必修2
第1章　遗传因子的发现
第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一)
考点一　分离定律的发现
【核心知识通关】
1.一对相对性状的杂交实验——发现问题：
(1)豌豆作为实验材料的优点。
①传粉：_____传粉，_____受粉，自然状态下一般为纯种。
自花
闭花
②性状：具有易于区分的_________，花比较大，便于操作。
相对性状
(2)实验过程及现象分析：
①实验过程：
相对
显性
高茎
性状分离
矮茎
3 ∶ 1
②现象分析。
a.F1显现的亲本性状称为_________；未显现出来的性
状称为隐性性状。
b.F2发生_________，分离比为_________________。
显性性状
性状分离
显性∶隐性≈3∶1
2.对分离现象的解释——提出假说：
遗传因
子
成对
成单
分离
随机
4
3.分离现象解释的验证——演绎推理：
(1)原理：隐性纯合子只产生一种含_________的配子，所以不会掩盖F1配子中基因的表达。
(2)方法：_____实验，即让F1与___________杂交。
隐性基因
测交
隐性纯合子
(3)遗传图解：
D
d
d
Dd
dd
高茎
矮茎
(4)预期：测交后代高茎和矮茎的比例为_____。
(5)测交实验结果：测交后代的高茎和矮茎比接近
1∶1。
(6)结论：实验数据与理论分析相符，证明对分离
现象的理论解释是正确的。
1∶1
4.分离定律的实质及发生时间——得出结论：
(1)研究对象：位于一对同源染色体上的_________。
(2)发生时间：减数分裂形成配子时。
(3)实质：_________随___________的分开而分离，形
成比例_____的两种配子。
等位基因
等位基因
同源染色体
相等
【特别提醒】
(1)对母本去雄、套袋：去雄应在花未成熟时就进行，套袋目的是避免外来花粉的干扰。
(2)正交和反交：纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交，不论高茎豌豆作父本还是作母本，实验结果相同，即正反交实验结果相同。
(3)配子种类和数量：F1(Dd)产生配子时，产生数量相等的两种配子，是指含D和d的两种雌(雄)配子数量相等，而不是指雌雄配子数量相等。一般雄配子的数量远多于雌配子。
(4)测交方法：根据测交后代的表现型及比例推知被测个体产生的配子种类及比例，而不是推知被测个体含有几对等位基因。
【深化探究】
(1)将红果番茄(RR)的花粉授于黄果番茄(rr)雌蕊的柱
头上，母本植株上结出果实的颜色为_____。
(2)基因的分离定律只发生于_____(填“真核”或“原
核”)生物_____(填“有性”或“无性”)生殖过程中，
且只适用于细胞核基因的遗传。
黄色
真核
有性
【典题技法归纳】
(2014·海南高考)某二倍体植物中，抗病和感病这对相对性状由一对等位基因控制，要确定这对性状的显隐性关系，应该选用的杂交组合是(　　)
A.抗病株×感病株
B.抗病纯合体(子)×感病纯合体(子)
C.抗病株×抗病株，或感病株×感病株
D.抗病纯合体(子)×抗病纯合体(子)，或感病纯合体(子)×感病纯合体(子)
【解题指南】(1)题干关键词：“这对相对性状由一对等位基因控制”“确定这对性状的显隐性关系”。
(2)关键知识：基因的分离定律、基因的显隐性和纯合体(子)、杂合体(子)的判断。
(3)隐含知识：判断性状显隐性关系的方法。
【解析】选B。本题主要考查根据基因分离定律判断性状显隐性关系的相关知识。具有相对性状的纯合个体进行正反交，子代表现出来的亲本性状就是显性性状，子代不表现出来的亲本性状就是隐性性状，故B项正确。
【母题变式】
(1)若抗病植株和感病植株杂交，后代出现抗病植株和
感病植株，据此_____(填“能”或“不能”)判断抗病
为显性性状。
不能
(2)若抗病植株与感病植株杂交，后代出现抗病植株与
感病植株，后代的感病植株能稳定遗传，据此___(填
“能”或“不能”)判断相对性状的显隐性，且抗病为
