第1节 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 第1课时 一对相对性状的杂交实验过程和解释
一、豌豆用作遗传实验材料的优点
1．优点
豌豆的特点 自花传粉、闭花受粉，自然状态下，一般都是纯种 具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代 花较大 子代个体数量较多 2．人工异花传粉的过程
去雄：除去母本未成熟花的全部雄蕊 ↓
套袋：套上纸袋，避免外来花粉的干扰 ↓
传粉：待去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，涂在去雄花的雌蕊的柱头上 ↓
再套袋：防止外来花粉的干扰，保证杂交所得到的种子是人工授粉后所结
优势 用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析 实验结果易于观察和分析 易于做人工杂交实验 用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小 3．相关概念
(1)自交：遗传因子组成相同的个体之间的交配，植物的自花传粉、同株异花传粉均属于自交。
(2)相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。
(1)玉米的黄粒与皱粒是一对相对性状( ) (2)兔子的长毛和狗的短毛是一对相对性状( ) (3)小鼠的灰身和黑身是一对相对性状( ) 答案 (1)× (2)× (3)√
如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细读图并回答下列问题：
(1)该实验中父本是矮茎豌豆，母本是高茎豌豆。 (2)操作①是什么？应该在什么时期进行？为什么？ 提示 去雄；花蕾期；避免自花传粉。 (3)该过程中进行两次套袋的目的是什么？ 提示 避免外来花粉的干扰。
二、一对相对性状的杂交实验
1．实验过程
实验过程 P(亲本) 高茎×矮茎 ↓ F1(子一代) 高茎 ↓⊗ F2(子二代) 高茎∶矮茎 比例接近 3 ∶ 1 说明 (1)P具有相对性状； 显性性状是高茎(2)性状 隐性性状是矮茎 (3)F1全部表现为显性性状； (4)F2出现性状分离现象，分离比为3∶1
2．实验中相关符号及含义 符号 含义 3．相关概念
(1)杂交：遗传因子组成不同的个体间的相互交配。
(2)正交和反交：正交和反交是相对而言的，若甲类型个体作父本，乙类型个体作母本，称为正交，则甲类型个体作母本，乙类型个体作父本，称为反交。
(3)显性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状。 (4)隐性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代未显现出来的性状。 (5)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。
(1)显性性状是子代能够表现出来的性状，隐性性状是子代不能表现出来的性状( ) (2)性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象( ) (3)孟德尔通过豌豆的杂交和自交实验提出问题( ) 答案 (1)× (2)× (3)√
1．在一对相对性状的杂交实验中，随机从F2中选出4株豌豆，是否一定是3株高茎和1株矮茎植株？为什么？
提示 不一定；3∶1的性状分离比是在对F2中高茎与矮茎的个体进行数量统计后分析得出的数量关系，统计的数量越多越接近于3∶1，否则有可能偏离这一比例。 2．请根据孟德尔豌豆杂交实验，归纳显、隐性性状的判断方法。 (1)根据子代性状判断
①具有相对性状的纯合亲本杂交⇒子代只表现出一种性状⇒子代所表现的性状为显性性状。 ②具有相同性状的亲本杂交⇒子代表现出不同性状⇒子代所表现的新性状为隐性性状。 (2)根据子代性状分离比判断
具有一对相对性状的亲本杂交⇒F1自交⇒F2中性状分离比为3∶1⇒分离比为“3”的性状为显性性状。
三、对分离现象的解释
1．提出假说
(1)生物的性状是由遗传因子决定的。
P 亲本 F1 子一代 F2 子二代 × 杂交 ⊗ 自交 ♀ 母本或雌配子 ♂ 父本或雄配子 (2)在体细胞中，遗传因子是成对存在的。
(3)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。配子中只含有每对遗传因子中的一个。 (4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。 2．用遗传图解解释分离现象
