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第1章 遗传因子的发现
1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
本节聚焦
孟德尔为解释实验结果作出了哪些假设？他又设计了什么实验来验证假设？
孟德尔是怎样设计一对相对性状的杂交实验的？
1.常用遗传学符号及含义
一. 与遗传相关的核心概念
P （ ）、F1（ ）、F2 （ ）、
♀（ ）　，♂（ ）、
（ ）、×（ ）
亲本
子一代
子二代
母本、雌性、雌配子
父本、雄性、雄配子
自交
杂交
2.交配类型
杂交: _________的生物个体之间的相互交配
自交:植物的 受粉；__________的动物个体之间的相互交配
测交: _______________与_______个体之间的一种特殊方式的杂交。
正交与反交:
基因型不同
基因型相同
隐性
杂种子一代(F1)
♀甲 × ♂乙 与 ♀乙 × ♂甲
自由交配(或随机交配)：在一个有性生殖的生物种群中，任何一个雌性或雄性
个体与任何一个异性个体交配的机会均等。
自花（同株异花）
“种瓜得瓜，种豆得豆”，
“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞”
问题1： 什么是遗传呢？说说你身边的遗传现象？
遗传：亲代与子代之间能保持性状的稳定性。
性状：生物体 形态特征 和 生理特性 的总称
问题2： 什么叫遗传性状？
视觉正常和红绿色盲、ABO血型
______生物的_______性状的______表现类型
相对性状：
同一种
同一种
不同
下列各对性状中，属于相对性状的是
①狗的短毛和狗的卷毛 ②羊的黑毛和兔的白毛
③人的左手和人的右手 ④果蝇的红眼和白眼
⑤番茄的红果和圆果 ⑥水稻的早熟和晚熟
④⑥
融合遗传：双亲的遗传物质相遇的时候，彼此会相互混合，相互融化，后代成为中间类型。
遗传学之父--
孟德尔
遗传学两大定律：
基因的分离定律
基因的自由组合定律
豌豆
通过种植豌豆、山柳菊、玉米等多种植物，进行杂交实验
二、豌豆用作遗传实验材料的优点
1.豌豆花是 花，传粉方式是 ，且 受粉，
所以自然状态下是 。
两性
自花传粉
闭花
纯种
两性花：
一朵花既有雄蕊，又有雌蕊
单性花：一朵花只有雄蕊或只有雌蕊
南瓜雌花
南瓜雄花
自花传粉
（ 自交）
异花传粉
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
1.豌豆花是 花，传粉方式是 ，且 受粉，所以自然状态下是 。
两性
自花传粉
闭花
纯种
闭花受粉：避免了外来花粉的干扰
花瓣未打开，即完成受粉
玉米：单性花
雄花
雌花
异花传粉
（自交）
异花传粉
（杂交）
自然状态下，玉米既能进行自交，又能进行杂交，即随机交配
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
2.豌豆植株具有 。
易于区分的性状
3.繁殖周期短，后代数量大，便于统计
便于实验结果的观察和分析
豌豆的生长周期通常为60-180天
得出结论？
三.科学的研究方法——假说—演绎法
咳嗽、鼻塞、发热
感冒？肺炎？
去医院找医生问诊
探究问题二：水分子进出植物细胞是通过渗透作用吗
假设：水分子进出植物细胞是通过渗透作用（原生质层是一层半透膜）
设计实验
预测结果
若外界溶液浓度大于细胞液浓度，则细胞失水，液泡变小。
若外界溶液浓度小于细胞液浓度，则细胞吸水，液泡变大。
若外界溶液浓度与细胞液浓度相等，则液泡大小不变。
进行质壁分离实验
实验结论：水分子进出植物细胞是通过渗透作用（原生质层是一层半透膜）
观察现象提出问题
作出假说（解释）
演绎推理
实验验证
得出结论
四、一对相对性状的杂交实验
1.人工异花传粉过程
人工授粉
去雄
套袋
套袋
采粉
（2）步骤： 。
（1）图示中 高茎豌豆作 ，矮茎豌豆作 。
母本
父本
母本未成熟时
（花蕾期）
防止外来花粉干扰，
保证种子是人工授粉所结
花粉成熟时
四、一对相对性状的杂交实验
F1
F2
实验1：高茎（♀） × 矮茎（♂）
实验2：高茎（♂） × 矮茎（♀）
正交
反交
反交
正交
正反交是相对的概念
1.实验的亲本是？
纯种高茎和纯种矮茎
2.该杂交实验的现象是？
①F1只表现出___________
②F2出现 _____________，比例为________
高茎
高茎、矮茎
3:1
其中高茎为 性状，矮茎为 性状。
F1自交后代同时出现高茎和矮茎的现象叫做 。
