1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）课高一下学期生物人教版必修2

必修2遗传与进化第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）人们曾经认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子

代体内发生混和，使子代表现

出介于双亲之间的性状。就像

把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒

在一起，混和液是另外一种颜

色，再也无法分出蓝色和红色。

这种观点也称作融合遗传。融合遗传理论融合遗传理论

按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，子代表现出介于双亲之间的性状,

即红色和白色的混合色——粉色。不同意。因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如，红花

豌豆与白花豌豆杂交后，其后代仍出

现红花或白花。现代遗传学之父孟德尔（1822-1884），奥地利人。自幼出身园艺世家，酷爱自然科学。

由于家境贫寒，21岁起做修道士；后

来到大学进修自然科学和数学。他选

用豌豆、玉米、山柳菊等植物，连续

进行了多年的杂交实验研究，其中最

成功的是豌豆杂交实验。花

瓣

花

花萼

托

花柄豌豆花器官模式图两性花：一朵花既有雄蕊，又有雌蕊。1.孟德尔遗传实验的科学方法子房花柱柱头雌蕊雄蕊花丝花药1.1豌豆作为实验材料的优点•自花传粉两性花未开放时，它的花粉会落

到同一朵花的雌蕊柱头上，从而

完成受粉，也叫自交。•

优点避免了外来花粉的干扰，自然状

态下一般都是纯种，做人工杂交

实验，结果可靠。

豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物。自然状态下一般都是纯种。胚珠，发育成雌配子自花传粉示意图花药含花粉粒，

雄配子。柱头接受花粉自花授粉•

异花传粉两朵花之间的传粉过程。•亲本：父本

(

♂

)

；母本

(

♀

)

不同植株的花进行异花传粉时，供应

花粉的植株叫作父本，接受花粉的植

株的叫作母本。甲自花传粉乙异花传粉玉米的花为单性花，花中只有雄蕊的，叫雄花；花中只有雌蕊的，叫雌花。玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花的

柱头上，所完成的传粉过程也属于自交。玉米自然状态下，可以自交也可以杂交

豌豆具有易于区分的性状•

相对性状一种生物的同一种性状的不同表现类型。

•

优点这些性状能够稳定的遗传给后代。用具有

相对性状的植株进行杂交实验，很容易观

察分析实验结果。性状：遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。如：豌豆的花色、种子形状、子叶颜色、茎的高矮等都可以称之为性状。自花

闭花相对性状异花1.孟德尔遗传实验的科学方法后代数量多，容易出现统计学规律1.1豌豆作为实验材料的优点遗传学中常用的“名星

”材料有豌豆、玉米、果蝇，请思考并归纳这些生物作为遗传实验材料的优点。提示

遗传实验常用材料及优点：(1)

豌豆：①自花传粉、

闭花受粉；②自然状态下一般都是纯种；③有易于

区分的相对性状；④性状能够稳定遗传给后代。(2)

玉米：①雌雄同株且为单性花，便于人工授粉；②生长周期短，繁殖速

率快；③相对性状差别显著，易于区分观察；④产生的后代数量多，统计

更准确。(3)

果蝇：①易于培养，繁殖快；②染色体数目少且大；③产生的后代多；

④相对性状易于区分。未成熟外来花粉人工授粉1.2孟德尔遗传实验的杂交方法与程序

自然状态下，豌豆都是自交，人工杂交实验怎么操作呢？1.孟德尔遗传实验的科学方法1、去雄（未成熟时）2、套袋3、人工授粉（成熟时）4、再套袋5、观察统计思考：如果是玉米做杂交实验需要去雄吗？

