2.1.1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）学案一、 学习目标 1、掌握遗传学几个重要概念2、了解孟德尔的一对相对性状的杂交实验3、掌握分离定律并能运用分离定律解释一些遗传现象4、体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。二、 学习重点和难点1、学习重点 （1）解释分离现象的，阐明分离定律。（2）运用分离定律解释一些遗传现象。2、学习难点 对分离现象的解释。三、导学提纲知识点一：一对相对性状的杂交实验 （一）、问题导学： 1为什么用豌豆做遗传实验容易取得成功?(1) 豌豆是_传粉植物，而且是_受粉，自然状态下一般都是_，故用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠又容易分析。(2) 豌豆还具有_的性状，即相对性状，用该性状进行杂交实验，实验结果很容易观察和分析。 2什么是相对性状? 一种生物的_性状的_表现类型叫相对性状，如高茎与_，圆粒种子与_种子。3一对相对性状的杂交实验。 实验： P 高茎豌豆 矮茎豌豆 F1 _豌豆 _ F2 _豌豆：_豌豆 比例 1 ： 3 4什么叫显性性状?隐性性状? 性状分离?具相对性状的纯合亲本杂交，_亲本性状叫显性性状，_的亲本性状叫隐性性状。在杂种后代中_的现象叫性状分离。 （二）、解惑释疑：1、几个重要概念性状、相对性状、显性性状、隐性性状、显性基因、隐性基因、表现型、基因型、自交、正交、反交、测交2、如何确认性状的显隐性？方法一方法二相同性状的双亲相交，子代有相对性状出现如：白色山羊甲 白色山羊乙有黑色小羊(则新出现的、不同于亲本的性状为隐性性状，双亲所具有的性状为显性性状(此时亲本为杂合子)相对性状相交，若后代仅表现一方亲本的性状且正反交结果相同，则后代所表现出的那个亲本性状为显性性状，未表现出的那个亲本性状为隐性性状，(此时双亲均为纯合子)如：玉米黄粒 红粒 F1只表现黄粒，则黄粒为显性 （三）、应用拓展：在进行系谱分析时，也可采用上述方法判断某性状的显隐性，如双亲性状相同(均为正常或均为患病)，而子代出现性状分离(或有不同于双亲的另一性状表现)，则表明双亲所具有的性状为显性，而子代所表现的不同于双亲的性状为隐性性状，其图解为：（四）、经典实例 (2006年潍坊高三阶段考试)有人设计了下列实验，试图证明“豌豆植株的高茎性状对矮茎性状呈显性”。(1)材料、用具：纯种高茎豌豆、纯种矮茎豌豆、剪刀、毛笔。 (2)方法、步骤与结果： 用剪刀去掉纯种高茎豌豆花中的雄蕊。 授粉： 用毛笔蘸取纯种矮茎豌豆花中的花粉，并涂到纯种高茎豌豆花中雌蕊的柱头上。 结果将此高茎豌豆植株上所结种子种下，所得植株全部为高茎。(3)结论：豌豆植株的高茎对矮茎呈显性。 专家认为，仅用实验步骤、还不足以严密论证以上论，请在上述实验的基础上补充相应的方法、步骤和结果。 规范解答：补充实验 去雄；用剪刀去掉纯种矮茎豌豆花中的雄蕊。 授粉：用毛笔蘸取纯种高茎豌豆花中的花粉，并涂到纯种矮茎豌豆花中雌蕊的柱头上。 结果：将此矮茎豌豆植株上所结种子种下，所得植株全部为高茎。 小组探讨请说明为何通过以上补充实验就可使结论更具说服力。（五）、迁移应用：丹麦人中蓝色眼睛的人居多，也有人是褐色眼睛。眼色的社会调查情况如下表：婚配方式家庭数目子女蓝色眼睛褐色眼睛蓝眼蓝眼1506250蓝眼褐眼158317322褐眼褐眼292582在眼色这一性状中，眼睛的蓝色和褐色属于_，_是显性性状。知识点二：对分离现象的解释及其验证（一）、问题导学1孟德尔为解释分离现象的原因提出了哪些假说? (1)生物的性状是由_决定的，其中决定显性性状的为_，用_(“大写”“小写”)英文字母表示，决定隐性性状的为_，用_(“大写”“小写”)英文字母表示。 (2)体细胞中遗传因子是_存在的，如纯种高茎豌豆为_(用D或d表示)，纯种短茎豌豆为_，而F1体细胞中的遗传因子应为_。 (3)生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子_，分别进入不同的配子中，配子中只含_。