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孟德尔豌豆杂交实验（一）
人们曾经认为，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。就像把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。1、按照上述观点，当红花豌豆与白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？2、你同意上述观点吗？你的证据有哪些？按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，子代表现出介于双亲之间的性状，即红色和白色的混合色——粉色。红花豌豆与白花豌豆因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如，红花豌豆与白花豌豆杂交后，其后代仍出现红花或白花；又如，人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。粉色。不同意。1822-1856
出生于奥地利，
21岁做修道士，
29岁进修自然科学和数学
1856-1864
在修道院开始了
长达八年的豌豆实验
发现了生物遗传的基本规律
1865-1884
43岁宣读《植物杂交实验》，
去世15年，论文发表。35年后，得到认可。
两大贡献
提出遗传单位是遗传因子
（现代遗传学上确定为基因）
发现两大遗传规律
（分离与自由组合定律）
孟德尔生平
根据电影片段，回答下列问题：
1.孟德尔和约瑟夫的谈话中，说到了豌豆花有什么特点？
2.孟德尔在做杂交工作前，对豌豆花的雄蕊做了什么处理？目的？
3.杂交后，孟德尔又用小布袋套住了花朵，目的是？
4.收获了种子后，孟德尔对豌豆种子进行了什么处理？
两性花：一朵花中既有雌蕊又有雄蕊的花。
一、为什么用豌豆做实验容易取得成功？
单性花：一朵花中只有雌蕊或雄蕊的花。
雄花
雌花
单性花
（只有雄蕊）
（只有雌蕊）
雌雄同株：
雌花和雄花在同一植株上，如玉米。
雌雄异株：
雌花和雄花不在同一植株上，如毛白杨。
玉米
只开雄花的叫雄株
只开雌花的叫雌株
异
花
传
粉
异花传粉：两朵花之间的传粉过程
如何实现异花传粉？
1、豌豆是自花传粉，且是闭花受粉的植物，自然状态下一般是纯种。
一、为什么用豌豆做实验容易取得成功？
一、豌豆做遗传实验材料的优点
2、豌豆植株具有易于区分的性状
性状：生物体所表现的形态结构、生理特征
相对性状：
一种生物的同一性状的不同表现类型
高茎
（高度1.5~2m）
矮茎
（高度0.3m左右）
圆粒种子
皱粒种子
2、兔子毛的长毛和细毛
3、番茄的红果与圆果
1、 水稻的早熟与晚熟
4、豌豆的高茎和矮茎
5、兔的长毛和灰毛
6、兔子的长毛和狗的短毛
7、狗的卷毛和直毛
√
×
√
×
×
×
√
思考讨论：是否属于相对性状？
3. 豌豆的花大，便于人工授粉。
4. 豌豆的子代数量多，便于统计。
为了便于观察和分析，孟德尔是如何处理多种不同性状的？
他首先对每一对相对性状的遗传分别进行分析。 一对 多对、简单 复杂
人工传粉的步骤
高茎豌豆
去雄
矮茎豌豆
采集花粉
♂
高茎豌豆
♀
传粉
1.去雄（花粉成熟之前即花蕾期）
2.套袋（防止外来花粉干扰）
3.授粉
4.套袋
供应花粉的植株叫做父本（ ），
接收花粉的植株叫做母本（♀）。
二、一对相对性状的杂交实验
P
高茎
矮茎
×
♂
♀
高茎
F1
×
F2
正交
P
高茎
矮茎
×
♀
♂
高茎
×
F1
F2
反交
（一）提出问题
Q3. 子二代中出现3：1的性状分离比是偶然的吗？
Q1.为什么子一代都是高茎而没有矮茎呢？
Q2. 为什么子一代没有矮茎，而子二代又出现了矮茎呢？
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。
F2代中出现的3:1的分离比不是偶然，而是具有一定规律的。
F2 的表现 显性 隐性 显性：隐性
圆粒 5474 皱粒 1850 2.96 : 1
高茎 787 矮茎 277 2.84 : 1
黄色 6022 绿色 2001 3.01 : 1
灰色 705 白色 224 3.15 : 1
饱满 882 不满 299 2.95 : 1
绿色 428 黄色 152 2.82 : 1
