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2012版高考生物一轮 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）精品复习学案
必修2第1章 遗传因子的发现第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
【高考目标导航】
1、孟德尔遗传实验的科学方法
2、基因的分离定律
【基础知识梳理】
一、孟德尔遗传试验的科学方法
1、假说——演绎法
提出问题→假说解释→演绎推理→实验验证→总结规律
2、豌豆杂交实验巧妙之处
（1）豌豆作为实验的材料
①豌豆是自花传粉、闭花授粉植物，一般是纯种
②豌豆花大，便于人工异花传粉操作
③相对性状多，易于区分且遗传稳定
（2）由简到繁的研究思路，先单独分析每一对相对性状的遗传特点，再分析两对至多对相对性状。
（3）严格的假说——演绎过程
（4）理性的统计方法，利用生物统计学方法把复杂的结果理性地统计出来，明确出来内在的联系。
二、基因分离定律
1、一对相对性状的杂交实验
人工杂交实验过程：去雄（留下雌蕊）→套袋（防干扰）→人工传粉→再套袋
2、假说
由此可见，F2性状表现及比例为3高∶1矮。
3、演绎与验证
4、遗传学中常用的概念
（1）与性状相关的重要概念
（2）与基因有关的概念
（3）纯合子与杂合子的概念和特点
（4）杂交方式的相关概念
5、总结定律——分离定律
【要点名师透析】
一、分离定律的实质与研究方法
1.实质
杂合子在形成配子时，存在于一对同源染色体上的具有独立性的一对等位基因随同源染色体的分开而分离，独立地随配子遗传给后代。如图：
分离定律适用于真核生物进行有性生殖时核基因的遗传，因此其细胞学基础是减数分裂。
2、研究方法——假说—演绎法
(1)提出问题→为什么F2中总是出现3∶1的比例？
(2)假说解释→提出遗传因子控制相对性状等观点。
(3)演绎推理→F1为杂合子，其测交后代为1∶1。
(4)实验验证→测交实验验证演绎推理。
(5)总结规律→通过实验验证，假说成立。
【典例】严格的假说—演绎过程，再加上合适的材料和科学的方法，奠定了孟德尔成功的基础。孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说—演绎”法，该方法的基本内涵是：在观察与分析的基础上提出问题后，通过推理和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验证明假说。下列相关叙述中不正确的是(　　)
A．“为什么F1只有显性性状、F2又出现隐性性状？”属于孟德尔提出的问题之一
B．“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容
C．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
D．“生物性状是由遗传因子决定的、体细胞中遗传因子成对存在”属于假说内容
【解析】A项正确，这是孟德尔通过一对相对性状杂交实验发现的问题之一；B项错误，豌豆在自然状态下一般是纯种，这是豌豆作为遗传学实验材料的优点之一，不属于孟德尔假说的内容；C项正确，孟德尔验证假说的正确性用的是“测交实验”；D项正确，孟德尔假说的内容包括：①生物的性状是由遗传因子决定的；②一般说来，进行有性生殖的生物，体细胞中的遗传因子是成对存在的；③生殖细胞中的遗传因子成单存在，F1最终产生两种雌配子和两种雄配子；④F1中各种雌雄配子受精机会均等，随机受精产生F2。
【答案】B
二、分离定律的比例与相关推理
2.分离定律的相关推理
杂合子自交n代后，纯合子和杂合子所占比例的计算和曲线
(1)纯合子(AA+aa)=
(2)显性(隐性)纯合子=
(3)杂合子、纯合子所占比例的曲线表示如下：
三、基因分离定律及其应用
1、分离定律的细胞学基础及实质
（1）细胞学基础：减数分裂中同源染色体的分离。
（2）实质：杂合子形成配子时，成对的遗传因子随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中。
2、分离定律的应用
（1）确定显隐性关系和确定个体基因型。
（2）指导杂交育种：有目的的选育符合要求的具有遗传稳定性的优良品种
（3）在医学实践中的应用：分析单基因遗传病的基因型和发病率，为禁止近亲结婚提供理论依据。
【感悟高考真题】
1、(2011·海南高考)孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式，为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是 （）
