1、第第1章遗传因子的发现章遗传因子的发现第第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）节孟德尔的豌豆杂交实验（一）1孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于：孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于：（1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物；）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物；（2）豌豆花较大，易于人工操作；）豌豆花较大，易于人工操作；（3）豌豆具有易于区分的性状。）豌豆具有易于区分的性状。2遗传学中常用概念及分析遗传学中常用概念及分析（1）性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。）性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。 相对性状：一种生物同一种性状的不同表现类型。相对性状：一种生物
2、同一种性状的不同表现类型。区分：兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等；区分：兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等； 兔的长毛兔的长毛和黄毛；牛的黄毛和羊的白毛和黄毛；牛的黄毛和羊的白毛 性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在现象。如在DDdd杂交实验中，杂合杂交实验中，杂合F1代自交后形成的代自交后形成的F2代同时出现显性性状（代同时出现显性性状（DD及及Dd）和隐性性状（）和隐性性状（dd）的）的现象。现象。 显性性状：在显性性状：在DDdd 杂交试验中，杂交试验中，F1表现出来的性状；表现出来的性状；如教材中如教材中F1代豌豆
3、表现出高茎，即高茎为显性。决定显性代豌豆表现出高茎，即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。如高性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。如高茎用茎用D表示。表示。 隐性性状：在隐性性状：在DDdd杂交试验中，杂交试验中，F1未显现出来的性状；未显现出来的性状；如教材中如教材中F1代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。决定隐代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用d表示。表示。 （2）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如DD或或dd
4、。其特点纯合子是自交后代全为纯合子，无性状分离现象。其特点纯合子是自交后代全为纯合子，无性状分离现象。 杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如Dd。其。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。 （3）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式 如：如：DDdd Dddd DDDd等。等。 自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。 如：如：DDDD DdDd等等测交：测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。（待测个体
5、）与隐性纯合子杂交的方式。 如：如：Dddd 正交和反交：二者是相对而言的，正交和反交：二者是相对而言的， 如甲（）乙（）为正交，则甲（）乙（）为如甲（）乙（）为正交，则甲（）乙（）为反交；反交； 如甲（）乙（）为正交，则甲（）乙（）为如甲（）乙（）为正交，则甲（）乙（）为反交。反交。 杂交实验过程杂交实验过程 高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验分析3杂合子和纯合子的鉴别方法杂合子和纯合子的鉴别方法 若后代无性状分离，则待测个体为纯合子若后代无性状分离，则待测个体为纯合子测交法测交法若后代有性状分离，则待测个体为杂合子若后代有性状分离，则待测个体为杂合子若后代无性状分离，
