資源簡介

第一節(jié) 孟德爾的豌豆雜交實驗（一）的學案
【學習目標】
（一）學習目標
1.基于闡明孟德爾的一對相對性狀雜交實驗，闡明分離定律。
2.通過對一對相對性狀雜交實驗的分析，培養(yǎng)歸納與演繹的科學思維。
【學習重難點】
（一）學習重難點
教學重點：掌握分離定律解題方法；運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象。
教學難點：基本概念的正確理解；遺傳概率的計算。
【預習新知】
（一）豌豆用作遺傳實驗材料的優(yōu)點
1.選擇豌豆進行雜交實驗的優(yōu)點：
（1）豌豆是自花 、 的植物，自然狀態(tài)下一般為 ，用其做人工雜交實驗，結果既可靠，又容易分析。
（2）有易于區(qū)分的 ，實驗結果易觀察分析。
（3）花比較 ，易于操作。
（4）生長周期 ，易于栽培，實驗容易進行。
（5）子粒 ，用數(shù)學統(tǒng)計方法分析結果可靠。
2.人工異花傳粉的操作步驟：
（1） ：除去母本未成熟花的全部雄蕊；去雄的時期為花蕾期；去雄的目的是避免自花傳粉。
（2） ：套上紙袋，以免外來花粉干擾，這也是植物雜交實驗中必需的步驟。
（3）人工 ：待雌蕊成熟時，采集另一植株的花粉，撒在除去雄蕊的花的柱頭上。
（4）再 ：傳粉后繼續(xù) ，防止外來花粉干擾。
3.相對性狀：一種生物的 性狀的不同表現(xiàn)類型。
4.自花傳粉與異花傳粉：
自花傳粉： 的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱頭上的過程。
異花傳粉： 之間的傳粉過程。
【易錯提示】
（一）易錯提示
一、孟德爾豌豆雜交實驗結果的兩點提醒
(1)雜合子產生兩種數(shù)量相等的配子：指遺傳因子組成不同的配子，一般不是雌雄配子的比例，對許多生物而言，一般是雌配子數(shù)目較少，而雄配子數(shù)目較多。
(2)F2中遺傳因子組成為Dd的比例為1/2，而不是1/4：因為遺傳因子組成為Dd的情況有兩種：一種D(♀配子)與d(♂配子)結合；另一種是d(♀配子)與D(♂配子)結合。
二、“性狀分離比的模擬實驗”的兩個理解誤區(qū)
(1)模擬對象的理解誤區(qū)：誤認為兩種彩球模擬雌雄配子。
(2)實驗結果的理解誤區(qū)：誤認為DD、Dd、dd三種彩球組合一定是1：2：1。
【深化探究】
（一）深化探究
一、對分離定律解釋的驗證
[問題探究]
通過測交實驗的結果可證實以下哪些內容？為什么？
①F1產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。因為隱性個體所產生的配子中的遺傳因子為隱性，它不會影響F1產生的配子中所含遺傳因子的表達，所以測交后代決定于F1所產生的配子的類型及比例。
1．測交實驗的作用
(1)測定F1產生的配子的種類和比例。
(2)測定F1的遺傳因子組成。
(3)預測F1在形成配子時，遺傳因子的行為。
2．純合子、雜合子的判斷
(1)測交法(已知顯、隱性性狀)：
(2)自交法(已知或未知顯、隱性性狀)：
當待測個體為動物時，常采用測交法；當待測個體為植物時，測交法、自交法均可采用，但自交法較簡便。
(3)鑒定純合子、雜合子還可以用花粉鑒定法
非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同顏色。如果花粉有兩種，且比例為1∶1，則被鑒定親本為雜合子；如果花粉只有一種，則被鑒定的親本為純合子。
二、分離定律及其應用
1．有關推導遺傳因子組成題的解法
(1)正推法：根據(jù)親代遺傳因子組成、性狀表現(xiàn)推斷子代的遺傳因子組成和性狀表現(xiàn)，如表所示。
親本組合 子代遺傳因子組成及比例 子代性狀表現(xiàn)
純合子×純合子 AA×AA AA 全為顯性
AA×aa Aa 全為顯性
aa×aa aa 全為隱性
雜合子×雜合子 Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 顯性∶隱性＝3∶1
純合子×雜合子 AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全為顯性
aa×Aa Aa∶aa＝1∶1 顯性∶隱性＝1∶1
(2)逆推法：由子代的遺傳因子組成或性狀表現(xiàn)推斷親代的遺傳因子組成、性狀表現(xiàn)。
①遺傳因子填充法。先根據(jù)親代的性狀表現(xiàn)寫出能確定的遺傳因子組成，如顯性個體的遺傳因子組成可用A_表示，隱性個體的遺傳因子組成只有aa一種，根據(jù)子代中一對遺傳因子分別來自兩個親本，可推出親本中未知的遺傳因子。
