資源簡介

第2節　孟德爾的豌豆雜交實驗(二)
第1課時　孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗過程、解釋和驗證
課標要求
1．通過遺傳圖解理解孟德爾所做的兩對相對性狀的遺傳實驗，并能規范、熟練地書寫遺傳圖解。
2．闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表型有多種可能，并可由此預測子代的遺傳性狀。
核心素養
1．通過對兩對相對性狀的雜交實驗過程的分析，學會用先分離再組合的方法分析問題。(科學探究、科學思維)
2．用假說—演繹法推理孟德爾遺傳實驗的過程；分析分離定律與自由組合定律的關系，培養歸納與概括、演繹與推理能力。(科學思維)
一、兩對相對性狀的雜交實驗
基礎知識·雙基夯實
1．雜交實驗過程及疑問
實驗過程 特殊現象及疑問
(1)為什么會出現新的性狀組合呢？它們之間有什么數量關系嗎？(2)F2中9∶3∶3∶1的數量比與一對相對性狀雜交實驗中F2的3∶1的數量比有聯系嗎？
2.性狀的顯隱性
3．相對性狀的分離比
(1)每對性狀都遵循_分離定律__。
(2)兩對性狀_自由組合__，共有4種不同性狀表現，即：
①兩種親本類型：黃色圓粒、綠色皺粒。
②兩種新類型(重組類型)：_黃色皺粒__、_綠色圓粒__。
活學巧練
孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗中，F2出現9∶3∶3∶1的性狀分離比，根本原因是不同對的遺傳因子自由組合。判斷下列表述正確與否。
1．控制粒色和粒形的遺傳因子在遺傳過程中互不干擾、獨立遺傳。( √ )
2．孟德爾實驗中，F1的性狀與親本中黃色圓粒豌豆作為母本還是父本無關。( √ )
合作探究
分析教材P9 圖1－6，并根據孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗，回答以下問題：
1．根據 可推斷黃色和圓粒為顯性性狀，綠色和皺粒為隱性性狀，若根據 能不能判斷性狀的顯隱性。
提示：可以判斷顯隱性，分別從子葉顏色和種子形狀上看，黃色 黃色＋ 綠色，圓粒 圓粒＋ 皺粒，綠色和皺粒為新出現的性狀，即隱性性狀。
2．F2中，新的性狀組合(即重組類型)是_黃色皺粒、綠色圓粒__，所占比例為_3/8__。
3．實驗中若選用純種黃色皺粒和綠色圓粒作親本，F1的性狀表現是_黃色圓粒__，F2中重組類型及所占比例為_黃色圓粒和綠色皺粒，占5/8__。
歸納提升
1.在研究兩對相對性狀的遺傳時選擇種子的形狀和子葉的顏色來研究的原因是：種子的形狀和子葉的顏色這兩種性狀是在個體發育的同一時期、同一器官表現的，便于統計。
2．從數學角度考慮，9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展開式，由此推測，兩對相對性狀的遺傳結果是兩對相對性狀獨立遺傳結果(3∶1)的乘積。
3．若親本不同，則F2中重組類型和比例也不同。若親本為：純種黃色皺?！良兎N綠色圓粒，F2中的重組類型為黃色圓粒和綠色皺粒，比例分別為9/16、1/16。
4．F2中9∶3∶3∶1分離比成立的條件
(1)親本必須是具有相對性狀的純合子。
(2)兩對相對性狀由兩對遺傳因子控制。
(3)配子全部發育良好，后代存活率相同。
(4)所有后代都應處于一致的環境中，而且存活率相同。
(5)材料豐富，后代數量足夠多。
典例1 孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗是利用純種的黃色圓粒豌豆和純種的綠色皺粒豌豆雜交，對自由組合現象進行了解釋和驗證，得出了基因的自由組合定律。下列關于孟德爾兩對相對性狀的豌豆雜交實驗的敘述，正確的是( A )
A．兩對相對性狀的研究，雜交過程進行了正交和反交實驗，實驗的現象和統計結果相同
B．雜交實驗過程中需要將親本和子一代豌豆中的雌性植株在開花前進行人工去雄和套袋處理
C．分離定律不能用于分析兩對等位基因的遺傳
D．子二代植株所結種子的性狀表現類型及比例為黃色圓粒∶綠色圓?！命S色皺粒∶綠色皺粒，它們之間數量比約為9∶3∶3∶1
解析： 兩對相對性狀的雜交實驗研究中，利用純種的黃色圓粒豌豆和純種的綠色皺粒豌豆進行了正交和反交實驗，實驗的現象和統計結果相同，子一代都是黃圓豌豆，A項正確；子一代豌豆自交得到子二代，子一代中的雌性植株不需要去雄，B項錯誤；單獨分析每對等位基因均遵循分離定律，可用分離定律單獨分析兩對等位基因中每對遺傳因子的遺傳，C項錯誤；子一代植株所結種子即為子二代，其性狀表現及比例為黃色圓?！镁G色圓?！命S色皺?！镁G色皺粒，數量比約為9∶3∶3∶1，D項錯誤。
變式訓練 孟德爾用豌豆做兩對相對性狀的遺傳實驗時，不必考慮的是( D )
A．親本雙方都必須是純合子
B．兩對相對性狀各自要有顯隱性關系
C．對母本去雄，授以父本花粉
D．顯性親本為父本，隱性親本為母本
解析： 做兩對相對性狀的遺傳實驗時，要求純合親本雜交，A不符合題意；兩對相對性狀中每一對相對性狀的遺傳都遵循分離定律，即兩對相對性狀各自有顯隱性關系，B不符合題意；以豌豆為實驗材料，為避免自然條件下的自花傳粉，要對母本去雄，授以父本的花粉，C不符合題意；正交和反交的結果都一樣，所以不需要考慮顯性親本為父本，隱性親本為母本，D符合題意。
二、對自由組合現象的解釋和驗證
基礎知識·雙基夯實
1．理論解釋
(1)兩對相對性狀分別由_兩對遺傳因子__控制。
(2)F1在產生配子時，_每對遺傳因子__彼此分離，_不同對的遺傳因子__可以自由組合。
(3)F1產生的雌配子和雄配子各有_4__種，且它們之間的數量比為1∶1∶1∶1。
(4)受精時，雌雄配子的結合是_隨機__的。
2．遺傳圖解
(1)過程圖解
(2)F2中各種性狀表現對應的遺傳因子組成類型
①雙顯性：黃色圓粒：_YYRR__、 YyRR　、_YYRr__、_YyRr__。
②一顯性一隱性
③雙隱性：綠色皺粒：_yyrr__。
3．驗證方法：_測交__。
(1)以遺傳圖解的形式進行演繹推理
(2)通過真正進行測交實驗的結果可證實：
①雜種子一代產生_4__種類型且比例為_1∶1∶1∶1__的配子，雜種子一代是雙雜合子。
②雜種子一代在產生配子時，每對遺傳因子_彼此分離__，不同對的遺傳因子可以_自由組合__。
活學巧練
1.F2中的重組類型是指遺傳因子組成不同于親本的個體。( × )
2．因雌雄配子的結合方式有16種，所以F2中遺傳因子的組合形式也有16種。( × )
3．兩對相對性狀的雜交實驗中，F2中純合子所占的比例是1/2。( × )
4．F1產生的4種類型的精子和卵細胞之間進行自由組合，是出現F2性狀分離比的根本原因。( × )
合作探究
1.分析教材P11圖1－8，孟德爾對豌豆兩對相對性狀雜交實驗所進行的解釋的分析圖解，思考孟德爾對兩對相對性狀雜交實驗的分析中，種子的黃色與綠色，圓粒與皺粒，它們的分離相互之間有影響嗎？它們各自遵循分離定律嗎？
提示：這兩對相對性狀的分離沒有相互影響，而且它們的遺傳仍然遵循分離定律。
2．孟德爾解釋的核心是什么？
提示：F1在產生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子可以自由組合。
3．在測交實驗中，子代出現4種比例相等的性狀表現類型的原因是什么？
提示：F1是雜合子。能產生4種比例相等的配子，而隱性純合子只產生一種類型的配子。
4．若兩親本雜交，后代性狀表現類型的比例為1∶1∶1∶1，據此能否確定親本的遺傳因子組成就是AaBb、aabb
提示：不能。當雙親的遺傳因子組成為Aabb和aaBb，其后代性狀表現類型的比例也為1∶1∶1∶1。
歸納提升
孟德爾對兩對相對性狀雜交實驗解釋的相關結論
(1)雙顯性狀(黃色圓粒)，占9份，共有4種遺傳因子組合形式，比例為1 YYRR∶2 YYRr∶2 YyRR∶4 YyRr。
(2)一顯一隱性狀(黃色皺粒)，占3份，有2種遺傳因子組合形式，比例為1 YYrr∶2 Yyrr。
(3)一隱一顯性狀(綠色圓粒)，占3份，有2種遺傳因子組合形式，比例為1 yyRR∶2 yyRr。
(4)雙隱性狀(綠色皺粒)占1份，1種遺傳因子組合形式，即yyrr。
(5)黃色圓?！命S色皺?！镁G色圓?！镁G色皺粒＝9∶3∶3∶1。F2共有16種組合，9種遺傳因子組合，4種性狀表現。
①遺傳因子組合
②性狀表現
③F1的配子分析
F1在產生配子時，每對遺傳因子彼此分離，不同對的遺傳因子自由組合，F1產生的雌、雄配子各4種：YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，圖解如下：
典例2 (2023·浙江高一開學考)在孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗中，F1黃色圓粒豌豆(YyRr) 自交產生F2，下列表述正確的是( C )
A．F1產生4個配子，比例為1∶1∶1∶1
B．F1產生遺傳因子組成為YR 的卵細胞和遺傳因子組成為YR 的精子的數量之比為1∶1
C．F1產生的精子中，遺傳因子組成為YR 和遺傳因子組成為yr 的比例為1∶1
D．F1自交所得F2中，兩對遺傳因子均雜合的概率為9/16
解析： F1產生4種配子，類型及比例為YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，A錯誤；F1產生遺傳因子組成為YR 的卵細胞數量比遺傳因子組成為YR 的精子數量少，即一般情況下，雄配子數量多于雌配子，B錯誤；F1產生的精子類型及比例為YR∶Yr∶yR∶yr＝1∶1∶1∶1，其中遺傳因子組成為YR 和遺傳因子組成為yr 的比例為1∶1，C正確；F1自交所得F2中，兩對遺傳因子均雜合(YyRr) 的概率為4/16，D錯誤。
變式訓練 下表列出了純合豌豆兩對相對性狀雜交實驗中F2的部分遺傳因子組成，下列敘述錯誤的是( D )
配子 YR Yr yR yr
YR ① ② YyRr
Yr ③
yR ④
yr yyrr
A.F2有9種遺傳因子組成，4種性狀表現
B．表中Y與y、R與r的分離以及Y與R或r、y與R或r的組合是互不干擾的
C．①②③④代表的遺傳因子組成在F2中出現的概率之間的關系為③＞②＝④＞①
D．F2中出現性狀表現不同于親本的重組類型的概率是3/8
解析： 由F1產生的配子類型可知，F1的遺傳因子組成為YyRr，但親本類型不能確定。假如親本是YYRR和yyrr，則重組類型為：Y_rr(1/16YYrr、2/16Yyrr)＋yyR_(1/16yyRR、2/16yyRr)，則占總數的3/8；假如親本是YYrr和yyRR，則重組類型為：Y_R_(1/16YYRR、2/16YYRr、2/16YyRR、4/16YyRr)＋1/16yyrr，占總數的5/8。所以F2中出現性狀表現不同于親本的重組類型的概率是3/8或5/8，D錯誤。
三、自由組合定律
基礎知識·雙基夯實
1．內容剖析
(1)發生時間：形成_配子__時。
(2)遺傳因子間的關系：控制不同性狀的_遺傳因子__的分離和組合是_互不干擾__的。
(3)實質：在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子_彼此分離__，決定不同性狀的遺傳因子_自由組合__。
2.
