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第1章遗传因子的发现
第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）
【课标定位】
1.简述孟德尔一对相对性状的杂交实验及分离定律。
2.体验孟德尔遗传实验中的科学方法和创新思维。
3.能够运用分离定律解释一些生产、生活中的遗传现象。
【教材回归】
一、用豌豆做遗传实验的优点及实验方法
（一）豌豆作为遗传实验材料的优点
1.豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉（在花未开时就已完成了受粉），从而避免了外来花粉的干扰，在自然状态下一般是纯种。因此，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠又容易分析。
2.豌豆植株具有易于区分的、能稳定遗传的性状。例如，植株有高茎（1.5~2.0m）和矮茎（0.3m左右），种子有圆粒和皱粒，子叶有黄色和绿色。像这样，一种生物的同一性状的不同表现类型叫做相对性状。用具有相对性状的豌豆植株进行人工杂交实验，实验结果很容易观察和分析。
（二）豌豆的人工异花传粉过程
1.去雄：除去母本未成熟花（花蕾期）的全部雄蕊（阻止自花传粉）→
2.套袋：套上纸袋（防止外来花粉干扰）→
3.传粉：待雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉撒在去雄花的雌蕊柱头上（实现杂交）→
4.再套袋：人工授粉后继续套袋处理（防止外来花粉干扰）。
二、一对相对性状的杂交实验
P（亲本）纯种高茎×纯种矮茎
♂（♀）♀（♂）
F1（子一代）
F2（子二代）277株）
3： 1
特别提示：
①孟德尔把子一代（F1）中显现出来的性状叫做显性性状，如豌豆的高茎；未显现出来的性状叫做隐性性状，如豌豆的矮茎。在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。
②孟德尔用豌豆其他6对相对性状所做的杂交试验，也都得到了上述同样的结果：F1只表现出显性性状；F2出现了性状分离，并且显性性状与隐性性状的数量比接近3：1。
三、对分离现象的解释
（一）孟德尔的假说
1.生物的性状是由遗传因子（基因）决定的。这些基因既不会相互融合，也不会在传递中消失。每个基因决定着一种特定的性状，其中决定显性性状的基因是显性基因，用大写字母（如D）来表示；决定隐性性状的基因是隐性基因，用小写字母（如d）来表示。
绵阳外国语学校 高中生物备课组
2.体细胞中基因是成对存在的。例如，纯种高茎豌豆体细胞中有成对的基因DD ，纯种矮茎豌豆体细胞中有成对的基因dd 。像这样，基因组成相同的个体叫做纯合子。因为F 1自交后代中出现了隐性性状，因此在F 1细胞中必然含有隐性基因；而F 1表现显性性状，因此F 1体细胞中的基因应该是Dd 。像这样，基因组成不同的个体叫做杂合子。
3.生物体在形成生殖细胞——配子时，细胞中成对的基因彼此分离，分别进入到不同的配子中。每个配子中只含有每对基因中的一个。
4.受精时，雌雄配子的结合是随机的。例如，含基因D 的配子，既可以与含基因D 的配子结合，又可以与含基因d 的配子结合。
（二）体验孟德尔的假说——性状分离比的模拟（实验）
1.实验原理
本实验用甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内的彩球分别代表雌配子和雄配子，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.方法步骤
（1）在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个（蓝色代表基因D ，黄色代表基因d ）。 （2）摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。
（3）分别从两个小桶内随机抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。 （4）将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤③重复做50~100次。 3.结果和结论
彩球组合DD ：Dd ：dd ≈1：2：1，说明彩球代表的显性性状与隐性性状之比约为3：1。 四、对分离现象解释的验证——测交实验 （一）实验设计
让杂种子一代（F 1）与隐性纯合子杂交。 （二）测交的理论结果
（三）测交的实验结果
孟德尔用杂种子一代高茎豌豆（Dd ）与隐性纯合子矮茎豌豆（dd ）杂交，在得到的64株后代中，30株是高茎，34株是矮茎，这两种性状的分离比接近1：1。
测交
杂种子一代
×
隐性纯合子
高茎矮茎 （Dd ）
（dd ）
配子
D
d
d
1
：
1
测交后代
Dd dd 高茎矮茎 （DD ）
（dd ）
（Dd ）
（Dd ）
P 纯种高茎×
纯种矮茎F 1
高茎×
高茎 F 1
Dd F 2
DD Dd Dd dd 配子
D
d
配子
D
d
D
d
高茎
高茎高茎高茎
矮茎
1
：
2
：
1
高考生物第一轮复习资料（教案）§2-1《遗传因子的发现》
（四）结论
孟德尔的测交实验结果与测交的理论结果是一致的，从而证明了他对分离现象的解释是正确的：F1是杂合子（Dd），F1在形成配子时成对的基因彼此分离，分别进入不同配子。
特别提示：
假说—演绎法：在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，然后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合，就证明假说是正确的，反之则说明假说是错误的。孟德尔对分离现象的解释采用的就是假说—演绎法。
五、基因分离定律的实质
孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，后人把它归纳为孟德尔第一定律，又称基因分离定律。细胞遗传学的研究表明，孟德尔所说的一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因。在杂合子的细胞中，位于同源染色体上的等位基因具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中独立地随配子遗传给后代。
特别提示：
①位于一对同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因叫做等位基因，如D和d就是一对等位基因。
②同源染色体上等位基因的分离发生于减数第一次分裂后期。
六、表现型和基因型
（一）表现型和基因型的概念
生物个体表现出来的性状叫做表现型，如豌豆的高茎和矮茎；与表现型有关的基因组成叫做基因型，如高茎豌豆的基因型是DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd。
（二）基因型与表现型的关系
1.基因型在很大程度上决定着表现型。例如，含有显性基因（基因型DD、Dd）的豌豆表现为高茎，含有隐性基因d（基因型dd）的豌豆表现为矮茎。可见，基因型是表现型的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。
2.生物体在整个发育过程中，不仅要受到内在因素基因的控制，还要受到外部环境条件的影响。例如，同一株水毛茛，裸露在空气中的叶呈扁平状，浸在水中的叶呈丝状。这种现象表明，在不同的环境条件下，同一种基因型的个体，可以有不同的表现型。因此，表现型是基因型与环境相互作用的结果。
【要点突破】
一、遗传学的基本概念
1.传粉类
（1）自花传粉：两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。其中当花未开放时雄蕊花药中的花粉便传到雌蕊柱头上，传粉后花瓣才展开，称闭花传粉。
（2）异花传粉：两朵花之间的传粉过程。不同植株的花进行异花传粉时，供应花粉的植株叫做父本（♂），接受花粉的植株叫做母本（♀）。
2.性状类
（1）相对性状：同种生物同一种性状的不同表现类型。
（2）显性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代表现的那个亲本的性状。
