人教版高中生物必修二 孟德尔的豌豆杂交实验(一) 遗传因子的发现课件(第1课时一对相对性状的杂交实验过程和解释)

第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第1课时一对相对性状的杂交实验过程和解释

课程标准要求核心素养对接学业质量水平阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状1.科学思维——根据豌豆的物种特点，归纳概括出其作为遗传学实验材料的优点；并能运用比较分析的方法，概括出玉米作为遗传学实验材料的优点。水平二2.科学探究——理解豌豆人工异花传粉的一般过程，运用比较分析的方法，概括出玉米等其他作物人工异花传粉的一般过程。水平二3.生命观念——理解孟德尔对于分离现象的解释，并能利用遗传图解，分析预测一对遗传因子杂交实验的结果。水平二4.科学思维——熟练掌握一对遗传因子的6种杂交组合及其结果，在试题所给的情景中灵活应用。水平三豌豆用作遗传实验材料的优点———————————————自主梳理———————————————1.豌豆用作遗传学实验材料的优点

物种特点相应优点豌豆花是_____花，在未开放时，进行______传粉(自交)，避免了外来花粉的干扰，所以自然状态下一般都是_____。结果既可靠，又容易分析具有易于区分的___________，且能稳定地遗传。便于进行杂交实验，容易观察和分析实验结果豌豆的生活周期短且易栽培，一次产生的后代数量多。确保实验结果误差小豌豆的自花传粉和玉米的同株异花传粉都称为自交两性自花纯种相对性状2.豌豆人工异花传粉(杂交)的一般步骤刚刚经过去雄处理过待去雄花的雌蕊成熟在去雄花的雌蕊刚刚经过人工授粉花粉3.相对性状

生物的

性状的

表现类型，叫做相对性状。如豌豆的红花与白花、狗的直毛与卷毛、人的单眼皮与双眼皮等。一种同一种不同(1)玉米作为遗传学实验材料，有何优点？提示

①单性花，雌雄同株，便于进行人工杂交；②具有多对易于区分的相对性状，且能稳定遗传；③易栽培，生长周期短，一次产生的后代数量多。(2)利用玉米进行人工杂交时，是否还需要在开花前对母本去雄？为什么？提示不需要。因为玉米是单性花，即雌雄异花，只需在开花前对母本的雌花进行套袋，即可避免自交和外来花粉的干扰。(3)利用玉米进行人工杂交时，主要的操作流程有哪些？提示开花前套袋→(开花时)采集花粉→人工授粉→套袋。[典例1]

(2019·1月浙江学考)下列各项中，互为相对性状的是(

) A.猫的长毛与鼠的黑毛

B.豌豆的紫花与白花 C.牛的有角与羊的有角

D.茉莉的白花与绿叶

解析相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。A和C都不属于同一种生物，因此不属于相对性状；D属于同一种生物的不同性状，所以也不属于相对性状。

答案

B[对点练1]

豌豆和玉米是遗传学研究的常用实验材料，下列有关它们共性的叙述，错误的是(

) A.豌豆和玉米均为两性植株，进行杂交实验都要去雄→套袋→授粉→套袋 B.豌豆和玉米均具有一些易于区分的相对性状，便于区分、观察 C.豌豆和玉米的生长周期短，繁殖速度快 D.豌豆和玉米产生的后代数量多，统计更准确

解析玉米是单性花植物，所以进行杂交实验时不需要去雄，A错误。

答案

A联想质疑★两性花植物杂交过程【归纳总结】两次套袋的“三同”与“一不同”：【技法

】相对性状的“两同一不同”★均为相对性状(1)在对豌豆的人工异花传粉过程中，亲本是否都进行了去雄处理？提示去雄只对母本进行，父本不能去雄。(2)融合遗传与孟德尔遗传的本质区别是什么？提示子代是否会出现一定的性状分离比。———————————————自主梳理———————————————1.实验过程一对相对性状的杂交实验高茎矮茎亲本父本母本子一代子二代杂交自交[典例2]