显性
隐性
性状分离
四、一对相对性状的杂交实验
F1
F2
问题:
1. 为什么子一代都是高茎的
2. 为什么子二代中又出现矮茎的
3. F2中的3：1是不是偶然呢？
那又如何解释呢？
F2中的3：1不是偶然！
1. 生物的性状是由 决定的。
显性性状由 决定，用 表示。
隐性性状由 决定，用 表示。
2. 在体细胞中遗传因子 存在。
遗传因子组成相同的称 ，不同的称 。
3. 在形成生殖细胞---____ 时，成对的遗传因子 ，
配子中只含每对遗传因子中的_____。
4.受精时, 的结合是_____的。
遗传因子
显性遗传因子
大写字母
隐性遗传因子
小写字母
成对
纯合子
杂合子
彼此分离
一个
随机
配子
作出假说（解释）
雌雄配子
作出假说（解释）
F1
F2
高茎：
矮茎：
1.根据假说，写出杂交实验的分析图解
D
d
DD
dd
配子：
D
d
Dd
Dd
Dd
配子：
D
d
D
d
DD
Dd
Dd
dd
♀
♂
（雌配子）
（雄配子）
F1
♀
♂
③ 演绎推理
测交
后代
高茎
矮茎
1 ： 1
配子
F1
高茎
测交
矮茎
隐性个体
后代
87 : 79
测交
实验验证
例1.孟德尔在对一对相对性状进行研究的过程中,发现了分离定律。下列有关分离定律的几组比例中,能说明分离定律实质的是(　　)
A.F2的性状表现比例为3∶1
B.F1产生配子的比例为1∶1
C.F2的遗传因子组成比例为1∶2∶1
D.测交后代的比例为1∶1
④ 得出结论: 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 中，随_____遗传给后代
成对存在
融合
分离
分离
配子
不同的配子
B
下列分别属于“假说-演绎法”的哪个步骤：　
观察现象
第4页 图1-4
下列分别属于“假说-演绎法”的哪个步骤：　
作出
假说
第5页 图1-5
下列分别属于“假说-演绎法”的哪个步骤：　
实验验证
演绎推理
第7页
得出结论
在孟德尔一对相对性状的遗传实验中,下列不是必须具备的条件的是(　　)
A.选作杂交实验的两亲本一定是纯种
B.所选的一对相对性状一定要有明显的差异
C.一定要让具有显性性状的亲本作为杂交的母本
D.一定要让两性亲本进行有性杂交
C
正交和反交结果相同
孟德尔对分离现象的原因提出了假说，下列不属于该假说内容的是
A．生物的性状是由遗传因子决定的
B．基因在体细胞成对存在
C．受精时雌雄配子的结合是随机的
D．配子只含有每对遗传因子中的一个
B
P12/约翰逊
表现型？基因型？等位基因？
孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程是指
A. 生物的性状是由遗传因子决定的
B. 由F2出现了“3：1” 的性状分离
C. 若F1产生配子时成对遗传因子分离，
则测交后代会出现两种性状比接近1：1
D. F2中DD:Dd:dd 接近1：2：1
E. F1测交得到的64株后代中，30株高茎，34株矮茎
假说
实验现象
对演绎的实验验证
假说
演绎推理:
若F1产生配子时成对遗传因子分离，产生比例相等的两种配子，则测交后代会出现两种表现型比例接近1：1
五、分离定律的应用
题型一：显性性状和隐性性状的判断
(1)毛色的显性性状是 ，隐性性状是 。
白色
黑色
(2)5和6杂交后代出现8和9的现象称为 。产生这种现象的原因是 。
性状分离
方法一：根据性状分离判断
具有相同性状的亲本杂交→子代表现不同性状→新性状即为隐性性状
5、6号的白毛羊都是杂合子，杂合子自交会出现性状分离
【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×高茎→301高茎、101矮茎
C.矮茎×矮茎→矮茎
D.高茎×矮茎→98高茎、107矮茎
1.豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状,根据下表中的三组杂交实验结果,判断显性性状
杂交组合 亲本性状 子代性状及数量
一 甲(顶生)×乙(腋生) 101腋生、99顶生
二 甲(顶生)×丙(腋生) 198腋生、201顶生
三 甲(顶生)×丁(腋生) 全为腋生
黑色
B
方法二：根据显、隐性性状的概念判断
不同性状的亲本杂交→子代只表现一种性状→子代性状即为显性性状
题型二：亲代与子代遗传因子组成和性状表现的相互推导（正推与反推）
DD ×DD
dd ×dd
DD ×dd
Dd ×dd
Dd ×Dd
DD ×Dd
一对相对性状的遗传实验中，共有 种交配组合
DD
