孟德尔的豌豆杂交实验（一）（第2课时）

孟德尔的豌豆杂交实验（一）第二课时人教版高中生物必修二学习目标1.通过模拟实验，来体验孟德尔的假说2、分离定律的其他证据——F1花粉鉴定法3、分离定律的应用4、遗传现象的推断目录1、情境导入，一对相对性状的杂交实验2、知识回顾3、通过模拟实验，来体验孟德尔的假说4、分离定律的其他证据——F1花粉鉴定法5、分离定律的应用6、遗传现象的推断7、当堂练习8、课堂小结情景导入知识回顾：孟德尔遗传研究中的假说-演绎观察豌豆杂交试验，F2出现性状分离及显隐性状分离比，质疑融合遗传。提出解释分离现象的四点假说。

设计测交实验、预期实验结果，实施实验，实验结果与预期相符。

假说成立，形成分离定律。知识回顾：分离定律

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。（1）花粉中出现这种比例的原因是什么？（2）实验结果验证了什么？（3）如果让F1自交，F2中花粉有

种类型。分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。适用范围：(1)真核生物、有性生殖的细胞核遗传。(2)一对遗传因子控制的一对相对性状的遗传。①②知识回顾：分离定律适用条件：(1)子一代个体形成的两种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)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相同。(4)产生的子代样本数目足够多。分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。①②关键知识回顾：分离定律实验原理：雄配子(精子)雌配子(卵细胞)模拟生殖过程中，雌雄配子随机结合实验步骤:随机抽取充分混合记录组合组合类型DDDddd数目重复实验课堂新知一：通过模拟实验，来体验孟德尔的假说性状分离比的模拟实验记录表次数甲乙组合123456.....合计次数D次

，d次

。D次

，d次

。DD次

，Dd次

，dd次

。统计数量比D:d=D:d=DD:Dd：dd=（3）操作步骤取小桶并编号→分装彩球→混合彩球→随机取球→放回原小桶→重复实验课堂新知一：通过模拟实验，来体验孟德尔的假说（4）分析结果，得出结论①彩球组合类型数量比：DD∶Dd∶dd≈____________。②彩球组合类型的数量比代表显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈______。1:2:13:1课堂新知一：通过模拟实验，来体验孟德尔的假说讨论：（1）为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？（2）实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？（3）为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。课堂新知一：通过模拟实验，来体验孟德尔的假说讨论：（4）理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。课堂新知一：通过模拟实验，来体验孟德尔的假说讨论：（5）将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果比较，你认为孟德尔的假说是否合理？合理。因为甲、乙小桶内的彩球分别代表孟德尔杂交实验中的雌雄配子，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组合，统计的样本数量也足够大，出现了3：1的结果。但孟德尔提出的假说是否正确还需要实验来验证。课堂新知一：通过模拟实验，来体验孟德尔的假说课堂新知二:分离定律的其他证据——F1花粉鉴定法（1）花粉中出现这种比例的原因是什么？（2）实验结果验证了什么？（3）如果让F1自交，F2中花粉有

种类型。

水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答下列问题：信息一：水稻的非糯性和糯性是一对相对性状。信息二：性状可以体现于水稻的花粉。信息三：非糯性花粉和糯性花粉中所含的淀粉形式不同，非糯性所含为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。课堂新知二:分离定律的其他证据——F1花粉鉴定法信息四：一对相对性状的纯合非糯性水稻与糯性水稻进行杂交实验。信息五：F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，镜检结果，两种形式的花粉数量相当。需要延伸的信息：花粉相当于植物的雄配子。课堂新知二:分离定律的其他证据——F1花粉鉴定法（1）花粉中出现这种比例的原因是什么？

F1形成配子时，控制支链还是直链淀粉合成的两个遗传因子分离，分别进入到不同配子中，并控制不同花粉的性状，通过碘液的检验而区分。实验结果说明F1产生两种配子的比例是1:1。实验结果验证了分离定律。（2）实验结果验证了什么？课堂新知二:分离定律的其他证据——F1花粉鉴定法P

非糯性

×

糯性

WxWx↓wxwxF1

非糯性

Wxwx

↓观察花粉颜色（稀碘液）

糯性(wx)

:

非糯性(Wx)

橙红色蓝黑色

1

:

1

注：教材题目未讨论糯性与非糯性的显隐关系，实际情况是非糯性是显性性状，糯性是隐性性状。课堂新知二:分离定律的其他证据——F1花粉鉴定法P

非糯性

×

糯性

Wxwx

↓

wxwxF1

非糯性

Wxwx

↓观察花粉颜色

糯性(wx)