活學巧練
1.孟德爾在以豌豆為材料所做的實驗中，通過雜交實驗發現問題，然后提出假說進行解釋，再通過測交實驗進行驗證。( √ )
2．遺傳因子的自由組合發生在雌雄配子隨機結合過程中。( × )
3．大腸桿菌、藍細菌等原核生物的遺傳不遵循自由組合定律。( √ )
合作探究
1.兩對相對性狀的遺傳一定遵循自由組合定律嗎？
提示：不一定，必須是由獨立遺傳的兩對遺傳因子控制的兩對相對性狀之間的遺傳才遵循自由組合定律。
2．分離和自由組合是同時進行的，還是有先后順序的？
提示：同時進行。
3．控制不同性狀的遺傳因子在分離和組合時互不干擾，體現了遺傳因子具有什么性？
提示：獨立性。
歸納提升
1.驗證自由組合定律的常用方法
(1)自交法：F1自交后代的性狀分離比為9∶3∶3∶1，則符合自由組合定律，性狀由獨立遺傳的兩對遺傳因子控制。
(2)測交法：F1測交后代的性狀比為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律，性狀由獨立遺傳的兩對遺傳因子控制。
(3)花粉鑒定法：若有4種花粉，比例為1∶1∶1∶1，則符合自由組合定律。
2．分離定律和自由組合定律的關系
(1)區別
項目 分離定律 自由組合定律
相對性狀對數 1對 n對(n≥2)
遺傳因子對數 1對 n對
F1配子 配子類型及其比例 2種，1∶1 2n種，(1∶1)n
配子組合數 4種 4n種
F2 遺傳因子組成種類及比例 3種，1∶2∶1 3n種，(1∶2∶1)n
性狀表現種類及比例 2種，3∶1 2n種，(3∶1)n
F1測交子代 遺傳因子組成種類及比例 2種，1∶1 2n種，(1∶1)n
性狀表現種類及比例 2種，1∶1 2n種，(1∶1)n
(2)聯系
①發生時間：兩大遺傳定律均發生于形成配子時，同時進行，同時起作用。
②范圍：真核生物細胞核內遺傳因子在有性生殖中的傳遞規律。
③關系：分離定律是自由組合定律的基礎。
典例3 自由組合定律發生于下列哪個過程( A )
AaBb1AB∶1Ab∶1aB∶1ab 雌雄配子隨機結合 子代9種遺傳因子的組合形式4 種性狀表現
A．①　　 B．②　　
C．③　　 D．④
解析： 自由組合定律是在生物體產生配子時發生的。圖中①表示AaBb 產生4種數量相等的配子(1 AB∶1 Ab∶1 aB∶1 ab)，即決定同一性狀的成對的遺傳因子(A 與a、B 與b )彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子(A 與B、A 與b、a 與B、a 與b )自由組合，形成不同類型的配子。
變式訓練 關于下列圖解的理解，正確的是( C )
A．自由組合定律的實質表現在圖中的④⑤⑥
B．③⑥過程表示形成配子的過程
C．圖甲中③過程的隨機性是子代中Aa占1/2的原因之一
D．圖乙子代中aaBB的個體在aaB_中占的比例為1/16
解析： 圖中①②④⑤為形成配子的過程，圖乙中有兩對基因，自由組合定律的實質表現在圖中的④⑤過程，⑥過程表示雌雄配子隨機結合，不能體現自由組合定律的實質，A錯誤；①②④⑤為形成配子的過程，③⑥為雌雄配子隨機結合，B錯誤；配子的隨機結合才能使得子代中Aa占1/2，C正確；圖乙子代中aaBB的個體在子代所有個體中占1/16，在aaB_中占的比例為1/3，D錯誤。
運用分離定律解決自由組合問題
分離定律是自由組合定律的基礎，要學會運用分離定律的方法解決自由組合的問題。請結合下面給出的例子歸納自由組合問題的解題規律：
1．方法：分解組合法
2．思路：將自由組合問題轉化為若干個分離定律問題
在獨立遺傳的情況下，有幾對雜合基因就可分解為幾個分離定律問題，如AaBb×Aabb可分解為Aa×Aa、Bb×bb。
3．常見題型：推斷性狀的顯隱性關系及親子代的基因型和表型，求相應基因型、表型的比例或概率。
4．根據親本的基因型推測子代的基因型、表型及比例——正推型
(1)配子類型問題
求AaBbCc產生的配子種類，以及配子中ABC的概率。
產生的配子種類：
Aa　　　　Bb　　　　　Cc
↓　　　　↓　　　　　 ↓
2　　×　　2　　×　　 2＝8種
產生ABC配子的概率為××＝
規律：某一基因型的個體所產生配子種類數等于2n種(n為等位基因對數)。
(2)配子間結合方式問題
AaBbCc與AaBbCC雜交過程中，配子間的結合方式有多少種？
①先求AaBbCc、AaBbCC各自產生多少種配子。
AaBbCc→8種配子、AaBbCC→4種配子。
②再求兩性配子間的結合方式。由于雌雄配子間的結合是隨機的，因而AaBbCc與AaBbCC配子之間有8×4＝32(種)結合方式。
規律：兩基因型不同的個體雜交，配子間結合方式種類數等于各親本產生配子種類數的乘積。
(3)子代基因型種類及概率問題
如AaBbCc與AaBBCc雜交，其后代有多少種基因型？
先分解為三個分離定律，再用乘法原理組合。
又如該雙親后代中，基因型AaBBCC出現的概率為Aa×BB×CC＝。
(4)子代表型種類及概率問題
如AaBbCc×AabbCc，其雜交后代可能有多少種表型？
后代有2×2×2＝8(種)表型
又如該雙親后代中表型A_bbcc出現的概率為A_×bb×cc＝。
5．根據子代表型分離比推測親本基因型——逆推型
(1)子代：9∶3∶3∶1＝(3∶1)(3∶1) AaBb×AaBb
(2)子代：1∶1∶1∶1＝(1∶1)(1∶1)
(3)子代：3∶1∶3∶1＝(3∶1)(1∶1)
(4)子代：3∶1＝(3∶1)×1
典例4 (2023·山東淄博高一期末)豌豆的圓粒 對皺粒 為顯性，黃色 對綠色 為顯性，兩對基因獨立遺傳?，F有純合黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交得到F1，F1自交得到F2。下列敘述錯誤的是( D )
A．F1產生4種雌配子和4種雄配子，雌雄配子數量不相等
B．F2中黃色圓粒豌豆有4種遺傳因子組成，其中純合子占1/9
C．F2中與親本性狀表現相同的個體占5/8，與親本遺傳因子組成相同的個體占1/8
D．遺傳因子的分離與自由組合發生在精子和卵細胞隨機結合的過程中
解析： F1產生4種雌配子和4種雄配子，但雌雄配子數量不相等，A正確；F2中黃色圓粒的基因型及比例是YYRR∶YyRr∶YyRR∶YYRr＝1∶4∶2∶2，共4種基因型，其中純合子占1/9，B正確；F2中與親本性狀表現相同的個體占9/16＋1/16＝5/8，與親本基因型相同的個體為YYRR 和yyrr，所占比例為1/16＋1/16＝1/8，C正確；遺傳因子的分離與自由組合發生在形成雌雄配子的過程中，而精子和卵細胞隨機結合的過程屬于受精作用，D錯誤。
典例5 (2023·四川雅安中學高一檢測)豌豆種子子葉黃色(Y) 對綠色 為顯性，形狀圓粒(R) 對皺粒 為顯性。某人用黃色圓粒和黃色皺粒進行雜交，發現后代出現4種性狀表現，統計結果如圖所示，下列分析不正確的是( C )
A．親本的遺傳因子組成是YyRr 和Yyrr
B．F1中黃色圓粒豌豆的遺傳因子組成是YYRr 和YyRr
C．若使F1中黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交，則F2中黃色圓粒所占的比例為1/6
D．在雜交后代F1中，非親本類型所占的比例是1/4
解析： 分析題圖：黃色∶綠色＝3∶1，說明親本的遺傳因子組成均為Yy ；后代圓?！冒櫫＃?∶1，屬于測交，說明親本的遺傳因子組成為Rr×rr，因此親本的遺傳因子組成為YyRr 和Yyrr，F1中黃色圓粒豌豆的遺傳因子組成是YYRr 和YyRr，比例是1∶2，在雜交后代F1中，遺傳因子組成有6種，性狀表現有4種，分別是黃色圓粒(1YYRr、2YyRr)、黃色皺粒(1YYrr、2Yyrr)、綠色圓粒(1yyRr) 和綠色皺粒(1yyrr)，數量比為3∶3∶1∶1。非親本類型是綠色圓粒和綠色皺粒，所占比例是(1＋1)÷(3＋3＋1＋1)＝1/4，A、B、D正確；F1中黃色圓粒豌豆的遺傳因子組成是YYRr和YyRr，比例是1∶2，綠色皺粒豌豆的遺傳因子組成為yyrr，若使F1中黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交，則F2中黃色圓粒所占的比例為1/3×1×1/2＋2/3×1/2×1/2＝1/3，C錯誤。
1．下列關于孟德爾所做的遺傳實驗和有關遺傳規律的敘述，正確的是( C )
A．形成配子時非等位基因之間都能自由組合
