第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
问题探讨
1.答案 粉色 。因为按照融合遗传的观点，双亲遗传物质在子 代体内混合，子代呈现双亲的中间性状，即红色和白色的混合 色———粉色。
解析 红花豌豆和白花豌豆杂交后，按照融合遗传的观点，得 出子代豌豆花的颜色为粉色。
2.提示 此问题是开放性问题，目的是引导学生观察、分析身边 的生物遗传现象，学生通过对遗传实例的分析，辨析融合遗传 观点是否正确 。有些学生可能举出的实例是多个遗传因子控 制生物性状的现象（ 如人体的高度等），从而产生诸多疑惑，教 师对此可以不作过多的解释 。只要引导学生能认真思索，积 极探讨，投人学习状态即可。
探究 · 实践
1.答案 与每个小组的实验结果相比，全班总的实验结果更接 近预期的结果，即彩球组合类型数量比 DD ∶ Dd ∶ dd = 1∶2∶1，彩球代表的显性与隐性类型的数值比为3∶1。因为实验个体 数量越大，实验结果就越接近理论值。
如果孟德尔当时只统计 F2 中 10 株豌豆的性状，则很难正 确地解释性状分离现象，因为实验统计的样本数目足够多是 孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一 。当只对 10 株豌豆的性状做统计时，会出现较大的误差。
2.答案 模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的 。 因为 甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子，从两个 桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上是模拟雌、雄配 子的随机结合，统计的数量也足够大，出现了 3 ∶ 1 的结果。 但证明某一假说还需实验进一步验证。
科学方法
答案 归纳法是一种由个别到一般的论证方法 。它通过综合 许多具有内在联系的个别事例，然后归纳出它们所具有的共 同特性，从而得出一个一般性的原理或结论，人们在总结经验 时经常使用这种证明方式 。假说—演绎法和归纳法正好相 反，它是由一般到个别，即先从一个总的原理出发，从中推导 关于个别情况的结论的一种论证方法。
思维训练
提示 将获得的开紫花的植株连续自交，即将每次自交后代 开紫花的植株选育再进行自交，直至后代不再出现开白花的 植株为止 。具体过程可用图表示。
解析 通过题干可知紫花对白花为显性（ 相关基因用 A、a 表 示），即在 F1中紫花既有 AA( 1/3) 又有 Aa( 2/3) ,要想提高纯合子的比例可让紫花植株连续自交。
练习与应用
一、概念检测
1.× 隐性性状不是不能表现出来，而是在杂种 F1 中不能 表现出来。
(2) × 纯合子的自交后代不会发生性状分离，而杂合子的自 交后代会出现性状分离，其后代既有纯合子，又有杂合子。
2.A 假设相关基因用 A、a 表示 。从题干可知，这对夫妇的遗传 因子组成为：男性 aa,女性 Aa（ 其母亲遗传因子组成为 aa) ,则 推知这对夫妇生下蓝眼孩子的可能性为 1/2。
3.答案 (1) 白色 黑色
(2) 性状分离 白毛羊为杂合子，杂合子在“ 自交”时会产生 性状分离现象
解析 从图中可以看出，白毛羊与白毛羊杂交产生了黑毛羊， 由此可以推知，羊的白毛对黑毛为显性。
二、拓展应用
1.答案 (1) F1 水稻细胞中含有一个控制糯性的遗传因子和一 个控制非糯性的遗传因子 。在 F1 形成配子时，两个遗传因子 分离，分别进入不同配子中，含糯性遗传因子的花粉含有支链 淀粉，遇碘变橙红色；含非糯性遗传因子的花粉含有直链淀 粉，遇碘变蓝黑色，其比例为 1 ∶ 1。
(2)孟德尔的分离定律，即在 F1 形成配子时，成对的遗传因子 彼此分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。
(3)2
解析 F1 产生配子时控制不同性状的遗传因子分离，分别进 入不同的配子中。
2.答案 (1) 将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。