A．红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花
B．红花亲本与白花亲本杂交的F1全为粉红花
C．红花亲本与白花亲本杂交的F2按照一定比例出现花色分离
D．红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花
【解析】A项,红花与白花杂交子代全为红花，可以用融合遗传来解释;B项,红花与白花杂交子代全为粉红花，可以用融合遗传来解释;C项,红花与白花杂交的F2体现了性状的分离，不能用融合遗传来解释;D项,红花亲本自交，子代全为红花，白花亲本自交，子代全为白花，可以用融合遗传解释。
【答案】C
2、（2011·天津高考）某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列经BclⅠ酶切后，可产生大小不同的片段（如图1，bp表示碱基对），据此可进行基因诊断。图2为某家庭该病的遗传系谱。下列叙述错误的是 ( )
A.h基因特定序列中BclⅠ酶切位点的消失是碱基序列改变的结果
B.Ⅱ-1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自母亲
C.Ⅱ-2的基因诊断中出现142bp、99bp和43bp三个片段，其基因型为XHXh
D.Ⅱ-3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2
【解析】A项，分析图1可知H、h被酶切后的结果不同，前者被分为两段，而后者只有一段，且碱基数目没有发生变化，由此可以推出后者中酶切位点的消失是碱基序列改变的结果；B项，图2中Ⅱ-1为患者，基因诊断中只出现142bp片段，他X染色体上的致病基因为h,他的X染色体来自母亲，所以致病基因来自母亲；C项，Ⅱ-2的基因诊断中出现142bp、99bp 和43bp三个片段，说明他的基因有H、h两种；D项，Ⅱ-3的丈夫表现型正常，Ⅱ-3为正常人，她的父亲是正常人，母亲为致病基因的携带者，则她的基因型为XHXh的概率为1/2，则他们的儿子基因诊断中出现142bp，即为患者的概率为1/2×1/2=1/4。
【答案】D
3、（2010·江苏高考）喷瓜有雄株、雌株和两性植株．G基因决定雄株．g基因决定两性植株。基因决定雌株。G对g。g对g是显性．如：Gg是雄株．g是两性植株．是雌株。下列分析正确的是
A．Gg和G 能杂交并产生雄株
B．一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C．两性植株自交不可能产生雌株
D．两性植株群体内随机传柑．产生的后代中，纯合子比例高于杂合子
【解析】本题考查了基因的分离定律及考生的分析问题能力。从题意可知，Gg、G 均为雄性，不能杂交，A项错误；两性为g可产生两种配子，B项错误；两性植株g可自交可产生雌株，C项错误；若两性植株群体内随机传粉，则纯合子比例会比杂合子高，D项正确。
【答案】D
4、（2009·江苏高考）下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是
A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交
B．孟德尔研究豌豆花的构造，但元需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D．孟德尔利用了豌豆白花传粉、闭花受粉的特性
【解析】A中因为豌豆是自花传粉，闭花授粉，为实现亲本杂交，应在开花前去雄；B研究花的构造必须研究雌雄蕊的发育程度C中不能根据表现型判断亲本的纯合，因为显性杂合子和显性纯合子表型一样D是正确的。
【答案】D
5、（2009·上海高考）用豌豆进行遗传试验时，下列操作错误的是
A. 杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊
B. 自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去
C. 杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊
D. 人工授粉后，应套袋
【解析】豌豆为雌雄同株，自花授粉且是闭花授粉，自然状态下都是自交，孟德尔的豌豆杂交实验是人工杂交，在花蕾期人工去雄。
【答案】C
【考点模拟演练】
一、选择题
1、孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本规律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中正确的是(　　)