:

非糯性(Wx)

橙红色蓝黑色

1

:

1

（3）如果让F1自交，F2中花粉有

种类型。F1自交，F2有三种基因型：WxWx、Wxwx和wxwx，而花粉只有Wx和wx两种。2课堂新知二:分离定律的其他证据——F1花粉鉴定法1.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1花粉加碘液染色，在显微镜下观察，半数花粉呈蓝黑色，半数呈橙红色。请回答下列问题。(1)花粉出现这种比例的原因是什么?在F1水稻细胞中含有一个控制支链淀粉合成的遗传因子和一个控制直链淀粉合成的遗传因子。在F1形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同的配子中，含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为1:1。课堂新知三:分离定律的应用(2)实验结果验证了什么?(3)如果让F1自交，F2中花粉有种____类型。2分离定律。即在F1形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。课堂新知三:分离定律的应用2.某农场养了一群马，马的毛色有栗色和白色两种。已知栗色和白色分别由遗传因子B和b控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，拟设计配种方案鉴定它是纯合子还是杂合子(就毛色而言)。请回答下列问题。(1)在正常情况下，一匹母马一次只能生匹小马。为了在一个配种季节里完成这项鉴定，应该怎样配种?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课堂新知三:分离定律的应用(2)杂交后代可能出现哪些结果?如何根据结果判断栗色公马是纯合子还是杂合子?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。课堂新知三:分离定律的应用3.孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”结合孟德尔的杂交实验，谈谈你对这句话的理解。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、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，因此，他发现了遗传规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点。例如，豌豆严格自花传粉，在自然状态下是纯种，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性状，便于观察和统计实验结果。课堂新知三:分离定律的应用4.除了孟德尔的杂交实验，你还能举出科学研究中运用假说一演绎法的实例吗?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，都是通过假说一演绎法得出结论的。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的研究方法，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人理性推导和实验验证的研究阶段。课堂新知三:分离定律的应用课堂新知四:遗传现象的推断1.显性性状与隐性性状的判断方法(1)根据子代性状判断①具有一对相对性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状。②相同性状的亲本杂交→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状。(2)根据子代性状分离比判断具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。课堂新知四:遗传现象的推断2.遗传因子组成和性状的推断(1)由亲代推断子代的遗传因子组成课堂新知四:遗传现象的推断(2)由子代推断亲代的遗传因子组成课堂新知四:遗传现象的推断3.纯合子和杂合子的鉴定课堂新知四:遗传现象的推断课堂新知四:遗传现象的推断当堂练习1、椎实螺外壳旋转方向中一对等位基因(D/d)控制，D对d为显性。椎实螺在胚胎发育时期，D基因表达产物让其发育为右旋，d基因表达产物让其发育为左旋。椎实螺卵细胞质内有大量D或d基因的表达产物，在子代胚胎发育时期发挥作用。下列说法正确的是（）A．让基因型DD与dd的椎实螺杂交，F1均为右旋B．让基因型DD与dd的椎实螺杂交，F1相互交配，F2均为右旋C．若一只椎实螺为右旋，则这只椎实螺的双亲至少有一个是右旋D．若两只椎实螺均为右旋，则他们杂交子代也均为右旋【答案】B【解析】A、子代椎实螺外壳表现型由母本基因型决定，让基因型DD与dd的椎实螺杂交，如果DD个体做母本，卵细胞内含有D基因表达产物让胚胎发育为右旋，则F1体现右旋；如果dd个体做母本，卵细胞内含有d基因表达产物让胚胎发育为左旋，则F1体现左旋，A错误；B、亲本是DD和dd，可推知F1中母本基因型是Dd，卵细胞中含有D基因表达产物让胚胎发育为右旋，则F2均体现右旋，B正确；C、若一只椎实螺为右旋，则其母本基因型是D—，但母本的表型由其上一代母本决定，所以无法推测母本的表型，由于子代表型由母本决定，所以无法推测父本的表型，C错误；D、椎实螺的表型由其母本基因型决定，两只椎实螺均为右旋，无法推它们的基因型，所以无法确定子代表型，D错误；故选B。2、囊性纤维病是由位于常染色体上的CFTR蛋白基因（A）发生隐性突变所导致的遗传病，CFTR蛋白基因（A）有多种隐性突变类型（可用a1、a2……表示），研究者设计了一种能与a1结合的探针，对某家系中的三位成员进行基因诊断，结果如下图。下列相关推断错误的是（）

