人教版高中生物必修二 孟德爾的豌豆雜交實驗(一) 遺傳因子的發(fā)現(xiàn)(第1課時一對相對性狀的雜交實驗過程和解釋)

第1章第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗(一)第1課時

一對相對性狀的雜交實驗過程和解釋

1.說出用豌豆作遺傳實驗材料容易成功的原因及人工異花傳粉的基本操作。2.描述孟德爾的一對相對性狀的雜交實驗及對分離現(xiàn)象做出的假設。1.生命觀念：認知花的結構與生殖功能相適應，并嘗試人工異花傳粉的操作。2.科學思維：嘗試運用遺傳圖解解釋生物的一些遺傳現(xiàn)象。課標要求素養(yǎng)要求內容索引一、豌豆用作遺傳實驗材料的優(yōu)點二、一對相對性狀的雜交實驗隨堂演練知識落實三、對分離現(xiàn)象的解釋01一、豌豆用作遺傳實驗材料的優(yōu)點WANDOUYONGZUOYICHUANSHIYANCAILIAODEYOUDIAN基礎梳理

·夯實教材基礎1.優(yōu)點(1)豌豆是

傳粉植物，而且是

受粉。自然狀態(tài)下一般都是

。(2)豌豆植株具有易于區(qū)分的

，且能

地遺傳給后代。2.方法人工異花傳粉的一般步驟：

→套袋→

→套袋。3.概念(1)自交：相同基因型個體之間的交配，植物的

，

均屬于自交。(2)相對性狀：

生物的

性狀的

表現(xiàn)類型。自花閉花純種性狀穩(wěn)定去雄采集花粉并傳粉自花傳粉同株異花傳粉一種同一種不同(1)豌豆是嚴格自花傳粉、閉花受粉植物，因此，難以進行人工雜交(

)(2)人工去雄時，要去除未成熟花的全部雄蕊，然后進行套袋(

)(3)豌豆的不同品種之間具有多對相對性狀(

)(4)狗的長毛對兔的短毛是一對相對性狀(

)×正誤判斷

·矯正易混易錯√√×深化探究

·解決問題疑難如圖為豌豆的一對相對性狀遺傳實驗過程圖解，請仔細讀圖并回答下列問題：1.該實驗中父本是__________，母本是__________。2.操作①是什么？應該在什么時期進行？為什么？矮莖豌豆高莖豌豆提示去雄；花蕾期；避免自花傳粉。3.該過程中進行兩次套袋的目的是什么？提示避免外來花粉的干擾。02二、一對相對性狀的雜交實驗YIDUIXIANGDUIXINGZHUANGDEZAJIAOSHIYAN基礎梳理

·夯實教材基礎1.實驗中相關符號及含義符號PF1F2×?♀♂含義____________________________________________________親本子一代子二代雜交自交母本或雌配子父本或雄配子2.實驗過程實驗過程說明P(親本)

高莖×矮莖↓F1(子一代)

_____↓?F2(子二代)高莖∶_____比例接近3∶1①P具有

；③F1全部表現(xiàn)為

性狀；④F2出現(xiàn)

現(xiàn)象，分離比為3∶1②性狀顯性性狀是_____隱性性狀是_____高莖矮莖相對性狀高莖矮莖顯性性狀分離3.概念(1)顯隱性性狀：具有相對性狀的兩純種親本雜交，F(xiàn)1顯現(xiàn)出來的性狀叫

，F(xiàn)1未顯現(xiàn)出來的性狀叫

。(2)性狀分離：雜種的后代中，同時出現(xiàn)

和

的現(xiàn)象。顯性性狀隱性性狀顯性性狀隱性性狀(1)顯性性狀是子代能夠表現(xiàn)出來的性狀，隱性性狀是子代不能表現(xiàn)出來的性狀(

)(2)性狀分離是子代同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象(

)(3)孟德爾用純種高莖豌豆與純種矮莖豌豆作親本進行雜交實驗，無論是正交還是反交，結果都是相同的(

)×正誤判斷

·矯正易混易錯×√深化探究

·解決問題疑難下圖是孟德爾對豌豆的高莖和矮莖這對相對性狀所做的實驗，閱讀教材相關內容完成后面的探究問題：1.如何判斷高莖是顯性性狀？提示純合高莖和矮莖雜交，F(xiàn)1中顯現(xiàn)出來的性狀為顯性性狀(如圖中高莖)，F(xiàn)1中未顯現(xiàn)出來的性狀為隱性性狀(如圖中矮莖)。2.上述雜交實驗中，若F2中共得到40粒種子，其中矮莖種子一定是10粒嗎？為什么？提示不一定。孟德爾實驗中的比例是在實驗材料足夠多的情況下統(tǒng)計出來的。03三、對分離現(xiàn)象的解釋DUIFENLIXIANXIANGDEJIESHI基礎梳理