对于孟德尔所做的一对相对性状的豌豆杂交实验，下列叙述错误的是(

) A.选用的一对相对性状要易于区分 B.选用的两个亲本一定要为纯种 C.一定要让纯种显性亲本作父本，纯种隐性亲本作母本 D.要让两亲本之间进行有性杂交

解析纯种显性亲本作父本、纯种隐性亲本作母本，或者纯种显性亲本作母本、纯种隐性亲本作父本，都不影响实验结果。

答案

C[对点练2]

下列遗传实例中，属于性状分离的是(

) ①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，子代全为高茎豌豆②圆粒豌豆自交，后代圆粒豌豆∶皱粒豌豆＝3∶1

③开粉色花的茉莉自交，后代出现红花、粉色花和白色花④矮茎豌豆自交，后代全为矮茎 A.①② B.③④

C.①③ D.②③

答案

D基础为成对的遗传因子分离联想质疑★纯合子和杂合子后代的表现情况不一样。1.孟德尔的假说 (1)生物的性状是由

决定的。决定高茎和矮茎的遗传因子分别用

和

来表示。 (2)在体细胞中，遗传因子是

存在的。亲本纯合高茎、纯合矮茎和F1体细胞中的遗传因子组成分别为

、

和

。 (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。F1产生配子的遗传因子组成及比例为

、

、

。 (4)受精时，雌雄配子的结合是

的。对分离现象的解释———————————————自主梳理———————————————遗传因子Dd成对DDddDd彼此分离全部为D全部为dD∶d＝1∶1随机2.遗传图解ddDdDdDdDdDdDDDdDddd(1)F1自交时配子的结合方式有

种。(2)F2代遗传因子组成共有

种，分别为

，其比例为1∶2∶1。(3)产生后代的性状表现有2种，分别为

，其比例为

。(4)上图亲本中的高茎(DD)或矮茎(dd)遗传因子组成相同，称为

，其中DD称为显性纯合子，dd称为隐性纯合子；F1中的高茎(Dd)遗传因子组成不同，称为

。43DD、Dd和dd高茎和矮茎3∶1纯合子杂合子[典例3]

将豌豆某一性状的显性类型进行自花传粉，对其后代的描述正确的是(

) ①后代可能没有性状分离，全为显性类型②后代可能出现1∶1的性状分离比 ③后代可能没有性状分离，全为隐性类型④后代可能出现3∶1的性状分离比 A.①② B.③④ C.①④ D.②③

解析表现显性性状的个体，可能为显性纯合子，也可能为杂合子。若为显性纯合子，则自交后代全为显性；若为杂合子，自交后代会出现3∶1的性状分离比。因此，将豌豆某一性状的显性类型进行自花传粉，对其后代的描述正确的是①④。

答案

C[对点练3]

在豚鼠中，黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果多对杂合的黑色豚鼠交配，产下了足够多只子代豚鼠。则理论上，子代豚鼠的性状表现为(

)注意审清关键词A.全为黑色

B.全为白色C.黑色∶白色＝1∶1 D.黑色∶白色＝3∶1解析杂合子自交，后代会出现显性∶隐性＝3∶1的性状分离比。答案

D[对点练4]

在豚鼠中，黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑色豚鼠交配，产下了4只子代豚鼠。则子代豚鼠的性状表现可能为(

)注意审清关键词①全为黑色②全为白色③2黑2白④3黑1白A.② B.①② C.①②③ D.①②③④解析根据孟德尔的解释，这对杂合黑色豚鼠生下的每一只子代豚鼠，为黑色的概率均为3/4，为白色的概率均为1/4。第1只子代豚鼠的毛色与第2只子代豚鼠的毛色两个事件之间相互独立，互不影响。所以4只子代豚鼠可能全为黑色，也可能全为白色，也可能1黑3白、2黑2白或者3黑1白。答案

D【方法归纳】已知亲本遗传因子组成求子代遗传因子组成类型和性状表现及其比例的方法：【规律总结】一对遗传因子的6种杂交组合及其结果杂交组合类型①②③④⑤⑥亲本遗传因子组成AA×AAAA×AaAA×aaaa×aaAa×AaAa×aa子代遗传因子组成AA1/2AA∶1/2AaAaaa1/4AA∶1/2Aa∶1/4aa1/2Aa∶1/2aa子代性状表现全为显性全为显性全为显性全为隐性显性∶隐性＝3∶1显性∶隐性＝1∶1联想质疑根据初中生物学知识，我们知道，生男生女的概率均为1/2。但有的家庭为什么生的都是男孩？提示

