人教版必修2 第1章 第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一) 学案.doc

第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)学习目标知识概览1.概述孟德尔的一对相对性状的杂交实验。(重点)2.阐述孟德尔的一对相对性状的杂交实验的验证及分离定律。(重、难点)3.运用分离定律解释一些遗传现象。(难点)自 主 预 习探 新 知一、豌豆做遗传实验材料的优点和操作方法1用豌豆做遗传实验材料的优点填表品种特点相应优势自花传粉和闭花受粉。自然状态下一般为纯种实验结果可靠，容易分析具有易于区分的相对性状，且能稳定遗传实验结果易于观察和分析2.杂交实验的一般操作方法填图二、一对相对性状的杂交实验1实验过程填表2.对分离现象的解释(1)孟德尔对分离现象的假说生物的性状是由遗传因子决定的。体细胞中遗传因子是成对存在的。形成配子时，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。受精时，雌雄配子的结合是随机的。(2)遗传图解填图3性状分离比的模拟实验(1)模拟内容填表用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶雌、雄生殖器官小桶内的彩球雌、雄配子不同彩球的随机组合雌雄配子的随机结合(2)操作步骤三、对分离现象解释的验证及分离定律1对分离现象解释的验证(1)方法：测交，即让f1与隐性纯合子杂交。(2)过程填图2分离定律填图基础自测1判断对错(1)孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交。()(2)豌豆的高茎与粗茎是一对相对性状。()(3)性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象。()(4)孟德尔为了验证假说是否正确，设计并完成了正反交实验。()提示：(1)豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，故去雄操作应在开花前进行。(2)相对性状是一种生物同一性状的不同表现类型，高茎和粗茎是两种性状。(3)性状分离是指具有相同性状的亲本杂交，子一代同时出现显性性状和隐性性状的现象。(4)孟德尔设计测交实验来验证其假说是否正确。2以下关于遗传学的基本概念的叙述，正确的是()【导学号：77782000】a测交后代都是纯合子b隐性性状是指生物体不能表现出来的性状c纯合子杂交产生的子一代所表现出来的性状就是显性性状d性状分离是指杂种后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象d测交的本质是用隐性纯合子与待测个体杂交，因此测交后代可能是杂合子也有可能是纯合子；具有相对性状的两纯种亲本杂交，f1表现出来的亲本的性状称显性性状，没有表现出来的亲本的性状称隐性性状；在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，称为性状分离。3下列关于分离现象假说的叙述，不正确的是()a生物的性状是由遗传因子决定的b生殖细胞中遗传因子是成对存在的c受精时，雌雄配子的结合是随机的d生物体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中b孟德尔认为生物的性状是由遗传因子决定的；体细胞中，遗传因子是成对存在的，生物体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，因此生殖细胞中遗传因子是成单存在的。受精时，雌雄配子是随机结合的。合 作 探 究攻 重 难一对相对性状的杂交实验背景材料豌豆的高茎(d)对矮茎(d)为一对相对性状，仔细观察下列实验过程图解，回答相关问题：思考交流1上图是人工异花传粉的实验过程，请据图回答下列问题：(1)步骤是什么？应该在开花前还是开花后进行？目的是什么？(2)步骤是什么？操作前后都要进行套袋处理，目的是什么？(3)该杂交实验中，母本和父本分别是哪种豌豆？提示：(1)步骤是去雄；应该在开花前(花蕾期)进行；目的是防止自花受粉。(2)步骤是人工授粉；套袋的目的是防止外来花粉的干扰。(3)该杂交实验中，高茎豌豆为母本，矮茎豌豆为父本。2上图中的种子种下去长成的植株性状表现是高茎还是矮茎？父本、母本性状互换后的种子呢？像这样子一代所显现出来的性状，孟德尔将其命名为什么性状？提示：高茎；高茎；显性性状。3f1自交后代的性状表现如何？孟德尔将这种现象称为什么？提示：f1高茎豌豆自交后代同时出现高茎显性性状和矮茎隐性性状，孟德尔将这种现象叫做性状分离。