A．成员1的基因型为Aa1B．成员3患病是因为有两个不同的隐性突变基因C．成员2不携带该病的致病基因D．成员1和2再生一个孩子患病的概率为1/4【答案】C【解析】A、成员1表现正常，探针检测结果又含a1，故其基因型为Aa1，A正确；BC、成员1和2均正常，成员3患病，说明该病为隐性遗传病，成员2未检测到a1，说明成员2携带另一种隐性突变基因，故成员3患病是因为有两个不同的隐性突变基因，B正确，C错误；D、假设成员2携带另一种隐性突变基因为a2，则其基因型为Aa2，成员1基因型为Aa1，再生一个孩子患病a1a2的概率为1/4，D正确。故选C。3．在某一动物雌雄各半的种群内，基因型为AA、Aa的个体分别占20%、80%，若它们随机交配繁殖一代，后代中基因型为Aa的个体占9/20，原因可能是（

）

A．基因型为aa的个体有50%不能成活 B．后代中基因型为Aa的个体迁出25%

C．基因型为Aa的雌性个体有50%无生殖能力

D．含a基因的雄配子仅有50%具有受精能力【答案】D【解析】A、该动物种群内，基因型为AA、Aa的个体分别占20%、80%，正常情况下产生的配子类型及比例是A：a=3：2，自由交配后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=9：12：4。如果aa个体有50%不能成活，则后代基因型及比例是AA：Aa：aa=9：12：2，Aa的比例是12/23，不符合题意，A错误；B、正常情况下该动物种群产生的配子类型及比例是A：a=3：2，自由交配后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=9：12：4，如果Aa有25%迁出，则AA：Aa：aa=9：9：4，Aa的比例是9/22，不符合题意，B错误；C、该动物种群基因型为AA、Aa的个体分别占20%、80%，若基因型为Aa的雌性个体有50%无生殖能力，则该动物种群中能生育的雌性个体AA占20%、Aa占40%，产生的雌配子类型及比例是A：a=2：1，该动物种群中雄性个体均可育，产生的配子类型及比例为A：a=3：2，自由交配后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=6：7：2，Aa的比例是7/15，不符合题意，C错误；D、该动物种群雌雄各半，且基因型为AA、Aa的个体分别占20%、80%，正常情况下产生的配子类型及比例是A：a=3：2，由于含a基因的雄配子仅有50%具有受精能力，所以该种群产生的雌配子A：a=3：2，雄配子A：a=3：1，自由交配后代的基因型及比例是AA：Aa：aa=9：9：2，Aa的比例是9/20，符合题意，D正确。故选D。4．某种鸟类的羽色有灰色、黄色、黑色三种，分别由位于常染色体上的复等位基因D1、D2、D3控制。现有几个纯合品系的杂交结果如下所示。下列相关分析错误的是（）

A．基因D1、D2、D3的显隐性关系为D1>D2>D3B．正常情况下，若实验I中F1雌雄交配，F2灰色个体中纯合子占1/3C．实验Ⅱ中灰色∶黑色=2∶1，可能与杂合子只有1/2的存活率有关D．实验Ⅲ中黄色∶黑色=5∶1，可能与含基因D3的卵细胞有1/4不育有关【答案】D【解析】A、根据杂交实验分析，实验I灰色与黄色杂交子代为灰色，D1>D2，实验Ⅱ灰色与黑色杂交子代为灰色，D1>D3，实验Ⅲ黑色与黄色杂交子代为黄色，D2>D3，基因D1、D2、D3的显隐性关系为D1>D2>D3，A正确；B、若实验I中F1雌雄交配，F2灰色个体（1D1D1:2D1D2）中纯合子所占的比例为1/3，B正确；C、实验Ⅱ中灰色∶黑色=2∶1，因为纯合子死亡不符合题意，可能与杂合子的存活率为1/2有关，C正确；D、实验Ⅲ中黄色∶黑色=5∶1，可能与D3型卵细胞1/2不育有关，即雄配子（1/2D2，1/2D3），雌配子（2/3D2，1/3D3），D错误。故选D。5．某雌雄同株二倍体植物含有一对等位基因A和a，其中A基因纯合时该植物不能产生雌配子，a基因纯合时该植物不能产生雄配子，基因型为Aa的植株完全正常。现以若干基因型为Aa的植株为亲本交配得到F1。理论上，通过下列各交配方式所得F2植株中，完全正常植株所占比例不为1/2的是（）A．让F1全部植株自交B．让F1中基因型为AA、Aa的植株自由交配C．让F1全部植株自由交配D．让F1中基因型为Aa、aa的植株自由交配【答案】C【解析】A、已知基因型为Aa的植株完全正常，若干基因型为Aa的植株交配所得