孟德尔豌豆杂交实验(一)

第一节

《孟德尔的豌豆杂交

实验（一）》第一章《遗传因子的发现》教学目标

知识与能力1、孟德尔对相对性状的遗传试验及其解释和验证2、基因的分离定律3、基因型、表现型及环境的关系4、基因分离定律在实践中的应用教学重点难点：基因分离定律的实质；相对性状；杂交方法教学方法手段讨论法、讲授法、师生互动法等遗传：亲代与子代之间能保持性状的稳定性。

“种瓜得瓜，种豆得豆”，“牛生小犊，山羊生羔，人生娃儿”亚里士多德：认为雄性提供“蓝图”，母体提供物质。柏拉图，认为子女更象父方还是更象母方，取决于受孕时哪方的感情更投入，更浓烈些。但真正的遗传定律是由奥地利神父孟德尔揭示总结出来。本节聚焦孟德尔的一对相对性状的杂交实验是怎样设计的？孟德尔为解释实验结果作了那些假设？他又设计了什么实验来验证假设？分离定律的内容是什么？（Mendel,1822-1884）奥国人，天主神父。主要工作：1856-1864经过8年的杂交试验，1865年发表了《植物杂交试验》的论文。豌豆？孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料●孟德尔成功的原因①选取实验材料准确豌豆:自花传粉,闭花授粉

自花传粉

闭花授粉孟德尔的杂交试验-------人工杂交实验高茎的花矮茎的花去雄传粉提供花粉——父本接受花粉——母本套袋孟德尔豌豆杂交操作程序①人工去雄：除去未成熟的全部雄蕊②套袋隔离：套上纸袋、防止外来花粉干扰③人工授粉：雌蕊成熟时将另一植株花粉撒在去雄蕊的花的雌蕊柱头上④再套袋隔离：保证杂交得到的种子是人工传粉后所结自交:指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型（遗传组成）个体间的交配或来自同一无性繁殖系的个体间的交配。例如植物，雌雄同花植物的自花授粉或雌雄异花的同株授粉均为自交；动物，由于多为雌雄异体，所以基因型相同的个体间交配即为自交，其含意较植物要广泛些。注意正确区分“自交”、“自由交配”

自由交配不同于自交。自由交配是指种群中的雌雄个体随机交配。杂交：

(1)不同遗传组成生物间交配以产生杂种后代的过程。(2)两种不同细胞的融合。

包括正交（♀甲×♂乙）和反交（♀乙×♂甲）●孟德尔成功的原因①选取实验材料准确②先分析一对相对性状,再分析两对或两对以上相对性状孟德尔发现豌豆许多易于区分的性状性状：生物体的形态特征和生理特征相对性状:同种生物的同一种性状的不同表现类型例：豌豆的黄色子叶和绿色子叶；羊的白毛和黑毛；人的双眼皮和单眼皮等。思考：羊的白毛和长毛是不是相对性状？孟德尔选择了豌豆作为遗传试验材料，找出了七对易于区分的相对性状,

这么多的性状，该如何研究呢？你是如何思考的？图1耳垂的位置1、有耳垂2、无耳垂图2卷舌1、有卷舌2、无卷舌图3前额中央发际有一三角形突出称美人尖1、有美人尖2、无美人尖图4拇指竖起时弯曲情形1、挺直2、拇指向指背面弯曲图5上眼脸有无褶皱1、双眼皮2、单眼皮图6食指长短1、食指比无名指长2、食指比无名指短图7脸颊有无酒窝1、有酒窝2、无酒窝图8双手手指嵌合1、右手拇指在上2、左手拇指在上●孟德尔成功的原因①选取试验材料准确②先分析一对相对性状，再分析两对或两对以上相对性状简单复杂③用统计学的方法对实验结果进行分析

●

一对相对性状的杂交实验

●

一对相对性状的杂交实验

高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)矮茎高茎P×(杂交)高茎F1(亲本)(子一代)正交反交

●

一对相对性状的研究

高茎矮茎P×(杂交)高茎F1(子一代)(亲本)为什么子一代中只表现一个亲本的性状（高茎），而不表现另一个亲本的性状或不高不矮？显性性状：杂种一代表现出来的性状隐性性状：杂种一代未显现出来的性状●