②隱性純合突破法。如果子代中有隱性個體存在，這是逆推法的突破口，因為隱性個體一定為純合子(aa)，一個a來自母本，一個a來自父本，再結合親本性狀確定其遺傳因子組成。
③分離比判斷法。根據(jù)分離定律中規(guī)律性比例直接判斷。
后代顯隱性關系 雙親類型 結合方式
顯性∶隱性 ＝3∶1 都是雜合子 Bb×Bb→3B_∶1bb
顯性∶隱性＝1∶1 測交類型 Bb×bb→1Bb∶1bb
只有顯性性狀 至少一方為顯性純合子 BB×BB或BB×Bb或BB×bb
只有隱性性狀 一定是純合子 bb×bb→bb
2.用分離定律進行概率計算的方法
(1)用分離定律進行概率計算時要注意兩個法則的運用
①加法法則：如果兩個事件是相互排斥的，那么出現(xiàn)這一事件或另一事件的概率是兩個事件的概率之和。
②乘法法則：兩個(或兩個以上)獨立事件同時出現(xiàn)的概率是它們各自概率的乘積。
(2)概率計算中的常用方法
①用經(jīng)典公式計算：概率＝某性狀或遺傳因子組合數(shù)/總性狀或組合數(shù)。一般呈現(xiàn)方式為分數(shù)或百分數(shù)。如AA∶Aa＝1∶2，則Aa的概率為2/3。
②用配子的概率計算：個體的遺傳因子組成是由雌、雄配子共同決定的，因此，利用雌、雄配子出現(xiàn)的概率及乘法定理和加法定理，可以計算后代中某種遺傳因子組成(或性狀表現(xiàn)類型)出現(xiàn)的概率。
【鞏固訓練】
（一）鞏固訓練
1.讓某純種紫花頂生豌豆與純種白花腋生豌豆雜交，由于某種基因型的花粉敗育，F(xiàn)2出現(xiàn)四種表型且比例為5∶3∶3∶1.根據(jù)題目所給條件推測，用F1作為母本得到的測交后代的表型有( )
A.2種 B.3種 C.4種 D.5種
2.某昆蟲的翅形受B/b基因控制，基因型為BB的個體表現(xiàn)為長翅，基因型為Bb的個體表現(xiàn)為殘翅，基因型為bb的個體在胚胎時期死亡。下列相關敘述正確的是( )
A.殘翅雌雄個體間雜交，其后代殘翅所占的比例為1/2
B.經(jīng)過長期的自然選擇，該種群中B的基因頻率將會增大
C.對子一代進行測交可檢測子一代遺傳因子的組成
D.減數(shù)分裂時，互換后的B和b只能隨同源染色體分開而分離
3.孟德爾利用豌豆進行雜交實驗，成功揭示了遺傳學的兩大基本規(guī)律。遺傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)對生物起源的研究具有重大意義。下列相關敘述正確的是( )
A.豌豆自花傳粉、閉花受粉的特點是孟德爾獲得成功的原因之一
B.測交實驗結果出現(xiàn)兩種表型比例為1：1的現(xiàn)象，屬于演繹推理
C.孟德爾提出的“假說”是F1自交后代出現(xiàn)3：1的性狀分離比
D.孟德爾假說的內容之一是“遺傳因子在同源染色體上成對存在”
4.玉米籽粒的甜和非甜為一對相對性狀，現(xiàn)將甜味玉米籽粒和非甜玉米籽粒間行種植（兩種玉米均只有一種基因型），發(fā)現(xiàn)兩種玉米果穗上均有甜玉米和非甜玉米的籽粒。下列敘述正確的是( )
A. 該實驗結果不能判斷親本中顯性性狀個體的基因型是雜合子還是純合子
B. 將甜玉米果穗上所結的甜玉米籽粒進行自交，可根據(jù)子代表型判斷顯隱性
C. 兩種玉米果穗上的顯性性狀籽粒均有兩種基因型，隱性性狀全為純合子
D. 若非甜玉米為顯性性狀，則兩種果穗上的非甜玉米籽粒自交，子代均會出現(xiàn)3：1分離比
5.下列有關孟德爾豌豆雜交實驗的敘述不正確的是( )
A.孟德爾豌豆雜交實驗研究的過程所使用的科學研究方法是假說—演繹法
B.用閉花傳粉的豌豆做人工雜交實驗，實驗結果可靠且容易分析
C.孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律不能夠解釋原核生物的遺傳現(xiàn)象
D.孟德爾在豌豆開花時進行去雄和授粉，實現(xiàn)親本的雜交
6.下列關于自交和測交的敘述正確的是( )
A.自交可以純化顯性優(yōu)良品種
B.測交不能用來驗證基因分離定律
C.自交可以用來判斷某一顯性性狀個體的基因型，測交不能
D.測交可以用來判斷一對相對性狀的顯隱性，自交不能
7.下列有關“性狀分離比的模擬實驗”的分析，不正確的是( )
A.甲、乙小桶可分別表示雌、雄生殖器官，彩球代表雌、雄配子
B.從小桶中抓取彩球并組合的過程模擬了成對遺傳因子的分離及雌、雄配子的隨機結合過程
C.甲、乙小桶中兩種顏色的彩球數(shù)日之比均為1:1，且兩小桶中彩球總數(shù)一定要相等
