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(第1课时一对相对性状的杂交实验过程和解释)

第1章第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

1.说出用豌豆作遗传实验材料容易成功的原因及人工异花传粉的基本操作。2.描述孟德尔的一对相对性状的杂交实验及对分离现象做出的假设。1.生命观念：认知花的结构与生殖功能相适应，并尝试人工异花传粉的操作。2.科学思维：尝试运用遗传图解解释生物的一些遗传现象。课标要求素养要求内容索引一、豌豆用作遗传实验材料的优点二、一对相对性状的杂交实验随堂演练知识落实三、对分离现象的解释01一、豌豆用作遗传实验材料的优点WANDOUYONGZUOYICHUANSHIYANCAILIAODEYOUDIAN基础梳理

·夯实教材基础1.优点(1)豌豆是

传粉植物，而且是

受粉。自然状态下一般都是

。(2)豌豆植株具有易于区分的

，且能

地遗传给后代。2.方法人工异花传粉的一般步骤：

→套袋→

→套袋。3.概念(1)自交：相同基因型个体之间的交配，植物的

，

均属于自交。(2)相对性状：

生物的

性状的

表现类型。自花闭花纯种性状稳定去雄采集花粉并传粉自花传粉同株异花传粉一种同一种不同(1)豌豆是严格自花传粉、闭花受粉植物，因此，难以进行人工杂交(

)(2)人工去雄时，要去除未成熟花的全部雄蕊，然后进行套袋(

)(3)豌豆的不同品种之间具有多对相对性状(

)(4)狗的长毛对兔的短毛是一对相对性状(

)×正误判断

·矫正易混易错√√×深化探究

·解决问题疑难如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细读图并回答下列问题：1.该实验中父本是__________，母本是__________。2.操作①是什么？应该在什么时期进行？为什么？矮茎豌豆高茎豌豆提示去雄；花蕾期；避免自花传粉。3.该过程中进行两次套袋的目的是什么？提示避免外来花粉的干扰。02二、一对相对性状的杂交实验YIDUIXIANGDUIXINGZHUANGDEZAJIAOSHIYAN基础梳理

·夯实教材基础1.实验中相关符号及含义符号PF1F2×⊗♀♂含义____________________________________________________亲本子一代子二代杂交自交母本或雌配子父本或雄配子2.实验过程实验过程说明P(亲本)

高茎×矮茎↓F1(子一代)

_____↓⊗F2(子二代)高茎∶_____比例接近3∶1①P具有

；③F1全部表现为

性状；④F2出现

现象，分离比为3∶1②性状显性性状是_____隐性性状是_____高茎矮茎相对性状高茎矮茎显性性状分离3.概念(1)显隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1显现出来的性状叫

，F1未显现出来的性状叫

。(2)性状分离：杂种的后代中，同时出现

和

的现象。显性性状隐性性状显性性状隐性性状(1)显性性状是子代能够表现出来的性状，隐性性状是子代不能表现出来的性状(

)(2)性状分离是子代同时出现显性性状和隐性性状的现象(

)(3)孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交实验，无论是正交还是反交，结果都是相同的(

)×正误判断

·矫正易混易错×√深化探究

·解决问题疑难下图是孟德尔对豌豆的高茎和矮茎这对相对性状所做的实验，阅读教材相关内容完成后面的探究问题：1.如何判断高茎是显性性状？提示纯合高茎和矮茎杂交，F1中显现出来的性状为显性性状(如图中高茎)，F1中未显现出来的性状为隐性性状(如图中矮茎)。2.上述杂交实验中，若F2中共得到40粒种子，其中矮茎种子一定是10粒吗？为什么？提示不一定。孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下统计出来的。03三、对分离现象的解释DUIFENLIXIANXIANGDEJIESHI基础梳理