B．遺傳因子組成為YyRr的豌豆產生的雌雄配子隨機結合，體現了自由組合定律的實質
C．孟德爾做出的“演繹”是設計F1與隱性純合子雜交，預測出后代的性狀表現及比例
D．設計了多組一對相對性狀的雜交實驗，F2性狀分離比均接近3∶1，驗證了其假設的正確性
解析： 形成配子時，決定不同性狀的遺傳因子才能自由組合，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，A項錯誤；遺傳因子組成為YyRr的豌豆產生的雌、雄配子隨機結合，體現了受精作用，而在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子分離的同時，決定不同性狀的遺傳因子自由組合，體現了自由組合定律的實質，B項錯誤；孟德爾設計F1與隱性純合子進行測交實驗，進而預測出后代的性狀表現及比例，這是“演繹”推理的過程，C項正確；孟德爾設計了多組相對性狀的雜交實驗，F2的性狀分離比均接近3∶1，說明3∶1的出現不是偶然的，但通過這些實驗還不能驗證其假設，如果要驗證假設是否正確，需要做測交實驗，D項錯誤。
2．下列有關自由組合定律的敘述，正確的是( B )
A．控制不同性狀的遺傳因子是成對存在的，不相融合
B．控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的
C．形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子自由組合
D．形成配子時，決定不同性狀的遺傳因子彼此分離
解析： 自由組合定律的內容是：控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的；在形成配子時，決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合，故A、C、D錯誤，B項正確。
3．讓獨立遺傳的黃色非甜玉米YYSS與白色甜玉米yyss雜交，F2中得到白色甜玉米80株，那么按理論F2中性狀表現不同于親本的雜合子植株約為( C )
A．160株　 B．240株　
C．320株　 D．480株
解析： F2中白色甜玉米占F2總數的1/16，而性狀表現不同于親本的雜合子為Yyss和yySs，各占F2總數的2/16，則F2中性狀表現不同于親本的雜合子植株約為80×16×(2/16＋2/16)＝320(株)，C項正確。
學霸記憶
1.在兩對相對性狀的雜交實驗中，F1產生雌雄配子各4種，數量比為1∶1∶1∶1。
2．受精時，雌雄配子的結合是隨機的。
3．在兩對相對性狀的雜交實驗中，F2中共有9種遺傳因子組成形式，4種性狀表現，性狀分離比為9∶3∶3∶1。第2課時　性狀分離比的模擬實驗、對分離現象解釋的驗證和分離定律的內容
課標要求
1．說出性狀分離比的模擬實驗中小桶、彩球含義及抓取、統計要求。
2．寫出測交實驗過程，能設計實驗驗證分離定律。
3．體會孟德爾假說—演繹法的過程，掌握分離定律。
核心素養
1．通過“性狀分離比的模擬實驗”，提升自己的動手操作能力，化抽象為形象，感知生命的神奇。(科學探究、社會責任)
2．分析測交實驗，理解對分離定律的驗證過程。(科學思維)
3．歸納、總結孟德爾的假說—演繹法，掌握分離定律的內容。(科學思維)
一、性狀分離比的模擬實驗
基礎知識·雙基夯實
1．實驗目的
通過模擬實驗，理解_遺傳因子__的分離、_配子__的隨機結合與_性狀__之間的數量關系，體驗孟德爾的假說。
2．模擬內容
用具或操作 模擬對象或過程
甲、乙兩個小桶 _雌、雄生殖器官__
小桶內的彩球 _雌、雄配子__
不同彩球的隨機組合 _雌、雄配子__的隨機結合
3.操作步驟
取小桶并編號→→→→→
4．分析結果、得出結論
(1)彩球組合類型數量比：DD∶Dd∶dd≈_1∶2∶1__。
(2)彩球組合類型之間的數量比代表的是顯、隱性性狀數量比：顯性∶隱性≈_3∶1__。
活學巧練
“性狀分離比的模擬實驗”可以直觀地反映出遺傳因子的分離、配子的隨機結合對子代表現類型及數量比例的決定關系。判斷下列表述正確與否。
1．甲、乙兩小桶內的小球數必須相同。( × )
2．每個小桶中的兩種彩球數量必須相同。( √ )
3．每次取球記錄后，需再放回原桶。( √ )
4．抓取小球的實驗次數越多，代表的顯隱性狀的數量比越接近于3∶1。( √ )
合作探究
根據教材P6 性狀分離比的模擬實驗裝置，回答下列問題：
1．每個小桶內的兩種彩球數量必須相等，這是為什么？
提示：使得雜種F1(Dd) 產生的兩種配子比例相等。
2．實驗中甲、乙兩個小桶內的彩球數量都是20個，有人認為這不符合自然界的實際情況，這是為什么？
提示：自然界中，一般雄配子的數量遠遠多于雌配子的數量。
3．為了保證不同配子間結合機會均等，且所得結果與理論值相近，在實驗過程中應注意哪些問題？
提示：抓取彩球時應隨機抓取；兩桶同時抓取，且閉眼；應將抓取后的彩球重新放回原桶；重復實驗。
歸納提升
性狀分離比的模擬實驗的注意事項
(1)兩個小桶中的彩球不必一樣多，模擬雄性生殖器官的小桶中的彩球可以多一點，但每個小桶內兩種彩球(D 和d )的數量必須相等。
(2)彩球的規格、質地要統一，手感要相同，避免人為誤差。
(3)每次抓取時要閉上眼睛，左手隨機抓取甲桶內彩球，同時右手隨機抓取乙桶內的彩球，避免從一個小桶內同時抓取兩個彩球。
(4)做完一次模擬實驗后，將彩球放回原桶(切記不能將兩個桶中的彩球弄混)，必須先充分搖勻彩球，再做下一次模擬實驗。
(5)要認真對待每次的組合情況，記錄、統計要如實、準確。
(6)要多次重復進行實驗，這樣統計結果才能接近理論值。
典例1 在做性狀分離比的模擬實驗時，分別同時從甲小桶和乙小桶抓取彩球50～100次，彩球組合為DD的比例約為( D )
A．1/3　　 B．1/5　　
C．1/2　　 D．1/4
解析： 由于甲、乙兩小桶中D和d的比例是相同的，所以每個小桶中抓取D的概率為1/2，兩個小桶同時抓取D的概率為1/2×1/2＝1/4。
變式訓練 下列有關“性狀分離比的模擬實驗”的說法正確的是( C )
A．本實驗中兩個小桶的小球總數要相等
B．正常情況下雌配子較雄配子體積大，所以要選大小兩種小球
C．每次從兩個小桶中抓取的小球記錄后要放回原桶
D．統計40次，小球組合中AA、Aa、aa的數量應為10、20、10
解析： 本實驗模擬的是等位基因的分離，雌、雄配子的隨機結合以及產生后代的性狀比例關系，只要保證每個小桶中兩種顏色的小球數量相同就可以，A錯誤；選取的小球大小應該相等，B錯誤；為了保證每種配子被抓取的概率相等，每次抓取小球統計后，應將彩球放回原來的小桶內，C正確；小球的組合統計的次數要足夠的多，AA∶Aa∶aa的數量比才接近1∶2∶1，因此，統計40次小球組合中AA、Aa、aa的數量不一定為10、20、10，D錯誤。
二、對分離現象解釋的驗證
基礎知識·雙基夯實
1．驗證方法
_測交__法，即讓F1與隱性純合子雜交。
2．用孟德爾的假說進行演繹推理，預測實驗結果
3．真正進行實驗的結果：測交后代中的高莖與矮莖植株的數量比接近_1∶1__。
4．實驗結論：孟德爾的假說是_正確__的。
活學巧練
1．為了驗證作出的假說是否正確，孟德爾設計并完成了正、反交實驗。( × )
2．測定F1的遺傳因子組成是根據測交所得后代種類反向推知的。( √ )
3．孟德爾進行測交實驗屬于演繹過程。( × )
合作探究
分析教材P7 圖1－5，思考并回答下列問題：
1．孟德爾應用對一對相對性狀雜交實驗的解釋進行演繹推理，他是如何進行演繹推理的？
提示：孟德爾設計了測交實驗，讓F1與隱性純合子雜交，根據假說，F1產生兩種類型配子及比例為D∶d＝1∶1，隱性類型只產生含d的配子，雌雄配子隨機結合，推測出測交實驗的結果是高莖豌豆∶矮莖豌豆＝1∶1。
2．測交時為什么用隱性純合子與F1雜交？
提示：隱性純合子只能產生含有隱性遺傳因子的配子，后代性狀表現可以直接反映F1的遺傳因子組成。
3．孟德爾為什么用測交的方法來證明F1產生的配子的類型及比例？
提示：因為測交子代的性狀表現和比例能真實地反映出F1產生配子的類型及比例，從而能夠推知F1的遺傳因子組成。
歸納提升
顯性純合子與雜合子的實驗鑒別方法
區分純合子與雜合子的原則是：純合子能穩定遺傳，自交后代不發生性狀分離；雜合子不能穩定遺傳，自交后代往往會發生性狀分離。實驗鑒別的方法有三種：
(1)測交法(常用于動物的鑒別)
待測個體×隱性純合子
　↓
結果分析
(2)自交法(常用于植物的鑒別)
待測個體
↓?