腋生 651 顶生 207 3.14 : 1
（一）提出问题
（二）作出假设——对分离现象的解释
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
成对的遗传因子在形成配子时分离
雌雄配子在受精时随机结合
显性遗传因子（大写字母） 显性性状
隐性遗传因子（小写字母） 隐性性状
决定
P：
高茎
矮茎
决定
D
d
1、生物的性状是由遗传因子决定的，这些遗传因子不会相互融合、也不会在传递中消失。
对分离现象的解释
P：
高茎
矮茎
2、体细胞中的遗传因子是成对存在的。
纯合子：遗传因子组成相同（如DD, dd）
杂合子：遗传因子组成不同（如Dd）
D
d
DD
dd
P：
高茎
矮茎
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。
D
d
配子：
DD
dd
4、受精时，雌雄配子随机结合。
Dd
高茎
F1：
P：
高茎
矮茎
D
d
配子：
DD
dd
写出F1自交产生F2的分析图解
（三）演绎推理——设计测交实验，预期结果
分析：按孟德尔的假设，杂合子在产生配子时，可形成两种不同的配子，即一种配子含有D，另一种配子含有d. 只要验证这一点，就可以证实基因分离假设的正确性。
选择下面哪种交配方式？
①F1和DD？
②F1和Dd？
③F1和dd？
测交：F1与隐性纯合子杂交
测交时隐性个体(纯合子)产生的配子只含控制该性状的隐性遗传因子，故后代的性状表现及比例能真实地反映F1产生的配子种类和比例。
D
d
配子
d
子代
Dd
dd
高茎
矮茎
1 : 1
测交实验结果是，得到166株后代，高茎87，矮茎79，比例接近1：1。与预期相符合,从而验证了假说的正确。
根据假说演绎推理
高茎豌豆 矮茎豌豆
测交后代 87株 79株
比例 高茎:矮茎≈１:１ 测交实验结果验证假设
Dd
dd
杂种子一代
隐性纯合子
×
高茎
矮茎
以观察和分析发现问题
为什么F2中出现3:1的性状分离比？
经推理和想象作出假说
遗传因子决定生物的性状
遗传因子成对存在
遗传因子在形成配子时分离
雌雄配子在受精时随机结合
据假说进行演绎推理
测交结果预测：1:1
测交后代分离比为1:1
实验验证演绎推理的结论
实际测交实验结果与推理符合，说明假说正确——总结规律
研究方法：假说—演绎法
六、分离定律
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子 ，不相 ；在形成配子时，成对的遗传因子发生 ， 后的遗传因子分别进入不同的配子中，随 遗传给后代。
成对存在
融合
分离
分离
配子
适用条件：真核生物、细胞核中的遗传因子（基因）；
只适应于一对遗传因子（基因）；
进行有性生殖的生物。
分离定律
甲桶、乙桶
模拟
雌、雄生殖器官
蓝球、红球
模拟
D、d 雌雄配子
DD Dd dd
数量记录
基因型比
性状分离比
通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和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。
目的要求
【注意事项】
1.每次抓球前均要摇匀袋子中的彩球
2.将抓取的彩球放回原来的袋子中
四、探究实践：性状分离比的模拟实验
1、 为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？
2、分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？
3、为什么两个小桶内的D小球和d小球都是10个？
4、两个小桶内的彩球数量要相等吗？
5、将抓取的彩球放回原桶，摇匀，按步骤（3)重复做50～100次的含义是什么？
模拟雌、雄配子结合的机会相等
模拟雌、雄配子的随机结合。
确保D：d=1:1
数量可以不相等，因为雄配子远多于雌配子
（1）将抓取的彩球放回原桶，是为了确保不同种类的雌雄配子结合的机会相等；
（2）重复做50～100次，是为了确保观察样本数目足够多。
甲
乙
四、探究实践：性状分离比的模拟实验
1、家兔的毛色中，白色和黑色是一对相对性状。分析下列4组杂交组合的亲子代性状，体现出性状分离现象的一组是
√
课堂练习
2、番茄有红果（R）和黄果（r）,写出以下杂交的遗传图解
RR× RR RR×Rr RR×rr
Rr×Rr Rr×rr rr×rr
课堂练习
