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第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二)
第1课时　孟德尔两对相对性状的杂交实验过程、解释和验证
课标要求
1．通过遗传图解理解孟德尔所做的两对相对性状的遗传实验，并能规范、熟练地书写遗传图解。
2．阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。
核心素养
1．通过对两对相对性状的杂交实验过程的分析，学会用先分离再组合的方法分析问题。(科学探究、科学思维)
2．用假说—演绎法推理孟德尔遗传实验的过程；分析分离定律与自由组合定律的关系，培养归纳与概括、演绎与推理能力。(科学思维)
一、两对相对性状的杂交实验
基础知识·双基夯实
1．杂交实验过程及疑问
实验过程 特殊现象及疑问
(1)为什么会出现新的性状组合呢？它们之间有什么数量关系吗？(2)F2中9∶3∶3∶1的数量比与一对相对性状杂交实验中F2的3∶1的数量比有联系吗？
2.性状的显隐性
3．相对性状的分离比
(1)每对性状都遵循_分离定律__。
(2)两对性状_自由组合__，共有4种不同性状表现，即：
①两种亲本类型：黄色圆粒、绿色皱粒。
②两种新类型(重组类型)：_黄色皱粒__、_绿色圆粒__。
活学巧练
孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比，根本原因是不同对的遗传因子自由组合。判断下列表述正确与否。
1．控制粒色和粒形的遗传因子在遗传过程中互不干扰、独立遗传。( √ )
2．孟德尔实验中，F1的性状与亲本中黄色圆粒豌豆作为母本还是父本无关。( √ )
合作探究
分析教材P9 图1－6，并根据孟德尔两对相对性状的杂交实验，回答以下问题：
1．根据 可推断黄色和圆粒为显性性状，绿色和皱粒为隐性性状，若根据 能不能判断性状的显隐性。
提示：可以判断显隐性，分别从子叶颜色和种子形状上看，黄色 黄色＋ 绿色，圆粒 圆粒＋ 皱粒，绿色和皱粒为新出现的性状，即隐性性状。
2．F2中，新的性状组合(即重组类型)是_黄色皱粒、绿色圆粒__，所占比例为_3/8__。
3．实验中若选用纯种黄色皱粒和绿色圆粒作亲本，F1的性状表现是_黄色圆粒__，F2中重组类型及所占比例为_黄色圆粒和绿色皱粒，占5/8__。
归纳提升
1.在研究两对相对性状的遗传时选择种子的形状和子叶的颜色来研究的原因是：种子的形状和子叶的颜色这两种性状是在个体发育的同一时期、同一器官表现的，便于统计。
2．从数学角度考虑，9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式，由此推测，两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(3∶1)的乘积。
3．若亲本不同，则F2中重组类型和比例也不同。若亲本为：纯种黄色皱粒×纯种绿色圆粒，F2中的重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒，比例分别为9/16、1/16。
4．F2中9∶3∶3∶1分离比成立的条件
(1)亲本必须是具有相对性状的纯合子。
(2)两对相对性状由两对遗传因子控制。
(3)配子全部发育良好，后代存活率相同。
(4)所有后代都应处于一致的环境中，而且存活率相同。
(5)材料丰富，后代数量足够多。
典例1 孟德尔两对相对性状的杂交实验是利用纯种的黄色圆粒豌豆和纯种的绿色皱粒豌豆杂交，对自由组合现象进行了解释和验证，得出了基因的自由组合定律。下列关于孟德尔两对相对性状的豌豆杂交实验的叙述，正确的是( A )
A．两对相对性状的研究，杂交过程进行了正交和反交实验，实验的现象和统计结果相同
B．杂交实验过程中需要将亲本和子一代豌豆中的雌性植株在开花前进行人工去雄和套袋处理
C．分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传
D．子二代植株所结种子的性状表现类型及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒，它们之间数量比约为9∶3∶3∶1
解析： 两对相对性状的杂交实验研究中，利用纯种的黄色圆粒豌豆和纯种的绿色皱粒豌豆进行了正交和反交实验，实验的现象和统计结果相同，子一代都是黄圆豌豆，A项正确；子一代豌豆自交得到子二代，子一代中的雌性植株不需要去雄，B项错误；单独分析每对等位基因均遵循分离定律，可用分离定律单独分析两对等位基因中每对遗传因子的遗传，C项错误；子一代植株所结种子即为子二代，其性状表现及比例为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒，数量比约为9∶3∶3∶1，D项错误。
变式训练 孟德尔用豌豆做两对相对性状的遗传实验时，不必考虑的是( D )
A．亲本双方都必须是纯合子
B．两对相对性状各自要有显隐性关系
C．对母本去雄，授以父本花粉
D．显性亲本为父本，隐性亲本为母本
解析： 做两对相对性状的遗传实验时，要求纯合亲本杂交，A不符合题意；两对相对性状中每一对相对性状的遗传都遵循分离定律，即两对相对性状各自有显隐性关系，B不符合题意；以豌豆为实验材料，为避免自然条件下的自花传粉，要对母本去雄，授以父本的花粉，C不符合题意；正交和反交的结果都一样，所以不需要考虑显性亲本为父本，隐性亲本为母本，D符合题意。
二、对自由组合现象的解释和验证
基础知识·双基夯实
1．理论解释
(1)两对相对性状分别由_两对遗传因子__控制。
(2)F1在产生配子时，_每对遗传因子__彼此分离，_不同对的遗传因子__可以自由组合。
(3)F1产生的雌配子和雄配子各有_4__种，且它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。
(4)受精时，雌雄配子的结合是_随机__的。
2．遗传图解
(1)过程图解
(2)F2中各种性状表现对应的遗传因子组成类型
①双显性：黄色圆粒：_YYRR__、 YyRR　、_YYRr__、_YyRr__。
②一显性一隐性
③双隐性：绿色皱粒：_yyrr__。
3．验证方法：_测交__。
(1)以遗传图解的形式进行演绎推理
(2)通过真正进行测交实验的结果可证实：
①杂种子一代产生_4__种类型且比例为_1∶1∶1∶1__的配子，杂种子一代是双杂合子。
②杂种子一代在产生配子时，每对遗传因子_彼此分离__，不同对的遗传因子可以_自由组合__。
活学巧练
1.F2中的重组类型是指遗传因子组成不同于亲本的个体。( × )
2．因雌雄配子的结合方式有16种，所以F2中遗传因子的组合形式也有16种。( × )
3．两对相对性状的杂交实验中，F2中纯合子所占的比例是1/2。( × )
4．F1产生的4种类型的精子和卵细胞之间进行自由组合，是出现F2性状分离比的根本原因。( × )
合作探究
1.分析教材P11图1－8，孟德尔对豌豆两对相对性状杂交实验所进行的解释的分析图解，思考孟德尔对两对相对性状杂交实验的分析中，种子的黄色与绿色，圆粒与皱粒，它们的分离相互之间有影响吗？它们各自遵循分离定律吗？
提示：这两对相对性状的分离没有相互影响，而且它们的遗传仍然遵循分离定律。
2．孟德尔解释的核心是什么？
提示：F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。
3．在测交实验中，子代出现4种比例相等的性状表现类型的原因是什么？
提示：F1是杂合子。能产生4种比例相等的配子，而隐性纯合子只产生一种类型的配子。
4．若两亲本杂交，后代性状表现类型的比例为1∶1∶1∶1，据此能否确定亲本的遗传因子组成就是AaBb、aabb
提示：不能。当双亲的遗传因子组成为Aabb和aaBb，其后代性状表现类型的比例也为1∶1∶1∶1。
归纳提升
孟德尔对两对相对性状杂交实验解释的相关结论
(1)双显性状(黄色圆粒)，占9份，共有4种遗传因子组合形式，比例为1 YYRR∶2 YYRr∶2 YyRR∶4 YyRr。
(2)一显一隐性状(黄色皱粒)，占3份，有2种遗传因子组合形式，比例为1 YYrr∶2 Yyrr。
(3)一隐一显性状(绿色圆粒)，占3份，有2种遗传因子组合形式，比例为1 yyRR∶2 yyRr。
(4)双隐性状(绿色皱粒)占1份，1种遗传因子组合形式，即yyrr。
(5)黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝9∶3∶3∶1。F2共有16种组合，9种遗传因子组合，4种性状表现。
①遗传因子组合
②性状表现
③F1的配子分析
F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，F1产生的雌、雄配子各4种：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，图解如下：
典例2 (2023·浙江高一开学考)在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr) 自交产生F2，下列表述正确的是( C )
A．F1产生4个配子，比例为1∶1∶1∶1
B．F1产生遗传因子组成为YR 的卵细胞和遗传因子组成为YR 的精子的数量之比为1∶1
C．F1产生的精子中，遗传因子组成为YR 和遗传因子组成为yr 的比例为1∶1
D．F1自交所得F2中，两对遗传因子均杂合的概率为9/16
解析： F1产生4种配子，类型及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，A错误；F1产生遗传因子组成为YR 的卵细胞数量比遗传因子组成为YR 的精子数量少，即一般情况下，雄配子数量多于雌配子，B错误；F1产生的精子类型及比例为YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，其中遗传因子组成为YR 和遗传因子组成为yr 的比例为1∶1，C正确；F1自交所得F2中，两对遗传因子均杂合(YyRr) 的概率为4/16，D错误。
变式训练 下表列出了纯合豌豆两对相对性状杂交实验中F2的部分遗传因子组成，下列叙述错误的是( D )
配子 YR Yr yR yr
YR ① ② YyRr
Yr ③
yR ④
yr yyrr
A.F2有9种遗传因子组成，4种性状表现
B．表中Y与y、R与r的分离以及Y与R或r、y与R或r的组合是互不干扰的
C．①②③④代表的遗传因子组成在F2中出现的概率之间的关系为③＞②＝④＞①
D．F2中出现性状表现不同于亲本的重组类型的概率是3/8
解析： 由F1产生的配子类型可知，F1的遗传因子组成为YyRr，但亲本类型不能确定。假如亲本是YYRR和yyrr，则重组类型为：Y_rr(1/16YYrr、2/16Yyrr)＋yyR_(1/16yyRR、2/16yyRr)，则占总数的3/8；假如亲本是YYrr和yyRR，则重组类型为：Y_R_(1/16YYRR、2/16YYRr、2/16YyRR、4/16YyRr)＋1/16yyrr，占总数的5/8。所以F2中出现性状表现不同于亲本的重组类型的概率是3/8或5/8，D错误。
三、自由组合定律
基础知识·双基夯实
1．内容剖析
(1)发生时间：形成_配子__时。
(2)遗传因子间的关系：控制不同性状的_遗传因子__的分离和组合是_互不干扰__的。
(3)实质：在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子_彼此分离__，决定不同性状的遗传因子_自由组合__。
2.