_____性状，感病为_____性状。
能
显性
隐性
【方法规律】生物显隐性性状的判断方法
(1)根据定义判断：若亲本为纯合子，让具有相对性状的个体杂交，若F1只有一种性状，则F1表现的亲本性状为显性性状，未表现的为隐性性状。
(2)根据亲子代性状判断：若双亲无，子代有，则该性状为隐性性状；若双亲有，子代无，则该性状为显性性状。
(3)根据测交后代特点判断：若后代中出现两种表现型，且比例为1∶1，则能稳定遗传的个体所具有的性状为隐性性状，另一种性状为显性性状。
【高考模拟精练】
1.(2013·全国卷Ⅰ)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，下列因素对得出正确实验结论影响最小的是(　　)
A.所选实验材料是否为纯合子
B.所选相对性状的显隐性是否易于区分
C.所选相对性状是否受一对等位基因控制
D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法
【解析】选A。本题以玉米为实验材料，综合考查遗传
实验的科学方法。A项，验证孟德尔分离定律，可以采
取测交或杂交，所以实验材料是否为纯合子对实验结
论影响最小；B项，如果所选的性状为容易区分的相对
性状，则结果容易统计，如果相对性状不易区分，则
结果无法统计计算，对实验结论影响大；C项，孟德尔
分离定律研究的是一对等位基因的分离，多对等位基因控制的相对性状对实验结论影响较大，无法证明；严格遵守实验操作流程和统计分析，所得数据才有说服力，D项对实验结论影响大。
2.(2016·烟台模拟)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是(　　)
A.非等位基因之间自由组合，不存在相互作用
B.杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同
C.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D.F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合
【解析】选D。非等位基因之间自由组合，可能存在相互影响，如F2中出现9∶3∶4这样的性状分离比，A项错误；在完全显性的条件下，杂合子与显性纯合子性状表现相同，B项错误；测交实验除可用于检测F1的基因型外，还可检测其他待测个体的基因组成，C项错误；F2的3∶1性状分离比依赖于雌雄配子的随机结合，D项正确。
【知识总结】孟德尔杂交实验中F2呈现3∶1性状分离比必须依赖的条件
(1)F1个体形成的含不同遗传因子的配子数目相等且生活力相同。
(2)雌雄配子结合的机会相等。
(3)F2不同基因型的个体存活率相同。
(4)遗传因子间的显隐性关系为完全显性。
(5)观察子代样本数目足够多。
3.(2016·洛阳模拟)科学研究过程一般包括发现问题、提出假设、实验验证、数据分析、得出结论等。在孟德尔探究遗传规律的过程中，孟德尔发现问题依据的现象是(　　)
A.具有一对相对性状的纯合亲本杂交实验和F1自交实验，F2表现型之比为3∶1
B.F1与隐性亲本测交，后代表现型之比为1∶1
C.等位基因随同源染色体分开而分离
D.雌雄配子结合的机会均等
【解析】选A。在孟德尔利用假说—演绎法获得分离定律的过程中，使孟德尔发现问题的实验是纯合亲本的杂交实验和F1的自交实验，A正确。
4.(2016·广州模拟)在一个经长期随机交配形成的自然鼠群中，存在的毛色表现型与基因型的关系如下表(注：AA纯合胚胎致死)。请分析回答相关问题：
(1)若亲本基因型为Aa1×Aa2，则其子代的表现型可能为______________。
(2)两只鼠杂交，后代出现三种表现型，则该对亲本的基因型是______________，它们再生一只黑色雄鼠的概率是________。
(3)假设进行很多Aa2×a1a2的杂交，平均每窝生8只小鼠。在同样条件下进行许多Aa2×Aa2的杂交，预期每窝平均生________只小鼠。