4若f2共获得20株豌豆，矮茎个体一定是5株吗？说明原因。提示：不一定。样本数量太少，不一定完全符合31分离比，孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。5用豌豆作遗传实验材料优点有哪些？提示：(1)自花传粉、闭花受粉，自然状态下为纯种。(2)具有许多易于区分的相对性状。 归纳总结 1相关概念(1)性状：生物所表现出的形态特征和生理特性。(2)相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。(3)显、隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，f1中表现出来的性状叫显性性状，f1中没有表现出来的性状叫隐性性状。(4)性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。2相对性状中显隐性判断(设a、b为一对相对性状)(1)定义法(杂交法)若aba，则a为显性，b为隐性。若abb，则b为显性，a为隐性。若ab既有a，又有b，则无法判断显隐性，只能采用自交法。(2)自交法若a既有a，又有b，则a为显性，b为隐性。若b既有a，又有b，则b为显性，a为隐性。 (3)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31分离比占3/4的性状为显性性状。下列性状中属于相对性状的是()a猫的蓝眼和白毛b棉花的细绒和长绒c兔的身高和体重d豌豆花位置的叶腋和茎顶【技巧点拨】相对性状的判断技巧判断相对性状时，必须抓住“两个相同”和“一个不同”：两个相同：同种生物、同一性状；一个不同：不同表现类型。d相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。猫的蓝眼和白毛、棉花的细绒和长绒、兔的身高和体重均不属于同一性状的不同表现类型；豌豆花位置的叶腋和茎顶属于同一性状的不同表现类型，属于相对性状。玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状。某一品系x为黄粒玉米，若自花传粉，后代全为黄粒；若接受另一品系y紫粒玉米的花粉，后代既有黄粒，也有紫粒。下列有关分析正确的是()a紫粒是显性性状b黄粒是显性性状c品系x是杂种d品系y是纯种a品系x自花传粉后代全为黄粒，说明品系x是纯种；接受品系y紫粒玉米花粉，后代有黄粒和紫粒，说明紫粒为显性性状，黄粒为隐性性状，品系y是杂种。活学活用1下列属于相对性状的是() 【导学号：77782001】a水稻的早熟和高产b狗的卷毛与猪的直毛c小麦的抗病和易感病d蚕豆的高茎与豌豆的矮茎c相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。水稻的早熟和晚熟、高产和低产才是相对性状；狗的卷毛与狗的直毛、猪的直毛与猪的卷毛是相对性状；小麦的抗病和易感病是一对相对性状，蚕豆与豌豆是不同种生物。2大豆的高茎和矮茎为一对相对性状。下列四组杂交组合中，能确定显隐性关系的是()a高茎高茎高茎b高茎高茎301株高茎101株矮茎c矮茎矮茎矮茎d高茎矮茎98株高茎107株矮茎b性状相同的两个个体杂交，若后代出现了新性状，则该新性状即为隐性性状，若没有出现新性状，则不能判断显隐性。两个具有相对性状的个体杂交，若后代只有一种性状，则表现出的性状即为显性性状，若后代有两种表现型，则不能判断显隐性。对分离现象的解释和验证背景材料在进行豌豆杂交实验时，孟德尔选择了子叶颜色这一对相对性状，其中豌豆子叶黄色(y)对绿色(y)为显性。下面是孟德尔用纯合亲本杂交得到的子一代(f1)自交，实验结果如下：思考交流1图中y、y两种雄配子的数目是否相等？雄配子y与雌配子y数目是否相等？提示：y、y两种雄配子的数目是相等的；但是由于雄配子要多于雌配子，所以雄配子y要远多于雌配子y。2表中的遗传因子组成和性状表现分别是怎样的？提示：和均为yy，表现为黄色子叶；为yy，表现为绿色子叶。3f2代中纯合子和杂合子所占的比例分别是多少？f2代的子叶黄色豌豆中纯合子和杂合子所占比例又分别是多少？提示：f2代中纯合子和杂合子所占比例分别是1/2和1/2，f2代的子叶黄色豌豆中纯合子和杂合子所占比例分别是1/3和2/3。4f2要出现31的分离比，需要满足什么样的条件？提示：(1)f1形成两种配子的数目是相等的，且它们的生活力是一样的；(2)f1的两种配子的结合机会是相等的；(3)f2的各种遗传因子组合的个体成活率是相等的。5通过测交实验的结果可证实以下哪些内容？为什么？f1产生了两种比例相等的配子；f1是杂合子；f1是纯合子；f1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离。