·夯实教材基础1.理论解释(1)生物的性状是由

决定的。(2)体细胞中遗传因子是

存在的。(3)生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的

彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对

中的一个。(4)受精时，雌雄配子的结合是

的。遗传因子成对遗传因子遗传因子随机2.遗传图解ddDdDdDdDdDdDdDDDdDddd(1)配子的结合方式：

种。(2)遗传因子组成：

种，分别为

，其比例为

。(3)产生后代的性状表现：

种，分别为

，其比例为

。(4)上图亲本中的高茎(DD)或矮茎(dd)个体遗传因子组成相同，称为

；F1中的高茎(Dd)个体遗传因子组成不同，称为

。43DD、Dd、dd1∶2∶12高茎、矮茎3∶1纯合子杂合子(1)在一对相对性状的杂交实验中，F1的遗传因子组成为Dd，且F1产生雌、雄配子的比例为1∶1(

)(2)双亲为显性，杂交后代有隐性纯合子，则双亲一定都是杂合子(

)(3)杂合子自交后代一定是杂合子(

)(4)杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现也不同(

)×正误判断

·矫正易混易错√××深化探究

·解决问题疑难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。孟德尔用纯合亲本杂交得到的F1自交，实验结果如下：1.雄配子Y与雌配子y的数目是否相等？提示不相等。一般来说，雄配子Y的数目要远多于雌配子y。

2.据图从配子的形成和随机组合角度分析，在F2中出现性状分离比3∶1的原因是什么？提示F1产生配子时Y、y相互分离，雌雄个体中配子均为Y∶y＝1∶1，受精时雌雄配子随机组合，F2中有1/4YY、1/2Yy表现为显性性状，1/4yy表现为隐性性状。3.F2要出现3∶1的分离比，除上述原因外还需要满足什么条件？提示(1)F1形成两种配子的生活力是一样的；(2)F2的各种遗传因子组合的个体成活率是相等的；(3)子代数量足够多；(4)显性遗传因子对隐性遗传因子的显性作用是完全的。学习小结04随堂演练知识落实SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI1.(2019·北京高一下月考)在豌豆杂交实验中，为防止自花传粉，通常需要进行的操作是A.将花粉涂在雌蕊柱头上B.除去母本未成熟花的全部雄蕊C.采集另一植株的花粉D.除去母本未成熟花的全部雌蕊√123456解析在豌豆杂交实验中，为防止自花传粉，通常需要进行人工去雄处理，即除去母本未成熟花的全部雄蕊。2.下列人的性状中，属于相对性状的是A.身高与体重 B.长发与直发C.五指与多指 D.眼大与眼角上翘√123456解析一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫作相对性状，如五指与多指性状。其他的不是同一种性状。3.一对相对性状的纯种亲本杂交，F2中A.所有的统计结果性状分离比都等于3∶1B.统计的样本足够大时，性状分离比才符合3∶1C.性状按3∶1的比例出现D.统计的样本越小，性状分离比越接近3∶1√123456解析孟德尔之后，科学家们在继续研究中发现，只有统计的样本足够大时，才能够实现孟德尔统计的比例关系，越小越偏离，越大越接近。解析显性性状的个体基因型有两种：显性纯合子AA和杂合子Aa，其中显性纯合子AA自交仍为纯合子；杂合子Aa自交后代为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，出现3∶1的性状分离比。4.(2018·甘肃省会宁县第一中学高二期中)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√1234565.在豚鼠中，黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑毛豚鼠交配，一胎产下4仔，此4仔的性状表现可能是①全部黑色②3黑1白③1黑3白④全部白色A.② B.①② C.①②③ D.①②③④√123456解析杂合子在交配产仔时，一胎虽然产了4仔，但每一仔都是由卵细胞和精子结合(受精)后发育形成的，是相互独立的。每一仔的性状都有3/4的可能性为黑色，1/4的可能性为白色，所以，在子代数量较少时各种情况都有可能出现。6.如图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请回答下列问题：123456(1)该实验的亲本中，父本是__________，母本是__________。(2)红花(A)对白花(a)为显性，则杂种种子种下去后，长出的豌豆植株开的花为____色。白花豌豆红花豌豆红解析题中得到的后代性状仍为显性性状。(3)若P皆为纯合子，让F1进行自交得F2，F2的性状中，红花植株与白花植株之比为______，F2的遗传因子组成有_____________，且比值为_________。生物体的这种现象称为_________。1234563∶1AA、Aa、aa1∶2∶1性状分离解析可根据孟德尔对分离现象的解释进行推理计算。第1章第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