結果分析
(3)花粉鑒別法
雜合子的某些性狀可以從花粉的種類和比例直接鑒定，如非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現不同的顏色。
典例2 一匹雄性黑馬與若干匹純種棗紅馬交配后，共生出10匹棗紅馬和4匹黑馬。下列敘述中最可能的是( B )
①雄性黑馬是雜合子
②黑色是隱性性狀
③雄性黑馬是純合子
④棗紅色是隱性性狀
A．①和② B．①和④
C．②和③ D．①和③
解析： 雄性黑馬如果是純合子， 則其子代不會出現兩種性狀， ①正確；如果黑色是隱性性狀、棗紅色是顯性性狀，由于親代棗紅馬是純種，所以后代不可能出現黑色， 因此， 黑色是顯性性狀、棗紅色是隱性性狀， ②錯誤；如果雄性黑馬是純合子，與若干匹純種棗紅馬交配后， 則后代只能是棗紅馬或黑馬， ③錯誤；如果黑色是顯性性狀、棗紅色是隱性性狀，由于親代棗紅馬是純種， 并且雄性的黑馬為雜合子， 則后代會有棗紅馬和黑馬， 因此，黑色是顯性性狀、棗紅色是隱性性狀，④正確。故選B。
變式訓練 某植物的紅花對白花為顯性，且受一對遺傳因子A和a控制。為確定某紅花植株的遺傳因子組成，讓其與另一白花植株進行雜交，得到足夠多的雜交后代。下列相關敘述錯誤的是( D )
A．待測紅花植株與白花植株的雜交方式屬于測交
B．如果后代均為紅花，則待測紅花植株的遺傳因子組成為AA
C．如果后代出現白花，則待測紅花植株的遺傳因子組成為Aa
D．如果后代出現白花，則后代中白花植株的比例為1/4
解析： 待測紅花植株與白花植株的雜交方式屬于測交，A正確；如果測交后代均為紅花，說明待測紅花植株的遺傳因子組成為AA，B正確；如果測交后代出現白花，說明待測紅花植株的遺傳因子組成為Aa，C正確；遺傳因子組成為Aa、aa的植株雜交，后代中aa(白花)植株的比例為1/2，D錯誤。
三、分離定律和假說—演繹法
基礎知識·雙基夯實
1．分離定律
(1)分離定律的內容
a．在生物的體細胞中，控制同一性狀的 _遺傳因子__ 成對存在，不相融合；
b．在形成配子時，_成對的遺傳因子__ 發生分離，分離后的遺傳因子分別進入 _不同的配子__ 中，隨配子遺傳給后代。
(2)分離的時間
有性生殖形成_配子__ 時。
(3)分離定律在生物的遺傳中具有普遍性。
(4)適用范圍
a．真核生物有性生殖的細胞核遺傳。
b．由成對的遺傳因子控制的一對相對性狀的遺傳。
2．假說—演繹法
研究程序：
提出問題→_提出假說__ → _演繹推理__ →實驗驗證→得出結論。
活學巧練
1．孟德爾所作假說的核心內容是“生物體能產生數量相等的雌雄配子”。( × )
2．符合分離定律并不一定出現3∶1的性狀分離比。( √ )
3．病毒和原核生物的遺傳不遵循分離定律。( √ )
4．分離定律發生在配子形成過程中。( √ )
合作探究
1．觀察下列圖示，請思考：
　　　　　　 ①　　　　 ②
　　　　　　 ③　　　　　 ④
能正確表示基因分離定律實質的是①～④中哪一幅？其具體內涵是什么？發生在什么時候？
提示：③可揭示分離定律的實質，其內涵是：控制相對性狀的遺傳因子在形成配子時彼此分離。發生在配子產生時。
2．下列幾種生物在遺傳過程中，不遵循分離定律的有哪些，為什么？
①噬菌體?、谌樗峋、弁愣埂、芩{細菌　⑤山羊
提示：①②④　 噬菌體為病毒，乳酸菌和藍細菌為原核生物，都不能進行有性生殖產生雌雄配子，所以不遵循分離定律。
3．符合分離定律一定會出現特定的性狀分離比3∶1嗎？為什么？
提示：不一定。①F2中3∶1的性狀分離比必須在統計大量子代后才能得到，若子代數量較少，則不一定符合預期的分離比。②某些致死遺傳因子可能會導致性狀分離比發生變化，如隱性致死、純合致死、顯性致死等。
4．假說—演繹法與傳統的歸納法相比有什么不同？除孟德爾的雜交實驗，你還能舉出科學研究中運用假說—演繹法的實例嗎？
提示：假說—演繹法更具有嚴謹性。能，如探究植物細胞的吸水和失水等。
歸納提升
1．孟德爾一對相對性狀雜交實驗中的“假說”與“演繹”內容
(1)屬于假說的內容是“生物的性狀是由遺傳因子決定的”“體細胞中遺傳因子成對存在”“配子中遺傳因子成單存在”“受精時雌雄配子隨機結合”。
(2)屬于演繹推理的內容是F1(Dd) 能產生數量相等的兩種配子。
2．分離定律的適用范圍
(1)適用范圍：真核生物、進行有性生殖、細胞核遺傳。
(2)適用條件
由成對遺傳因子控制的一對相對性狀的遺傳。
典例3 水稻中非糯性W對糯性w為顯性，非糯性品系所含淀粉遇碘呈藍黑色，糯性品系所含淀粉遇碘呈紅褐色。下面是對純種的非糯性與糯性水稻的雜交后代進行觀察的結果，其中能直接證明孟德爾的分離定律的一項是( C )
A．雜交后親本植株上結出的種子F1 遇碘全部呈藍黑色
B．F1 自交后結出的種子F2遇碘后，3/4 呈藍黑色，1/4 呈紅褐色
C．F1產生的花粉遇碘后，一半呈藍黑色，一半呈紅褐色
D．F1 測交所結出的種子遇碘后，一半呈藍黑色，一半呈紅褐色
解析： 雜交后親本植株上結出的種子F1遇碘全部呈藍黑色，后代表現類型只有一種，無法證明孟德爾的分離定律，A錯誤；F1自交后結出的種子F2遇碘后，3/4呈藍黑色，1/4 呈紅褐色，說明F1自交后代出現性狀分離，但不能直接證明孟德爾的分離定律，B錯誤；F1產生的花粉遇碘后，一半呈藍黑色，一半呈紅褐色，說明F1產生兩種配子，比例為1∶1，能直接證明孟德爾的分離定律，C正確；F1 測交所結出的種子遇碘后，一半呈藍黑色，一半呈紅褐色，能證明孟德爾的分離定律，但不是直接證明，D錯誤。
變式訓練 下列有關分離定律的敘述，正確的是( D )
A．分離定律是孟德爾針對豌豆一對相對性狀的實驗結果及其解釋直接歸納總結的
B．在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子是單獨存在的，不會相互融合
C．在形成生殖細胞——配子時，單獨存在的遺傳因子要發生分離，所以稱分離定律
D．在形成配子時，成對的遺傳因子分離后進入不同的配子中，可隨配子遺傳給后代
解析： 孟德爾歸納總結出分離定律的科學實驗程序是：雜交實驗和觀察到的實驗現象(發現問題)→對實驗現象進行分析(提出假說)→設計測交實驗(演繹推理)→對實驗現象解釋的驗證(驗證假說)→分離定律(得出結論)，A錯誤；根據孟德爾對性狀分離現象的解釋可以知道：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子是成對存在的，這些遺傳因子既不會相互融合，也不會在傳遞中消失，B錯誤；分離定律的實質是在形成配子時，控制同一性狀的成對的遺傳因子發生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代，C錯誤，D正確。
一、自交和自由交配
1．概念不同
(1)自交是指遺傳因子組成相同的個體交配。
(2)自由交配是指群體中不同個體隨機交配，遺傳因子組成相同或不同的個體之間都要進行交配。
2．交配組合種類不同
若某群體中有遺傳因子組成為AA、Aa和aa的個體。
(1)自交方式有AA×AA、 Aa×Aa、aa×aa三種。
(2)自由交配方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa、AA× Aa、AA×aa、Aa×aa六種(不考慮正反交)。
3．自交的相關計算
(1)遺傳因子組成為Aa的個體連續自交，第n代的比例分析：
當雜合子(Aa)連續自交n代后，后代中的雜合子(Aa)所占比例為，純合子(AA＋aa)所占比例為1－，其中AA、aa所占比例分別為×。當n無限大時，純合子比例接近100%。這就是自花傳粉植物(如豌豆)在自然情況下一般為純合子的原因。
Fn 雜合子 純合子 顯性純合子 隱性純合子 顯性性狀個體 隱性性狀個體
所占比例 1－ － － ＋ －
(2)雜合子、純合子所占比例的坐標曲線圖
4．自由交配的相關計算
例如，某群體中遺傳因子組成為AA的個體占1/3，遺傳因子組成為Aa的個體占2/3。
(1)列舉交配組合
可利用棋盤法進行列表統計，以防漏掉某一交配組合。自由交配的方式有4種，列表分析如下：
　　♀ 1/3AA 2/3Aa
1/3AA 1/3AA()×1/3AA(♀) 1/3AA()×2/3Aa(♀)
2/3Aa 2/3Aa()×1/3AA(♀) 2/3Aa()×2/3Aa(♀)
(2)列舉配子比例
另外，也可利用棋盤法列出雌雄配子的比例進行解答，先計算含A雄配子的比例：1/3＋2/3×1/2＝2/3，含a雄配子的比例為1－2/3＝1/3，含A雌配子和含a雌配子的比例也分別為2/3和1/3。列表分析如下：
　　雌配子雄配子　　 2/3A 1/3a
2/3A 4/9AA 2/9Aa
1/3a 2/9Aa 1/9aa
特別提醒：自由交配問題用配子比例法解答更簡單些。
典例4 某動物種群中，遺傳因子組成為AA、Aa和aa的個體所占比例依次為25%、50%、25%。若該種群中的aa個體沒有繁殖能力，其他個體間可以隨機交配，理論上，下一代遺傳因子組成為AA、Aa、aa的個體的數量比為( B )
A．3∶3∶1 B．4∶4∶1
C．1∶2∶0 D．1∶2∶1
解析： 遺傳因子組成為AA、Aa和aa的個體所占比例依次為25%、50%、25%。若該種群中的aa個體沒有繁殖能力，則具有繁殖能力的個體中，AA占，Aa占，因此A配子的比例為＋×＝，a配子的比例為，由于個體間可以隨機交配，后代中AA的比例為×＝，Aa的比例為2××＝，aa的比例為×＝，因此AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1。
典例5 豌豆是自花傳粉、閉花受粉植物。豌豆的紅花與白花是一對相對性狀(分別由遺傳因子A、a控制)，現有一批遺傳因子組成為AA與Aa的紅花豌豆，兩者數量之比是1∶3。自然狀態下其子代中遺傳因子組成為AA、Aa、aa的數量之比為( B )
A．25∶30∶9 B．7∶6∶3
C．5∶2∶1 D．1∶2∶1
解析： 豌豆自然狀態下是自花傳粉，只能自交。故1/4AA1/4AA,3/4Aa3/4×1/4AA、3/4×1/2Aa、3/4×1/4aa，即3/16AA、3/8Aa、3/16aa，兩種情況綜合起來，子代遺傳因子組成為AA、Aa、aa的數量之比為7∶6∶3，B正確。
二、特殊情況下的性狀分離比
1．不完全顯性
具有相對性狀的純合親本雜交，F1顯現中間類型的現象。例如，紅花的遺傳因子組成為AA，白花的遺傳因子組成為aa，雜合子的遺傳因子組成為Aa，開粉紅花。這種情況下，F2的性狀分離比不是3∶1，而是1∶2∶1。
2．致死現象
(1)配子致死：指致死遺傳因子在配子時期發生作用，從而不能形成有活力的配子的現象。
(2)合子致死：指致死遺傳因子在胚胎時期或幼體階段發生作用，從而不能形成活的幼體或個體夭折的現象。