子代数目少时，实际比例往往会与理论比例存在较大误差。★纯合子不含有等位基因，杂合子含有等位基因。【规律总结】一对遗传因子杂交时，①若后代全为显性性状，则亲本至少有一方为显性纯合子；②若后代全为隐性性状，则亲本双方均为隐性纯合子；③若后代显性∶隐性＝3∶1，则亲本双方均为杂合子；④若后代显性∶隐性＝1∶1，则亲本一方为杂合子，另一方为隐性纯合子。★不同表现型的两纯合亲本杂交，子代无性状分离，子代表现的性状为显性性状。1.实验原理(模拟内容) (1)两个小桶分别代表的是

； (2)两个小桶内的彩球分别代表

； (3)用不同彩球的随机组合，模拟

的随机结合。性状分离比的模拟实验———————————————自主梳理———————————————雌、雄生殖器官雌、雄配子生物在生殖过程中，雌雄配子2.实验过程 (1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个； (2)摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合； (3)分别从两个小桶内

抓取一个小球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合； (4)将抓取的彩球

，摇匀，按步骤(3)和(4)重复做

次以上。3.结果与结论 (1)实验结果：彩球组合的类型有

三种，其数量比约为

。 (2)实验结论：彩球组合所代表的显隐性性状数量比为显性∶隐性≈

。随机放回原来的小桶内30DD∶Dd∶dd1∶2∶13∶1[典例4]

(2019·岳阳期中)关于“性状分离比的模拟实验”，下列叙述错误的是(

) A.两个小桶分别代表雌、雄生殖器官 B.两个小桶中的小球分别代表雌、雄配子 C.用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合 D.每做一次模拟实验后，不需要将小球放回原来的小桶内，接着做下一次模拟实验

解析实验中两个小桶分别代表产生雌、雄配子的雌、雄生殖器官，A正确；实验中小桶内的两种不同颜色的彩球分别代表两种雌、雄配子，B正确；用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合，C正确；要随机抓取，且每次抓取的彩球都要放回原桶内摇匀，再进行下一次抓取，抓取的次数应足够多，D错误。

答案

D[对点练5]

在性状分离比的模拟实验中，准备了如图的实验装置，棋子上分别标记D、d，代表两种配子。实验时需分别从甲、乙袋中各随机抓取一枚棋子，并记录其上的字母。下列分析错误的是(

)答案B联想质疑【易错提示】(1)同一个小桶内两种不同颜色的彩球数量必须相等。因为母本(杂合子Dd)产生的D雌配子与d雌配子的数量是相等的，父本(杂合子Dd)产生的D雄配子与d雄配子的数量也是相等的。(2)不同小桶内的彩球数量不必一定相等。因为对于大多数生物来说，父本产生的雄配子数量远远多于母本产生的雌配子数量。课堂小结3∶1遗传因子成对彼此分离随机第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第2课时对分离现象解释的验证和分离定律

课程标准要求核心素养对接学业质量水平阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状1.生命观念——通过假说—演绎的过程分析，形成生物的性状是由遗传因子控制的科学观念。水平二2.科学探究——通过分析测交的原理，理解测交的作用，并能阐明孟德尔利用测交实验验证其对分离现象解释的过程。水平一3.科学思维——通过分析一对遗传因子的杂交实验，利用假说—演绎的方法，分析一对遗传因子杂交实验中是如何落实假说—演绎的基本步骤的。水平二4.社会责任——能够利用孟德尔分离定律，已知亲本遗传因子组成求子代遗传因子组成和性状表现类型及比例；并能根据子代的性状表现及比例推测亲本的遗传因子组成。水平二对分离现象解释的验证———————————————自主梳理———————————————隐性纯合子ddDdD和d(1)为什么测交可以用来测定待测个体所能产生的配子种类及比例？提示测交是指待测个体与隐性纯合子的杂交，而隐性纯合子只能产生隐性配子，所以测交后代的性状表现类型及其比例就取决于待测亲本所能产生的显隐性配子的种类及比例。(2)如何根据测交后代的性状表现确定待测亲本的遗传因子组成？提示若测交后代全部表现为显性性状，则待测亲本为显性纯合子；若测交后代全部表现为隐性性状，则待测亲本为隐性纯合子；若测交后代表现为显性性状∶隐性性状＝1∶1，则待测亲本为杂合子。[典例1]