1.尝试进行性状分离比模拟实验。2.阐述对分离定律的验证方法，掌握测交实验。3.归纳总结孟德尔的假说—演绎法，掌握分离定律的内容。1.科学思维：理解利用假说—演绎法推理分离定律的过程及在解题中的应用，培养归纳与概括、演绎与推理以及逻辑分析能力。2.科学探究：体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。课标要求素养要求内容索引一、性状分离比的模拟实验二、对分离现象的验证随堂演练知识落实三、分离定律和假说—演绎法01一、性状分离比的模拟实验XINGZHUANGFENLIBIDEMONISHIYAN基础梳理

·夯实教材基础1.实验目的通过模拟实验，理解

的分离和

的随机结合与

之间的数量关系，体验孟德尔的假说。2.模拟内容用具或操作模拟对象或过程甲、乙两个小桶_______________小桶内的彩球__________不同彩球的随机组合

的随机组合遗传因子配子性状雌、雄生殖器官雌、雄配子雌、雄配子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)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比：显性∶隐性≈

。1∶2∶13∶1注意事项(1)盛放彩球的容器最好为圆柱形小桶或其他圆柱形容器，以便摇动时彩球能够充分混匀。(2)彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。(3)每个小桶内两种彩球的数量必须相等。(4)每次抓取时要闭上眼睛，左手随机抓取甲桶内彩球，同时右手随机抓取乙桶内彩球，避免从一个小桶内同时抓取两个彩球。做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶(切记不能将两个桶中的彩球相混)，必须充分摇匀彩球，再做下一次模拟实验。(5)要认真观察每次的组合情况，记录统计要如实、准确；统计数据时不能主观更改实验数据。(6)要重复进行实验，这样才能接近理论值。深化探究

·解决问题疑难阅读教材性状分离比的模拟实验相关内容，思考下列问题。1.为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？提示杂种F1(Dd)产生比例相等的两种配子。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？提示不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。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？提示为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。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？提示不是。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。02二、对分离现象的验证DUIFENLIXIANXIANGDEYANZHENG基础梳理

·夯实教材基础1.验证方法

法，即让F1与隐性纯合子杂交。2.遗传图解测交DdDddd3.实验结果测交后代中的高茎与矮茎植株的数量比接近

。4.实验结论F1是

，产生

和

两种配子，比例接近

。1∶1杂合子Dd1∶1(1)两亲本杂交，F1表现显性性状，F2显性性状与隐性性状之比为3∶1，这属于对分离现象解释的验证过程(

)(2)在揭示分离定律的过程中，孟德尔的演绎推理是：若F1与隐性纯合子杂交，F1产生两种配子，测交后代分离比是1∶1(

)(3)孟德尔设计的测交实验只能用于检测F1的遗传因子组成(

)×正误判断

·矫正易混易错√×深化探究

·解决问题疑难1.孟德尔一对相对性状测交实验中，测交后代为什么会出现性状分离比接近1∶1的现象？提示高茎豌豆Dd产生含D和d的两种配子，且比例为1∶1，而矮茎豌豆dd只产生含d的一种配子，雌雄配子随机结合会产生含Dd和dd的后代，且比例为1∶1。2.通过测交实验的结果可证实以下哪些内容？①F1产生了两种比例相等的配子；②F1是杂合子；③F1是纯合子；④F1在形成配子时，成对的遗传因子发生了分离。提示①②④。03三、分离定律和假说—演绎法FENLIDINGLVHEJIASHUO—YANYIFA基础梳理

·夯实教材基础1.分离定律(1)描述对象：

。(2)发生时间：在形成

时。(3)实质在生物的体细胞中，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

发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随

遗传给后代。2.假说—演绎法一般程序：发现问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。有性生殖生物配子成对遗传因子配子(1)假说—演绎法中演绎推理的内容是进行测交实验(