(2) 杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马， 此结果说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后 代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被鉴定的栗色公马 为杂合子。
解析 一般鉴定一个个体是纯合子还是杂合子用测交实验 法，但由于一匹母马在一个繁殖季节里只能生一匹小马，所以 要将需鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹杂交后代。
3.提示 选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一 。孟 德尔在遗传杂交实验中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳 菊等，其中豌豆的杂交实验最为成功，并利用豌豆杂交实验发 现了遗传的基本规律 。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验 的特点，例如，豌豆是严格自花传粉植物，在自然状态下一般 是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；豌豆 花大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的易于区分的多个 性状，易于统计实验结果。
解析 选择适宜的实验材料是实验成功的条件之一。
4.提示 凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和 质子的发现过程等，都是通过假说—演绎法得出结论的。 19 世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验结果出发提 出某种理论或学说 。而假说—演绎法，是从客观现象或实验 结果出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说，这种 方法的运用促进了生物科学的研究，使遗传学由描述性研究 进入理性推导和实验验证的研究阶段。
解析 可以上网查资料找一下相关的例子。
第二节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
问题探讨
1.答案 不会有影响，决定子叶颜色的遗传因子与决定种子形 状的遗传因子的遗传是各自独立的，相互之间不会有影响。
解析 每对相对性状的遗传因子的遗传是独立的、互不干 扰的。
2.答案 不一定，通过实验观察发现，亲本的黄色豌豆为饱满 的、绿色豌豆为皱缩的，但将它们杂交后的子一代自交，子二 代中黄色豌豆中既有饱满的、也有皱缩的；绿色豌豆中既有饱 满的、也有皱缩的。
解析 杂交时，不同对的相对性状之间可以进行组合，使后代 产生新的性状组合，出现了黄色皱粒和绿色圆粒的豌豆。
旁栏思考题（ 一）
答案 从数学角度看，(3 ∶ 1) 2 的展开式为 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1,即 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 的比例可以表示为两个 3 ∶ 1 的乘积 。对于两对相对 性状的遗传，如果对每一对性状进行单独分析，如单纯考虑圆 粒和皱粒或黄色和绿色一对相对性状的遗传时，其性状的数 量比是圆粒 ∶ 皱粒 = ( 315 108) ∶ ( 101 32) ≈3 ∶ 1;黄色 ∶ 绿色= (315 101) ∶ (108 32) ≈3 ∶ 1。 即每对性状的遗传都 遵循分离定律。9∶3 ∶ 3 ∶ 1来自 (3∶1) 2 。
解析 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 = ( 3 ∶ 1) 2 , 从这可以看出自由组合定律是 在分离定律的基础上建立起来的。
旁栏思考题（ 二）
答案 利用黄色皱粒( YYrr) 和绿色圆粒( yyRR) 的纯合亲本 杂交，也能得到遗传因子组成为 YyRr 的黄色圆粒豌豆。