如：Aa×Aa
↓
3．從性遺傳
(1)從性遺傳是指由常染色體上遺傳因子控制的性狀，在性狀表現上受個體性別影響的現象，又稱性控遺傳。比如牛、羊角的遺傳，人類禿頂，蝴蝶顏色的遺傳等。
(2)從性遺傳的本質：性狀表現＝遺傳因子組成＋環境條件(性激素種類及含量差異等)。
4．人類ABO血型的決定方式
IAIA、IAi→A型血；IBIB、IBi→B型血；
IAIB→AB型血(共顯性)；ii→O型血。
前后代遺傳的推斷及概率運算比正常情況要復雜。
典例6 已知綿羊角的性狀表現與遺傳因子組成的關系如表所示，下列判斷正確的是( C )
遺傳因子組成 HH Hh hh
公羊的性狀表現 有角 有角 無角
母羊的性狀表現 有角 無角 無角
A．若雙親無角，則子代全部無角
B．若雙親有角，則子代全部有角
C．若雙親遺傳因子組成為Hh，則子代有角與無角的數量比為1∶1
D．綿羊角的性狀遺傳不遵循分離定律
解析： 雙親無角，如果母羊的遺傳因子組成是Hh，則子代公羊中可能會出現有角，A錯誤；雙親有角，如果公羊的遺傳因子組成是Hh，母羊的遺傳因子組成是HH，則子代中遺傳因子組成為Hh的母羊無角，B錯誤；若雙親遺傳因子組成為Hh，則子代公羊中有角與無角的數量比為3∶1，母羊中有角與無角的數量比為1∶3，且公羊與母羊數量相等，所以子代有角與無角的數量比為1∶1，C正確；綿羊角的性狀遺傳遵循孟德爾的分離定律，D錯誤。
典例7 某雌雄同株植物高莖對矮莖為顯性，由于某種原因使攜帶矮莖遺傳因子的花粉只有能夠成活?，F用多株純合高莖植株作母本、矮莖植株作父本進行雜交，F1植株自交，F2的性狀分離比為( B )
A．3∶1　 B．7∶1　
C．5∶1　 D．8∶1
解析： 設植物的高莖和矮莖分別受遺傳因子A和a控制。根據題意可知，用多株純合高莖植株(AA)作母本，矮莖植株(aa)作父本進行雜交，由于父本產生的花粉粒很多，因此攜帶矮莖遺傳因子的花粉只有的成活率并不影響產生的后代的數目，則雜交產生的F1均為Aa，因此F1產生的雌配子的遺傳因子組成為A、a，而產生的雄配子的遺傳因子組成為A、a，因此產生的F2中aa＝×＝，故F2的性狀分離比為7∶1，正確。
1．在孟德爾進行的一對相對性狀的遺傳實驗中，具有1∶1比例的是( D )
①F1產生配子的比例
②F2性狀分離比
③F1測交后代性狀比例
④親本雜交后代性狀比例
A．①② B．③④
C．②③ D．①③
解析： 孟德爾進行的一對相對性狀的遺傳實驗中，F1產生2種配子，比例為1∶1，①符合題意；F2性狀分離比為3∶1，②不符合題意；F1測交后代性狀比例為1∶1，③符合題意；親本雜交后代F1只表現一種性狀，④不符合題意。
2．(2023·黑龍江高三月考)性狀分離比實驗可以用信封裝小卡片的活動來模擬，下列敘述正確的是( B )
A．在“雌1 ”信封裝入“Y ”，“雄1 ”信封內裝入“y ”的卡片
B．從“雌1 ”和“雄1 ”中各隨機取出一張卡片組合在一起，這樣的組合方式有4種
C．從“雌1 ”和“雌2 ”中各隨機取出一張卡片組合在一起，模擬受精作用
D．每次取出的卡片記錄后，應該丟棄
解析： 在“雌1 ”信封裝入數量相等的“Y ”和“y ”，“雄1 ”信封內也裝入數量相等的“Y ”和“y ”的卡片，A錯誤；從“雄1 ”信封內隨機取出1張卡片，同時從“雌1 ”信封內隨機取出1張卡片，表示F1個體產生配子和受精作用，這樣的組合方式有4種，B正確；從“雌1 ”和“雄1 ”中各隨機取出一張卡片組合在一起，模擬的是受精作用，C錯誤；每次取出的卡片記錄后，應該放回，保證雌、雄配子結合的機會均等，D錯誤。
3．金魚草的花色由一對遺傳因子控制，其中AA 為紅色，Aa 為粉色，aa 為白色。紅色與白色雜交得到F1，F1自交得到F2，下列敘述錯誤的是( C )
A．紅花個體所占比例為1/4
B．白花個體所占比例為1/4
C．純合子所占比例為1/4
D．雜合子所占比例為1/2
解析： F2中紅花個體AA 所占的比例為1/4，A正確；F2中白花個體(aa) 所占的比例為1/4，B正確；F2中純合子(AA 和aa )所占的比例為1/2，C錯誤；F2中雜合子(Aa) 所占的比例為1/2，D正確。
學霸記憶
1.在一對相對性狀的雜交實驗中，F2的性狀分離比接近3∶1；在測交實驗中，性狀分離比接近1∶1。
2．純合子自交后代為純合子，雜合子自交后代既有純合子也有雜合子。
3．分離定律的實質：在形成配子時，控制同一性狀的遺傳因子發生分離并分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。第2課時　孟德爾實驗方法的啟示、遺傳規律的再發現和應用
課標要求
1．說出孟德爾成功的原因。
2．概述孟德爾遺傳規律的再發現，掌握核心概念間的關系。
3．歸納自由組合定律的解題思路與規律方法。
4．闡明自由組合定律在實踐中的應用。
核心素養
1．探究自由組合定律在育種方面的應用，培養設計和分析實驗的能力。(科學探究)
2．分析孟德爾獲得成功的原因，學習他對科學的熱愛和鍥而不舍的精神。(社會責任)
3．運用遺傳定律知識指導農牧業生產，檢測和預防遺傳病。(社會責任)
一、孟德爾實驗方法的啟示及遺傳規律的再發現
基礎知識·雙基夯實
1．孟德爾成功的原因
(1)正確選用豌豆作實驗材料是成功的首要條件。
(2)對相對性狀遺傳的研究，從一對到多對
①生物的性狀多種多樣，根據自由組合定律，如果有n對性狀自由組合，后代的性狀組合會有_2n__種，這是很難統計的。
②孟德爾采取了由單因素(即_一__對相對性狀)到多因素(即_兩對或兩對以上__相對性狀)的研究方法。
(3)對實驗結果進行統計學分析：孟德爾運用了_統計學__的方法對實驗結果進行了統計，從而發現了生物性狀的遺傳在數量上呈現一定的比例，并最終解釋了這些現象。
(4)運用_假說—演繹__法這一科學方法。
(5)創新性地驗證假說：孟德爾創新性地設計了_測交__實驗，證實了對實驗現象的解釋，驗證了假說的正確性，并歸納出了分離定律和自由組合定律。
2．孟德爾遺傳規律的再發現
(1)1909年，丹麥生物學家約翰遜將“遺傳因子”命名為_基因__，并提出了_表型__和_基因型__的概念。
①表型：指生物個體表現出來的_性狀__，如豌豆的高莖和矮莖。
②基因型：指與表型有關的_基因組成__，如DD、Dd、dd等。
③等位基因：指控制_相對性狀__的基因，如D和d。
(2)孟德爾被后人公認為“遺傳學之父”。
活學巧練
1．孟德爾把數學方法引入生物學的研究，是超越前人的創新。( √ )
2．孟德爾提出了遺傳因子、基因型和表型的概念。( × )
3．表型相同的生物，基因型一定相同。( × )
合作探究
1．孟德爾在研究基因的遺傳規律時，曾用山柳菊進行了雜交實驗，但并未取得實質性的收獲，試從山柳菊的角度分析原因。
提示：山柳菊沒有既容易區分又可以連續觀察的相對性狀；山柳菊的花小，難以做人工雜交實驗；山柳菊有時進行有性生殖，有時進行無性生殖。
2．表型相同的個體，基因型不一定相同，基因型相同的個體，表型是否一定相同？為什么？
提示：不一定，因為生物的表型除了受基因控制之外，還受環境等因素的影響。
3．觀察圖示，思考并回答問題：
　
甲　　　　　 乙
(1)圖甲產生配子的種類及比例是_AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1__。
(2)若將圖甲植株測交，則選用的個體基因型是_aabb__。測交后代的基因型及比例是_AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1__。測交后代的表型及比例是_雙顯∶一顯一隱∶一隱一顯∶雙隱＝1∶1∶1∶1__。
(3)如果圖甲變為圖乙所示的基因位置關系，非等位基因之間_不會__(填“會”或“不會”)發生自由組合。
(4)圖乙所示個體產生配子種類及比例_AC∶ac＝1∶1__。
歸納提升
1.孟德爾取得成功的原因分析
選材方面 豌豆作為實驗材料是實驗成功的首要因素，優點是：①自花傳粉，自然狀態下是純種②具有穩定的、易于區分的相對性狀，使實驗結果既可靠又易于統計分析③豌豆花大，易于進行人工傳粉④豌豆生長周期短，易于栽培
程序設計 ①采用由單因子到多因子的研究分析方法②首創測交法，用以驗證提出的假說③后代樣本數量足夠多，數學統計結果更可靠
數學方法 運用統計學方法對雜交后代的性狀進行分類、計數和歸納
邏輯方法 運用了假說—演繹法
2.相同基因、等位基因、非等位基因辨析
典例1 下列關于得出孟德爾遺傳規律的過程，說法錯誤的是( D )
A．豌豆自花傳粉的特點是孟德爾雜交實驗獲得成功的原因之一
B．統計學方法的使用有助于孟德爾總結規律
C．進行測交實驗是為了對提出的假說進行驗證
D．得出分離定律時采用了假說—演繹法，得出自由組合定律時未使用
解析： 豌豆為自花傳粉植物，自然狀態下一般都是純種，具有一些穩定的、易于區分的相對性狀，這些使孟德爾得到的實驗結果既可靠又易于進行統計學分析，A正確；孟德爾運用統計學的方法對較多的實驗數據進行處理，得出F2的性狀分離比，B正確；孟德爾在實驗的基礎上提出問題，然后提出假說，首創測交法，用以驗證提出的假說，C正確；無論是得出分離定律還是自由組合定律，孟德爾都使用了假說—演繹法，D錯誤。
變式訓練 以下關于基因型、表型、等位基因的敘述，正確的是( D )
A．表型都能通過眼睛觀察出來，如高莖和矮莖
B．在相同環境條件下，表型相同，基因型一定相同
C．D與d、R與R、Y與y都屬于等位基因
D．雜合子中一定含有等位基因，純合子中一定不含有等位基因
解析： 表型是指生物個體表現出來的性狀，是可以觀察和測量的，但不一定都能通過眼睛觀察出來，A錯誤；在相同環境條件下，表型相同，基因型不一定相同，如豌豆高莖的基因型可能是DD或Dd，B錯誤；D與d、Y與y都屬于等位基因，R與R屬于相同基因，C錯誤；雜合子是指遺傳因子組成不同的個體，所以雜合子中一定含有等位基因，純合子是遺傳因子組成相同的個體，所以必定不含有等位基因，D正確。
二、孟德爾遺傳規律的應用
基礎知識·雙基夯實
1．孟德爾遺傳規律的應用
(1)分離定律和自由組合定律在生物的遺傳中具有_普遍__性。
(2)應用：有助于人們正確地解釋生物界普遍存在的遺傳現象，還能夠預測雜交后代的_類型__和它們出現的_概率__，這在動植物育種和醫學實踐等方面都具有重要意義。
2．實例
(1)雜交育種
a．人們有目的地將具有_不同優良性狀__的兩個親本雜交，使兩個親本的_優良性狀__組合在一起，再篩選出_所需要__的優良品種。
b．過程(以抗倒伏和抗條銹病小麥品種的選育為例)
(2)醫學實踐：人們可以依據分離定律和自由組合定律，對某些遺傳病在_后代中的患病概率__作出科學的推斷，從而為_遺傳咨詢__提供理論依據。
活學巧練
