1.1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 导学案（2）-人教版高中生物必修2遗传与进化

第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）（导学案）1．通过“性状分离比的模拟”实验，理解分离现象的实质；2．体会孟德尔“假说－演绎法”的过程，培养分析与解决问题的能力；3．通过测交实验，理解分离定律。1．“性状分离比的模拟”实验用甲、乙两个小桶分别代表＿＿＿＿＿＿＿＿＿，甲、乙小桶内的彩球分别代表＿＿＿＿＿＿＿，用不同彩球的＿＿＿组合，模拟生物在生殖过程中，＿＿＿＿的随机结合。2．具体步骤：（1）在甲、乙两个小桶中放入＿＿＿种彩球各10个。（2）摇动两个小桶，使小桶内的彩球＿＿＿＿＿＿。（3）分别从两个桶内＿＿＿抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的＿＿＿＿＿＿。（4）将抓取的彩球＿＿＿＿＿＿，摇匀。（5）重复以上步骤做30次以上。通过模拟实验，理解遗传因子的＿＿＿＿、配子的＿＿＿＿与性状之间的＿＿＿＿关系，体验孟德尔的假说。3．孟德尔的假说合理地解释了豌豆＿＿＿＿相对性状杂交实验中出现的性状分离现象，但是，一种正确的假说仅能＿＿＿＿已有的实验结果是不够的，还应该能够＿＿＿＿另外一些实验的结果。如果实验结果与预测＿＿＿＿，这个假说就得到了＿＿＿＿。4．在观察和分析基础上＿＿＿＿以后，通过推理和想象提出解释问题的＿＿＿＿，根据假说进行＿＿＿＿，推出＿＿＿＿的结果，再通过实验来＿＿＿＿。如果实验结果与预测＿＿＿＿，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是＿＿＿＿的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫作＿＿＿＿＿＿＿＿。5．孟德尔巧妙地设计了＿＿＿＿实验，让F1与＿＿＿＿＿＿＿＿杂交。以F1高茎豌豆（Dd）与隐性纯合子矮茎豌豆（dd）杂交为例，孟德尔根据假说，推出测交后代中高茎与矮茎植株的数量比应为＿＿＿＿＿。测交实验的结果是，在得到的166株后代中，87株是高茎的，79株是矮茎的，高茎与矮茎植株的数量比接近1：1。孟德尔测交实验的结果＿＿＿＿了他的假说。6．孟德尔一对相对性状的实验结果及其解释，后人把它归纳为孟德尔第一定律，又称＿＿＿＿：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子＿＿＿＿存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生＿＿＿＿，分离后的遗传因子分别进入＿＿＿＿＿＿＿＿中，随配子遗传给后代。一、性状分离比的模拟实验下图所示为性状分离比的模拟实验装置，回答下列问题：1．每个小桶内的两种彩球必须相等，这是为什么?2．实验中甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，有人认为这不符合自然界的实际情况，这是为什么？3．为了保证不同配子间结合机会均等，且所得结果与理论值相近，在实验过程中应注意哪些问题？4．有两位同学各抓取4次，结果分别是DD：Dd＝2：2和DD：Dd：dd＝2：1：2，这是不是说明实验设计有问题？【答案】：1．杂种F1（Dd）产生比例相等的两种配子。2．自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。3．抓取小球时应随机抓取；双手同时进行，且闭眼；应将抓取后的小球重新放回原桶；重复多次实验。4．不是，DD：Dd：dd＝1：2：1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合该理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。二、对分离定律解释的验证及其科学方法1．为什么用测交的方法能证明F1产生配子的类型及比例？2．结合教材中自交、测交、杂交等方法的描述，完成下表：目的方法确定个体的遗传因子组成判断显隐性提高纯合度判断纯合子与杂合子3．杂交、自交和测交在遗传中各有不同的用途，请分析回答以下问题：（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？（3）羊的白毛对黑毛是显性，现在有一只白毛公羊，如何鉴定其遗传因子组成是纯合还是杂合？4．孟德尔通过豌豆的“一对相对性状的杂交实验”的假说－演绎分析，提出了分离定律。