6、则待测个体为纯合子若后代无性状分离，则待测个体为纯合子自交法自交法若后代有性状分离，则待测个体为杂合子若后代有性状分离，则待测个体为杂合子4常见问题解题方法常见问题解题方法（1）如后代性状分离比为显：隐）如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，则双亲一定都是，则双亲一定都是杂合子（杂合子（Dd）即即DdDd 3D_：1dd（2）若后代性状分离比为显：隐）若后代性状分离比为显：隐=1 ：1，则双亲一定是测，则双亲一定是测交类型。交类型。即为即为Dddd 1Dd ：1dd（3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显）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。性纯合子。即即DDDD 或
7、或 DDDd 或或 DDdd5分离定律分离定律其实质就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后其实质就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。分离的实验过程分离的实验过程拓展拓展1.遗传实验中常用的实验材料遗传实验中常用的实验材料(1)豌豆豌豆:自花传粉且闭花受粉，自然条件下都是自花传粉且闭花受粉，自然条件下都是纯种，具有多对易于区分的相对性状。纯种，具有多对易于区分的相对性状。(2)果蝇果蝇:易饲养、繁殖快易饲养、繁殖快,生长周期短，后代多生长周期短，后代多,染色体少且容易观察。染色体少且
8、容易观察。(3)玉米玉米:雌雄同株异花，易种植，杂交操作简便雌雄同株异花，易种植，杂交操作简便,籽粒多籽粒多,相对性状，多而明显。相对性状，多而明显。拓展拓展2.孟德尔遗传实验的条件孟德尔遗传实验的条件(1)子一代个体形成的配子数量相等且活力相同。子一代个体形成的配子数量相等且活力相同。(2 )雌雄配子结合的机会相等。雌雄配子结合的机会相等。(3)子二代不同基因子二代不同基因型的个体存活率相等。型的个体存活率相等。(4)每对相对性状只受一对遗传每对相对性状只受一对遗传 因子控制，且为完因子控制，且为完全显性遗传。全显性遗传。(5)子代样本数量足够大。子代样本数量足够大。随堂练习随堂练习1.某单
9、子叶植物非糯性（某单子叶植物非糯性（A）对糯性（）对糯性（a）为显性，叶片抗病（）为显性，叶片抗病（T）对易染病（对易染病（t）为显性，花粉粒长形（）为显性，花粉粒长形（D）对圆形（）对圆形（d）为显性，三）为显性，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，对等位基因分别位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液为棕色。现有四种纯合子，其基因型分别为：（糯性花粉遇碘液为棕色。现有四种纯合子，其基因型分别为：（1）AATTdd（2）AAttDD（3）AAddtt（4）aaddtt，下列说法正确的是，下列说法正确的是（ ） A. 若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律
10、，应选择（若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择（1）和（）和（3）杂交杂交B. 若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择（若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择（1）和）和（2）杂交）杂交C. 若培育糯性抗病优良品种，应选择（若培育糯性抗病优良品种，应选择（1）和（）和（4）杂交）杂交D. 若将（若将（1）和（）和（4）杂交所得）杂交所得 F1 的花粉用碘液进行染色，可观察的花粉用碘液进行染色，可观察到比例为到比例为 1：1：1：1的四种花粉粒的四种花粉粒随堂练习随堂练习2.水稻中非糯性（水稻中非糯性（W）对糯性（）对糯性（w）为显性，非糯性品系的种子和）为显性，非糯性