解析 黄色皱粒纯合子的遗传因子组成为 YYrr、绿色圆粒纯 合子的遗传因子组成为 yyRR,两者杂交后，子代的遗传因子 组成为 YyRr,表现为黄色圆粒。
旁栏思考题（ 三）
答案 如果用中文的词或句子来代表遗传因子，教材中图1- 8应呈现为如图：
教材中用字母作为符号的图解更简洁、清晰，也更好理 解，因为字母的大小写，能体现显隐性遗传因子间的相互关系。
旁栏思考题（ 四）
答案 用到了归纳法。
解析 归纳法是一种由个别到一般的论证方法 。它通过综合 许多具有内在联系的个别事例，然后归纳出它们所具有的共 同的特性，从而得出一个一般性的原理或结论 。孟德尔通过 进行豌豆两对相对性状的杂交实验，发现了子代性状的分离 比，进一步归纳出了自由组合定律。
思考 ·讨论
1.提示 豌豆适于作为杂交实验材料的优点有：( 1) 具有稳定的 易于区分的相对性状，如高茎和矮茎，高茎高度在 1.5 ~ 2.0 m, 矮茎高度仅为0.3 m左右，易于观察和区分；( 2) 豌豆是自花传 粉植物，在自然状态下一般都是纯种，纯种杂交获得杂合子；
(3) 豌豆花比较大，易于做人工杂交实验 。孟德尔正是因为选 用了豌豆做杂交实验，才能有效地从单一性状到多对性状研 究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化统计，所 以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
解析 用豌豆作为实验材料，是孟德尔取得成功的条件之一。
2.提示 如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难 对分离现象作出解释 。因为通过统计，孟德尔发现了生物性 状的遗传在数量上呈现一定的数学比例，这引起他揭示其实 质的兴趣 。同时这也使孟德尔意识到数学概率也适用于生物 遗传的研究，从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理 和分析中。
解析 利用统计学原理统计实验结果也是孟德尔取得成功的 原因之一。
3.提示 一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该 能够预测另一些实验结果 。可参考教科书对“假说—演绎法 ” 的解释。
解析 假说还需实验进一步验证。
4.提示 字母是数学中经常使用的一种符号，它能将很抽象的 数学概念具体化，如在理解三角形三条边的关系规律“两边之 和大于第三边”时，可以用字母 a、b、c 代表三条边，用“a b>c” 代表此规律，这样表述更直观 。将数学方法应用在生物的遗 传研究上，可将一些复杂的生物学问题简单化，抽象问题直观 化，便于快速找到遗传规律。
解析 生物学中很多方面涉及数字关系，利用数学知识和字 母，能更直观、具体地从生物现象中寻找到相关规律。
5.提示 (1) 扎实的知识基础和对科学的热爱 。孟德尔在维也 纳大学进修学习时，通过对自然科学的学习，具有了生物类型 是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型等进化思想 。同 时孟德尔还学习数学，他受到“数学方法可以应用于各门自然 科学之中”思想的影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的 想法，孟德尔成为第一个认识到概率原理能用于预测遗传杂 交实验结果的科学家。
(2)严谨的科学态度 。孟德尔对杂交实验的研究从观察遗传 现象出发，提出问题，作出假设，然后设计实验验证假说 。这 在当时是一种新的研究思路，他没有局限于对实验结果的简 单描述和归纳。
(3)勤于实践 。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验中，连续进行了 多年的研究，并且对每次实验的结果进行统计分析，从中发现 了前人没有发现的问题和规律。
(4)敢于向传统挑战 。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性 遗传”的思想，这是对传统的遗传观念的挑战。
解析 孟德尔取得成功的原因非常多，除了创造性地运用科 学方法外，也与其对科学的热爱，严谨的科学态度，勤于实践 等分不开。
知识链接