1DD : 1Dd
Dd
1DD: 2Dd : 1dd
1Dd : 1dd
dd
6
后代全为显性，则双亲中？
至少有一个是显性纯合体
后代出现隐性个体，则双亲？
都至少有一个隐性基因
隐性个体的显性亲本必为______
杂合子
显性：隐性 = 3：1
显性：隐性 = 1：1
全显性
全显性
全显性
全隐性
例4：两株高茎豌豆杂交,后代高茎和矮茎的比例如下图所示,则亲本的遗传因子组成为(显性遗传因子用G表示,隐性遗传因子用g表示) 　　
A.GG×gg　 B.GG×Gg C.Gg×Gg D.gg×gg
C
2.人眼的虹膜有褐色的和蓝色的，褐色是由显性遗传因子控制的，蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一个蓝眼男人与一个褐眼女人（这个女人的母亲是蓝眼）结婚，这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性是 (　　)
A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/6
A
已知狗的长尾和短尾是一对相对性状（由A、a控制）
亲本表现型 亲本基因型 子代表现型
长 ╳ 短 长 ╳ 短
长 ╳ 长 长 ╳ 长
短 ╳ 短
全为长
1长：1短
全为长
3长：1短
全为短
AA ╳ aa
Aa ╳ aa
AA ╳ AA
AA ╳ Aa
Aa ╳ Aa
aa ╳ aa
1、根据哪些组合可判断显隐性关系
④
①
②
③
⑤
2、请根据下表反推各亲本的基因型
④
①
题型三：连续自交的概率计算——指导育种
课本P8思维训练：假如你在一个花卉基地工作，你发现开白花的花卉出现了开紫花的植株 ……将这株开紫花的植株的种子种下去，在长出的126株新植株中，有36株是开白花的…… 怎样获得开紫花的纯种？
Aa
③ 如何获得开紫花的纯种？
将该紫花植株连续自交多代，不断选育，直到不出现性状分离为止
② 写出该紫花植株的基因型（用A、a表示）
① 判断该植物花色的显隐性关系？
紫色为显性性状
④ 让该紫花植株（Aa）自交，F1、F2中纯合子的概率是多少？
⑤ 让其自交三代，得纯合子、良种、优良性状的机率各是多少？
1/2 3/4
7/8、7/16、 9/16
列表求杂合子Aa自交n次后代的相关比例
杂合子 (Aa)
纯合子
（AA+aa）
Fn中的比例
1
2n
1
2n
1-
代数
比例
0 1 2 3 4 5
1
0.5
3.番茄的红果(R)对黄果(r)是显性,让杂合的红果番茄自交得F1,淘汰F1中的黄果番茄,利用F1中的红果番茄自交,其后代中RR、Rr、rr三种遗传因子组成之比是(　　)
A.1∶2∶1 B.4∶4∶1 C.3∶2∶1 D.9∶3∶1
C
遗传学解题步骤
步骤一：判断显隐性关系
步骤二：写出亲代的基因型
步骤三：写出子代的分析图解
步骤四：依据概率的运算规律解题
题型四：显性个体基因型的判断
方法一：自交法（适用于雌雄同株的植物）
将显性个体自交，
若子代全为显性，则亲本为纯合子；
若子代出现性状分离，则亲本为杂合子。
Bb
方法二：测交法（适用于动、植物）
将该栗色公马与多匹白色母马测交，
若子代全为栗色马，则该栗色公马很可能为纯合子。
若子代既有白马又有栗色马，则该栗色公马为为杂合子。
BB×bb
DD
×
DD
Dd
×
3D_：1dd
1Bb：1bb
Bb×bb
P8 拓展2 已知马的栗色毛（B）对白色毛（b）显性，现有一只健壮的栗色公马，如何判断该栗色公马的基因型？
已知豌豆高茎（D）对矮茎（d）为显性，现有一株高茎豌豆，如何判断其基因型？
交配类型 应用
杂交
自交
测交
正交和反交
①通过杂交将不同优良性状集中到一起，得到新品种；
②通过后代性状分离比，判断性状的显、隐性；
①不断提高种群中纯合子的比例；
②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定；
①测定某个个体的基因型，产生配子的类型及比例；
②可用于动、植物纯合子、杂合子的鉴定；
①常用于判断细胞核遗传还是细胞质遗传；
②可用于判断基因在常染色体上还是在性染色体上；
③判断性状的显、隐性；
归纳提升：
①常用于判断细胞核遗传还是细胞质遗传；
②可用于判断基因在常染色体上还是在性染色体上；
题型五：分离定律中的特殊分离比现象分析
1、在牵牛花的遗传实验中,用纯合红色牵牛花(AA)和纯合白色牵牛花(aa)杂交,F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后,F2中性状表现及比例应该为？