活学巧练
1.孟德尔在以豌豆为材料所做的实验中，通过杂交实验发现问题，然后提出假说进行解释，再通过测交实验进行验证。( √ )
2．遗传因子的自由组合发生在雌雄配子随机结合过程中。( × )
3．大肠杆菌、蓝细菌等原核生物的遗传不遵循自由组合定律。( √ )
合作探究
1.两对相对性状的遗传一定遵循自由组合定律吗？
提示：不一定，必须是由独立遗传的两对遗传因子控制的两对相对性状之间的遗传才遵循自由组合定律。
2．分离和自由组合是同时进行的，还是有先后顺序的？
提示：同时进行。
3．控制不同性状的遗传因子在分离和组合时互不干扰，体现了遗传因子具有什么性？
提示：独立性。
归纳提升
1.验证自由组合定律的常用方法
(1)自交法：F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合自由组合定律，性状由独立遗传的两对遗传因子控制。
(2)测交法：F1测交后代的性状比为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律，性状由独立遗传的两对遗传因子控制。
(3)花粉鉴定法：若有4种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则符合自由组合定律。
2．分离定律和自由组合定律的关系
(1)区别
项目 分离定律 自由组合定律
相对性状对数 1对 n对(n≥2)
遗传因子对数 1对 n对
F1配子 配子类型及其比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n
配子组合数 4种 4n种
F2 遗传因子组成种类及比例 3种，1∶2∶1 3n种，(1∶2∶1)n
性状表现种类及比例 2种，3∶1 2n种，(3∶1)n
F1测交子代 遗传因子组成种类及比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n
性状表现种类及比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n
(2)联系
①发生时间：两大遗传定律均发生于形成配子时，同时进行，同时起作用。
②范围：真核生物细胞核内遗传因子在有性生殖中的传递规律。
③关系：分离定律是自由组合定律的基础。
典例3 自由组合定律发生于下列哪个过程( A )
AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab 雌雄配子随机结合 子代9种遗传因子的组合形式4 种性状表现
A．①　　 B．②　　
C．③　　 D．④
解析： 自由组合定律是在生物体产生配子时发生的。图中①表示AaBb 产生4种数量相等的配子(1 AB∶1 Ab∶1 aB∶1 ab)，即决定同一性状的成对的遗传因子(A 与a、B 与b )彼此分离，决定不同性状的遗传因子(A 与B、A 与b、a 与B、a 与b )自由组合，形成不同类型的配子。
变式训练 关于下列图解的理解，正确的是( C )
A．自由组合定律的实质表现在图中的④⑤⑥
B．③⑥过程表示形成配子的过程
C．图甲中③过程的随机性是子代中Aa占1/2的原因之一
D．图乙子代中aaBB的个体在aaB_中占的比例为1/16
解析： 图中①②④⑤为形成配子的过程，图乙中有两对基因，自由组合定律的实质表现在图中的④⑤过程，⑥过程表示雌雄配子随机结合，不能体现自由组合定律的实质，A错误；①②④⑤为形成配子的过程，③⑥为雌雄配子随机结合，B错误；配子的随机结合才能使得子代中Aa占1/2，C正确；图乙子代中aaBB的个体在子代所有个体中占1/16，在aaB_中占的比例为1/3，D错误。
运用分离定律解决自由组合问题
分离定律是自由组合定律的基础，要学会运用分离定律的方法解决自由组合的问题。请结合下面给出的例子归纳自由组合问题的解题规律：
1．方法：分解组合法
2．思路：将自由组合问题转化为若干个分离定律问题
在独立遗传的情况下，有几对杂合基因就可分解为几个分离定律问题，如AaBb×Aabb可分解为Aa×Aa、Bb×bb。
3．常见题型：推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表型，求相应基因型、表型的比例或概率。
4．根据亲本的基因型推测子代的基因型、表型及比例——正推型
(1)配子类型问题
求AaBbCc产生的配子种类，以及配子中ABC的概率。
产生的配子种类：
Aa　　　　Bb　　　　　Cc
↓　　　　↓　　　　　 ↓
2　　×　　2　　×　　 2＝8种
产生ABC配子的概率为××＝
规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。
(2)配子间结合方式问题
AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。
②再求两性配子间的结合方式。由于雌雄配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有8×4＝32(种)结合方式。
规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
(3)子代基因型种类及概率问题
如AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？
先分解为三个分离定律，再用乘法原理组合。
又如该双亲后代中，基因型AaBBCC出现的概率为Aa×BB×CC＝。
(4)子代表型种类及概率问题
如AaBbCc×AabbCc，其杂交后代可能有多少种表型？
后代有2×2×2＝8(种)表型
又如该双亲后代中表型A_bbcc出现的概率为A_×bb×cc＝。
5．根据子代表型分离比推测亲本基因型——逆推型
(1)子代：9∶3∶3∶1＝(3∶1)(3∶1) AaBb×AaBb
(2)子代：1∶1∶1∶1＝(1∶1)(1∶1)
(3)子代：3∶1∶3∶1＝(3∶1)(1∶1)
(4)子代：3∶1＝(3∶1)×1
典例4 (2023·山东淄博高一期末)豌豆的圆粒 对皱粒 为显性，黄色 对绿色 为显性，两对基因独立遗传。现有纯合黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交得到F1，F1自交得到F2。下列叙述错误的是( D )
A．F1产生4种雌配子和4种雄配子，雌雄配子数量不相等
B．F2中黄色圆粒豌豆有4种遗传因子组成，其中纯合子占1/9
C．F2中与亲本性状表现相同的个体占5/8，与亲本遗传因子组成相同的个体占1/8
D．遗传因子的分离与自由组合发生在精子和卵细胞随机结合的过程中
解析： F1产生4种雌配子和4种雄配子，但雌雄配子数量不相等，A正确；F2中黄色圆粒的基因型及比例是YYRR∶YyRr∶YyRR∶YYRr＝1∶4∶2∶2，共4种基因型，其中纯合子占1/9，B正确；F2中与亲本性状表现相同的个体占9/16＋1/16＝5/8，与亲本基因型相同的个体为YYRR 和yyrr，所占比例为1/16＋1/16＝1/8，C正确；遗传因子的分离与自由组合发生在形成雌雄配子的过程中，而精子和卵细胞随机结合的过程属于受精作用，D错误。
典例5 (2023·四川雅安中学高一检测)豌豆种子子叶黄色(Y) 对绿色 为显性，形状圆粒(R) 对皱粒 为显性。某人用黄色圆粒和黄色皱粒进行杂交，发现后代出现4种性状表现，统计结果如图所示，下列分析不正确的是( C )
A．亲本的遗传因子组成是YyRr 和Yyrr
B．F1中黄色圆粒豌豆的遗传因子组成是YYRr 和YyRr
C．若使F1中黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交，则F2中黄色圆粒所占的比例为1/6
D．在杂交后代F1中，非亲本类型所占的比例是1/4
解析： 分析题图：黄色∶绿色＝3∶1，说明亲本的遗传因子组成均为Yy ；后代圆粒∶皱粒＝1∶1，属于测交，说明亲本的遗传因子组成为Rr×rr，因此亲本的遗传因子组成为YyRr 和Yyrr，F1中黄色圆粒豌豆的遗传因子组成是YYRr 和YyRr，比例是1∶2，在杂交后代F1中，遗传因子组成有6种，性状表现有4种，分别是黄色圆粒(1YYRr、2YyRr)、黄色皱粒(1YYrr、2Yyrr)、绿色圆粒(1yyRr) 和绿色皱粒(1yyrr)，数量比为3∶3∶1∶1。非亲本类型是绿色圆粒和绿色皱粒，所占比例是(1＋1)÷(3＋3＋1＋1)＝1/4，A、B、D正确；F1中黄色圆粒豌豆的遗传因子组成是YYRr和YyRr，比例是1∶2，绿色皱粒豌豆的遗传因子组成为yyrr，若使F1中黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交，则F2中黄色圆粒所占的比例为1/3×1×1/2＋2/3×1/2×1/2＝1/3，C错误。
1．下列关于孟德尔所做的遗传实验和有关遗传规律的叙述，正确的是( C )