·夯實教材基礎1.理論解釋(1)生物的性狀是由

決定的。(2)體細胞中遺傳因子是

存在的。(3)生物體在形成生殖細胞——配子時，成對的

彼此分離，分別進入不同的配子中。配子中只含有每對

中的一個。(4)受精時，雌雄配子的結合是

的。遺傳因子成對遺傳因子遺傳因子隨機2.遺傳圖解ddDdDdDdDdDdDdDDDdDddd(1)配子的結合方式：

種。(2)遺傳因子組成：

種，分別為

，其比例為

。(3)產(chǎn)生后代的性狀表現(xiàn)：

種，分別為

，其比例為

。(4)上圖親本中的高莖(DD)或矮莖(dd)個體遺傳因子組成相同，稱為

；F1中的高莖(Dd)個體遺傳因子組成不同，稱為

。43DD、Dd、dd1∶2∶12高莖、矮莖3∶1純合子雜合子(1)在一對相對性狀的雜交實驗中，F(xiàn)1的遺傳因子組成為Dd，且F1產(chǎn)生雌、雄配子的比例為1∶1(

)(2)雙親為顯性，雜交后代有隱性純合子，則雙親一定都是雜合子(

)(3)雜合子自交后代一定是雜合子(

)(4)雜合子與純合子遺傳因子組成不同，性狀表現(xiàn)也不同(

)×正誤判斷

·矯正易混易錯√××深化探究

·解決問題疑難在進行豌豆雜交實驗時，孟德爾選擇了子葉顏色這一對相對性狀，其中豌豆子葉黃色(Y)對綠色(y)為顯性。孟德爾用純合親本雜交得到的F1自交，實驗結果如下：1.雄配子Y與雌配子y的數(shù)目是否相等？提示不相等。一般來說，雄配子Y的數(shù)目要遠多于雌配子y。

2.據(jù)圖從配子的形成和隨機組合角度分析，在F2中出現(xiàn)性狀分離比3∶1的原因是什么？提示F1產(chǎn)生配子時Y、y相互分離，雌雄個體中配子均為Y∶y＝1∶1，受精時雌雄配子隨機組合，F(xiàn)2中有1/4YY、1/2Yy表現(xiàn)為顯性性狀，1/4yy表現(xiàn)為隱性性狀。3.F2要出現(xiàn)3∶1的分離比，除上述原因外還需要滿足什么條件？提示(1)F1形成兩種配子的生活力是一樣的；(2)F2的各種遺傳因子組合的個體成活率是相等的；(3)子代數(shù)量足夠多；(4)顯性遺傳因子對隱性遺傳因子的顯性作用是完全的。學習小結04隨堂演練知識落實SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI1.(2019·北京高一下月考)在豌豆雜交實驗中，為防止自花傳粉，通常需要進行的操作是A.將花粉涂在雌蕊柱頭上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解析在豌豆雜交實驗中，為防止自花傳粉，通常需要進行人工去雄處理，即除去母本未成熟花的全部雄蕊。2.下列人的性狀中，屬于相對性狀的是A.身高與體重 B.長發(fā)與直發(fā)C.五指與多指 D.眼大與眼角上翹√123456解析一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型，叫作相對性狀，如五指與多指性狀。其他的不是同一種性狀。3.一對相對性狀的純種親本雜交，F(xiàn)2中A.所有的統(tǒng)計結果性狀分離比都等于3∶1B.統(tǒng)計的樣本足夠大時，性狀分離比才符合3∶1C.性狀按3∶1的比例出現(xiàn)D.統(tǒng)計的樣本越小，性狀分離比越接近3∶1√123456解析孟德爾之后，科學家們在繼續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)，只有統(tǒng)計的樣本足夠大時，才能夠實現(xiàn)孟德爾統(tǒng)計的比例關系，越小越偏離，越大越接近。解析顯性性狀的個體基因型有兩種：顯性純合子AA和雜合子Aa，其中顯性純合子AA自交仍為純合子；雜合子Aa自交后代為AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，出現(xiàn)3∶1的性狀分離比。4.(2018·甘肅省會寧縣第一中學高二期中)將豌豆某一性狀的顯性類型進行自花傳粉，對其后代的描述正確的是①后代可能沒有性狀分離，全為顯性類型

