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第1章　遺傳因子的發現
1　孟德爾的豌豆雜交實驗(一)
2019版新人教必修2學案
①理解豌豆作為遺傳學實驗材料的優點。
②了解孟德爾豌豆雜交實驗的操作過程。
③掌握關于遺傳學的一些基本概念。
④理解孟德爾關于一對相對性狀的雜交實驗及其解釋和驗證。
⑤掌握分離定律的內容、實質及其應用。
⑥理解孟德爾關于兩對相對性狀的雜交實驗及其解釋和驗證。
⑦掌握自由組合定律的內容、實質及其應用。
3個重點：①遺傳學的基本概念(相對性狀、顯性性狀、隱性性狀、純合子、
雜合子、性狀分離、雜交、自交、測交、正交、反交等)；
②孟德爾關于一對和兩對相對性狀的實驗過程、解釋和驗證；
③分離定律和自由組合定律的內容、實質及其應用。
2個難點：①孟德爾豌豆雜交實驗的過程、解釋和驗證；
②分離定律和自由組合定律的應用。
3個考點：①性狀顯隱性的判斷；
②個體遺傳因子組成的推斷；
③利用分離定律和自由組合定律解決實際問題。
孟德爾的豌豆雜交實驗(一)
課標要點 學法指導
闡明有性生殖中遺傳因子的分離使得子代的遺傳因子組成和表型有多種可能，并可由此預測子代的遺傳性狀 1.科學探究：說出豌豆作為遺傳學實驗材料的優點
2．科學思維、科學探究：掌握孟德爾的實驗過程
3．科學思維：說出你對分離定律的理解
知識導圖
1．豌豆用作遺傳實驗材料的優點
豌豆用作遺傳實驗材料的優點
自花　
相對性狀　
異花
2．孟德爾遺傳實驗的雜交操作
外來花粉
3．相關概念
(1)自花傳粉：兩性花在________時，它的花粉會落到________的雌蕊的柱頭上，從而完成受粉，這種傳粉方式叫作________，也叫________。
(2)異花傳粉：兩朵花之間的傳粉過程叫作________。
(3)父本：不同植株的花進行異花傳粉時，________的植株叫作父本(♂)。
(4)母本：不同植株的花進行異花傳粉時，________的植株叫作母本(♀)。
未開放　
同一朵花　
自花傳粉　
自交
異花傳粉　
供應花粉　
接受花粉
4．遺傳學相關符號及其含義：
P：________；♀：________；♂：________;F1：________；
F2：________；×：________； ：________
親本　
母本　
父本　
子一代　
子二代　
雜交　
自交
提示：豌豆是自花傳粉且為閉花受粉植物，在開花前就已完成了受粉。
去雄為什么不能在開花后進行？
判斷下列敘述的正誤。
(1)自然狀態下，豌豆一般是純種。 (　　)
(2)豌豆屬于自花傳粉植物，一般在花開放以后再進行傳粉。(　　)
(3)豌豆雜交實驗過程中，要對父本和母本進行去雄。 (　　)
(4)豌豆雜交實驗過程中，去雄后和傳粉后都要進行套袋處理。
(　　)
【答案】(1)√　(2)×　(3)×　(4)√
　實驗過程 特點
P(親本)　　高莖×矮莖 　　　 ↓ F1(子一代)　　 高莖 　　　 ↓ F2(子二代)　　　高莖　____ 比例　　　　3 ∶1 (1)P具有________性狀。
(2)F1全部表現為________性狀。
(3)F2出現性狀分離現象，分離比約為顯性性狀∶隱性性狀＝________。
一對相對性狀的雜交實驗
矮莖　
相對　
3∶1
顯性　
提示：F1中只有高莖豌豆，但F2中出現了性狀分離，且分離比接近3∶1。
孟德爾通過雜交實驗過程發現了什么問題？
1．孟德爾對分離現象的假說
(1)生物的性狀是由________決定的。
