三种：测交法、自交法、花粉鉴定法，但自交法较简便；动物常采用测交法。 题型二：推断亲子代遗传因子组成、表现型及其概率  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 方法点拨：亲子代遗传因子组成、表现型及其概率相互推导思路： （1）表现型与基因型的一般推断 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） 方法一：基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_  来表示，那么隐性性状的基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。 方法二，隐性纯和突破法。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），因此亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。 方法三：分离比法。 （2）概率计算 ①乘法原则：两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率等于各自概率的积。如：已知不同配子的概率求后代某种基因型的概率；已知双亲基因型求后代某种基因型或表现型出现的概率等。 ②加法原则：两个或两个以上互斥事件同时出现的概率等于各自概率的和。如已知双亲的基因型（或表现型）求后代某两种（或两种以上）基因型（或表现型）同时出现的概率等。 （3）一个杂合体在逐代自交中，杂合体在某代群体中所占比例的计算。 公式为：杂合体的比例为1/2n（n代表自交代数）。 纯合体的比例为1－（1/2n）。 二、拓展创新题型 题型三：农作物育种 例3：小麦的抗锈病（T）对易感病（t）为显性。现用Tt品种逐代自交，并在每一代中均淘汰掉易感病（tt）个体，以此来培育稳定的抗病品种。欲在获得的种子中，遗传因子组成为TT的种子达95%以上，至少自交         代。 解析：杂合子多次自交，自交n代时，纯合子所占比例为1-1/2n，杂合子所占比例为1/2n，当tt被淘汰后，则纯合子（TT）占：[1/2(1-1/2n)]/[1/2(1-1/2n)+ 1/2n]= (2n-1)/(2n+1)。要使遗传因子组成为TT的种子达到95%以上，即(2n-1)/(2n+1)＞95%，则n≥6。 给你慧眼：杂合子连续自交n代，显性纯合子占1/2(1-1/2n)，隐性纯合子占1/2(1-1/2n)，杂合子占1-1/2n。 答案：6         题型四：预测遗传病的发生 例4：一白化病女子与一正常的男子结婚后，生了一个患白化病的孩子。若他们再生两个孩子，则两个孩子中出现白化病的几率是（  ） A.1/2                B.1/4               C.1/8             D.3/4 解析：白化病为常染色体隐性遗传病，据题意知，正常男子基因型为Aa，则aa(女)×Aa（男）Aa占1/2正常，aa占1/2白化病。若再生两个孩子，则均正常的几率为1/4，出现白化病的几率为1-(1/4)=3/4。 答案：D 【大观之四考情反思】    知彼知已  决胜 考点 易错点津 孟德尔遗传实验需要满足的条件 应满足以下条件：1.子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同；2.雌、雄配子结合机会相等；3.子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等；4.遗传因子间的显隐性关系完全相等且完全显性；5.观察的子代样本数目足够多。 基因分离定律的适用范围 用于以下情况：1.进行有性生殖的生物；2.真核生物；3.细胞核遗传；4.一对相对性状的遗传。 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；形成配子时，成对的遗传因子发生分离并分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 【大观之五相关链接】   走近生活  拓展视野 1.假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。 2.数量遗传：数量性状的变异是连续的。动物和植物中的许多有经济意义的性状，如小麦、玉米等作物的株高与产量，鸡的产蛋量，奶牛的泌乳量，以及人类的身高、体重、智力，人类遗传病中的哮喘、冠心病、脊柱裂等许多性状都属于数量性状。它不仅受遗传因素的控制，还受环境影响。 【大观之六考场练兵】   学以致用   提升能力 一、基础应用 1.小麦抗锈病对易染锈病是显性，现有甲、乙两种能抗锈病的小麦，但只有一种是纯合子。下列方法对鉴别、保留纯合子抗锈病小麦最简便的方法是    (    )  A．甲、乙分别自交         B．甲、乙分别与隐性类型测交 C．甲×乙                 D．