(4)现有一只黄色雄鼠和多只其他各色的雌鼠，如何利用杂交方法检测出该雄鼠的基因型？
实验思路：
①选用该黄色雄鼠与多只________色雌鼠杂交。
②____________。
结果预测：
①如果后代出现黄色和灰色，则该黄色雄鼠的基因型为____________。
②如果后代出现______________，则该黄色雄鼠的基因型为Aa2。
【解题指南】解答本题的关键有两点：
(1)根据表格信息明确A、a1、a2间的显隐性关系。
(2)明确检测未知个体基因型的一般方法。
【解析】(1)若亲本基因型为Aa1和Aa2，则其子代的基因型和表现型为AA(死亡)、Aa1(黄色)、Aa2(黄色)、a1a2(灰色)。
(2)由后代有黑色a2a2，可推知其父母均有a2，又因后代有3种表现型，所以亲本的基因型为Aa2和a1a2，它们再生一只黑色鼠的概率为1/4，雄性概率为1/2，所以黑色雄鼠的概率为1/4×1/2=1/8。
(3)Aa2和a1a2所生的后代全部存活，而Aa2和Aa2的后代只有3/4存活，所以有8×3/4=6(只)。
(4)判断基因组成，应考虑待测个体与隐性类型相交。应选用多只黑色雌鼠与之杂交，并观察后代毛色。
答案：(1)黄色、灰色　(2)Aa2、a1a2　1/8
(3)6　(4)实验思路：①黑　②观察后代的毛色
结果预测：①Aa1　②黄色和黑色
【加固训练】
玉米的甜和非甜是一对相对性状，随机取非甜玉米和甜玉米进行间行种植，其中一定能够判断甜和非甜的显隐性关系的是(　　)
【解析】选C。A选项中，当非甜和甜玉米都是纯合子时，不能判断显隐性关系。B选项中，当其中有一个植株是杂合子时，不能判断显隐性关系。C选项中，非甜与甜玉米杂交，若后代只出现一种性状，则该性状为显性性状；若出现两种性状，则说明非甜和甜玉米中有一个是杂合子，有一个是隐性纯合子，此时非甜玉米自交，若出现性状分离，则说明非甜是显性性状；若没有出现性状分离，则说明非甜玉米是隐性纯合子。D选项中，若后代有两种性状，则不能判断显隐性关系。
考点二　分离定律的应用　　　
【核心知识通关】
1.根据亲代基因型推断子代基因型和表现型(基因用A和a表示)：
全为显性
AA∶Aa=1∶1
全为显性
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
1∶1
aa
2.根据子代表现型和比例推断亲本基因型(基因用A和
a表示)：
(1)显性∶隐性=3∶1，则双亲基因型为_______。
(2)显性∶隐性=1∶1，则双亲基因型为_______。
(3)只有显性性状，则双亲基因型为_______________
_________________________________________。
(4)只有隐性性状，则双亲基因型为_______。
Aa×Aa
Aa×aa
AA×AA或AA×Aa
或AA×aa(或双亲中至少有一个是显性纯合子)
aa×aa
3.自交与自由交配问题：
(1)自交。
①含义：自交是指植物中的自花传粉和雌雄异花的同株受粉，广义的自交也可指_______相同的个体相互交配。
基因型
②举例：若只考虑一个种群的一对等位基因A和a，种
群中个体的基因型为___________，则自交包含的交配
组合方式为_______________________。
AA、Aa、aa
AA×AA、Aa×Aa、aa×aa
(2)自由交配。
①含义：是指在一个有性生殖的生物种群中，任何一
个雌性或雄性个体与任何一个异性个体交配的机会均
等。
②举例：基因型为AA、Aa的群体中，某一基因型个
体既可以作父本，也可以作母本，则自由交配有
_______________________________________4种类型。
AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂
【特别提醒】
基因分离定律中的特殊分离比
(1)若Aa与AA表现型不同，则Aa×Aa的后代中，性状分离比为1∶2∶1。
(2)若存在显性基因纯合致死，则Aa×Aa的后代中，性状分离比为2∶1。