(2)在體細胞中遺傳因子是________存在的。
(3)形成配子時，成對的遺傳因子彼此________，分別進入不同的配子中，配子中只含有每對遺傳因子中的________個。
(4)受精時，雌雄配子的結合是________的。
對分離現象的解釋
遺傳因子　
成對　
分離　
一　
隨機
2．遺傳圖解
【答案】遺傳因子　成對　D　d　遺傳因子　遺傳因子　隨機
提示：遺傳因子在體細胞中成對存在，但在配子中單個存在。
遺傳因子在體細胞和配子中的分布有何不同？
判斷下列敘述的正誤。
(1)用純合的高莖豌豆和純合的矮莖豌豆雜交時，正交和反交實驗結果相同。 (　　)
(2)雜種自交后代中同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象叫性狀分離。 (　　)
(3)孟德爾為了解釋F2中的性狀分離比，提出遺傳因子決定生物性狀，且遺傳因子在體細胞和生殖細胞中都是成對存在的。 (　　)
(4)受精時，雌雄配子的結合是隨機的。 (　　)
【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)√
用具或操作 模擬對象或過程
甲、乙兩個小桶 ______________________
小桶內的彩球， 一種標記D，另一種標記d ______________________
不同彩球的隨機組合 雌、雄配子的____________
1．模擬內容
性狀分離比的模擬實驗
雌、雄生殖器官　
雌、雄配子　
隨機結合
2．操作步驟
3．分析結果并得出結論：彩球組合類型數量比為DD∶Dd∶dd≈____________，彩球代表的顯、隱性性狀的數量比為顯性∶隱性≈________。
1∶2∶1
3∶1
提示：小桶代表生殖器官，小球代表配子。
在性狀分離比的模擬實驗中，小桶和小球分別代表什么？
1．對分離現象解釋的驗證
(1)方法：______，即讓______與____________雜交。
對分離現象解釋的驗證及分離定律
測交　
F1　
隱性純合子　
目的 驗證________________________
選材 F1與________________________
預期結果 Dd×dd→________________________
實驗結果 F1(高莖)×dd(矮莖)→87高∶79矮≈1∶1
對分離現象的解釋　
隱性純合子矮莖豌豆
1Dd(高莖)∶1dd(矮莖)　
(2)過程
(3)結論：驗證了孟德爾對分離現象解釋的假說。
D　
d　
d　
1　
1　
2．分離定律
(1)描述對象：________________。
(2)發生時間：在形成________時。
(3)實質：控制同一性狀的成對的________發生分離，分離后的________分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。
有性生殖生物
配子　
遺傳因子　
遺傳因子
提示：能形成兩種類型的配子，比例為1∶1。
測交實驗可以測定出F1高莖豌豆能形成幾種類型的配子？其比例如何？
黃色籽粒豌豆自交后代中出現了黃色籽粒豌豆和綠色籽粒豌豆，以下相關敘述錯誤的是 (　　)
A．黃色籽粒是顯性性狀
B．這種現象叫作性狀分離
C．子代中黃色籽粒豌豆都是雜合子
D．子代中綠色籽粒豌豆是純合子
【答案】C　
1．人工雜交實驗
(1)實驗過程
一對相對性狀雜交實驗的相關歸納
[知識歸納]
(2)豌豆雜交實驗操作過程中的兩個關鍵
①去雄的時間是花未成熟時(花蕾期)，不能理解為“開花前”。
