1.1孟德尔的豌豆杂交实验(一)（第1课时）（导学案）

第1章遗传因子的发现第1节孟德尔的豌豆杂交实验(一)第1课时【学习目标】1.说出用豌豆作遗传实验材料容易成功的原因。2.理解人工异花传粉的基本操作。3.描述孟德尔的一对相对性状的杂交实验。4.对分离现象做出的假设。【学习重点】1.孟德尔的一对相对性状的杂交实验。2.对分离现象做出的解释。【学习难点】对分离现象做出的解释。学习任务一豌豆用作遗传实验材料的优点和方法【自主梳理】阅读教材P25，完成以下内容：1.豌豆用作遗传实验材料的优点(1)豌豆花是两性花，豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉。自然状态下一般都是纯种。(2)豌豆植株还具有易于区分的性状。且能稳定地遗传给后代。2.人工异花传粉的一般步骤：花未成熟时去雄→套袋→待去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉并传粉→将采集到的花粉涂(撒)在去雄花的雄蕊的柱头上，再套袋。(1)去雄应该在花蕾期时期进行。避免自花传粉。(2)该过程中进行两次套袋的目的是避免外来花粉的干扰。3.一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫作相对性状。4.自交：相同基因型个体之间的交配，植物的自花传粉，同株异花传粉均属于自交。5.杂交：遗传因子组成不同的个体间的相互交配。【合作探究】1.把一瓶蓝墨水和一瓶红墨水倒在一起，混和液是什么颜色？【答案】混和液是另外一种颜色，再也无法分出蓝色和红色。2.19世纪下半叶十分整行的是什么遗传观点？按照这种观点。按照这种观点，当红花豌豆与白花豌豆杂交后，子代的豌豆花会是什么颜色？【答案】融合遗传按照融合遗传的观点，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，子代表现出介于双亲之间的性状，即红色和白色的混合色粉色。3.你同意上述观点吗？你的证据有哪些？【答案】不同意。因为自然界的遗传现象并不是融合遗传的结果。例如，红花豌豆与白花豌豆杂交后，其后代仍出现红花或白花；再例如，人的性别遗传说明控制男女性别的遗传物质没有发生混合。4.是谁冲破了这个错误观点的束缚”。提出了完全不同的理论?【答案】孟德尔5.他选用什么实验材料做杂交实验获得了成功?选用这种实验材料有什么优点?为什么?【答案】豌豆。豌豆用作遗传实验材料的优点：(1)豌豆花是两性花，豌豆是自花传粉植物，而且是闭花受粉。自然状态下一般都是纯种。所以用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析。(2)豌豆植株还具有易于区分的性状。且能稳定地遗传给后代。所以实验结果易于观察和分析。6.结合教材P3图11，回答问题：(1)简述人工异花传粉的步骤。【答案】去雄→套袋→采集花粉并传粉→再套袋。(2)该过程什么时间对豌豆进行去雄？为什么？两个亲本是否都进行了去雄处理？【答案】在花蕾期(或未成熟期)对豌豆进行去雄操作。因为豌豆为自花传粉植物，如果花成熟，花瓣开放了，此时已经完成了自花传粉(自交)，达不到杂交的目的。去雄只对母本进行，父本不能去雄。(3)该过程中进行几次套袋？目的是什么？【答案】两次避免外来花粉的干扰。(4)种子发育成熟后种植得到的个体是哪一代？【答案】子一代。7.玉米为雌雄同株植物，玉米的花为单性花，如果对玉米进行人工异花传粉，传粉的步骤与豌豆的一样吗？【答案】不一样。对单性花的植株进行人工异花传粉不需要去雄。8.举例说明什么是相对性状?【答案】豌豆的高茎与矮茎、人的单眼皮和双眼皮、狗的长毛和短毛等。【自查自纠】[典例1]下列各项中，互为相对性状的是(B)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.茉莉的白花与绿叶正误判断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(×)学习任务二一对相对性状的杂交实验【自主梳理】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)高茎↓⊗F2(子二代)高茎∶矮茎比例接近3∶1①P具有相对性状；②性状显性性状是高茎隐性性状是矮茎③F1全部表现为显性性状；④F2出现性状分离现象，分离比为3∶13.父本和母本：不同植株的花进行异花传粉时，提供花粉的植株叫父本，接受花粉的植株叫母本。4.正交和反交：正交和反交是相对而言的，若甲类型个体作父本，乙类型个体作母本，称为正交，则甲类型个体作母本，乙类型个体作父本，称为反交。5.显性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状。6.隐性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代未显现出来的性状。7.性状分离：杂种的后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。【合作探究】1.孟德尔注意到，不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状。为了便于分析，他首先对几对相对性状的遗传进行了研究？【答案】一对。2.阅读教材P4孟德尔的一对相对性状的杂交实验，请思考并回答下列问题：(1)孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本(用P表示)进行杂交。他惊奇地发现什么？【答案】无论用高茎豌豆作母本(正交),还是作父本(反交)，杂交后产生的第一代总是高茎。(2)孟德尔为什么要做正反交实验？【答案】为了证明性状的遗传是否与母本有关。(3)为什么子一代都是高茎而没有矮茎的呢，孟德尔又做了什么实验？为什么？结果发现什么？由此他认为什么？【答案】选择让F1自交。判断亲代矮茎性状在遗传过程中是不是消失了。子一代自交的后代子二代植株中,不仅有高茎的，还有矮茎的。认为矮茎性状在子一代中只是隐而未现。(4)孟德尔把显现出来的性状叫作什么？未显现出来的性状叫作什么？人们将杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，叫作什么？【答案】显性性状。隐性性状。性状分离。(5)若高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代出现了高茎和矮茎，该现象属于性状分离吗？【答案】不属于。子代表现不同性状不一定是“性状分离”，只有亲本性状相同，子代出现“另类”(不同于亲本)性状时方可称为性状分离。(6)孟德尔对实验现象除在观察与描述，还做了什么？发现什么？【答案】对F2中不同相对性状的个体进行数量统计。结果发现在所得的1064株F,植株中，787株是高茎，277株是矮茎，高茎与矮茎的性状分离比接近3:1。(7)除了高茎与矮茎这对相对性状，孟德尔还选择了另外6对相对性状做杂交实验，实验结果都相同吗？这给我们什么启示？【答案】相同。科学发现不是偶然的，必须建立在大量实验基础上，才能有所发现。(8)若F2共获得20株豌豆，矮茎个体一定是5株吗？请说明原因。【答案】不一定。样本数量太少，不一定完全符合3∶1的性状分离比，孟德尔实验中获得的比例是在实验材料足够多的情况下得出的。(9)在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中，否定融合遗传最有利的实验结果是什么？【答案】F2出现接近3∶1的性状分离比，在F1中消失的矮茎性状在F2中又出现了，说明双亲的遗传物质没有发生混合。学习任务三对分离现象的解释【自主梳理】1.对分离现象的原因提出了如下假说：(1)生物的性状是由遗传因子决定的。(2)体细胞中遗传因子是成对存在的。(3)生物体在形成生殖细胞——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。(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。2．用遗传图解解释分离现象(1)配子的结合方式：4种。(2)遗传因子组成：3种，分别为DD、Dd、dd，其比例为1∶2∶1。(3)产生后代的性状表现：2种，分别为高茎、矮茎，其比例为3∶1。3．相关概念(1)显性遗传因子：决定显性性状的遗传因子为显性遗传因子，用大写字母表示。(2)隐性遗传因子：决定隐性性状的遗传因子为隐性遗传因子，用小写字母表示。(3)纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd。(4)杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。【合作探究】阅读教材P5，完成以下内容：1.孟德尔在观察和统计分析的基础上，果断摒弃了前人融合遗传的观点，通过严谨的推理和大胆的想象，对分离现象的原因提出了假说：(1)生物的性状是由什么决定的？。这些因子有什么特点？分别什么因子决定显性性状和隐性性状？可以用什么表示？【答案】遗传因子。就像一个个独立的颗粒，既不会相互融合，也不会在传递中消失。每个因子决定一种特定的性状。决定显性性状的为显性遗传因子，决定隐性性状的为隐性遗传因子。(2)在体细胞中，遗传因子是如何存在的？【答案】成对存在的。(3)生物体在形成配子时，遗传因子会发生什么？【答案】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。(4)受精时，雌雄配子的结合有什么特点？【答案】随机的。2．孟德尔解释的核心是什么？【答案】生物体形成配子时，成对的遗传因子彼此分离。3．F1在形成配子时形成两种比例相等的雌(或雄)配子，F1个体产生的雌、雄配子总数之比也是1∶1吗？【答案】不是，一般雄配子数量远远多于雌配子数量。4．若F1遗传因子组成为Dd，从配子的形成和随机结合角度分析，在F2中出现性状分离比3∶1的原因是什么？【答案】F1产生配子时D、d相互分离，雌雄个体中配子均为D∶d＝1∶1，受精时雌雄配子随机结合，F2中有1/4DD、1/2Dd表现为显性性状，1/4dd表现为隐性性状。5．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？【答案】(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。6.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？【答案】子代数目少时，实际比例往往会与理论比例存在较大误差。【自查自纠】[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(C)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正误判断5.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(×)6.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(√)7.杂合子自交后代一定是杂合子(×)8.杂合子与纯合子遗传因子组成不同，性状表现也不同(×)【深化探究】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？ 【答案】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？【答案】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？【答案】(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。【习题巩固】1.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(D)