甲×乙得子代后自交 2.一对双眼皮的夫妇一共生了四个孩子，三个单眼皮和一个双眼皮，对这种现象最好的解释是      (   ) A．3∶l符合分离定律                 B．单双眼皮遗传不符合分离定律 C．这对夫妇每胎都有出现单眼皮的可能性 D．单眼皮遗传因子和双眼皮遗传因子发生了互换 ３．纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植，收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米籽粒，而非甜玉米果穗上无甜玉米籽粒。原因是  (   ) A．甜是显性性状                  B．非甜是显性性状 C．相互混杂                      D．相互选择 ４．纯粳稻的花粉经碘液染色后呈蓝黑色，纯糯稻的花粉染色后呈红褐色，这两种性状受一对遗传因子的控制。粳稻与糯稻杂交，Fl都是粳稻。F1的花粉粒染色后有1/2呈蓝黑色，l/2呈红褐色。若用W和w表示这一对遗传因子，那么被染成蓝黑色的F1花粉粒含有的遗传因子是(    ) A．WW    B．ww    C．W    D．w ５．狗的卷毛(C)对直毛(c)是显性，要判断一只卷毛狗是否杂合，最好选用与它交配的狗是(   ) A.．纯种卷毛     B．直毛     C．杂种卷毛     D．(A)、(B)、(C)都对 ６．在孟德尔进行的一对相对性状的遗传实验中，具有1∶1比例的是  (   ) ①F1代产生配子的分离比   ②F2代性状分离比   ③F1代测交后代性状分离比 ④亲本杂交后代性状分离比  ⑤F2代自交后代性状分离比 A．①②   　　　 B．③④    　C. ②③⑤    　 D. ①③ ７．体细胞内有一对遗传因子Aa的植物产生的雌雄配子间的数量是  (   ) A．雌、雄配子数目相等           B．雌配子∶雄配子=3∶1 C．雄配子∶雌配子=l∶1          D．雄配子数量远远多于雌配子数量 二、能力提升 ８．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．引起疾病的遗传因子是隐性的 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 ９．采用下列哪一种方法，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是否纯合 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 10．孟德尔对遗传定律的探索经过了  (   ) A. 分析→假设→实验→验证        B．假设→实验→结论→验证 C. 实验→分析→假设→结论        D．实验→假设→验证→结论 11．在下列遗传实例中，属于性状分离现象的是 (    ) ①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代全为高茎豌豆  ②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代有高有矮，数量比接近于1∶1 ③圆粒豌豆自交后代中，圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4 ④开粉色花的紫茉莉自交，后代出现红花、粉花、白花三种表现型 A．②③④  　   B．③④      C．②③　　 　D．③ 12．测交法可用来检验F１是不是纯合子的关键原因是  (    ) A．与F１进行测交的个体是隐性纯合子 B．测交子代出现不同的表现型 C．测交不受其他花粉等因素的影响 D．测交后代的表现型及比例能直接反映F1的配子类型及比例 13．在遗传学实验中，F1与隐性类型测交，后代表现型的种类及比例为    (    ) A．与F1产生的配子的种类及比例相同      B．四种l∶l∶1∶l  C．四种或两种．1∶l∶l∶l或l∶1       D．两种l∶1 14.下图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细阅图后回答下列问题： (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，长出的豌豆植株开花为___色。 (4)若P皆为纯合子，让F1代进行自交，F2代的性状中,红花与白花之比为______，F2代中遗传因子组成类型有___________________，且比值为________。 15．下图为某家族白化病(皮肤中无色素)的遗传系谱，请据图回答(相关遗传因子用A、a表示)： (1)决定白化病的遗传因子呈____性；第一代双亲的遗传因子组成分别为______。 (2)Ⅱ6和Ⅱ7若再生第二胎患病的可能性为___________。 (3)Ⅲ10和Ⅲ11结婚(近亲结婚)，他们后代患病的可能性为__________。