高中生物 · 遗传的基本规律:孟德尔的豌豆
一对相对性状
杂交F2出现3:1
分离定律
等位基因随配子分离
两对性状
F2出现9:3:3:1
自由组合
非等位基因自由组合
开场场景:高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,子一代全是高茎;让子一代自交,子二代居然高:矮 ≈ 3:1。孟德尔第一个用“数比例”的办法看穿了遗传不是“混合”,而是颗粒式的。
义是什么:颗粒式遗传,不是混血
大白话:孟德尔认为遗传是“颗粒”——每个性状由一对遗传因子(基因)控制,一个来自父本一个来自母本。显性基因会盖住隐性基因,但隐性基因没消失,只是藏着,自交一代后又冒出来。
为什么 F₂ 是 3:1:F₁ 是 Aa,它产生的配子一半带 A、一半带 a;雌雄配子随机结合,就得到 AA:Aa:aa=1:2:1,显隐表现型=3:1。
路怎么想到的:画配子、画棋盘
两步走:先写亲本基因型→再写各自能产生哪些配子→雌雄配子随机结合画棋盘(或用分支法)。一对性状分离比 3:1、测交 1:1;两对独立遗传就是 9:3:3:1、测交 1:1:1:1。
由子代反推亲代:后代出现 3:1 说明双亲都是杂合子 Aa×Aa;出现 1:1 说明是测交 Aa×aa。
核心过程:三道例题
用途与案例
医学:遗传咨询
白化、多指等单基因病可用分离定律算概率。婚前对家族史做分析,能估算后代患病风险。
育种:杂交育种
把两个优良性状集中到一个品种上:AABB×aabb→选 F₂ 中理想类型→连续自交纯化,直到不再性状分离。
展往哪儿长
初中:知道遗传变异现象。高中:本章从个体比例进入;下一章追到基因本质是 DNA。大学:遗传学讲连锁互换、伴性遗传、群体基因频率。
拓展:孟德尔成功原因之一是先研究一对、再多对相对性状,并用统计学计数;豌豆是自花传粉、闭花受粉,天然纯合。
别把基因型比和表现型比混:F₂ 基因型 1:2:1,表现型才是 3:1。自由组合只适用于非同源染色体上的非等位基因;若两对基因在同一对染色体上(连锁),就不是 9:3:3:1。
练习
基础:杂合子 Aa 自交,后代基因型比例和表现型比例各是多少?
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基因型 AA:Aa:aa=1:2:1;表现型 显性:隐性=3:1。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题和过程再顺一遍。
进阶:测交后代出现 1:1 的性状分离比,被测个体的基因型是什么?
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被测个体为杂合子(如 Aa),测交即 Aa×aa,后代 Aa:aa=1:1。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题和过程再顺一遍。
思考:为什么孟德尔选用豌豆容易成功?
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豌豆自花传粉、闭花受粉,自然状态下是纯合子;具多对易于区分的相对性状;子代多、便于统计。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题和过程再顺一遍。
证教材级补充:孟德尔假说—演绎法
为什么测交能验证假说:隐性纯合子 aa 只产生带 a 的配子,它对子代表现型“不添乱”——后代显隐比例直接反映 F₁ 产生了几种配子、比例多少。若 F₁ 真产生 A:a=1:1 的配子,测交后代必为 1:1。实验结果吻合,假说成立。
拓展例题:两对相对性状中,F₂ 重组类型(与亲本不同的表现型)占多少?
若亲本为 AABB×aabb,F₂ 中重组类型(3+3)/16=6/16=3/8;若亲本为 AAbb×aaB B,则重组类型为 10/16。注意看亲本是哪种组合。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题和过程再顺一遍。
① 分离定律:等位基因随同源染色体分离,F₂ 显隐=3:1。
② 自由组合:非同源染色体上非等位基因自由组合,F₂=9:3:3:1。
③ 测交 Aa×aa→1:1,用于鉴定基因型;自交纯化是育种常用手段。
- 用自己的话讲:为什么两个双眼皮父母能生出单眼皮孩子?用 A/a 配子棋盘讲给别人听。
- 举个反例:为什么红×白牡丹后代不会都是“粉牡丹”稳定遗传?颗粒遗传会重新分离。
- 哪里还卡壳:9:3:3:1 的拆分、测交与自交区别——哪句要翻书就圈哪里。