11、品系的种子和花粉所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系的种子和花粉所含淀粉遇碘花粉所含淀粉遇碘呈蓝黑色，糯性品系的种子和花粉所含淀粉遇碘呈红褐色。下面为对纯种非糯性水稻和糯性水稻的杂交后代进行观呈红褐色。下面为对纯种非糯性水稻和糯性水稻的杂交后代进行观察的结果，其中能直接证明孟德尔的分离定律的一项是（察的结果，其中能直接证明孟德尔的分离定律的一项是（ ） A. 杂交后亲本植株上结出的种子（杂交后亲本植株上结出的种子（F1）遇碘全部呈蓝黑色）遇碘全部呈蓝黑色B. F1产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色产生的花粉遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色C. F1测交后结出的种子（测交后结出的种子（F2
12、）遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐）遇碘后，一半呈蓝黑色，一半呈红褐色色D. F1自交后结出的种子（自交后结出的种子（F2）遇碘后，）遇碘后，3/4呈蓝黑色，呈蓝黑色，1/4呈红褐色呈红褐色随堂练习随堂练习3.某植物的花色受一对等位基因控制，现以红花和白花为亲本杂交，某植物的花色受一对等位基因控制，现以红花和白花为亲本杂交，F1 代全为红花，代全为红花，F1代自交产生代自交产生F2代，拔除代，拔除F2代中的全部白花植株，代中的全部白花植株，让剩余的植株自由交配产生让剩余的植株自由交配产生F3代。代。F3代中红花与白花的比例是（代中红花与白花的比例是（ ） A. 3：1 B. 8：1 C. 5：
13、1 D. 9：1答案：1. C 2. B 3. B 随堂练习随堂练习4.果蝇的黑体（果蝇的黑体（a）与灰体（）与灰体（A）是一对相对性状，某实验小组对果）是一对相对性状，某实验小组对果蝇的该对性状进行遗传研究。如果用含有某种添加剂的食物喂养果蝇的该对性状进行遗传研究。如果用含有某种添加剂的食物喂养果蝇，所有的果蝇都是黑体。现有一只用含有该种添加剂的食物喂养蝇，所有的果蝇都是黑体。现有一只用含有该种添加剂的食物喂养的黑体雄果蝇，请设计一个实验探究其遗传因子组成。假定实验材的黑体雄果蝇，请设计一个实验探究其遗传因子组成。假定实验材料充足，而且所有的果蝇只能通过肉眼观察来判断体色。料充足，而且所有的
14、果蝇只能通过肉眼观察来判断体色。 （1）实验步骤：）实验步骤： _与待测果蝇交配。与待测果蝇交配。_。通过观察子代果蝇性状，推断待测果蝇的遗传因子组成。通过观察子代果蝇性状，推断待测果蝇的遗传因子组成。随堂练习随堂练习（2）实验结果与结论：）实验结果与结论： 若子代若子代_，则待测果蝇的遗传因子组成为，则待测果蝇的遗传因子组成为AA。_；_。4.【答案】【答案】 （1）选取多只用不含添加剂的食物喂养的黑体雌果蝇；）选取多只用不含添加剂的食物喂养的黑体雌果蝇；用不含添加剂的食物喂养子代果蝇用不含添加剂的食物喂养子代果蝇（2）全为灰体；若子代全为黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为）全为灰体；若子代全
15、为黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为aa；若子代中既有灰体，也有黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为若子代中既有灰体，也有黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为Aa 【解析】测交的定义是孟德尔在验证自己对性状分离现象的解释是否【解析】测交的定义是孟德尔在验证自己对性状分离现象的解释是否正确时提出的，为了确定子一代是杂合子还是纯合子，让子一代与隐正确时提出的，为了确定子一代是杂合子还是纯合子，让子一代与隐性纯合子杂交，这就叫测交在实践中，测交往往用来鉴定某一显性性纯合子杂交，这就叫测交在实践中，测交往往用来鉴定某一显性随堂练习随堂练习个体的基因型和它形成的配子类型及其比例。个体的基因型和它形成的配子类型及其
16、比例。 （1）检测某动物的基因型，常用测交法，即选取多只用不）检测某动物的基因型，常用测交法，即选取多只用不含添加剂的食物喂养的黑体雌果蝇（含添加剂的食物喂养的黑体雌果蝇（aa）与待测雄果蝇交配。）与待测雄果蝇交配。用不含添加剂的食物喂养子代果蝇。用不含添加剂的食物喂养子代果蝇。（2）若子代全为灰体，则待测果蝇的遗传因子组成为）若子代全为灰体，则待测果蝇的遗传因子组成为AA，即即AAaaAa；若子代全为黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为若子代全为黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为aa，即，即aaaaaa；若子代有灰体，也有黑体，则待测果蝇的遗传因子组成为若子代有灰体，也有黑体，则待测果蝇的遗传因子