②套袋有兩次，分別為去雄后和人工授粉后，作用是避免外來花粉的干擾。
2．假說—演繹法的三點歸納
(1)基本步驟：提出問題→提出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結論。
(2)①演繹的實質：根據假說內容推測測交實驗的結果。
②舉例：通過F1產生配子時遺傳因子分離，推測測交后代的兩種性狀比接近1∶1。
(3)對驗證的理解：驗證就是實施測交實驗，并統計實驗結果。
3．基本概念總結
(1)性狀類
(2)交配類
方式 含義 實例
雜交 遺傳因子組成不同的個體間相互交配 AA×aa；Aa×AA
自交 遺傳因子組成相同的個體間相互交配，對植物特指自花傳粉 AA×AA；aa×aa
方式 含義 實例
測交 雜種子一代與隱性純合子交配 Aa×aa
正交與反交 正交與反交是相對而言的，若甲為母本，乙為父本的交配方式為正交；則甲為父本，乙為母本的交配方式為反交 若正交為高莖(♀)×矮莖(♂)，則反交為高莖(♂)×矮莖(♀)
(3)遺傳因子類
①顯性遺傳因子：決定顯性性狀的遺傳因子，常用大寫字母表示，如D。
②隱性遺傳因子：決定隱性性狀的遺傳因子，常用小寫字母表示，如d。
(4)個體類
①純合子：遺傳因子組成相同的個體，如DD、dd。
②雜合子：遺傳因子組成不同的個體，如Dd。
1．如圖為孟德爾關于豌豆的一對相對性狀的實驗處理方法，請據圖思考下列問題：
(1)孟德爾選擇豌豆作為實驗材料有何優點？
(2)圖中的過程①的含義是什么？該操作要在去雄前還是在去雄后再進行？
(3)去雄時要注意什么？去雄后及傳粉后要將母本的花進行套袋處理，其目的是什么？
提示：(1)豌豆在自然狀態下一般都是純種；豌豆具有容易區分的相對性狀；豌豆一次產生的子代數量較多，便于用統計學的方法記錄并分析結果。
(2)①的含義是傳粉，傳粉要在去雄后進行。
(3)去雄要在花成熟前進行，且去雄要徹底、干凈。套袋處理的目的是避免外來花粉的影響。
2．如果用A和a分別表示顯性遺傳因子和隱性遺傳因子，則純合子和雜合子的遺傳因子組成分別有哪些？純合子和純合子雜交得到的后代是否都是純合子？
【答案】純合子：AA和aa；雜合子：Aa；純合子和純合子雜交得到的后代不一定是純合子，如AA和aa雜交，后代都是雜合子。
[對點精練]
1．孟德爾通過做豌豆的一對相對性狀(高莖和矮莖)的雜交實驗所發現的問題是 (　　)
A．高莖為顯性，由顯性遺傳因子決定
B．高莖受遺傳因子的控制，矮莖不受遺傳因子的控制
C．F1只有高莖豌豆，F2中同時出現了高莖和矮莖豌豆，且高莖∶矮莖＝3∶1
D．豌豆的體細胞中遺傳因子成對存在，配子中的遺傳因子單個存在
【答案】C　
【解析】孟德爾通過做豌豆的高莖和矮莖的雜交實驗時，所發現的問題是：F1中只有高莖豌豆，但F2中同時出現了高莖和矮莖豌豆，且高莖∶矮莖＝3∶1。
2．下列為一對相對性狀的雜交實驗中性狀分離現象的假設性解釋，其中錯誤的是 (　　)
A．生物的性狀是由細胞中的遺傳因子決定的
B．體細胞中的遺傳因子成對存在，互不融合
C．在配子中只含有每對遺傳因子中的一個
D．生物的雌雄配子數量相等，且隨機結合
【答案】D　
【解析】高等生物的雄配子數量一般遠遠大于雌配子數量。
1．顯性性狀與隱性性狀的判斷
(1)根據子代性狀判斷
①不同性狀的親本雜交 子代只出現一種性狀 子代所出現的性狀為顯性性狀。
②相同性狀的親本雜交 子代出現不同性狀 子代出現的新的性狀為隱性性狀。
分離定律的應用
[知識歸納]
(2)根據子代性狀分離比判斷
