第一单元 遗传的基本规律与伴性遗传 第一讲 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
知识点一 一对相对性状的杂交实验 1．分析豌豆作为实验材料的优点
(1)传粉：自花传粉，闭花受粉，自然状态下为纯种。 (2)性状：具有易于区分的相对性状。 2．填写实验过程
实验过程 P(亲本) 高茎×矮茎 ↓ F1(子一代) 高茎×矮茎 F2(子二代)性状：高茎∶矮茎 比例：3 ∶1 知识点二 对分离现象的解释
1．杂交实验图解和解释[动漫演示更形象 见课件光盘]
①P具有相对性状 ②F1全部表现为显性性状 ③F2出现性状分离现象，分离比为显性∶隐性≈3∶1 说明
由此可见，F2性状表现及比例为3高∶1矮，F2的基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1。 2．验证实验——测交[动漫演示更形象 见课件光盘]
知识点三 分离定律的实质
一、理解运用能力
1．判断用豌豆进行遗传实验时下列操作的正误。
(1)杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊(2009·上海卷T14A)(√) (2)自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去(2009·上海卷T14C)(√)
(3)孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度(2009·江苏卷T7B)(×) (4)人工授粉后，应套袋(2009·上海卷T14D)(√)
(5)孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合(2009·江苏卷T7C)(×) 2．(2012·江苏高考)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是( ) A．非等位基因之间自由组合，不存在相互作用 B．杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同 C．孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型 D．F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合 答案：D
二、读图析图能力
据羊的毛色遗传图解回答下列问题： (1)判断毛色的显、隐性性状，并说明理由。
答案：白色是显性，黑色是隐性。据4、5杂交，子代出现性状分离可判断。 (2)若基因A、a控制毛色，写出各个个体的基因型。 答案：1－Aa,2－aa,3－aa,4－Aa,5－Aa,6－aa,7－AA或Aa。
(3)若4、5共生产了4只小羊，理论上小羊的毛色及比例是多少？但实际有3只黑羊，1只白羊，请分析原因。
答案：白色∶黑色＝3∶1。由于个体数量较少。
[理清脉络]
考点一|以假说—演绎为依托，考查分离定律的实质与验证
1．分离定律的假说—演绎过程
2．分离定律的实质
下图表示一个基因型为Aa的性原细胞产生配子的过程：
由图得知，基因型为Aa的精(卵)原细胞可能产生A和a两种类型的配子，比例为1∶1。 3.分离定律的验证方法 (1)自交法：
杂合子自交→子代性状分离比为3∶1 (2)测交法：
杂合子×隐性纯合子→子代性状比为1∶1 (3)花粉鉴定法：
取杂合子的花粉染色、镜检数量相等的两种配子 ――→
[典例1] (2014·衡阳六校联考)假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、提出假说、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传定律。下列关于孟德尔的研究过程的分析正确的是( )
A．孟德尔提出的假说的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的” B．孟德尔依据减数分裂的相关原理进行“演绎推理”的过程 C．为了验证提出的假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验
D．测交后代性状分离比为1∶1，可以从细胞水平上说明基因分离定律的实质
[解析] 在孟德尔提出的假说的内容中，性状是由成对的遗传因子控制，而不是由位于染色体上的基因控制，故A错误；孟德尔演绎推理的是F1和隐性个体杂交后代的情况，并据此设计和完成了测交实验，故B错误，C正确；测交后代性状比为1∶1，是从个体水平证明基因的分离定律，故D错误。
[答案] C
1．显隐性性状的判断与实验设计方法 (1)根据子代性状判断：
①不同性状的亲本杂交?子代只出现一种性状?子代所出现的性状为显性性状。 ②相同性状的亲本杂交?子代出现不同性状?子代所出现的新的性状为隐性性状。 (2)根据子代性状分离比判断：
具一对相对性状的亲本杂交?F2代性状分离比为3∶1?分离比为3的性状为显性性状。 (3)合理设计杂交实验，判断显隐性：
2．纯合子与杂合子的实验探究方法 (1)测交法： 待测个体
?若后代无性状分离，则待测个体为纯合子结果?
? ×――→分析??若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
隐性纯合子
(2)自交法：
??若后代无性状分离，则待测个体为纯合子?