17、组成为Aa，即即AaaaAa、aa。随堂练习随堂练习5.生命科学研究，正确思路和研究方法往往是科学家成功的关键。生命科学研究，正确思路和研究方法往往是科学家成功的关键。请分析回答：请分析回答： （1）孟德尔以豌豆为实验材料，种子粒型和粒色两对相对性状为）孟德尔以豌豆为实验材料，种子粒型和粒色两对相对性状为例，发现了例，发现了_定律。在演绎阶段，设计了定律。在演绎阶段，设计了_实验，最实验，最终实验结果与预期相符。终实验结果与预期相符。 （2）某高中兴趣小组为了验证自由组合定律是否适用于动物，采）某高中兴趣小组为了验证自由组合定律是否适用于动物，采用小鼠为实验材料进行探究，已知小鼠的毛色由用小鼠
18、为实验材料进行探究，已知小鼠的毛色由Y(黄色黄色)、y(灰色灰色)，尾长由尾长由B(长尾长尾)、b(短尾短尾)两对等位基因控制，且两对等位基因位于非两对等位基因控制，且两对等位基因位于非同源染色体上。设计了以下实验同源染色体上。设计了以下实验 实验步骤：实验步骤：第一步：选取纯种黄色长尾小鼠与纯种灰色短尾小鼠杂交，产生第一步：选取纯种黄色长尾小鼠与纯种灰色短尾小鼠杂交，产生F1；第二步：第二步：_；第三步：另选第三步：另选_小鼠与小鼠与F1代交配，并统计子代各个表现型的代交配，并统计子代各个表现型的比例。比例。随堂练习随堂练习结果及结论：结果及结论：若第二步子代的表现型及比例满足黄色长尾若第二
19、步子代的表现型及比例满足黄色长尾 黄色短尾黄色短尾 灰色长灰色长尾尾 灰色短尾灰色短尾=9 3 3 1；且第三步子代的表现型及比例满足；且第三步子代的表现型及比例满足_；那么说明自由组合定律适用于动物。；那么说明自由组合定律适用于动物。（3）在确定自由组合定律适用于小鼠后，该兴趣小组在毛色和尾）在确定自由组合定律适用于小鼠后，该兴趣小组在毛色和尾长这两对相对性状基础上，又添加耳型的一对相对性状（尖耳长这两对相对性状基础上，又添加耳型的一对相对性状（尖耳E、圆尖耳圆尖耳e）继续研究。选取基因型为）继续研究。选取基因型为YyBBEe、_亲本杂交，亲本杂交，子代有四种表现型，其中基因型子代有四种表现
20、型，其中基因型yyBbee个体的比例为个体的比例为1/16，基因型，基因型为为YyBbee个体的比例为个体的比例为_。 随堂练习随堂练习5.【答案】【答案】 （1）自由组合；测交）自由组合；测交（2）F1代雌雄小鼠随机交配，产生代雌雄小鼠随机交配，产生F2并统计各个表现型的比例；纯种并统计各个表现型的比例；纯种灰色短尾小鼠；黄色长尾灰色短尾小鼠；黄色长尾 黄色短尾黄色短尾 灰色长尾灰色长尾 灰色短尾灰色短尾=1 1 1 1（3）YybbEe、yyBbEe或或YyBbee；1/16或或1/8 【解析】（【解析】（1）孟德尔以豌豆为实验材料，做两对相对性状的杂交实验，）孟德尔以豌豆为实验材料，做两
21、对相对性状的杂交实验，发现了基因的自由组合定律。在演绎阶段，通过测交实验验证假说的发现了基因的自由组合定律。在演绎阶段，通过测交实验验证假说的正确，最终实验结果与预期相符。（正确，最终实验结果与预期相符。（2）根据假说）根据假说-演绎法的过程，结演绎法的过程，结合题意，第二步为合题意，第二步为F1代雌雄小鼠随机交配，产生代雌雄小鼠随机交配，产生F2并统计各个表现型并统计各个表现型的比例。为了验证假说是否正确，通过测交实验验证，的比例。为了验证假说是否正确，通过测交实验验证，F1与隐性纯合与隐性纯合子杂交，即纯种灰色短尾小鼠与子杂交，即纯种灰色短尾小鼠与F1代交配，并统计子代各个表现型的代交配，
22、并统计子代各个表现型的比例。比例。 随堂练习随堂练习选取纯种黄色长尾小鼠（选取纯种黄色长尾小鼠（YYBB）与纯种灰色短尾小鼠（）与纯种灰色短尾小鼠（yybb）杂交，产生杂交，产生F1（YyBb），），F1与纯种灰色短尾小鼠（与纯种灰色短尾小鼠（yybb）杂交，）杂交，子代的表现型及比例为黄色长尾子代的表现型及比例为黄色长尾 黄色短尾黄色短尾 灰色长尾灰色长尾 灰色短灰色短尾尾=1 1 1 1。（。（3）由题可知，亲本的一个基因型为）由题可知，亲本的一个基因型为YyBBEe，子代有四种表现型，其中基因型子代有四种表现型，其中基因型yyBbee个体的比例为个体的比例为1/16，则亲，则亲本的另一个