一对相对性状的研究高茎F1×(自交)高茎矮茎F2(子二代)在F1代中，另一个亲本的性状是永远消失了还是暂时隐藏起来了呢？显性性状隐性性状

●一对相对性状的研究高茎F1×(自交)高茎矮茎F2(子二代)3∶1在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象

性状分离杂交实验结果

子一代只表现出_______，没有表现出__________;子二代出现了________现象，并且显性性状和隐性性状的数量比接近于_______F2中的3：1是不是巧合呢？显性性状隐性性状性状分离3:1七对相对性状的遗传试验数据2.84:1277（矮）787（高）茎的高度F2的比另一种性状一种性状性状2.82:1152（黄色）428（绿色）豆荚颜色2.95:1299（不饱满）882（饱满）豆荚的形状3.01:12001（绿色）6022（黄色）子叶的颜色3.15:1224（白色）705（灰色）种皮的颜色3.14:1207（茎顶）651（叶腋）花的位置2.96:11850（皱缩）5474（圆滑）种子的形状面对这些实验数据，你信服了吗？那又如何解释实验现象呢？如果假设：性状是由某种物质控制的，将它称为遗传因子的话,那么讨论：1、遗传因子与生物性状的关系？与显隐性性状的关系？

生物体性状都是由遗传因子控制的。

孟德尔对分离现象的解释控制显性性状的遗传因子是显性遗传因子,用大写字母(如D)来表示控制隐性性状的遗传因子是隐性遗传因子,用小写字母(如d)来表示DD２、体细胞中，遗传因子成对存在。高茎矮茎ddPF1(减数分裂)配子Dd３、配子形成时，成对的遗传因子分离，分别进入不同的配子。(受精)Dd高茎４、受精时，遗传因子恢复成对。对分离现象的解释(纯合子、杂合子)２、体细胞中，遗传因子成对存在。F1３、配子形成时，成对遗传因子分离，分别进入不同的配子。Dd配子DdDdDdDDDdDddd高茎高茎高茎矮茎1∶2∶13∶1４、受精时，雌雄配子的结合是随机的。F2对分离现象的解释PDDdd×F1Dd配子Dd高高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析图解F1DdDdF2Dd配子dDDdDDDddd高高高矮3:1×F1形成的配子种类、比值都相等，配子结合是随机的。F2性状表现类型及其比例为_______________________，遗传因子组成及其比例为_____________________________。3∶11∶2∶1高茎∶矮茎=DD∶Dd∶dd=

杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如：Dd后代会发生性状分离纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如DD，dd能稳定遗传只能产生一种配子孟德尔对一相对性状遗传试验的解释在观察实验过程中思考以下问题：1、两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？通过模拟实验，来体验孟德尔的假说两个小桶分别代表精巢和卵巢；D小球和d小球分别代表含有显性遗传因子和隐性遗传因子的配子2、分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？模拟雌、雄配子的随机结合3、为什么选择形状、大小、质量等同的彩球？4、将抓取的小球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤（3）重复做50—100次的含义是什么？模拟雌、雄配子结合的机会相等确保观察样本数目足够多在观察实验过程中思考以下问题：1、两个小桶代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？

由这一模拟试验我们知道了随机事件的概率是在数据越大的情况下越接近，所以孟德尔在统计豌豆杂交分离比时是统计了上千株的豌豆。如果只统计10株足得不出这一结论的。同时，通过这一试验，也证明了孟德尔的假设推论是成立的。如果孟德尔在研究遗传实验时,只统计10株豌豆杂交结果,他还能正确的解释性状分离现象吗?