①豌豆是自花传粉，实验过程免去了人工授粉的麻烦　②解释实验现象时，提出的“假说”是：F1产生配子时，成对的遗传因子分离　③解释性状分离现象的“演绎”过程是：若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且比例接近1∶1　④检测假设阶段完成的实验是：纯合亲本杂交和F1自交
A．①③④　　　　　　　　　　 B．②③
C．②④ D．①②
【解析】豌豆是自花传粉的，因此在杂交时要注意严格“去雄”“套袋”，进行人工授粉。检测假设阶段是通过测交(让子一代与隐性纯合子杂交)实验完成的。
【答案】B
2、根据孟德尔遗传规律推断，下列结构中可能含有等位基因的是(　　)
①四分体　②姐妹染色单体　③一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链　④非同源染色体
A．②④ B．只是③ C．①② D．只是①
【解析】等位基因指同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，由此排除③④；四分体是指联会的一对同源染色体，等位基因位于同源染色体上；联会时同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生互换，导致姐妹染色单体上有等位基因。
【答案】C
3、将纯种高茎豌豆和矮茎豌豆的种子各200粒混合后均匀播种在适宜的环境中，待它们长成植株后，再将高茎豌豆植株所结的480粒种子播种在适宜的环境中，长成的植株(　　)
A．全部为高茎
B．全部为矮茎
C．高茎360株，矮茎120株
D．高茎240株，矮茎240株
【解析】豌豆是自花传粉植物。纯合高茎豌豆(DD)所结种子的基因型仍为DD，所以长成的植株全部为高茎。故A项正确。
【答案】A
4、(2011·淮州模拟)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，判断显性性状和纯合子分别为(　　)
杂交组合 子代表现型及数量
甲(顶生)×乙(腋生) 101腋生，99顶生
甲(顶生)×丙(腋生) 198腋生，201顶生
甲(顶生)×丁(腋生) 全为腋生
A．顶生；甲、乙 B．腋生；甲、丁
C．顶生；丙、丁 D．腋生；甲、丙
【解析】由表中的第三组杂交实验结果可判断出：腋生为显性性状，且甲和丁均为纯合子；由表中的第一组杂交实验(测交)结果可推断出乙为杂合子；由表中第二组杂交实验(测交)结果可推断出丙为杂合子。
【答案】B
5、在家兔的常染色体上有一系列决定毛色的复等位基因：C基因对cch、ch、c为显性，cch基因对ch、c为显性，ch对c为显性。基因系列在决定家兔毛皮颜色时其表现型与基因型的关系如下表：
毛皮颜色表现型 基因型
全色 C_
青旗拉 cch_
喜马拉扬 ch_
白化 cc
假使喜马拉扬兔(chc)和全色兔(Ccch)交配，则它们生下的小家兔毛色及比例为(　　)
A．1全色兔∶1青旗拉兔
B．1喜马拉扬兔∶1白化兔
C．2全色兔∶1青旗拉兔∶1喜马拉扬兔
D．1青旗兔∶1喜马拉扬兔
【解析】根据基因的分离定律，chc×Ccch后代有四种基因型：Cch、Cc、cchch、cchc，比例为1∶1∶1∶1。根据基因间的显隐性关系，Cch、Cc均表现为全色兔，cchch、cchc均表现为青旗拉兔，故后代全色兔∶青旗拉兔＝1∶1。
【答案】A
6、(2011·临川模拟)在进行豌豆杂交实验时，孟德尔选择的一对性状是子叶颜色，豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。右图是孟德尔用杂交得到的子一代(F1)分别作为父本、母本再进行杂交的实验结果示意图，根据基因的分离定律，下列说法正确的是(　　)
A．①、②和③都是黄色子叶
B．③的子叶颜色与F1相同
C．①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶
D．①和②都是绿色子叶、③是黄色子叶
【解析】根据孟德尔一对相对性状的遗传实验，图中F2中①、②、③的基因型分别是Yy、Yy、yy，故①、②的子叶颜色为黄色，③的子叶颜色为绿色。
【答案】C
7、(2011·福州质检)某种群中，AA的个体占25%，Aa的个体占50%，aa的个体占25%。若种群中的雌雄个体自由交配，且aa的个体无繁殖能力，则子代中AA∶Aa∶aa的比值是(　　)
A．3∶2∶3 B．4∶4∶1
C．1∶1∶0 D．1∶2∶0
【解析】种群中A、a基因频率均为1/2，而具有生殖能力的个体产生的配子A∶a＝2∶1，即a为1/3，故雌雄随机交配后代中有1/9aa、4/9Aa、4/9AA。
【答案】B