待测个体结果分析――→?
?若后代有性状分离，则待测个体为杂合子?
[针对练习]
1．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)甲同学是利用自交方法判断显隐性，即设置相同性状的亲本杂交，若子代发生性状分离，则亲本性状为显性；若子代不出现性状分离，则亲本为显性纯合子或隐性纯合子，可再设置杂交实验判断，杂交后代表现出的性状为显性性状。
(2)乙同学利用杂交实验判断显隐性，若杂交后代只表现出一种性状，则该性状为显性；若杂交后代同时表现两种性状，则不能判断显隐性性状。
答案：(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。
考点二|分离定律的解题方法和规律
1．由子代分离比推断亲本基因型 (1)类型： 后代显隐性关系 显性∶隐性＝3∶1 显性∶隐性＝1∶1 只有显性性状 双亲类型 都是杂合子 测交类型 至少一方为 显性纯合子 一定都是隐 性纯合子 结合方式 Bb×Bb→3B__∶1bb Bb×bb→1Bb∶1bb BB×BB或BB×Bb 或BB×bb bb×bb→bb 只有隐性性状 (2)示例：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的概率是多少(A，a表示相关基因)?
2．分离定律在育种中的应用 (1)培育显性优良性状： P∶AA×aa→Aa Aa……1/2
Aa……1/2×1/2
Aa……1/2×1/2×1/2 ┊
Aa……1/2(n为自交代数)
11n纯合子(AA＋aa)＝1－1/2，显性纯合子AA＝－n＋1，通过连续自交，可提高纯合子所占比例。
22(2)培育隐性优良性状： Aa
1AA∶2Aa∶1aa(选择)
隐性性状一旦出现，便可留种推广。
[典例2] 南瓜的花色是由一对等位基因(A和a)控制的，用一株开黄花的南瓜和一株开白花的南瓜杂交，子代(F1)既有开黄花的，也有开白花的。让F1自交产生F2，表现型如图所示。下列说法正确的是( )
A．①过程发生了性状分离 B．由③可知白花是显性性状 C．F1中白花的基因型是Aa或AA D．F2中白花的各基因型比为1∶1 [思维流程]
[解析] 图中③过程中白花南瓜自交后代发生性状分离，说明该白花的基因型是Aa，同时可知白
n
花是显性性状，黄花是隐性性状。③过程发生了性状分离；F1中白花的基因型是Aa；F2中白花的基因型为2/3Aa、1/3AA。
[答案] B
自交与自由交配的辨析与应用
1．自交
自交强调的是相同基因型个体之间的交配。对于植物，自花传粉是一种最为常见的自交方式；对于21
动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。如基因型为AA、Aa植物群体中自交是
3321311111
指：AA×AA、Aa×Aa，其后代基因型及概率为AA、Aa、aa，后代表现型及概率为A_、aa。
3346121212
2．自由交配
21
自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，以基因型为AA、Aa的动物群体为例，进行随
33机交配的情况
如
2
AA3
2
????3AA?♂ × ♀?11Aa???3Aa3?