23、基因型为本的另一个基因型为YybbEe、yyBbEe或或YyBbee。当。当YyBBEeYybbEe时，子代基因型为时，子代基因型为YyBbee个体的比例为个体的比例为1/211/4=1/8；当；当YyBBEeyyBbEe时，子代基因型为时，子代基因型为YyBbee个个体的比例为体的比例为1/21/21/4=1/16；当；当YyBBEeYyBbee时，子代基时，子代基因型为因型为YyBbee个体的比例为个体的比例为1/21/21/2=1/8，故子代基因型为，故子代基因型为YyBbee个体的比例为个体的比例为1/16或或1/8。随堂练习随堂练习图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细读图后
24、回答图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细读图后回答下列问题。下列问题。 随堂练习随堂练习（1）在该实验的亲本中，母本是）在该实验的亲本中，母本是_。 （2）操作叫）操作叫_，其目的是，其目的是_，操作结束后为，操作结束后为防止外来花粉授粉，应进行套袋处理。防止外来花粉授粉，应进行套袋处理。 操作操作 叫叫_。 （3）高茎（）高茎（A）对矮茎（）对矮茎（a）为显性，则杂种种子种下去后，）为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株为长出的豌豆植株为_茎。茎。 （4）若上述亲本皆为纯合子，让）若上述亲本皆为纯合子，让F1进行自交，进行自交，F2中高茎与矮中高茎与矮茎之比为茎之比为_，F2的
25、基因型是的基因型是_。 （5）F1自交的后代既有高茎又有矮茎的现象称为自交的后代既有高茎又有矮茎的现象称为_。 随堂练习随堂练习6.【答案】【答案】 （1）高茎（）高茎（2）去雄；防止自花授粉；授粉（）去雄；防止自花授粉；授粉（3）高）高（4）3:1；AA、Aa、aa（5）性状分离）性状分离 【解析】（【解析】（1）在豌豆杂交实验中，接受花粉的植株是母本，即）在豌豆杂交实验中，接受花粉的植株是母本，即高茎植株。（高茎植株。（2）据图示可知操作叫去雄，操作叫人工授粉；）据图示可知操作叫去雄，操作叫人工授粉；因为豌豆为自花传粉且为闭花受粉植物，为确保杂交实验的成功，因为豌豆为自花传粉且为闭花受粉植
26、物，为确保杂交实验的成功，应在花药未成熟时进行，雄蕊去除要彻底，操作后要套上纸袋，应在花药未成熟时进行，雄蕊去除要彻底，操作后要套上纸袋，防止外来花粉干扰实验。（防止外来花粉干扰实验。（3）已知高茎（）已知高茎（A）对矮茎（）对矮茎（a）为显）为显性，则杂种种子（性，则杂种种子（Aa）种下去后，长出的豌豆植株为高茎。（）种下去后，长出的豌豆植株为高茎。（4）若上述亲本皆为纯合子，则若上述亲本皆为纯合子，则F1为杂合子（为杂合子（Aa）,让让F1进行自交，进行自交，F2中的基因型及比例为：中的基因型及比例为：AA（高茎）：（高茎）：Aa（高茎）：（高茎）：aa（矮茎）（矮茎）=1:2:1，所以高
27、茎与矮茎之比为，所以高茎与矮茎之比为3:1。（。（5）F1自交的后代既有高自交的后代既有高茎又有矮茎的现象称为性状分离。茎又有矮茎的现象称为性状分离。 随堂练习随堂练习6.【答案】【答案】 （1）高茎（）高茎（2）去雄；防止自花授粉；授粉（）去雄；防止自花授粉；授粉（3）高）高（4）3:1；AA、Aa、aa（5）性状分离）性状分离 【解析】（【解析】（1）在豌豆杂交实验中，接受花粉的植株是母本，即）在豌豆杂交实验中，接受花粉的植株是母本，即高茎植株。（高茎植株。（2）据图示可知操作叫去雄，操作叫人工授粉；）据图示可知操作叫去雄，操作叫人工授粉；因为豌豆为自花传粉且为闭花受粉植物，为确保杂交实验
28、的成功，因为豌豆为自花传粉且为闭花受粉植物，为确保杂交实验的成功，应在花药未成熟时进行，雄蕊去除要彻底，操作后要套上纸袋，应在花药未成熟时进行，雄蕊去除要彻底，操作后要套上纸袋，防止外来花粉干扰实验。（防止外来花粉干扰实验。（3）已知高茎（）已知高茎（A）对矮茎（）对矮茎（a）为显）为显性，则杂种种子（性，则杂种种子（Aa）种下去后，长出的豌豆植株为高茎。（）种下去后，长出的豌豆植株为高茎。（4）若上述亲本皆为纯合子，则若上述亲本皆为纯合子，则F1为杂合子（为杂合子（Aa）,让让F1进行自交，进行自交，F2中的基因型及比例为：中的基因型及比例为：AA（高茎）：（高茎）：Aa（高茎）：（高茎）：aa（矮茎）（矮茎）=1:2:1，所以高茎与矮茎之比为，所以高茎与矮茎之比为3:1。（。（5）F1自交的后代既有高自交的后代既有高茎又有矮茎的现象称为性状分离。茎又有矮茎的现象称为性状分离。 谢谢