①全为黑色②全为白色③2黑2白④3黑1白

A.②B.①②C.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。2．下列各种遗传现象中，不属于性状分离的是(D)

A．F1的高茎豌豆自交，后代中既有高茎豌豆，又有矮茎豌豆

B．F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔，又有长毛兔

C．花斑色茉莉花自交，后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花

D．黑色长毛兔与白色短毛兔交配，后代均是白色长毛兔【解析】子代表现不同性状不一定是“性状分离”，只有亲本性状相同，子代出现“另类”(不同于亲本)性状时方可称为性状分离。3.孟德尔的豌豆杂交实验的正确步骤是(B)A.开花后去雄→套袋→传粉B.开花前去雄→套袋→传粉→套袋C.开花前去雄→套袋→传粉D.开花后去雄→套袋→传粉→套袋【解析】孟德尔的豌豆杂交实验的正确步骤是：要先除去母本未成熟花的全部雄蕊，即开花前去雄，然后套袋，待母本雌蕊成熟后，进行传粉，然后再套袋，B项正确，A、C、D三项均错误。4.以下有关性状的叙述正确的是(C)A.狗的长毛与卷毛是相对性状B.隐性性状是指生物体不能表现出来的性状C.具有一对相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出的亲本性状是显性性状D.纯合子自交后代不会发生性状分离，杂合子自交后代不会出现纯合子【解析】狗的长毛与卷毛不是同一性状，长毛与短毛是一对相对性状，A错误；隐性性状在没有显性基因存在时可以表现出来，B错误；具有相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出的亲本性状是显性性状，F1不表现的亲本性状是隐性性状，C正确；杂合子自交后代会出现纯合子，D错误。5.南瓜果实的黄色和白色是由一对遗传因子