欲计算自由交配后代基因型、表现型的概率，有以下几种解法： 解法一 自由交配方式(四种)展开后再合并： 224
(1)♀AA×♂AA→AA
3392111(2)♀AA×♂Aa→AA＋Aa 33991211(3)♀Aa×♂AA→AA＋Aa 339911111(4)♀Aa×♂Aa→AA＋Aa＋aa
33361836
25101351
合并后，基因型为AA、Aa、aa，表现型为A_、aa。
3636363636
2151
解法二 利用基因频率推算：已知群体基因型AA、Aa，不难得出A、a的基因频率分别为、，33665110?5?225?1?21
根据遗传平衡定律，后代中：AA＝??＝，Aa＝2××＝，aa＝??＝。
6636?6?36?6?36
[针对练习]
高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)结合遗传实例，计算自交和自由交配产生子代的概率。 (2)利用自由交配，计算基因频率。
2．某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机杂交产生的后代中，AA个体百分比、A基因频率和分别自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为( )
A．增大，不变；不变，不变 B．不变，增大；增大，不变 C．不变，不变；增大，不变 D．不变，不变；不变，增大
解析：选C 只要群体不发生变化，不论自由交配还是自交，基因频率都不发生改变，而基因型频率的变化可通过计算判断。由题可知，亲代中AA占16%，aa占36%，Aa占48%。自由交配：用基因频率法，算得后代中AA＝(40%)＝16%，aa＝(60%)＝36%，Aa＝2×40%×60%＝48%，所以不变。自交：AA、aa、Aa分别自交，由于Aa自交后代基因型比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，因此AA个体和aa个体的百分比要增大。
3．某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2 000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则后代中V的基因频率约是( )
A．43% B．48% C．52% D．57%
解析：选B 经计算，未入侵之前VV个体有3 000，Vv个体11 000，vv个体6 000；入侵后，VV变为3 000＋2 000＝5 000，其他类型个体不变，但总数变为22 000。同时，应该了解随机交配并不改变各种基因的频率，所以V基因频率为：(5 000×2＋11 000)/(22 000×2)＝47.7%≈48%。
2
2
图表信息获取能力|表示杂合子自交后代中杂合子与纯合子所占比例的曲线分析
[典型图表] [课件展示更丰富 见配套光盘]
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(1)杂合子连续自交，子代所占比例分析： Fn 所占 比例 杂合子 1n 2纯合子 11－n 2显性纯合子 隐性纯合子 11－n＋1 2211－n＋1 22显性性状个体 11＋n＋1 22隐性性状个体 11－n＋1 22(2)据上表可判断图中曲线①表示纯合子(AA和aa)所占比例，曲线②表示显性(隐性)纯合子所占比例，曲线③表示杂合子所占比例。
[解题技法]
解答此类问题需注意以下几个方面：
(1)亲本必须是杂合子，n是自交次数，而不是代数。
(2)分析曲线时，应注意辨析纯合子、显性(隐性)纯合子，当n→∞，子代中纯合子所占比例约为1，而显性(隐性)纯合子所占比例约为1/2。
(3)在连续自交过程中，若逐代淘汰隐性个体，则Fn中显性纯合子所占比例为(2－1)/(2＋1) [强化训练]
1．(2014·南充质检)菜豆是一年生自花传粉的植物，其有色花对白色花为显性。一株有色花菜豆(Cc)生活在某海岛上，该海岛上没有其他菜豆植株存在，三年之后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：选C 根据杂合子自交n代，其第n代杂合子的概率为：1/2，三年之后F3的杂合子概率为：1/2＝1/8。则F3中纯合子的概率为1－1/8＝7/8(其中显性纯合子7/16，隐性纯合子7/16)。所以三年之后，有色花植株∶白色花植株＝(1/8＋7/16)∶7/16＝9∶7。
2．(2013·山东高考)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是( )
3
nnn
A．曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4 B．曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4
C．曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)
n＋1
D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等
解析：选C 依题意可首先分析出前三代中Aa的基因型频率(如下表)，据此可判断曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应表中的②、④、③、① 4种情况。 P F1 F2 由图可知，曲线Ⅱ的F3中Aa的基因型频率与曲线Ⅲ的F2中Aa的基因型频率相同，均为0.4，A、B正确；曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例和上一代中纯合子的比例分别为1－1/2和1－1/2
nnn－1
①连续自交 1 1/2 1/4 ②随机交配 1 1/2 1/2 ③连续自交并逐代淘汰隐性个体 1 2/3 2/5 ④随机交配并逐代淘汰隐性个性 1 2/3 1/2 ，两者相差
1/2，C错误；曲线Ⅰ和Ⅳ分别代表随机交配和连续自交两种情况，此过程中没有发生淘汰和选择，所以各子代间A和a的基因频率始终相等，D正确。
[课堂对点练]
题组一 孟德尔杂交实验分析及应用
1．(2013·课标卷Ⅰ)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
解析：选A 本题的“题眼”为题干中的“验证”，即用隐性个体(纯合子)与F1(杂合子)测交，故“所选实验材料是否为纯合子”对实验结论影响最小；对分离定律进行验证的实验要求所选相对性状有明显的显隐性关系，否则会严重影响实验结果；验证实验中所选的相对性状一定受一对等位基因控制，这样才符合分离定律的适用范围；实验中要严格遵守实验操作流程和统计分析方法，否则会导致实验误差。
2．(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代全为红花