提示：因为隐性个体所产生的配子中的遗传因子为隐性，它不会影响f1产生的配子中所含遗传因子的表达，所以测交后代决定于f1所产生的配子的类型及比例。6杂交、自交和测交在遗传中各有不同的用途，请分析以下遗传问题：(1)已知豌豆豆荚的绿色和黄色是一对相对性状，如何来确定二者的显隐性关系？(2)已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆，如何鉴定该高茎豌豆是纯合子还是杂合子？提示：(1)用纯合的绿豆荚豌豆和纯合的黄豆荚豌豆杂交，子一代显现出来的性状是显性性状。(2)让该高茎豌豆自交，若后代全为高茎豌豆，则该豌豆是纯合子，若后代发生性状分离，则该豌豆是杂合子。归纳总结 1一对相对性状杂交实验中的相关数量关系(1)f1(dd)的配子种类和比例：2种(d、d)，11。(2)f2的遗传因子组成种类和比例：3种(dd、dd、dd)，121。(3)f2的性状种类和比例：2种(显性、隐性)，31。(4)f1的测交后代遗传因子组成种类和比例：2种(dd、dd)，11。(5)f1的测交后代性状种类和比例：2种(显性、隐性)，11。2交配类型方式含义表示式杂交遗传因子组成不同的生物个体间相互交配的方式aaaaaaaa自交雌雄同体的生物同一个体上的雌雄配子结合(通常也指遗传因子组成相同的生物个体间相互交配)的方式aaaaaaaaaaaa测交显性个体与隐性纯合子杂交aaaa正交与反交若甲()乙()为正交，则乙()甲()为反交，正、反交是相对而言的正交：甲()乙()反交：乙()甲()3.纯合子、杂合子的判断(1)测交法(已知显、隐性性状)：待测个体隐性纯合子(2)自交法(已知或未知显、隐性性状)：待测个体自交当待测个体为动物时，常采用测交法；当待测个体为植物时，测交法、自交法均可采用，但自交法较简便。(3)鉴定纯合子、杂合子还可以用花粉鉴定法非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色。如果花粉有两种，且比例为11，则被鉴定亲本为杂合子；如果花粉只有一种，则被鉴定的亲本为纯合子。易错提醒：关于纯合子与杂合子判断的两点提醒(1)应用测交法的前提是性状的显隐性已知，否则只能应用自交法。(2)对于植物常采用自交法，因为自交法更简便，同时也可以保留种子。活学活用1采用下列哪一组方式，可以依次解决中的遗传学问题() 【导学号：77782002】鉴定一只白羊是否是纯种在一对相对性状中区分显隐性不断提高小麦抗病品种的纯合度检验杂种f1的遗传因子组成a杂交、自交、测交、测交b测交、杂交、自交、测交c测交、测交、杂交、自交d杂交、杂交、杂交、测交b可以利用测交来鉴定白羊是否为纯合子；可通过让具有相对性状的纯合亲本杂交来区分相对性状的显隐性；纯合子自交不发生性状分离，可通过连续自交提高小麦抗病品种的纯合度；可通过测交检验杂种f1的遗传因子组成。2下列有关纯合子的叙述错误的是()a由相同遗传因子的雌雄配子结合发育而来b连续自交，性状能稳定遗传c不含控制相对性状的遗传因子d杂交后代一定是纯合子d纯合子的遗传因子组成相同，连续自交，不发生性状分离。表现型相同的纯合子杂交，所得后代是纯合子；表现型不同的纯合子杂交，所得后代为杂合子。3在香水玫瑰的花色遗传中，红花、白花为一对相对性状，受一对遗传因子(r、r)控制。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是()杂交组合后代性状一红花甲白花乙全为红花二红花丙红花丁红花白花31a红花是显性性状b甲的遗传因子组成为rrc丙的遗传因子组成为rrd丁的遗传因子组成为rra分析杂交组合一，亲本为红花和白花，而杂交后代只有红花，说明红花为显性性状，白花为隐性性状，红花甲的遗传因子组成为rr；分析杂交组合二，亲本都为红花，杂交后代出现了性状分离，说明亲本都是杂合子，遗传因子组成相同，均为rr。性状分离比模拟实验与分离定律背景材料性状分离比的模拟实验(1)模拟内容连线：(2)过程：(3)结果和结论：彩球组合类型数量比为dddddd121。彩球代表的显隐性数值比为显性：隐性31。思考交流1实验分析(1)为了保证不同配子间结合机会均等，且所得结果与理论值接近，在实验过程中应注意哪些问题？提示：(1)抓取小球时应随机抓取；双手同时进行，且闭眼；应将抓取的小球放回原桶；重复多次。(2)理论上，实验结果应是：彩球组合dddddd121，但有位同学抓取4次，结果都是dddd22，这是不是说明实验设计有问题？提示：不是。dddddd121是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合dddddd121的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。