A．形成配子时非等位基因之间都能自由组合
B．遗传因子组成为YyRr的豌豆产生的雌雄配子随机结合，体现了自由组合定律的实质
C．孟德尔做出的“演绎”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的性状表现及比例
D．设计了多组一对相对性状的杂交实验，F2性状分离比均接近3∶1，验证了其假设的正确性
解析： 形成配子时，决定不同性状的遗传因子才能自由组合，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，A项错误；遗传因子组成为YyRr的豌豆产生的雌、雄配子随机结合，体现了受精作用，而在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子分离的同时，决定不同性状的遗传因子自由组合，体现了自由组合定律的实质，B项错误；孟德尔设计F1与隐性纯合子进行测交实验，进而预测出后代的性状表现及比例，这是“演绎”推理的过程，C项正确；孟德尔设计了多组相对性状的杂交实验，F2的性状分离比均接近3∶1，说明3∶1的出现不是偶然的，但通过这些实验还不能验证其假设，如果要验证假设是否正确，需要做测交实验，D项错误。
2．下列有关自由组合定律的叙述，正确的是( B )
A．控制不同性状的遗传因子是成对存在的，不相融合
B．控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的
C．形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子自由组合
D．形成配子时，决定不同性状的遗传因子彼此分离
解析： 自由组合定律的内容是：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分离，决定不同性状的遗传因子自由组合，故A、C、D错误，B项正确。
3．让独立遗传的黄色非甜玉米YYSS与白色甜玉米yyss杂交，F2中得到白色甜玉米80株，那么按理论F2中性状表现不同于亲本的杂合子植株约为( C )
A．160株　 B．240株　
C．320株　 D．480株
解析： F2中白色甜玉米占F2总数的1/16，而性状表现不同于亲本的杂合子为Yyss和yySs，各占F2总数的2/16，则F2中性状表现不同于亲本的杂合子植株约为80×16×(2/16＋2/16)＝320(株)，C项正确。
学霸记忆
1.在两对相对性状的杂交实验中，F1产生雌雄配子各4种，数量比为1∶1∶1∶1。
2．受精时，雌雄配子的结合是随机的。
3．在两对相对性状的杂交实验中，F2中共有9种遗传因子组成形式，4种性状表现，性状分离比为9∶3∶3∶1。第2课时　性状分离比的模拟实验、对分离现象解释的验证和分离定律的内容
课标要求
1．说出性状分离比的模拟实验中小桶、彩球含义及抓取、统计要求。
2．写出测交实验过程，能设计实验验证分离定律。
3．体会孟德尔假说—演绎法的过程，掌握分离定律。
核心素养
1．通过“性状分离比的模拟实验”，提升自己的动手操作能力，化抽象为形象，感知生命的神奇。(科学探究、社会责任)
2．分析测交实验，理解对分离定律的验证过程。(科学思维)
3．归纳、总结孟德尔的假说—演绎法，掌握分离定律的内容。(科学思维)
一、性状分离比的模拟实验
基础知识·双基夯实
1．实验目的
通过模拟实验，理解_遗传因子__的分离、_配子__的随机结合与_性状__之间的数量关系，体验孟德尔的假说。
2．模拟内容
用具或操作 模拟对象或过程
甲、乙两个小桶 _雌、雄生殖器官__
小桶内的彩球 _雌、雄配子__
不同彩球的随机组合 _雌、雄配子__的随机结合
3.操作步骤
取小桶并编号→→→→→
4．分析结果、得出结论
(1)彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈_1∶2∶1__。
(2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈_3∶1__。
活学巧练
“性状分离比的模拟实验”可以直观地反映出遗传因子的分离、配子的随机结合对子代表现类型及数量比例的决定关系。判断下列表述正确与否。
1．甲、乙两小桶内的小球数必须相同。( × )
2．每个小桶中的两种彩球数量必须相同。( √ )
3．每次取球记录后，需再放回原桶。( √ )
4．抓取小球的实验次数越多，代表的显隐性状的数量比越接近于3∶1。( √ )
合作探究
根据教材P6 性状分离比的模拟实验装置，回答下列问题：
1．每个小桶内的两种彩球数量必须相等，这是为什么？
提示：使得杂种F1(Dd) 产生的两种配子比例相等。
2．实验中甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，有人认为这不符合自然界的实际情况，这是为什么？
提示：自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。
3．为了保证不同配子间结合机会均等，且所得结果与理论值相近，在实验过程中应注意哪些问题？
提示：抓取彩球时应随机抓取；两桶同时抓取，且闭眼；应将抓取后的彩球重新放回原桶；重复实验。
归纳提升
性状分离比的模拟实验的注意事项
(1)两个小桶中的彩球不必一样多，模拟雄性生殖器官的小桶中的彩球可以多一点，但每个小桶内两种彩球(D 和d )的数量必须相等。
(2)彩球的规格、质地要统一，手感要相同，避免人为误差。
(3)每次抓取时要闭上眼睛，左手随机抓取甲桶内彩球，同时右手随机抓取乙桶内的彩球，避免从一个小桶内同时抓取两个彩球。
(4)做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球弄混)，必须先充分摇匀彩球，再做下一次模拟实验。
(5)要认真对待每次的组合情况，记录、统计要如实、准确。
(6)要多次重复进行实验，这样统计结果才能接近理论值。
典例1 在做性状分离比的模拟实验时，分别同时从甲小桶和乙小桶抓取彩球50～100次，彩球组合为DD的比例约为( D )
A．1/3　　 B．1/5　　
C．1/2　　 D．1/4
解析： 由于甲、乙两小桶中D和d的比例是相同的，所以每个小桶中抓取D的概率为1/2，两个小桶同时抓取D的概率为1/2×1/2＝1/4。
变式训练 下列有关“性状分离比的模拟实验”的说法正确的是( C )
A．本实验中两个小桶的小球总数要相等
B．正常情况下雌配子较雄配子体积大，所以要选大小两种小球
C．每次从两个小桶中抓取的小球记录后要放回原桶
D．统计40次，小球组合中AA、Aa、aa的数量应为10、20、10
解析： 本实验模拟的是等位基因的分离，雌、雄配子的随机结合以及产生后代的性状比例关系，只要保证每个小桶中两种颜色的小球数量相同就可以，A错误；选取的小球大小应该相等，B错误；为了保证每种配子被抓取的概率相等，每次抓取小球统计后，应将彩球放回原来的小桶内，C正确；小球的组合统计的次数要足够的多，AA∶Aa∶aa的数量比才接近1∶2∶1，因此，统计40次小球组合中AA、Aa、aa的数量不一定为10、20、10，D错误。
二、对分离现象解释的验证
基础知识·双基夯实
1．验证方法
_测交__法，即让F1与隐性纯合子杂交。
2．用孟德尔的假说进行演绎推理，预测实验结果
3．真正进行实验的结果：测交后代中的高茎与矮茎植株的数量比接近_1∶1__。
4．实验结论：孟德尔的假说是_正确__的。
活学巧练
1．为了验证作出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了正、反交实验。( × )
2．测定F1的遗传因子组成是根据测交所得后代种类反向推知的。( √ )
3．孟德尔进行测交实验属于演绎过程。( × )
合作探究
分析教材P7 图1－5，思考并回答下列问题：
1．孟德尔应用对一对相对性状杂交实验的解释进行演绎推理，他是如何进行演绎推理的？
提示：孟德尔设计了测交实验，让F1与隐性纯合子杂交，根据假说，F1产生两种类型配子及比例为D∶d＝1∶1，隐性类型只产生含d的配子，雌雄配子随机结合，推测出测交实验的结果是高茎豌豆∶矮茎豌豆＝1∶1。
2．测交时为什么用隐性纯合子与F1杂交？
提示：隐性纯合子只能产生含有隐性遗传因子的配子，后代性状表现可以直接反映F1的遗传因子组成。
3．孟德尔为什么用测交的方法来证明F1产生的配子的类型及比例？
提示：因为测交子代的性状表现和比例能真实地反映出F1产生配子的类型及比例，从而能够推知F1的遗传因子组成。
归纳提升
显性纯合子与杂合子的实验鉴别方法
区分纯合子与杂合子的原则是：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。实验鉴别的方法有三种：
(1)测交法(常用于动物的鉴别)
待测个体×隐性纯合子
　↓
结果分析
(2)自交法(常用于植物的鉴别)
待测个体
↓?