(4)受精时，雌雄配子结合是_。 (上述14图解如下) 2什么叫纯合子?什么叫杂合子?_的个体叫纯合子，_的个体叫杂合子，如DD是_，Dd是_，dd是_。3孟德尔如何验证其对分离现象的解释？孟德尔巧妙设计了_实验，即让_与_杂交，其图解如下：（二）、解惑释疑：1、关于纯合子与杂合子与 隐 性 纯 合 子 相 交 法（即 测 交 法）自交法纯 合 子 隐 性 纯 合 子后 代 无 性 状 分 离纯 合 子自交后代无性状分离杂 合 子 隐 性 纯 合 子后 代 有 性 状 分 离杂 合 子自交后 代 有 性 状 分 离（1）实验鉴别纯合子与杂合子（2）杂合体连续自交，后代中纯合子或杂合子所占比例的推导(以Aa为例)对n的取值，可取为自交次数。即自交n次后杂合子所占比例为1/2n，纯合子所占比例为11/2n(其中显性纯合于隐性纯合子)。 由于通过自交，后代纯合子比例上升，杂合子比例下降，加之显、隐性状容易区分。所以，通过淘汰隐性性状个体，就可以使品种纯化，自交纯化是一个自交、淘汰、再自交、再淘汰的过程，一般需要几年的时间。关于多代自交纯合子与杂合子的比例关系可用曲线和图解加以说明。如左下图： 需要说明的是，只有被选择性状为显性时，才需要多代自交纯化，而选择隐性性状则不需纯化，因为隐性性状一旦出现就是纯合子，不再发生性状分离。依据下面的遗传图解分析： 触类旁通下列叙述正确的是 ( ) A. 纯合子自交后代都是纯合子 B纯合子测交后代都是纯合子C. 杂合子自交后代都是杂合子 D杂合子测交后代都是杂合子迁移应用 将具有1对遗传因子的杂合子，逐代自交3 次，在F1中，显性纯合子、隐性个体及杂合子的比例依次是 ( )A7/16，7/16，1/8 B7/16，7/8，l/16 C7/8，7/16，1/8 D7/8，7/8，7/16 2、对分离现象解释与验证的原理分析 (1)关于测交 测交的目的： 用于验证分离现象解释的正确性。 相交方式： F1 隐性纯合子，测交属于一种特殊方式的杂交，只是测交中的两个亲本是固定的，而不是随意的。 测交实验预测：如果分离现象的解释是正确的，即F1为Dd，则有如图所示可见测交后代中遗传因子的组合种类及比例取决于F1产生的配子种类及比例。 测交实验为什么能验证分离现象解释的正确性：从分离现象的解释可知，验证其解释正确性的关键是验证 F1遗传因子组合为Dd，且配子中的遗传因子只有Dd中的一个，因而能产生D与d两种配子，经测交产生两种子代。 测交中为什么用隐性纯合子与Fl杂交： 由于隐性类型只产生一种配子，隐性纯合子与F1杂交，能使F1中各种遗传因子控制的性状全部表达出来，从而推知F1中含有的遗传因子种类。 (2)分离定律的其他验证方法 自交法：杂种Fl自交，后代F2中出现显、隐性两种类型的个体，即可证明F1产生了两种配子。 花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色，杂合子非糯性水稻的花粉相当于配子，所含遗传因子应为一个(或显性或隐性)，遇碘液呈现两种不同的颜色，且比例为1:1，从而直接证明了杂合子非糯性水稻产生的花粉为两种：一种含显性遗传因子，一种含隐性遗传因子。且数量均等。经典实例 (2006年济宁高三统考)已知纯种的粳稻与糯稻杂交，F1全为粳稻。粳稻含直链淀粉，遇碘呈蓝黑色(其花粉粒的颜色反应也相同)，糯稻含支链淀粉，遇碘呈红褐色(其花粉粒的颜色反应也相同)。现有一批纯种粳稻和糯稻，以及一些碘液。请设计两种方案来验证基因的分离定律。(实验过程中可自由取用必需实验器材。基因用H和h表示)（写出每种方案的方法名称、实验步骤、实验预期现象、对实验现象的解释及实验结论）思路点拨 欲验证分离定律，可通过鉴定F1是否产生两种花粉(用碘液检验)及F1测交后代是否出现两种比例相等的后代予以确认。