3、孟德尔做了如图所示的豌豆杂交实验，以下描述错误的是(　　)
A．①和②的操作同时进行
B．①的操作是人工去雄
C．②的操作是人工传粉
D．②的操作后要对雌蕊套袋
A
√
去雄
人工授粉
×
√
花蕾期母本去雄
套袋，避免其他花粉干扰
父本花粉发育成熟后，人工授粉
套袋，避免其他花粉干扰
√
【典例1】豌豆的高茎和矮茎为一对相对性状,下列杂交实验中能判定性状显隐性关系的是(　　)
A.高茎×高茎→高茎
B.高茎×矮茎→301高茎、101矮茎
C.矮茎×矮茎→矮茎
D.高茎×矮茎→98高茎、107矮茎
显性和隐性性状的判断
方法：通过自交法或者杂交法来确定显隐性
B
显隐性性状的判断方法
(1)根据子代性状判断。
①不同性状的亲本杂交，子代只表现一种性状，子代所表现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交，子代表现不同性状，子代所表现的新的性状为隐性性状。
(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自交后代F2的性状分离比为3∶1，占比为3的性状为显性性状。
显性和隐性性状的判断
显性和隐性性状的判断
1.豌豆种子的形状由R和r基因控制,下表是豌豆种子形状的三组杂交实验结果,根据下列杂交组合能够很快判断出显隐性性状的是(　　)
组合序号 杂交组合类型 后代表现出的性状和植株数目 圆粒 皱粒
1 皱粒×皱粒 0 102
2 圆粒×圆粒 125 40
3 圆粒×皱粒 152 141
A.1 B.2　　　C.3 D.1和3
B
1.测交法
待测个体×隐性个体
后代
出现显、隐性两种性状——待测个体
只出现一种性状——待测个体
适用于动、植物的鉴定
2.自交法
待测个体
×
后代
有性状分离——待测个体
无性状分离——待测个体
注意:自交法只适用于植物的鉴定
为纯合子
为杂合子
为纯合子
为杂合子
当待测为植物时，测交、自交均可，但自交法较简便。
判断纯合子、杂合子
杂合子自交 若后代的性状为3:1,则符合基因的分离定律。(Aa×Aa—1AA 2Aa 1aa)
测交 若后代的性状为1:1，则符合基因的分离定律。(Aa×aa—1Aa 1aa)
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(颜色)比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律。
验证分离定律
亲代组合 子代遗传因子及比例 子代性状及比例
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
AA:Aa=1：1
全显
Aa
全显
AA:Aa：aa=1：2：1
显:隐=3：1
Aa:aa=1：1
显:隐=1：1
aa
全隐
全显
AA
亲代与子代遗传因子组成和性状表现的相互推导
正推型，即已知双亲的基因型或表现型，推测后代的基因型、表现型及其比例。
亲代与子代遗传因子组成和性状表现的相互推导
【典例2】控制蛇皮颜色的遗传因子遵循分离定律,现进行如下杂交实验:
P:　黑斑蛇×黄斑蛇　　　 P:　黑斑蛇×黑斑蛇
↓ ↓
F1: 黑斑蛇、黄斑蛇 F1: 黑斑蛇、黄斑蛇
　　　　 甲 乙
根据上述杂交实验,下列结论错误的是(　　)
A.所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇
B.黄斑是隐性性状
C.甲实验中,F1黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同
D.乙实验中,F1黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同
D
逆推型：根据子代性状比例判断亲代遗传因子组成
子代性状比例 亲代遗传因子组成
显：隐=3：1
显：隐=1：1
全隐
全显
逆推类型：由子代推断亲代的基因型
方法一：
基因填充法。先根据亲代表现型写出能够确定的基因，如显性性状的基因型可用A_来表示，隐性性状基因型只有一种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有一个a基因，然后再根据亲代的表现型作进一步的推断。
①若子代性状分离比为显：隐=3：1
②若子代性状分离比为显：隐=1：1
③若子代全部为显性
④若子代全部为隐性