8、菜豆是自花受粉的植物，其花色中有色花对白色花为显性。一株杂合有色花菜豆Cc生活在海岛上，如果海岛上没有其他菜豆植株存在，且菜豆为一年生植物，那么三年之后，海岛上开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是(　　)
A．3∶1 B．15∶7
C．9∶7 D．15∶9
【解析】三年之后开白色花菜豆植株(cc)的比例为[1－(1/2)3]÷2＝7/16，开有色花菜豆植株为9/16。
【答案】C
9、(2011·济南模拟)以豌豆的一对相对性状为研究对象，将纯合显性个体和隐性个体间行种植，隐性一行植株上所产生的子一代将表现为(　　)
A．显、隐性个体的比例是1:1
B．显、隐性个体的比例是3:1
C．都是隐性个体
D．都是显性个体
【解析】自然条件下豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，隐性植株上所产生的子一代都仍表现为隐性。
【答案】C
10、(2011·青岛模拟)种皮光滑豌豆和种皮皱缩豌豆杂交，F1全是种皮光滑的豌豆，自交后代F2中种皮皱缩的有1850株，则种皮光滑的株数约为(　　)
A．5550株 B．3700株
C．1850株 D．7400株
【解析】种皮光滑豌豆和种皮皱缩豌豆杂交，F1全是种皮光滑的豌豆，说明光滑是显性性状，皱缩是隐性性状，且F1是杂合子；F1自交后，F2中显性性状与隐性性状的比例为3:1，故种皮光滑的植株为1850×3＝5550(株)。
【答案】A
11、(2011·潍坊模拟)孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是(　　)
A．自交、杂交和测交 B．测交、自交和杂交
C．杂交、自交和测交 D．杂交、测交和自交
【解析】孟德尔发现两个遗传定律是利用豌豆进行实验时发现的，不管分离定律还是自由组合定律，二者的实验思路是相同的，实验时先让豌豆杂交获得F1，再让F1自交得F2，发现问题，最后用测交实验证明其假说。
【答案】C
12、“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是(　　)
A．生物的性状是遗传因子决定的
B．由F2出现了“3：1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离
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，比例接近1：1
D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因个体比接近1：2：1
【解析】假说是通过实验、观察，提出假说并解释，“演绎”是对其解释的验证，其过程就是测交。
【答案】C
13、(2011·南京模拟)下图能正确表示基因分离定律实质的是(　　)
【解析】基因分离定律的实质是杂合子在减数分裂形成配子过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到的不同的配子中，独立地随配子遗传给后代。
【答案】C
14、已知黑尿症是由隐性遗传因子控制的，丈夫(Ⅱ3)的姐姐(Ⅱ4)和妻子(Ⅱ2)的哥哥(Ⅱ1)都是黑尿症患者，如下图所示。则表现正常的该夫妇生育出黑尿症患者的概率是(　　)
A．1/9 B．1/8
C．1/4 D．1/3
【解析】设黑尿症的相关基因为A、a，由题干可知，表现正常的Ⅰ3、Ⅰ4生育出患病的女儿Ⅱ4，则黑尿症为常染色体隐性遗传病。该表现正常的夫妇的基因型是杂合子Aa的概率都是2/3，则该夫妇生育出黑尿症患者的概率为2/3×2/3×1/4＝1/9。
【答案】A
15、(2011·合肥检测)用下列哪组方法，可最简捷地依次解决①～③的遗传问题(　　)
①鉴定一株高茎豌豆是否为纯合体　②区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系　③不断提高小麦抗病纯合体的比例
A．自交、杂交、自交 B．自交、测交、测交
C．杂交、测交、自交 D．测交、杂交、自交
【解析】鉴定豌豆是否是纯合子的最简捷的方法是自交，若后代不出现性状分离，说明该豌豆是纯合子，否则是杂合子。让豌豆进行自交，省去了母本去雄、套袋、授以父本花粉等杂交措施。判断一对相对性状的显、隐性，可以将具有一对相对性状的纯合子进行杂交，F1所表现出来的性状为显性、未出现的为隐性，此时不可以进行测交，因为测交是让被测个体与隐性性状的个体杂交，而此时谁显谁隐还未确定。不断提高小麦纯合子比例的方法，是不断让小麦进行自交。
【答案】A
二、非选择题