一个正确的理论，不仅要能解释已经得到的试验结果，还应该能预测另一些实验结果。对分离现象解释的验证杂种子一代

隐性纯合子

高茎

矮茎

Dddd×测交

配子DddDddd高茎

矮茎

1∶1测交后代

①用来测定F1的基因组合②证明了F1是杂合子③证明了F1在形成配子时，成对的基因分离，分别进入不同的配子中孟德尔对分离现象解释的验证-----测交让F1与___________杂交隐性纯合子

基因分离定律的验证方法

(1)测交法：杂种F1与隐性类型杂交，后代出现两种基因型与表现型的个体，证明杂种F1

产生了两种配子，即等位基因彼此分离。

(2)自交法：杂种F1

自交后代F2

中出现显隐两种表现型的个体，也是由于F1产生两种配子。

(3)花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现两种不同的颜色，杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物，遇碘呈现两种不同的颜色，且比例为1∶1，从而证明了杂种水稻非糯性水稻产生花粉的减数分裂过程中，等位基因彼此分离。假说—演绎法科学实验发现事实大胆猜测推出假设演绎推理实验检测反复实验揭示规律分离定律一对相对性状的杂交实验对分离现象的解释测交实验在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子__________，不相_______；在形成配子时，成对的遗传因子发生_______，______后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_____遗传给后代成对存在融合分离分离配子分离定律的内容基因分离定律的适用条件：

真核生物有性生殖时的细胞核遗传。绘制杂合子、性状分离、相对性状、显隐性性状等概念图。性状分离杂合子隐性遗传因子

自交

控制

控制显性性状

表现隐性性状显性遗传因子相对性状分离定律选择豌豆作为实验材料杂交实验理论解释（假说）测交验证分离定律内容自花传粉、闭花受粉具有多个易于区分的性状F2性状表现类型及其比例为F2遗传因子组成及其比例高茎∶矮茎=3∶1DD∶Dd∶dd=1∶2∶1子代性状表现类型及其比例为子代遗传因子组成及其比例高茎∶矮茎=1∶1Dd∶dd=1∶1遗传图谱中的符号：P:

♀:

♂:×:F1:F2:亲本母本父本杂交自交(自花传粉,同种类型相交)杂种子一代杂种子二代×判断性状的显隐性和显性纯合子、杂合子的方法相对性状的显隐性判断根据子代性状判断①不同性状亲本杂交→后代只出现一种性状→该性状为显性性状。②相同性状亲本杂交→后代出现不同性状→亲本都为杂合子,表现为显性性状。相关概念:1、性状:生物体的形态特征和生理特征。2、相对性状:一种生物的同一种性状的不同表现类型。3、显性性状:杂种一代表现出来的性状。4、隐性性状:杂种一代未显现出来的性状。5、性状分离:在杂种后代中，同时显现显性性状和隐性性状的现象。6、显性基因:控制显性性状的基因。7、隐性基因:控制隐性性状的基因。8、表现型:生物个体表现出来的性状叫表现型。9、基因型:与表现型有关的基因组成叫做基因型。10、纯合子：相同基因的配子结合成的合子发育成的个体11、杂合子：不同基因的配子结合成的合子发育成的个体纯合子与杂合子的比较比较纯合子杂合子特点①不含等位基因；②自交后代不发生性状分离①至少含一对等位基因；②自交后代会发生性状分离实验鉴定测交纯合子×隐性类型↓测交后代只有一种类型(表现型一致)杂合子×隐性类型↓测交后代出现性状分离自交纯合子↓⊗自交后代不发生性状分离杂合子↓⊗自交后代发生性状分离花粉鉴定方法花粉的基因型只有一种花粉的基因型至少两种[特别提醒]

①测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。②植物常用自交法，也可用测交法，但自交法更简便。

若某群体中有基因型AA、Aa、aa的个体，自交方式有AA×AA、Aa×Aa、aa×aa三种交配方式，而自由交配方式除上述三种交配方式外，还有AA×Aa、AA×aa、Aa×aa，共六种交配方式。一对相对性状遗传的各种杂交组合情况组号亲代表现型亲代基因型子代子代基因型比例表现型比例1显×显AA×AAAA1∶0显1∶02显×显AA×AaAA、Aa1∶1显1∶03显×显Aa×AaAA、Aa、aa1∶2∶1显、隐3∶14显×隐AA×aaAa1∶0显1∶05显×隐Aa×aaAa、aa1∶1显、隐1∶16隐×隐aa×aaaa1∶0隐1∶0从表中可以总结出以下几个特点：①若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子(Aa)，即Aa×Aa＝3A_∶1aa。②若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型，即Aa×aa＝1A_∶1aa。③若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。④若后代性状只有隐性性状，则双亲均为隐性纯合子，即aa×aa＝aa。

