高中生物【孟德尔的豌豆杂交实验-分离定律的模拟、验证及应用】

高中生物【孟德尔的豌豆杂交实验——分离定律的模拟、验证及应用】

-----------------小脚Ejn自主导读\------------

一'性状分离比的模拟实验

1.实验目的

通过模拟实验，理解国_________的分离、国________的随机结合与国一

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H___________

小桶内的彩球E__________

不同彩球的随机组合⑹_______的随机结合

3.操作步骤

［取小桶并编号H分装彩球H混合彩球H随机取球

T放回原小桶H重复实验)

切记不能将两个初中的彩球相混

4.分析结果、得出结论

(1)彩球组合类型数量比：DD：Dd：dd〜图e

⑵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：隐性心图

二、对分离现象解释的验证一招推理，实验验证

若Fi为Dd,则产生的配子为D：d=l：1

1.方法：测交实验,即让囹_______与因杂交。

杂合子与隐性纯合子之间的一种特殊的方式的杂交

2.过程

测交杂种子一代隐性纯合子

高茎矮茎

分离比回

3.结论：杂种子一代产生园______和图两种配子，比例接近圜

o验证了孟德尔的假说是正确的。

三、分离定律

(固一1(形成圆时)

描述I对象一发生I时间

(~分离定律］

段可与丽核基因(进行、数分■萦时)

1.在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传

因子因存在,不相融合；

2.在形成配子时，画___________________

发生分离，分离后的遗传因子分别进入不

同的配子中，随圈遗传给后代

［答案自填］口遗传因子②配子因性状巴雌、雄生殖器官s雌、雄配子

国雌、雄配子口1：2：1

⑤3：1区Fi四隐性纯合子Ol：10D0d

Hl：1回遗传因子呸配子口成对哆成对的遗传因子四配子

-----＜国图蒯------

(1)运用假说一演绎法验证的实验结果总是与预期相符。()

(2)孟德尔巧妙地设计的测交实验只能用于检测Fi的遗传因子的组成。()

(3)符合分离定律并不一定出现3：1的性状分离比。()

(4)病毒和原核生物的遗传符合分离定律。()

(5)分离定律发生在配子形成过程中。()

答案：(1)X(2)X(3)V(4)X(5)V

核代口知识突破

核心点一性状分离比的模拟实验及假说一演绎法

L性状分离比的模拟实验过程

从甲桶摸出从乙桶摸出

小球D或d小球D或d

成对的遗传因子分离,成对的遗传因子分离,

形成两种比例相等的形成两种比例相等的

雄(雌)配子雌(雄)配子

两小球组合

在­■起

受精作用时，雌、雄

配子结合形成受精卵

［重复做50~100次，统计DD、Dd、dd出现的次数)