16、(2011·杭州模拟)观赏植物藏报春是一种多年生草本植物，两性花、异花传粉。在温度为20℃～25℃的条件下，红色(A)对白色(a)为显性，基因型AA和Aa为红花，基因型aa为白花，若将开红花的藏报春移到30℃的环境中，基因型AA、Aa也为白花。试回答：
(1)根据基因型为AA的藏报春在不同温度下表现型不同，说明___________________，
温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了________。
(2)现有一株开白花的藏报春，如何判断它的基因型？
①在人工控制的20℃～25℃温度条件下种植藏报春，选取开白花的植株作亲本A。
②在________期，去除待鉴定的白花藏报春(亲本B)的雄蕊，并套纸袋。
③待亲本B的雌蕊成熟后，__________________，并套袋。
④收取亲本B所结的种子，并在________温度下种植，观察____________________。
⑤结果预期：若杂交后代都开白花，则鉴定藏报春的基因型为________；若杂交后代________，则待鉴定藏报春的基因型为AA；若杂交后代既有红花，又有白花，则待鉴定藏报春的基因型为________。
【解析】(1)基因型为AA的藏报春在不同温度下表现型不同，说明其表现型是基因型和环境共同作用的结果。温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了酶的活性，间接影响其性状。(2)在植物杂交实验中，去雄要在花蕾期完成，去雄的植株应作为母本，观察的指标是花的颜色。该实验的培养温度应为20℃～25℃，排除温度对实验结果的影响；实验的预期结果有三种：一是杂交后代只开白花，说明待鉴定藏报春的基因型为aa；二是杂交后代只开红花，说明待鉴定藏报春的基因型为AA；三是杂交后代既有红花，又有白花，说明待鉴定藏报春的基因型为Aa。
【答案】(1)生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果(环境影响基因的表达)　酶的活性
(2)②花蕾　③取亲本A的花粉授给亲本B　④20℃～25℃　花的颜色　⑤aa　都开红花　Aa
17、(2011·启东模拟)玉米是遗传实验经常用到的材料，在自然状态下，花粉既可以落到同一植株的柱头上，也可以落到其他植株的柱头上(如图所示)。请回答下列有关问题：
(1)请列举玉米作为遗传实验材料的优点(两条)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)玉米的高茎对矮茎为显性。为探究一高茎玉米植株的果穗上所结子粒的基因型，某同学选取了该玉米果穗上2粒种子单独隔离种植，观察记录并分别统计后代植株的性状，结果后代全为高茎，该同学即判断玉米果穗所有子粒为纯种。可老师认为他的结论不科学，为什么？
________________________________________________________________________。
(3)玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料，通过实验判断该相对性状的显隐性。
①甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，分别单独隔离种植，观察子一代性状：若子一代发生性状分离，则亲本为________性状；若子一代未发生性状分离，则需要________。
②乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，种植，杂交，观察子代性状，请帮助预测实验结果及得出相应结论。
【解析】(1)略。(2)遗传学的许多实验结果是利用了统计学方法得到的结果，该同学所种植的种子太少，具有很强的偶然性。(3)题干中“自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子”提示：该批玉米种子属于纯合子。检验显隐性的方法有自交或杂交的方法，具体方法见答案。
【答案】(1)相对性状明显，易于区分；后代数目多，统计结果更准确；雄蕊花序顶生，雌蕊果穗着生在中部，便于操作；既能自花传粉也能异花传粉(必须答出其中两条)
(2)选择样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型
(3)①显性　分别从子代中各取出等量若干玉米种子，种植，杂交，观察其后代叶片性状，表现出的叶形为显性性状，未表现出的叶形为隐性性状　②若后代只表现一种叶形，该叶形为显性性状，另一种为隐性性状；若后代既有常态叶又有皱叶，则不能作出显隐性判断。

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