结果分析
(3)花粉鉴别法
杂合子的某些性状可以从花粉的种类和比例直接鉴定，如非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色。
典例2 一匹雄性黑马与若干匹纯种枣红马交配后，共生出10匹枣红马和4匹黑马。下列叙述中最可能的是( B )
①雄性黑马是杂合子
②黑色是隐性性状
③雄性黑马是纯合子
④枣红色是隐性性状
A．①和② B．①和④
C．②和③ D．①和③
解析： 雄性黑马如果是纯合子， 则其子代不会出现两种性状， ①正确；如果黑色是隐性性状、枣红色是显性性状，由于亲代枣红马是纯种，所以后代不可能出现黑色， 因此， 黑色是显性性状、枣红色是隐性性状， ②错误；如果雄性黑马是纯合子，与若干匹纯种枣红马交配后， 则后代只能是枣红马或黑马， ③错误；如果黑色是显性性状、枣红色是隐性性状，由于亲代枣红马是纯种， 并且雄性的黑马为杂合子， 则后代会有枣红马和黑马， 因此，黑色是显性性状、枣红色是隐性性状，④正确。故选B。
变式训练 某植物的红花对白花为显性，且受一对遗传因子A和a控制。为确定某红花植株的遗传因子组成，让其与另一白花植株进行杂交，得到足够多的杂交后代。下列相关叙述错误的是( D )
A．待测红花植株与白花植株的杂交方式属于测交
B．如果后代均为红花，则待测红花植株的遗传因子组成为AA
C．如果后代出现白花，则待测红花植株的遗传因子组成为Aa
D．如果后代出现白花，则后代中白花植株的比例为1/4
解析： 待测红花植株与白花植株的杂交方式属于测交，A正确；如果测交后代均为红花，说明待测红花植株的遗传因子组成为AA，B正确；如果测交后代出现白花，说明待测红花植株的遗传因子组成为Aa，C正确；遗传因子组成为Aa、aa的植株杂交，后代中aa(白花)植株的比例为1/2，D错误。
三、分离定律和假说—演绎法
基础知识·双基夯实
1．分离定律
(1)分离定律的内容
a．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；
b．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。
(2)分离的时间
有性生殖形成_配子__ 时。
(3)分离定律在生物的遗传中具有普遍性。
(4)适用范围
a．真核生物有性生殖的细胞核遗传。
b．由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
2．假说—演绎法
研究程序：
提出问题→_提出假说__ → _演绎推理__ →实验验证→得出结论。
活学巧练
1．孟德尔所作假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”。( × )
2．符合分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比。( √ )
3．病毒和原核生物的遗传不遵循分离定律。( √ )
4．分离定律发生在配子形成过程中。( √ )
合作探究
1．观察下列图示，请思考：
　　　　　　 ①　　　　 ②
　　　　　　 ③　　　　　 ④
能正确表示基因分离定律实质的是①～④中哪一幅？其具体内涵是什么？发生在什么时候？
提示：③可揭示分离定律的实质，其内涵是：控制相对性状的遗传因子在形成配子时彼此分离。发生在配子产生时。
2．下列几种生物在遗传过程中，不遵循分离定律的有哪些，为什么？
①噬菌体　②乳酸菌　③豌豆　④蓝细菌　⑤山羊
提示：①②④　 噬菌体为病毒，乳酸菌和蓝细菌为原核生物，都不能进行有性生殖产生雌雄配子，所以不遵循分离定律。
3．符合分离定律一定会出现特定的性状分离比3∶1吗？为什么？
提示：不一定。①F2中3∶1的性状分离比必须在统计大量子代后才能得到，若子代数量较少，则不一定符合预期的分离比。②某些致死遗传因子可能会导致性状分离比发生变化，如隐性致死、纯合致死、显性致死等。
4．假说—演绎法与传统的归纳法相比有什么不同？除孟德尔的杂交实验，你还能举出科学研究中运用假说—演绎法的实例吗？
提示：假说—演绎法更具有严谨性。能，如探究植物细胞的吸水和失水等。
归纳提升
1．孟德尔一对相对性状杂交实验中的“假说”与“演绎”内容
(1)属于假说的内容是“生物的性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”。
(2)属于演绎推理的内容是F1(Dd) 能产生数量相等的两种配子。
2．分离定律的适用范围
(1)适用范围：真核生物、进行有性生殖、细胞核遗传。
(2)适用条件
由成对遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
典例3 水稻中非糯性W对糯性w为显性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔的分离定律的一项是( C )
A．杂交后亲本植株上结出的种子F1 遇碘全部呈蓝黑色
B．F1 自交后结出的种子F2遇碘后，3/4 呈蓝黑色，1/4 呈红褐色
C．F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色
D．F1 测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色
解析： 杂交后亲本植株上结出的种子F1遇碘全部呈蓝黑色，后代表现类型只有一种，无法证明孟德尔的分离定律，A错误；F1自交后结出的种子F2遇碘后，3/4呈蓝黑色，1/4 呈红褐色，说明F1自交后代出现性状分离，但不能直接证明孟德尔的分离定律，B错误；F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色，说明F1产生两种配子，比例为1∶1，能直接证明孟德尔的分离定律，C正确；F1 测交所结出的种子遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色，能证明孟德尔的分离定律，但不是直接证明，D错误。
变式训练 下列有关分离定律的叙述，正确的是( D )
A．分离定律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的
B．在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是单独存在的，不会相互融合
C．在形成生殖细胞——配子时，单独存在的遗传因子要发生分离，所以称分离定律
D．在形成配子时，成对的遗传因子分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给后代
解析： 孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序是：杂交实验和观察到的实验现象(发现问题)→对实验现象进行分析(提出假说)→设计测交实验(演绎推理)→对实验现象解释的验证(验证假说)→分离定律(得出结论)，A错误；根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是成对存在的，这些遗传因子既不会相互融合，也不会在传递中消失，B错误；分离定律的实质是在形成配子时，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，随配子遗传给后代，C错误，D正确。
一、自交和自由交配
1．概念不同
(1)自交是指遗传因子组成相同的个体交配。
(2)自由交配是指群体中不同个体随机交配，遗传因子组成相同或不同的个体之间都要进行交配。
2．交配组合种类不同
若某群体中有遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体。
(1)自交方式有AA×AA、 Aa×Aa、aa×aa三种。
(2)自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA× Aa、AA×aa、Aa×aa六种(不考虑正反交)。
3．自交的相关计算
(1)遗传因子组成为Aa的个体连续自交，第n代的比例分析：
当杂合子(Aa)连续自交n代后，后代中的杂合子(Aa)所占比例为，纯合子(AA＋aa)所占比例为1－，其中AA、aa所占比例分别为×。当n无限大时，纯合子比例接近100%。这就是自花传粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因。
Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体
所占比例 1－ － － ＋ －
(2)杂合子、纯合子所占比例的坐标曲线图
4．自由交配的相关计算
例如，某群体中遗传因子组成为AA的个体占1/3，遗传因子组成为Aa的个体占2/3。
(1)列举交配组合
可利用棋盘法进行列表统计，以防漏掉某一交配组合。自由交配的方式有4种，列表分析如下：
　　♀ 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/3AA()×1/3AA(♀) 1/3AA()×2/3Aa(♀)
2/3Aa 2/3Aa()×1/3AA(♀) 2/3Aa()×2/3Aa(♀)
(2)列举配子比例
另外，也可利用棋盘法列出雌雄配子的比例进行解答，先计算含A雄配子的比例：1/3＋2/3×1/2＝2/3，含a雄配子的比例为1－2/3＝1/3，含A雌配子和含a雌配子的比例也分别为2/3和1/3。列表分析如下：
　　雌配子雄配子　　 2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
特别提醒：自由交配问题用配子比例法解答更简单些。
典例4 某动物种群中，遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体所占比例依次为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，下一代遗传因子组成为AA、Aa、aa的个体的数量比为( B )
A．3∶3∶1 B．4∶4∶1
C．1∶2∶0 D．1∶2∶1
解析： 遗传因子组成为AA、Aa和aa的个体所占比例依次为25%、50%、25%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，则具有繁殖能力的个体中，AA占，Aa占，因此A配子的比例为＋×＝，a配子的比例为，由于个体间可以随机交配，后代中AA的比例为×＝，Aa的比例为2××＝，aa的比例为×＝，因此AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1。
典例5 豌豆是自花传粉、闭花受粉植物。豌豆的红花与白花是一对相对性状(分别由遗传因子A、a控制)，现有一批遗传因子组成为AA与Aa的红花豌豆，两者数量之比是1∶3。自然状态下其子代中遗传因子组成为AA、Aa、aa的数量之比为( B )
A．25∶30∶9 B．7∶6∶3
C．5∶2∶1 D．1∶2∶1
解析： 豌豆自然状态下是自花传粉，只能自交。故1/4AA1/4AA,3/4Aa3/4×1/4AA、3/4×1/2Aa、3/4×1/4aa，即3/16AA、3/8Aa、3/16aa，两种情况综合起来，子代遗传因子组成为AA、Aa、aa的数量之比为7∶6∶3，B正确。