(3)若绵羊的有角基因A为显性，无角基因a为隐性，在杂合子(Aa)中，公羊表现为有角，母羊表现为无角，则Aa×Aa的后代中，有角与无角之比为1∶1；公羊中有角与无角之比为3∶1；母羊中有角与无角之比为1∶3。
【深化探究】
(1)若双亲之一为显性纯合子，则子代的表现型一定为
_____性状。
(2)若双亲之一为隐性纯合子，则子代一定含有_____
基因。
(3)若子代出现隐性纯合子，则双亲均含有_____基因。
显性
隐性
隐性
【典题技法归纳】
(2014·海南高考)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，下一代中AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为(　　)
A.3∶3∶1 B.4∶4∶1
C.1∶2∶0 D.1∶2∶1
【解析】选B。本题主要考查基因分离定律的相关知识。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，采用棋盘法。
理论上，下一代基因型个体的数量比为：AA∶Aa∶aa
=4∶4∶1。根据以上分析，故B项正确。
【母题变式】
(1)若该种群的个体中aa个体没有繁殖能力，且只有同种
基因型的个体间能相互交配，则下一代中AA∶Aa∶aa基
因型个体的数量比为________。
(2)若该种群的个体中各基因型个体繁殖能力相同，且
只有同种基因型的个体间能相互交配，则下一代中
AA∶Aa∶aa基因型个体的数量比为________。
3∶2∶1
3∶2∶3
(3)若该种群的个体中各基因型个体繁殖能力相同，且
个体间可以随机交配，则下一代中AA∶Aa∶aa基因型
个体的数量比为________。
1∶2∶1
【方法规律】随机交配问题的两种分析方法
如某种生物基因型AA占1/3，Aa占2/3，个体间可以自由交配，求后代中AA的比例。
(1)棋盘法：在表格的第一行和第一列列出雌雄个体可能的基因型，分别分析每种杂交类型后代的基因型，然后综合分析所有后代中基因型和表现型的比例。
由表可知，杂交类型有AA×AA、Aa×Aa、AA×Aa、Aa×AA共4种，后代中AA的比例为1/3×1/3 + 2/3×2/3×1/4 +2×1/3×2/3×1/2=4/9。
(2)配子比例法：1/3AA个体产生一种配子A；2/3Aa个体产生含A或a的两种数量相等的配子，则A配子所占比例为2/3，a配子所占比例为1/3。
由表可知，后代中AA=2/3×2/3=4/9。
【高考模拟精练】
1.(2016·邯郸模拟)南瓜果实的颜色是由一对等位基因(A和a)控制的，用一株黄果南瓜和一株白果南瓜杂交，F1中既有黄果南瓜，也有白果南瓜，F1自交产生的F2的表现型如图所示，根据图示分析，下列说法错误的是(　　)
A.P中黄果的基因型是aa
B.F1中白果的基因型为AA和Aa
C.由图中③可以判定白果为显性性状
D.F2中黄果与白果的理论比例是5∶3
【解析】选B。图中③过程是白果自交，后代产生了白果和黄果两种表现型，可以确定白果为显性性状，黄果为隐性性状且基因型为aa。F1中黄果和白果各占1/2，白果基因型为Aa。F2中黄果占1/2+(1/2)×
(1/4)=5/8，F2中白果占1/2×(1/2+1/4)=3/8，即黄果∶白果=5∶3。
【延伸探究】
(1)图中哪一过程属于性状分离现象？
提示：③。
(2)F2的白果中，纯合子的比例为多少？
提示：1/3。F2白果中AA∶Aa=1∶2，故纯合子的比例为1/3。
2.(2016·长沙模拟)豌豆的花色中紫色对白色为显性。一株杂合紫花豌豆连续自交繁殖三代，则子三代中开紫花的豌豆植株与开白花的豌豆植株的比例为(　　)
A.3∶1　　B.15∶7　　C.9∶7　　D.15∶9
【解析】选C。杂合紫花豌豆连续自交繁殖，子三代中杂合子Aa占1/23，纯合子占1-1/23=7/8，隐性纯合子占7/16，显性纯合子也占7/16，因此开紫花的豌豆植株占9/16，开白花的豌豆植株占7/16，则二者比例为9∶7。
