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第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
同种生物
亲本性状相同
一、几个相关的基本概念
1、父本和母本
2、显性性状、隐性性状和相对性状
3、性状分离
4、P、Fn、×、
×
含义 应用
杂交 基因型不同的个体之间相互交配 ①将不同的优良性状集中到一起，得到新品种
②用于显隐性的判断
自交 一般指植物的自花（或同株异花）传粉，基因型相同的动物个体间的交配 ①连续自交并筛选，提高纯合子的比例
②用于植物纯合子、杂合子的鉴定
③用于显隐性判断
测交 待测个体(F1）与隐性纯合子杂交 ①用于鉴定待测个体（F1）的基因型
②用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定
正交反交 正交中父方和母方分别是反交中的母方和父方 ①判断某待测性状是细胞核遗传，还是细胞质遗传
②判断基因在常染色体上，还是在X染色体上（基因的位置）
(1)豌豆作为杂交实验材料的优点
①在传粉方面表现为 传粉，闭花受粉→保证自然状态下都是 种。
②在性状方面表现为 。
③在操作方面表现为花大，便于进行人工异花授粉操作。
答案
自花
纯
具有多对易于区分且能稳定遗传的相对性状
豌豆生长周期短，可在短时间内获取后代，便于分析；
后代数目多，便于统计分析
二、孟德尔遗传实验的科学方法
去雄
（除去未成熟花的全部雄蕊）
套袋
（套上纸袋，防止外来花粉的干扰）
人工授粉
（雌蕊成熟时，将另一植株花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上）
套袋
（保证杂交得到的种子是人工传粉后所结）
(2)用豌豆做杂交实验的方法
去雄的目的是什么？应在什么时期进行？
防止自花传粉；开花前
实验材料的选择是实验能否成功的关键因素之一,遗传学实验材料,除豌豆外,通常还有玉米、果蝇等,那么玉米、果蝇作为实验材料,具有什么优点呢
【思考1】
(1)玉米作为遗传学研究材料的优点有:
①雌雄同株异花（单性花）,便于人工去雄和授粉;②有易于区分的相对性状;③生长周期短,繁殖速度快;④产生后代数量多,便于统计分析。
(2)果蝇作为遗传学研究材料的优点有:
①有许多易于区分的相对性状;②繁殖周期短,易饲养;③果蝇染色体数目少,便于遗传分析;④产生后代数目多,便于统计分析。
二、孟德尔遗传实验的科学方法
1、豌豆作为实验材料的优点
2、科学的研究方法—— 假说-演绎法
预期结果
假说成立
一对相对性状杂交实验(假说—演绎法)的分析
1、观察现象，发现问题——实验过程
（1）实验现象
P
高茎
矮茎
×
F1
高茎
×
F2
高茎
矮茎
比例
3
:
1
:
（具有相对性状）
（表现为显性性状）
（出现性状分离现象）
（在亲本的正交反交实验中，F1和F2的性状相同）
（2）提出问题
是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢？
2、分析问题，提出假说——对分离现象的解释
生物的性状由遗传因子决定，体细胞中其成对存在。
形成配子时，成对的遗传因子彼此分离进入不同配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。
受精时雌雄配子的结合是随机的。
配子结合方式有4种、
3、演绎推理，验证假说——对分离现象解释的验证
①原理
隐性纯合子只产生一种含隐性遗传因子的配子，不会掩盖F1配子中遗传因子的表达。
②方法
测交实验，即F1与隐性纯合子杂交
③目的
验证孟德尔假设的遗传因子的传递规律
④推理过程
D
Dd
dd
⑤结果与结论
测交后代的高茎与矮茎之比接近1:1，证明对分离现象的解释是正确的。
d
4、得出结论——分离定律
①研究对象
控制同一性状的遗传因子
②时间
形成配子时
③行为
成对的遗传因子彼此分离
④结果
分离后的遗传因子分别进入不同配子中，随配子遗传给后代
【思考2】
“演绎”是否就是测交实验
“演绎”是理论推导,而测交实验是在大田中进行杂交实验验证理论推导,因此两者不同。
【注意】
(1)F1形成的配子数目相等且生活力相同，雌、雄配子结合的机会相等。
(2)F2不同基因型的个体的存活率相等。
(3)等位基因间的显隐性关系是完全显性的。
(4)观察的子代样本数目足够多。
孟德尔一对相对性状的杂交实验中，实现3∶1的分离比必须同时满足的条件：
判断下列有关一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”的叙述：