一、不完全显性
红色：粉红色：白色=1：2：1
二、致死现象
【典例5】在家鼠中,短尾(T)对正常尾(t)为显性。一只短尾鼠与一只正常尾鼠交配,后代中正常尾鼠与短尾鼠比例相同;而短尾鼠相互交配,后代中有一种类型死亡,能存活的家鼠中短尾鼠与正常尾鼠之比为2∶1,不能存活类型的遗传因子组成可能是(　　)
A.TT　　　 B.Tt　　 　C.tt　　　 D.TT或Tt
A
某植物果实的有芒(B)与无芒(b)是一对相对性状，含基因B的花粉全部可育，含基因b的花粉不育。杂合有芒植株自交，后代中纯合有芒植株所占的比例为（ ）
A．1/2 B．1/3 C．1/4 D．5/6
A
出现3∶1的性状分离比需要满足的条件
(1)F1产生的雌雄配子分别有两种（D和d），且（D和d）比例为1：1。
(2)雌雄配子能随机结合。
(3)结合后的受精卵发育中无致死现象。
(4)统计分析的后代数量足够多。
(5)显性遗传因子相对于隐性遗传因子为完全显性
三.从性遗传
【典例6】已知绵羊角的性状表现与遗传因子组成的关系如下表所示,下列判断正确的是(　　)
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.如果双亲有角,则子代全部有角
B.如果双亲无角,则子代全部无角
C.如果双亲遗传因子组成为Hh,则子代中有角与无角的数量比例为1∶1
D.绵羊角的性状遗传不遵循遗传因子的分离定律
从性遗传是指常染色体上的遗传因子,由于性别的差异而表现出男性、女性分布比例上或表现程度上的差别。
C
四、复等位基因
人类常见的ABO血型系统的血型与对应的遗传因子组成的关系如表所示。下列相关说法不正确的是
血型 遗传因子组成
A IAIA、IAi
B IBIB、IBi
AB IAIB
O ii
A.子女之一为A型血时，双亲至少有一方一定是A型血
B.双亲之一为AB型血时，不能生出O型血的孩子
C.子女之一为B型血时，双亲之一有可能是A型血
D.双亲之一为O型血时，子女不可能是AB型血
共显性
9.已知喷瓜的性别由三个复等位遗传因子A1、A2、A3决定,A1为雄性,A2为两性,A3为雌性,并且A1对A2、A3为显性,A2对A3为显性。则在喷瓜中决定性别的遗传因子组成数目和纯合子数目分别为(　　)
A.6、3 B.6、2 C.5、3 D.5、2
六.基因分离定律的验证方法
——杂合子产生两种配子，且比例为1：1。
(1)直接检验配子的分离—花粉鉴定法
水稻的非糯性对糯性为显性，将纯合非糯性品种与糯性品种杂交得F1，取F1的花粉用碘液染色；凡非糯性花粉呈蓝色，糯性花粉呈棕红色，在显微镜下观察这两种花粉的微粒，非糯性与糯性的比例为
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.不成比例
实验思路：取F1植株的花粉进行碘液处理后在显微镜下观察；
预期实验结果：
若蓝色花粉：棕红色花粉=1:1，
则可直接验证杂种F1产生了两种配子，且比例为1：1。
六.基因分离定律的验证方法
——杂合子产生两种配子，且比例为1：1。
(2)间接检验配子的分离—通过雌雄配子随机结合后产生的个体表现出的性状检验。
②测交法
③自交法
若子代显性：隐性= ，
则间接证明了杂种F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离的结果。
若用玉米为实验材料，验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论，影响最小的是
A．所选实验材料是否为纯合子
B．所选相对性状的显隐性是否易于区分
C．所选相对性状是否受一对等位基因控制
D．是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
改编：已知玉米子粒黄色对白色为显性，这对性状符合分离定律。现有纯种黄色子粒和白色子粒植株若干，请设计杂交实验验证孟德尔分离定律（写出实验思路、预期结果和结论）。
法1： ;
若 ，则符合分离定律；
法2： ;
若 ，则符合分离定律。
取纯合黄色子粒和白色子粒植株杂交，F1自交得F2观察后代的表现性及比例
F2黄色子粒:白色子粒=3:1
取1中F1与白色子粒植株测交，观察后代的表现性及比例
后代出现黄色子粒：白色子粒=1:1
A
探究·实践：性状分离比的模拟实验
（3）为什么要随机抓取小球？怎样保证随机抓取？
（4）从甲桶中随机取出1个小球，代表什么生理过程？从两个桶取出小球混合在一起，代表什么生理过程？