二、特殊情况下的性状分离比
1．不完全显性
具有相对性状的纯合亲本杂交，F1显现中间类型的现象。例如，红花的遗传因子组成为AA，白花的遗传因子组成为aa，杂合子的遗传因子组成为Aa，开粉红花。这种情况下，F2的性状分离比不是3∶1，而是1∶2∶1。
2．致死现象
(1)配子致死：指致死遗传因子在配子时期发生作用，从而不能形成有活力的配子的现象。
(2)合子致死：指致死遗传因子在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。
如：Aa×Aa
↓
3．从性遗传
(1)从性遗传是指由常染色体上遗传因子控制的性状，在性状表现上受个体性别影响的现象，又称性控遗传。比如牛、羊角的遗传，人类秃顶，蝴蝶颜色的遗传等。
(2)从性遗传的本质：性状表现＝遗传因子组成＋环境条件(性激素种类及含量差异等)。
4．人类ABO血型的决定方式
IAIA、IAi→A型血；IBIB、IBi→B型血；
IAIB→AB型血(共显性)；ii→O型血。
前后代遗传的推断及概率运算比正常情况要复杂。
典例6 已知绵羊角的性状表现与遗传因子组成的关系如表所示，下列判断正确的是( C )
遗传因子组成 HH Hh hh
公羊的性状表现 有角 有角 无角
母羊的性状表现 有角 无角 无角
A．若双亲无角，则子代全部无角
B．若双亲有角，则子代全部有角
C．若双亲遗传因子组成为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1
D．绵羊角的性状遗传不遵循分离定律
解析： 双亲无角，如果母羊的遗传因子组成是Hh，则子代公羊中可能会出现有角，A错误；双亲有角，如果公羊的遗传因子组成是Hh，母羊的遗传因子组成是HH，则子代中遗传因子组成为Hh的母羊无角，B错误；若双亲遗传因子组成为Hh，则子代公羊中有角与无角的数量比为3∶1，母羊中有角与无角的数量比为1∶3，且公羊与母羊数量相等，所以子代有角与无角的数量比为1∶1，C正确；绵羊角的性状遗传遵循孟德尔的分离定律，D错误。
典例7 某雌雄同株植物高茎对矮茎为显性，由于某种原因使携带矮茎遗传因子的花粉只有能够成活。现用多株纯合高茎植株作母本、矮茎植株作父本进行杂交，F1植株自交，F2的性状分离比为( B )
A．3∶1　 B．7∶1　
C．5∶1　 D．8∶1
解析： 设植物的高茎和矮茎分别受遗传因子A和a控制。根据题意可知，用多株纯合高茎植株(AA)作母本，矮茎植株(aa)作父本进行杂交，由于父本产生的花粉粒很多，因此携带矮茎遗传因子的花粉只有的成活率并不影响产生的后代的数目，则杂交产生的F1均为Aa，因此F1产生的雌配子的遗传因子组成为A、a，而产生的雄配子的遗传因子组成为A、a，因此产生的F2中aa＝×＝，故F2的性状分离比为7∶1，正确。
1．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( D )
①F1产生配子的比例
②F2性状分离比
③F1测交后代性状比例
④亲本杂交后代性状比例
A．①② B．③④
C．②③ D．①③
解析： 孟德尔进行的一对相对性状的遗传实验中，F1产生2种配子，比例为1∶1，①符合题意；F2性状分离比为3∶1，②不符合题意；F1测交后代性状比例为1∶1，③符合题意；亲本杂交后代F1只表现一种性状，④不符合题意。
2．(2023·黑龙江高三月考)性状分离比实验可以用信封装小卡片的活动来模拟，下列叙述正确的是( B )
A．在“雌1 ”信封装入“Y ”，“雄1 ”信封内装入“y ”的卡片
B．从“雌1 ”和“雄1 ”中各随机取出一张卡片组合在一起，这样的组合方式有4种
C．从“雌1 ”和“雌2 ”中各随机取出一张卡片组合在一起，模拟受精作用
D．每次取出的卡片记录后，应该丢弃
解析： 在“雌1 ”信封装入数量相等的“Y ”和“y ”，“雄1 ”信封内也装入数量相等的“Y ”和“y ”的卡片，A错误；从“雄1 ”信封内随机取出1张卡片，同时从“雌1 ”信封内随机取出1张卡片，表示F1个体产生配子和受精作用，这样的组合方式有4种，B正确；从“雌1 ”和“雄1 ”中各随机取出一张卡片组合在一起，模拟的是受精作用，C错误；每次取出的卡片记录后，应该放回，保证雌、雄配子结合的机会均等，D错误。
3．金鱼草的花色由一对遗传因子控制，其中AA 为红色，Aa 为粉色，aa 为白色。红色与白色杂交得到F1，F1自交得到F2，下列叙述错误的是( C )
A．红花个体所占比例为1/4
B．白花个体所占比例为1/4
C．纯合子所占比例为1/4
D．杂合子所占比例为1/2
解析： F2中红花个体AA 所占的比例为1/4，A正确；F2中白花个体(aa) 所占的比例为1/4，B正确；F2中纯合子(AA 和aa )所占的比例为1/2，C错误；F2中杂合子(Aa) 所占的比例为1/2，D正确。
学霸记忆
1.在一对相对性状的杂交实验中，F2的性状分离比接近3∶1；在测交实验中，性状分离比接近1∶1。
2．纯合子自交后代为纯合子，杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。
3．分离定律的实质：在形成配子时，控制同一性状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。第2课时　孟德尔实验方法的启示、遗传规律的再发现和应用
课标要求
1．说出孟德尔成功的原因。
2．概述孟德尔遗传规律的再发现，掌握核心概念间的关系。
3．归纳自由组合定律的解题思路与规律方法。
4．阐明自由组合定律在实践中的应用。
核心素养
1．探究自由组合定律在育种方面的应用，培养设计和分析实验的能力。(科学探究)
2．分析孟德尔获得成功的原因，学习他对科学的热爱和锲而不舍的精神。(社会责任)
3．运用遗传定律知识指导农牧业生产，检测和预防遗传病。(社会责任)
一、孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现
基础知识·双基夯实
1．孟德尔成功的原因
(1)正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。
(2)对相对性状遗传的研究，从一对到多对
①生物的性状多种多样，根据自由组合定律，如果有n对性状自由组合，后代的性状组合会有_2n__种，这是很难统计的。
②孟德尔采取了由单因素(即_一__对相对性状)到多因素(即_两对或两对以上__相对性状)的研究方法。
(3)对实验结果进行统计学分析：孟德尔运用了_统计学__的方法对实验结果进行了统计，从而发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的比例，并最终解释了这些现象。
(4)运用_假说—演绎__法这一科学方法。
(5)创新性地验证假说：孟德尔创新性地设计了_测交__实验，证实了对实验现象的解释，验证了假说的正确性，并归纳出了分离定律和自由组合定律。
2．孟德尔遗传规律的再发现
(1)1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为_基因__，并提出了_表型__和_基因型__的概念。
①表型：指生物个体表现出来的_性状__，如豌豆的高茎和矮茎。
②基因型：指与表型有关的_基因组成__，如DD、Dd、dd等。
③等位基因：指控制_相对性状__的基因，如D和d。
(2)孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。
活学巧练
1．孟德尔把数学方法引入生物学的研究，是超越前人的创新。( √ )
2．孟德尔提出了遗传因子、基因型和表型的概念。( × )
3．表型相同的生物，基因型一定相同。( × )
合作探究
1．孟德尔在研究基因的遗传规律时，曾用山柳菊进行了杂交实验，但并未取得实质性的收获，试从山柳菊的角度分析原因。
提示：山柳菊没有既容易区分又可以连续观察的相对性状；山柳菊的花小，难以做人工杂交实验；山柳菊有时进行有性生殖，有时进行无性生殖。
2．表型相同的个体，基因型不一定相同，基因型相同的个体，表型是否一定相同？为什么？
提示：不一定，因为生物的表型除了受基因控制之外，还受环境等因素的影响。
3．观察图示，思考并回答问题：
　
甲　　　　　 乙
(1)图甲产生配子的种类及比例是_AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1__。
(2)若将图甲植株测交，则选用的个体基因型是_aabb__。测交后代的基因型及比例是_AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1__。测交后代的表型及比例是_双显∶一显一隐∶一隐一显∶双隐＝1∶1∶1∶1__。
(3)如果图甲变为图乙所示的基因位置关系，非等位基因之间_不会__(填“会”或“不会”)发生自由组合。
(4)图乙所示个体产生配子种类及比例_AC∶ac＝1∶1__。
归纳提升
1.孟德尔取得成功的原因分析
选材方面 豌豆作为实验材料是实验成功的首要因素，优点是：①自花传粉，自然状态下是纯种②具有稳定的、易于区分的相对性状，使实验结果既可靠又易于统计分析③豌豆花大，易于进行人工传粉④豌豆生长周期短，易于栽培
程序设计 ①采用由单因子到多因子的研究分析方法②首创测交法，用以验证提出的假说③后代样本数量足够多，数学统计结果更可靠
数学方法 运用统计学方法对杂交后代的性状进行分类、计数和归纳
逻辑方法 运用了假说—演绎法
2.相同基因、等位基因、非等位基因辨析
典例1 下列关于得出孟德尔遗传规律的过程，说法错误的是( D )
A．豌豆自花传粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一
B．统计学方法的使用有助于孟德尔总结规律
C．进行测交实验是为了对提出的假说进行验证
D．得出分离定律时采用了假说—演绎法，得出自由组合定律时未使用
解析： 豌豆为自花传粉植物，自然状态下一般都是纯种，具有一些稳定的、易于区分的相对性状，这些使孟德尔得到的实验结果既可靠又易于进行统计学分析，A正确；孟德尔运用统计学的方法对较多的实验数据进行处理，得出F2的性状分离比，B正确；孟德尔在实验的基础上提出问题，然后提出假说，首创测交法，用以验证提出的假说，C正确；无论是得出分离定律还是自由组合定律，孟德尔都使用了假说—演绎法，D错误。
变式训练 以下关于基因型、表型、等位基因的叙述，正确的是( D )
A．表型都能通过眼睛观察出来，如高茎和矮茎
B．在相同环境条件下，表型相同，基因型一定相同
C．D与d、R与R、Y与y都属于等位基因
D．杂合子中一定含有等位基因，纯合子中一定不含有等位基因
解析： 表型是指生物个体表现出来的性状，是可以观察和测量的，但不一定都能通过眼睛观察出来，A错误；在相同环境条件下，表型相同，基因型不一定相同，如豌豆高茎的基因型可能是DD或Dd，B错误；D与d、Y与y都属于等位基因，R与R属于相同基因，C错误；杂合子是指遗传因子组成不同的个体，所以杂合子中一定含有等位基因，纯合子是遗传因子组成相同的个体，所以必定不含有等位基因，D正确。
二、孟德尔遗传规律的应用
基础知识·双基夯实
1．孟德尔遗传规律的应用
(1)分离定律和自由组合定律在生物的遗传中具有_普遍__性。
(2)应用：有助于人们正确地解释生物界普遍存在的遗传现象，还能够预测杂交后代的_类型__和它们出现的_概率__，这在动植物育种和医学实践等方面都具有重要意义。