1．雜交育種不需要篩選就可獲得優良品種。( × )
2．根據孟德爾遺傳規律可以推斷遺傳病的患病概率。( √ )
合作探究
現有兩種小麥，分別具有一種優良性狀(如矮稈、抗病等)，某興趣小組采用下列育種程序，請回答問題：
PF1X
1．如果培育的優良性狀是隱性的，則圖中X如何操作？
提示：選出即可留種。
2．如果優良性狀中有顯性，則圖中X如何操作？
提示：連續自交直到不發生性狀分離為止。
3．雜交育種是否一定要從F2開始篩選？是否一定要連續多代自交？舉例說明。
提示：不一定，如果培育雜合子品種，選親本雜交得到的F1即可，如果培育隱性純合子，則從F2中直接選擇即可，不需要連續多代自交。
4．培育細菌新品種時，能否用雜交育種的方法？
提示：不能，雜交育種只適用于進行有性生殖的生物，細菌是原核生物，不能進行有性生殖。
5．人類多指(T)對正常指t為顯性，正常(A)對白化(a)為顯性，決定不同性狀的基因自由組合。一個家庭中，父親多指，母親正常，他們有一個患白化病但手指正常的孩子，則下一個孩子只患一種病和患兩種病的概率分別是多少？并寫出推斷過程。
提示：1/2,1/8；據題推知：父親的基因型為TtAa，母親的基因型為ttAa。用“分解法”可分析如下：
故后代患一種病的概率為1/2×1/4＋1/2×3/4＝1/2，患兩種病的概率為1/2×1/4＝1/8。
歸納提升
1.根據不同的育種目的，雜交育種在操作時的過程會有以下幾種情況
(1)培育雜合子品種
選取符合要求的純種雙親雜交(♀×)→F1(即為所需品種)。
(2)培育隱性純合子品種
選取符合要求的雙親雜交(♀×)→F1―→F2―→選出表型符合要求的個體種植并推廣。
(3)培育顯性純合子品種
①植物：選擇具有不同優良性狀的親本雜交，獲得F1→F1自交→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型，自交至不發生性狀分離為止。
②動物：選擇具有不同優良性狀的親本雜交，獲得F1→F1雌雄個體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型與隱性類型測交，選擇后代只有一種表型的F2個體。
③優點：操作簡便，可以把多個品種的優良性狀集中在一起。
④缺點：獲得新品種的周期長。
2．兩種遺傳病遺傳概率的計算
若患甲病的概率為m，患乙病的概率為n，兩種遺傳病之間具有“自由組合”關系時，各種患病情況如下表：
序號 類型 概率
① 不患甲病的概率 1－m
② 不患乙病的概率 1－n
③ 只患甲病的概率 m×(1－n)
④ 只患乙病的概率 n×(1－m)
⑤ 兩病同患的概率 mn
⑥ 只患一種病的概率 m(1－n)＋n(1－m)
⑦ 完全正常的概率 (1－m)×(1－n)
⑧ 患病的概率 1－(1－m)×(1－n)
典例2 已知小麥的有芒(A)對無芒(a)為顯性，抗病(R)對不抗病(r)為顯性，小麥一年只播種一次。下圖是培育無芒抗病小麥的示意圖：
下列相關敘述錯誤的是( C )
A．雜交的目的是將控制無芒和抗病的基因集中到子一代中
B．子一代自交的目的是使子二代中出現無芒抗病個體
C．得到純合的無芒抗病種子至少需要五年
D．子二代中無芒抗病植株自交的目的是篩選子二代中無芒抗病植株中的純合子
解析： 有芒抗病植株和無芒不抗病植株進行雜交產生的子一代中雖然沒有出現無芒抗病植株，但已經將控制優良性狀的基因(a)和(R)集中到了子一代中，然后通過子一代自交，子二代中出現了符合要求的植株，但其中有2/3是雜合子，純合子只占1/3，所以要令子二代中無芒抗病植株自交，目的是鑒定哪些是純合子，得到純合的無芒抗病種子至少需要4年，C錯誤。
變式訓練 有一對患有軟骨發育不全遺傳病的夫婦(其他性狀表現正常)，他們所生的第一個孩子患有白化病和軟骨發育不全，第二個孩子表現正常。假設控制這兩種病的基因遺傳符合自由組合定律，請預測他們再生一個孩子同時患兩種病的概率是( C )
A．1/16　 B．1/8　
C．3/16　 D．3/8
解析： 一對患有軟骨發育不全的夫婦(其他性狀表現正常)，他們所生的第一個孩子患有白化病和軟骨發育不全，第二個孩子性狀表現全部正常，可以推斷出此夫婦的基因型均為AaBb(假設白化病相關基因用A、a表示，軟骨發育不全相關基因用B、b表示)，且軟骨發育不全為顯性遺傳病，白化病為隱性遺傳病，因此他們再生一個孩子同時患兩種病的概率是1/4×3/4＝3/16。
兩對基因控制的性狀遺傳中異常分離比現象
條件 F1(AaBb)自交后代比例 F1(AaBb)測交后代比例
存在一種顯性基因(A或B)時表現為同一種性狀，其余正常表現 9∶6∶1 1∶2∶1
即A_bb和aaB_個體的表型相同
A、B同時存在時表現為一種性狀，否則表現為另一種性狀 9∶7 1∶3
即A_bb、aaB_、aabb個體的表型相同
a(或b)成對存在時表現同一種性狀，其余正常表現 9∶3∶4 1∶1∶2
即A_bb和aabb的表型相同或aaB_和aabb的表型相同
只要存在顯性基因(A或B)就表現為同一種性狀，其余正常表現 15∶1 3∶1
即A_B_、A_bb和aaB_的表型相同
顯性基因在基因型中的個數影響性狀表現(累加效應) AABB∶(AaBB、AABb)∶(AaBb、aaBB、AAbb)∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶4∶6∶4∶1 AaBb∶(Aabb、aaBb)∶aabb＝1∶2∶1
致死類型(和小于16) ①AA和BB致死②AA(或BB)致死③aabb致死④aa(或bb)致死⑤AB等配子致死
方法技巧：“三步法”巧解自由組合定律中特殊分離比問題
第一步，判斷是否遵循基因自由組合定律：若沒有致死的情況，雙雜合子自交后代的表型比例之和為16，則遵循基因的自由組合定律，否則不遵循基因的自由組合定律。
第二步，寫出遺傳圖解：根據基因的自由組合定律，寫出F2四種表型對應的基因型，并注明自交后代性狀分離比(9∶3∶3∶1)，然后結合作用機理示意圖推敲雙顯性、單顯性、雙隱性分別對應什么表型。
第三步，合并同類項：根據題意，將具有相同表型的個體進行“合并同類項”。
典例3 某植物的花色受獨立遺傳的兩對基因A、a，B、b控制，這兩對基因與花色的關系如圖所示，此外，a基因對于B基因的表達有抑制作用。現將基因型為AABB的個體與基因型為aabb的個體雜交得到F1，則F1的自交后代中花色的表型比例是( C )
A基因　　 　B基因
↓　　 　　　↓
白色色素粉色色素紅色色素
A．白∶粉∶紅＝3∶10∶3
B．白∶粉∶紅＝3∶12∶1
C．白∶粉∶紅＝4∶9∶3
D．白∶粉∶紅＝6∶9∶1
解析： 基因型為AABB的個體與基因型為aabb的個體雜交得到F1，則F1的基因型為AaBb，F1自交后代中花色的表型及比例為白(aaB_＋aabb)∶粉(A_bb＋AaB_)∶紅(AAB_)＝∶∶＝4∶9∶3。
典例4 某作物產量的高低有高產、中高產、中產、中低產、低產5種類型，受兩對獨立遺傳的基因A和a、B和b的控制，產量的高低與顯性基因的個數呈正相關。下列說法不正確的是( B )
A．兩對基因的遺傳遵循基因自由組合定律
B．中產植株的基因型可能有AABb、AaBB兩種
C．基因型為AaBb的個體自交，后代高產∶中高產∶中產∶中低產∶低產＝1∶4∶6∶4∶1
D．對中高產植株進行測交，后代的表型及比例為中產∶中低產＝1∶1
解析： 由于兩對基因能夠獨立遺傳，所以，它們的遺傳遵循基因自由組合定律，A項正確；中產植株的基因型可能有AAbb、AaBb和aaBB三種，B項錯誤；基因型為AaBb的個體自交，后代中基因型為AABB(1/16)的個體表現為高產，基因型為AABb(2/16)和AaBB(2/16)的個體表現為中高產，基因型為AAbb(1/16)、AaBb(4/16)和aaBB(1/16)的個體表現為中產，基因型為Aabb(2/16)和aaBb(2/16)的個體表現為中低產，基因型為aabb(1/16)的個體表現為低產，因此，后代高產∶中高產∶中產∶中低產∶低產＝1∶4∶6∶4∶1，C項正確；中高產植株的基因型為AABb或AaBB，其中對AABb進行測交，后代表型及比例為中產∶中低產＝1∶1，對AaBB進行測交，后代表型及比例為中產∶中低產＝1∶1，因此，對中高產植株進行測交，后代的表型及比例為中產∶中低產＝1∶1，D項正確。
1．以下關于表型和基因型的敘述，正確的是( D )
A．表型都能通過眼睛觀察出來，如高莖和矮莖
B．基因型不能通過眼睛觀察，必須使用電子顯微鏡
C．在相同環境下，表型相同，基因型一定相同
D．基因型相同，表型不一定相同
解析： 表型是指生物個體表現出來的性狀，是可以觀察和測量的，但不一定都能通過眼睛觀察出來，A項錯誤；基因型一般可通過表型來推知，不能通過電子顯微鏡觀察，B項錯誤；在相同環境條件下，表型相同，基因型不一定相同，如高莖的基因型可能是DD或Dd，C項錯誤；表型是基因型與環境條件共同作用的結果，因此，基因型相同，表型不一定相同，D項正確。
2．某個體的基因型由n對等位基因構成，且獨立遺傳。下列相關敘述錯誤的是( D )
A．該個體能產生2n種配子
B．該個體自交后代出現3n種基因型
C．該個體自交后代中純合子所占的比例為n
D．該個體與隱性純合子雜交后代會出現3n種基因型
解析： 該個體的基因型由n對等位基因構成，且獨立遺傳，所以能產生2n種配子，A正確；該個體自交后代有3n種基因型，B正確；該個體自交后代中純合子所占比例為()n，C正確；該個體與隱性純合子雜交即測交，后代會出現2n種基因型，D錯誤。故選D。
3．利用雜交育種方法，可培育出具有兩種優良性狀的作物新品種。下列說法中錯誤的是( B )
A．所選的原始材料分別具有某種優良性狀且能穩定遺傳
B．雜交一次，得到F1，若F1在性狀上符合要求，則可直接用于擴大栽培
C．讓F1自交，得到F2，從F2中初步選取性狀上符合要求的類型
D．把初步選出的類型進一步隔離自交和汰劣留良，直到確認不再發生性狀分離為止
解析： 所選的原始材料應分別具有某種優良性狀且能穩定遺傳，通過雜交育種可以將不同個體的優良性狀集中到一個個體上，A項正確；直接用于擴大栽培的個體除了性狀上符合要求外，還要能穩定遺傳，B項錯誤；雜交育種的過程是雜交一次，得到F1，讓F1自交，得到F2，從F2中初步選取性狀上符合要求的類型，再把初步選出的類型進一步隔離自交和汰劣留良，直到性狀不再分離為止，C、D項正確。
學霸記憶
1.兩對相對性狀的測交實驗中，測交后代的基因型和表型均為4種，數量比接近1∶1∶1∶1。
2．自由組合定律的實質：在形成配子時，控制同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離的同時，控制不同性狀的遺傳因子自由組合。