常见的遗传学符号及含义P：亲本

♀

：雌性

♂

：雄性

×

：杂交

®

：

自交F1：子一代F2

：子二代F3

：子三代

…

…显性性状：两个具有

相对性状

的纯合亲本杂交，F1

中

表现

出来的性状。隐性性状：同上，

F1

中

未表现

出来的性状。性状分离：杂种后代中，

同时

出现显性性状和隐性性状的现象。（可用于判断

待测个体是否纯合

）1.孟德尔遗传实验的科学方法1.4概念辨析纯合子：遗传因子（基因）组成相同

的个体。

纯合子

能

稳定遗传，

自交后代不会

发生性状分离。杂合子：遗传因子（基因）组成

不同的个体。

杂合子1.孟德尔遗传实验的科学方法

不能

稳定遗传，

自交后代

会

发生性状分离。1.4概念辨析1.4概念辨析表现型：生物体表现出来的

性状

。

表现型是基因型的

表现形式

，

是

基因和环境共同作用的结果。（内因）

（外因）基因型：与表现型有关的

基因组成

。是决定性状表现的内因。等位基因：位于

同源染色体

上的相同位置，控制相对性状

的基因。1.孟德尔遗传实验的科学方法同源染色体？

等位基因？非同源染色体？

非等位基因？等位基因：在一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的基因。（杂合子的所有体细胞中）实验：纯种高茎与纯种矮茎杂交结果：子一代都是高茎，正反交。否定融合遗传子一代为什么都是高茎？实验：子一代自交结果：子二代有高茎，也有矮茎。子二代为什么出现矮茎？2.一对相对性状的杂交实验杂

交自交

⊗子一代子二代亲本

×高茎

矮茎•显性性状F1中显现出来的性状，如高茎；•隐性性状F1中未显现出来的性状，如矮茎。•

性状分离在杂种后代中，同时出现显性性状和隐

性性状的现象。亲本

×

杂

交子一代

自交

⊗子二代

高茎

矮茎子二代为什么出现矮茎？实验：纯种高茎与纯种矮茎杂交结果：子一代都是高茎，正反交。否定融合遗传子一代为什么都是高茎？实验：子一代自交结果：子二代有高茎，也有矮茎。对F2

中不同性状的个体进行数量统计，分离比3：1子一代子二代杂

交自交

⊗子二代3：1的性状分离比是偶然吗？亲本

×高茎

787矮茎

277亲本相对性状杂交F1

的表现F2

的表现显性隐性显性

:

隐性茎的高度高茎高茎787矮茎2772.84

:

1种子的形状圆粒圆粒5474皱粒18502.96

:

1子叶的颜色黄色黄色6022绿色20013.01

:

1种皮的颜色灰色灰色705白色2243.15

:

1豆荚的形状饱满饱满882不饱满2992.95

:

1豆荚的颜色（未成熟）绿色绿色428黄色1522.82

:

1花的位置腋生腋生651顶生2073.14

:

12.一对相对性状的杂交实验F2群体中显隐性性状分离比大致为3:1不是偶然的。

生物的性状是由遗传因子决定的。•显性性状：由显性遗传因子决定（用大写字母

D表示）•

隐性性状：由隐性遗传因子决定（用小写字母

d表示）

体细胞中遗传因子是成对存在的。•

纯合子：遗传因子组成相同的个体。纯种高茎豌豆：DD；纯种矮茎豌豆：dd。•

杂合子：遗传因子组成不同的个体。F1高茎豌豆：Dd。3.对分离现象的解释（提出假说）

生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别

进入不同的配子中。•

配子中只含每对遗传因子的一个。

受精时，雌雄配子的结合是随机的。•

含遗传因子

D

的配子，既可以与含遗传因子

D

的配子结合，又可

以与含遗传因子

d

的配子结合。高茎

矮茎PDD

×

dd配子

D

dF1

高茎

Dd

×

Dd

高茎\

l

\F1

配子

D

d

D

dF2

DD

Dd

dd

根据孟德尔的假说，尝试写出一对相对性状杂交实验的遗传图解。高茎

：

矮茎

＝

3

:

1♀D

dDDDDdd14

Dddd3.对分离现象的解释（提出假说）DDDdDdddDD：Dd:dd

=

1

:

2

:

1高茎：矮茎

=3：1F1

产生的雄配子DdDdF1

高茎F1

高茎♂配子F2孟德尔豌豆杂交实验中F2

出现

3

∶1

的分离比的条件是什么？提示

(1)

所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制，且相对性状

为完全显性。(2)