(1)配子的结合方式：4种。
(2)遗传因子组成：3种，分别为DD、Dd、dd，其比例为1∶2∶1。 (3)产生后代的性状表现：2种，分别为高茎、矮茎，其比例为3∶1。 拓展延伸 规范的遗传图解应该包括以下几个基本要点
(1)左侧标注。一般在遗传图解的左侧用遗传学符号或文字做出鲜明的标识，代表这一行表示的内容，起到引领作用。如：P、配子、F1、F2等。
(2)要明确写出亲代和子代的遗传因子组成、性状表现。有时还需要在亲代旁边标上父本、母本(或♀、♂符号)，尤其是题中明确要求了父本和母本、要区分正交和反交时。
(3)要写出杂交(×)、自交(⊗)符号，以及表示遗传因子在上下代之间传递关系的箭头(注意不是线段)。
(4)要写出最后一代的相关比例。 3．相关概念
(1)显性遗传因子：决定显性性状的遗传因子为显性遗传因子，用大写字母表示。 (2)隐性遗传因子：决定隐性性状的遗传因子为隐性遗传因子，用小写字母表示。 (3)纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd。 (4)杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。
(1)双亲为显性，杂交后代有隐性纯合子，则双亲一定都是杂合子( ) (2)杂合子自交后代一定是杂合子( )
(3)杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现也不同( ) 答案 (1)√ (2)× (3)×
1．F1在形成配子时形成两种比例相等的雌(或雄)配子，F1个体产生的雌、雄配子总数之比也是1∶1吗？
提示 不是，一般雄配子数量远远多于雌配子数量。
2．若F1遗传因子组成为Dd，从配子的形成和随机组合角度分析，在F2中出现性状分离比3∶1的原因是什么？
提示 F1产生配子时D、d相互分离，雌雄个体中配子均为D∶d＝1∶1，受精时雌雄配子随机组合，F2中有1/4DD、1/2Dd表现为显性性状，1/4dd表现为隐性性状。 归纳总结 孟德尔遗传实验需要满足的条件
(1)子一代个体形成的不同类型的雌配子或雄配子活力应相同。 (2)雌、雄配子结合的机会相等。
(3)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等。 (4)遗传因子间的显隐性关系是完全显性。 (5)观察的子代样本数目足够多。
1．相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。
2．显性性状是具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状。 3．隐性性状是具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代未显现出来的性状。 4．性状分离是指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。
5．纯合子体细胞内每对遗传因子组成相同，杂合子体细胞内至少有一对遗传因子组成不同。 6．纯合子自交后代一定是纯合子，杂合子自交后代既有纯合子也有杂合子。
1．用纯种高茎豌豆与矮茎豌豆作杂交实验时，需要( ) A．以高茎作母本，矮茎作父本 B．以矮茎作母本，高茎作父本 C．对母本去雄，授以父本花粉 D．对父本去雄，授以母本花粉 答案 C
解析 一对相对性状的豌豆杂交实验结果与正交、反交无关；人工异花传粉时，需对母本去雄，授以父本花粉。
2．下列属于相对性状的是( ) A．豌豆的高茎和红花 B．果蝇的红眼和长翅 C．绵羊的白毛与黑毛 D．小麦的有芒与水稻的无芒 答案 C
3．(2020·太原第五中学高一月考)家兔的毛色中，白色和黑色是一对相对性状。请你分析下列4组杂交组合的亲子代性状，其中能体现出性状分离现象的一组是( )
答案 C
解析 性状分离指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。白兔和白兔杂交后代均为白兔，没有体现性状分离现象，A错误；黑兔和白兔杂交后代均为白兔，没有体现性状分离现象，B错误；白兔和白兔杂交后代出现黑兔，体现了性状分离现象，C正确；黑兔和白兔杂交后代有黑兔，也有白兔，没有体现性状分离现象，D错误。
4．将豌豆某一性状的显性类型进行自花传粉，对其后代的描述正确的是( ) ①后代可能没有性状分离，全为显性类型 ②后代可能出现1∶1的性状分离比 ③后代可能没有性状分离，全为隐性类型 ④后代可能出现3∶1的性状分离比