具有一对相对性状的纯合亲本杂交，获得F1。让F1与隐性个体进行测交，通过该测交实验不能了解到(

) A.F1相关遗传因子的化学结构

B.F1产生配子的种类 C.F1的遗传因子组成

D.F1产生配子的比例

解析通过测交实验可以验证F1的遗传因子组成，F1产生配子的种类及比例，但不能验证F1相关遗传因子的化学结构，A错误。

答案

A[对点练1]

某植物的红花对白花为显性，且受一对遗传因子A和a控制。为确定某红花植株的遗传因子组成，让其与另一白花植株进行杂交，得到足够多的杂交后代。下列相关叙述错误的是(

)A.待测红花植株与白花植株的杂交方式属于测交B.如果后代均为红花，则待测红花植株的遗传因子组成为AAC.如果后代出现白花，则待测红花植株的遗传因子组成为AaD.如果后代出现白花，则后代中白花植株的比例为1/4解析待测红花植株与白花植株的杂交属于测交，A正确；如果测交后代均为红花，说明待测红花植株的遗传因子组成为AA，B正确；如果测交后代出现白花，说明待测红花植株的遗传因子组成为Aa，C正确；Aa与aa杂交，后代为aa的概率为1/2，D错误。答案

D联想质疑★与隐性纯合个体交配即可测定基因型【归纳总结】测交的作用①测定待测个体产生的配子种类及比例；②测定待测个体的遗传因子组成；③预测F1在形成配子时，遗传因子的行为。(验证分离定律)★不同个体交配的几种方式———————————————自主梳理———————————————1.分离定律

在生物的体细胞中，控制

的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，

发生分离，分离后的

分别进入

中，随配子遗传给后代。2.假说—演绎法

在

基础上提出问题以后，通过

提出解释问题的假说，根据假说进行

，再通过

演绎推理的结论。分离定律、假说－演绎法同一性状成对的遗传因子遗传因子不同的配子观察和分析推理和想象演绎推理实验检验———————————————素养提升———————————————1.已知亲本的遗传因子组成，求子代的遗传因子组成及其比例的解题方法

方法一：直接用分离比推出

牢记6种杂交组合及其结果有助于快速解题如已知两亲本均为杂合子Dd，则为杂合子自交，后代DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，显性个体(D_)∶隐性个体(dd)＝3∶1。即子代中DD占1/4，Dd占1/2，dd占1/4，显性个体占3/4，隐性个体占1/4。方法二：用配子的概率算出如已知两亲本均为杂合子Dd，求后代Dd个体和dd个体所占的比例分别是多少？可先分别计算出雌、雄亲本所产生的雌、雄配子的种类及比例(雌配子：D∶d＝1/2D∶1/2d；雄配子：D∶d＝1/2D∶1/2d)，再进行如下计算：后代为DD的概率＝D雌配子概率×D雄配子概率＝1/2×1/2＝1/4；后代为dd的概率＝d雌配子概率×d雄配子概率＝1/2×1/2＝1/4；后代为Dd的概率＝D雌配子概率×d雄配子概率＋d雌配子概率×D雄配子概率＝1/2×1/2＋1/2×1/2＝1/2。[典例2]

豌豆的高茎和矮茎受一对遗传因子A和a控制，且高茎对矮茎为完全显性。现有一株杂合的高茎豌豆，理论上其子代表现为高茎的概率为(

)即显性纯合子与杂合子的性状表现完全一致A.1/2

B.1/4 C.3/4

D.1/8解析

Aa自交，子代为AA、Aa和aa的概率分别为1/4、1/2和1/4，由于AA和Aa都表现为高茎，而aa表现为矮茎，所以子代表现为高茎的概率为1/4和1/2的和，即3/4。答案