具有一對相對性狀的親本雜交 F2性狀分離比約為3∶1 分離比中為3的性狀為顯性性狀。
2．遺傳因子組成的判斷
(1)正推類型
已知親代的遺傳因子組成或純合子的性狀表現，求子代的遺傳因子組成、性狀表現等。
①若親代中有顯性純合子(AA)，則子代一定表現為顯性性狀(A_)。
②若親代中有隱性純合子(aa)，則子代中一定含有隱性遺傳因子(_a)。
(2)逆推類型
已知子代性狀表現求親代的遺傳因子組成、性狀表現。
①判斷出顯隱性關系。
②寫出能確定的遺傳因子。
a．隱性突破法：隱性個體的遺傳因子組成必為隱性純合型(如aa)。
b．遺傳因子填充法：顯性個體的遺傳因子組成中必有一個是顯性，另一個不確定(寫成填空式，如A_)。
③根據后代性狀表現的分離比推出親本中的待定遺傳因子：
a．若后代性狀分離比為顯性∶隱性＝3∶1，則雙親一定是雜合子(Aa)，即Aa×Aa→3A_∶1aa。
b．若后代性狀分離比為顯性∶隱性＝1∶1，則雙親一定是測交類型，即Aa×aa→1Aa∶1aa。
c．若后代只有顯性性狀，則雙親至少有一方為顯性純合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。
d．若后代只有隱性性狀，則雙親一定都是隱性純合子(aa)，即aa×aa→aa。
④把結果代入原題中進行正推驗證。
3．純合子與雜合子的判斷
(1)測交法(在已確定是隱性性狀的條件下)
①方法：待測個體×隱性純合子→子代。
1．已知豌豆的高莖對矮莖為顯性，現有一株高莖豌豆甲，要確定甲的遺傳因子組成，最簡便易行的辦法是什么？
提示：讓豌豆甲進行自花傳粉，子代中若有矮莖出現，則甲為雜合子。
2．已知一批遺傳因子組成為AA和Aa的豌豆和玉米種子，其中純合子與雜合子的比例均為1∶2，分別間行種植，則在自然狀態下，豌豆和玉米子一代的顯性性狀與隱性性狀的比例分別是多少？
提示：5∶1、8∶1　
【解析】玉米間行種植進行隨機授粉，可利用配子法計算：由于AA∶Aa為1∶2，則A配子占2/3，a配子占1/3。配子隨機結合利用棋盤法：
　　♀ ♂　　 2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
即A_∶aa＝8∶1；豌豆為嚴格的自花傳粉植物，間行種植并不會改變豌豆的自交，子一代aa的概率＝2/3×1/4＝1/6，A_的概率＝1－1/6＝5/6，則A_∶aa＝5∶1。
[對點精練]
1．(2020·山東實驗中學月考)玉米是雌雄同株異花植物，其種子“甜”和“非甜”是一對相對性狀，受一對等位基因控制。將甜玉米和非甜玉米實行間行種植，收獲時發現，甜玉米果穗上結有非甜玉米的種子，但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的種子。下列判斷正確的是 (　　)
A．“非甜”為顯性性狀，兩種親本均為純合子
B．“甜”為顯性性狀，兩種親本均為純合子
C．“甜”為顯性性狀，“非甜”玉米親本均為雜合子
D．“甜”為顯性性狀，“甜”玉米親本均為雜合子
【答案】A　
【解析】玉米是單性花，且雌雄同株，純種甜玉米和非甜玉米間行種植，既有同株間的異花傳粉，也有不同株間的異花傳粉，甜玉米上的非甜玉米，是非甜玉米授粉的結果，而非甜玉米上的沒有甜玉米，說明甜是隱性性狀，非甜是顯性性狀，這樣甜玉米必然為純合子，由于在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的種子，說明親本非甜玉米也是純合子，A正確。