(1)F1自交后代出现性状分离现象，分离比为3∶1属于观察现象阶段(　　)
(2)“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”属于假说内容(　　)
(3)“若F1产生配子时成对的遗传因子彼此分离，则测交后代会出现两种性状，且性状分离比接近1∶1”属于推理演绎内容(　　)
(4)孟德尔在一对相对性状的遗传实验中提出了性状是由染色体上的遗传因子控制的假说(　　)
(5)提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上的(　　)
(6)孟德尔首先提出假说，并据此开展豌豆杂交实验并设计测交实验进行演绎
(　　)
√
√
√
×
√
×
在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。如下图所示:
三、基因分离定律的实质与适用范围
1、实质
2、适用范围:
①一对相对性状的遗传;②细胞核内染色体上的基因;③进行有性生殖的真核生物。
大P65
(3)分离定律实质与各种比例的关系
答案
等位基因随
同源染色体
1∶1
3∶1
1∶1
1∶1
1∶1
“四法”验证分离定律
(4)孟德尔遗传定律不适用于肺炎双球菌(　　)
(5)基因分离定律的细胞学基础是减数第一次分裂时染色单体分开(　　)
判断下列有关基因分离定律内容及相关适用条件的叙述
(1)F2的表现型比为3∶1的结果最能说明基因分离定律的实质(　　)
(2)基因分离定律中“分离”指的是同源染色体上的等位基因的分离(　　)
(3)下图是某对血型为A型和B型的夫妇生出孩子的可能基因型的遗传图解，基因分离定律的实质发生在过程Ⅰ(　　)
×
√
√
√
答案
×
(1)根据子代性状判断
①不同性状的亲代杂交 子代只出现一种性状 显性性状。
②相同性状的亲本杂交 子代出现不同于亲本的性状 隐性性状。
题型1　显、隐性性状的判断
1、根据子代性状与分离比判断
(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 子代F2中性状分离比为3∶1 分离比为3的性状为显性性状。
四、基因分离定律的常规解题规律和方法
(3)合理设计杂交实验,判断显隐性
1.测交法(在已确定显隐性性状的条件下)
待测个体×隐性纯合子―→子代
结果分析
2.自交法
待测个体 子代
结果分析
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子
若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
若子代只有一种性状，则待测个体为纯合子
若子代有两种性状，则待测个体为杂合子
题型2　纯合子与杂合子的判断
DD×dd→
Dd×dd→
DD
Dd
待测对象若为雄性动物,注意与多个隐性雌性个体交配,以产生更多的后代个体,使结果更有说服力。
3.花粉鉴定法
待测个体 花粉
结果分析
若产生2种花粉，则待测个体为杂合子
若只产生1种花粉，则待测个体为纯合子
4.单倍体育种法
待测个体→花粉→幼苗→秋水仙素处理获得植株
结果分析
若有两种类型的植株，则亲本能产生两种类型的花粉，为杂合子
若只得到一种类型的植株,则亲本只能产生一种类型的花粉,为纯合子
Dd
DD dd
当被测个体是动物时，常采用测交法；
当被测个体是植物时，四种方法均可，其中自交法较简单。
此法只适用于一些特殊的植物。
(2)实验结果预测：
①若第一步出现性状分离，说明紫花植株为_______(填“纯合子”或“杂合子”)。若未出现性状分离，说明紫花植株的基因型为________。
②若第二步后代全为紫花，则紫花植株的基因型为_____；若后代全部为红花，则紫花植株的基因型为____。
某两性花植物的紫花与红花是一对相对性状，且为由单基因(D、d)控制的完全显性遗传。现用一株紫花植株和一株红花植株作实验材料，设计了如下实验方案(后代数量足够多)，以鉴别该紫花植株的基因型。
(1)完善下列实验设计：
第一步：_____________(填选择的亲本及交配方式);
第二步：紫花植株×红花植株。
答案
紫花植株自交
杂合子
DD或dd
DD
dd
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
题型3　一对相对性状遗传中亲子代基因型和表现型的推断
后代显隐性关系 双亲类型 组合方式
显性∶隐性＝3∶1 都是杂合子 Bb×Bb→3B_∶1bb
显性∶隐性＝1∶1 隐性纯合子和杂合子 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有显性性状 至少一方为显性纯合子 BB×BB或BB×Bb或BB×bb