C[对点练2]

人的双眼皮对单眼皮为显性，受一对遗传因子D、d控制。一对杂合的双眼皮夫妻，生有一个男孩和一个女孩。理论上该男孩和该女孩均为单眼皮的概率为(

) A.1 B.1/4 C.3/16 D.1/16

解析

Dd自交，子代为DD、Dd和dd的概率分别为1/4、1/2和1/4，其中DD和Dd都表现为双眼皮，而dd表现为单眼皮，所以子代表现为单眼皮的概率为1/4。两个孩子的眼皮单双相互独立、互不影响，因此均为单眼皮的概率就等于1/4×1/4，即1/16。

答案

D[一题多变](1)上题中，男孩为单眼皮且女孩为双眼皮的概率在理论上有多大？

提示

1/4×(1/4＋1/2)＝3/16。 (2)上题中，男孩和女孩眼皮一单一双的概率在理论上有多大？

提示一单一双的概率＝男单女双的概率＋男双女单的概率＝1/4×(1/4＋1/2)＋(1/4＋1/2)×1/4＝3/8。2.由子代的遗传因子组成、性状表现及其比例推测亲本的遗传因子组成类型(用字母D、d表示)

方法一：分离比法 ①若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲遗传因子组成为

； ②若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲遗传因子组成为

； ③若后代性状只有隐性性状，则双亲遗传因子组成为

； ④若后代性状只有显性性状，则双亲遗传因子组成为

。Dd×DdDd×dddd×ddDD×DD、DD×Dd或DD×dd方法二：遗传因子填充法先根据亲代性状表现写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子组成可用D_来表示，那么隐性性状的遗传因子组成只有dd一种，根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的遗传因子。方法三：隐性纯合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(dd)，因此亲代遗传因子组成中必然都至少有一个隐性遗传因子d，然后再根据亲代的性状表现进一步判断。[典例3]

已知某植物的黄果肉对红果肉为显性，受一对遗传因子G和g控制。现让两株黄果肉亲本杂交，后代黄果肉和红果肉的比例为3∶1，则亲本的遗传因子组成为(

) A.GG×gg B.GG×Gg C.Gg×Gg D.gg×gg

答案

C[对点练3]

绵羊的白色由显性遗传因子(B)控制，黑色由隐性遗传因子(b)控制。现有一只白色的公羊和白色的母羊生了一只黑色的小羊。试问：公羊和母羊的遗传因子组成分别是什么？他们生的那只黑色小羊的遗传因子组成又是什么？

答案

Bb和Bb；bb。[对点练4]

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(

)实验组亲本性状表现F1的性状表现和植株数目红果黄果1红果×黄果4925012红果×黄果99703红果×红果1511508A.番茄的果色中，黄色为显性性状B.实验1的亲本遗传因子组成：红果为AA，黄果为aaC.实验2的后代中红果番茄均为杂合子D.实验3的后代中黄果番茄的遗传因子组成可能是Aa或AA解析从实验2和3中可分析得出番茄的果色中，红色是显性性状，A错误；实验1中亲本红果的遗传因子组成应为Aa，黄果的遗传因子组成应为aa，B错误；实验3的子代红色∶黄色约等于3∶1，其中黄果为隐性，所以遗传因子组成只能是aa，D错误。答案

C[一题多变](1)实验1的F1中红果都是杂合子吗？实验3的F1中红果呢？

提示实验1中亲本遗传因子组成是Aa和aa，所以F1中红果都是杂合子。实验3的亲本遗传因子组成是Aa和Aa，所以F1中的红果有AA、Aa两种类型。(2)实验3的F1红果番茄中，纯合子的比例有多大？求F1红果(AA和Aa)中纯合子(AA)所占的比例提示

1/4÷(1/4＋1/2)＝1/3

(3)让实验3F1中的红果番茄自交，子代的性状表现如何？提示

①先计算出F1红果番茄中AA和Aa各占的比例；AA占比为1/4÷(1/