规范解答 方案一测交法(1)首先让纯合的粳稻与糯稻杂交，获取F1杂合粳稻(2)让F1杂合粳稻与糯稻测交，观察后代性状分离现象实验预期现象：测交后代应出现两种不同表现类型且比例为1:1对实验现象的解释：测交使用的糯稻为纯合体只产生一种含糯性遗传因子的配子，后代既然出现两种表现型，则F1中必然产生两种类型配子，即H和h结论：F1中必然含有H和h遗传因子，且H和h这对遗传因子在F1产生配子的过程中必定分离，最终产生了两种不同的配子，从而验证了基因的分离定律方案二F1花粉鉴定法(1)首先让纯种粳稻和糯稻杂交，获取F1杂合粳稻(2)F1开花时取其一个成熟花药，挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察实验现象：花粉一半呈蓝黑色，一半呈红褐色对实验现象的解释：F1在产生配子的过程中产生了一种含H遗传因子的配子(蓝黑色)和一种含h遗传因子的配子(呈红褐色)结论：F1在产生配子的过程中所含遗传因子H和h分离，最终形成了两种不同的配子，从而直接验证了基因的分离定律迁移应用 为验证杂合子遗传因子传递情况可令其与隐性类型相交，这是因为 ( ) A. 隐性类型在后代中无法表现 B. 隐性类型只产生一种配子，可使杂合子所产配子类型充分体现出来 C杂合子所产配子类型与隐性类型所产配子类型一致 D杂合子与其他类型个体结合后代不发生性状分离知识点三：分离定律的内容（一）问题导学：孟德尔第一定律(分离定律)的内容是什么?（二）解惑释疑基因分离定律中遗传因子组成类型推导常用方法1、逆推法（1）遗传因子填充法：先根据亲代表现型写出能确定的遗传因子，如显性性状可确定至少有一个显性因子。另一因子是显性或隐性，即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。（2）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。因为隐性个体的纯合子是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。（3）依据子代中相对性状的分离比，来推测亲代遗传因子组成：对一对相对性状来说，当子代中显、隐性之比为3：l时，亲代应为Aa Aa；若子代中显、隐性之比为1:l时，则亲代为Aa aa；若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子，即AA AA，或AA Aa或AA 3a。2、 正推法：根据亲代的遗传因子组成推出子代的遗传因子组成及比例。如Aa Aa AA: Aa : aa1 : 2 : 1。Aa aa1Aa : 1aa。 经典实例 有一种脚很短的鸡叫爬行鸡。由遗传因子A控制，在爬行鸡的遗传实验中得到下列结果：第一组：爬行鸡 爬行鸡 2977只爬行鸡和995只正常鸡。第二组：爬行鸡 正常鸡 l676只爬行鸡和1661只正常鸡。根据上述结果分析回答下列问题：(1)第一组两个亲本的遗传因子组成为_，子代爬行鸡的遗传因子组成是_，正常鸡的遗传因子组成是_。(2)第二组后代中爬行鸡互交，在F2中共得小鸡6000只，从理论上讲有正常鸡_只。有能稳定遗传的爬行鸡_只。爬行鸡中能稳定遗传的个体所占比例为_。思路点拨第一问，根据子代中爬行鸡 : 正常鸡=3 : 1可推知亲本遗传因子组成均为Aa。遗传因子组成为Aa的两亲本相交，后代遗传因子组成为1AA : 2Aa : laa。所以子代爬行鸡有AA、Aa两种，正常鸡为aa。第二问，由于代中爬行鸡 : 正常鸡1 : 1可推知亲本遗传因子组成为Aa aa。子代中爬行鸡的遗传因子组成应是Aa，其互交产生的后代为1AA : 2Aa : laa，因此正常鸡占1/4，能稳定遗传的爬行鸡占1/4，数量均约为1500只，爬行鸡中能稳定遗传的个体占爬行鸡中的1/3。规范解答 (1)Aa Aa AA、Aa aa (2)1500 1500 1/3迁移应用 幼儿“黑蒙性白痴”是一种严重的精神病，它由遗传因子aa引起，试问：(1)若双亲表现正常，生出一个有病的女儿和正常的男孩，该正常男孩携带致病遗传因子a的可能性是_。该夫妇再生一个正常女孩的可能性为_。(2)该男孩成年后若与一表现正常的女子结婚，而女子的弟弟有此病，那么他们生第一个孩子有病的可能性为_。四、课堂演练A组(基础巩固)1、下列各组性状中，属于相对性状的是 ( ) A. 兔的长毛和短毛 B. 玉米的黄粒与圆粒 C. 