2．实例
(1)杂交育种
a．人们有目的地将具有_不同优良性状__的两个亲本杂交，使两个亲本的_优良性状__组合在一起，再筛选出_所需要__的优良品种。
b．过程(以抗倒伏和抗条锈病小麦品种的选育为例)
(2)医学实践：人们可以依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在_后代中的患病概率__作出科学的推断，从而为_遗传咨询__提供理论依据。
活学巧练
1．杂交育种不需要筛选就可获得优良品种。( × )
2．根据孟德尔遗传规律可以推断遗传病的患病概率。( √ )
合作探究
现有两种小麦，分别具有一种优良性状(如矮秆、抗病等)，某兴趣小组采用下列育种程序，请回答问题：
PF1X
1．如果培育的优良性状是隐性的，则图中X如何操作？
提示：选出即可留种。
2．如果优良性状中有显性，则图中X如何操作？
提示：连续自交直到不发生性状分离为止。
3．杂交育种是否一定要从F2开始筛选？是否一定要连续多代自交？举例说明。
提示：不一定，如果培育杂合子品种，选亲本杂交得到的F1即可，如果培育隐性纯合子，则从F2中直接选择即可，不需要连续多代自交。
4．培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？
提示：不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物，细菌是原核生物，不能进行有性生殖。
5．人类多指(T)对正常指t为显性，正常(A)对白化(a)为显性，决定不同性状的基因自由组合。一个家庭中，父亲多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子只患一种病和患两种病的概率分别是多少？并写出推断过程。
提示：1/2,1/8；据题推知：父亲的基因型为TtAa，母亲的基因型为ttAa。用“分解法”可分析如下：
故后代患一种病的概率为1/2×1/4＋1/2×3/4＝1/2，患两种病的概率为1/2×1/4＝1/8。
归纳提升
1.根据不同的育种目的，杂交育种在操作时的过程会有以下几种情况
(1)培育杂合子品种
选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×)→F1(即为所需品种)。
(2)培育隐性纯合子品种
选取符合要求的双亲杂交(♀×)→F1―→F2―→选出表型符合要求的个体种植并推广。
(3)培育显性纯合子品种
①植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。
②动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代只有一种表型的F2个体。
③优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
④缺点：获得新品种的周期长。
2．两种遗传病遗传概率的计算
若患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况如下表：
序号 类型 概率
① 不患甲病的概率 1－m
② 不患乙病的概率 1－n
③ 只患甲病的概率 m×(1－n)
④ 只患乙病的概率 n×(1－m)
⑤ 两病同患的概率 mn
⑥ 只患一种病的概率 m(1－n)＋n(1－m)
⑦ 完全正常的概率 (1－m)×(1－n)
⑧ 患病的概率 1－(1－m)×(1－n)
典例2 已知小麦的有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，小麦一年只播种一次。下图是培育无芒抗病小麦的示意图：
下列相关叙述错误的是( C )
A．杂交的目的是将控制无芒和抗病的基因集中到子一代中
B．子一代自交的目的是使子二代中出现无芒抗病个体
C．得到纯合的无芒抗病种子至少需要五年
D．子二代中无芒抗病植株自交的目的是筛选子二代中无芒抗病植株中的纯合子
解析： 有芒抗病植株和无芒不抗病植株进行杂交产生的子一代中虽然没有出现无芒抗病植株，但已经将控制优良性状的基因(a)和(R)集中到了子一代中，然后通过子一代自交，子二代中出现了符合要求的植株，但其中有2/3是杂合子，纯合子只占1/3，所以要令子二代中无芒抗病植株自交，目的是鉴定哪些是纯合子，得到纯合的无芒抗病种子至少需要4年，C错误。
变式训练 有一对患有软骨发育不全遗传病的夫妇(其他性状表现正常)，他们所生的第一个孩子患有白化病和软骨发育不全，第二个孩子表现正常。假设控制这两种病的基因遗传符合自由组合定律，请预测他们再生一个孩子同时患两种病的概率是( C )
A．1/16　 B．1/8　
C．3/16　 D．3/8
解析： 一对患有软骨发育不全的夫妇(其他性状表现正常)，他们所生的第一个孩子患有白化病和软骨发育不全，第二个孩子性状表现全部正常，可以推断出此夫妇的基因型均为AaBb(假设白化病相关基因用A、a表示，软骨发育不全相关基因用B、b表示)，且软骨发育不全为显性遗传病，白化病为隐性遗传病，因此他们再生一个孩子同时患两种病的概率是1/4×3/4＝3/16。
两对基因控制的性状遗传中异常分离比现象
条件 F1(AaBb)自交后代比例 F1(AaBb)测交后代比例
存在一种显性基因(A或B)时表现为同一种性状，其余正常表现 9∶6∶1 1∶2∶1
即A_bb和aaB_个体的表型相同
A、B同时存在时表现为一种性状，否则表现为另一种性状 9∶7 1∶3
即A_bb、aaB_、aabb个体的表型相同
a(或b)成对存在时表现同一种性状，其余正常表现 9∶3∶4 1∶1∶2
即A_bb和aabb的表型相同或aaB_和aabb的表型相同
只要存在显性基因(A或B)就表现为同一种性状，其余正常表现 15∶1 3∶1
即A_B_、A_bb和aaB_的表型相同
显性基因在基因型中的个数影响性状表现(累加效应) AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1
致死类型(和小于16) ①AA和BB致死②AA(或BB)致死③aabb致死④aa(或bb)致死⑤AB等配子致死
方法技巧：“三步法”巧解自由组合定律中特殊分离比问题
第一步，判断是否遵循基因自由组合定律：若没有致死的情况，双杂合子自交后代的表型比例之和为16，则遵循基因的自由组合定律，否则不遵循基因的自由组合定律。
第二步，写出遗传图解：根据基因的自由组合定律，写出F2四种表型对应的基因型，并注明自交后代性状分离比(9∶3∶3∶1)，然后结合作用机理示意图推敲双显性、单显性、双隐性分别对应什么表型。
第三步，合并同类项：根据题意，将具有相同表型的个体进行“合并同类项”。
典例3 某植物的花色受独立遗传的两对基因A、a，B、b控制，这两对基因与花色的关系如图所示，此外，a基因对于B基因的表达有抑制作用。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1，则F1的自交后代中花色的表型比例是( C )
A基因　　 　B基因
↓　　 　　　↓
白色色素粉色色素红色色素
A．白∶粉∶红＝3∶10∶3
B．白∶粉∶红＝3∶12∶1
C．白∶粉∶红＝4∶9∶3
D．白∶粉∶红＝6∶9∶1
解析： 基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到F1，则F1的基因型为AaBb，F1自交后代中花色的表型及比例为白(aaB_＋aabb)∶粉(A_bb＋AaB_)∶红(AAB_)＝∶∶＝4∶9∶3。
典例4 某作物产量的高低有高产、中高产、中产、中低产、低产5种类型，受两对独立遗传的基因A和a、B和b的控制，产量的高低与显性基因的个数呈正相关。下列说法不正确的是( B )
A．两对基因的遗传遵循基因自由组合定律
B．中产植株的基因型可能有AABb、AaBB两种
C．基因型为AaBb的个体自交，后代高产∶中高产∶中产∶中低产∶低产＝1∶4∶6∶4∶1
D．对中高产植株进行测交，后代的表型及比例为中产∶中低产＝1∶1
解析： 由于两对基因能够独立遗传，所以，它们的遗传遵循基因自由组合定律，A项正确；中产植株的基因型可能有AAbb、AaBb和aaBB三种，B项错误；基因型为AaBb的个体自交，后代中基因型为AABB(1/16)的个体表现为高产，基因型为AABb(2/16)和AaBB(2/16)的个体表现为中高产，基因型为AAbb(1/16)、AaBb(4/16)和aaBB(1/16)的个体表现为中产，基因型为Aabb(2/16)和aaBb(2/16)的个体表现为中低产，基因型为aabb(1/16)的个体表现为低产，因此，后代高产∶中高产∶中产∶中低产∶低产＝1∶4∶6∶4∶1，C项正确；中高产植株的基因型为AABb或AaBB，其中对AABb进行测交，后代表型及比例为中产∶中低产＝1∶1，对AaBB进行测交，后代表型及比例为中产∶中低产＝1∶1，因此，对中高产植株进行测交，后代的表型及比例为中产∶中低产＝1∶1，D项正确。
1．以下关于表型和基因型的叙述，正确的是( D )
A．表型都能通过眼睛观察出来，如高茎和矮茎
B．基因型不能通过眼睛观察，必须使用电子显微镜
C．在相同环境下，表型相同，基因型一定相同
D．基因型相同，表型不一定相同
解析： 表型是指生物个体表现出来的性状，是可以观察和测量的，但不一定都能通过眼睛观察出来，A项错误；基因型一般可通过表型来推知，不能通过电子显微镜观察，B项错误；在相同环境条件下，表型相同，基因型不一定相同，如高茎的基因型可能是DD或Dd，C项错误；表型是基因型与环境条件共同作用的结果，因此，基因型相同，表型不一定相同，D项正确。
2．某个体的基因型由n对等位基因构成，且独立遗传。下列相关叙述错误的是( D )
A．该个体能产生2n种配子
B．该个体自交后代出现3n种基因型
C．该个体自交后代中纯合子所占的比例为n
D．该个体与隐性纯合子杂交后代会出现3n种基因型
解析： 该个体的基因型由n对等位基因构成，且独立遗传，所以能产生2n种配子，A正确；该个体自交后代有3n种基因型，B正确；该个体自交后代中纯合子所占比例为()n，C正确；该个体与隐性纯合子杂交即测交，后代会出现2n种基因型，D错误。故选D。
3．利用杂交育种方法，可培育出具有两种优良性状的作物新品种。下列说法中错误的是( B )
A．所选的原始材料分别具有某种优良性状且能稳定遗传
B．杂交一次，得到F1，若F1在性状上符合要求，则可直接用于扩大栽培
C．让F1自交，得到F2，从F2中初步选取性状上符合要求的类型
D．把初步选出的类型进一步隔离自交和汰劣留良，直到确认不再发生性状分离为止
解析： 所选的原始材料应分别具有某种优良性状且能稳定遗传，通过杂交育种可以将不同个体的优良性状集中到一个个体上，A项正确；直接用于扩大栽培的个体除了性状上符合要求外，还要能稳定遗传，B项错误；杂交育种的过程是杂交一次，得到F1，让F1自交，得到F2，从F2中初步选取性状上符合要求的类型，再把初步选出的类型进一步隔离自交和汰劣留良，直到性状不再分离为止，C、D项正确。
学霸记忆
1.两对相对性状的测交实验中，测交后代的基因型和表型均为4种，数量比接近1∶1∶1∶1。
2．自由组合定律的实质：在形成配子时，控制同一性状的成对的遗传因子彼此分离的同时，控制不同性状的遗传因子自由组合。
3．等位基因是控制相对性状的基因。