2．南瓜果實的黃色和白色是由一對遺傳因子(A和a)控制的，用一株黃色果實南瓜和一株白色果實南瓜雜交，子代(F1)既有黃色果實南瓜也有白色果實南瓜，讓F1自交產生的F2性狀表現如圖所示。下列說法不正確的是 (　　)
A．由①②可知黃果是隱性性狀
B．由③可以判定白果是顯性性狀
C．F2中，黃果與白果的理論比例是5∶3
D．P中白果的遺傳因子組成是aa
【答案】D　
【解析】首先判斷親本中白果為顯性且為雜合子。F1中黃果和白果各占1/2，再分別自交，F2中黃果占5/8，白果占3/8。
3．大豆的白花和紫花為一對相對性狀。下列四組雜交實驗中，能判定性狀顯隱性關系的是 (　　)
①紫花×紫花→紫花
②紫花×紫花→301紫花＋110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．②和③
C．③和④　　 D．①和④
【答案】B　
【解析】根據②可判斷紫花為顯性；③中是具有相對性狀的純合子雜交，子代所表現的性狀是顯性性狀。
【方法拓展】顯性性狀和隱性性狀的判斷方法：
課堂·延伸提分
易錯易混1：錯將Aa產生配子狀況視作產生A與a雌雄配子數量相等
雜合子(Aa)產生雌雄配子數量不相等，遺傳因子組成為Aa的雜合子產生的雌配子有兩種A∶a＝1∶1或產生的雄配子有兩種A∶a＝1∶1，雌雄配子的數量不相等，一般來說，生物產生的雄配子數遠遠多于雌配子數。
易錯易混2：混淆假說—演繹法中的“演繹推理”與“測交實驗驗證”
“演繹推理”不同于測交實驗，前者只是理論推導(大腦中的推理，虛的)，后者則是在大田中進行雜交實驗驗證(親手在農田中做實驗，實的)。
易錯易混3：子代只要出現不同性狀即屬于“性狀分離”嗎？
性狀分離是指“親本性狀”相同，子代出現“不同類型”的現象，如紅花♀×紅花♂→子代中有紅花與白花(或子代出現不同于親本的“白花”)，而倘若親本即有兩種類型，子代也出現兩種類型，則不屬于性狀分離，如紅花♀×白花♂→子代有紅花、白花，此不屬于“性狀分離”。
易錯易混4：小樣本問題——小樣本不一定符合遺傳定律
遺傳定律是一種統計學規律，只有樣本足夠大，才有規律性。當子代數目較少時，不一定符合預期的分離比。如兩只雜合黑豚鼠交配，生下的4只小豚鼠不一定符合3黑1白，有可能只有黑色或只有白色，也有可能既有黑色又有白色，甚至還可能3白1黑。
易錯易混5：符合基因分離定律并不一定就會出現特定性狀分離比(針對完全顯性)
(1)F2中3∶1的結果必須在統計大量子代后才能得到；若子代數目較少，不一定符合該比例。
(2)某些致死基因可能導致遺傳分離比變化，如隱性致死、純合致死、顯性致死等。
例1　孟德爾運用“假說—演繹法”研究豌豆一對相對性狀的雜交實驗，發現了分離定律。下列屬于其研究過程中“演繹”的是(　　)
A．測交預期結果為高莖∶矮莖接近于1∶1
B．親本產生配子時，成對的遺傳因子彼此分開
C．受精時，雌雄配子的結合是隨機的
D．測交結果為30株高莖、34株矮莖
【答案】A　
【解析】“親本產生配子時，成對的遺傳因子彼此分開”“受精時，雌雄配子的結合是隨機的”均屬于假說內容，B、C錯誤；測交結果屬于實驗結果，是驗證過程不是演繹過程，D錯誤。
例2　下列遺傳實例中，屬于性狀分離現象的是 (　　)
①高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，后代全為高莖豌豆
②高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，后代有高有矮，數量比接近1∶1