【知识总结】连续自交问题分析
杂合子(Aa)连续自交，纯合子与杂合子所占比例变化如图所示：
(1)杂合子Aa连续自交n次，不淘汰相关基因型个体。
杂合子比例=(1/2)n；
纯合子比例=1-(1/2)n；
显性纯合子比例=隐性纯合子比例=[1-(1/2)n]/2。
(2)杂合子Aa连续自交n代，且逐代淘汰隐性个体：显性个体中，纯合子比例为(2n-1)/(2n+1)，杂合子比例为2/(2n+1)。
3.(2016·南昌模拟)假设某植物种群非常大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占(　　)
A.1/9 B.1/16 C.4/81 D.1/8
【解析】选B。感病植株rr不能产生可育的配子，所以抗病植株RR和Rr各占1/2，R的基因频率为3/4，r的基因频率为1/4。该种群植株随机交配，则子一代中感病植株占1/16。
4.(2016·武汉模拟)现有以下牵牛花的4组杂交实验：
A组：红花×红花→红花、蓝花
B组：蓝花×蓝花→红花、蓝花
C组：红花×蓝花→红花、蓝花
D组：红花×红花→全为红花
其中，A组中子代红花数量为298，蓝花数量为101；B、C组未统计数量，请分析并回答问题。
(1)若花色只受一对等位基因控制，则________组和________组对显隐性的判断正好相反。
(2)有人对实验现象提出了假说：花色性状由三个复等位基因(A+、A、a)控制，其中A决定蓝色，A+和a都决定红色，A+相对于A、a是显性，A相对于a为显性。若该假说正确，则B组所用的两个蓝花亲本基因型是________。
(3)若(2)中所述假说正确，那么红花植株的基因型可能有________种，为了测定其基因型，某人分别用AA和aa植株对其进行测定。
①若用AA植株与待测植株杂交，则可以判断出的基因型是______________。
②若用aa植株与待测植株杂交，则可以判断出的基因型是__________。
【解析】(1)若花色只受一对等位基因控制，A组结果
说明红花是显性，B组结果说明蓝花是显性，正好相
反。(2)若假说正确，蓝花的基因型为AA或Aa，后代出
现红花，故两个蓝花亲本基因型都为Aa。(3)若(2)中
所述假说正确，那么红花植株基因型有4种：A+A+、
A+A、A+a、aa。①A+A+与AA杂交子代全是红花，A+A与
AA杂交子代红花∶蓝花=1∶1，A+a与AA杂交子代
红花∶蓝花=1∶1，aa与AA杂交子代全是蓝花，故用AA与待测植株杂交可判断出的基因型是A+A+和aa。②A+A+与aa杂交子代全是红花，A+A与aa杂交子代红花∶蓝花=1∶1，A+a与aa杂交子代全是红花，aa与aa杂交子代全是红花，故用aa与待测植株杂交可判断出的基因型是A+A。
答案：(1)A　B　(2)Aa、Aa
(3)4　①A+A+和aa　②A+A
【加固训练】
1.(2015·郑州模拟)一匹家系来源不明的雄性黑马与若干匹雌性红马杂交，生出20匹红马和22匹黑马，你认为该亲本的基因型是(　　)
A.黑马为显性纯合子，红马为隐性纯合子
B.黑马为杂合子，红马为显性纯合子
C.黑马为隐性纯合子，红马为显性纯合子
D.黑马为杂合子，红马为隐性纯合子
【解析】选D。显、隐性纯合子杂交后代均为显性；显性纯合子与杂合子杂交后代也均为显性；杂合子与隐性纯合子杂交后代显、隐性之比为1∶1。
2.(2015·赤峰模拟)科学家利用小鼠进行杂交实验，结果如下：①黄鼠×黑鼠→黄鼠2 378∶黑鼠2 398；②黄鼠×黄鼠→黄鼠2 396∶黑鼠1 235。下列有关分析不正确的是(　　)
A.实验①能判断小鼠皮毛黄色是隐性性状
B.实验②中黄鼠是杂合子
C.实验②中亲本小鼠均不是纯合子
D.纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡
【解析】选A。实验②中亲代黄鼠产生黑色子代，说明黄色是显性性状，黑色是隐性性状，亲代均为杂合子，子代正常比例应为3∶1，但实际为2∶1，说明纯合的黄色小鼠可能在胚胎期死亡，故A项错误，B、C、D项正确。