②后代可能出現(xiàn)1∶1的性狀分離比

③后代可能沒有性狀分離，全為隱性類型④后代可能出現(xiàn)3∶1的性狀分離比A.①② B.③④ C.①④ D.②③√1234565.在豚鼠中，黑色皮毛對白色皮毛為顯性。如果一對雜合的黑毛豚鼠交配，一胎產(chǎn)下4仔，此4仔的性狀表現(xiàn)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解析雜合子在交配產(chǎn)仔時，一胎雖然產(chǎn)了4仔，但每一仔都是由卵細胞和精子結合(受精)后發(fā)育形成的，是相互獨立的。每一仔的性狀都有3/4的可能性為黑色，1/4的可能性為白色，所以，在子代數(shù)量較少時各種情況都有可能出現(xiàn)。6.如圖為豌豆的一對相對性狀遺傳實驗過程圖解，請回答下列問題：123456(1)該實驗的親本中，父本是__________，母本是__________。(2)紅花(A)對白花(a)為顯性，則雜種種子種下去后，長出的豌豆植株開的花為____色。白花豌豆紅花豌豆紅解析題中得到的后代性狀仍為顯性性狀。(3)若P皆為純合子，讓F1進行自交得F2，F(xiàn)2的性狀中，紅花植株與白花植株之比為______，F(xiàn)2的遺傳因子組成有_____________，且比值為_________。生物體的這種現(xiàn)象稱為_________。1234563∶1AA、Aa、aa1∶2∶1性狀分離解析可根據(jù)孟德爾對分離現(xiàn)象的解釋進行推理計算。第1章第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗(一)第2課時

對分離現(xiàn)象解釋的驗證和分離定律

1.嘗試進行性狀分離比模擬實驗。2.闡述對分離定律的驗證方法，掌握測交實驗。3.歸納總結孟德爾的假說—演繹法，掌握分離定律的內容。1.科學思維：理解利用假說—演繹法推理分離定律的過程及在解題中的應用，培養(yǎng)歸納與概括、演繹與推理以及邏輯分析能力。2.科學探究：體驗孟德爾遺傳實驗的科學方法和創(chuàng)新思維。課標要求素養(yǎng)要求內容索引一、性狀分離比的模擬實驗二、對分離現(xiàn)象的驗證隨堂演練知識落實三、分離定律和假說—演繹法01一、性狀分離比的模擬實驗XINGZHUANGFENLIBIDEMONISHIYAN基礎梳理

·夯實教材基礎1.實驗目的通過模擬實驗，理解

的分離和

的隨機結合與

之間的數(shù)量關系，體驗孟德爾的假說。2.模擬內容用具或操作模擬對象或過程甲、乙兩個小桶_______________小桶內的彩球__________不同彩球的隨機組合

的隨機組合遺傳因子配子性狀雌、雄生殖器官雌、雄配子雌、雄配子3.操作步驟取小桶并編號→分裝彩球→混合彩球→隨機取球→放回原小桶→重復實驗4.分析結果、得出結論(1)彩球組合類型數(shù)量比：DD∶Dd∶dd≈

。(2)彩球組合類型之間的數(shù)量比代表的是顯、隱性性狀數(shù)量比：顯性∶隱性≈

。1∶2∶13∶1注意事項(1)盛放彩球的容器最好為圓柱形小桶或其他圓柱形容器，以便搖動時彩球能夠充分混勻。(2)彩球的規(guī)格、質地要統(tǒng)一，手感要相同，以避免人為的誤差。(3)每個小桶內兩種彩球的數(shù)量必須相等。(4)每次抓取時要閉上眼睛，左手隨機抓取甲桶內彩球，同時右手隨機抓取乙桶內彩球，避免從一個小桶內同時抓取兩個彩球。做完一次模擬實驗后，將彩球放回原桶(切記不能將兩個桶中的彩球相混)，必須充分搖勻彩球，再做下一次模擬實驗。(5)要認真觀察每次的組合情況，記錄統(tǒng)計要如實、準確；統(tǒng)計數(shù)據(jù)時不能主觀更改實驗數(shù)據(jù)。(6)要重復進行實驗，這樣才能接近理論值。深化探究