2.假说一演绎法

(1)概念

假说一演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释

问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实

验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。

(2)过程

［温馨提示］(1)①同一个小桶内两种不同颜色的彩球数量必须相等；②不同小桶

内的彩球数量不必一定相等。

(2)演绎推理W实验验证。演绎推理是指利用假说设计测交实验，并预测实验结

果，属于理论推导过程。实验验证是指实施测交实验，并分析实验结果，属于实践过

程。

硬面面初

1.在性状分离比的模拟实验中，将甲袋子内的小球数量①：d=l:1）总数增加到

乙袋子内的小球数（D：d=l：1）的10倍，之后进行上百次模拟实验，则下列说法错误

的是（）

A.甲、乙袋子分别模拟的是雄性和雌性的生殖器官

B.该变化脱离了模拟雌、雄配子随机结合的实际情况

C.最终的模拟结果是DD：Dd：dd的数量比接近1：2：1

D.袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子再进行下一次抓取

解析：选Bo甲、乙两个袋子分别代表雄、雌生殖器官，甲、乙两个袋子中的彩

球分别代表雄、雌配子，A正确；每个袋中不同颜色（D、d）的小球数量一定要相等，

但甲袋内小球总数量和乙袋内小球总数量不一定相等，所以将甲袋子内的小球数量

（D：d=l：1）总数增加到乙袋子内的小球数（D:d=l：1）的10倍，不影响实验结果，

B错误；由于两个袋子内的小球都是D：d=1：1,所以最终的模拟结果是

DD：Dd：dd的数量比接近1：2：1,C正确；为了保证每种配子被抓取的概率相等，

袋子中小球每次被抓取后要放回原袋子并将袋内的小球充分混合后再进行下一次抓

取，D正确。

2.下列属于孟德尔在对性状分离现象作出解释时的“演绎”过程的是（）

A.观察F2,发现F2中出现了高茎和矮茎两种性状，且其数量比接近3：1

B.由F2出现了3：1的性状比推测，生物体形成配子时成对的遗传因子彼此分离

C.若Fi形成配子时成对的遗传因子发生分离，则F2中有3种类型的遗传因子组

成，且其数量比接近1：2：1

D.若Fi形成配子时成对的遗传因子发生分离，则测交后代会出现两种性状，比

例接近1：1

解析：选D。观察F2,发现F2中出现了高茎和矮茎两种性状，且其数量比接近

3：1,这是实验现象，A错误；生物体形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，这是

孟德尔提出的假说的内容，B错误；演绎是根据假说内容推测测交实验的结果，而不

是推测F2的遗传因子组成及比例，C错误；若Fi形成配子时成对的遗传因子发生分

离，则测交后代的两种性状的比例接近1：1,这属于利用假说推测测交实验的结果，

D正确。

©拓展延伸一一长句特训与需考接触

理论上，实验结果应是彩球组合DD：Dd：dd=l：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？

答案：不是。DD：Dd：dd=l：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=l：2：1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值

核心点二分离定律的解题思路

i.由亲代推断子代的遗传因子组成、表现类型(正推法)

AAxAA]AA

全是显性

AAxAa1~AA•Aa=l•1

全是显性

AAxaa|-Aa

已知亲代全是显性

两个个体AaxAaJ-AA*Aa:aa=1：2：1

L显性：隐性=3：1

AaxaaI—Aa:aa=l-1

L显性：隐性=i：1

aaXaaaa

⑴:全是隐性

若亲代中有显性纯合子(AA),则子

已知亲代一代一定表现为显性性状(A_)

一个个体.若亲代中有隐性纯合子(aa),则子

(2)代中一定含有隐性遗传因子(_a)

2.由子代推断亲代的遗传因子组成、表现类型(逆推法)

(1)遗传因子填充法

①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。

②再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

组成。

(2)隐性突破法：如果子代中有隐性个体存在，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,再根据亲代的表现类型进一步推断。

(3)性状分离比法

①若后代性状分离比为显性：隐性=3：1,则双亲一定是杂合子(Aa),即

AaXAaf3A_：laa。

②若后代性状分离比为显性：隐性=1：1,则双亲一定是测交类型，即

AaXaa^lAa:laao

③若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子(AA),即AAXAA或

AAXAa或AAXaa。

④若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(aa),即aaXaa-aa。

［温馨提示］若一对相对性状由一对遗传因子(A/a)控制：①则个体的遗传因子组

成最多有3种：AA、Aa和aa；②个体之间的交配方式最多有6种可能(不考虑正反

交)。

i.下图表示孟德尔为了验证分离假设所做的测交实验遗传图解。对于图解中各数

字所表示的内容，下列叙述错误的是()