只有隐性性状 一定都是隐性纯合子 bb×bb→bb
2.由子代推断亲代的基因型(逆推型)
_b×_b→_ _∶bb
毛腿(B)对光腿(b)为显性
毛腿雌鸡甲×光腿雄鸡丙 毛腿：光腿=1∶1
Bb×bb
毛腿雌鸡乙×光腿雄鸡丁 全部毛腿
BB×bb
鸡的毛腿(B)对光腿(b)为显性。现让毛腿雌鸡甲、 乙分别与光腿雄鸡丙、丁交配，甲的后代有毛腿也有光腿，数量比为1∶1；乙的后代全部是毛腿。则甲、乙、丙和丁的基因型依次是？
Bb、BB、bb、bb
解析
答案
自交：①植物的自花或同株异花受粉；
②基因型相同的动物个体间的交配。
题型4　分离定律的概率计算
自由交配(或随机交配)：指在一个有性生殖的生物种群中，任何一个个体与任何一个异性个体交配的机会均等。
AA×AA
aa×aa
Aa×Aa
AA×AA AA×Aa
AA×aa
Aa×AA Aa×Aa
Aa×aa
aa×AA aa×Aa
aa×aa
1.显隐性2.基因型3.计算
题型5　自交和自由交配（随机交配）
1.如某种生物基因型AA占1/3，Aa占2/3，个体间可以自由交配，求后代中AA的比例。
♀ ♂ 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/9AA 1/9AA、1/9Aa
2/3Aa 1/9AA、1/9Aa 1/9AA、2/9Aa、1/9aa
后代中AA的比例为1/3×1/3＋2/3×2/3×1/4＋2×1/3×2/3×1/2＝4/9。
1/3AA个体产生一种配子A为1/3；
2/3Aa个体产生两种数量相等的配子A和a，所占比例均为1/3，
则A配子所占比例为2/3，a配子所占比例为1/3。
♀(配子) ♂(配子) 2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
F1基因型的比例为AA∶Aa∶aa＝(4/9)∶(4/9)∶(1/9)＝4∶4∶1
2.(1)杂合子Aa连续自交n次，杂合子比例为( )n，纯合子比例为1－( )n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝[1－( )n]× 。



Aa×Aa
1/4AA 1/2Aa 1/4aa
(2)杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为 ，杂合子比例为


1、不完全显性
F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式,如紫茉莉的花色遗传中,红色花(RR)与白色花(rr)杂交产生的F1为粉红花(Rr),F1自交后代有3种表现型:红花、粉红花、白花,性状分离比为1∶2∶1,图解如下:
P　　　　　RR(红花)×rr(白花)
F1 　　　Rr(粉红花)
F2　1RR(红花)　2Rr(粉红花)　rr(白花)
题型6　特殊分离比
(2)致死情况
a.胚胎致死:某些基因型的个体死亡,如下图:
Aa×Aa
b.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。例如,A基因使雄配子致死,则Aa自交,只能产生一种成活的a雄配子、两种雌配子A和a,形成的后代两种基因型Aa∶aa=1∶1。
1
今日作业
如某种生物基因型AA占2/3，Aa占1/3，个体间自由交配，求F1中aa的基因型频率？a的基因频率？
如某种生物基因型AA占2/3，Aa占1/3，个体只能自交，求F1中aa的基因型频率？a的基因频率？
如某种生物基因型AA占2/3，Aa占1/3，个体只能自交，求F1中aa的基因型频率？a的基因频率？
1/3Aa×Aa
1/3(1/4AA 1/2Aa 1/4aa)
如某种生物基因型AA占2/3，Aa占1/3，个体间自由交配，求F1中aa的基因型频率？a的基因频率？
2/3AA个体产生一种配子A为2/3；
1/3Aa个体产生两种数量相等的配子A和a，所占比例均为1/6，
则A配子所占比例为5/6，a配子所占比例为1/6。
♀(配子) ♂(配子) 5/6A 1/6a
5/6A 25/36AA 5/36Aa
1/6a 5/36Aa 1/36aa
2.(1)杂合子Aa连续自交n次，杂合子比例为( )n，纯合子比例为1－( )n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝[1－( )n]× 。



基因型频率和基因频率有无变化？
(2)杂合子Aa连续自交，且逐代淘汰隐性个体，自交n代后，显性个体中，纯合子比例为 ，杂合子比例为

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