一般人对苯硫脲感觉有苦味，由显性遗传因子B控制；也有人对其无味觉，叫味盲，由遗传因子b控制。统计味盲家族，若三对夫妇的子女味盲各是：25%、50%和100%，则这三对夫妇的遗传因子组成最可能是()①BB×BB②bb×bb③BB×bb④Bb×Bb⑤Bb×bb⑥BB×BbA．①②③C．④②⑤B．④⑤⑥D．④⑤②

【解析】Bb×Bb组合后代产生bb占1/4；Bb×bb组合后代产生bb占1/2；bb×bb组合后代产生bb占1。

【答案】D结果不同

(1)含一对等位基因(Aa)的生物，连续自交n代产生的后代中，基因型为Aa的个体占1/2n，每代递减50%；而纯合子(AA＋a)所占比例为1－1/2n，随自交代数的增加而增大，其中AA、aa所占比例为1/2×(1－1/2n)；当n无限大时，纯合子概率接近100%，若自由交配n代产生的后代中，AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。(2)杂合子自交n代，纯合子、杂合子所占比例的变化曲线【说明】相关计算

①连续自交的概率计算：涉及一个个体的自交方式中，如基因型为AA，占1/3的植物的自花传粉(如豌豆)，后代产生AA的概率为1/3×1＝1/3；涉及两个个体的交配方式中(如动物自由交配)，如基因型为AA，占1/3的雌雄个体交配，后代产生AA的概率为1/3×1/3×1＝1/9。

②某种动物基因型AA占1/3，Aa占2/3，自由交配类型有AA×AA、Aa×Aa、2AA×Aa(AA中有雌、雄，各占1/3)，产生AA＝1/3×1/3＋2/3×2/3×1/4＋2×1/3×2/3×1/2＝4/9；或A基因频率＝2/3，a＝1/3，AA＝2/3×2/3＝4/9。【演绎题2】将具有1对等位基因的杂合子Dd，逐代自交3次，在F4

中纯合子比例为()A．1/8B．7/8C．7/16D．9/16

【解题指导】Dd自交后代基因型比例为1DD∶2Dd∶1dd，纯合子占1/2，依次可以推出自交3次，后代中纯合子占7/8。

【答案】B备选题AA与aa杂交得F1，F1

自交得F2，取表现型为显性的个体自由交配，后代中显性、隐性性状之比为()A．8∶1C．9∶1B．3∶1D．16∶1

【解析】正确的理解是P：AA×aa→F1：Aa

→F2∶1AA∶2Aa∶1aa，F2

中显性个体自由交配，存在三种交配组合AA×AA、AA×Aa、Aa×Aa,AA占1/3，Aa占2/3。可看出只有Aa×Aa后代中才会出现隐性个体，其出现概率为2/3×2/3×1/4＝1/9，所有显性个体出现的概率是1－1/9＝8/9，后代中显性、隐性性状之比为8∶1。

【答案】A备选题老鼠毛色中的黑色和黄色是一对相对性状。表1中有三组)交配组合，请判断显性性状及纯合子亲本分别为(

表1

A.黄色；甲和乙C．黄色；丙和丁

B．黑色；甲和丙

D．黑色；甲和丁

【解析】交配组合①中，两种性状杂交只产生一种性状的后代，则黑色为显性性状，黄色是隐性性状，黄色一定是纯合子，且黑色也是纯合子。

【答案】D1．(2011·盐城调研)下列有关孟德尔的“假说—演绎法”的叙述中不正确的是 (

)A．在“一对相对性状的遗传实验”中提出了等位基因

的说法B．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验C．“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；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D．“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容A2．(2011·西安模拟)水稻的晚熟和早熟是一对相对性状，晚熟受显性基因(E)控制。现有纯合的晚熟水稻和早熟水稻杂交，下列说法不正确的是 (

)A．F1的基因型是Ee，表现型为晚熟B．F1自交时产生的雌雄配子数量之比为1∶1C．F1自交后得F2，F2的基因型是EE、Ee和ee，其比例为

1∶2∶1D．F2的表现型为晚熟和早熟，其比例为3∶1

B3．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，表现型如右图所示。下列说法不正确的是(

)A．由①可知黄花是隐性性状B．由③可知白花是显性性状C．F1中白花的基因型是AaD．F2中，开黄花与开白花南瓜的理论比是5∶3A判断下列说法是否正确：1．(2009·江苏卷，7，A)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交(