每一代不同类型的配子都能发育良好，且不同配子结合机会相等。(3)

所有后代都处于比较一致的环境中，且存活率相同。(4)

供实验的群体要大，个体数量要足够多。P配子F1高茎

矮茎Dd

×

dd八

!Dd

dDd

dd高茎

矮茎

测交试验：让F1与隐性纯合子杂

交。以F1高茎豌豆（Dd）与隐性

纯合子矮茎（dd）杂交。

预测：假设孟德尔的假说是正确

的，测交后代高茎：矮茎=1:1。4.对分离现象解释的验证

为了验证假说，孟德尔做了什么实验？如何进行的？测交

杂种子一代

隐性纯合子1

:

1P配子F1高茎

矮茎Dd

×

dd八

Dd

dDd

dd高茎

矮茎1

:

1

实验结果：在得到的166株后代中，

高茎87株，矮茎79株，性状的分

离比接近1:

1。

结论：假说正确。测交

杂种子一代

隐性纯合子

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；

在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进

入不同的配子中，随配子遗传给后代。

范围：•

有性生殖生物•

真核生物•

细胞核遗传•

一对相对性状的遗传5.分离定律分离定律的内容等位基因减数第一次分裂后期等位基因同源染色体染色体有性生殖5.分离定律减数分裂Ⅰ后期，

等位基因

随

同源染色体

的分开而分离。配子类型及数目比A﹕a

=1﹕

1。5.分离定律分离定律的实质。假说—演绎法在观察和分析基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，根

据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预

期结论相符，就证明假说是正确的，反之则说明假说是错误的。这是现代科

学研究中常用的一种科学方法，叫做假说—演绎法。6.科学方法“美女加个微信”“啪，滚！”我想多了……T-T她怎么盯着我看

可能是喜欢我①发现问题

②提出假说④实验验证

⑤得出结论找她加微信应该没问题③演绎推理探究实践.性状分离比的模拟实验性状分离比的模拟实验①原理：

甲、

乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲、

乙内的彩球分别代表

雌雄配子

，

用不同彩球的随机组合模拟生物在生殖过

程中雌雄配子的

随机结合

。②注意事项：要

随机

抓取，且抓完一次将彩球

放回

原来的小桶并摇匀

。

重复的次数

足够多

。甲桶和乙桶中彩球总数必须相同吗？性状分离比的模拟实验设计实验方案假设你正在花卉生产基地工作。有一天，你突然发现一种本来开白花的花卉，出现了开紫花的植株。你立刻意识到它的观赏价值，