紫花(％)_®

测交Cc②CC

配子

IX/

测交Cccc

后代紫花白花

比例④

A.①——白花B.②——0

C.(3)——c、cD.④——1：1

解析：选B。由测交后代的性状为紫花和白花可知，①处应为白花；测交属于杂

交的一种，所以选项B中的③(自交)是错误的；遗传因子组成为Cc的个体会产生C与

c两种配子；测交后代的性状的比例为1：1。

2.（不定项）蛇的黑斑与黄斑是一对相对性状，现进行如下杂交实验：

甲：P黑斑蛇X黄斑蛇乙：P黑斑蛇X黑斑蛇

II

Fi黑斑蛇黄斑蛇Fi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.黄斑是显性性状

C.甲实验中，Fi中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同

D.乙实验中，Fi中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗传因子组成相同

解析：选BD。由乙实验可知黑斑为显性性状（假设遗传因子分别用A、a表示），乙

实验中亲本的遗传因子组成都是Aa,则Fi的遗传因子组成有AA、Aa、aa,其中遗传

因子组成为AA、Aa的个体是黑斑蛇，故乙实验中，Fi中的黑斑蛇与亲本黑斑蛇的遗

传因子组成不完全相同。

©拓展延伸..长句特训考接触

（1）孟德尔的一对相对性状的杂交实验中，具有1：1比例的有

答案：①子一代产生的不同类型配子的比例；②子一代测交后代性状分离比；③

子一代产生的不同类型的雌配子比例；④子一代产生的不同类型的雄配子比例

（2）已知高茎①）对矮茎（d）为完全显性，两株高茎豌豆杂交，后代中高茎和矮茎的

比例为3：1,则亲本的遗传因子组成是

答案：DdXDd

核收知识小结

［规范答题］

1.假说一演绎法的研究程序：提出问题

一提出假说一演绎推理一得出结论。

［要点回眸］

2.测交法是指Fi与隐性纯合子杂交。

公面'TW组/、小六成对的遗传因子

始黑象—分离,分别进人在一对相对性状的杂交实验中，

演绎法［不同旗呈中J3.F2

的性状分离比为3：1;在测交实验中，

测交杂交।实验假说।图解演绎।图解

P纯合高茎X纯合矮茎PDDxdd测交Ddxdd性状分离比为1：1。

!1/\1

F,Dd

艮杂合高茎配子Ddd.分离定律的内容:在生物的体细胞中，

10惚湎kIKI4

FDD：Dd：dd测交Dddd

F2高茎：矮茎2

子代高茎：矮茎

比例3：1比例1：2：1控制同一性状的遗传因子成对存在，不

比例1：1.

相融合；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。

随堂R基础巩固/

1.下列关于孟德尔测交实验的说法，错误的是（）

A.通过杂种子一代与隐性纯合子杂交可以推知杂种子一代的遗传因子组成

B.通过检测杂种子一代的遗传因子组成可验证对分离现象解释的正确性

C.杂种子一代的遗传因子组成是根据其与隐性纯合子杂交所得后代的性状表现

类型推知的

D.测交时，与杂种子一代杂交的另一亲本无特殊限制

解析：选D。孟德尔通过测交实验来验证他对分离现象的解释。由测交概念可知

与杂种子一代杂交的另一亲本必须是隐性纯合子，D错误。

2.如图表示对孟德尔一对相对性状的遗传实验的模拟过程，对该实验过程的叙

述，不正确的是（）

（某次抓取的组合）

（分离）抓取「］（分离）抓取

@@

遗传

遗传受精卵

卢

因

子

因

蕊

雌

蕊

雄

甲

乙

A.甲、乙两桶内两种颜色小球大小、轻重需一致

B.甲、乙两桶内小球总数不一定要相等，但每个小桶内两种颜色的小球数目一

定要相等

C.抓取完一次并记录好组合情况后，应将两桶内剩余小球摇匀后继续实验

D.该实验需重复多次

解析：选C。实验中为减少人为因素对实验结果的影响，甲、乙两桶内两种颜色

小球大小、轻重需一致，A正确；甲、乙两桶内小球总数不一定要相等，但每个小桶

内两种颜色的小球数目一定栗相等，即D：d=l：1,B正确；抓取完一次并记录好组

合情况后，应将小球重新放回，保证每次抓取小球时，两种颜色的小球数目相等，C

错误；该实验需重复多次，次数越多，误差越小，D正确。

3.一对相对性状的遗传实验中，F2高茎豌豆与矮茎豌豆（相关遗传因子用D、d表

示）的数量比接近3：1,最根本的原因用图示表示是（)

解析：选C。A、B图表示遗传因子组成为DD、dd的豌豆个体在形成生殖细胞

时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，纯合子的配子虽然分离，但

子代无法表现出性状分离，故不能用来解释F2的3：1的性状分离比。C图表示遗传因

子组成为Dd的豌豆个体在形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同

的配子中，这是F2出现3：1的性状分离比的根本原因。D图表示含有不同遗传因子的

雌、雄配子的随机结合，是F2出现3：1的原因之一，但不是根本原因。

4.（不定项）假说一演绎法是现代科学研究中常用的方法，利用该方法孟德尔发现

了两个遗传规律。下列有关叙述错误的是（）

A.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”

B.孟德尔发现的分离定律可以解释所有生物的遗传现象

C.孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程：若Fi形成配子时成对的遗传

因子分离，则F2中三种基因型个体的数量比接近1：2：1

D.提出问题是建立在豌豆纯合亲本杂交和Fi自交遗传实验基础上的

解析：选ABCo孟德尔未提出“基因”这一概念，A错误；孟德尔分离定律不能

解释细胞质基因遗传，B错误；孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程：若Fi

形成配子时成对的遗传因子分离，则测