7.1 孟德尔豌豆杂交实验（一）-【大鹏生物】2024高考生物一轮复习讲义

第1章 遗传因子的发现 遗传因子是什么，你可能不清楚，但说起基因，你一定耳熟能详。你的长相、身高、体重、肤色，甚至在某方面的天赋，都与基因有着密不可分的关系。基因最早的名字就是“遗传因子”。 基因为什么曾叫遗传因子?这背后有什么故事吗?遗传因子看不见摸不着，科学家是怎样发现它的呢?它在亲子代间的传递有什么规律呢? 让我们从一百多年前孟德尔的豌豆杂交实验开始，循着科学家的足迹，探索遗传的奥秘。 八年耕耘源于对科学的痴迷， 一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。 实验设计开辟了研究的新路， 数学统计揭示出遗传的规律。 第1节 孟德尔豌豆杂交实验（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合，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，混合液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。这种观点也称作融合遗传。 1.1 豌豆作为遗传实验材料的优势和实验步骤 1.选择豌豆作为杂交实验材料的优点 （1）豌豆花是两性花，在未开放时，它的花粉会落到同一朵花的雌蕊的柱头上，从而完成受粉，即豌豆是自花传粉（自交）闭花受粉植物，在自然状态下一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。 （2）豌豆植株还具有很多易于区分的性状。用具有相对性状的植株进行杂交实验，实验结果很容易观察和分析。 （3）豌豆易栽培，生长周期短，且一次繁殖能产生大量后代，使得实验周期短，实验数据充足，便于分析，减小实验的偶然误差。 （4）豌豆的花较大，便于进行人工异花传粉。 2.豌豆杂交实验（人工异花传粉）步骤 去雄（除去未成熟花的全部雄蕊）→套袋（防止外来花粉干扰）→人工异花传粉（操作如图所示）→套袋（防止外来花粉干扰）。 3.豌豆杂交实验中的基本概念 （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叫作自花传粉，也叫自交。 （2）异花传粉：两朵花之间的传粉过程叫作异花传粉。 （3）闭花受粉：指花未开放前，雄蕊中的花粉就已落到雌蕊的柱头上，完成了受粉过程。 （4）性状：生物体的形态特征、生理特性和行为习惯等称为性状，如豌豆的茎高、豆荚的形状等。 （5）相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫作相对性状，如豌豆种子的圆粒和皱粒、植株的高茎和矮茎等。 种子形状 子叶颜色 花的颜色 豆荚颜色 （未成熟） 豆荚形状 花的位置 茎的高度 圆滑 黄色 红色 绿色 饱满 腋生 高茎 皱缩 绿色 白色 黄色 不饱满 顶生 矮茎 1.2 一对相对性状的杂交实验 （1）孟德尔用纯种高茎豌豆和纯种矮茎豌豆杂交，无论正交还是反交，产生的F1均为高茎豌豆。 （2）F1自交产生的F2出现性状分离现象，且分离比为高茎矮茎≈3:1。 （3）提出问题：F2中出现3:1的性状分离比是偶然的吗? 孟德尔还对豌豆的其他6对相对性状进行了杂交实验。 实验结果：表1-1 性状 F2的表现 显性 隐性 显性：隐性 茎的高度 高茎 787 矮茎 277 2.84:1 种子形状 圆粒 5474 皱粒 1850 2.96:1 子叶颜色 黄色 6022 绿色 2001 3.01:1 花的颜色 红色 705 白色 224 3.15:1 豆荚形状 饱满 882 不饱满 299 2.95:1 豆荚颜色（未成熟） 绿色 428 黄色 152 2.82:1 花的位置 腋生 651 顶生 207 3.14:1 看来，F2中出现3:1的性状分离比不是偶然的。是什么原因导致遗传性状在杂种后代中按一定的比例分离呢? ※大鹏老师提示※ 不能认为高茎与矮茎两种性状的分离比是3：1。 相对性状是指同一生物同一性状的不同表现类型。高茎与矮茎是同一性状（茎的高矮）的两种表现类型，是一对相对性状，而不是两种性状。因此，只能表述为“高茎与矮茎的性状分离比是3：1”，而不是“高茎与矮茎两种性状的分离比是3：1”。 1.3 一对分离现象的解释 1.孟德尔假说的主要内容 （1）生物的性状是由遗传因子决定的。这些遗传因子就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。每个遗传因子决定着一种特定的性状，其中决定显性性状的为显性遗传因子用大写字母（如D）来表示；决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母（如d）来表示。 （2）体细胞中遗传因子是成对存在的。例如，纯种高茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子DD，纯种矮茎豌豆的体细胞中有成对的遗传因子dd。 （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。例如，含遗传因子D的配子，既可以与含遗传