)(2)孟德尔所作假设的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌雄配子”(

)(3)符合分离定律并不一定出现3∶1的性状分离比(

)(4)分离定律发生在配子形成过程中(

)×正误判断

·矫正易混易错×√√深化探究

·解决问题疑难1.验证分离定律的方法有哪些？提示分离定律的验证方法：(1)测交法：F1×隐性纯合子⇒子代两种性状的数量比为1∶1⇒F1产生两种数量相等的配子，遵循分离定律。(3)花粉鉴定法①过程：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色，用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1的花粉放在载玻片上，加一滴碘液，在显微镜下观察。②结果：半数花粉呈蓝黑色，半数花粉呈橙红色。③结论：分离定律是正确的。(2)自交法：F1子代性状分离比为3∶1⇒F1产生了两种数量相等的配子，遵循分离定律。2.是否所有生物性状的遗传都遵循分离定律？提示不是。控制生物性状的遗传因子并非都在细胞核，进行有性生殖的真核生物的核遗传因子才会遵循分离定律，细胞质中的遗传因子及原核生物和非细胞生物都不遵循。分离定律的问题主要有两种类型：正推型和逆推型。归纳总结分离定律的解题思路亲代遗传因子组成、性状表现及比例子代遗传因子组成、性状表现及比例(1)由亲代推断子代的遗传因子组成、性状表现及其概率(正推型)。亲本子代遗传因子组成子代性状表现AA×AAAA全为显性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全为显性AA×aaAa全为显性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1显性∶隐性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1显性∶隐性＝1∶1aa×aaaa全为隐性(2)由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型)。方法一：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A_来表示，那么隐性性状的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，可推出亲代中未知的遗传因子。方法二：隐性纯合子突破法。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)，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a遗传因子，然后再根据亲代的性状表现做进一步的推断。方法三：根据分离定律中的规律性比值来直接判断。①若子代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子(Aa)，即Aa×Aa→3A_∶1aa。②若子代两种性状的数量比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型，即Aa×aa→1Aa∶1aa。③若子代只有显性性状，则双亲至少有一个为显性纯合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。④若子代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(aa)，即aa×aa→aa。学习小结04随堂演练知识落实SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI1.某同学利用红球(表示D)和白球(表示d)进行“性状分离比的模拟实验”，其操作过程中错误的做法是A.甲、乙两小桶内的小球分别代表雌、雄生殖器官B.随机从每个小桶中抓取一个小球组成一组是模拟雌雄配子随机结合C.每次抓取前要摇晃小桶的目的是为了保证下次抓取小球的随机性D.每次抓取之后将抓取的小球放回原桶中√解析甲、乙两小桶分别代表雌、雄生殖器官，A项错误。123456解析通过测交可以测定被测个体产生配子的种类，但不能测定其产生配子的数量，A错误；通过测交可以测定被测个体的遗传因子组成，B正确；通过测交得到的后代不一定都能稳定遗传，C错误；通过测交得到的后代性状表现不一定相同，D错误。2.(2018·安徽芜湖高一下期末)下列关于测交的说法正确的是A.通过测交可以测定被测个体产生配子的数量B.通过测交可以测定被测个体的遗传因子组成C.通过测交得到的后代都能稳定遗传D.通过测交得到的后代性状表现一定相同√1234563.下列有关分离定律的叙述中，正确的是A.分离定律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的实验结果及其解释直接归纳总结的B.在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是单独存在的，不会相互融合C.在形成生殖细胞——配子时，单独存在的遗传因子要发生分离，所以称分离定律D.在形成配子时，成对的遗传因子分离后进入不同的配子中，可随配子遗传给后代√123456解析孟德尔归纳总结出分离定律的科学实验程序是：杂交实验和观察到的实验现象(发现问题)→对实验现象进行分析(提出假说)→根据假说进行演绎推理→对实验现象解释的验证(验证假说)→分离定律(结论)，A项错误；根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子是成对存在，不相融合的，B项错误；分离定律的实质是：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，C项错误、D项正确。123456解析根据题意可知，毛腿(B)对光腿(b)为显性，毛腿雌鸡甲与光腿雄鸡丙交配，后代有毛腿，也有光腿，比例为1∶1，故遗传因子的结合方式为Bb×bb，甲的遗