·解決問題疑難閱讀教材性狀分離比的模擬實驗相關內容，思考下列問題。1.為什么每個小桶內的兩種彩球必須相等？提示雜種F1(Dd)產(chǎn)生比例相等的兩種配子。2.實驗中，甲、乙兩個小桶內的彩球數(shù)量都是20個，這符合自然界的實際情況嗎？提示不符合。自然界中，一般雄配子的數(shù)量遠遠多于雌配子的數(shù)量。3.為什么每次把抓出的小球放回原桶并且搖勻后才可再次抓??？提示為了使代表雌雄配子的兩種彩球被抓出的機會相等。4.理論上，實驗結果應是：彩球組合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同學抓取4次，結果是DD∶Dd＝2∶2，這是不是說明實驗設計有問題？提示不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一個理論值，如果統(tǒng)計數(shù)量太少，不一定會符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理論值，統(tǒng)計的數(shù)量越多，越接近該理論值。02二、對分離現(xiàn)象的驗證DUIFENLIXIANXIANGDEYANZHENG基礎梳理

·夯實教材基礎1.驗證方法

法，即讓F1與隱性純合子雜交。2.遺傳圖解測交DdDddd3.實驗結果測交后代中的高莖與矮莖植株的數(shù)量比接近

。4.實驗結論F1是

，產(chǎn)生

和

兩種配子，比例接近

。1∶1雜合子Dd1∶1(1)兩親本雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)顯性性狀，F(xiàn)2顯性性狀與隱性性狀之比為3∶1，這屬于對分離現(xiàn)象解釋的驗證過程(

)(2)在揭示分離定律的過程中，孟德爾的演繹推理是：若F1與隱性純合子雜交，F(xiàn)1產(chǎn)生兩種配子，測交后代分離比是1∶1(

)(3)孟德爾設計的測交實驗只能用于檢測F1的遺傳因子組成(

)×正誤判斷

·矯正易混易錯√×深化探究

·解決問題疑難1.孟德爾一對相對性狀測交實驗中，測交后代為什么會出現(xiàn)性狀分離比接近1∶1的現(xiàn)象？提示高莖豌豆Dd產(chǎn)生含D和d的兩種配子，且比例為1∶1，而矮莖豌豆dd只產(chǎn)生含d的一種配子，雌雄配子隨機結合會產(chǎn)生含Dd和dd的后代，且比例為1∶1。2.通過測交實驗的結果可證實以下哪些內容？①F1產(chǎn)生了兩種比例相等的配子；②F1是雜合子；③F1是純合子；④F1在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生了分離。提示①②④。03三、分離定律和假說—演繹法FENLIDINGLVHEJIASHUO—YANYIFA基礎梳理

·夯實教材基礎1.分離定律(1)描述對象：

。(2)發(fā)生時間：在形成

時。(3)實質在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子

存在，不相融合；在形成配子時，成對的

發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨

遺傳給后代。2.假說—演繹法一般程序：發(fā)現(xiàn)問題→提出假說→演繹推理→實驗驗證→得出結論。有性生殖生物配子成對遺傳因子配子(1)假說—演繹法中演繹推理的內容是進行測交實驗(