A．①② B．③④ C．①④ D．②③ 答案 C
解析 假设相关遗传因子用A、a表示，显性性状的个体遗传因子组成有两种：显性纯合子AA和杂合子Aa，其中显性纯合子AA自交仍为纯合子；杂合子Aa自交后代为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，出现3∶1的性状分离比。 5．一对相对性状的纯种亲本杂交，F2中( ) A．所有的统计结果性状分离比都等于3∶1 B．统计的样本足够大时，性状分离比才符合3∶1 C．性状按3∶1的比例出现
D．统计的样本越小，性状分离比越接近3∶1 答案 B
解析 只有统计的样本足够大时，才能够实现孟德尔统计的比例关系，越小越偏离，越大越接近。
6．如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请回答下列问题：
(1)该实验的亲本中，父本是________________，母本是________________。
(2)红花(A)对白花(a)为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为______色。 (3)若P皆为纯合子，让F1进行自交得F2，F2的性状中，红花植株与白花植株之比为_____，F2的遗传因子组成有________，且比例为________。生物体的这种现象称为_________。 答案 (1)白花豌豆 红花豌豆 (2)红 (3)3∶1 AA、Aa、aa 1∶2∶1 性状分离
A组 基础对点练
题组一 豌豆用作遗传实验材料的优点
1．下列不属于孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料原因的是( ) A．豌豆花比较大，易于做人工杂交实验 B．豌豆具有易于区分的相对性状 C．豌豆在自然状态下一般都是纯种 D．豌豆是单性花，易于操作
答案 D
解析 豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物，在自然状态下一般都是纯种；豌豆具有多对易于区分的性状，为两性花，且花比较大，易于操作，D项符合题意。 2．用豌豆进行遗传实验时，下列操作错误的是( ) A．杂交时，须在花粉尚未成熟时除去母本的雄蕊 B．自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去
C．杂交时，须在花粉尚未成熟时除去母本的雌蕊 D．人工授粉后，应套袋 答案 C
解析 豌豆属于自花传粉、闭花受粉植物。自然状态下自交，是纯种。杂交时，要在花粉尚未成熟时除去母本的雄蕊，保留其雌蕊并套袋，然后对其进行人工授粉，授粉后为避免外来花粉的干扰，应对其继续做套袋处理。
3．(2020·郑州外国语学校高一周测)下列各组中属于相对性状的是( ) A．李清照描写海棠的词句“应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦” B．新疆棉花中的长绒棉与彩色棉
C．“雄兔脚扑朔，雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离” D．兔的长毛和短毛 答案 D
解析 “应是绿肥红瘦”中的“绿肥”用来形容海棠花的绿叶，“红瘦”用来形容海棠花的红花，不是“同一性状”，A错误；新疆棉花中的长绒棉与彩色棉，分别为棉的长度及颜色，不是“同一性状”，B错误；“雄兔脚扑朔，雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”是指雄兔的脚喜欢扑腾，雌兔的眼老是眯着，不是“同一性状”，C错误；兔的长毛和短毛符合“同种生物”和“同一性状”，属于相对性状，D正确。 题组二 一对相对性状的杂交实验
4．下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是( )
A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和人工授粉，实现了亲本间的杂交 B．孟德尔研究豌豆花的构造，但无须考虑雌蕊、雄蕊的发育程度 C．用豌豆做杂交实验需要高茎豌豆作父本，矮茎豌豆作母本 D．孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性 答案 D