家鸡的长腿和毛腿 D马的白毛和猫的黑毛 2、 在豌豆杂交实验中，P1代种子和P2代种子分别结在( ) A. F1代植株和F2代植株上 B亲代母本植株和F1代植株上 C亲代父本植株和F1代植株上 D亲代母本植株和父本植株上 3、下图为一个白化病遗传系谱。其中6号和7号婚配产生的后代是白化病的概率是多少? ( ) A. 1/2 B. 1/3 C. 1/6 D. 1/9 4、杂合的高茎豌豆自交，后代已有16株为高茎，第17株还是高茎的可能性是 ( ) A0 B25% C75% D. 100%5、在孟德尔的豌豆杂交实验中，必须对母本采取的措施是( ) 开花前人工去雄 开花后人工去雄 自花授粉前人工去雄 去雄后自然受粉 去雄后人工授粉 授粉后套袋隔离 授粉后自然发育 A. B C. D6、如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细读图后回答下列问题：(1)该实验的亲本中，父本是_，母本是_。在此实验中用作亲本的两株豌豆必须是_种。(2)操作叫_，此处理必须在豌豆_之前进行。(3)操作叫_，此项处理后必须用纸袋对母本进行_，其目的是_。(4)在当年母本植株上所结出的种子可称_代。若要观察到子二代豌豆植株的性状分离特征，需要在第_年进行观察。 (5)红花(A)对白花(a)为显性，则杂合种子种下去后，长出的豌豆植株所开花的花色为_色。 (6)若P皆为纯种，让F1代进行自交，F2代的性状中，红花与白花之比为_；这种现象称做_。B组(深化提高)l、豌豆种子的颜色，是种皮透出的子叶的颜色，若结黄色种子(YY)与结绿色种子(yy)的两纯种豌豆亲本杂交，F1的种子都是黄色的，F1自交，F2的种子中有黄色的，也有绿色的，比例为3:1，那么，F2的两种表现型种子出现的情况为 ( ) A. 约3/4 F1植株上结黄色种子，1/4 F1植株上结绿色种子 B约3/4 F1植株上结黄色种子，1/4 F1植株上结绿色种子 C. 每一F1植株上所结的种子，约3/4为黄色种子，1/4为绿色种子 D每一F2植株上所结的种子，约3/4为黄色种子1/4为绿色种子2 在某种牛中，遗传因子为AA的个体有角，遗传因子为aa的个体无角；杂种牛中，公牛有角，母牛无角。现有一对有角牛交配，生下一只无角小牛，问这只无角小牛的性别如何?亲代公牛的遗传因子组成如何? ( ) A. 雌性 AA B雄性 Aa C雌性 Aa D雄性 aa3、对“性状分离比模拟”的要求是 ( ) 甲桶(或袋)及内部的小球代表雌性生殖器官及雌配子 甲桶及内部的小球代表雄性生殖器官及雄配子 小桶需要透明且不加盖 每小桶内的小球数目要足够多(10)，且大小相同；用不同颜色(或相同字母的大、小写)进行标记 每次抓取小球前要晃动小桶 分别从两个小桶内各抓取一个小球，代表雌雄配子的组合 抓取的次数要足够多(50) A. B C D4、黑斑蛇和黄斑蛇是一对相对性状，现进行如下杂交实验： 甲：P 黑斑蛇 黑斑蛇 乙：P 墨斑蛇 黄斑蛇 F1 黑斑蛇、黄斑蛇 F1 黑斑蛇、黄斑蛇根据上述杂交实验，下列结论不正确的是 ( ) A. 所有黑斑蛇的亲本至少有一方是黑斑蛇 B. 黄斑是隐性性状 C. 甲实验中，F1黑斑蛇与亲本黑斑蛇遗传因子组成相同 D. 乙实验中，F1的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同 5、某校学生在学校调查人的拇指能否向背侧弯曲(如下图所示)的遗传情况，他们以年级为单位，对各班级的统计进行汇总和整理(见下表)。拇指能向背侧弯曲 拇指不能向背侧弯曲亲代类型子代类型第一组第二组第三组双亲均为拇指能向背侧弯曲双亲中只有一方为拇指能向背侧弯曲双亲全为拇指不能向背侧弯曲拇指能向背侧弯曲4804800拇指不能向背侧弯曲288448全部子代均为拇指不能向背侧弯曲请根据表中数据，回答下列问题：(1)根据表中第_组婚配情况调查结果，可以判断属于显性性状的是_。(2)设控制显性性状的遗传因子为A，控制隐性性状的遗传因子为a，请写出在实际调查中，上述各组双亲中可能有的婚配组合的遗传因子组成：第一组_；第二组_；第三组_。6、某农场牧养的羊群中有黑、白两种毛色的羊，比率近