)2．兔的白毛与黑毛，狗的长毛与卷毛都是相对性状(

)3．基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分开而分离(

)4．表现型相同的生物，基因型一定相同(

)5．纯合子的自交后代中不会发生性状分离，杂合子的自交后代中不会出现纯合子(

)6．基因型为Dd的豌豆，产生雌雄两种配子的数量比接近1∶1(

)提示：

1.×

2.×

3.√

4.×

5.×

6.×３、下列四组交配中，能验证对分离现象的解释是否正确的一组是

Ａ.ＡＡ×ＡａＢ.ＡＡ×ａａＣ.Ａａ×ＡａＤ.Ａａ×ａａ４、基因型为ＡＡ的个体与基因型为aa的个体杂交产生的Ｆ１进行自交，那么Ｆ２中的纯合子占Ｆ２中个体数的

Ａ.２５％Ｂ.５０％Ｃ.７５％Ｄ.１００％5、在一对相对性状的遗传中，隐性亲本与杂合子亲本相交，其子代个体中与双亲遗传因子组成都不相同的是

Ａ.0％Ｂ.25％Ｃ.50％Ｄ.75％6、分别具有显性和隐性性状的两个亲本杂交，其子代显性和隐性个体之比为52∶48。以下哪项推论是正确的

A.两个亲本都有显性遗传因子

B.两个亲本都有隐性遗传因子

C.一个亲本只有显性遗传因子

D.前三项推论都不正确7、下列叙述中，正确的是

A.两个纯合子的后代必是纯合子

B.两个杂合子的后代必是杂合子

C.纯合子自交后代都是纯合子

D.杂合子自交后代都是杂合子8、番茄果实的红色形状对黄色为显性。现有两株红色番茄杂交，其后代可能出现的的性状正确的一组是①全是红果②全是黄果③红果∶黄果=1∶1

④红果∶黄果=3∶1

A.①②B.①④C.②③D.②④9、一株杂合的红花豌豆自花传粉共结出10粒种子，有9粒种子生成的植株开红花，第10粒种子长成的植株开红花的可能性为

A.9/10B.3/4C.1/2D.1/410、一对杂合子的黑毛豚鼠交配，生出四只豚鼠。它们的性状及数量可能是

A.全部黑色或白色B.三黑一白或一黑三白

C.二黑二白D.以上任何一种都有可能(2009·山东卷)人类常染色体上β－蛋白基因(A＋)，既有显性突变(A)，又有隐性突变(a)，突变均可导致地中海贫血，一对皆患地中海贫血的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能(

)A．都是纯合子(体)

B．都是杂合子(体)C．都不携带显性突变基因 D．都携带隐性突变基因

__B__(2011·江苏镇江)通过饲养灰鼠和白鼠(基因型未知)的实验，得到实验结果如下表：亲本后代杂交雌雄灰色白色Ⅰ灰色白色8278Ⅱ灰色灰色11839Ⅲ白色白色050Ⅳ灰色白色740如果第Ⅳ组亲本中的灰色雌鼠和第Ⅱ组亲本中的灰色雄鼠杂交，结果最可能是(

)A．都是灰色 B．都是白色C．1/2是灰色 D．1/4是白色A(2010·江苏卷)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，g－基因决定雌株。G对g、g－是显性，g对g－是显性，如：Gg是雄株，gg－是两性植株，g－g－是雌株。下列分析正确的是(

)A．Gg和Gg－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粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子D(2009·宁夏辽宁卷)已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性，红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有的F2植株都能成活，F2植株开花时，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为(

)A．1/4 B．1/6C．1/8 D．1/16__B__1．(2011·深圳质检)对下列实例的判断中，正确的是(

)A．有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女，因此无耳垂为隐性性状B．杂合子的自交后代不会出现纯合子C．高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，子一代出现了高茎和矮茎，所以高茎是显性性状D．杂合子的测交后代都是杂合子答案：

A下列叙述正确的是(

)A．杂种后代中只显现出显性性状的现象，叫做性状分离B．隐性性状是指生物体不能表现出来的性状C．测交是指F1