解析 进行实验时，要考虑雌蕊和雄蕊的发育程度，在花蕾期雌蕊未成熟时进行去雄、套袋，待雌蕊成熟时进行人工授粉，以确保实现亲本杂交，A、B错误；孟德尔豌豆杂交实验中，不一定要以高茎豌豆作父本，矮茎豌豆作母本，C错误；孟德尔选用豌豆作为实验材料，利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性，这样可避免外来花粉的干扰，D正确。
5．(2019·贵州遵义二十一中高一月考)孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题是建立在孟德尔的________实验基础之上的( ) A．正、反交 C．杂交、自交 答案 C
6．(2020·山东实验中学高一检测)下列各项中属于性状分离的是( ) A．紫花豌豆自交后代全是紫花 B．紫花豌豆自交后代有紫花和白花 C．白花豌豆自交后代全是白花
D．白花豌豆与紫花豌豆杂交后代有白花和紫花 答案 B
解析 紫花豌豆自交后代全是紫花，没有发生性状分离，A错误；紫花豌豆自交后代有紫花和白花，其中白花是新出现的性状，所以属于性状分离，B正确；白花豌豆自交后代全是白花，没有发生性状分离，C错误；白花豌豆与紫花豌豆杂交后代有白花和紫花，前后代都是两种性状，没有发生性状分离，D错误。 题组三 对分离现象的解释
7．孟德尔对分离现象的原因提出了假说，下列不属于该假说内容的是( ) A．杂种F1自交后代会产生3∶1的性状分离比 B．豌豆种子的圆粒和皱粒是由一对遗传因子控制的 C．形成下一代新的植株时，雌雄配子的结合是随机的 D．植物配子中只含有每对遗传因子中的一个 答案 A
解析 杂种F1自交后代会产生3∶1的性状分离比是提出问题的基础，不属于假说内容，A错误。
8．下列关于纯合子与杂合子的叙述中，正确的是( ) A．纯合子中不含隐性遗传因子
B．测交、自交 D．杂交、测交
B．杂合子的自交后代全是杂合子 C．纯合子的自交后代全是纯合子 D．杂合子的双亲至少一方是杂合子 答案 C
解析 隐性纯合子含有隐性遗传因子；杂合子的自交后代既有杂合子，也有纯合子；纯合子能稳定遗传，其自交后代都是纯合子；杂合子的双亲可以都是纯合子，一个是显性纯合子，一个是隐性纯合子。
9．遗传因子组成为Aa的动物产生的雌雄配子间的数量关系是( ) A．雌雄配子数量相等 C．雌配子∶雄配子＝1∶1 答案 D
解析 遗传因子组成为Aa的动物，产生的雌配子和雄配子的种类各有两种，雄配子的数量远远多于雌配子的数量，D正确。
10．下图是红花豌豆和白花豌豆杂交的图解，请据图回答下列问题：
B．雌配子∶雄配子＝3∶1 D．雄配子数量比雌配子数量多
(1)图中P表示________，F1表示________，F2表示________，F3表示________。图中“×”表示________，“⊗”表示________。
(2)图中AA和Aa全表现为红花，这是因为___________________________________。 (3)图中F1进行自花传粉，可产生________种配子，其类型有________。
(4)F3的性状表现说明，纯合子进行自花传粉，其性状能_______遗传，杂合子进行自花传粉，其后代会发生______________。
答案 (1)亲本 子一代 子二代 子三代 杂交 自交 (2)显性遗传因子具有显性决定作用 (3)两 A、a (4)稳定 性状分离
B组 综合强化练
11．在孟德尔的豌豆杂交实验中，必须对母本采取的措施是( )
①开花前人工去雄 ②开花后人工去雄 ③自花传粉前人工去雄 ④去雄后自然受粉 ⑤去雄后人工授粉 ⑥授粉后套袋隔离 ⑦授粉后自然发育
A．①④⑦ C．③⑤⑥ 答案 C
B．②④⑥ D．④⑤⑥
解析 人工异花传粉过程：去雄(在花蕾期去除母本雄蕊)→套上纸袋→人工异花传粉(待花生长发育成熟时，采集另一植株的花粉涂在去雄花的雌蕊的柱头上)→再套上纸袋。
12．在豚鼠中，黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑毛豚鼠交配，一胎产下4仔，此4仔的性状表现可能是( )
①全部黑色 ②3黑1白 ③1黑3白 ④全部白色 A．② C．①②③ 答案 D
解析 杂合子在交配产仔时，一胎虽然产了4仔，但每一仔的性状都有3/4的可能性为黑色，1/4的可能性为白色，所以，在子代数量较少时各种情况都有可能出现。 13．在一对相对性状的遗传中，下列杂交结果中能判断出显隐性关系的是( ) A．具有不同性状的亲本杂交，后代有两种性状表现 B．具有相同性状的亲本杂交，后代只出现亲本性状 C．具有相同性状的亲本杂交，后代出现了与亲本不同的性状 D．具有相同性状的亲本杂交，后代只出现一种性状 答案 C