4．生物的表型是基因和环境共同作用的结果。第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一)
第1课时　豌豆用作遗传实验材料的优点和杂交实验
课标要求
1．掌握豌豆作为遗传实验材料的优点及人工杂交实验的过程。
2．分析孟德尔一对相对性状的杂交实验，运用演绎与推理的方法解释实验的现象。
核心素养
1．利用结构与功能观解释豌豆用作遗传实验材料的优点，并掌握相关的基本操作。(生命观念)
2．运用演绎与推理的方法阐明孟德尔一对相对性状的杂交实验和作出的假设。(科学思维)
3．通过对比分析、举例等方式掌握本课时相关遗传学概念。(科学思维)
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
基础知识·双基夯实
1．优点
豌豆的特点 优势
_自花__传粉、闭花受粉，自然状态下，一般都是_纯种__ 用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析
具有易于区分的_性状__且能够稳定地遗传给后代 实验结果易于观察和分析
_花较大__ 易于做人工杂交实验
_子代个体数量较多__ 用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小
2.相关概念
(1)自交：遗传因子组成相同的个体之间的交配，植物的_自花传粉__、同株异花传粉均属于自交。
(2)相对性状：_一种__生物的_同一种__性状的不同表现类型，如豌豆的高茎和矮茎。
(3)父本和母本：提供花粉的植株叫_父本__，接受花粉的植株叫_母本__。
活学巧练
1．玉米的黄粒与皱粒是一对相对性状。( × )
2．兔子的长毛和狗的短毛是一对相对性状。( × )
3．小鼠的灰身和黑身是一对相对性状。( √ )
合作探究
根据教材P3 图1－1，并回答下列相关问题：
1．去雄应该在开花前还是开花后进行？其目的是什么？
提示：去雄应该在开花前(花蕾期)进行；其目的是防止自花传粉。
2．豌豆人工异花传粉过程中经过了两次套袋，分别在什么时间，目的分别是什么？
提示：第一次套袋是在去雄后，第二次套袋是在人工传粉后，两次套袋的目的都是避免外来花粉的干扰。
3．对单性花植物进行人工异花传粉的基本操作过程中，是否需要去雄处理？为什么？
提示：不需要。因为单性花中只有雄蕊或只有雌蕊，所以不需要去雄处理。
4．无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中是否都需要套袋？
提示：无论是两性花植物还是单性花植物，在杂交过程中都需要套袋，其目的是避免外来花粉的干扰。
5．根据相对性状的概念，对下列实例进行分析判断，并说明理由。
(1)狗的长毛与兔的短毛是一对相对性状吗？
(2)玉米的早熟与晚熟是一对相对性状吗？
提示：(1)不是。狗与兔不属于同一种生物。
(2)是。早熟与晚熟是玉米成熟程度这一性状的不同表现类型。
归纳提升
1.与植物杂交有关的概念
单性花 一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊
两性花 同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，如豌豆花
自花传粉 两性花在未开放时，它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上，从而完成受粉的过程
异花传粉 两朵花之间的传粉过程
父本和母本 不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫作父本()，接受花粉的植株叫作母本(♀)
2．对性状和相对性状的理解
(1)性状：生物的任何可以鉴别的形态或生理特征，都是遗传物质和环境相互作用的结果。
(2)对相对性状的正确理解抓准两个“相同”和一个“不同”：
同一种生物、同一种性状、不同表现类型。
典例1 下列属于相对性状的是( C )
A．玉米的黄粒与皱粒
B．狗的长毛与直毛
C．果蝇的红眼与白眼
D．小麦的抗倒伏与抗锈病
解析： 相对性状是一种生物的同一种性状的不同表现类型。
变式训练 (2023·潍坊市第一中学高一期中)下列相关概念中，错误的有几项( B )
①自花传粉是指两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程
②异花传粉是指两朵花之间的传粉过程
③玉米的黄粒和皱粒是一对相对性状
④绵羊的白毛和黑毛是一对相对性状
A．0项　 B．1项　
C．2项　 D．3项
解析： 自花传粉是指两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程，①正确；异花传粉是指两朵花之间的传粉过程，②正确；相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型，而玉米的黄粒和皱粒是不同性状，因此不是一对相对性状，③错误、④正确。即B正确。
二、一对相对性状的杂交实验
基础知识·双基夯实
1．实验过程
实验过程 特殊现象及疑问
P(亲本)　高茎×矮茎　　　　　↓F1(子一代)　_高茎__　　　　　↓?F2(子二代) 高茎∶_矮茎__比例接近　 3　∶　1 (1)为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？(2)为什么子一代没有矮茎的，而子二代又出现了矮茎的呢？(3)子二代中出现3∶1的性状分离比是偶然的吗？
2．实验中相关符号及含义
符号 P F1 F2 × ? ♀
含义 _亲本__ 子一代 _子二代__ _杂交__ _自交__ _母本__ _父本__
3.相关概念
(1)杂交：遗传因子组成_不同__的个体间的相互交配。
(2)正交和反交：正交和反交是相对而言的，若甲类型个体作父本，乙类型个体作母本，称为正交，则甲类型个体作母本，乙类型个体作父本，称为_反交__。
(3)显性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代_显现__出来的性状。
(4)隐性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代_未显现__出来的性状。
(5)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。
活学巧练
1．显性性状是子代能够表现出来的性状，隐性性状是子代不能表现出来的性状。( × )
2．性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。( × )
3．孟德尔通过豌豆的杂交和自交实验提出问题。( √ )
合作探究
一对相对性状杂交实验的结果分析
1．孟德尔选择让F1自交，其目的是什么？
提示：判断亲代矮茎性状在遗传过程中是不是消失了。
2．若F2共获得20株豌豆，矮茎个体一定是5株吗？请说明原因。
提示：不一定。样本数量太少，不一定完全符合3∶1的性状分离比，孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。
3．在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，否定融合遗传最有利的实验结果是什么？
提示：F2出现3∶1的性状分离比，在F1中消失的矮茎性状在F2中又出现了，说明双亲的遗传物质没有发生混合。
归纳提升
显、隐性性状的判断方法
(1)根据子代性状判断
①具有相对性状的纯合亲本杂交 子代只表现出一种性状 子代所表现的性状为显性性状。
②具有相同性状的亲本杂交 子代表现出不同性状 子代所表现的新性状为隐性性状。
(2)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交 F1自交 F2中性状分离比为3∶1 分离比为“3”的性状为显性性状。
易错警示：只有亲本性状相同而子代表现不同性状时才可称为“性状分离”。高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代既有高茎又有矮茎，不属于性状分离的概念范畴。
典例2 (2023·湖南高一月考)玉米的甜和非甜为一对相对性状，下列杂交实验能单独判断性状显隐性关系的是( B )
①甜×非甜→非甜
②甜×非甜→100甜＋98非甜
③甜×甜→甜
④非甜×非甜→312非甜＋106甜
A．①和② B．①和④
C．②和③ D．③和④
解析： ①甜×非甜→非甜，可以判断非甜为显性性状，①符合题意；②甜×非甜→100甜＋98非甜，子代表现为1∶1，无法判断显隐性，②不符合题意；③甜×甜→甜，甜可能为显性性状，也可能为隐性性状，③不符合题意；④非甜×非甜→312非甜＋106甜，子代表现为3∶1，非甜为显性性状，④符合题意。
变式训练 大豆的紫花和白花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判定性状显隐性关系的是( D )
①紫花×紫花→紫花
②紫花×紫花→301紫花＋101白花
③紫花×白花→紫花
④紫花×白花→98紫花＋107 白花
A．①和② B．③和④
C．①和③ D．②和③
解析： 性状表现相同的两个个体杂交，后代出现了性状分离，新出现的那种性状为隐性性状，②说明白花为隐性性状，紫花为显性性状；两个具有相对性状的个体杂交，后代只表现一种性状，则后代表现出来的性状为显性性状，③紫花与白花杂交，后代均为紫花，说明紫花为显性性状，故选D。
三、对分离现象的解释
基础知识·双基夯实
1．提出假说
(1)生物的性状是由_遗传因子__决定的。
(2)在体细胞中，遗传因子是_成对__存在的。
(3)生物体在形成生殖细胞——配子时，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。
2．用遗传图解解释分离现象
(1)F1的雌雄配子的结合方式：_4__种。
(2)F2遗传因子组成：_3__种，分别为_DD__、_Dd__、_dd__，其比例为_1∶2∶1__。
(3)F2的性状表现：_2__种，分别为_高茎、矮茎__，其比例为_3∶1__。
3．相关概念
(1)显性遗传因子：决定_显性性状__的遗传因子为显性遗传因子，用大写字母表示。
(2)隐性遗传因子：决定_隐性性状__的遗传因子为隐性遗传因子，用小写字母表示。
(3)纯合子：遗传因子组成_相同__的个体，如DD、dd。
(4)杂合子：遗传因子组成_不同__的个体，如Dd。
活学巧练
1．双亲为显性，杂交后代有隐性纯合子，则双亲一定都是杂合子。( √ )
2．杂合子自交后代一定是杂合子。( × )
3．杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现也不同。( × )
合作探究
1．孟德尔解释中D、d 两种雄配子的数目是否相等？雄配子D 与雌配子D 数目是否相等？
提示：D、d 两种雄配子的数目是相等的；但是由于雄配子数目远多于雌配子，所以雄配子D 数目要远多于雌配子D。
2．F1产生的配子之间的结合方式有几种，F2的遗传因子组成有几种，比例是多少？F2高茎豌豆中，杂合子占多大比例？
提示：4种；3种，比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1 ；2/3。