D.每次抓取的彩球一定要放回原小桶中
8.下列有關基因分離定律的內容及相關適用條件的敘述正確的是( )
A.F2的表現(xiàn)型比為3:1的結果最能說明基因分離定律的實質
B.基因分離定律中“分離”指的是同源染色體上的等位基因的分離
C.基因分離定律的細胞學基礎是減數(shù)第一次分裂時染色單體分開
D.所有真核生物的基因都遵循基因分離定律
參考答案
1.答案：C
解析：分析題意，讓某純種紫花頂生豌豆與純種白花腋生豌豆雜交，F(xiàn)2出現(xiàn)四種表型且比例為5∶3∶3∶1，是9∶3∶3∶1的變式，說明該性狀受兩對獨立遺傳的等位基因控制，設相關基因是A/a、B/b，則F1基因型是AaBb，F(xiàn)1作為母本得到的測交與aabb雜交后代表型有4種。
故選C。
2.答案：B
解析：A、殘翅雌雄個體間雜交，其后代中基因型及其比例為BB:Bb∶bb=1∶2∶l，但由于基因型為bb的個體在胚胎時期死亡，其后代殘翅所占的比例為2/3，A錯誤；
B、由于基因型為bb的個體在自然選擇中被淘汰，所以經(jīng)過長期的自然選擇，B的基因頻率越來越大，b的基因頻率越來越小，B正確；
C、測交是子一代與隱性純合子雜交，隱性純合子(bb)個體在胚胎時期已死亡，因此不可對子一代進行測交，C錯誤；
D、減數(shù)分裂時，互換后的B和b在減數(shù)分裂Ⅰ后期隨同源染色體分開而分離，在減數(shù)分裂Ⅱ后期，隨染色單體的分離而分離，D錯誤。
故選B。
3.答案：A
解析：A、豌豆自花傳粉、閉花受粉，因而自然狀態(tài)下是純種，這是孟德爾成功的原因之一，A正確；
B、解釋性狀分離現(xiàn)象的“演繹”過程是：若F1產生配子時，成對的遺傳因子分離，則測交后代出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，且比例接近1∶1，而測交實驗的結果是對演繹推理的驗證，B錯誤；
C、解釋實驗現(xiàn)象時，提出的“假說”是：F1產生配子時，成對的遺傳因子（等位基因）分離，F(xiàn)1自交后代出現(xiàn)3：1的性狀分離比是實驗現(xiàn)象，C錯誤；
D、孟德爾假說的內容之一是“遺傳因子在體細胞中成對存在”，沒有提出同源染色體的概念，D錯誤。
故選A。
4.答案：B
解析：A、玉米可進行自交也可進行雜交，故兩種親本果穗上均既有甜玉米籽粒、也有非甜玉米籽粒，說明親本中的顯性性狀個體基因型為雜合子，A錯誤；
B、若甜玉米為顯性性狀，則甜玉米果穗上所結的甜玉米籽粒既有純合子也有雜合子，將其進行自交，子代會出現(xiàn)性狀分離；若甜玉米為隱性性狀，則甜玉米果穗上所結的甜玉米籽粒全為隱性純合子，將其進行自交，子代全為甜味玉米籽粒，故將甜玉米果穗上所結的甜玉米籽粒進行自交，可根據(jù)子代表型判斷顯隱性，B正確；
C、隱性性狀玉米果穗上的顯性性狀籽粒均為雜合子，顯性性狀玉米果穗上的顯性性狀籽粒的基因型既有純合子也有雜合子，隱性性狀籽粒全為純合子，C錯誤；
D、若非甜玉米為顯性性狀，則只有甜玉米果穗上的非甜玉米籽粒自交，子代會出現(xiàn)3：1分離比，D錯誤。
故選B。
5.答案：D
解析：A、孟德爾豌豆雜交實驗研究的過程所使用的科學研究方法是假說—演繹法，其基本步驟：提出問題→作出假說→演繹推理→實驗驗證(測交實驗) →得出結論，A正確；
B、用自花傳粉且閉花授粉的豌豆做人工雜交試驗，試驗結果可靠且又容易分析，B正確；
C、孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律適用于有性生殖生物的核基因的遺傳現(xiàn)象，不能夠解釋原核生物的遺傳現(xiàn)象，C正確；
D、孟德爾在豌豆花蕾期時進行去雄和授粉，實現(xiàn)親本的雜交，D錯誤。
故選D。
6.答案：A
解析：自交可以提高品種的純合度，純化顯性優(yōu)良品種；測交可以用來驗證基因的分離定律；自交和測交均可以用來判斷某一顯性性狀個體的基因型，也能判斷一對相對性狀的顯隱性。
7.答案：C
解析：甲、乙小桶可分別表示雌、雄生殖器官，彩球代表雌、雄配子，A項正確。從小桶中抓取彩球并組合的過程模擬了成對遺傳因子的分離及雌、雄配子的隨機結合，B項正確。甲、乙小桶中兩種顏色的彩球數(shù)目之比均為1:1，但是兩小桶中彩球總數(shù)不一定要相等，C項錯誤。每次抓取的彩球一定要放回原小桶中，以保證彩球被再次抓取的概率相等，D項正確。
8.答案：B

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