决定培育这种花卉新品种。当你知道这种花是自花受粉的以后，将

这株开紫花的植株的种子种下去，可惜的是在长出的126株新植株中，

却有36株是开白花的，这当然不利于商品化生产。怎样才能获得开

紫花的纯种呢？请你写出解决这一问题的实验程序，与同学交流，看谁设计的程序更简捷。思维训练将获得的紫花植株连续自交几代，即将每次自交后代的紫花植株选育后再

进行自交，直至自交后代中不再出现白花植株为止。具体过程可用图解表示。思维训练种成株系/株行（单株收获稳定遗传

性状分离90

⊗

36

隐性性状杂合子

Pp

的种子种在一--

-起）

⊗

⊗

两种PP

Pp直接无

法区分

如何鉴定某紫花植株是杂合子还是纯合子呢？①花粉鉴定法。②自交。

（植物操作简单）思维训练90

⊗

36

隐性性状种成株系/株行（单株收获杂合子

Pp

的种子种在一--

-起）

⊗

⊗稳定遗传

性状分离

两种PP

Pp直接无

法区分分离定律的验证方法①测交法：让

杂合子和隐性纯合子

杂交，后代的性状分离比为

1:1

。②自交法：让

杂合子

自交，后代的性状分离比为

3:1

。③花粉鉴定法：取

杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，两种花粉的比为1:1

。（直接证据）④单倍体育种法：杂合子花药离体培养后，用秋水仙素。处理能获得

2

种植株，比例为

1:1

。分离定律的验证方法思路：通过观察某些现象，可以说明杂合体（如Dd）能产生

Dd（D和d）两种配子。

/\D

d

花粉鉴定法

植物•

实验原理：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。•

实验方法：取相对性状杂交的F1植株花粉放在载玻片上，滴

加碘液盖上盖玻片，在显微镜下观察。•

实验结果：花粉两种颜色，且比例为1：1。•

结论：直接验证分离定律正确。

测交法•

若测交后代的性状分离比为1

∶

1，则符合分离定律，说明

成对的遗传因子在形成配子时发生分离。

自交法•

若自交后代的性状分离比为3

∶

1，则符合分离定律，说明

成对的遗传因子在形成配子时发生分离。（19新课标Ⅲ)

10

．玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题。（1）在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是___________。（2）现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材

料验证分离定律。写出两种验证思路及预期结果___________。①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶

1的性状分离比，则可验证分离定律。②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1

自交，得到F2

，若F2

中出现

3∶

1的性状分离比，则可验证分离定律。③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1

自交，得到F2

，

若F2

中出现3∶

1的性状分离比，则可验证分离定律。④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为1∶

1的性状分

离比，则可验证分离定律。显性性状

自交：强调的是遗传因子组成相同的个体之间交配(植物中指自花

传粉和雌雄同株的异花受粉)。•

在遗传因子组成AA

、Aa群体中，自交是指AA×AA

、Aa×Aa。

自由交配/随机交配：强调的是群体中所有个体进行随机交配。•

在遗传因子组成AA

、Aa群体中自由交配是指AA×AA

、

Aa×Aa

、AA(

)

×Aa（

）、Aa(

)

×AA（

）。自交和自由交配概率计算【例】

已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，基因位于常染色体上。将纯种的灰身和黑身果蝇杂交，F1全为灰身。F1

自交产生F2

，试问：（1）取F2

中的雌雄果蝇自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为多少？

D（2）取F2

中的雌雄果蝇自交（和与其基因型相同的异性个体杂交）

，后代中灰身和

黑身果蝇的比例为多少？

C（3）将F2

的灰身果蝇取出，让其自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为多少？B（4）将F2

的灰身果蝇取出，让其自交（和与其基因型相同的异性个体杂交）

，后代中灰身和黑身果蝇的比例为多少？A

．

5

：

1

B

．

8

：

1C

．

5

：

3D

．

3

：

1A•

杂合子Aa连续自交，第n代杂合子比例为

（1/2）n

，纯合子比

例为1-（1/2）n

；显性纯合子比例

1/2-（1/2）n+1

，

隐性纯合子比例

1/2-（1/2）n+1

。

杂合子连续自交相关概率计算A.1/8

B.7/8

C.7/16

D.9/16若Aa×Aa连续自交，则：纯合体所占比例

杂合体所占比例

n：

自交代数例：将具有一对等位基因的杂合体，逐代自交3次，在F3代中，纯合体比例为：B

杂合子连续自交相关概率计算杂合子Aa连续自交，并逐代淘汰隐性个体，第n代杂合子比例为

，显性纯合子比例

大于连续自交比例

。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A．曲线Ⅱ的F3

中Aa基因型频率为0.4B．曲线Ⅲ的F2

中Aa基因型频率为0.4C．曲线Ⅳ的Fn

中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n＋1D．曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等【答案】

C【例】

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

致死现象F1

DDDd

dd1:

2

:

1高茎

：

矮茎

＝3

:

1高茎

Dd

×

Dd

高茎/

\D

d

D

da.胚胎（合子）致死：遗传因子组成的个体死亡。显性或隐性纯合致死。×1

:

2

:

1高茎

：

矮茎

＝2

:

1dD高茎

Dd

D\dDdddDd

高茎配子×PD

致死现象F1

DDDd

dd1:

2

:

1高茎

：

矮茎

＝3

:

1高茎

Dd

×

Dd

高茎/\

\D

d

D

da.胚胎（合子）致死：遗传因子组成的个体死亡。显性或隐性纯合致死。1

:

2

:

×1高茎

＝

1dD高茎

Dd×dd\dDdDDDd

高茎配子×PD

致死现象b.配子致死：遗传因子在配子时期发生作用，导致配子不能正常发

育成熟。雌配子、雄配子或者全部致死。巧借致死遗传问题，考查科学思维的能力1.