请将下列内容进行归类：①“生物的性状是由遗传因子决定的”②“体细胞中遗传因子成对存在”③F1自交后代出现性状分离现象，分离比为3：1④测交后代出现1：1的性状分离比观察现象阶段：＿＿＿＿＿＿＿。假说阶段：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。验证阶段：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。5．要保证F2出现理论上的分离比，需满足下列哪些条件？①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同②雌雄配子的数目相等③F2不同遗传因子组成的个体存活率相同④雌雄配子结合的机会相等⑤观察子代样本数目足够多【答案】：1．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。根据测交后代就可反映出F1产生配子的情况。2．测交杂交或自交自交测交或自交3．（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。（3）让该白毛公羊和多只黑毛母羊交配，子代如果出现黑毛羊，则该白毛羊的遗传因子组成为杂合；若子代全为白毛羊，则该白毛羊的遗传因子组成为纯合。4．③①②④5．①③④⑤三、分离定律及其应用1．羊的白色由一对遗传因子A和a决定，现有两只白羊生了一只黑羊，据此分析：（1）三只羊的遗传因子组成分别是什么？（2）如果它们再生一只小羊，其毛色是白色的概率是多少？（3）这对白羊再连续生两只小羊，这两只小羊是一白一黑的概率是多少？2．根据性状分离现象，可判定某些遗传病的显隐性关系。如两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，则该病肯定是＿＿＿遗传病；若两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，则该病一定是＿＿＿遗传病。答案：1．（1）Aa、Aa、aa。（2）3/4。（3）3/8。2．显性隐性1．孟德尔在研究豌豆一对相对性状的遗传实验时，设计了对现象解释的验证实验，在遗传学上称为（）A．测交 B．杂交 C．自交 D．正交2．下列有关“性状分离比的模拟实验”的说法正确的是（）A．本实验模拟的是等位基因的分离B．正常情况下雌配子较雄配子体积大，所以要选大小两种小球C．甲乙两个小桶内小球数量可以不相等D．统计20次，小球组合中AA、Aa、aa的数量应为5、10、53．基因型为Aa的植株连续自交3代后，显性个体中，纯合子的概率是（）A．1/8 B．1/9 C．7/9 D．7/164．下列鉴定生物遗传特性的方法中，不合理的是（）A．鉴定一只灰毛兔是否是纯合子用测交B．区分纯种狗的长毛与短毛的显隐性关系用杂交C．不断提高小麦抗病系的纯度宜用连续自交D．鉴定高茎豌豆的基因组成最简便的方法是测交5．水稻的基因型为Aa，自交后代中的纯合体占总数的（）A．25% B．50% C．75% D．100%6．某种山羊的有角和无角是一对相对现状，由一对等位基因控制（A和a），其中雄羊的显性纯合子和杂合子表现型一致，雌羊的隐性纯合子和杂合子表现型一致。多对纯合的有角雄羊和无角雌羊杂交，F1雄羊全为有角，雌羊全为无角，F1的雌雄羊自由交配，F2不可能出现的是（）A．有角：无角=3：1B．雄羊中有角：无角=3：1，雌羊中有角：无角=1：3C．基因型及比例为AA：Aa：aa=1：2：1D．无角雌羊中的基因型及比例是Aa：aa=2：17．下列实例的判断正确的是（）A．杂合子的自交后代不会出现纯合子B．有耳垂的双亲生出了无耳垂的子女，因此无耳垂为隐性性状C．高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，子一代出现了高茎和矮茎，所以高茎是显性性状D．杂合子的测交后代都是杂合子8．人的耳朵有的有耳垂，有的无耳垂。某医学小组调査了人群中有耳垂和无耳垂性状的遗传情况，统计情况如下表：子代表现型亲代表现型第一组笫二组第二组双亲全为有耳垂双亲中只有一方有耳垂双亲全为无耳垂有耳垂1201200无耳垂7493216下列说法不正确的是（）A．据上表中第一组的调查结果可以判断，显性性状是有耳垂，隐性性状是无耳垂B．从第三组的调查结果基本可以判断出，隐性性状是无耳垂C．第二组家庭中，有可能某—双亲的基因型都是纯合子D．在第一组的抽样比例不为3:1，就是因为抽样的样本太少1．假说－演绎法是一种重要的科学发现模式和重要的科学研究方法，可提高学生的科学探究能力，需要特别关注。通过孟德尔杂交实验，体验“提出问题、构想假说、实验设计、分析数据、得出结论”的基本科学探究方法。2．分离规律的适用范围：①真核生