)(2)孟德爾所作假設的核心內容是“生物體能產(chǎn)生數(shù)量相等的雌雄配子”(

)(3)符合分離定律并不一定出現(xiàn)3∶1的性狀分離比(

)(4)分離定律發(fā)生在配子形成過程中(

)×正誤判斷

·矯正易混易錯×√√深化探究

·解決問題疑難1.驗證分離定律的方法有哪些？提示分離定律的驗證方法：(1)測交法：F1×隱性純合子?子代兩種性狀的數(shù)量比為1∶1?F1產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子，遵循分離定律。(3)花粉鑒定法①過程：非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同的顏色，用純種的非糯性水稻和純種的糯性水稻雜交，取F1的花粉放在載玻片上，加一滴碘液，在顯微鏡下觀察。②結果：半數(shù)花粉呈藍黑色，半數(shù)花粉呈橙紅色。③結論：分離定律是正確的。(2)自交法：F1子代性狀分離比為3∶1?F1產(chǎn)生了兩種數(shù)量相等的配子，遵循分離定律。2.是否所有生物性狀的遺傳都遵循分離定律？提示不是?？刂粕镄誀畹倪z傳因子并非都在細胞核，進行有性生殖的真核生物的核遺傳因子才會遵循分離定律，細胞質中的遺傳因子及原核生物和非細胞生物都不遵循。分離定律的問題主要有兩種類型：正推型和逆推型。歸納總結分離定律的解題思路親代遺傳因子組成、性狀表現(xiàn)及比例子代遺傳因子組成、性狀表現(xiàn)及比例(1)由親代推斷子代的遺傳因子組成、性狀表現(xiàn)及其概率(正推型)。親本子代遺傳因子組成子代性狀表現(xiàn)AA×AAAA全為顯性AA×AaAA∶Aa＝1∶1全為顯性AA×aaAa全為顯性Aa×AaAA∶Aa∶aa＝1∶2∶1顯性∶隱性＝3∶1Aa×aaAa∶aa＝1∶1顯性∶隱性＝1∶1aa×aaaa全為隱性(2)由子代推斷親代的遺傳因子組成(逆推型)。方法一：遺傳因子填充法。先根據(jù)親代性狀表現(xiàn)寫出能確定的遺傳因子，如顯性性狀的遺傳因子組成可用A_來表示，那么隱性性狀的遺傳因子組成只有一種aa，根據(jù)子代中一對遺傳因子分別來自兩個親本，可推出親代中未知的遺傳因子。方法二：隱性純合子突破法。如果子代中有隱性個體存在，它往往是逆推過程中的突破口，因為隱性個體是純合子(aa)，因此親代遺傳因子組成中必然都有一個a遺傳因子，然后再根據(jù)親代的性狀表現(xiàn)做進一步的推斷。方法三：根據(jù)分離定律中的規(guī)律性比值來直接判斷。①若子代性狀分離比為顯性∶隱性＝3∶1，則雙親一定是雜合子(Aa)，即Aa×Aa→3A_∶1aa。②若子代兩種性狀的數(shù)量比為顯性∶隱性＝1∶1，則雙親一定是測交類型，即Aa×aa→1Aa∶1aa。③若子代只有顯性性狀，則雙親至少有一個為顯性純合子，即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。④若子代只有隱性性狀，則雙親一定都是隱性純合子(aa)，即aa×aa→aa。學習小結04隨堂演練知識落實SUITANGYANLIANZHISHILUOSHI1.某同學利用紅球(表示D)和白球(表示d)進行“性狀分離比的模擬實驗”，其操作過程中錯誤的做法是A.甲、乙兩小桶內的小球分別代表雌、雄生殖器官B.隨機從每個小桶中抓取一個小球組成一組是模擬雌雄配子隨機結合C.每次抓取前要搖晃小桶的目的是為了保證下次抓取小球的隨機性D.每次抓取之后將抓取的小球放回原桶中√解析甲、乙兩小桶分別代表雌、雄生殖器官，A項錯誤。123456解析通過測交可以測定被測個體產(chǎn)生配子的種類，但不能測定其產(chǎn)生配子的數(shù)量，A錯誤；通過測交可以測定被測個體的遺傳因子組成，B正確；通過測交得到的后代不一定都能穩(wěn)定遺傳，C錯誤；通過測交得到的后代性狀表現(xiàn)不一定相同，D錯誤。2.(2018·安徽蕪湖高一下期末)下列關于測交的說法正確的是A.通過測交可以測定被測個體產(chǎn)生配子的數(shù)量B.通過測交可以測定被測個體的遺傳因子組成C.通過測交得到的后代都能穩(wěn)定遺傳D.通過測交得到的后代性狀表現(xiàn)一定相同√1234563.下列有關分離定律的敘述中，正確的是A.分離定律是孟德爾針對豌豆一對相對性狀的實驗結果及其解釋直接歸納總結的B.在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子是單獨存在的，不會相互融合C.在形成生殖細胞——配子時，單獨存在的遺傳因子要發(fā)生分離，所以稱分離定律D.在形成配子時，成對的遺傳因子分離后進入不同的配子中，可隨配子遺傳給后代√123456解析孟德爾歸納總結出分離定律的科學實驗程序是：雜交實驗和觀察到的實驗現(xiàn)象(發(fā)現(xiàn)問題)→對實驗現(xiàn)象進行分析(提出假說)→根據(jù)假說進行演繹推理→對實驗現(xiàn)象解釋的驗證(驗證假說)→分離定律(結論)，A項錯誤；根據(jù)孟德爾對性狀分離現(xiàn)象的解釋可以知道：在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳因子是成對存在，不相融合的，B項錯誤；分離定律的實質是：在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代，C項錯誤、D項正確。123456解析根據(jù)題意可知，毛腿(B)對光腿(b)為顯性，毛腿雌雞甲與光腿雄雞丙交配，后代有毛腿，也有光腿，比例為1∶1，故遺傳因子的結合方式為Bb×bb，甲的遺