3．孟德尔提出的四点假说中，如果有一条不满足，例如雌雄配子的结合不是随机的，则F2会不会出现3∶1的性状分离比？
提示：不会，孟德尔的四点假说中有一条不满足都不会出现3∶1 的性状分离比，只有两种雌配子成活概率均等，两种雄配子成活概率均等；雌雄配子随机结合，且结合概率均等；不同遗传因子组成的个体成活概率均等，这样才会出现3∶1 的性状分离比。
4．孟德尔解释的核心是什么？
提示：孟德尔解释的核心是生物体形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。
归纳提升
1.孟德尔遗传实验需要满足的条件
(1)子一代个体形成的不同类型的雌配子或雄配子活力应相同。
(2)雌、雄配子结合的机会相等。
(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是完全显性。
(5)观察的子代样本数目足够多。
2．融合遗传与一对相对性状的杂交实验的比较
融合遗传是指两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。豌豆一对相对性状的杂交实验，子一代表现出显性性状，且子一代自交后代出现了接近3∶1的性状分离比，所以孟德尔杂交实验否定了融合遗传的观点。
3．规范的遗传图解应该包括以下几个基本要点
(1)左侧标注。一般在遗传图解的左侧用遗传学符号或文字做出鲜明的标识，代表这一行表示的内容，起到引领作用。如：P、配子、F1、F2等。
(2)要明确写出亲代和子代的遗传因子组成、性状表现。有时还需要在亲代旁边标上父本、母本(或、♀符号)，尤其是题中明确要求了父本和母本、要区分正交和反交时。
(3)要写出杂交(×)、自交(?)符号，以及表示遗传因子在上下代之间传递关系的箭头(注意不是线段)。
(4)要写出最后一代的相关比例。
典例3 (2023·浙江嘉兴高一期末)豌豆子叶黄色 对绿色 为显性，孟德尔用纯种黄色豌豆和绿色豌豆为亲本，杂交得到F1，F1自交获得F2(如图所示)。下列叙述错误的是( A )
A．母本的基因型是YY，父本的基因型是yy
B．雌配子中Y 配子占1/2，y 配子占1/2
C．F2中黄色子叶占3/4，绿色子叶占1/4
D．F2中纯合子占1/2，杂合子占1/2
解析： 分析表格：孟德尔用纯种黄色子叶豌豆(YY) 和绿色子叶豌豆(yy) 为亲本，杂交得到F1(Yy)，F1自交获得F2，其中①和②的遗传因子组成均为Yy，均表现为黄色，而③的遗传因子组成为yy，表现为绿色，据此答题。产生F1的亲本可能是YY(♀) 和yy()，也可能是YY() 和yy(♀)，A错误；雌配子中Y∶y＝1∶1，Y 配子占1/2，y 配子占1/2，B正确；F2中黄色子叶(1YY、2Yy) 占3/4，绿色子叶(1yy) 占1/4，C正确；F2中纯合子(1YY、1yy) 占1/2，杂合子(2Yy) 占1/2，D正确。
变式训练 F1的紫花(Aa)豌豆自交时，假设由于某种因素的影响，含遗传因子A的雌配子失去了活性(即不能与雄配子结合)，请根据孟德尔对分离现象的解释进行推理，下列F2的性状表现及比例符合预期结果的是( A )
A．紫花∶白花＝1∶1
B．紫花∶白花＝2∶1
C．紫花∶白花＝3∶1
D．全为紫花
解析： F1的紫花(Aa)豌豆自交时，假设由于某种因素的影响，含遗传因子A的雌配子失去了活性，说明只有含遗传因子a的雌配子能与雄配子结合，而F1的紫花豌豆产生的雄配子中A∶a＝1∶1，所以根据孟德尔对分离现象的解释进行推理，F2的性状表现及比例是紫花(Aa)∶白花(aa)＝1∶1，A正确。
一、亲子代遗传因子组成与性状表现的相互推断
(1)由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及其概率(正推型)。
亲本 子代遗传因子组成 子代性状表现
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)由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型)。
角度一：遗传因子填充法。
先根据亲代性状表现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，那么隐性性状的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。
角度二：隐性纯合子突破法。
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，然后再根据亲代的性状表现做进一步的推断。
角度三：根据分离定律中的规律性比值来直接判断。
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 Aa×Aa→3A_∶1aa
显性∶隐性＝1∶1 测交类型 Aa×aa→1Aa∶1aa
只有显性性状 至少一方为显性纯合子 AA×AA或AA×Aa或AA×aa
只有隐性性状 一定都是隐性纯合子 aa×aa→aa
典例4 公羊基因型AA、Aa表现为有角，aa表现为无角；母羊基因型AA表现为有角，Aa、aa表现为无角。两只羊繁殖多次，子代数量足够多，子代中有角∶无角＝3∶1，有关叙述不正确的是( B )
A．子代无角基因型可能是Aa
B．子代无角基因型可能是aa
C．可能是父本有角，母本无角
D．亲本可能都有角
解析：根据题意：AA为有角、aa为无角、Aa的公羊为有角而Aa的母羊为无角，说明羊的有角和无角为从性遗传，在表型上受个体性别的影响，但其遗传遵循基因的分离定律。两只羊繁殖多次，子代数量足够多，子代中有角∶无角＝3∶1，说明亲本两只羊的基因型最可能是AA×Aa，AA可能是公羊也可能是母羊，基因型为Aa的羊可能是母羊或者公羊。由分析可知：子代无角基因型可能是Aa，A正确；由分析可知：亲本的基因型最可能是AA×Aa，子代基因型为AA∶Aa＝1∶1，因为是常染色体遗传，后代性别比例为1∶1，其中基因型为AA的羊均为有角，基因型为Aa的羊雌雄各一半，母羊为无角，公羊为有角，后代有角∶无角＝∶＝3∶1，所以子代不会有aa个体，B错误；亲本的基因型最可能是AA×Aa，若AA是公羊，此时父本有角，母本无角，C正确；亲本的基因型最可能是AA×Aa，若AA是母羊，则亲本都有角，D正确。故选B。
二、概率计算
1．用经典公式计算
概率＝×100%
2．根据分离比计算
(1)如果没有明确子代的性状表现，那么AA、aa出现的概率各是1/4，Aa出现的概率是1/2。
(2)如果明确了子代的性状表现是显性，那么AA出现的概率是1/3，Aa出现的概率是2/3。
3．用配子法计算
(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，即可得出某一遗传因子组成的个体的概率。
(3)计算性状表现概率时，再将相同性状表现的个体的概率相加即可。
如：
F1　　　　　　　高茎(Dd)
　　　　　　　　　↓?
F2
　　　雄配子雌配子　　　 1/2D 1/2d
1/2D 1/4DD高 1/4Dd高
1/2d 1/4Dd高 1/4dd矮
典例5 现有一对性状表现正常的夫妇，已知男方父亲患白化病，女方父母正常，但其弟患白化病。那么，这对夫妇生出白化病孩子的概率是( B )
A．1/4　 B．1/6　
C．1/8　 D．1/12
解析： 白化病是隐性遗传病。男方父亲患白化病，男方一定是杂合子，女方有患病的弟弟，女方有1/3是纯合子，2/3是杂合子。生出患病孩子的概率是1/4×2/3＝1/6。
学霸记忆
1．豌豆作为实验材料的优点：自花传粉；具有易于区分的相对性状；自然状态下一般为纯种。
2．显性性状是指具有相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出的性状。
3．性状分离：人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，叫作性状分离。
1．假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，下列关于孟德尔在发现分离定律时的叙述，属于“假说”内容的是( A )
A．生物的性状是由遗传因子决定的
B．F2出现了“3∶1”的性状分离比
C．若F1产生配子时成对的遗传因子分离，则产生的雌配子数等于雄配子数
D．若F1与隐性个体杂交：子代出现两种性状，比例为1∶1
解析： 孟德尔对分离现象提出的假说内容主要有①生物性状由遗传因子决定，②在体细胞中遗传因子成对存在，③形成配子时，成对遗传因子彼此分离，④受精时，雌雄配子随机结合，因此A符合题意。
2．在一个花卉生产基地中，工作人员偶然发现一种本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株甲，这种紫花花卉的观赏价值具有很大的市场效益。这种花卉是自花传粉植物，将开紫花的花卉种子进行种植培养后发现，长成的植株中有1/4的花是白花，不利于商品化生产。下列关于这种情况的分析错误的是( B )
A．从子代植株的性状分析，紫花对白花是显性
B．植株甲的遗传因子组成为AA或Aa(相关基因用A、a表示)
C．在3/4的紫花植株中，杂合子占2/3
D．若想选育紫花花卉，可以选择紫花植株连续自交，直至子代中不出现白花植株为止
解析： 根据紫花自交，后代出现白花可知，紫花对白花为显性性状，A项正确；将开紫花的花卉种子进行种植培养后发现，长成的植株中有1/4的花是白花，说明紫花植株的遗传因子组成为Aa，B项错误；紫花植株甲的遗传因子组成为Aa，自交后代中遗传因子组成及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，所以在3/4的紫花植株中，杂合子占2/3，C项正确；植株甲为杂合子，欲获得遗传因子组成为AA的紫花纯合子，可以选择紫花植株连续自交，直至子代中不出现白花植株为止，D项正确。
3．(2023·黑龙江高一期中)某植物的紫花与红花是一对相对性状，且是由一对遗传因子(D、d)控制的完全显性遗传，现以一株紫花植株和一株红花植株作为实验材料，设计如下表所示实验方案以鉴别两植株的遗传因子组成。下列有关叙述错误的是( B )
选择的亲本及交配方式 预测子代表现类型 推测亲代遗传因子组成
第一组：紫花自交 出现性状分离 ③
① ④
第二组：紫花×红花 全为紫花 DD×dd
② ⑤
A．两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据
B．若①表示全为紫花，则④的遗传因子组成为DD×Dd
C．若②表示紫花和红花的数量比为1∶1，则⑤为Dd×dd
D．③为 Dd×Dd，判定依据是子代出现性状分离
解析： 分析题表可知，两组实验中，都有能判定紫花和红花的显隐性的依据，第一组的紫花自交组合出现性状分离，第二组紫花与红花杂交组合后代全为紫花，均可判断紫花为显性，A项正确；若①表示全为紫花，由于是紫花自交，故④的亲代遗传因子组成为DD×DD，B项错误；若②表示紫花和红花的数量之比为1∶1，与测交实验出现的比例相同，故⑤的亲代遗传因子组成为Dd×dd，C项正确；第一组中紫花自交且出现性状分离，说明双亲都含有隐性遗传因子，故③的亲代遗传因子组成为Dd×Dd，D项正确。

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