3．等位基因是控制相對性狀的基因。
4．生物的表型是基因和環境共同作用的結果。第1節　孟德爾的豌豆雜交實驗(一)
第1課時　豌豆用作遺傳實驗材料的優點和雜交實驗
課標要求
1．掌握豌豆作為遺傳實驗材料的優點及人工雜交實驗的過程。
2．分析孟德爾一對相對性狀的雜交實驗，運用演繹與推理的方法解釋實驗的現象。
核心素養
1．利用結構與功能觀解釋豌豆用作遺傳實驗材料的優點，并掌握相關的基本操作。(生命觀念)
2．運用演繹與推理的方法闡明孟德爾一對相對性狀的雜交實驗和作出的假設。(科學思維)
3．通過對比分析、舉例等方式掌握本課時相關遺傳學概念。(科學思維)
一、豌豆用作遺傳實驗材料的優點
基礎知識·雙基夯實
1．優點
豌豆的特點 優勢
_自花__傳粉、閉花受粉，自然狀態下，一般都是_純種__ 用豌豆做人工雜交實驗，結果既可靠，又容易分析
具有易于區分的_性狀__且能夠穩定地遺傳給后代 實驗結果易于觀察和分析
_花較大__ 易于做人工雜交實驗
_子代個體數量較多__ 用數學統計方法分析結果更可靠，且偶然性小
2.相關概念
(1)自交：遺傳因子組成相同的個體之間的交配，植物的_自花傳粉__、同株異花傳粉均屬于自交。
(2)相對性狀：_一種__生物的_同一種__性狀的不同表現類型，如豌豆的高莖和矮莖。
(3)父本和母本：提供花粉的植株叫_父本__，接受花粉的植株叫_母本__。
活學巧練
1．玉米的黃粒與皺粒是一對相對性狀。( × )
2．兔子的長毛和狗的短毛是一對相對性狀。( × )
3．小鼠的灰身和黑身是一對相對性狀。( √ )
合作探究
根據教材P3 圖1－1，并回答下列相關問題：
1．去雄應該在開花前還是開花后進行？其目的是什么？
提示：去雄應該在開花前(花蕾期)進行；其目的是防止自花傳粉。
2．豌豆人工異花傳粉過程中經過了兩次套袋，分別在什么時間，目的分別是什么？
提示：第一次套袋是在去雄后，第二次套袋是在人工傳粉后，兩次套袋的目的都是避免外來花粉的干擾。
3．對單性花植物進行人工異花傳粉的基本操作過程中，是否需要去雄處理？為什么？
提示：不需要。因為單性花中只有雄蕊或只有雌蕊，所以不需要去雄處理。
4．無論是兩性花植物還是單性花植物，在雜交過程中是否都需要套袋？
提示：無論是兩性花植物還是單性花植物，在雜交過程中都需要套袋，其目的是避免外來花粉的干擾。
5．根據相對性狀的概念，對下列實例進行分析判斷，并說明理由。
(1)狗的長毛與兔的短毛是一對相對性狀嗎？
(2)玉米的早熟與晚熟是一對相對性狀嗎？
提示：(1)不是。狗與兔不屬于同一種生物。
(2)是。早熟與晚熟是玉米成熟程度這一性狀的不同表現類型。
歸納提升
1.與植物雜交有關的概念
單性花 一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊
兩性花 同一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，如豌豆花
自花傳粉 兩性花在未開放時，它的花粉會落到同一朵花的雌蕊的柱頭上，從而完成受粉的過程
異花傳粉 兩朵花之間的傳粉過程
父本和母本 不同植株的花進行異花傳粉時，供應花粉的植株叫作父本()，接受花粉的植株叫作母本(♀)
2．對性狀和相對性狀的理解
(1)性狀：生物的任何可以鑒別的形態或生理特征，都是遺傳物質和環境相互作用的結果。
(2)對相對性狀的正確理解抓準兩個“相同”和一個“不同”：
同一種生物、同一種性狀、不同表現類型。
典例1 下列屬于相對性狀的是( C )
A．玉米的黃粒與皺粒
B．狗的長毛與直毛
C．果蠅的紅眼與白眼
D．小麥的抗倒伏與抗銹病
解析： 相對性狀是一種生物的同一種性狀的不同表現類型。
變式訓練 (2023·濰坊市第一中學高一期中)下列相關概念中，錯誤的有幾項( B )
①自花傳粉是指兩性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱頭上的過程
②異花傳粉是指兩朵花之間的傳粉過程
③玉米的黃粒和皺粒是一對相對性狀
④綿羊的白毛和黑毛是一對相對性狀
A．0項　 B．1項　
C．2項　 D．3項
解析： 自花傳粉是指兩性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱頭上的過程，①正確；異花傳粉是指兩朵花之間的傳粉過程，②正確；相對性狀是指一種生物的同一性狀的不同表現類型，而玉米的黃粒和皺粒是不同性狀，因此不是一對相對性狀，③錯誤、④正確。即B正確。
二、一對相對性狀的雜交實驗
基礎知識·雙基夯實
1．實驗過程
實驗過程 特殊現象及疑問
P(親本)　高莖×矮莖　　　　　↓F1(子一代)　_高莖__　　　　　↓?F2(子二代) 高莖∶_矮莖__比例接近　 3　∶　1 (1)為什么子一代都是高莖而沒有矮莖呢？(2)為什么子一代沒有矮莖的，而子二代又出現了矮莖的呢？(3)子二代中出現3∶1的性狀分離比是偶然的嗎？
2．實驗中相關符號及含義
符號 P F1 F2 × ? ♀
含義 _親本__ 子一代 _子二代__ _雜交__ _自交__ _母本__ _父本__
3.相關概念
(1)雜交：遺傳因子組成_不同__的個體間的相互交配。
(2)正交和反交：正交和反交是相對而言的，若甲類型個體作父本，乙類型個體作母本，稱為正交，則甲類型個體作母本，乙類型個體作父本，稱為_反交__。
(3)顯性性狀：具有相對性狀的兩純合親本雜交，子一代_顯現__出來的性狀。
(4)隱性性狀：具有相對性狀的兩純合親本雜交，子一代_未顯現__出來的性狀。
(5)性狀分離：雜種后代中同時出現_顯性性狀__和_隱性性狀__的現象。
活學巧練
1．顯性性狀是子代能夠表現出來的性狀，隱性性狀是子代不能表現出來的性狀。( × )
2．性狀分離是子代同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象。( × )
3．孟德爾通過豌豆的雜交和自交實驗提出問題。( √ )
合作探究
一對相對性狀雜交實驗的結果分析
1．孟德爾選擇讓F1自交，其目的是什么？
提示：判斷親代矮莖性狀在遺傳過程中是不是消失了。
2．若F2共獲得20株豌豆，矮莖個體一定是5株嗎？請說明原因。
提示：不一定。樣本數量太少，不一定完全符合3∶1的性狀分離比，孟德爾實驗中的比例是在實驗材料足夠多的情況下得出的。
3．在孟德爾一對相對性狀的雜交實驗中，否定融合遺傳最有利的實驗結果是什么？
提示：F2出現3∶1的性狀分離比，在F1中消失的矮莖性狀在F2中又出現了，說明雙親的遺傳物質沒有發生混合。
歸納提升
顯、隱性性狀的判斷方法
(1)根據子代性狀判斷
①具有相對性狀的純合親本雜交 子代只表現出一種性狀 子代所表現的性狀為顯性性狀。
②具有相同性狀的親本雜交 子代表現出不同性狀 子代所表現的新性狀為隱性性狀。
(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 F1自交 F2中性狀分離比為3∶1 分離比為“3”的性狀為顯性性狀。
易錯警示：只有親本性狀相同而子代表現不同性狀時才可稱為“性狀分離”。高莖豌豆和矮莖豌豆雜交，后代既有高莖又有矮莖，不屬于性狀分離的概念范疇。
典例2 (2023·湖南高一月考)玉米的甜和非甜為一對相對性狀，下列雜交實驗能單獨判斷性狀顯隱性關系的是( B )
①甜×非甜→非甜
②甜×非甜→100甜＋98非甜
③甜×甜→甜
④非甜×非甜→312非甜＋106甜
A．①和② B．①和④
C．②和③ D．③和④
解析： ①甜×非甜→非甜，可以判斷非甜為顯性性狀，①符合題意；②甜×非甜→100甜＋98非甜，子代表現為1∶1，無法判斷顯隱性，②不符合題意；③甜×甜→甜，甜可能為顯性性狀，也可能為隱性性狀，③不符合題意；④非甜×非甜→312非甜＋106甜，子代表現為3∶1，非甜為顯性性狀，④符合題意。
變式訓練 大豆的紫花和白花為一對相對性狀。下列四組雜交實驗中，能判定性狀顯隱性關系的是( D )
①紫花×紫花→紫花
②紫花×紫花→301紫花＋101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．③和④
C．①和③ D．②和③
解析： 性狀表現相同的兩個個體雜交，后代出現了性狀分離，新出現的那種性狀為隱性性狀，②說明白花為隱性性狀，紫花為顯性性狀；兩個具有相對性狀的個體雜交，后代只表現一種性狀，則后代表現出來的性狀為顯性性狀，③紫花與白花雜交，后代均為紫花，說明紫花為顯性性狀，故選D。
三、對分離現象的解釋
基礎知識·雙基夯實
1．提出假說
(1)生物的性狀是由_遺傳因子__決定的。
(2)在體細胞中，遺傳因子是_成對__存在的。
(3)生物體在形成生殖細胞——配子時，成對的_遺傳因子__彼此分離，分別進入不同的配子中。配子中只含有每對_遺傳因子__中的一個。
(4)受精時，雌雄配子的結合是_隨機__的。
2．用遺傳圖解解釋分離現象
(1)F1的雌雄配子的結合方式：_4__種。
(2)F2遺傳因子組成：_3__種，分別為_DD__、_Dd__、_dd__，其比例為_1∶2∶1__。
(3)F2的性狀表現：_2__種，分別為_高莖、矮莖__，其比例為_3∶1__。
3．相關概念
(1)顯性遺傳因子：決定_顯性性狀__的遺傳因子為顯性遺傳因子，用大寫字母表示。
(2)隱性遺傳因子：決定_隱性性狀__的遺傳因子為隱性遺傳因子，用小寫字母表示。
(3)純合子：遺傳因子組成_相同__的個體，如DD、dd。
(4)雜合子：遺傳因子組成_不同__的個體，如Dd。
活學巧練
1．雙親為顯性，雜交后代有隱性純合子，則雙親一定都是雜合子。( √ )
2．雜合子自交后代一定是雜合子。( × )
3．雜合子與純合子遺傳因子組成不同，性狀表現也不同。( × )
合作探究
1．孟德爾解釋中D、d 兩種雄配子的數目是否相等？雄配子D 與雌配子D 數目是否相等？
提示：D、d 兩種雄配子的數目是相等的；但是由于雄配子數目遠多于雌配子，所以雄配子D 數目要遠多于雌配子D。
2．F1產生的配子之間的結合方式有幾種，F2的遺傳因子組成有幾種，比例是多少？F2高莖豌豆中，雜合子占多大比例？
提示：4種；3種，比例為DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1 ；2/3。
3．孟德爾提出的四點假說中，如果有一條不滿足，例如雌雄配子的結合不是隨機的，則F2會不會出現3∶1的性狀分離比？
提示：不會，孟德爾的四點假說中有一條不滿足都不會出現3∶1 的性狀分離比，只有兩種雌配子成活概率均等，兩種雄配子成活概率均等；雌雄配子隨機結合，且結合概率均等；不同遺傳因子組成的個體成活概率均等，這樣才會出現3∶1 的性狀分離比。
4．孟德爾解釋的核心是什么？