答案 生物的表型是基因型与环境共同作用的结果，生物的 表型除了受基因型决定之外，还会受环境的影响。
解析 基因型相同，表型不一定相同 。如：基因型相同的水毛 茛的叶片在空气中和在水中呈现两种不同的表型。
练习与应用
一、概念检测
1.(1) × 表型相同的生物，基因型不一定相同 。如豌豆表型为 高茎时，其基因型有 DD 和 Dd 两种情况。
(2)√ 根据孟德尔自由组合定律，控制不同性状的遗传因子 的分离和组合是互不干扰的。
2.C 根据题意，南瓜果实的白色( W) 对黄色( w) 是显性，盘状 ( D) 对球状( d) 是显性，A 项中基因型为 WwDd 的南瓜果实表 型为白色盘状，基因型为 wwDd 的南瓜果实表型为黄色盘状， 两者表型不同；B 项中基因型为 WWdd 的南瓜果实表型为白色球状，基因型为 WwDd 的南瓜果实表型为白色盘状，两者表 型不同；C 项中基因型为 WwDd 的南瓜果实表型为白色盘状， 基因型为 WWDD 的南瓜果实表型为白色盘状，两者表型相 同；D 项中基因型为 WWdd 的南瓜果实表型为白色球状，基因 型为 WWDd 的南瓜果实表型为白色盘状，两者表型不同。
3.A 分离定律是自由组合定律的基础，A 正确；两对等位基因 的遗传中，可用分离定律单独分析其中一对等位基因的遗传， B 错误；自由组合定律用来分析两对或者两对以上等位基因之 间的遗传关系，C 错误；基因的分离和基因的自由组合是同时 进行的，都发生在配子形成的过程中，D 错误。
二、拓展应用
1 . 答案 3/16
解析 根据题干写出遗传图解，就可得出答案，图解如下：
2.答案 因为控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性 状的是隐性基因，所以当甜玉米接受非甜玉米的花粉时，非甜 玉米花粉产生的精子中含有显性基因，而甜玉米胚珠中的极 核含有隐性基因，极核受精后发育成胚乳，胚乳细胞中显性基 因对隐性基因有显性作用，故在甜玉米植株上结出非甜玉米； 当非甜玉米接受甜玉米的花粉时，甜玉米花粉产生的精子中 含有隐性基因，而非甜玉米的胚珠中的极核含有显性基因，故 在非甜玉米植株上结出的仍是非甜玉米。
解析 由于甜为隐性，非甜为显性，所以甜玉米上有非甜玉米 的籽粒，而非甜玉米上没有甜玉米的籽粒。
3.答案 父母都是双眼皮，后代可能会出现单眼皮 。 由单眼皮 为隐性性状可知，正常情况下，如果父母都是单眼皮，其孩子 一定是单眼皮 。如果其孩子为双眼皮，那可能是特殊原因导 致的，比如环境条件改变，使单眼皮变成了双眼皮，也有可能 是基因突变等导致的 。由此可体会到生物的遗传规律在特殊 环境下可能产生差异。
解析 双眼皮性状由显性基因（ 用 A 表示）控制，单眼皮性状 由隐性基因（ 用 a 表示）控制 。如父母的基因型都是 Aa,可能 产生基因型为 aa 的后代，表现为单眼皮 。如果父母都是单眼 皮，孩子是双眼皮，与正常的单基因遗传规律不符，应该是环 境或其他原因所致，同学们可以上网寻找可能的相关原因。 这一现象表明，生物的遗传规律在特殊环境下可能产生差异。
复习与提高
一、选择题
1.A 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。
2.B 鉴定一株结红果的番茄植株是纯合子( RR) 还是杂合子 ( Rr) ,可以让其与黄果纯合子进行杂交，如果后代有红果和黄果，则该植株为杂合子，如果后代全为红果，则该植株为纯合 子；也可以让其与红果杂合子( Rr) 杂交，如果后代全为红果， 则该植株为纯合子，如果后代有红果和黄果，则该植株为杂合 子；也可以让该红果植株自交，如果后代出现了黄果，则其为 杂合子。
3.A 验证孟德尔分离定律时，可以通过下列几种杂交实验及结 果：①显性纯合子与隐性个体杂交，得到的 F1 自交，F2 出现 3 ∶ 1 的分离比；②杂合子与隐性个体杂交，F1 出现 1 ∶ 1 的分 离比；③杂合子自交，F1 出现 3 ∶ 1 的分离比 。 由此可知，所选 实验材料是否为纯合子并不影响得出正确的实验结论，A 符 合题意 。若相对性状的显隐性不容易区分，则容易导致统计 错误，进而影响实验结果，B 不符合题意 。验证分离定律时， 所选相对性状必须受一对等位基因控制，C 不符合题意 。不 遵守实验操作流程和统计分析方法，所得的实验结果就可能 不准确，D 不符合题意。