（5）为什么要将抓取的小球放回，才能重新抓取？
（6）“方法步骤”第5步中提到要重复30次以上，为什么？
（7）小球有哪几种组合？理论上比例为多少？
（8）将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你有什么发现？如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，他还能正确地解释性状分离现象吗？
（9）将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说。
阅读教材P6的“探究·实践”，思考讨论以下问题：
课堂活动
（1）甲小桶和乙小桶分别代表什么？
（2）甲乙两个小桶一定要相同吗？两桶内小球数量一定要相等吗？每个小桶内不同颜色的小球数量一定要相等吗？为什么？
探究·实践：性状分离比的模拟实验
（1）甲小桶和乙小桶分别代表什么？
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说。
阅读教材P6的“探究·实践”，结合观看视频，思考讨论以下问题：
课堂活动
（2）甲乙两个小桶一定要相同吗？两桶内小球数量一定要相等吗？每个小桶内不同颜色的小球数量一定要相等吗？为什么？
分别代表雌、雄生殖器官
甲乙两个小桶不一定相同。
两桶内小球数量不一定相等，且最好不等。因为同种生物，雌配子数量一般远少于雄配子数量。
一定要相等。因为杂合子产生两种类型配子，比例为1:1。
甲桶 乙桶
某次抓取的组合
探究·实践：性状分离比的模拟实验
（3）为什么要随机抓取小球？怎样保证随机抓取？
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说。
阅读教材P6的“探究·实践”，结合观看视频，思考讨论以下问题：
课堂活动
（4）从甲桶中随机取出1个小球，代表什么生理过程？从两个桶取出小球混合在一起，代表什么生理过程？
（5）为什么要将抓取的小球放回，才能重新抓取？
随机抓取模拟雌、雄配子的随机结合，几率是均等的。
摇匀再抓、不能看，球的大小、材质等要相同。
取出小球代表配子形成过程；小球混合代表受精作用。
保证每个桶内两种配子的数量始终相等，被抓取出的概率相等。
探究·实践：性状分离比的模拟实验
（6）“方法步骤”第5步中提到要重复30次以上，为什么？
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说。
阅读教材P6的“探究·实践”，结合观看视频，思考讨论以下问题：
课堂活动
（7）小球有哪几种组合？理论上比例为多少？
（8）将每个小组的实验结果与全班总的实验结果作比较，你有什么发现？
重复30次以上，是为了确保观察样本数目足够多。
DD、Dd、dd三种，理论上比例为1：2：1
与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接近预测的结果，即彩球组合类型数量比DD:Dd:dd=1:2:1，彩球代表的显性与隐性类型的数量比为3:1。因为实验统计的样本数量越大，越接近统计规律。
探究·实践：性状分离比的模拟实验
（8）如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，他还能正确地解释性状分离现象吗？
通过模拟实验，来体验孟德尔的假说。
阅读教材P6的“探究·实践”，结合观看视频，思考讨论以下问题：
课堂活动
（9）将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较，你认为孟德尔的假说是否合理？
如果孟德尔当时只对F2中10株豌豆的性状进行统计，那么他很难止确地解释性状分离现象。因为实验统计的样本数量足够大，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。只对10株豌豆的性状进行统计，会出现较大的误差。
合理，因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌、雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌雄配子的随机结合，统计的样本数量也足够大，出现了3 : 1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。
。

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