提示：孟德爾解釋的核心是生物體形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離。
歸納提升
1.孟德爾遺傳實驗需要滿足的條件
(1)子一代個體形成的不同類型的雌配子或雄配子活力應相同。
(2)雌、雄配子結合的機會相等。
(3)子二代不同遺傳因子組成的個體存活率相等。
(4)遺傳因子間的顯隱性關系是完全顯性。
(5)觀察的子代樣本數目足夠多。
2．融合遺傳與一對相對性狀的雜交實驗的比較
融合遺傳是指兩個親本雜交后，雙親的遺傳物質會在子代體內發生混合，使子代表現出介于雙親之間的性狀。豌豆一對相對性狀的雜交實驗，子一代表現出顯性性狀，且子一代自交后代出現了接近3∶1的性狀分離比，所以孟德爾雜交實驗否定了融合遺傳的觀點。
3．規范的遺傳圖解應該包括以下幾個基本要點
(1)左側標注。一般在遺傳圖解的左側用遺傳學符號或文字做出鮮明的標識，代表這一行表示的內容，起到引領作用。如：P、配子、F1、F2等。
(2)要明確寫出親代和子代的遺傳因子組成、性狀表現。有時還需要在親代旁邊標上父本、母本(或、♀符號)，尤其是題中明確要求了父本和母本、要區分正交和反交時。
(3)要寫出雜交(×)、自交(?)符號，以及表示遺傳因子在上下代之間傳遞關系的箭頭(注意不是線段)。
(4)要寫出最后一代的相關比例。
典例3 (2023·浙江嘉興高一期末)豌豆子葉黃色 對綠色 為顯性，孟德爾用純種黃色豌豆和綠色豌豆為親本，雜交得到F1，F1自交獲得F2(如圖所示)。下列敘述錯誤的是( A )
A．母本的基因型是YY，父本的基因型是yy
B．雌配子中Y 配子占1/2，y 配子占1/2
C．F2中黃色子葉占3/4，綠色子葉占1/4
D．F2中純合子占1/2，雜合子占1/2
解析： 分析表格：孟德爾用純種黃色子葉豌豆(YY) 和綠色子葉豌豆(yy) 為親本，雜交得到F1(Yy)，F1自交獲得F2，其中①和②的遺傳因子組成均為Yy，均表現為黃色，而③的遺傳因子組成為yy，表現為綠色，據此答題。產生F1的親本可能是YY(♀) 和yy()，也可能是YY() 和yy(♀)，A錯誤；雌配子中Y∶y＝1∶1，Y 配子占1/2，y 配子占1/2，B正確；F2中黃色子葉(1YY、2Yy) 占3/4，綠色子葉(1yy) 占1/4，C正確；F2中純合子(1YY、1yy) 占1/2，雜合子(2Yy) 占1/2，D正確。
變式訓練 F1的紫花(Aa)豌豆自交時，假設由于某種因素的影響，含遺傳因子A的雌配子失去了活性(即不能與雄配子結合)，請根據孟德爾對分離現象的解釋進行推理，下列F2的性狀表現及比例符合預期結果的是( A )
A．紫花∶白花＝1∶1
B．紫花∶白花＝2∶1
C．紫花∶白花＝3∶1
D．全為紫花
解析： F1的紫花(Aa)豌豆自交時，假設由于某種因素的影響，含遺傳因子A的雌配子失去了活性，說明只有含遺傳因子a的雌配子能與雄配子結合，而F1的紫花豌豆產生的雄配子中A∶a＝1∶1，所以根據孟德爾對分離現象的解釋進行推理，F2的性狀表現及比例是紫花(Aa)∶白花(aa)＝1∶1，A正確。
一、親子代遺傳因子組成與性狀表現的相互推斷
(1)由親代推斷子代的遺傳因子組成、性狀表現及其概率(正推型)。
親本 子代遺傳因子組成 子代性狀表現
AA×AA AA 全為顯性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全為顯性
AA×aa Aa 全為顯性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 顯性∶隱性＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 顯性∶隱性＝1∶1
aa×aa aa 全為隱性
(2)由子代推斷親代的遺傳因子組成(逆推型)。
角度一：遺傳因子填充法。
先根據親代性狀表現寫出能確定的遺傳因子，如顯性性狀的遺傳因子組成可用A_來表示，那么隱性性狀的遺傳因子組成只有一種aa，根據子代中一對遺傳因子分別來自兩個親本，可推出親代中未知的遺傳因子。
角度二：隱性純合子突破法。
如果子代中有隱性個體存在，它往往是逆推過程中的突破口，因為隱性個體是純合子(aa)，因此親代遺傳因子組成中必然都有一個a遺傳因子，然后再根據親代的性狀表現做進一步的推斷。
角度三：根據分離定律中的規律性比值來直接判斷。
后代顯隱性關系 雙親類型 結合方式
顯性∶隱性＝3∶1 都是雜合子 Aa×Aa→3A_∶1aa
顯性∶隱性＝1∶1 測交類型 Aa×aa→1Aa∶1aa
只有顯性性狀 至少一方為顯性純合子 AA×AA或AA×Aa或AA×aa
只有隱性性狀 一定都是隱性純合子 aa×aa→aa
典例4 公羊基因型AA、Aa表現為有角，aa表現為無角；母羊基因型AA表現為有角，Aa、aa表現為無角。兩只羊繁殖多次，子代數量足夠多，子代中有角∶無角＝3∶1，有關敘述不正確的是( B )
A．子代無角基因型可能是Aa
B．子代無角基因型可能是aa
C．可能是父本有角，母本無角
D．親本可能都有角
解析：根據題意：AA為有角、aa為無角、Aa的公羊為有角而Aa的母羊為無角，說明羊的有角和無角為從性遺傳，在表型上受個體性別的影響，但其遺傳遵循基因的分離定律。兩只羊繁殖多次，子代數量足夠多，子代中有角∶無角＝3∶1，說明親本兩只羊的基因型最可能是AA×Aa，AA可能是公羊也可能是母羊，基因型為Aa的羊可能是母羊或者公羊。由分析可知：子代無角基因型可能是Aa，A正確；由分析可知：親本的基因型最可能是AA×Aa，子代基因型為AA∶Aa＝1∶1，因為是常染色體遺傳，后代性別比例為1∶1，其中基因型為AA的羊均為有角，基因型為Aa的羊雌雄各一半，母羊為無角，公羊為有角，后代有角∶無角＝∶＝3∶1，所以子代不會有aa個體，B錯誤；親本的基因型最可能是AA×Aa，若AA是公羊，此時父本有角，母本無角，C正確；親本的基因型最可能是AA×Aa，若AA是母羊，則親本都有角，D正確。故選B。
二、概率計算
1．用經典公式計算
概率＝×100%
2．根據分離比計算
(1)如果沒有明確子代的性狀表現，那么AA、aa出現的概率各是1/4，Aa出現的概率是1/2。
(2)如果明確了子代的性狀表現是顯性，那么AA出現的概率是1/3，Aa出現的概率是2/3。
3．用配子法計算
(1)先計算親本產生每種配子的概率。
(2)根據題目要求用相關的兩種(♀、)配子的概率相乘，即可得出某一遺傳因子組成的個體的概率。
(3)計算性狀表現概率時，再將相同性狀表現的個體的概率相加即可。
如：
F1　　　　　　　高莖(Dd)
　　　　　　　　　↓?
F2
　　　雄配子雌配子　　　 1/2D 1/2d
1/2D 1/4DD高 1/4Dd高
1/2d 1/4Dd高 1/4dd矮
典例5 現有一對性狀表現正常的夫婦，已知男方父親患白化病，女方父母正常，但其弟患白化病。那么，這對夫婦生出白化病孩子的概率是( B )
A．1/4　 B．1/6　
C．1/8　 D．1/12
解析： 白化病是隱性遺傳病。男方父親患白化病，男方一定是雜合子，女方有患病的弟弟，女方有1/3是純合子，2/3是雜合子。生出患病孩子的概率是1/4×2/3＝1/6。
學霸記憶
1．豌豆作為實驗材料的優點：自花傳粉；具有易于區分的相對性狀；自然狀態下一般為純種。
2．顯性性狀是指具有相對性狀的純合親本雜交，F1表現出的性狀。
3．性狀分離：人們將雜種后代中同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象，叫作性狀分離。
1．假說—演繹法是現代科學研究中常用的一種科學方法，下列關于孟德爾在發現分離定律時的敘述，屬于“假說”內容的是( A )
A．生物的性狀是由遺傳因子決定的
B．F2出現了“3∶1”的性狀分離比
C．若F1產生配子時成對的遺傳因子分離，則產生的雌配子數等于雄配子數
D．若F1與隱性個體雜交：子代出現兩種性狀，比例為1∶1
解析： 孟德爾對分離現象提出的假說內容主要有①生物性狀由遺傳因子決定，②在體細胞中遺傳因子成對存在，③形成配子時，成對遺傳因子彼此分離，④受精時，雌雄配子隨機結合，因此A符合題意。
2．在一個花卉生產基地中，工作人員偶然發現一種本來開白花的花卉，出現了開紫花的植株甲，這種紫花花卉的觀賞價值具有很大的市場效益。這種花卉是自花傳粉植物，將開紫花的花卉種子進行種植培養后發現，長成的植株中有1/4的花是白花，不利于商品化生產。下列關于這種情況的分析錯誤的是( B )
A．從子代植株的性狀分析，紫花對白花是顯性
B．植株甲的遺傳因子組成為AA或Aa(相關基因用A、a表示)
C．在3/4的紫花植株中，雜合子占2/3
D．若想選育紫花花卉，可以選擇紫花植株連續自交，直至子代中不出現白花植株為止
解析： 根據紫花自交，后代出現白花可知，紫花對白花為顯性性狀，A項正確；將開紫花的花卉種子進行種植培養后發現，長成的植株中有1/4的花是白花，說明紫花植株的遺傳因子組成為Aa，B項錯誤；紫花植株甲的遺傳因子組成為Aa，自交后代中遺傳因子組成及比例為AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，所以在3/4的紫花植株中，雜合子占2/3，C項正確；植株甲為雜合子，欲獲得遺傳因子組成為AA的紫花純合子，可以選擇紫花植株連續自交，直至子代中不出現白花植株為止，D項正確。
3．(2023·黑龍江高一期中)某植物的紫花與紅花是一對相對性狀，且是由一對遺傳因子(D、d)控制的完全顯性遺傳，現以一株紫花植株和一株紅花植株作為實驗材料，設計如下表所示實驗方案以鑒別兩植株的遺傳因子組成。下列有關敘述錯誤的是( B )
選擇的親本及交配方式 預測子代表現類型 推測親代遺傳因子組成
第一組：紫花自交 出現性狀分離 ③
① ④
第二組：紫花×紅花 全為紫花 DD×dd
② ⑤
A．兩組實驗中，都有能判定紫花和紅花的顯隱性的依據
B．若①表示全為紫花，則④的遺傳因子組成為DD×Dd
C．若②表示紫花和紅花的數量比為1∶1，則⑤為Dd×dd
D．③為 Dd×Dd，判定依據是子代出現性狀分離
解析： 分析題表可知，兩組實驗中，都有能判定紫花和紅花的顯隱性的依據，第一組的紫花自交組合出現性狀分離，第二組紫花與紅花雜交組合后代全為紫花，均可判斷紫花為顯性，A項正確；若①表示全為紫花，由于是紫花自交，故④的親代遺傳因子組成為DD×DD，B項錯誤；若②表示紫花和紅花的數量之比為1∶1，與測交實驗出現的比例相同，故⑤的親代遺傳因子組成為Dd×dd，C項正確；第一組中紫花自交且出現性狀分離，說明雙親都含有隱性遺傳因子，故③的親代遺傳因子組成為Dd×Dd，D項正確。

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