③圓粒豌豆的自交后代中，圓粒豌豆與皺粒豌豆分別占3/4和1/4
④開粉色花的紫茉莉自交，后代出現紅花、粉花、白花三種表現型
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
【答案】D　
【解析】①中后代無性狀分離現象；②中親本表現“不同性狀”，子代出現不同性狀，不符合性狀分離條件。
1．下列各組中屬于相對性狀的是 (　　)
A．玉米的黃粒和圓粒
B．玉米的白色種子和糯性種子
C．人的身高與體重
D．綿羊的白毛和黑毛
【答案】D
2．(2020·江蘇名校月考)下列關于一對相對性狀的豌豆雜交實驗的敘述中，正確的是 (　　)
A．F1的性狀表現與親本的正交和反交無關
B．親本的雜交與F1的自交均是在自然狀態下實現的
C．F1仍是純種
D．F2中出現3∶1的性狀分離比是偶然的
【答案】A　
【解析】F1的性狀表現與親本的正交和反交無關，A正確；親本的雜交需要人工授粉，B錯誤；F1是雜種，其自交后代同時出現高莖和矮莖性狀，發生了性狀分離，C錯誤；孟德爾在多次重復實驗并運用統計學分析后，發現F2中總是出現3∶1的性狀分離比，另外孟德爾對豌豆的其他6對相對性狀也進行了雜交實驗，也出現相同的規律，所以F2中出現3∶1的性狀分離比并不是偶然的，D錯誤。
3．關于純合子、雜合子的敘述，正確的是 (　　)
A．純合子的自交后代都是純合子
B．雜合子的自交后代全是雜合子
C．純合子和雜合子雜交后代全是雜合子
D．兩純合子異花傳粉，后代一定是純合子
【答案】A
4．某同學在利用紅色彩球(表示D)和綠色彩球(表示d)進行“性狀分離比的模擬實驗”的過程中進行了以下操作，其中錯誤的做法是(　　)
A．在代表雌性生殖器官的小桶中放入兩種顏色的彩球各10個
B．在代表雄性生殖器官的小桶中放入兩種顏色的彩球各10個
C．在每次隨機抓取彩球之前搖勻小桶中的彩球
D．在抓取10次后統計分析彩球組合類型比例
【答案】D　
【解析】D項實驗次數太少，所得的實驗結果誤差較大，不能準確地反映真實情況。
5．如圖為山羊的毛色遺傳圖解(相關遺傳因子用A和a表示)。下列相關敘述中，錯誤的是 (　　)
A．白色對黑色為顯性
B．圖中黑色山羊均為純合子
C．4和5再生一個白色雄性山羊的概率為3/4
D．7為純合子的概率為1/3
【答案】C　
【解析】因為4和5都是白色個體，但它們生有一個黑色的后代6，故白色對黑色為顯性，A正確。因為黑色為隱性，所以凡是黑色個體均為隱性純合子，遺傳因子組成是aa，B正確。因為4和5均為顯性個體，所以它們都有一個顯性遺傳因子A，又因為它們生有黑色后代，所以另一個遺傳因子都是a，故4和5的遺傳因子組成都是Aa，所以它們再生育一個白色后代(A_)的概率為3/4，這些后代中雌雄各占一半，故4和5再生一個白色雄性山羊的概率＝3/4×1/2＝3/8，C錯誤。因為4和5遺傳因子組成都是Aa，故白色個體7的遺傳因子組成及比例分別是1/3AA和2/3Aa，D正確。
6．(2020·廣東中山調研)根據如圖實驗判斷，下列結論不正確的是 (　　)
A．親本中紅花個體都是純合子
B．F1中白花個體是純合子
C．白花是隱性性狀
D．F1中的紅花中有1/3是純合子
【答案】A　
【解析】根據題意，紅花×紅花→白花、紅花，可知白花為隱性性狀，親本均為雜合子，A錯誤，C正確；隱性性狀出現即為隱性純合子，B正確；雜合子自交，后代顯性性狀中，雜合子比例為2/3，純合子比例為1/3，D正確。

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