2假如雌雄配子的结合不是随机的，f2中还会出现31的性状分离比吗？提示：不会。因为满足孟德尔实验的条件之一是雌、雄配子结合机会相等，即任何一个雄配子(或雌配子)与任何一个雌配子(或雄配子)的结合机会均相等，这样才能出现31的性状分离比。3孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说演绎法”，下列相关叙述中不正确的是哪一项？如何改正？(1)“为什么f1只有显性性状，f2又出现隐性性状？”属于孟德尔提出的问题之一(2)“一对相对性状的杂交实验”属于孟德尔假说的验证过程(3)“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验(4)“生物的性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子成对存在”属于假说的内容提示：(2)是错误的。“一对相对性状的杂交实验”属于孟德尔观察现象的阶段。归纳总结 1“一对相对性状杂交实验”的假说一演绎分析2由亲代推断子代的遗传因子组成和表现型亲本子代遗传因子组成子代表现型aaaaaa全为显性aaaaaaaa11全为显性aaaaaa全为显性aaaaaaaaaa121显性隐性31aaaaaaaa11显性隐性11aaaaaa全为隐性3据分离定律中的比值推断亲代遗传因子组成(1)若后代性状分离比为显性隐性31，则双亲一定是杂合子(aa)，即aaaa3a_1aa。(2)若后代性状分离比为显性隐性11，则双亲一定是测交类型。即aaaa1aa1aa。(3)若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即aaaa或aaaa或aaaa。(4)若后代只有隐性性状，则双亲均为隐性纯合子，即aaaaaa。4由子代推断亲代的遗传因子组成与性状表现的间接逆推法(1)隐性突破法：如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口。因为隐性个体是纯合子aa，遗传因子只能来自父母双方，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a遗传因子。(2)填充法：先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子，显性性状遗传因子组成可用a_来表示，隐性性状遗传因子组成只有一种aa。根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，推出未知部分即可。5遗传概率的计算(1)用经典公式计算：概率某性状或遗传因子组合数/总组合数。(2)用配子的概率计算：先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘、相关个体的概率相加即可。(3)概率计算中的两个原则：乘法原则：两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率等于各自概率的积。如：第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别，因此两胎都生女孩属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率为1/2，第二胎生女孩的概率为1/2，那么两胎都生女孩的概率是1/21/21/4。加法原则：两个或两个以上互斥事件同时出现的概率等于各自概率的和。如肤色正常(a)对白化(a)是显性，一对夫妇的遗传因子组成都是aa，他们的孩子的遗传因子组成可能是aa、aa、aa、aa，概率都是1/4。然而这些事件是互斥事件，一个孩子的遗传因子组成是aa，就不可能同时又是其他遗传因子组成。所以一个孩子表现正常的概率是1/4(aa)1/4(aa)1/4(aa)3/4。活学活用1在“性状分离比的模拟实验”中甲、乙两个小桶中都有写有d或d的两种小球，并且两种小球的数量是相等的，这分别模拟的是()af1的遗传因子组成是ddbf1产生的雌雄配子数量相等cf1产生的雌雄配子都有d和d两种，且比例dd11d亲本中的父本和母本各自产生d和d的配子，且比例为11c甲、乙两个小桶内的小球分别代表f1产生的雌雄配子，雌雄配子都有d和d两种，且比例dd11。2孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说演绎法”，下列相关叙述中不正确的是() 【导学号：77782003】a“一对相对性状的遗传实验和结果”属于假说的内容b“测交实验”是对推理过程及结果的检验c“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”属于假说内容d“f1(dd)能产生数量相等的两种配子(dd11)”属于推理内容a孟德尔通过豌豆一对相对性状的杂交实验，在观察和数学统计分析的基础上，发现了f2中高茎豌豆与矮茎豌豆的分离比为31，而提出“该分离比出现的原因是什么”这一问题；通过推理和想象，提出“生物性状是由遗传因子决定的”“体细胞中遗传因子成对存在”“配子中遗传因子成单存在”“受精时雌雄配子随机结合”等假说；根据这些假说，推出f1(高茎)的遗传因子组成及其产生配子的类型，进一步推出f2中各种豌豆的遗传因子组成及其比例，最后通过巧妙地设计“测交实验”检验演绎推理的结论。选项a属于问题和现象，是事实不是假说。3番茄果实的颜色由一对遗传因子a、a控制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是()实验组亲本性状f1的性状和植株数目红果黄果1红果黄果4925042红果黄果99703红果红果1 511508a番茄的果实颜色中，黄色为显性性状b实验组1的亲本遗传因子组成：红果为aa，黄果为aac实验组2的f1红果番茄均为杂合子d实验组3的f1中黄果番茄的遗传因子组成可能为aac根据实验组2或实验组3可判断红色相对于黄色为显性性状，a项错误；实验组1中，子代红果黄果11，由此可推知其亲本的遗传因子组成，红果为aa，黄果为aa，b项错误；实验组2中，子代全为红果，则亲本的遗传因子组成为红果aa，黄果aa，f1红果番茄均为杂合子aa，c项正确；实验组3中，子代红果黄果31，由此可推知亲本的遗传因子组成均为aa，f1中黄果番茄的遗传因子组成为aa，d项错误。4一对性状表现正常的夫妇，他们的双亲也正常，但男方有一个患白化病的妹妹，女方有一个患白化病的哥哥，这对夫妇生出白化病孩子的概率为()【导学号：77782004】a1/4b1/9c4/9 d1/16b根据题意，双亲正常，生有患白化病的孩子，可推知白化为隐性性状，相关遗传因子用a、a表示。男方有一个患白化病的妹妹，则男方父母的遗传因子组成均为aa，其后代遗传因子组成及比例是1/4aa、1/2aa、1/4aa，而男方表现正常，其遗传因子组成不会是aa，只可能是aa或aa，且两者的比例为12，因此他的遗传因子组成为aa的概率为2/3；同理，女方的遗传因子组成为aa的概率也为2/3。他们生出白化病孩子的概率为(2/3)(2/3)(1/4)1/9。误区警示：计算杂合子(以亲本aaaa为例)的概率有两种情况：(1)如果该个体性状确定为显性性状，它的遗传因子组成有两种可能：aa和aa，且比例为12，所以它为杂合子的概率是2/3；(2)如果该个体为未知性状，那么该个体的遗传因子组成为aa、aa和aa，比例为121，因此它为杂合子的概率为1/2。在概率计算中，这两种情况一定要分清。当 堂 达 标固 双 基1一对有耳垂的父母生了一个无耳垂的孩子，这说明()a有耳垂为显性性状b无耳垂为显性性状c有耳垂为隐性性状 d不能说明问题a一对有耳垂的父母生了一个无耳垂的孩子，说明发生性状分离，有耳垂为显性性状、无耳垂为隐性性状。2关于杂合子的叙述，不正确的一项是()a杂合子的成对遗传因子中，起码有一对是杂合状态b两个杂合子杂交，产生的后代仍是杂合子c杂合子不能稳定遗传，后代性状会发生分离d杂合子至少产生两种类型的配子b由遗传因子组成不同的配子结合成合子而发育成的个体称为杂合子。杂合子不能稳定遗传，自交后代会发生性状分离，c正确。在杂合子的成对遗传因子中，至少有一对是杂合状态，因此杂合子至少产生两种类型的配子，a、d正确。若两个杂合子杂交，其后代不一定都是杂合子，b错误。3有关孟德尔所做的豌豆杂交实验的叙述，正确的是() 【导学号：77782005】a豌豆是自花传粉且闭花受粉的植物，为了杂交，亲本都要进行去雄处理b孟德尔通过正交和反交实验，解释了f2的性状分离现象c孟德尔通过测交实验，验证了f1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离d孟德尔只通过研究紫花和白花这一对相对性状，就发现了基因的分离定律c杂交实验中，只对母本去雄，a项错误；孟德尔通过杂交和测交实验，解释了f2的性状分离现象，b项错误；孟德尔通过测交实验，验证了f1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，c项正确；孟德尔通过研究多对相对性状，发现了基因的分离定律，d项错误。4下列几组植物杂交中，其实验结果可以用分离定律加以解释的是() 【导学号：77782006】a长毛卷毛f1f2b杂合高茎矮茎f1c高秆抗病f