亲代一定都是杂合子，即Aa×Aa。
双亲一定是测交类型，即Aa×aa。
双亲至少有一方为显性纯合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。
双亲一定都是隐性纯合子，即aa×aa。
方法三：根据分离。
方法三：根据分离定律中规律性比值来直接推断。
　亲代与子代遗传因子组成和性状表现的相互推导
2.一般人对苯硫脲感觉有苦味,是由显性遗传因子B控制;也有人对其无味觉,叫作味盲,是由隐性遗传因子b控制。统计味盲家族,若三对夫妇的子女味盲的概率各是25%、50%和100%,则这三对夫妇的遗传因子组成最可能是 (　　)
①BB×BB　 ②bb×bb　 ③BB×bb　
④Bb×Bb ⑤Bb×bb 　⑥BB×Bb
A.①②③　　B.④⑤⑥ C.④⑤② D.④②⑤
C
　连续自交的概率计算
(1)杂合子连续自交的相关概率计算。
①根据杂合子连续自交图解分析。
由图可知:DD的概率等于dd的概率,所以只需求出Dd的概率,且只有Dd的亲本自交才能产生Dd的子代。
连续自交的概率计算
用配子法计算
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: Dd自交产生F2的概率计算
(2)自由交配问题的两种分析方法。
实例:某种群中生物遗传因子组成AA∶Aa=1∶2,雌雄个体间可以自由交配,求后代中遗传因子组成为AA的比例。
①个体棋盘法:首先列举出雌雄个体间所有的交配类型,然后分别分析每种交配类型后代的遗传因子组成,最后进行累加,得出后代中所有遗传因子组成和性状表现的比例。
题型三　自由交配的概率计算
(2)自由交配问题的两种分析方法。
实例:某种群中生物遗传因子组成AA∶Aa=1∶2,雌雄个体间可以自由交配,求后代中遗传因子组成为AA的比例。
②配子棋盘法:首先计算A、a的配子比例,然后再计算自由交配情况下的某种遗传因子组成的比例。
题型三　自由交配的概率计算
【典例3】遗传因子组成为Aa的水稻自交一代的种子全部种下,待其长成幼苗后,人工去掉隐性个体,并分成①②两组,其中①组全部让其自交,②组让其所有植株间相互传粉。则①②两组的植株上aa遗传因子组成的种子所占比例分别为(　　)
A.1/9、1/6, B.1/6、1/9,
C.1/6、5/12, D.3/8、1/9,
B
设计实验方案
1、假设你正在一个花卉生产基地工作。有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值，决定培育这样的花卉新品种。当你知道这种花是自花传粉以后，将这株开紫花的植株的种子种下去，可惜的是，在长出的126株新植株中，却有36株是开白花的，这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开紫花的纯种植株呢？请你写出解决这一问题的实验方案，与同学交流，看谁设计的方案更简捷。
将获得的紫花植株连续自交几代，即将每次自交后代的紫花植株选育后再进行自交，直至自交后代中不再出现白花植株为止。具体过程可用右图表示
思维训练
五、概率在遗传学分析中的应用
①加法定律：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件称为互斥事件，它们的概率等于各自概率之和。
(1)用分离定律进行概率计算时要注意两个法则的运用
②乘法定律：当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立事件同时出现或相继出现的概率等于各自概率的乘积。
2、人类的双眼皮（B）对单眼皮（b）为显性。现有一对夫妇基因型均为Bb,则他们生一个单眼皮男孩的概率是多少？
答案：1/4*1/2＝1/8
1：人体肤色正常（A）对白化（a）是显性。一对夫妇基因型都是Aa，他们所生的孩子中，表现型正常的概率是多少？
答案：3/4
4、遗传因子为AA的个体与遗传因子为aa的个体杂交产生的F1进行自交，那么F2中的纯合子占F2中个体数的（ ）
Ａ.25％ Ｂ.50％ Ｃ.75％ Ｄ.100％
3、一对性状表现正常的夫妇，他们的双亲也正常，但男方有一个患白化病的妹妹，女方有一个患白化病的哥哥，这对夫妇生出白化病孩子的概率为(　　)
A．1/4　　　B．1/9　　　C．4/9　　　D．1/16
B
B

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