(2014·海南卷，23)

某动物种群中，AA

、Aa和aa基因型的个体依次占25%、50%

、25%

。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，

理论上，下一代AA

∶Aa

∶aa基因型个体的数量比为()A.

3∶3∶1B.

4∶4∶1C.

1∶2∶0D.

1∶2

∶1解析

若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，就是AA、Aa这两种基因型的雌雄个体间的交配，AA占1/3

、Aa占2/3

，(用棋盘法)：理论上，下一代AA

:Aa

:aa基因型个体的数量比为4

:4

:1。答案

B【例】一豌豆杂合子

(Aa)

植株自交时，下列叙述错误的是A.若自交后代基因型比例是2

∶3

∶1

，可能是含有隐性基因的花粉50%的死亡造成的B.若自交后代的基因型比例是2

∶2

∶1

，可能是隐性个体有50%的死亡造成的C.

若自交后代的基因型比例是4

∶4

∶

1

，可能是含有隐性基因的配子有50%的死亡造

成的D.若自交后代的基因型比例是1

∶2

∶1

，可能是花粉有50%的死亡造成的解析

理论上Aa自交后代应为AA

:Aa

:aa

＝1

:2

:1

，若

自交后代AA

:Aa

:aa

=2

:3

:1

，则可能是含有隐性基因的花粉50%的死亡造成的

，A正确

；若

自交后代

AA

:Aa

:aa

＝2

:2

:1

，则可能是显性杂合子和隐性个体都有50%的死亡造成的，B

错误；若含有隐性基因的配子有50%的死亡，则

自交后代的基因型比例是4

:4

:1

，C

正确；若花粉有50%的死亡，并不影响花粉的基因型比例，所以后代的性状分离比仍

然是1

:2

:1

，D正确。答案

B亲本组合子代基因型及比例子代表现型及比例AA

×AAAA全是显性AA

×AaAA:Aa

=

1:1全是显性AA×aaAa全是显性Aa×AaAA:Aa:aa

=

1:2:1显性:隐性

=

3:1Aa×aaAa:aa

=

1:1显性:隐性

=

1:1aa×aaaa全是隐性分离定律的应用(1)

已知亲代基因型推后代分离比

（正推法）后代表现型亲本基因型全

显AA×AA/Aa/aa全

隐aa×aa显﹕

隐

=

1﹕

1Aa×aa（杂合子的测交）显﹕

隐

=

3﹕

1Aa×Aa（杂合子的自交）分离定律的应用(2)

已知后代分离比推亲代基因型（以A/a为例，逆推法）项

目纯合子杂合子实

验

鉴定测交后代有1

种类型，即

不发生性状分离后代有2种类型，

即

不发生性状分离自交后代不发生性状分离后代

发生性状分离花粉鉴定（植物）花粉的基因型有1

种花粉的基因型有

2

种单倍体育种（植物）得到

1

种类型植株得到

2

种类型植株分离定律的应用（3）

纯合子与杂合子的鉴定②比例法：若后代分离比为3﹕

1，则3代表的为

显

性，1代表的为

隐

性。（4）判断显性、

隐性的方法①定义法：若具有相对性状的个体杂交，后代只表现一种性状，则该性状为显

性状。常用于相关疾病类型或系谱图的判定

甲

×

甲→

3甲+1乙，亲本甲为杂合子

甲

×乙→

甲，亲本甲和乙为纯合子③口诀法：无中生有为

隐

性，有中生无为

显

性。①不完全显性如等位基因A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，Aa自交后代中红

:白＝3

:1；在不完全显性时，Aa自交后代中红(AA)

:粉红(Aa)

:白(aa)＝

1:2:1。（5）

分离定律中的特殊情况Rr粉红色®RR

Rr

rr红色粉红色

白色1

：

2

：

1PRR