解析 具有不同性状的两亲本杂交，子代有两种性状表现，无法判断性状的显隐性及两亲本的遗传因子组成，如显性杂合子和隐性个体杂交，A错误；具有相同性状的亲本杂交，后代只出现亲本性状或只出现一种性状，无法判断性状的显隐性，例如AA×AA→AA，aa×aa→aa，B、D错误；具有相同性状的两亲本杂交，子代出现了与亲本不同的性状，如Aa×Aa→aa，则亲本的性状为显性性状，新出现的性状为隐性性状，C正确。
14．孟德尔的一对相对性状的杂交实验中，实现3∶1的性状分离比必须同时满足的条件是( )
①观察的子代样本数目足够多 ②F1形成的两种配子数目相等且生活力相同 ③雌雄配子结合的机会相等 ④F2不同遗传因子组成的个体存活率相等 ⑤一对遗传因子间的显隐性关系是完全的 A．①②⑤ C．①③⑤
B．①③④ D．①②③④⑤ B．①② D．①②③④
答案 D
15．(2020·湖北襄阳第五中学高一段考)进行豌豆杂交实验时，孟德尔选择的一对性状是子叶颜色，豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。下表是孟德尔用杂交法得到的子一代(F1)分别作父本、母本进行杂交的实验结果，下列说法正确的是( )
A．图示雌配子Y与雄配子Y数目相等 B．③的子叶颜色与F1相同
C．①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶 D．产生F1的亲本一定是YY(♀)和yy(♂) 答案 C
解析 由表可推知，F2中①、②、③的遗传因子组成分别是Yy、Yy、yy，故①、②的子叶颜色为黄色，③的子叶颜色为绿色。豌豆产生的雄配子数目多于雌配子；产生F1的亲本的遗传因子组成可以是YY(♀)和yy(♂)，也可以是YY(♂)和yy(♀)。
16．两株高茎豌豆杂交，后代高茎和矮茎植株数量的比例如图所示(设相关遗传因子用G、g表示)，则亲本的遗传因子组成可表示为( )
A．GG×gg C．Gg×Gg 答案 C
解析 由图中信息可知，两株高茎豌豆杂交后代中，高茎∶矮茎≈3∶1，符合杂合子自交的实验结果，故推测亲本遗传因子组成为Gg×Gg，C项正确。 17．观察南瓜果实的颜色遗传图解，据图回答问题：
B．GG×Gg D．gg×gg
(1)果实的黄色和白色是一对相对性状吗？________。判断的依据是________________。 (2)果实的颜色中属于显性性状的是________，判断依据是________________________。 (3)F1中出现黄果和白果，属于性状分离吗？________。判断依据是________________。 答案 (1)是 黄色与白色属于同种生物的同一种性状的不同表现类型 (2)白色 F1中的白果自交后代出现了性状分离
(3)不属于 性状分离应是杂种自交后出现的，而F1出现的黄果和白果是一对相对性状杂交得到的
解析 由图解看出：两个具有相对性状的亲本杂交，F1出现了两种类型，不能判断显隐性，也不符合性状分离。F1中的白果自交，出现了性状分离，可判断白色为显性性状。
18．(2019·包钢第四中学高一期中)玉米是一种雌雄同株的植物，其顶部开雄花，下部开雌花。在一个育种实验中，采用A、B两棵植株进行如下图所示的杂交实验：
实验Ⅰ：将植株A的花粉粒转移到同一植株的雌花上，授粉后，雌花发育成穗轴上的玉米粒。 实验Ⅱ：植株B的花粉粒被转移到同一植株的雌花上，进行授粉。
实验Ⅲ：植株A的花粉粒被转移到植株B的另一雌花上进行授粉。 上述三组实验所获得玉米粒的颜色如下表所示：
实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(1)在玉米粒颜色这一对相对性状中，隐性性状是_______，判断的理由是____________。 (2)用G代表决定显性性状的遗传因子，g代表决定隐性性状的遗传因子，则植株A的遗传因子组成为____________，植株B的遗传因子组成为__________________。实验Ⅰ的子代中，紫红色玉米粒的遗传因子组成为________。
(3)实验Ⅰ的子代中，紫红色玉米粒中杂合子所占比例为________。
答案 (1)黄色 实验Ⅰ中子代出现了3∶1的性状分离比，即紫红色玉米粒∶黄色玉米粒≈3∶1 (2)Gg gg Gg或GG (3)2/3
紫红色玉米粒 587 0 412 黄色玉米粒 196 823 396 解析 (1)从实验Ⅰ可知，植株A自交，后代发生性状分离，且性状分离比为紫红色玉米粒∶黄色玉米粒≈3∶1，说明黄色为隐性性状。(3)实验Ⅰ为Gg自交，后代紫红色玉米粒为1/3GG、2/3Gg，即紫红色玉米粒中杂合子所占比例为2/3。
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