4.B 单看直毛和卷毛这 一 对 相 对 性 状，子 代 直 毛 ∶ 卷 毛 = 3 ∶ 1，属于杂合子自交类型，故亲本的基因型均为 Bb;再单看 黑色和白色这一对相对性状，子代黑色 ∶ 白色 = 1 ∶ 1,属于杂合子测交类型，故亲本基因型分别为 Dd、dd。综合以上可 知“个体 X”的基因型应为Bbdd。
5.C 孟德尔对分离现象出现的原因提出的假说包括：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；在体细胞中，遗传 因子是成对存在的；在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此 分离，分别进入不同的配子中；受精时，雌雄配子的结合是随 机的。F2 既有高茎又有矮茎，是 F1 自交出现的实验结果，性状 分离比接近 3 ∶ 1, 是运用统计学的方法对实验结果进行的 分析。
二、非选择题
1.答案 （1）紫茎 缺刻叶
( 2) AABb aaBb AaBb ( 3) 紫 茎缺刻叶 ∶ 紫茎马铃薯叶= 3 ∶ 1
解析 (1) 根据第 1 组实验的结果，亲本为紫茎和绿茎，子代 全为紫茎，则说明紫茎为显性性状；根据第 1 组和第 2 组实验 的结果，亲本全为缺刻叶，子代出现了马铃薯叶，表明马铃薯 叶为隐性性状、缺刻叶为显性性状。 ( 2) 依据第( 1) 问的分 析，紫茎为显性性状、缺刻叶为显性性状，第 1 组实验中亲本 为紫茎和绿茎，子代全为紫茎，说明亲本紫茎的基因型为 AA、 绿茎的基因型为 aa,第 1 组中亲本全为缺刻叶，子代缺刻叶 ∶ 马铃薯叶= 3 ∶ 1,说明亲本缺刻叶的基因型都为 Bb。 综合分 析，紫茎缺刻叶①的基因型为 AABb,绿茎缺刻叶②的基因型 为 aaBb。 同理，第 2 组实验中亲本为紫茎和绿茎，子代中紫 茎 ∶ 绿茎= 1 ∶ 1,说明亲本紫茎的基因型为 Aa、绿茎的基因型 为 aa,第 2 组中亲本全为缺刻叶，子代缺刻叶 ∶ 马铃薯叶 = 3 ∶ 1,说明亲本缺刻叶的基因型都为 Bb。 综合分析，紫茎缺刻 叶③ 的 基 因 型 为 AaBb, 绿 茎 缺 刻 叶 ④ 的 基 因 型 为 aaBb。 (3) 紫茎缺刻叶①的基因型为 AABb,紫茎缺刻叶③的基因型 为 AaBb,故子代中全为紫茎，缺刻叶 ∶ 马铃薯叶 = 3 ∶ 1,故子 代表型及比例为紫茎缺刻叶 ∶ 紫茎马铃薯叶= 3 ∶ 1。
2.答案 (1) 高秆和矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且 在遗传上符合分离定律；控制这两对相对性状的基因独立遗 传 。
(2) 将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生 F1 , 让 F1 与感病矮秆杂交 。
(3) F2 中有抗病矮秆品种 。要获得纯合 的抗病矮秆品种，可以从 F2 中选择抗病矮秆植株进行自交得 到 F3 , 淘汰 F3 中感病矮秆个体，让抗病矮秆的个体进行自交， 后代中不发生性状分离的即为纯合的抗病矮秆品种。
解析 (1) 孟德尔遗传规律研究的是真核生物细胞核基因的 遗传，两对性状分别受两对等位基因控制，而且控制相对性状 的等位基因应独立遗传才符合自由组合定律的适用范围。 (2) 测交是用 F1 与隐性纯合体杂交，即先用纯合的抗病高秆与 感病矮秆杂交获得 F1 , 然后再进行测交实验。 (3) 设抗病与感 病分别由基因 A 与 a 控制，高秆与矮秆分别由基因 B 与 b 控 制，纯合亲本抗病高秆( AABB) 与感病矮秆( aabb) 杂交后获得 的 F1 的基因型为 AaBb,F1 与基因型为 aabb 的个体测交后，F2 的基因型 为 AaBb、Aabb、aaBb、aabb, 选 择 其 中 的 抗 病 矮 秆 ( Aabb) ,让其自交，F3 的基因型为 Aabb、AAbb、aabb, 其中基 因型为 Aabb、AAbb 的个体表型为抗病矮秆，基因型为 aabb 的 个体表型为感病矮秆，选 F3 的抗病矮秆个体再自交，其中不 发生性状分离的即为纯合抗病矮秆( AAbb) 品种。
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